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。
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 
对象推送模式 OPP 0x1105 文件传输模式 FTP 0x1106 同步模式 SYP 0x1104 静态图像传输模式 BIP 0x111A 电话簿访问模式 PBAP 0x1130 基本打印模式 BPP 0x1122
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。
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。
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。
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：
...
if(isFolderSelected == true){
// the user selected a folder, so navigate down it
String folderUrl = (String)curr_dir_urls.elementAt(selectedIndex);
getDisplay().setCurrent(fileNavigator.getListofFolder(folderUrl, false));
} else {
getDisplay().setCurrent(get_fileSelectedAlert(), displayable);
// the user has obviously selected a file, so let's read it in
String file_url = (String)curr_dir_urls.elementAt(selectedIndex);
...
fileConn = (FileConnection) Connector.open(file_url);
InputStream is = fileConn.openInputStream();
// now let's read the file in into our byte[]
file = new byte[(int)fileConn.fileSize()];
is.read(file);
is.close();
...
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
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。
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。
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。
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：
/**
* This is an inner class that is used for finding
* Bluetooth devices in the vicinity
*
*/
class BTUtility extends Thread implements DiscoveryListener {
Vector remoteDevices = new Vector();
Vector deviceNames = new Vector();
DiscoveryAgent discoveryAgent;
// obviously, 0x1105 is the UUID for
// the Object Push Profile
UUID[] uuidSet = {new UUID(0x1105) };
// 0x0100 is the attrubute for the service name element
// in the service record
int[] attrSet = {0x0100};
public void run(){
try {
RemoteDevice remoteDevice = (RemoteDevice)remoteDevices.elementAt(get_devicesList().getSelectedIndex());
discoveryAgent.searchServices(attrSet, uuidSet, remoteDevice , this);
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public BTUtility() {
// clear the list out, just in case it's not
get_devicesList().deleteAll();
try {
LocalDevice localDevice = LocalDevice.getLocalDevice();
discoveryAgent = localDevice.getDiscoveryAgent();
//deviceDiscoveryPanel.updateStatus(" Searching for Bluetooth devices in the vicinity...n");
discoveryAgent.startInquiry(DiscoveryAgent.GIAC, this);
} catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void deviceDiscovered(RemoteDevice remoteDevice, DeviceClass cod) {
try{
remoteDevices.addElement(remoteDevice);
} catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
public void inquiryCompleted(int discType) {
if (remoteDevices.size() > 0) {
// the discovery process was a success
// so let's out them in a List and display it to the user
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) };
// 0x0100 is the attribute for the service name element
// in the service record
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。
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{
// this is used for the purposes of the Cancellable task
boolean isOperationFailed = false;
// this is the failure message used by the Cancellable task
String failure_message = null;
// this is the connection object to be used for
// bluetooth i/o
Connection connection = null;
public FilePusher(){
}
// this is method 1 of 4 methods needed to be implemented by
// the CancellableTask interface
public boolean cancel(){
// sorry this can't be cancelled
return false;
}
// this is method 2 of 4 needed to be implemented by
// the CancellableTask interface
public String getFailureMessage(){
// of course, if there's no problem
// then this method should return null as specified by the javadoc
return failure_message;
}
// this is method 3 of 4 needed to be implemented by
// the CancellableTask interface
public boolean hasFailed(){
return isOperationFailed;
}
// this is method 4 of 4 needed to be implemented by
// the CancellableTask interface
public void run(){
try{
connection = Connector.open(btConnectionURL);
// connection obtained
// now, let's create a session and a headerset objects
ClientSession cs = (ClientSession)connection;
HeaderSet hs = cs.createHeaderSet();
// now let's send the connect header
cs.connect(hs);
hs.setHeader(HeaderSet.NAME, filename);
hs.setHeader(HeaderSet.TYPE, "image/jpeg");
hs.setHeader(HeaderSet.LENGTH, new Long(file.length));
Operation putOperation = cs.put(hs);
OutputStream outputStream = putOperation.openOutputStream();
outputStream.write(file);
// file push complete
outputStream.close();
putOperation.close();
cs.disconnect(null);
connection.close();
} catch (Exception e){
isOperationFailed = true;
failure_message = e.toString();
}
}
}
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：
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);
hs.setHeader(HeaderSet.TYPE, "image/jpeg");
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！
