下一代Java Applet插件技术

2008-07-17 07:00作者：Sha Jiang 出处：天极网责任编辑：nancy

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　　Java SE 6对Java桌面应用进行较大的升级，并启动了Java SE 6 Update N计划，该计划旨在简化JRE的大小，增进用户的安装体验，并提供了一个新的Applet浏览器插件，该插件将会随Java SE 6 Update 10发布。本文全面介绍了这个新插件的关键特性，并以NASA的World Wind为例介绍了该插件的应用。(2008.07.15最后更新)

　　Applet回来了!

　　为了在网络中传递你的程序，是时候再次考虑Java Applet技术了。下一代Java插件技术以一种不同的，比过去更高效、更可靠的途径来运行Applet。现在你可以获得如下好处：

　　增强的可靠性

　　改进的用户体验

　　在后台启动Applet

　　内建的JNLP支持

　　针对每个Applet的命令行参数

　　堆内存大小，Java 2D API加速选项

　　改进的Java/JavaScript程序设计语言集成

　　改进的Windows Vista支持

　　签名的Applet现在可以在Internet Explorer的保护模式中正常运行

　　下一代Java插件提供了一种完全重新设计的架构，它将出现在Java SE 6 Update 10中。该插件为运行在网络浏览器中的Applet提供了强大的新功能，它以向后兼容的方式改进了整个Applet的可靠性及功能。

　　下一代Java插件最有意义的新特性是它内建支持通过JNLP文件启动Applet。使用JNLP文件格式作为Applet的描述符就能允许Applet马上复用之前为Java Web Start应用所写的JNLP扩展。

　　执行Applet的新途径

　　执行Applet的新途径在结构上与Java Web Start技术相似，但与浏览器整合的更为紧密。 Applet不在运行于网络浏览器内的JVM中，而是会启动一个独立的JVM进程去运行Applet。默认地，只有一个JVM将被启动，但你也能启动多个JVM，并且可以为每个Applet都设置命令行参数，所以你能影响堆内存的大小或其它的要求。

 

                             

　Figure 1. Applet Architecture

 

在上图中，云表示JVM实例。在浏览器内有一个小的，headless JVM被用于管理一个或多个客户端JVM之间的连接，这些JVM运行着Applet。在该图中，Duke表示Applet。其中，一个JVM实例运行着两个Applet，另一个运行着一个Applet。

　　Applet直接从JNLP文件启动，它使用的JNLP文件与Java Web Start软件使用的描述符文件相同，并且允许使用比典型的"archive"，"code"和"cache_archive"更为强大的参数。

　　新的插件提供了：

　　能够访问之前仅由Java Web Start软件专用的高级JNLP扩展。之前有少部分参数能够使用，但有一些限制，现在这些限制则被去除。

　　通过Applet访问JNLP API。

　　支持PersistenceService和DownloadService。

　　能够控制堆内存大小，命令行参数，JRE版本选择和自动下载。你具有Java Web Start软件所拥有的相同功能。

　　现在你就可以在Web页面中使用像下面这样的语句了：

<applet width=”500” height=”500”> 
    <param name=”jnlp_href” value=”my_applet.jnlp”> 
</applet>

 

调用Applet生命周期方法init，start，stop和destroy会更为确定，并且已经改进了跨浏览器行为。完全支持Applet类装载器缓存，遗留的Applet生命周期及对向后兼容性的需求，并且这些行为都已得到了改进。

　　Applet运行的就像一个由Java Web Start启动的应用。参数jnlp_href在Web页面和Applet的JNLP描述之间起到了桥接的作用。在如宽度与高度这样的特定方面，Applet标签与JNLP文件具有重叠的机制。

　　一般地，你应该使用Deployment Toolkit，这也是一个出现在Java SE 6 Update 10中的新工具，它能自动地为Applet标签生成HTML。部署建议指南展示了如何使用Deployment Toolkit简便地发布Applet。

　　配置Applet

　　现在也能更为简单地在多个方面来配置Applet，包括堆内存大小，需要被使用的Java版本，类加载器缓存，边界，及其它。

　　<applet>与JNLP文件在针对某些参数时有重叠的机制。这些冲突可以用如下方法解决：

　　width and height：这些属性将总是从<applet>，而不是JNLP文件，中获取。这是假设浏览器知道Applet在Web页面上应该显示多大，也只有浏览器才能支持相对于页面的宽度与高度(例如，width="50%")。

　　codebase：如果JNLP文件在<jnlp>标签中指定了一个绝对的codebase，那么就使用它。否则，将使用在codebase handling一节中描述的规则进行组织。

　　code：当指定了jnlp_href参数，Applet的主类名将从main-class参数换成JNLP文件中的applet-desc标签，并且code属性会被忽略。注意，该特性允许你为经典Java插件写一个拥有反馈的Applet标签，但在新的Java插件中，该标签可使用更高级的功能。请见下面的"兼容性"一节。

　　任何一个由<param>标签指定的Applet参数将与JNLP文件中指定的参数进行合并。如果<applet>标签和JNLP文件都指定了同一个参数，<applet>标签中的版本将覆盖JNLP文件中的版本，除了参数java_arguments和java_version。

　　新的java_arguments和java_version参数在JNLP Applet中是不必要的。会替换为通过JNLP文件请求JRE版本或向JVM传递参数的机制。所以，命令行参数和JNLP文件请求的JRE版本将会覆盖HTML中为Applet指定的这些值。

　　特定的参数，例如image，boxbgcolor等等，在Applet的启动过程中是有用的。在HTML而不是JNLP文件中指定这些参数可能更好些，以便于在加载Web页面时就可立即获取它们，而不用再等到单独下载JNLP文件之后。

　　过去，通过Java控制面板设置最大堆内存是有限制的。在新的Java插件中，这些限制被取消。现在Applet可以像命令行应用那样使用大量堆空间。

　　指定一个比默认值大的堆空间：

<APPLET archive="my_applet.jar" code="MyApplet" width="300" height="300">       
    <PARAM name="java_arguments" value="-Xmx128m">   
</APPLET>

 指定一个非默认大小的堆内存以及一个Java 2D硬件加速器选项，该选项常通过JOGL使用OpenGL应用于Applet。

<APPLET archive="my_applet.jar" code="MyApplet" width="300" height="300">       
    <PARAM name="java_arguments" value="-Xmx256m -Dsun.java2d.noddraw=true">   
</APPLET>

 

如果你喜欢，一个Applet可强制进入一个属于它自己的JVM实例，而与所有其它的Applet隔离开：

 

<param name=”separate_jvm” value=”true” />

 当把某些桌面应用移植到Web浏览器时，这就有用了。

　　你也能使特定的Applet运行在特定版本的JRE上，如下所示：

<j2se version=”1.4+” > 
<j2se version=”1.5*” > 

 

当想针对特定版本的JRE，或Applet取代早期版本的选择机制(如同IE浏览器中的CLSID)，进行质量测评时，该方法就很有用了。如果请求了一个非常老的JRE版本，就会强制执行限制;如果Applet试图加载未签名的代码，将会提示用户。

　　注意，因为支持JNLP的Java插件是在Java SE 6 Update 10中才首次出现的，所以指定像“1.4+”这样的版本基本上没有意义的。当需要“1.7+”时，这才有意义。

　　另外，你可以在JNLP文件中使用<update>标签来显著降低第二次及接下来各次启动的时间。

<update check=”background”>

在这种情况下，将使用缓存中已有的Applet程序，并且在后台下载该应用的更新版本。在下次启动时，就会使用新版本。

　　新的插件也能更好地对图像进行定制，在Applet被加载之前会展示该图像。image参数会以支持动画GIF文件作为目标，Java Plug-in Developers' Guide的Special Attributes一节对此有描述。此外，现也支持如下新的参数：

　　boxborder

　　一个布尔型参数，用于指定在Applet被加载之前是否在Applet区域的边缘绘制一个宽度一象素的边框。默认为true。我们建议将该值设置为false，特别是将一个动画GIF用作加载期图像时，以避免可能的闪烁。

　　centerimage

　　一个布尔型参数，用于指定是否将加载期图像在Applet区域内居中显示，而不是从左上角起始。默认为false。

　　使用参数boxborder和centerimage的例子：

 

<APPLET archive="large_archive.jar" 
    code="MyApplet" 
    width="300" height="300"> 
    <!-- Use an animated GIF as an indeterminate progress bar 
        while the applet is loading --> 
    <PARAM NAME="image" VALUE="animated_gif.gif"> 
    <!-- Turn off the box border for better blending with the 
        surrounding web page --> 
    <PARAM NAME="boxborder" VALUE="false"> 
    <!-- Center the image in the applet's area --> 
    <PARAM NAME="centerimage" VALUE="true"> 
</APPLET>

 

兼容性

　　现在可更容易维护向后兼容性。你可创建运行在更早Java插件版本上的程序，但仅需提供一个与jnlp_href参数一样的格式完整的<applet>标签就可使用这些新特性了。早期版本的JRE会忽略jnlp_href参数，转而使用<applet>标签。新的Java插件技术将忽略archive和code参数，而仅使用JNLP文件去启动Applet。

　　World Wind Applet示例

　　由World Wind Java开发组创建的NASA World Wind Java Applet示例阐述了如果发布像NASA World Wind Java这样的领先类库。同样地，也用示例说明了如何使用JavaScript在Web页面中高效地整合HTML和Applet内容。

                      

该Web页面包含了关于喀斯喀特山脉的信息(要感谢维基百科)，并且将World Wind Java作为一个Applet嵌入其中，以图示该山脉中各山的位置。

<applet id="wwjApplet" width=600 height=380              
    code="gov.nasa.worldwind.examples.applet.WWJApplet"              
    archive="BackwardCompatibility.jar"> 
    <param name="jnlp_href" value="WWJApplet.jnlp">      
</applet>

 

　　WWJApplet随标准的World Wind Java发行包发布。如下所述，你可选择编写你自己的Applet类并将World Wind嵌入其中：

　　下面是WWJApplet.jnlp文件中相关的部分：

<jnlp href="WWJApplet.jnlp"> 
<resources os="Windows">          
<property name="sun.java2d.noddraw" value="true"/>        
</resources>        
<resources>          
<j2se href="http://java.sun.com/products/autodl/j2se" version="1.4+"/>          
<jar href="worldwind.jar" main="true" />          
<extension name="jogl"             
 href="http://download.java.net/media/jogl/builds/archive/jsr-231-webstart-current/jogl.jnlp" />        
</resources>        
<applet-descname="WWJ Applet"            
    main-class="gov.nasa.worldwind.examples.applet.WWJApplet"            
    <!-- Overwritten by the surrounding web page -->            
    width="100"             
    height="100">        
</applet-desc>      
</jnlp>

 注意几点：

　　在本例中，worldwind.jar作为主类使用。理想地，从NASA的网站引用它，将其作为一个JNLP扩展，这就使得许多不同的都嵌入了World Wind的应用程序或Applet共享相同的jar文件。详情请见下面的内容。

　　为了它的硬件加速的3D图形，World Wind Java使用了针对OpenGL API的Java绑定，JOGL。注意，JOGL JNLP扩展仅使用一行代码与应用程序进行结合。也要注意，在Windows平台上，由于OpenGL API与DirectDraw/Direct3D API(该API用于Windows平台默认的Java 2D实现)之间在驱动层面的冲突，需要指定系统参数-Dsun.java2d.noddraw=true。Windows平台上所有使用JOGL的应用程序与Applet程序都需要该系统参数。

　　Web页面中的HTML链接调用JavaScript函数，该函数会与Applet进行交互并将其导向合适的山峰。下面是这些链接中的一个：

<a href="javascript:gotoLocation(MOUNT_RAINIER);">Mount Rainier</a> 
    (southeast of Tacoma, Washington)  

 

当点击该链接后，将会调用JavaScript函数gotoLocation。该函数定义在同一个Web页面中：

 

function gotoLocation(locationString) { 
    var params = locationString.split(';'); 
    if(params.length == 3)  // Lat/lon 
    getWWJApplet().gotoLatLon(parseFloat(params[1]), 
    parseFloat(params[2])); 
     
}

 Web页面HTML中的山峰位置将被解码为JavaScript字符串。将从这些字符串中解析出纬度，经度及其它视觉信息，并将它们传递给Applet。 gotoLatLon方法是在WWJApplet类中定义的;上面的方法调用将起动一个JavaScript-to-Java调用，把参数从JavaScript引擎传给Java。World Wind Applet接收该通知，并将视点以动画的方式切换到适当的地方。注意，gotoLatLon方法会迅速地返回，以便浏览器不必等待它的完成;该动画会在一个单独的Java线程中运行。

                     

Figure 3. World Wind Applet with Mount St. Helen's Clicked

如上所述，将World Wind Java集成到你的应用程序或Applet程序中的最好方法是将其作为一个JNLP扩展。这允许很多来自网络的集成了World Wind Java的应用程序或Applet程序能够共享World Wind代码资源。为了引用World Wind JNLP扩展，你需将下面的语句行加入到你的应用程序或Applet程序的JNLP文件中的<resources>部分：

<extension name="worldwind" href="http://worldwind.arc.nasa.gov/java/0.4.1/webstart/worldwind.jnlp"/>     
<extension name="jogl"       
    href="http://download.java.net/media/jogl/builds/archive/jsr-231-webstart-current/jogl.jnlp"/>

注意，World Wind扩展JNLP是区分版本的，所以你需参考World Wind文档或访问论坛去找到你的JNLP会引用到的扩展的最新版本。World Wind Central是一个关于World Wind最新信息的有用资源。

class MyWWJApplet extends WWJApplet {}

　　将World Wind作为一个扩展使用就意味着你不能将WWJApplet直接作为你的main-class使用。由于JNLP文件格式的语义，主jar (main="true")必须定义在主JNLP文件中。但很容易就能适应该限制，你可简单地创建你自己的WWJApplet子类(称之为MyWWJApplet)，而它并不做任何事情：

　　将worldwind.jar置于classpath中，并编译上述类，然后将该类放入它自己的jar文件中。引入这个jar作为你的主jar，MyWWJApplet就成为了你的main-class，然后将其作为JNLP扩展引入到World Wind中。

　　结论

　　介绍了Java插件对JNLP的支持，这为Applet的发布提供了很多新的可能，这对在浏览器内外发布Java内容的方法的统一又进了一大步。Applet自从它们起始已过了很长的时间，现在随着对JNLP的支持，它们会比以往更快，也更易于定制。