竹磬网-邵珠庆の日记 生命只有一次,你可以用它来做些更多伟大的事情–Make the world a little better and easier


58月/090

让JAVA活起来—-很欣赏(JMF媒体框架)

发布在 邵珠庆

Java媒体框架(JMF)使你能够编写出功能强大的多媒体程序,却不用关心底层复杂的实现细节。JMF API的使用相对比较简单,但是能够满足几乎所有多媒体编程的需求。在这篇文章中,我将向你介绍如何用很少的代码就编写出多媒体程序。

Java多媒体框架(JMF)中包含了许多用于处理多媒体的API。它是一个相当复杂的系统,完全了解这个系统可能需要花上几周的时间,但是这篇文章将主要介绍JMF的几个核心接口和类,然后通过一个简单的例子向你展示如何利用该接口进行编程。

JMF目前的最新版本是2.1,Sun通过它向Java中引入处理多媒体的能力。下面是JMF所支持的功能的一个概述:

● 可以在Java Applet和应用程序中播放各种媒体文件,例如AU、AVI、MIDI、MPEG、QuickTime和WAV等文件。
● 可以播放从互联网上下载的媒体流。
● 可以利用麦克风和摄像机一类的设备截取音频和视频,并保存成多媒体文件。
● 处理多媒体文件,转换文件格式。
● 向互联网上传音频和视频数据流。
● 在互联网上广播音频和视频数据。
JMF的结构
为了更好地说明JMF的结构,让我们用立体声音响做一个简单的比喻。当你CD机播放CD唱片的时候,CD唱片向系统提供音乐信号。这些数据是在录音棚中用麦克风和其他类似的设备记录下来的。CD播放机将音乐信号传送到系统的音箱上。在这个例子中,麦克风就是一个音频截取设备,CD唱片是数据源,而音箱是输出设备。

JMF的结构和立体声音响系统非常相似,在后面的文章中,你会遇到下面的这些术语:
● 数据源(Data source)
● 截取设备(Capture Device,包括视频和音频截取设备)
● 播放器(Player)
● 处理器(Processor)
● 数据格式(Format)
● 管理器(Manager)

下面让我们来看一看这些术语到底代表什么意思。

1.数据源
就像CD中保存了歌曲一样,数据源中包含了媒体数据流。在JMF中,DataSource对象就是数据源,它可以是一个多媒体文件,也可以是从互联网上下载的数据流。对于DataSource对象,一旦你确定了它的位置和类型,对象中就包含了多媒体的位置信息和能够播放该多媒体的软件信息。当创建了DataSource对象后,可以将它送入Player对象中,而Player对象不需要关心DataSource中的多媒体是如何获得的,以及格式是什么。

在某些情况下,你需要将多个数据源合并成一个数据源。例如当你在制作一段录像时,你需要将音频数据源和视频数据源合并在一起。JMF支持数据源合并,在后面的例子中我们将提到这一点。

2.截取设备
截取设备指的是可以截取到音频或视频数据的硬件,如麦克风、摄像机等。截取到的数据可以被送入Player对象中进行处理。

3.播放器
在JMF中对应播放器的接口是Player。Player对象将音频/视频数据流作为输入,然后将数据流输出到音箱或屏幕上,就像CD播放机读取CD唱片中的歌曲,然后将信号送到音箱上一样。Player对象有多种状态,JMF中定义了JMF的六种状态,在正常情况下Player对象需要经历每个状态,然后才能播放多媒体。下面是对这些状态的说明。

● Unrealized:在这种状态下,Player对象已经被实例化,但是并不知道它需要播放的多媒体的任何信息。
● Realizing:当调用realize()方法时,Player对象的状态从Unrealized转变为Realizing。在这种状态下,Player对象正在确定它需要占用哪些资源。
● Realized:在这种状态下Player对象已经确定了它需要哪些资源,并且也知道需要播放的多媒体的类型。
● Prefetching:当调用prefectch()方法时,Player对象的状态从Realized变为Prefetching。在该状态下的Player对象正在为播放多媒体做一些准备工作,其中包括加载多媒体数据,获得需要独占的资源等。这个过程被称为预取(Prefetch)。
● Prefetched:当Player对象完成了预取操作后就到达了该状态。
● Started:当调用start()方法后,Player对象就进入了该状态并播放多媒体。

4.处理器
处理器对应的接口是Processor,它一种播放器。在JMF API中,Processor接口继承了Player接口。 Processor对象除了支持支持Player对象支持的所有功能,还可以控制对于输入的多媒体数据流进行何种处理以及通过数据源向其他的Player对象或Processor对象输出数据。
除了在播放器中提到了六种状态外,Processor 对象还包括两种新的状态,这两种状态是在Unrealized状态之后,但是在Realizing状态之前。
● Configuring:当调用configure()方法后,Processor对象进入该状态。在该状态下,Processor对象连接到数据源并获取输入数据的格式信息。
● Configured:当完成数据源连接,获得输入数据格式的信息后,Processor对象就处于Configured状态。

5.数据格式
Format对象中保存了多媒体的格式信息。该对象中本身没有记录多媒体编码的相关信息,但是它保存了编码的名称。Format的子类包括AudioFormat和VideoFormat类,ViedeoFomat又有六个子类:H261Format、H263Format、IndexedColorFormat、JPEGFormat、RGBFormat和YUVFormat类。

6.管理器
JMF提供了下面四种管理器:
● Manager:Manager相当于两个类之间的接口。例如当你需要播放一个DataSource对象,你可以通过使用Manager对象创建一个Player对象来播放它。使用Manager对象可以创建Player、Processor、DataSource和DataSink对象。
● PackageManager:该管理器中保存了JMF类注册信息。
● CaptureDeviceManager:该管理器中保存了截取设备的注册信息。
● PlugInManager:该管理器中保存了JMF插件的注册信息。 创建一个Player对象
在JMF编程中,最常见的工作就是创建一个Player对象。你可以通过Manager类的createPlayer()方法创建Player对象。Manager对象使用多媒体的URL或MediaLocator对象来创建Player对象。当你获得了一个Player对象后,你可以通过调用getVisualComponent()方法得到Player对象的图像部件(Visual Component,在图像部件上可以播放多媒体的图像)。然后将图像部件加入到应用程序或Applet的界面上。Player对象还包含一个控制面板,在上面可以控制媒体的播放、停止和暂停等。
Player类中的很多方法只有在Player对象处于Realized的状态下才会被调用。为了保证Player对象已经到达了该状态,你需要使用Manager的createRealizePlayer()方法来获得Player对象。但是对于start()方法来说,你可以在Player对象到达Prefetched状态之前调用它,它可以自动将Player的状态转换到Started状态。
截取多媒体数据
多媒体数据的截取是JMF程序中另一个非常重要的功能。你可以按照下面的步骤截取数据:

● 通过查询CaptureDevieceManager获得你希望使用的截取设备。
● 获得设备对应的CaptureDeviceInfo对象。
● 从CaptureDeviecInfo对象中获得MediaLocator对象,然后用它创建一个DataSource对象。
● 使用DataSource对象创建Player对象或Processor对象。
● 调用start()方法,开始截取多媒体数据。

你可以使用CaptureDeviceManager对象获得系统中可用的视频和音频截取设备。通过调用getDeviceList()方法你可以获得设备的列表。每个设备都对应一个CaptrueDeviceInfo对象。也可以通过调用CaptureDevieceManager对象的getDevice()方法来获得特定的CaptureDeviceInfo对象。在使用设备截取多媒体数据前,还需要从CaptureDeviceInfo对象中获得设备对应的MediaLocator对象。然后你可以直接使用MediaLocator来构造Player或Processor的实例,也可以用MediaLocator构造一个DataSource对象,然后将DataSource对象送入Player或Processor对象中。最后调用start()方法来截取多媒体数据。
一个JMF例子
当你使用JMF进行编程以前,你需要安装JMF。同时在硬件上也有一些要求。由于本文的代码是在Windows 2000下编写和测试,因此文章中提到的操作系统需要的软件都是与Windows有关的。虽然Java是跨平台的,但是JMF是个例外――并不是所有的平台上都实现了JMF。

硬件和软件要求

硬件方面你需要与SoundBlaster兼容的声卡,芯片最好使用奔腾III以上的芯片。内存最好不小于64MB。同时你需要安装下面的软件:

● Windows95/98,Windows NT 4.0, Windows2000或 WindowsXP。
● JDK1.1.6或以上的Windows版本。
● JMF类和动态库

在Windows下安装JMF2.1

当下载了JMF2.1以后,运行jmf-2_1_1b-windows-i586.exe。该程序会将JMF2.1安装到你指定的目录下。当安装成功后,你需要确认一下安装程序正确设定了CLASSPATH和PATH环境变量。在CLASSPATH中需要包含jmf.jar和sound.jar;在PATH中需要包含JMF动态库的路径。
JMFRegistry
如果你希望使用视频和音频截取的设备,你需要确认安装了这些设备的驱动程序。除此之外,你还需要运行JMFRegistry应用程序。JMFRegistry可以向JMF注册新的数据源、媒体处理器、插件、视频和音频截取设备,然后你才能够在你的程序中使用它们。你只需要运行一次JMFRegistry就能注册系统中所有的视频和音频截取设备。
当你运行了JMFRegistry后,会弹出图一所示的窗口:

图一 通过JMFRegistry注册视频和音频截取设备
选择“Capture Devices”标签,然后按下“Detect Capture Devices”按钮,程序将自动检测出系统中的视频和音频截取设备。在左边的类表框中会列出所有检测到的设备的名称。在图一中我们看到JMFRegsitery发现了JavaSound audio capture、vfw:Logitech USB Video Camera:0和vfw:Microsoft WDM Image Capture (Win32):1。单击某个设备可以看到该设备支持的视频或音频格式。如果JMFRegistry无法检测到设备,有可能是没有正常安装设备的驱动程序。
例子程序
由于JMF2.1比较复杂,我不可能在在例子中包含JMF2.1支持的所有功能。因此我选择了下面几个在JMF中比较常用的功能:播放多媒体、注册音频和视频截取设备、截取视频和音频。
1.播放多媒体
在JMF.java中有一个play()方法。该方法可以播放用户选择的多媒体文件。当播放多媒体文件时,你需要一个Player对象。在例子中,dualPlayer就是Player接口的实现对象。
Player dualPlayer;
在Play()方法中,通过使用FileDialog获得媒体文件的路径和文件名,并保存在filename中。

try {
FileDialog fd =
new FileDialog(this, "Select File", FileDialog.LOAD);
fd.show();
String filename = fd.getDirectory() + fd.getFile();
...
}
catch (Exception e) {
System.out.println(e.toString());
}
然后你需要通过媒体管理器Manager间接创建一个Player对象。你可以使用Manager类的createPlayer()方法或者createProcessor()方法来获得一个Player对象或Processor对象。在play()方法中,我使用的是createPlayer()方法。
dualPlayer = Manager.createPlayer
(new MediaLocator("file:///" + filename));
有时你需要使用一个Player对象来控制多个其他的Player和Controller对象,我们把这个Player对象称为主对象,并把这些对象组成一个组。通过调用主对象中的start()、stop()、setMediaTime()等方法就可以激活组中所有成员的相应方法。主对象控制所有的状态变化和事件发布。然后使用addControllerListerner()方法来将一个ControllerListener对象绑定到Player对象上,Controller对象将向该ControllerListener对象发送事件消息。
dualPlayer.addControllerListener(this);
最后需要调用start()方法来启动Player对象。start()方法将Player对象的状态设置为Started。如果Player没有被实体化(Realize)或预取(Prefetch),start()方法会自动执行这些操作。
dualPlayer.start();
由于JMF类实现了ControllerLister接口,因此需要实现该接口中的controllerUpdate()方法,该方法在Controller对象产生一个事件时被调用。

public synchronized void controllerUpdate(ControllerEvent event) {
if (event instanceof RealizeCompleteEvent) {
Component comp;
if ((comp = dualPlayer.getVisualComponent()) != null)
add ("Center", comp);
if ((comp = dualPlayer.getControlPanelComponent()) != null)
add("South", comp);
validate();
}
}
当JMF类产生了一个RealizeCompleteEvent事件后,controllerUpdate()方法在界面上增加两个Component对象,一个用于播放媒体,一个用于放置控制按钮,例如播放、停止等。
在运行程序的过程中,程序会产生下面的输出。
Starting player ...javax.media.TransitionEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Unrealized,
current=Realizing,
target=Started]
Open log file: C:/test/Java/JMF/JMF/jmf.log
javax.media.DurationUpdateEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,duration=
javax.media.Time@2a37a6
javax.media.RealizeCompleteEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Realizing,
current=Realized,
target=Started]
Adding visual component
Adding control panel
javax.media.TransitionEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Realized,
current=Prefetching,
target=Started]
javax.media.PrefetchCompleteEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Prefetching,
current=Prefetched,target=Started]
javax.media.StartEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Prefetched,
current=Started,
target=Started,
mediaTime=javax.media.Time@56a05e,timeBaseTime=
javax.media.Time@3a8602]
javax.media.EndOfMediaEvent
[source=com.sun.media.content.video.mpeg.Handler@71bb78,
previous=Started,
current=Prefetched,
target=Prefetched,
mediaTime=javax.media.Time@1d332b]
前面提到,当调用start()方法的时候,Player会切换到Started状态。从上面列出的信息中可以看到Player对象的状态从Unrealized变成了Started。当EndOfMedia事件被激活时(这时Player对象完成了媒体文件的播放),状态从Started变成了Prefetched。图二显示了程序正在播放多媒体文件时的情况。

图二 程序正在播放媒体文件
2.注册音频和视频截取设备
在例子中,注册音频和视频截取设备的方法只在程序的内部注册这些设备,在程序外则不起作用。该方法的作用是当用户的计算机上存在多和音频和视频截取设备时,告诉程序因该使用哪个设备和这些设备支持的音频和视频格式。因此在进行截取处理之前需要获得设备的配置信息。在例子中,当在Configure菜单上按下Capture Device命令后,会弹出CaptureDeviceDialog对话框。如果在截取音频或视频前没有设定设备的配置,也会弹出该对话框。图三显示了该对话框。

图三 设备注册对话框
让我们来看一下CaptureDeviceDialog类中的init()方法:在初始化了界面之后,通过调用CaptureDeviceManager类的getDeviceList()方法:

devices = CaptureDeviceManager.getDeviceList ( null );
CaptureDeviceManager类使用查询机制和一个注册表来定位设备,然后将设备的信息放入CaptureDeviceInfo对象中返回。我们还可以利用CaptureDeviceManager类来注册新的设备。通过调用getDeviceList()方法程序获取了一个支持指定格式的设备的列表。在例子中,我将格式参数设定为null,这意味着设备可以使用任何格式。返回值被放入device变量中。如果getDeviceList()方法返回的是一个非空值,程序会将包含在其中的音频设备名称和视频设备名称分别放入两个下拉列表中中,但是到目前为止我们还不知道哪些设备是音频设备,哪些是视频设备。

我们可以通过CaptureDeviceInfo的getFormat()方法获得Format对象组数,在Format对象中保存了设备支持的媒体格式。Format类间接被AudioFormat和VideoFormat类所继承。因此我们可以利用设备支持的格式类型来区分设备的类型:

if (devices!=null && devices.size()>0) {
int deviceCount = devices.size();
audioDevices = new Vector();
videoDevices = new Vector();
Format[] formats;
for ( int i = 0; i < deviceCount; i++ ) {
cdi = (CaptureDeviceInfo) devices.elementAt ( i );
formats = cdi.getFormats();
for ( int j=0; j<formats.length; j++ ) {
if ( formats[j] instanceof AudioFormat ) {
audioDevices.addElement(cdi);
break;
}
else if (formats[j] instanceof VideoFormat ) {
videoDevices.addElement(cdi);
break;
}
}
}
. . .
}
上面的程序运行后,audioDevices()中将包含所有的音频设备,videoDevices()中将保存所有的视频设备。其中cdi是CaptureDeviceInfo对象。然后将设备名称填入下拉列表中:

// 将音频设备显示在下拉列表中
for (int i=0; i<audioDevices.size(); i++) {
cdi = (CaptureDeviceInfo) audioDevices.elementAt(i);
audioDeviceCombo.addItem(cdi.getName());
}
// 将视频设备显示在下拉列表中
for (int i=0; i<videoDevices.size(); i++) {
cdi = (CaptureDeviceInfo) videoDevices.elementAt(i);
videoDeviceCombo.addItem(cdi.getName());
}
然后程序显示出当前选中的设备支持的格式:
displayAudioFormats();
displayVideoFormats();
下一步需要获取用户选中的音频设备和视频设备以及它们支持的格式,相关的方法是JMF类中的getAudioDevice()、getVideoDevice()、getAudioFormat()和getVideoFormat()方法。然后将获取的对象分别保存到audioCDI,videoCDI,audioFormat和videoFormat中:

audioCDI = cdDialog.getAudioDevice();
if (audioCDI!=null) {
audioDeviceName = audioCDI.getName();
System.out.println("Audio Device Name: " + audioDeviceName);
}
videoCDI = cdDialog.getVideoDevice();
if (videoCDI!=null) {
videoDeviceName = videoCDI.getName();
System.out.println("Video Device Name: " + videoDeviceName);
}
// 获得选中的多媒体格式
videoFormat = cdDialog.getVideoFormat();
audioFormat = cdDialog.getAudioFormat();
3.截取视频和音频
使用capture()方法可以截取音频和视频数据。但是在使用该方法前需要确定是否已经选中了视频和音频截取设备:
if (audioCDI==null && videoCDI==null)
registerDevices();
和play()方法类似,可以通过使用Manger类中的静态方法createPlayer()创建一个Player对象,该对象可以播放一个DataSource对象中的数据流。

Player createPlayer(MediaLocator sourceLocator)
在例子中,我首先通过调用audioCDI和videoCDI的getLocator()方法来获得MediaLocator对象,然后利用Manager类的createPlayer()方法创建Player对象。最后将一个ControllerListener对象绑定到视频Player对象上并开始播放。

videoPlayer = Manager.createPlayer(videoCDI.getLocator());
audioPlayer = Manager.createPlayer(audioCDI.getLocator());
videoPlayer.addControllerListener(this);
videoPlayer.start();
audioPlayer.start();
使用这种方法导致最后获得了两个Player对象。我们也可以使用Manager类中的createDataSource()方法从视频和音频CaptureDeviceInfo对象(audioCID和videoCDI)中获得视频和音频数据源(DataSource对象),然后调用createMergingDataSource()方法将两个数据源合并成一个数据源(ds):

DataSource[] dataSources = new DataSource[2];
dataSources[0] =
Manager.createDataSource(audioCDI.getLocator());
dataSources[1] =
Manager.createDataSource(videoCDI.getLocator());
DataSource ds = Manager.createMergingDataSource(dataSources);
然后可以使用ds作为createPlayer()方法的参数来获得一个Player对象dualPlayer。调用addControllerListener()就可以进行播放了。

dualPlayer = Manager.createPlayer(ds);
dualPlayer.addControllerListener(this);
dualPlayer.start();
小结
Java多媒体框架是一个很好的多媒体编程工具。在这篇文章中我只是简单介绍了JMF的一些基本功能。如果有兴趣的话可以仔细阅读一下Sun公司的Java网站上提供的JMStudio的例子。在JMStudio中不仅实现了简单的播放和视频/音频截取功能,还实现了从互联网下载和向互联网上传多媒体数据流的功能。而且它还包含了JMFRegistry的源代码,将相应的代码移植到你的应用程序中后,你就不需要在运行程序前运行JMFRegistry来向JMF注册设备了。
作者简介:冯睿,2000年毕业于美国Northern Illinois大学电气工程系,获硕士学位。随后在New Monics软件公司工作了一年,其间参加了Java虚拟机的开发和优化工作。目前在国内一家GIS公司担任项目经理,主要从事应急指挥系统的交通GIS系统的开发

257月/090

java 媒体框架基础(JMF)

发布在 邵珠庆

Java媒体架构基础
内容表格
1. 关于此指南
2. 一个简单的音频播放器
3. JMF用户接口组件
4. JMF概念
5. 传播和接收媒体
6. 总结以及资源
第一节. 关于此指南

此指南包含的内容?

Java媒体架构(JMF)是一个令人激动的通用的API,它允许Java开发者用许多不同的方法处理媒体。本指南主要通过使用工作的例子提供一个JMF的一些主要的特征的概述。阅读完本指南后,你将会明白JMF体系结构中的主要播放功能。你同样能正确的使用JMF,使用现存的例子和可为更多特殊功能扩展的源代码。

本指南包含着以下主题:
· 下载和安装JMF
· 主要的JMF类以及它们在JMF体系结构中的应用
· 播放本地的媒体文件
· 为媒体的存取和操作制作以和图形用户界面(GUI)
· 通过网络传播媒体
· 通过网络接收媒体

几乎所有的媒体类型的操作和处理都可以通过JMF来实现。全面的讨论JMF所提供的所有特征已经超过了本指南的范围,我们将使用三个简单的媒体应用程序来学习此框架的构建模块。通过这个方法,本指南将为你未来学习和实施更多特殊的应用提供准备。
我应该使用此指南吗?

本指南会带你学习使用JMF工作的基础。为完成这些,我们会创建三个的独立工作的例程序。每个例子都会建立前一个例子的基础上,显示JMF功能性的不同方面。
在本指南中的例子假定你曾经使用过并且已经熟悉了Java程序语言。除了Java核心和JMF的类之外,我们会使用一些Java AWT和Swing类(用于创建GUI),也会有一些Java网络类(用于在网络中传输媒体)。对GUI和网络类一些熟悉有助于你更快的明白观点和这里的例子,但并非是阅读本指南必须的。

我们将学习的例程序如下
· 一个简单的音频播放器(JMF的HelloWorld应用):这个字符界面的播放器通过在命令行中简单的输入媒体文件的名字就可以播放大多数的音频类型。此音频播放器的演示大体上显示了JMF的特有的类。
· 一个图形界面的媒体播放器:我们将使用JMF内置的接口组件来建立图形界面,所以在此练习中必须有一些图形界面的编程经验。这个媒体阅览器演示使用了一些Java AWT和Swing类来为用户显示图形组件。
· 一个媒体广播应用:此应用程序允许一个本地媒体文件通过网络传播。此程序能灵活的使媒体只传输到指定的网络节点,或者传输到一个子网络中的所有节点。此演示使用了一些Java的网络APIs来在网络中传输媒体。
作为第三个练习的一部分,我们将修改图形界面的播放器,让其能接收并且播放媒体。
跳至23页观看Resources,文章,指南,和其他参考书目的列表,这会帮助你学习到更到关于此指南包括的主题。

安装需求
要运行此指南中的例程序,你需要如下的工具和组件:
· Java 2 平台,标准版,编译和运行演示程序
· Java媒体框架,版本2.1.1a或者更高
· 一块已经安装并且配置号的适当的声卡
· 一台或者多台测试机器
· 演示的源代码文件在mediaplayer.jar中
最后的一个演示应用显示了JMF在网络中的应用。如果需要,此演示能运行在一个独立的机器上,使用此机器即是传输方也是接收方。可是要观察到在网络中使用JMF的所有功能,你仍然需要至少两台联网的机器。
在23页中的Resources可下载Java 2平台,完整的源代码文件,以及其他一些完成本指南所需要的工具。

下载安装文件
将JMF安装到你的计算机中的第一步是在JMF的主页中下载安装文件,它同样包括了JMF源代码和API文档的链接。23页的Resources中有下载JMF的链接。
目前,JMF有Windows, Solaris, Linux等版本,以及可运行在任何装有虚拟机的计算机上一个纯Java版本。为了增加性能,你需要下载一个与你操作系统所适应的版本。任何在一个操作系统JMF版本下书写和编译的代码都可以方便的移植到另外的操作系统上。例如,如果你下载了一个Solaris版本的JMF并且编译了一个类,这些类就可以在Linux上使用,不会有任何问题。
作为选择,你可以选择下载纯Java版本,或者跨平台版本的JMF。这些版本没有使用操作系统特有的库文件。如果没有合适的JMF版本适合的操作系统,那么跨平台版本就是一个不错的选择。

安装JMF
下载完JMF安装程序后,双击安装程序的图标。
大部分安装程序都会有个选项,安装本地库到系统目录中;例如,Windows版本安装程序会有一个选项“Move DLLs to Windows/System directory.”。最好将此选项选中,因为它能确保这些操作系统的库文件能正确的安装
在安装的过程中,你还需要选择项目来更新系统的CLASSPATH和PATH变量。如果这些选项被关闭,那么在你编译和运行本指南的例程序的时候就需要在classpath中引入JMF的jar文件。

关于作者
Eric Olson在Retek Inc工作的软件工程师。它在Java平台上有四年的工作经验,并且在不同的基于Java的技术上富有经验,包括JMF, Jini, Jiro, JSP, servlets, and EJBs。Eric毕业于St. Paul, MN的St. Thomas大学,获得计算机科学的学位。他在IBM的SanFrancisco项目组工作,负责WebSphere商业组件。他同时再为Imation Corp.工作,负责存储应用。现在,他正在开发零售行业的基于web的软件解决方案。再业余的时间,Eric和Paul
Monday在Stereo Beacon上合作—一个分布式的点对点的基于JMF的媒体播放器。联系
Eric zpalffy@yahoo.com.
第二节. 一个简单的音频播放器

在本节中,我们将进行创建一个简单的音频播放器的第一个练习。本例将介绍Manager类和Player接口,中两个都是建立大多数基于JMF应用的重要部分。
本例的功能目标是在字符界面下播放本地的音频文件。我们将学习此源代码,并了解每一行所做的任务。完成本节后,你将会有一个基于JMF的可播放包括MP3, WAV, AU等多种音频文件的演示程序。
在本练习后的源代码分类种可查询文件SimpleAudioPlayer.java。

引入必要的类
SimpleAudioPlayer类中包括了一些调用,在其前几行中需要引入所有必要的类:
import javax.media.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.net.MalformedURLException;

The javax.media包是由JMF定义的多个包之一。javax.media是一个核心包,包括了定义Manager类和Player接口等。本节中,我们主要学习Manager类和Player接口,其余的javax.media类放在后面的章节中。
除了引入javax.media声明外,以上的代码片断引入了一些创建媒体播放器的输入的声明。

Player接口
在下面的代码片断中,创建一个公共类SimpleAudioPlayer并举例定义一个Player变量:
public class SimpleAudioPlayer {
private Player audioPlayer = null;

术语Player听起来由点熟悉,因为它是建立在我们公用的音频或者视频播放器的基础上的。事实上,这个接口的例子就像是当作它们的真实的副本。Players揭示了一个实体上的媒体播放器(如立体音箱系统或者VCR)涉及到功能上的方法。例如,一个JMF媒体播放器可以开始和结束一个媒体流。在本节种,我们将使用Player的开始和结束功能。

在一个文件上创建一个Player
使用JMF获得一个特定媒体文件的Player实例非常简单。Manager类在JMF中如同一个工厂制作许多的特殊接口类型,包括Player接口。因此,Manager类的责任就是创建Player实例,如下例:
public SimpleAudioPlayer(URL url) throws IOException,
NoPlayerException,
CannotRealizeException {
audioPlayer = Manager.createRealizedPlayer(url);
}
public SimpleAudioPlayer(File file) throws IOException,
NoPlayerException,
CannotRealizeException {
this(file.toURL());
}
如果你看完本节的代码,你可以注意到Manager类包含了创建一个Player实例的其他方法。我们会研究其中的一些,如在后面的章节中的DataSource或者MediaLocator的实例化。

Player的状态
JMF定义了大量的一个Player实例可能存在的不同状态。如下:
· Prefetched
· Prefetching
· Realized
· Realizing
· Started
· Unrealized

使用这些状态
因为使用媒体常常是资源非常密集的,由JMF对象揭示的许多方法都是不闭塞的,允许一系列事件监听的状态改变的异步通知。例如,一个Player在它可以启动之前,必须经过Prefetched和Realized状态。由于这些状态的改变都需要一些时间来完成,JMF媒体应用可以分配一个线程来初始化创建Player实例,然后再继续其他的操作。当Player准备就绪的时候,它会通知应用程序其状态已经改变。

在一个如同我们的这样简单的程序中,多功能性的类型并不是很重要。处于这个原因,Manager类也提供了一些创建Realized player的有用方法。调用一个createRealizedPlayer()方法来阻塞调用线程,直到player达到Realized状态。为了调用一个无阻塞的创建player的方法,我们在Manager类中使用了一个createPlayer()方法。下面的一行代码中创建了一个我们需要在例程序中使用的
Realized player:
audioPlayer = Manager.createRealizedPlayer(url);
启动和停止Player
设定一个Player实例的启动或是停止就如同调用Player的一个简单的认证方法,如下所示:
public void play() {
audioPlayer.start();
}
public void stop() {
audioPlayer.stop();
audioPlayer.close();
}

调用SimpleAudioPlayer类中的play()方法来实现调用Player实例的start()方法。调用此方法后,你能听到本地的喇叭的声音文件。同样的,stop()方法使player停止并且关闭掉Player对象。

对于读取和或者播放本地媒体文件来说,关闭Player实例释放所有资源是一个有用的方法。因为这是一个简单的例子,关闭Player是终止一个会话可接受的方法。但是在实际的应用中,你需要小心的确认在除掉Player之前必须要关闭掉。一但你已经关闭掉player,在再次播放一个媒体之前你必须要创建一个新的Player实例(等待它的状态改变)。

建立一个SimpleAudioPlayer

最后,这个媒体播放应用程序要包含一个可以从命令提示行中输入命令而调用的main()方法。在此main()方法中,我们将调用创建SimpleAudioPlayer的方法:
File audioFile = new File(args[0]);
SimpleAudioPlayer player = new SimpleAudioPlayer(audioFile);
在播放音频文件之前的唯一的一些事情就是调用已经创建的音频player的方法play(),如下所示:

player.play();
要停止和清除掉音频player,在main()方法中也应该有如下调用:
player.stop();
编译和运行SimpleAudioPlayer
通过在命令提示行输入javac SimpleAudioPlayer.java来编译例程序。所创建的文件SimpleAudioPlayer.class在当前工作目录中。
然后在命令提示行中键入如下命令来运行例程序:
java SimpleAudioPlayer audioFile

将audioFile替换成你本地机器上的音频文件。所有的相对文件名都试相对于当前的工作目录。你会看到一些当前正在播放文件的标志信息。要终止播放,按下回车键。
如果编译失败,确认JMF的jar文件已经正确的包含在CLASSPATH环境变量中。
第三节. JMF用户界面组件
播放视频
在前一节中,我们学习了建立一个通过字符界面播放音频文件的应用程序。JMF中一个最重要的特点就是你不需要为了配置媒体播放器而去了解媒体文件的格式;一切都内置了。举一个例子,再我们前面的例子中,需要使用MP3格式的时候,我们不需要让应用程序为一个MP3文件建立一个特殊的Player。
如同你将会再本节所见到的,对于视频文件的操作同样有效。JMF有所有媒体文件类型接口的详细资料。
处理视频媒体与音频最大的不同就是,我们必须建立一个能播放视频的显示屏幕。幸运的是,JMF能处理许多的这些资料。如同再上例一样我们会建立一个Player对象,并且使用很多的可视组件来直接从JMF对象中创建我们的可视的媒体浏览器。
本节中,我们将学习两个例程序。In this section, we'll walk through the second example application. 请再后面的练习的源代码分布中查阅MediaPlayerFrame.java。

关于例子
在本节中,我们将创建一个能显示和运行本地音频和视频媒体的应用程序。作为练习的一部分,我们将研究JMF内置的一些GUI组件。熟悉AWT和Swing将有助于你理解本例,但这并不是必须的。除非需要直接涉及到JMF的GUI组件,或者我们是不会详细介绍源代码的。你可以在源代码的注释中找到这里未涉及的详细说明。
本例中我们使用的许多概念,类和方法都和第一个例子的类似。建立Player的基本操作大都一样。最大的不同就是我们需要对Player对象专研更深一点,特别当需要从Player获取媒体信息的时候。

如何开始
视频播放器例子被设计得如同音频播放例子一样通过命令行来运行,但是本例需要建立在GUI基础上。如同在上节一样,我们先通过媒体文件名调用应用。然后,应用程序显示一个带有可操作媒体组件的窗体。
在MediaPlayerFrame开始的一行中我们定义了类并扩展自,javax.swing.Jframe类。这就是使媒体播放器如同一个在桌面上的单独窗体的方法。任何客户机程序创建了本媒体播放对象后都可以通过调用Jframe类中定义的show()方法来显示。
下面是一个MediaPlayerFrame正在播放MPEG电影的屏幕截图:

获取GUI组件
Player界面有一些方法来获取已选择可视组件的涉及。在MediaPlayerFrame中,我们使用如下组件:
· player.getVisualComponent()是一个播放所有视频媒体的可视组件。
· player.getControlPanelComponent() 是一个操作时间轴的可视组件(包括开始,停止,回放),也包含了一些媒体流的有用信息。
· player.getGainControl().getControlComponent() 是操作音量(增加)的可视组件。getGainControl()方法返回一个GainControl实例,可用于改变节目的增加等级。

使用可视化组件
上面的界面方法都返回一个java.awt.Component类的实例。没个实例都视可加载到我们窗体上的可视组件。这些组件都与Player有直接的联系,所以在这些组件上的所有可视元素的处理都会产生Player播放媒体后相应的变化。
在我们将这些组件加入到我们的窗体的之前,必须要保证它们不为空。因为并不是所有的媒体播放器包括每一种可视组件,我们只需添加相关播放器类型的组件。比如,一般来说一个音频播放器没有可视组件,所以getVisualComponent()就要返回空。你不会想在音频播放器窗体上添加可视组件的。

获得媒体的特殊控制
一个Player实例也可以通过getControl()和getControls()方法来暴露其控制,getControls()返回一个控制对象集,而getControl()返回一个控制。不同的播放器类型可选择为特殊的操作来暴露控制集去指定的媒体类型,或者用于获取该媒体的传输机制。如果你在写一个只支持某些媒体类型的播放器,你需要依靠某些在Player实例中可用Control对象。
由于我们的播放器是非常抽象的,被设计于播放多种不同媒体类型,我们简单的为用户暴露所有的Control对象。如果找到任何扩展的控制集,我们就可使用getControlComponent()方法来增加相应的可视控件到标签面板上。通过这个办法,用户就可以观察播放器上的所有组件。以下代码片断将所有的控制对象暴露给用户:
Control[] controls = player.getControls();
for (int i = 0; i < controls.length; i++) {
if (controls[i].getControlComponent() != null) {
tabPane.add(controls[i].getControlComponent());
}
}

为了使一个真实的应用程序能用Control实例做一些有用的事(除了能显示可视组件之外),应用程序需要知道该Control的特殊类型,并分配它。此后,应用程序就可使用这些control来控制媒体节目了。例如,如果你知道你经常使用的媒体暴露javax.media.control.QualityControl类型的Control,你能使用QualityControl界面,之后在QualityControl界面上通过调用各种方法来改变性质设定。

使用一个MediaLocator
在我们新的基于GUI的媒体播放器和我们的第一个简单播放器之间最大的不同就是,我们使用一个MediaLocator对象而不是URL来创建Player实例,如下所示:
public void setMediaLocator(MediaLocator locator) throws IOException,
NoPlayerException, CannotRealizeException {
setPlayer(Manager.createRealizedPlayer(locator));
}

我们将在稍后的章节中讨论这个变化的原因。目前,在网络上资源站点上,关于MediaLocator对象和URL的描述被认为是非常相似的。事实上,你可以从一个URL创建一个MediaLocator,也可以从MediaLocator获取到URL。我们的新媒体播放器一个URL中创建一个MediaLocator,并使用该MediaLocator通过文件创建了一个Player。

编译和运行MediaPlayerFrame
通过在命令提示行输入javac MediaPlayerFrame.java来编译例程序。在工作目录下将创建一个名为MediaPlayerFrame.class的文件。
在命令提示行中键入如下来运行例程序:
java MediaPlayerFrame mediaFile

你需要用你本机上的一个媒体文件来替换掉mediaFile(音频或者视频文件都可以)。所有的相对文件名都是相对于当前工作目录。你会看见一个显示控制媒体文件的GUI控制集的窗口。欲了解JMF支持的音频和视频文件列表,在23页的资源。
如果初始编译时失败,请确认JMF的jar文件已经包含在当前的CLASSPATH环境变量中。

MediaPlayerFrame在行动
在本节前你看见的一个视频播放器正在播放MPEG视频文件的屏幕截图。下面的屏幕截图显示了一个音频播放器正在播放一个MP3文件:
要更多的学习本练习中的例子,查看完成的MediaPlayerFrame源代码。

第四节. JMF概念
JMF体系结构
你曾见过了使用JMF播放本地媒体文件是多么的容易,现在我们将后退一步,来看看一幅是如何通过JMF创建了如此成熟的基于媒体的应用程序的大的画面,是如何通过JMF创建了如此成熟的基于媒体的应用程序。全面的了解JMF体系结构是没有意义的,本节将给你一个大体的概念,关于高级的JMF组件是如何组合起来创建想得到的东西。
JMF的组件结构非常的灵活,它的组件一般可以分成三个部分:
· Input描述某种被用于在进程休息的时候作为一个输入的媒体。
· process执行某些输入上的活动。一个过程有一个明确的输入和输出。大量的过程可用, 能被用于一个输入或者一批输入。这些过程能被联系起来,一个过程的输出被用于另外一个过程的输入。在这种风格中,大量的过程可能被应用于一个输入。(这段期间是可选择的——我们开始的两个例子没有包含真正的数据过程,只有一个来自文件的输入和一个通过Player的输出。)
· Output 描述了媒体的某些目的地。

从这些描述中,你可以想象到JMF组件体系结构听起来就好像在一个典型的立体声系统或者VCR之后。很容易设想到,使用JMF就如同打开电视或者在立体声音箱系统下调节声音的风格。例如,录制喜爱的电视节目的简单的动作能在这些组件的基础中:
· Input 是电视广播流,在同一个频道运输音频和视频。
· Process 是一个记录设备(就是,一个VCR或者许多的数字设备)转换模拟或者数字音频视频广播流成适合复制到磁带或其他媒体上的格式。
· Output 是记录已格式化轨迹(音频和视频)到某些类型的媒体上。

JMF资料处理模式
以下图片说明了JMF数据处理模块并对每个类型给出了例子:
使用此模式,很容易明白我们前面的两个例子,从文件中输入音频和视频并输出到本地计算机上。在后面的章节中,我们也会谈论一些通过传播和接收音频媒体的JMF网络功能。

处理模型例子
将JMF的输入,处理和输出模式联系起来,我们能开始想象许多基于媒体的操作都可能通过JMF完成。一个例子,转换一种媒体类型为其他类型并将其输出存储到一个新的文件。举一个例子,我们想要在不损坏原始文件的前提下转化一个WAV格式的音频文件为MP3格式。以下的过程模式插图,就是我们将开始执行转换的步骤:
本例的输入是一个WAV文件。它被一个媒体格式转换工具加工,并输出到一个新的文件。现在,让我们看看JMF API中的这个模式的每一步。我们使用输入,处理和输出模式作为概念上的路标。

JMF输入
再JMF中,一般由一个MediaLocator对象来描述一个输入。如先前规定的,
MediaLocator的外观和行为都非常象一个URL,这样它可以唯一确定网络上的一个资源。事实上,使用一个URL来创建一个MediaLocator是完全可能的;我们在前面的两个例子中就是这样做的。
为了我们的媒体转换例子,我们需要建立一个MediaLocator来描述最初的WAV文件。如同我们将在后面的章节中见到的,一个MediaLocator也可以用于描述一个跨越网络中媒体流。在这个案例中,MediaLocator会描述传播的URL――很像一个被URL指定的在Web上的资源,用于取代指定一个本地文件系统的文件来建立MediaLocator。

一个MediaLocator和一个URL之间的不同
要成功的建立一个URL对象,需要适当的java.net.URLStreamHandler安装于系统中。这个流处理的用途是能够处理被URL描述的流类型。一个MediaLocator对象并没有这个需要。例如,我们的下个应用程序将使用实时传输协议(RTP)在网络上传输音频。由于多数的系统都未为RTP协议安装一个URLStreamHandler,所以创建一个URL对象会失败。在这个应用中,只有MediaLocator对象会成功。
要理解更多关于URL对象以及创建和注册一个URLStreamHandler的信息,查阅JDK帮助文档(查看23页资源)。

JMF处理机
当我们使用JMF的时候,应用程序的处理机组件被Processor接口实例描述。你需要已有些熟悉Processor,它扩展至Player接口。由于Processor继承直Player接口,它同样也从Player继承所有可用属性。另外,Processor增加了两个属性:Configuring和Configured。这些扩展的属性(和与之关联的方法)用于Processor从输入流收集信息时的通信。
在我们的最后的例程序中,我们将建立一个Processor用于将MP3编码格式的音频转换成适合在网络上传播的格式。在稍后的板块中我们会讨论创建一个简单的Processor的步骤。

JMF输出
有少许的方法用于描述JMF中处理模式的输出状态。最简单的(并且我们将在最后一个例子中使用的)是javax.media.DataSink接口。一个DataSink读取媒体内容并且将其传送到一些目的地。本节中最开始的音频格式转换过程中,MP3(输出)文件将被DataSink描述。在我们最后一个例子中,我们将使用一个DataSink在实际上完成网络中传播音频媒体的工作。一个DataSink是在Manager类中,由指定一个DataSource(输入到DataSink)和一个MediaLocator(输出到DataSink)完成的。
一个DataSource实例描述可用于Players,Processors和DataSinks的输入数据。一个处理机的输出也被描述成一个DataSource对象。
这就是为什么处理器能彼此联系起来,在同一媒体数据中完成多种操作。这也是来自Processor的输出能作为输入被Player或者DataSink使用的原因(它可将媒体传递到输出目的地)。
一个DataSink的最后目的文件由一个MediaLocator对象说明。如同前面一样,MediaLocator描述一个网络资源;这就是媒体流将被传递的地方。

第五节.传播接收媒体
JMF和实时传输协议(RTP)
许多的友善网络的特征直接建立在JMF中,这些使为客户端程序通过网络传输和接收媒体非常容易。当在一个网络上的一个用户想要接收任何种类的媒体流的时候,它不需要在观看媒体前等待全部的广播下载到机器上;用户可以实时的观看广播。在流媒体中些提出了这个概念。通过流媒体,一个网络客户端能接收到其他机器上广播的音频,甚至获取正在发生的实况视频广播。
在IETF RFC 1889中定义了实时传输协议(RTP)。发展在快速和可靠的状态下通过网络传输时间极其敏感的数据,RTP在JMF中用于提供给用户向其他网络节点中传输媒体流的方法。
在本节中,我们将学习我们的最后一个例程序。这里,你将学习到如何传输一个存储在一台机器上的MP3文件到另外的在同一个网络的机器上去。实际的MP3源文件并不从主计算机上移除,它也不使复制到其他机器上去;事实上它将会转换成能使用RTP传输的文件格式并通过网络发送。一旦被一个客户端接收到,源文件(现在是RTP信息包的形式)可以再次传输,这一次是在接收机器上可播放的一种格式。
在MediaTransmitter.java文件中源代码查看学习以下练习。

设置处理模式
我们可以在前面的章节中定义的处理模式的基础下来讨论我们的最终的例子。在传输机器上,处理模式看起来像这样:
事实上,MediaTransmitter对象源代码包括了以下三行:
private MediaLocator mediaLocator = null;
private DataSink dataSink = null;
private Processor mediaProcessor = null;
这三个实例变量可以直接映射到前面的处理模式图表,如下:
· mediaProcessor变量是我们的处理器;它将负责转换音频文件从MP3文件模式到一个适合通过RTP协议传输的格式。
· dataSink变量是我们的输出块。
· 当我们建立DataSink时我们需要指定一个MediaLocator,它是DataSink的目的文件。

当我们通过运行DataSink我们的处理过的媒体,它将传输到我们在MediaLocator中指定的地点。

RTP MediaLocator
在前面的两个练习中,我们通过从文件中获得的一个URL建立了MediaLocator实例。 在本练习中,我们必须建立一个MediaLocator来描述网络上媒体传播输出流;换句话说,我们必须创建一个能我们的音频传播的目的地的MediaLocator。一个RTP MediaLocator符合如下规则,看起来就像一个典型的URL:
rtp://address:port/content-type
让我们看看上面URL规范的每一段:
· address 是将传输的媒体的地址。以单播的模式传输(一个专用IP地址),地址将会是有意接收的机器的IP地址。以广播的模式传播(到子网中的所有机器),地址将会是以255作为最后的一块的子网地址。举个例子,如果我再子网中可指定地址为192.168.1和想要传播到子网中的所有节点,我可以指定192.168.1.255作为地址;这样允许子网中的每个节点监听广播媒体。
· port 必须是被传输者和接收者都允许的一个端口。
· content-type 是媒体流类型。在我们的案子中,这个将会是音频。
下面的一个简单的RTP传播MediaLocator例子会让所有在指定网络中的机器接收到媒体流:
rtp://192.168.1.255:49150/audio
创建一个处理机
在setDataSource()方法中我们首先要做的就是创建一个Processor实例。
下面的Processor的职责是转换MP3音频媒体为一个RTP来表示:
public void setDataSource(DataSource ds) throws IOException,
NoProcessorException, CannotRealizeException, NoDataSinkException {
mediaProcessor = Manager.createRealizedProcessor(
new ProcessorModel(ds, FORMATS, CONTENT_DESCRIPTOR));
在Manager类中,我们能创建一个Processor对象,通过两种方法中的一种:
createProcessor()或者createRealizedProcessor()。你很可能会注意到这两个方法样式的显示和前面例子中创建一个Player的方法很相似。在目前的例子中,我们将创建一个已实现的Processor。我们这样做是因为我们使用的应用非常简单,在Processo处于Realized状态时我们不需要关心任何真实的工作。

创建一个ProcessorModel
创建一个已实现的Processor,我们需要创建一个为Processor描述输入和输出媒体类型的ProcessorModel实例。为了创建ProcessorModel,我们需要下面的一些:
· 一个DataSource,将被处理的媒体(输入文件)。
· 一个javax.media.Format数组,描述输入媒体的格式。
· 一个javax.media.protocol.ContentDescriptor实例,为我们的处理机描述输出格式。传送者的DataSource是通过一个参数传递到此方法。

定义输入和输出格式
因为我们的MediaTransmitter类会被时常用于将输入媒体格式(MP3)转换成一种输出格式(音频RTP),中学对象被定义成静态。我们创建一个新的javax.media.format.AudioFormat实例用于描述媒体输入类型(在java帮助文档中查看可用格式)。这就是我们的处理机可以获取MP3音频文件的原因。
我们也创建一个javax.media.protocol.ContentDescriptor实例来描述想要处理机输出的。在我们的案子中,这是一个RTP媒体流。

这就是为什么我们的处理机可以只制造RTP流。
下面的代码片断显示了我们如何设置格式和内容描述符变量,用于创建ProcessorModel对象:
private static final Format[] FORMATS = new Format[] {
new AudioFormat(AudioFormat.MPEG_RTP)};
private static final ContentDescriptor CONTENT_DESCRIPTOR =
new ContentDescriptor(ContentDescriptor.RAW_RTP);
连接输入,处理机和输出
现在我们有一个处于Realized状态的Processor,我们需要设置DataSink以能实际上传播RTP媒体。创建DataSink是简单的大概使用另外一个调用给Manager对象,如下所示:

dataSink = Manager.createDataSink(mediaProcessor.getDataOutput(),
mediaLocator);
createDataSink()方法获取新Processor的输出(作为一个DataSource参数)和MediaLocator对象,我们和MediaTransmitter对象同时建立的。通过这样,你能开始我们的不同的组件是如何在处理模式中联系起来的:我们从一个Processor中获取输出并使用他们作为输入到其他组件。在这个特殊的应用中,Processor输出用于传输媒体的DataSink的一个输入。

创建一个DataSource实例
在这点上,我们全部都是做和设置我们的媒体播放器的广播传输。
我们需要创建DataSource对象,我们用于创建处理机(就是,在我们的MediaTransmitter中,参数传递到setDataSource()方法)。下面是创建一个DataSource实例的代码:
File mediaFile = new File(args[1]);
DataSource source = Manager.createDataSource(new MediaLocator(
mediaFile.toURL()));
这段代码是在MediaTransmitter对象中的vmain()方法。这里我们通过从命令行输入的第二个参数创建一个File对象。我们通过文件创建一个MediaLocator,而后通过位置创建一个DataSource。这个新近创建的DataSource是一个涉及到传送者的输入文件。我们能使用这个DataSource初始化传输者。

开始和停止MediaTransmitter
我们通过调用其中的startTransmitting()方法来开始MediaTransmitter,如下所示:
public void startTransmitting() throws IOException {
mediaProcessor.start();
dataSink.open();
dataSink.start();
}
这个方法首先开启处理机,然后打开并启动DataSink。在这个调用后,接收机器就可在媒体传送者上监听。
停止传输者是非常简单的。以下代码将DataSink和Processor都停止和关闭掉:
public void stopTransmitting() throws IOException {
dataSink.stop();
dataSink.close();
mediaProcessor.stop();
mediaProcessor.close();
}
编译和运行MediaTransmitter
通过在命令行中输入javac MediaTransmitter.java来编译例程序,可在你的工作目录中生成一个同名的.class文件。
要运行例程序,在命令提示行中输入以下代码:
java MediaTransmitter rtpMediaLocator audioFile
此例将创建一个myAudio.mp3文件的媒体广播。不要忘记将rtpMediaLocator替换成一个媒体传输的RTP URL,如同先前讨论的。
你同样也需要将audioFile替换成你本机的音频文件名。
所有的相对文件名都是相对于当前工作目录的。你会看见一些信息标志正在播放的文件。按下Enter键来停止播放。

为传送者的一个例命令行交互如下:
java MediaTransmitter rtp://192.168.1.255:49150/audio myAudio.mp3
如果初始编辑失败,确定JMF的jar文件包含CLASSPATH环境变量中。要近一步探索本程序和练习,请查阅MediaTransmitter源代码。

接收传输的媒体
现在你可能会问,“如果没有人可以看或者收听的话,这个传播媒体有什么好的?”
幸运的是,设定一个接收传播媒体的客户端只需要对我们在第二个例程序的MediaPlayerFrame源代码做很小的改动。
MediaPlayerFrame类需要一个很小的调节来接收和播放音频文件。在main()方法中,你需要注释掉如下的一行:
mpf.setMediaLocator(new MediaLocator(new File(args[0]).toURL()));

并且输入如下的一行:
mpf.setMediaLocator(new MediaLocator(args[0]));

这个简单的改动允许我们通过String来创建一个MediaLocator对象,而不是通过创建一个File来创建MediaLocator。
其他代码都一样。

指定RTP URL
在12页的说明编译和运行MediaPlayerFrame介绍了如何编译和运行MediaPlayerFrame例程序。这唯一的不同就是你需要为传输者指定RTP URL。为接收者的例命令行交互如下:
java MediaPlayerFrame rtp://192.168.1.255:49150/audio
运行网络媒体传送者的注意事项
如果你在网络上只有权使用一台机器,你仍然可以运行传输程序。当你启动传送程序的时候,你可以即使用RTP URL传输地址,也可指定你工作的机器的机器地址。为了能够调节传输,在开始前接收者必须使用精确的同样的RTP URL。
如果你运行本例真实的网络版本,每台你使用的机器都需要安装JMF,不论是传输还是接收媒体流。这是必须的,因为不论是传送程序还是接收程序都大量的使用了JMF的API。
在任一个案子中,确认在指定的RTP URL中使用了相同的地址和端口;否则媒体传输是不会工作的。

第六节. 约束和资源
摘要
我希望本指南能给你提供如何使用JMF的API的有用的浏览。
我们建立了三个小的应用程序来播放本地的音频和视频,也通过网络传播和接收媒体。这些应用程序的源代码中包含了很多的javadoc样式的注释。这就有助于你理解你剩余的问题。
许多JMF的主题在本指南中并没有涉及。实际上,我们更关注JMF的基本概念和应用;在此基础上,我们能轻易地扩展学习的其他范围。要更深入JMF的应用程序,你可能想要学习下面的面板中所提到的主题。更近一步的阅读本指南中的主题,查阅23页的资源。

高级主题
大量的值得做的练习在本指南的范围之上。在简单的说明之下自己更进一步的学习,你可以扩展我们的应用程序代码,也可以反展你的JMF相关知识。使用以下的练习开始:
· 媒体捕获:JMF包含了丰富的API来捕获媒体数据。如果你对使用JMF捕获媒体感兴趣,你可以使用javax.media.CaptureDeviceManager类和javax.media.protocol.CaptureDevice接口的API来学习。对于一个高级的练习,考虑使用CaptureDeviceManager和CaptureDevice接口来增加媒体捕获功能到媒体播放应用程序的GUI版本上。
· 会话管理:由于本指南是一个JMF的说明,我们使输出表现非常的简单,仅仅实现了javax.media.DataSink输出。
另外的输出表示是使用javax.media.rtp.SessionManager。这个管理类允许客户端创建并监视他们的RTP流和连接。通过SessionManager并随后创建流,它可能非常的接近监视RTP会话。作为一个高级的练习,转换我们的地三个演示程序来使用SessionManager,然后监听流出的RTP流已经哪些客户端在收听。
· 使用JMF的多点传送:我们的广播演示应用程序说明了如何传送一个网络的媒体到另外一个网络的一或多台机器上去。它也可能使用JMF中的多点传输协议来提供给更复杂,多用户的网络。
JMF用户指南提供了一个使用JMF的多播协议的更深入的探讨。更进一步追踪本主题查看23页资源。
· 传输视频: 我们的最后一个演示应用程序着眼于如何传输一个MP3音频文件,但是JMF也能够通过网络传递视频。关注API文档中的Format和ContentDescriptor类获得如何使用的更好的方法。
· 导入/导出RTP媒体流: JMF同样允许将RTP流保存为文件以便将来使用。举一个实例,一个远程电信会议可以保存下来以后再看。
由于流已经保存再RTP格式中,已经不需要再次转换,这样可导致传输程序的性能改进。通过一个文件而不是URL来设置DataSink对象中输入/输出MediaLocator。你会再JMF用户指南中发现更深层次的主题探讨。

资源
JMF
· 下载mediaplayer.jar,本指南中使用的完整的例源代码。
· JMF主页 (http://www.javasoft.com/jmf)是最好的探讨JMF更多信息的资源。
· 你可以找到JMF说明书(http://java.sun.com/products/java-media/jmf/2.1.1/specdownload.html),再Java开发者联盟上包括API文档和JMF用户指南。你必须有权使用所有的这些资源,如果你想做任何更深入的JMF编程的话。
· 官方的JMF支持文件格式 页面
(http://java.sun.com/products/java-media/jmf/2.1.1/formats.html) 列出了所有可为JMF辨识并播放的文件格式。此文件格式页面也包括了学习更多关于捕获设备和RTP格式的参考。
· MPEG-4 Video for JMF (http://www.alphaworks.ibm.com/tech/mpeg-4), 来自IBM
alphaWorks, 是一个JMF的视频编解码器。
RTP
· IETF RTP RFC (http://www.ietf.org/rfc/rfc1889.txt) 非常详细的描述了RTP协议。
· 查看 JMF API Guide
(http://java.sun.com/products/java-media/jmf/2.1.1/specdownload.html) ,有许多有关于RTP协议和描述以及它是如何在JMF上应用的。
· 哥伦比亚大学有一个比较有用的RTP FAQ(http://www.cs.columbia.edu/~hgs/rtp/faq.html).
Java技术
· Java 2 Platform, Standard Edition (http://java.sun.com/j2se/) 可从sun公司获得。
· sun的指南关于JFC/Swing (http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/index.html)
和 AWT (http://java.sun.com/docs/books/tutorial/information/download.html#OLDui) 是非常好的能学习到很多关于Java程序语言中GUI编程的好地方。
· 另外一个sun指南学习network programming 基础
(http://java.sun.com/docs/books/tutorial/networking/index.html)。
多点传输协议
· Explicit Multicast (XCAST)
(http://oss.software.ibm.com/developerworks/opensource/xcast/) 是IP多点传输的一种形式,为非常多的多点传输组设计提供可升级的支持,这些组有些少量的参与者代表。XCAST 代码得到了IBM Common Public License的认可。
· Todd Montgomery 的 MTP page (http://www.nard.net/~tmont/rm-links.html),
在这里你能找到一个广泛的涉及到多点传输协议的列表。
附加资源
· 你可以在
developerWorks Java technology zone (http://www-106.ibm.com/developerworks/java/)中找到许多的关于Java各方面的内容。
· 查看 developerWorks tutorials page
(http://www-105.ibm.com/developerworks/education.nsf/dw/java-onlinecourse-bytitle?OpenDocument&Count=for a complete listing of free tutorials.

55月/090

Java编程规则

发布在 邵珠庆

(1) 类名首字母应该大写。字段、方法以及对象(句柄)的首字母应小写。对于所有标识符,其中包含的所有单词都应紧靠在一起,而且大写中间单词的首字母。例如:
ThisIsAClassName
thisIsMethodOrFieldName
若在定义中出现了常数初始化字符,则大写static final基本类型标识符中的所有字母。这样便可标志出它们属于编译期的常数。
Java包(Package)属于一种特殊情况:它们全都是小写字母,即便中间的单词亦是如此。对于域名扩展名称,如com,org,net或者edu等,全部都应小写(这也是Java 1.1和Java 1.2的区别之一)。

(2) 为了常规用途而创建一个类时,请采取“经典形式”,并包含对下述元素的定义:

equals()
hashCode()
toString()
clone()(implement Cloneable)
implement Serializable

(3) 对于自己创建的每一个类,都考虑置入一个main(),其中包含了用于测试那个类的代码。为使用一个项目中的类,我们没必要删除测试代码。若进行了任何形式的改动,可方便地返回测试。这些代码也可作为如何使用类的一个示例使用。

(4) 应将方法设计成简要的、功能性单元,用它描述和实现一个不连续的类接口部分。理想情况下,方法应简明扼要。若长度很大,可考虑通过某种方式将其分割成较短的几个方法。这样做也便于类内代码的重复使用(有些时候,方法必须非常大,但它们仍应只做同样的一件事情)。

(5) 设计一个类时,请设身处地为客户程序员考虑一下(类的使用方法应该是非常明确的)。然后,再设身处地为管理代码的人考虑一下(预计有可能进行哪些形式的修改,想想用什么方法可把它们变得更简单)。
(6) 使类尽可能短小精悍,而且只解决一个特定的问题。下面是对类设计的一些建议:
■一个复杂的开关语句:考虑采用“多形”机制
■数量众多的方法涉及到类型差别极大的操作:考虑用几个类来分别实现
■许多成员变量在特征上有很大的差别:考虑使用几个类

(7) 让一切东西都尽可能地“私有”——private。可使库的某一部分“公共化”(一个方法、类或者一个字段等等),就永远不能把它拿出。若强行拿出,就可能破坏其他人现有的代码,使他们不得不重新编写和设计。若只公布自己必须公布的,就可放心大胆地改变其他任何东西。在多线程环境中,隐私是特别重要的一个因素——只有private字段才能在非同步使用的情况下受到保护。

(8) 谨惕“巨大对象综合症”。对一些习惯于顺序编程思维、且初涉OOP领域的新手,往往喜欢先写一个顺序执行的程序,再把它嵌入一个或两个巨大的对象里。根据编程原理,对象表达的应该是应用程序的概念,而非应用程序本身。

(9) 若不得已进行一些不太雅观的编程,至少应该把那些代码置于一个类的内部。

(10) 任何时候只要发现类与类之间结合得非常紧密,就需要考虑是否采用内部类,从而改善编码及维护工作。

(11) 尽可能细致地加上注释,并用javadoc注释文档语法生成自己的程序文档。

(12) 避免使用“魔术数字”,这些数字很难与代码很好地配合。如以后需要修改它,无疑会成为一场噩梦,因为根本不知道“100”到底是指“数组大小”还是“其他全然不同的东西”。所以,我们应创建一个常数,并为其使用具有说服力的描述性名称,并在整个程序中都采用常数标识符。这样可使程序更易理解以及更易维护。

(13) 涉及构建器和异常的时候,通常希望重新丢弃在构建器中捕获的任何异常——如果它造成了那个对象的创建失败。这样一来,调用者就不会以为那个对象已正确地创建,从而盲目地继续。

(14) 当客户程序员用完对象以后,若你的类要求进行任何清除工作,可考虑将清除代码置于一个良好定义的方法里,采用类似于cleanup()这样的名字,明确表明自己的用途。除此以外,可在类内放置一个boolean(布尔)标记,指出对象是否已被清除。在类的finalize()方法里,请确定对象已被清除,并已丢弃了从RuntimeException继承的一个类(如果还没有的话),从而指出一个编程错误。在采取象这样的方案之前,请确定finalize()能够在自己的系统中工作(可能需要调用System.runFinalizersOnExit(true),从而确保这一行为)。

(15) 在一个特定的作用域内,若一个对象必须清除(非由垃圾收集机制处理),请采用下述方法:初始化对象;若成功,则立即进入一个含有finally从句的try块,开始清除工作。

(16) 若在初始化过程中需要覆盖(取消)finalize(),请记住调用super.finalize()(若Object属于我们的直接超类,则无此必要)。在对finalize()进行覆盖的过程中,对super.finalize()的调用应属于最后一个行动,而不应是第一个行动,这样可确保在需要基础类组件的时候它们依然有效。

(17) 创建大小固定的对象集合时,请将它们传输至一个数组(若准备从一个方法里返回这个集合,更应如此操作)。这样一来,我们就可享受到数组在编译期进行类型检查的好处。此外,为使用它们,数组的接收者也许并不需要将对象“造型”到数组里。

(18) 尽量使用interfaces,不要使用abstract类。若已知某样东西准备成为一个基础类,那么第一个选择应是将其变成一个interface(接口)。只有在不得不使用方法定义或者成员变量的时候,才需要将其变成一个abstract(抽象)类。接口主要描述了客户希望做什么事情,而一个类则致力于(或允许)具体的实施细节。

(19) 在构建器内部,只进行那些将对象设为正确状态所需的工作。尽可能地避免调用其他方法,因为那些方法可能被其他人覆盖或取消,从而在构建过程中产生不可预知的结果。

(20) 对象不应只是简单地容纳一些数据;它们的行为也应得到良好的定义。

(21) 在现成类的基础上创建新类时,请首先选择“新建”或“创作”。只有自己的设计要求必须继承时,才应考虑这方面的问题。若在本来允许新建的场合使用了继承,则整个设计会变得没有必要地复杂。

(22) 用继承及方法覆盖来表示行为间的差异,而用字段表示状态间的区别。一个非常极端的例子是通过对不同类的继承来表示颜色,这是绝对应该避免的:应直接使用一个“颜色”字段。

(23) 为避免编程时遇到麻烦,请保证在自己类路径指到的任何地方,每个名字都仅对应一个类。否则,编译器可能先找到同名的另一个类,并报告出错消息。若怀疑自己碰到了类路径问题,请试试在类路径的每一个起点,搜索一下同名的.class文件。

(24) 在Java 1.1 AWT中使用事件“适配器”时,特别容易碰到一个陷阱。若覆盖了某个适配器方法,同时拼写方法没有特别讲究,最后的结果就是新添加一个方法,而不是覆盖现成方法。然而,由于这样做是完全合法的,所以不会从编译器或运行期系统获得任何出错提示——只不过代码的工作就变得不正常了。

(25) 用合理的设计方案消除“伪功能”。也就是说,假若只需要创建类的一个对象,就不要提前限制自己使用应用程序,并加上一条“只生成其中一个”注释。请考虑将其封装成一个“独生子”的形式。若在主程序里有大量散乱的代码,用于创建自己的对象,请考虑采纳一种创造性的方案,将些代码封装起来。

(26) 警惕“分析瘫痪”。请记住,无论如何都要提前了解整个项目的状况,再去考察其中的细节。由于把握了全局,可快速认识自己未知的一些因素,防止在考察细节的时候陷入“死逻辑”中。

(27) 警惕“过早优化”。首先让它运行起来,再考虑变得更快——但只有在自己必须这样做、而且经证实在某部分代码中的确存在一个性能瓶颈的时候,才应进行优化。除非用专门的工具分析瓶颈,否则很有可能是在浪费自己的时间。性能提升的隐含代价是自己的代码变得难于理解,而且难于维护。

(28) 请记住,阅读代码的时间比写代码的时间多得多。思路清晰的设计可获得易于理解的程序,但注释、细致的解释以及一些示例往往具有不可估量的价值。无论对你自己,还是对后来的人,它们都是相当重要的。如对此仍有怀疑,那么请试想自己试图从联机Java文档里找出有用信息时碰到的挫折,这样或许能将你说服。

(29) 如认为自己已进行了良好的分析、设计或者实施,那么请稍微更换一下思维角度。试试邀请一些外来人士——并不一定是专家,但可以是来自本公司其他部门的人。请他们用完全新鲜的眼光考察你的工作,看看是否能找出你一度熟视无睹的问题。采取这种方式,往往能在最适合修改的阶段找出一些关键性的问题,避免产品发行后再解决问题而造成的金钱及精力方面的损失。

(30) 良好的设计能带来最大的回报。简言之,对于一个特定的问题,通常会花较长的时间才能找到一种最恰当的解决方案。但一旦找到了正确的方法,以后的工作就轻松多了,再也不用经历数小时、数天或者数月的痛苦挣扎。我们的努力工作会带来最大的回报(甚至无可估量)。而且由于自己倾注了大量心血,最终获得一个出色的设计方案,成功的快感也是令人心动的。坚持抵制草草完工的诱惑——那样做往往得不偿失。

(31) 可在Web上找到大量的编程参考资源,甚至包括大量新闻组、讨论组、邮寄列表等。

76月/080

JAVA面试题

发布在 邵珠庆

1 == 和equals的区别 String a = "XYZ";String b = "XYZ"; a==b 是否 true a.equals(a) 是否 true

2 Java 是否支持多继承 如果不是 要实现这种 怎么办

3 eclipse格式化编程的快捷键是什么?

4 JDK5的集合的新的操作性.来重新编辑下面的代码(大约是这个意思 记不清楚了)  反正是将 String数组 写成 新特性的那种

5 eclipse3.X 的 pligin.xml mainfest.mf的作用是什么

6 界面按钮 "HelloWorld" 怎么来调用他的方法?  (大约是这个意思 记不清楚了)

7 用UML表示 父类 people 属性(id name ) 子类 student (id name) 表示这个继承的关系

8 DOM SAX 处理XML的区别是什么

9 是一个 SQL语句题.有查询 学 英语 又学语文 的这个一个 语句

10 事件模式 JAVA 并 写一个测试用例(我不太清楚这个事件模式 谁能给我解释一下) 可能有写题描述不太好.

153月/080

对比C++和Java

发布在 邵珠庆

对比C++和Java

“作为一名程序员,我们早已掌握了面向对象程序设计的基本概念,而且Java的语法无疑是非常熟悉的。事实上,Java本来就是从C++衍生出来的。”

然而,C++和Java之间仍存在一些显著的差异。可以这样说,这些差异代表着技术的极大进步。一旦我们弄清楚了这些差异,就会理解为什么说Java是一种优秀的程序设计语言。本附录将引导大家认识用于区分Java和C++的一些重要特征。
(1) 最大的障碍在于速度:解释过的Java要比C的执行速度慢上约20倍。无论什么都不能阻止Java语言进行编译。写作本书的时候,刚刚出现了一些准实时编译器,它们能显著加快速度。当然,我们完全有理由认为会出现适用于更多流行平台的纯固有编译器,但假若没有那些编译器,由于速度的限制,必须有些问题是Java不能解决的。
(2) 和C++一样,Java也提供了两种类型的注释。
(3) 所有东西都必须置入一个类。不存在全局函数或者全局数据。如果想获得与全局函数等价的功能,可考虑将static方法和static数据置入一个类里。注意没有象结构、枚举或者联合这一类的东西,一切只有“类”(Class)!
(4) 所有方法都是在类的主体定义的。所以用C++的眼光看,似乎所有函数都已嵌入,但实情并非如何(嵌入的问题在后面讲述)。
(5) 在Java中,类定义采取几乎和C++一样的形式。但没有标志结束的分号。没有class foo这种形式的类声明,只有类定义。

class aType()
void aMethod() {/* 方法主体 */}
}

(6) Java中没有作用域范围运算符“::”。Java利用点号做所有的事情,但可以不用考虑它,因为只能在一个类里定义元素。即使那些方法定义,也必须在一个类的内部,所以根本没有必要指定作用域的范围。我们注意到的一项差异是对static方法的调用:使用ClassName.methodName()。除此以外,package(包)的名字是用点号建立的,并能用import关键字实现C++的“#include”的一部分功能。例如下面这个语句:
import java.awt.*;
(#include并不直接映射成import,但在使用时有类似的感觉。)
(7) 与C++类似,Java含有一系列“主类型”(Primitive type),以实现更有效率的访问。在Java中,这些类型包括boolean,char,byte,short,int,long,float以及double。所有主类型的大小都是固有的,且与具体的机器无关(考虑到移植的问题)。这肯定会对性能造成一定的影响,具体取决于不同的机器。对类型的检查和要求在Java里变得更苛刻。例如:
■条件表达式只能是boolean(布尔)类型,不可使用整数。
■必须使用象X+Y这样的一个表达式的结果;不能仅仅用“X+Y”来实现“副作用”。
(8) char(字符)类型使用国际通用的16位Unicode字符集,所以能自动表达大多数国家的字符。
(9) 静态引用的字串会自动转换成String对象。和C及C++不同,没有独立的静态字符数组字串可供使用。
(10) Java增添了三个右移位运算符“>>>”,具有与“逻辑”右移位运算符类似的功用,可在最末尾插入零值。“>>”则会在移位的同时插入符号位(即“算术”移位)。
(11) 尽管表面上类似,但与C++相比,Java数组采用的是一个颇为不同的结构,并具有独特的行为。有一个只读的length成员,通过它可知道数组有多大。而且一旦超过数组边界,运行期检查会自动丢弃一个异常。所有数组都是在内存“堆”里创建的,我们可将一个数组分配给另一个(只是简单地复制数组句柄)。数组标识符属于第一级对象,它的所有方法通常都适用于其他所有对象。
(12) 对于所有不属于主类型的对象,都只能通过new命令创建。和C++不同,Java没有相应的命令可以“在堆栈上”创建不属于主类型的对象。所有主类型都只能在堆栈上创建,同时不使用new命令。所有主要的类都有自己的“封装(器)”类,所以能够通过new创建等价的、以内存“堆”为基础的对象(主类型数组是一个例外:它们可象C++那样通过集合初始化进行分配,或者使用new)。
(13) Java中不必进行提前声明。若想在定义前使用一个类或方法,只需直接使用它即可——编译器会保证使用恰当的定义。所以和在C++中不同,我们不会碰到任何涉及提前引用的问题。
(14) Java没有预处理机。若想使用另一个库里的类,只需使用import命令,并指定库名即可。不存在类似于预处理机的宏。
(15) Java用包代替了命名空间。由于将所有东西都置入一个类,而且由于采用了一种名为“封装”的机制,它能针对类名进行类似于命名空间分解的操作,所以命名的问题不再进入我们的考虑之列。数据包也会在单独一个库名下收集库的组件。我们只需简单地“import”(导入)一个包,剩下的工作会由编译器自动完成。
(16) 被定义成类成员的对象句柄会自动初始化成null。对基本类数据成员的初始化在Java里得到了可靠的保障。若不明确地进行初始化,它们就会得到一个默认值(零或等价的值)。可对它们进行明确的初始化(显式初始化):要么在类内定义它们,要么在构建器中定义。采用的语法比C++的语法更容易理解,而且对于static和非static成员来说都是固定不变的。我们不必从外部定义static成员的存储方式,这和C++是不同的。
(17) 在Java里,没有象C和C++那样的指针。用new创建一个对象的时候,会获得一个引用(本书一直将其称作“句柄”)。例如:
String s = new String("howdy");
然而,C++引用在创建时必须进行初始化,而且不可重定义到一个不同的位置。但Java引用并不一定局限于创建时的位置。它们可根据情况任意定义,这便消除了对指针的部分需求。在C和C++里大量采用指针的另一个原因是为了能指向任意一个内存位置(这同时会使它们变得不安全,也是Java不提供这一支持的原因)。指针通常被看作在基本变量数组中四处移动的一种有效手段。Java允许我们以更安全的形式达到相同的目标。解决指针问题的终极方法是“固有方法”(已在附录A讨论)。将指针传递给方法时,通常不会带来太大的问题,因为此时没有全局函数,只有类。而且我们可传递对对象的引用。Java语言最开始声称自己“完全不采用指针!”但随着许多程序员都质问没有指针如何工作?于是后来又声明“采用受到限制的指针”。大家可自行判断它是否“真”的是一个指针。但不管在何种情况下,都不存在指针“算术”。
(18) Java提供了与C++类似的“构建器”(Constructor)。如果不自己定义一个,就会获得一个默认构建器。而如果定义了一个非默认的构建器,就不会为我们自动定义默认构建器。这和C++是一样的。注意没有复制构建器,因为所有自变量都是按引用传递的。
(19) Java中没有“破坏器”(Destructor)。变量不存在“作用域”的问题。一个对象的“存在时间”是由对象的存在时间决定的,并非由垃圾收集器决定。有个finalize()方法是每一个类的成员,它在某种程度上类似于C++的“破坏器”。但finalize()是由垃圾收集器调用的,而且只负责释放“资源”(如打开的文件、套接字、端口、URL等等)。如需在一个特定的地点做某样事情,必须创建一个特殊的方法,并调用它,不能依赖finalize()。而在另一方面,C++中的所有对象都会(或者说“应该”)破坏,但并非Java中的所有对象都会被当作“垃圾”收集掉。由于Java不支持破坏器的概念,所以在必要的时候,必须谨慎地创建一个清除方法。而且针对类内的基础类以及成员对象,需要明确调用所有清除方法。
(20) Java具有方法“过载”机制,它的工作原理与C++函数的过载几乎是完全相同的。
(21) Java不支持默认自变量。
(22) Java中没有goto。它采取的无条件跳转机制是“break 标签”或者“continue 标准”,用于跳出当前的多重嵌套循环。
(23) Java采用了一种单根式的分级结构,因此所有对象都是从根类Object统一继承的。而在C++中,我们可在任何地方启动一个新的继承树,所以最后往往看到包含了大量树的“一片森林”。在Java中,我们无论如何都只有一个分级结构。尽管这表面上看似乎造成了限制,但由于我们知道每个对象肯定至少有一个Object接口,所以往往能获得更强大的能力。C++目前似乎是唯一没有强制单根结构的唯一一种OO语言。
(24) Java没有模板或者参数化类型的其他形式。它提供了一系列集合:Vector(向量),Stack(堆栈)以及Hashtable(散列表),用于容纳Object引用。利用这些集合,我们的一系列要求可得到满足。但这些集合并非是为实现象C++“标准模板库”(STL)那样的快速调用而设计的。Java 1.2中的新集合显得更加完整,但仍不具备正宗模板那样的高效率使用手段。
(25) “垃圾收集”意味着在Java中出现内存漏洞的情况会少得多,但也并非完全不可能(若调用一个用于分配存储空间的固有方法,垃圾收集器就不能对其进行跟踪监视)。然而,内存漏洞和资源漏洞多是由于编写不当的finalize()造成的,或是由于在已分配的一个块尾释放一种资源造成的(“破坏器”在此时显得特别方便)。垃圾收集器是在C++基础上的一种极大进步,使许多编程问题消弥于无形之中。但对少数几个垃圾收集器力有不逮的问题,它却是不大适合的。但垃圾收集器的大量优点也使这一处缺点显得微不足道。
(26) Java内建了对多线程的支持。利用一个特殊的Thread类,我们可通过继承创建一个新线程(放弃了run()方法)。若将synchronized(同步)关键字作为方法的一个类型限制符使用,相互排斥现象会在对象这一级发生。在任何给定的时间,只有一个线程能使用一个对象的synchronized方法。在另一方面,一个synchronized方法进入以后,它首先会“锁定”对象,防止其他任何synchronized方法再使用那个对象。只有退出了这个方法,才会将对象“解锁”。在线程之间,我们仍然要负责实现更复杂的同步机制,方法是创建自己的“监视器”类。递归的synchronized方法可以正常运作。若线程的优先等级相同,则时间的“分片”不能得到保证。
(27) 我们不是象C++那样控制声明代码块,而是将访问限定符(public,private和protected)置入每个类成员的定义里。若未规定一个“显式”(明确的)限定符,就会默认为“友好的”(friendly)。这意味着同一个包里的其他元素也可以访问它(相当于它们都成为C++的“friends”——朋友),但不可由包外的任何元素访问。类——以及类内的每个方法——都有一个访问限定符,决定它是否能在文件的外部“可见”。private关键字通常很少在Java中使用,因为与排斥同一个包内其他类的访问相比,“友好的”访问通常更加有用。然而,在多线程的环境中,对private的恰当运用是非常重要的。Java的protected关键字意味着“可由继承者访问,亦可由包内其他元素访问”。注意Java没有与C++的protected关键字等价的元素,后者意味着“只能由继承者访问”(以前可用“private protected”实现这个目的,但这一对关键字的组合已被取消了)。
(28) 嵌套的类。在C++中,对类进行嵌套有助于隐藏名称,并便于代码的组织(但C++的“命名空间”已使名称的隐藏显得多余)。Java的“封装”或“打包”概念等价于C++的命名空间,所以不再是一个问题。Java 1.1引入了“内部类”的概念,它秘密保持指向外部类的一个句柄——创建内部类对象的时候需要用到。这意味着内部类对象也许能访问外部类对象的成员,毋需任何条件——就好象那些成员直接隶属于内部类对象一样。这样便为回调问题提供了一个更优秀的方案——C++是用指向成员的指针解决的。
(29) 由于存在前面介绍的那种内部类,所以Java里没有指向成员的指针。
(30) Java不存在“嵌入”(inline)方法。Java编译器也许会自行决定嵌入一个方法,但我们对此没有更多的控制权力。在Java中,可为一个方法使用final关键字,从而“建议”进行嵌入操作。然而,嵌入函数对于C++的编译器来说也只是一种建议。
(31) Java中的继承具有与C++相同的效果,但采用的语法不同。Java用extends关键字标志从一个基础类的继承,并用super关键字指出准备在基础类中调用的方法,它与我们当前所在的方法具有相同的名字(然而,Java中的super关键字只允许我们访问父类的方法——亦即分级结构的上一级)。通过在C++中设定基础类的作用域,我们可访问位于分级结构较深处的方法。亦可用super关键字调用基础类构建器。正如早先指出的那样,所有类最终都会从Object里自动继承。和C++不同,不存在明确的构建器初始化列表。但编译器会强迫我们在构建器主体的开头进行全部的基础类初始化,而且不允许我们在主体的后面部分进行这一工作。通过组合运用自动初始化以及来自未初始化对象句柄的异常,成员的初始化可得到有效的保证。

public class Foo extends Bar {
  public Foo(String msg) {
    super(msg); // Calls base constructor
  }
  public baz(int i) { // Override
    super.baz(i); // Calls base method
  }
}

(32) Java中的继承不会改变基础类成员的保护级别。我们不能在Java中指定public,private或者protected继承,这一点与C++是相同的。此外,在衍生类中的优先方法不能减少对基础类方法的访问。例如,假设一个成员在基础类中属于public,而我们用另一个方法代替了它,那么用于替换的方法也必须属于public(编译器会自动检查)。
(33) Java提供了一个interface关键字,它的作用是创建抽象基础类的一个等价物。在其中填充抽象方法,且没有数据成员。这样一来,对于仅仅设计成一个接口的东西,以及对于用extends关键字在现有功能基础上的扩展,两者之间便产生了一个明显的差异。不值得用abstract关键字产生一种类似的效果,因为我们不能创建属于那个类的一个对象。一个abstract(抽象)类可包含抽象方法(尽管并不要求在它里面包含什么东西),但它也能包含用于具体实现的代码。因此,它被限制成一个单一的继承。通过与接口联合使用,这一方案避免了对类似于C++虚拟基础类那样的一些机制的需要。
为创建可进行“例示”(即创建一个实例)的一个interface(接口)的版本,需使用implements关键字。它的语法类似于继承的语法,如下所示:

public interface Face {
  public void smile();
}
public class Baz extends Bar implements Face {
  public void smile( ) {
    System.out.println("a warm smile");
  }
}

(34) Java中没有virtual关键字,因为所有非static方法都肯定会用到动态绑定。在Java中,程序员不必自行决定是否使用动态绑定。C++之所以采用了virtual,是由于我们对性能进行调整的时候,可通过将其省略,从而获得执行效率的少量提升(或者换句话说:“如果不用,就没必要为它付出代价”)。virtual经常会造成一定程度的混淆,而且获得令人不快的结果。final关键字为性能的调整规定了一些范围——它向编译器指出这种方法不能被取代,所以它的范围可能被静态约束(而且成为嵌入状态,所以使用C++非virtual调用的等价方式)。这些优化工作是由编译器完成的。
(35) Java不提供多重继承机制(MI),至少不象C++那样做。与protected类似,MI表面上是一个很不错的主意,但只有真正面对一个特定的设计问题时,才知道自己需要它。由于Java使用的是“单根”分级结构,所以只有在极少的场合才需要用到MI。interface关键字会帮助我们自动完成多个接口的合并工作。
(36) 运行期的类型标识功能与C++极为相似。例如,为获得与句柄X有关的信息,可使用下述代码:
X.getClass().getName();
为进行一个“类型安全”的紧缩造型,可使用:
derived d = (derived)base;
这与旧式风格的C造型是一样的。编译器会自动调用动态造型机制,不要求使用额外的语法。尽管它并不象C++的“new casts”那样具有易于定位造型的优点,但Java会检查使用情况,并丢弃那些“异常”,所以它不会象C++那样允许坏造型的存在。
(37) Java采取了不同的异常控制机制,因为此时已经不存在构建器。可添加一个finally从句,强制执行特定的语句,以便进行必要的清除工作。Java中的所有异常都是从基础类Throwable里继承而来的,所以可确保我们得到的是一个通用接口。

public void f(Obj b) throws IOException {
  myresource mr = b.createResource();
  try {
    mr.UseResource();
  } catch (MyException e) { 
    // handle my exception
  } catch (Throwable e) { 
    // handle all other exceptions
  } finally {
    mr.dispose(); // special cleanup
  }
}

(38) Java的异常规范比C++的出色得多。丢弃一个错误的异常后,不是象C++那样在运行期间调用一个函数,Java异常规范是在编译期间检查并执行的。除此以外,被取代的方法必须遵守那一方法的基础类版本的异常规范:它们可丢弃指定的异常或者从那些异常衍生出来的其他异常。这样一来,我们最终得到的是更为“健壮”的异常控制代码。
(39) Java具有方法过载的能力,但不允许运算符过载。String类不能用+和+=运算符连接不同的字串,而且String表达式使用自动的类型转换,但那是一种特殊的内建情况。
(40) 通过事先的约定,C++中经常出现的const问题在Java里已得到了控制。我们只能传递指向对象的句柄,本地副本永远不会为我们自动生成。若希望使用类似C++按值传递那样的技术,可调用clone(),生成自变量的一个本地副本(尽管clone()的设计依然尚显粗糙——参见第12章)。根本不存在被自动调用的副本构建器。为创建一个编译期的常数值,可象下面这样编码:
static final int SIZE = 255
static final int BSIZE = 8 * SIZE
(41) 由于安全方面的原因,“应用程序”的编程与“程序片”的编程之间存在着显著的差异。一个最明显的问题是程序片不允许我们进行磁盘的写操作,因为这样做会造成从远程站点下载的、不明来历的程序可能胡乱改写我们的磁盘。随着Java 1.1对数字签名技术的引用,这一情况已有所改观。根据数字签名,我们可确切知道一个程序片的全部作者,并验证他们是否已获得授权。Java 1.2会进一步增强程序片的能力。
(42) 由于Java在某些场合可能显得限制太多,所以有时不愿用它执行象直接访问硬件这样的重要任务。Java解决这个问题的方案是“固有方法”,允许我们调用由其他语言写成的函数(目前只支持C和C++)。这样一来,我们就肯定能够解决与平台有关的问题(采用一种不可移植的形式,但那些代码随后会被隔离起来)。程序片不能调用固有方法,只有应用程序才可以。
(43) Java提供对注释文档的内建支持,所以源码文件也可以包含它们自己的文档。通过一个单独的程序,这些文档信息可以提取出来,并重新格式化成HTML。这无疑是文档管理及应用的极大进步。
(44) Java包含了一些标准库,用于完成特定的任务。C++则依靠一些非标准的、由其他厂商提供的库。这些任务包括(或不久就要包括):
■连网
■数据库连接(通过JDBC)
■多线程
■分布式对象(通过RMI和CORBA)
■压缩
■商贸
由于这些库简单易用,而且非常标准,所以能极大加快应用程序的开发速度。
(45) Java 1.1包含了Java Beans标准,后者可创建在可视编程环境中使用的组件。由于遵守同样的标准,所以可视组件能够在所有厂商的开发环境中使用。由于我们并不依赖一家厂商的方案进行可视组件的设计,所以组件的选择余地会加大,并可提高组件的效能。除此之外,Java Beans的设计非常简单,便于程序员理解;而那些由不同的厂商开发的专用组件框架则要求进行更深入的学习。
(46) 若访问Java句柄失败,就会丢弃一次异常。这种丢弃测试并不一定要正好在使用一个句柄之前进行。根据Java的设计规范,只是说异常必须以某种形式丢弃。许多C++运行期系统也能丢弃那些由于指针错误造成的异常。
(47) Java通常显得更为健壮,为此采取的手段如下:
■对象句柄初始化成null(一个关键字)
■句柄肯定会得到检查,并在出错时丢弃异常
■所有数组访问都会得到检查,及时发现边界违例情况
■自动垃圾收集,防止出现内存漏洞
■明确、“傻瓜式”的异常控制机制
■为多线程提供了简单的语言支持
■对网络程序片进行字节码校验