使用 JSR-82 API 实现 OBEX 图像传输

 蓝牙协议

关于蓝牙的一个鲜为人知的事实是:它即便不是世界上配置最为广泛并且最成功的 SOA(面向服务架构)系统,那么也是其中之一。蓝牙技术得到广泛的安装采用(部署的设备超过 5 亿台),并且当前的数据估计每周都有另外五百万台蓝牙设备送出。远在“面向服务架构”成为专门术语之前,蓝牙协议就已经提供了服务注册、服务发现和服务调用机制。

因此,蓝牙协议结合了面向服务架构并采用 HTTP 和 FTP 之类的其他协议中熟悉使用的客户端/服务器通信架构:在客户端发出请求之前,服务器耐心地等待。当前市场上的蓝牙设备能够以 3 Mb/s 的速率进行通信,并且可以支持立体声无线音频。以下图 1 显示了蓝牙协议栈的各个层。

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 图 1:蓝牙协议栈及其层

因为本文的重点是 OBEX,所以我没有讲述图 1 中所有层的细节,但是我确实希望提供关于主要的支持 OBEX 层的一些详细信息。如您所见,该栈的主要协议层之一是 L2CAP(逻辑链路控制和适配协议)。L2CAP 用作其他所有上层之间信息包数据的多路复用器。另一方面,RFCOMM 称为“虚拟串行端口”层。需要与支持数据流的设备通信时,RFCOMM 用起来不错。OBEX(代表对象交换)是最适合文件传输的协议层。借助 OBEX,可以创建消息并向包含有效载荷(也就是要发送的文件)的远程蓝牙设备发送消息以及重要元数据(如文件名称、文件大小和文件类型)。

蓝牙模式

蓝牙模式允许各种性能不同的蓝牙设备进行交互和协作。每个模式都是一个针对具体目的定义功能的用例。例如,如果希望通过移动设备向使用打印机,则两台设备都必须实现基本打印模式。或者例如,如果要同步台式机和 PDA 的联系人列表,这两台设备必须都支持同步模式。下面的表 1 列出使用蓝牙栈 OBEX 协议层的模式。

表 1. 当前基于 OBEX 的模式

模式名称缩写UUID
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对象推送模式OPP0x1105
文件传输模式FTP0x1106
同步模式SYP0x1104
静态图像传输模式BIP0x111A
电话簿访问模式PBAP0x1130
基本打印模式BPP0x1122
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根据蓝牙 SIG,已定义的蓝牙模式有 30 多种,涉及音频分配到个人网。在本文中,我们将使用 JSR-82 API 实现对象推送模式,并向任意支持 OPP 的蓝牙设备发送图像。

创建 ImageSender Midlet

ImageSender Midlet 是使用 NetBeans 5.0 IDE 的 NetBeans Mobility Pack 创建的。Mobility Pack 包含一个非常方便的 GUI 设计工具,它允许移动开发人员使用拖放技术快速创建移动应用程序。ImageSender Midlet 包含若干个静态 GUI 组件(也就是非动态创建的组件),Mobility Pack 在创建 GUI 组件及其之间的工作流方面非常高效。以下图 2 描述了用于创建 ImageSender Midlet 的 NetBeans 项目。

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 图 2:用来创建 ImageSender Midlet 的 NetBeans 项目

为了使 ImageSender 完成其任务(如从文件系统读取文件,以及向远程蓝牙设备发送数据),ImageSender 所使用的内部类封装了以下三个重要功能领域:

读取文件并遍历文件系统(将由 FileNavigator 处理)

发现远程蓝牙设备(将由 BTUtility 处理)

使用对象推送模式向远程蓝牙设备发送文件(将由 FilePusher 处理)

学习了这些预备知识,下面开始实现!

ImageSender.FileNavigator

以下图 3 是一个程序表,它显示了 ImageSender Midlet 和其内部类(FileNavigator)之间的交互,FileNavigator 专门用来读取和遍历移动设备的文件系统。

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 图 3:显示 FileNavigator 内部类用法的程序图

首先,ImageSender 获取一个 FileNavigator 实例并调用 getListofFolder() 方法,该方法返回一个 javax.microedition.lcdui.List。而 FileNavigator 将使用 JSR-75 File Connection API 的 FileSystemRegsitry 类获取文件系统“根”的枚举 ,也就是设备的载入点。如果移动设备包含可移动介质(如 SD 内存卡),它也将在枚举中显示。对于文件系统的每个根,都对其建立一个 FileConnection 以确定它是文件还是文件夹。 这是必需的,因为您肯定希望以不同的方式处理它们(也就是,如果该项目是文件夹,您希望遍历该文件夹,但是如果该项目是文件,那么您将希望打开该文件以获得其内容)。枚举完之后,FileNavigator 内部类将向 ImageSender 返回一个 List,ImageSender 将简单地在该移动设备上显示 List,如以下图 4 所示。

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图 4:ImageSender 显示目录中的文件和文件夹列

因为 FileNavigator 内部类实现了 CommandListener 接口,所以它将处理来自该用户接口的所有更改目录或选择文件的请求。该方法使得父类 ImageSender 不再负责响应用户的输入并了解如何处理该输入。内部类已经拥有对 JSR-75 类的引用,这些类允许其连接到文件系统,所以非常适合处理用户的请求并处理文件系统。下面是 FileNavigator 的 commandAction() 方法的一部分;当用户选择该列表中的项目时将执行这部分代码:

    ... <p>          if(isFolderSelected==true){</p> <p>            //theuserselectedafolder,sonavigatedownit</p> <p>            StringfolderUrl=(String)curr_dir_urls.elementAt(selectedIndex);</p> <p>            getDisplay().setCurrent(fileNavigator.getListofFolder(folderUrl,false));   </p> <p>          }else{</p> <p>            getDisplay().setCurrent(get_fileSelectedAlert(),displayable);</p> <p>            //theuserhasobviouslyselectedafile,solet'sreaditin</p> <p>            Stringfile_url=(String)curr_dir_urls.elementAt(selectedIndex);</p> <p>            ...</p> <p>              fileConn=(FileConnection)Connector.open(file_url);</p> <p>              InputStreamis=fileConn.openInputStream();</p> <p>              //nowlet'sreadthefileinintoourbyte[]</p> <p>              file=newbyte[(int)fileConn.fileSize()];</p> <p>              is.read(file);</p> <p>              is.close();</p>     ...

可以看到,如果用户选择了一个文件夹,FileNavigator 将遍历该文件夹,返回另一个列表并显示它。然后,如果该用户选择一个文件,FileNavigator 内部类将打开到该文件的 FileConnection 并以名为“file”的字节数组读取其内容。

ImageSender.BTUtility

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ImageSender Midlet 使用的第二个辅助类是 BTUtility。您可能会猜到,BTUtility 内部类封装了其余代码所调用的所有 JSR-82 蓝牙 API 方法。BTUtility 主要向 ImageSender Midlet 提供两个领域的功能:发现附近的远程蓝牙设备,并对这些设备执行服务搜索。图 5 为显示 ImageSender 如何使用 BTUtility 的程序图。

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图 5:描述 ImageSender 和 BTUtility 之间交互的程序图

如上所示,ImageSender 获得了 BTUtility 的新实例之后,该实例包含对 LocalDevice 和 DiscoveryAgent 类的引用。为了发现附近的蓝牙设备,必须调用 DiscoveryAgent.startInquiry()。该实现将异步调用在该区域发现的每台蓝牙设备的 deviceDiscovered() 方法。最后,如果没有发现更多蓝牙设备,JVM 将调用 inquiryCompleted() 方法。图 6 显示了 BTUtility 类发现的启用蓝牙技术的设备列表。

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图 6:BTUtility 类所发现的蓝牙设备

BTUtility 执行的另一项工作是搜索远程蓝牙设备上的服务。如以下图 7 所示,搜索服务过程比发现设备需要占用更多 CPU 时间。这就是为什么设备发现过程可以从 BTUtility 的构造函数发起,但是服务搜索部分必须以 Thread 启动。

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图 7:使用 BTUtility 搜索远程蓝牙设备上的服务。

幸运的是,BTUtility 扩展了 Thread 类,因此可防止该用户接口挂起。当 BTUtility 调用 DiscoveryAgent.searchServices() 时,如果发现匹配的服务,JVM 将异步调用其 serviceDiscovered() 方法。服务搜索过程完成时,JVM 将调用其 serviceSearchCompleted() 方法。作为备用方式,可以调用 DiscoveryAgent.selectService(),但是根据 JSR-82 规范,它只能返回附近一个服务提供商的 connectionURL。回顾上面的图 6 可知,在大多数环境中,您不知道文件将发送给谁。下面是完整的 BTUtility 清单:

  /** <p>  *Thisisaninnerclassthatisusedforfinding</p> <p>  *Bluetoothdevicesinthevicinity</p> <p>  *</p> <p>  */</p> <p>  classBTUtilityextendsThreadimplementsDiscoveryListener{</p> <p>    VectorremoteDevices=newVector();</p> <p>    VectordeviceNames=newVector();</p> <p>    DiscoveryAgentdiscoveryAgent;</p> <p>    //obviously,0x1105istheUUIDfor</p> <p>    //theObjectPushProfile</p> <p>    UUID[]uuidSet={newUUID(0x1105)};</p> <p>    //0x0100istheattrubutefortheservicenameelement</p> <p>    //intheservicerecord</p> <p>    int[]attrSet={0x0100};</p> <p>    publicvoidrun(){</p> <p>      try{</p> <p>        RemoteDeviceremoteDevice=(RemoteDevice)remoteDevices.elementAt(get_devicesList().getSelectedIndex());</p> <p>        discoveryAgent.searchServices(attrSet,uuidSet,remoteDevice,this);</p> <p>      }catch(Exceptione){</p> <p>        e.printStackTrace();</p> <p>      }</p> <p>    }</p> <p>    publicBTUtility(){</p> <p>      //clearthelistout,justincaseit'snot</p> <p>      get_devicesList().deleteAll();</p> <p>      try{</p> <p>        LocalDevicelocalDevice=LocalDevice.getLocalDevice();</p> <p>        discoveryAgent=localDevice.getDiscoveryAgent();</p> <p>        //deviceDiscoveryPanel.updateStatus("SearchingforBluetoothdevicesinthevicinity...n");</p> <p>        discoveryAgent.startInquiry(DiscoveryAgent.GIAC,this);</p> <p>      }catch(Exceptione){</p> <p>        e.printStackTrace();</p> <p>      }</p> <p>    }</p> <p>    publicvoiddeviceDiscovered(RemoteDeviceremoteDevice,DeviceClasscod){</p> <p>      try{</p> <p>        remoteDevices.addElement(remoteDevice);</p> <p>      }catch(Exceptione){</p> <p>        e.printStackTrace();</p> <p>      }</p> <p>    }</p> <p>    </p> <p>    publicvoidinquiryCompleted(intdiscType){</p> <p>      </p> <p>      if(remoteDevices.size()>0){</p> <p>        //thediscoveryprocesswasasuccess</p> <p>        //solet'souttheminaListanddisplayittotheuser</p>         for (int i=0; i

在 BTUtility 内部类中,您可能会注意到在多处都使用了十六进制值。尤其是:

    UUID[] uuidSet = {new UUID(0x1105) }; <p>    //0x0100istheattributefortheservicenameelement</p> <p>    //intheservicerecord</p>     int[] attrSet = {0x0100};

现在,如果您记得上面的表 1 中的值,就可以理解为什么创建 0x1105 UUID 值,因为它是对象推送模式的 UUID。然而,在 attrSet 中也使用了 0x0100 值,通过它可以了解远程服务的服务名称。

ImageSender.FilePusher

到目前为止我们有哪些收获?首先,我们拥有一个可以使用 JSR-75 FileConnection API 浏览文件系统的 Midlet(当然这都是内部类 FileNavigator 实现的)。Midlet 还能够发现附近的远程蓝牙设备并确定该设备上可用的服务(这项功能是由另一个内部类 BTUtility 提供的)。所以,现在只需实现使用 BBEX 向远程蓝牙设备发送文件的机制。

FilePusher 通过使用 org.netbeans.microedition.lcdui.WaitScreen(如图 8 所示)并实现 org.netbeans.microedition.util.CancellableTask(它扩展了 Runnable)轻而易举地完成了这项任务。

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 图 8:使用 WaitScreen 的 NetBeans 流设计快照

如上图所示,WaitScreen 将执行 CPU 密集型任务(如执行网络 I/O)。该任务必须实现 CancellableTask 接口(正是 FilePusher 内部类实现了该功能)。使用 IDE,可以用图形的方式连接到成功或失败屏幕(具体取决于操作结果)。FilePusher 代码如以下列表所示:

  class FilePusher implements CancellableTask{ <p>    //thisisusedforthepurposesoftheCancellabletask</p> <p>    booleanisOperationFailed=false;</p> <p>    //thisisthefailuremessageusedbytheCancellabletask</p> <p>    Stringfailure_message=null;</p> <p>    //thisistheconnectionobjecttobeusedfor</p> <p>    // bluetoothi/o</p> <p>    Connectionconnection=null;</p> <p>    publicFilePusher(){</p> <p>    }</p> <p>    //thisismethod1of4methodsneededtobeimplementedby</p> <p>    //theCancellableTaskinterface</p> <p>    publicbooleancancel(){</p> <p>      //sorrythiscan'tbecancelled</p> <p>      returnfalse;</p> <p>    }</p> <p>    //thisismethod2of4neededtobeimplementedby</p> <p>    //theCancellableTaskinterface</p> <p>    publicStringgetFailureMessage(){</p> <p>      //ofcourse,ifthere'snoproblem</p> <p>      //thenthismethodshouldreturnnullasspecifiedbythejavadoc</p> <p>      returnfailure_message;</p> <p>    }</p> <p>    //thisismethod3of4neededtobeimplementedby</p> <p>    //theCancellableTaskinterface</p> <p>    publicbooleanhasFailed(){</p> <p>      returnisOperationFailed;</p> <p>    }</p> <p>    //thisismethod4of4neededtobeimplementedby</p> <p>    //theCancellableTaskinterface   </p> <p>    publicvoidrun(){</p> <p>      try{</p> <p>        connection=Connector.open(btConnectionURL);</p> <p>        //connectionobtained</p> <p>        //now,let'screateasessionandaheadersetobjects</p> <p>        ClientSessioncs=(ClientSession)connection;</p> <p>        HeaderSeths=cs.createHeaderSet();</p> <p>        //nowlet'ssendtheconnectheader</p> <p>        cs.connect(hs);</p> <p>        hs.setHeader(HeaderSet.NAME,filename);</p> <p>        hs.setHeader(HeaderSet.TYPE,"image/jpeg");</p> <p>        hs.setHeader(HeaderSet.LENGTH,newLong(file.length));</p> <p>        OperationputOperation=cs.put(hs);</p> <p>        OutputStreamoutputStream=putOperation.openOutputStream();</p> <p>        outputStream.write(file);</p> <p>        //filepushcomplete</p> <p>        outputStream.close();</p> <p>        putOperation.close();</p> <p>        cs.disconnect(null);</p> <p>        connection.close();</p> <p>      }catch(Exceptione){</p> <p>        isOperationFailed=true;</p> <p>        failure_message=e.toString();</p> <p>      }</p> <p>      </p> <p>    }</p> <p>    </p>   } 

现在,通过研究 ObjectPusher 内部类的 run() 方法来深入地了解 OBEX 协议。了解 OBEX 协议的最佳方式是观察 OBEX 客户端和服务器之间的交互,如以下图 9 所示:

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 图 9:使用 OBEX 协议的客户端和服务器交互示例

图 9 中所示的场景发生在客户端和服务器建立了物理蓝牙连接的情况下,在 FilePusher 中,这是通过以下代码实现的:

        connection = Connector.open(btConnectionURL);         // connection obtained

建立了连接之后,就应该通过将该连接对象更改成 ClientSession 对象来创建客户端和服务器之间的会话:

        // now, let's create a session and a headerset object         ClientSession cs = (ClientSession)connection;

现在,建立会话之后,再看图 9。请注意客户端发送 OBEX 操作(如 Connect、Setpath、Get、Push 等),服务器将借助 OBEX Response Code(160、161、193、196等)响应客户端。以下代码展示如何发送 Connect 操作:

        // now let's send the connect operation         cs.connect(hs);

从以下代码片断可以看出,OBEX 是通过蓝牙技术传输文件的首选方式(相比 RFCOMM 或 L2CAP),因为可以使用报头设置关于要传输文件的元数据:

        hs.setHeader(HeaderSet.NAME, filename); <p>        hs.setHeader(HeaderSet.TYPE,"image/jpeg");</p>         hs.setHeader(HeaderSet.LENGTH, new Long(file.length));

这样,接受者就能在接收该文件之前了解文件的名称、文件类型和大小,而这是蓝牙栈中其他协议层不支持的强大功能。现在,设置完合适的报头之后,将向服务器发送 Put 操作:

    Operation putOperation = cs.put(hs);

该方法返回时,将得到一个 Operation 对象,您可以对其打开 OutputStream 并发送存储在名为“file”的字节数组中的文件数据(如果记得的话,可以知道我们是从 FileNavigator 内部类填充“file”的)。现在如果想了解服务器的响应代码,可以对 Operation 调用 getResponseCodes() 方法。

因此,使用从 putOperation 打开的 OutputStream 向目的地发送文件之后,发送最后的 OBEX 操作来完成程序:Disconnect Operation。

    cs.disconnect(null);

结束语

可以看出,创建使用 JSR-82 和 JSR-75 API 进行无线图像传输的复合应用程序并不需要太多工作。尽管本文展示如何通过 OBEX 传输图像,但是您会发现可以轻松修改这些代码来发送文件类型。享受编码的乐趣吧!

 转载;http://tech.ddvip.com/2008-12/1229937389102020.html

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