1 引言

隨著無線技術的發展和無線通信設備的普及，基于手機、PDA等小型消費類和嵌人式設備的無線移動應用越來越廣泛。在可編程手機中，基于Java的手機最為通行，事實上，Java已為多數手機制造商所接受，成為手機應用與服務的標準。構建網絡感知軟件時，選擇正確的數據交換格式是一項重要的設計決策，尤其在設計移動和嵌入式應用程序時，此時，輕量和有效等特性是需要考慮的重要特征。此類特征非常重要，因為它們可轉化為較低的計算要求和功耗使用、能發揮更好的性能以及較低的運營成本。這里研究JSON數據交換格式相比XML和傳統數據交換格式所具有的優勢，并提出在客戶端（J2ME）與服務器端（J2EE）之間采用JSON數據交換格式的一般實現框架。

2 J2ME／J2EE簡介

J2ME（Java 2 Platform. MICRO Edition）是Java 2的一部分。將Java語言與平臺無關的特性移植到小型電子設備上，允許移動無線設備之間共享應用程序。J2ME是針對有限硬件、有限功率、有限網絡連接設備進行應用開發的技術，適合在無限通信設備上開發交互性較強的網絡應用。在此基礎上編寫的MIDP應用程序具有良好的兼容性和可移植性，可在PDA等手持設備上很好的運行。

J2EE是Java 2平臺的企業版，是一種利用Java 2平臺簡化企業解決方案的體系結構。J2EE使用多層分布應用模型，其典型的4層結構為：①運行在客戶端機器上的客戶層組件，如Web瀏覽器、Java Applet等；②運行在J2EE服務器上的Web層組件，如Servlet和JSP；③運行在J2EE服務器上的業務邏輯層組件（EJB）；④運行在EJS（Enterprise Information System）服務器上的企業信息系統層軟件。

3 JSON簡介

JSON（JavaScript. Object Noation）是一種輕量級的數據交換格式，易于閱讀和編寫，也易于機器解析和生成。JSON采用完全獨立于語言的文本格式，但也使用類似于C語言家族的習慣。這些特性使JSON成為理想的數據交換語言。

JSON格式的數據有對象和數組兩種。對象是一個無序的“名稱／值”對集合。一個對象以“{”開始，“}”結束。每個“名稱”后跟一個“：”；“名稱／值”對之間使用“，”分隔。數組值（value）的有序結合。一個數組以“{”開始，“}”結束。值之間使用“，”分隔。

4數據交換格式分析

XML是一種用于描述信息存儲格式的語言，其優點是健壯性和描述性強，且是新一代開放、可互操作的Web Services選用的通信數據格式。在移動應用程序中，開發者通常自己創建數據交換格式或可擴展標記語言XML。前者的優勢是可針對特定情況進行調整，從而最大限度地提高性能，并最大限度地利用計算資源。當在HTTP上使用后者時，其優勢在于它是事實上的數據交換標準。另外，在XML中使用的基于文本的表示形式使其易于調試。這兩種方法各有其缺陷，前者本質上是專用的、非標準的，并可能是不可互操作的，而后者數據表示過于正規和繁瑣，對于移動和嵌入式應用程序尤其如此。

JSON是一種輕量級的數據交換格式，是基于文本的，具有良好的可讀性且易于調試。JSON支持所有基本數據類型的表示法，并提供將這些數據類型相互解析為Java類型的方法。對于輕量級應用，JSON數據交換格式能夠較好的節省手機的計算資源，減少網絡傳輸時間，加快網絡傳輸速度。

5 數據交換框架實現

5.1 框架總體設計

框架結構包括2部分：J2ME客戶端和J2EE服務器端。客戶端采用J2ME的MIDP技術，服務器端使用J2EE的servlet技術。客戶端使用HTTP協議發送已序列化的JSON消息到服務器端，服務器端通過反序列化JSON消息，根據客戶端請求進行相應的操作后，把請求的結果序列化成JSON消息返回給客戶端，客戶端獲取到返回的JSON消息后，反序列化成具體需要的數據。圖1為總體設計框架。

5.2 服務器端

服務器端使用serverlet接收客戶端發送的基于HTTP協議的JSON消息，并調用JSONObject類對JSON進行反序列化操作，得到所需的詳細信息。根據JSON格式的數據類型，需要分3種情況對JSON格式的數據進行反序列化：①簡單的對象形式。實現方法：創建一個JSONObiect實例，然后調用getString（）函數，具體形式如下：JSONObject jsonObj=newJSONObject（message）；String title=jsonObj.getString（“title”）；其中message為接收到的JSON消息，title代表想要獲取的名稱。②對象里面嵌套對象的形式。實現方法：在原對象基礎上調用其getJSONObject（）方法。具體形式如下：JSONObjectbody_obj=jsonObj.getJSONObject（）；③數組形式。實現方法：在原對象的基礎上調用其getJSONArray（），得到一個數據類型為JSONOebject的數組。反序列化得到請求的詳細信息后，J2EE端根據請求進行其他操作，如從網絡上獲取XML數據、從數據庫獲取數據等。得到數據后，服務器端把數據序列化成JSON格式消息，發送到客戶端。

5.3 客戶端

客戶端向服務器端發送已被序列化的JSON格式消息，然后等待服務器端返回的消息，接到服務器返回的消息后，反序列化JSON消息。處理過程調用ison.me的API。具體實現如下：①序列化成JSON格式。只需調用JSONObjeet的put方法添加相關項。JSONObject可以添加3種對象：簡單的對象、JSONObject對象、JSONArray對象。具體操作如下：JSONObject header=new JSONObjeet （）；headerput（“title”，“yahoonews”）；JSONObject childObj=new JSONObject（）；header.put（“child”，childObj）；JSONArray arrayObj=new JSONArray（）；headerput（“array”，arrayObj）；②反序列化JSON格式消息。反序列化也包括3種情況：簡單的JSONObject對象、嵌套的JSONObject對象、數組對象。具體實現如下：JSONObject bj=new JSONObject（str）；String title=obj-getString（“title”）；intcount=obj.getInt（“count”）；JSONObject body=obj.getJSONObject（“body”）；JSONArray arrayObj=obj.getJSONArray（“array”）；

5.4 傳輸協議層

客戶端和服務器端之間的通信采用HTTP協議。HTTP協議是一種廣泛使用的協議，所有MIDP設備都支持HTTP協議。且在各種不同的無線網絡上，HTTP協議實現相對較容易。HTTP協議請求方式有GET和POST兩種。由于GET請求發送大數據塊時對URL字符串長度有限制。對象JSON字符串長度可能很長，尤其當使用極其復雜的對象時。

同時，在跨域網絡以純文本方式發送所有數據，安全性難以保證．因此建議采用POST方式發送機密或內容極長的請求。

6 結束語

通過分析JSON、XML與自定義數據交換格式，提出以JSON作為輕量級數據交換格式，并給出其在客戶端（J2ME）與服務器端（J2EE）解決方法的一般框架，解決了自定義和使用XML數據交換格式所帶來的繁瑣、耗費資源的缺陷。