硕士论文-一种Web20风格的网络流媒体平台的分析与设计.pdf

北京邮电大学 硕士学位论文 一种Web2.0风格的网络流媒体平台的分析与设计 姓名：靖光辉 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用 指导教师：徐明昆 20090316 北京邮电大学硕士学位论文 一种W e b 2 0 风格的网络流媒体平台的分析与设计 摘要 W e b 2 O 是在W e b l O 基础上延伸出来的一类互联网应用模式，是一次 向交互性更强网络应用的转变。具有W e b 2 O 风格的W e b 是一个平台，或 者说，W e b 正在变得可配置化。以前的W e b 存在交互性弱的局限性，在更 多情况下是人们获取信息的平台，而具有W e b 2 O 风格的W e b 成为人们交 互的场所，提供给用户更多交互性的功能。 当前互联网上视频流媒体技术应用近年来增长迅速。视频流媒体技 术可广泛用在网上新闻发布、在线直播、网络广告、远程教育、实时视 频会议等。很多网站利用视频流媒体播放新闻，开展音乐直播和点播服 务，企业和机构采用视频流媒体来提高效率，节约开支。宽带网络的发 展进一步拓展流媒体应用。当前传统视频媒体市场与宽带网络的应用服 务相融合，产生了宽带V O D 、在线音乐、远程教育、宽带收费电视等新 的应用。目前，互联网上已有超过1 7 0 0 多家广播电台和电视台实现了网 上点播，世界上几大有影响的媒体，如B B C 、C N N 、A B C 、N B C 等，都在网 上开通了自己的网上广播。国内的一些广播电台和电视台，例如 c c t v c o m 、b t v c o m 等，也已经在自己的网站上开始了试验性的视音频 点播。上述的W e b 2 O 风格网络应用的发展和当前视频流媒体技术的广泛 应用为一种在线流媒体发布平台的实现提供了良好的环境。 在应用程序架构方面，传统的c s ( C 1 l e n t S e r v e r ，客户端服务器) 结构程序一些方面不尽适用。基于C S 结构的软件运行速度快，可靠性 高，客户端的数据处理能力比较强，具有很强的数据操作和事物处理能 力。但是随着分布式应用程序的复杂程度不断提高，c s 架构存在部署 成本高、客户端应用程序更新困难等不足。九十年代中期，互联网飞速 发展，出现了w e b l 0B S ( B r o w s e S e r v e r ，浏览器服务器) 应用程序， W e b 的广泛使用解决了c s 应用程序部署、和更新的困难。但是 W e b l 0 B S 应用程序受制于D H T M L 的限制，无法像c s ，g 样使用快速丰富 北京邮电大学硕士学位论文 的效果来展示数据，用户体验比较差。随着W e b 应用程序复杂性越来越 高，传统的W e b 应用程序已经渐渐不能满足W e b 浏览者更高的、全方位的 体验要求。 本文提出一种具有W e b 2 o R 格的流媒体平台。这个平台能提供丰富 的交互性功能。本文通过引入R I A ( R i c hI n t e r n e tA p p l i c a t i o n ) 技术框 架重点分析设计实现了功能丰富的表现层，在实现方法上主要采用了 A d o b eF l e x 技术来达到局部更新页面、减少数据交互、减轻服务器负担 及提升用户体验等效果。 关键词：富互联网应用程序，流媒体，W e b 2 0 北京邮电大学硕士学位论文 A N A L Y S I SA N DD E S I G No FN E T W O R K S T R E A MM E D I AP L A T F O R M O F 、E B 2 OS T Y L E A B S T R A C T W r e b 2 0i sa l le x t e n d e da p p l i c a t i o nm o d eb a s e do nW 曲1 0 ，w h i c hi n d i c a t e sW 曲 b e c o m e sm u c hm o r ei n t e r a c t i v e W 曲b e f o r ei sm o s t l ya l li n f o r m a t i o np l a t f o r m 、历血al o w i n t e r a c t i v el e v e l W d bb a s e do nW c b 2 0s t y l ei sap l a t f o r mw h i c hc a np r o v i d eu s e 瑁m u c h m o r ei n t e r a c t i v ef u n c t i o n s S t r e a mm e d i at e c h n o l o g yb a s eO ni n t e m e td e v e l o p sv e r yf a s ta n di sw i d e l yu s e di n m a n yf i e l d s ，s u c ha sn e w sr e l e a s e , l i v eo n l i n e ，n e t w o r ka d v e r t i s i n g , r e m o t ee d u c a t i o n , r e a l t i m ev i d e oc o n f e r e n c ea n dS Oo n T h ed e v e l o p m e n to fb r o a d b a n dn e t w o r ko f f e r sab e t t e r e n v i r o n m e n tf o rs t r e a mm e d i aa p p l i c a t i o n W i t ht h ei n t e g r a t i o no ft r a d i t i o n a lm e d i am a r k e t a n db r o a d b a n dn e t w o r k , t h e r ea r em a n yn e wa p p l i c a t i 0 1 1 8a p p e a r ss u c ha sV O D ( V i d e o O n - D e m a n d ) ，o n l i n em u s i c ，o n l i n et o l lt e l e v i s i o na n dS Oo n T h ed e v e l o p m e n to fw e bb a s e do n W 曲2 0s t y l ea n dw i d e l Yu s a g eo fs t r e a mm e d i at e c h n o l o g yo f f e r sa9 0 0 de n v i r o n m e n tf o r t h er e a l i z a t i o no fo n l i n es t r e a mm e d i ap u b l i s hp l a t f o 彻 c | S ( C l i e n t S e r v e r ) s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ei st h et r a d i t i o n a la p p l i c a t i o nf r a m e w o r k c 憾 s o f t w a r eh a sah i g hp e r f o r m a n c ei nd a t ap r o c e s s i n g B u tC Sh a sl i m i t a t i o nu n d e rc u r r e n t c o n d i t i o n ss u c ha sh i g h - c o s td e p l o y m e n t , d i 伍c u l tu p d a t ei nc l i e n ta n dS Oo n I nt h en i n e t i e so f t h e2 0 mc e n t u r y , 、7 1 7 曲1 0 B S ( B r o w s e S e r v e r ) a p p l i c a t i o na p p e a r sw i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to f I n t e m e t 1 f 1 他l i m i t a t i o no f h i g h - c o s td e p l o y m e n ta n dd i 伍c u l tu p d a t ei Sb r o k e nb yt h ew i d e l yu o fW 曲B Sa p p l i c a t i o nf r a m e w o r k A l s oW 曲1 0 B Si sl i m i t e db yt h eD H T M I ? Sl O We f f e c t i o n i I l a n du s e re x p e r i e n c e An e wa p p l i c a t i o nm o d eb a s e do nW 曲i ss t r o n g l yn e e d e dt or e a l i z e h i g h e rc o m p l e xa p p l i c a t i o ni np e r f o m a n c ea n d u s e re x p e r i e n c e As t r e a mm e d i ap l a t e f o r mi si n t r o d u c e di 1 1t h i sa r t i c l e T h ep l a t f o r i l li sb a s e do n W 曲2 0s t y l ew h i c hm e a n sah i g h e rp e r f o r m a n c ei nU S e ri n t e r f a c ea n di n t e r a c t i v i t y AR I A ( R i c hI n t e m e tA p p l i c a t i o n ) f r a m e w o r ki 8i n t r o d u c e dt od e s i g na n dr e a l i z ep r e s e n t a t i o n l a y e r A d o b eF l e xt e c t m o l o g yu n d e rR I Af r a m e w o r ki Sc h o s e nt or e a l i z ep a r t u p d a t e e f f e c t i o n 1 0 W e rd a t ae x c h a n g ea n dr i c hU S e re x p e r i e n c e K e yW o r d sR I A ，s t r e a mm e d i a ，W e b 2 0 ， 北京邮电大学硕士学位论文 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 申请学位 本人签名 本人承担一切相关责任。 E l 期：1 纠，7 ) 、，勿期：竺：么：! 型 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的 规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京 邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件 和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学 位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非 北京邮电大学硕士学位论文 第章引言 C S ( C l i c n t S c r v e r ，客户端厂服务器) 软件运行速度快，可靠性高，客户端的数据处理 能力比较强，具有强大的数据操作和事物处理能力。但是随着应用程序的复杂程度不断 提高，C I S 架构出现了部署成本高、客户端应用程序更新困难等不足。 九十年代中期，互联网飞速发展，出现了B S ( B r o w s e S c r v 贫，浏览器服务器) 应用 程序，W e b 的广泛使用解决了C S 应用程序部署和更新困难的不足。但是B S 应用程序 受制于H T M L 的限制，无法像C S 那样采用丰富的效果来展示数据，用户体验比较 差。随着W e b 应用程序复杂性越来越高，传统的W e b 应用程序已经不能满足W e b 浏览 者获得更丰富体验的需求。R I A t m c hI n t e r n e tA p p l i c a t i o n ，富互联网应用程序) 架构的出 现使得具有高度互动性和丰富用户体验的网络应用程序出现。 R I A 是一种基于W e b 的C S 架构。在客户端方面，R I A 应用程序可以提供丰富的 功能，让用户获得丰富的交互性体验。同时，R I A 又是基于I n t e r n e t 浏览器的应用，所 以用户可以比较方便的接触到R I A 应用程序。简言之，R I A 就是将C S 架构的操作简单 和丰富的用户体验等优点和B S 架构的部署成本底、易于升级和维护的优点统一起来。 目前已经出现了许多实现了R I A 的具体技术标准，主要包括O o o g l e 支持的 A J A X 、A d o b e 公司支持的F l e x 、微软支持的S l i v e r L i g h t 、S u n 公司支持的J a v a F X 等。 这些技术的共同特点是客户端程序与用户的每次交互，并不需要整个页面的刷新，可以 控制页面局部数据的刷新。这样，给用户带来了丰富的体验。 A j a x 和A d o b e 公司的F l e x 技术是目前应用较为广泛的R I A 技术。A j a x 应用优势 在于不需要学习新技术，也不需要新的软件就可以在大多数浏览器中直接使用，因此得 到了广泛的应用。不过A j a x 由于没有好的集成开发工具，开发调试非常困难，而且不 同的浏览器对代码的解释也不一样，因此存在跨浏览器的问题。 本文在现有R I A 技术理论下提出一种操作简单、功能齐全的流媒体平台，重点设 计实现该平台表现层，给用户提供丰富的操作功能。 北京邮电大学硕士学位论文 1 1 课题研究背景和意义 W e b 2 0 是在W e b l 0 基础上延伸出来的一类互联网应用模式，是一次向交互性更强 网络应用的转变。具有W e b 2 0 风格的W e b 是一个平台，或者说，W e b 正在变得可配置 化。以前的W e b 存在交互性弱的局限性，更多是人们获得信息的平台，而具有W e b 2 0 风格的W e b 成了人们交互的场所，提供给用户很多交互性的功能。 当前互联网上视频流媒体技术应用近年来增长迅速。视频流媒体技术可广泛用于网 上新闻发布、在线直播、网络广告、远程教育、实时视频会议等。商业网站利用视频流 媒体播放新闻，开展音乐直播和点播服务，企业和机构采用视频流媒体来提高效率，节 约开支。具有视觉冲击力的视频节目成了人们进入宽带网络的最重要的应用之一。传统 影视媒体市场与宽带网络的应用服务相融合，产生了宽带V O D 、在线音乐、远程教 育、宽带收费电视等新的应用。目前，互联网上已有超过1 7 0 0 多家广播电台和电视台 实现了网上点播，世界上几大有影响的媒体，如B B C 、C N N 、A B C 、N B C 等，都在网 上开通了自己的网上广播。国内的一些广播电台和电视台，例如c c t v c o m 、b t v c o i n 等，也已经在自己的网站上开始了试验性的视音频点播。而传统的c s ( c l i c n t S c r v c r ， 客户端服务器) 应用程序在现今的条件下慢慢显示出不足。基于C S 的软件运行速度 快，可靠性高，客户端的数据处理能力比较强，具有很强的数据操作和事物处理能力。 但是随着应用程序的复杂程度不断提高，C S 架构存在部署成本高、客户端应用程序更 新困难等一系列的问题。 九十年代中期，互联网飞速发展，出现了B S ( B r o w s e S e r v e r ，浏览器服务器) 应用 程序，W e ；b 的广泛使用解决了C S 应用程序部署、和更新的困难。但是B S 应用程序受 制于H T M L 的限制，无法像C S 那样使用丰富的效果来展示数据，用户体验比较糟 糕。随着W e b 应用程序复杂性越来越高，传统的W e ；b 应用程序已经渐渐不能满足W e b 浏览者更高的、全方位的体验要求了，并且新技术的发展迅速，网络带宽质量也不断提 高。R I A 被称作功能丰富的网络应用g I A ( R i c hI n t c r n c tA p p l i c a t i o n ) 。R I A 技术允许我们 在因特网上以种像使用W e b 样简单的方式来部署富客户端程序。这是一个用户接 口，它比用H T M L 能实现的接口更加健壮、反应更加灵敏和更具有令人感兴趣的可视化 特性。随着视频业务的发展和先进技术的出现，可以在现有技术理论下实现一种操作简 单、功能齐全的流媒体平台，这个平台可以为在线用户提供丰富的操作，完成各种复杂 应用以满足各类不同用户。保证良好的实时性和动态性。并且使得这种平台既能有C S 2 北京邮电大学硕士学位论文 架构丰富效果的优势，又能有B S 架构受限制性小的优点。它是W e b 2 0 概念下的一种 理论模型。基于这种模型，设计满足W 曲2 0 时代的一种流媒体平台。这个平台可以为 用户提供丰富的操作，完成各种复杂应用以满足各类不同用户保证良好的实时性和动 态性。R I A 实际上是一种基于w e b 的C S 架构。由于有个客户端，所以R I A 应用可 以提供强大的功能，让用户体验到高交互性，丰富了用户体验。同时，R I A 又是基于 I n t e m d 浏览器的应用，所以用户使用R I A 非常方便。简言之，R I A 就是将C $ 架构的 操作简单和丰富的用户体验等优势和B S 架构的部署成本低、易于升级和维护的优势统 一起来。 将R I A 技术用于视频发布平台的开发中，可以为用户提供丰富的操作，可以完成 各种复杂应用以满足各类不同用户。实时性和动态性可以使各类信息得到充分利用。 1 2 课题任务 富互联网应用程序是下一代的将桌面应用程序的交互的用户体验与传统的应用的部 署灵活性和成本分析结合起来的网络应用程序。R I A 中的富客户技术通过提供可承载已 编译客户端应用程序( 以文件形式，用H 1 f 1 限传递) 的运行环境，客户端应用程序使用异 步客户朋艮务器架构连接现有的后端应用服务器，这是一种安全、可升级、具有良好适 应性的新的面向服务模型，这种模型由采用W 曲的服务所驱动。结合了声音、视频和 实时对话的综合通信技术使富因特网应用程序( R I A ) 提供前所未有的网上用户体验。 在传统的W e b 应用中，存在很多问题，比如数据联动，页面等待等问题一直没有 较好的解决方案。任何与服务器的交互都要求刷新页面，这意味着这中间需要2 到5 秒 的延时，同时要刷新整个页面，很多用户因此更偏向使用C S 架构的程序。 采用R I A 技术可以较好地解决这样的问题，R I A 技术使用户可以与服务器通过实 时交互方式来与服务器交互：用户执行一个操作，系统可以在后台处理该任务，同时用 户可以继续处理其他任务。L 只需要更新有新信息要显示的部分即可，而不用重画整 个页面。如果一切顺利，R I A 技术风格的I J I 可以让用户实现并维护这种流程，从而提 高用户满意度。本文的研究引入一个网络流媒体平台，在这个平台上为在线用户设计实 现丰富的功能，同时将R I A 理论结合进来，使得在线用户获得丰富的体验。 本文的主要研究内容如下： ( 1 ) 对比当前R I A 实现技术模型，选择F l e x 技术实现流媒体平台的主要模块； ( 2 ) 结合M V C 设计模式，重点实现客户端播放器模块和流媒体发布平台模块； 北京邮电大学硕士学位论文 ( 3 ) 服务器端采用开源代码O p e n A M F 协议，解析客户端和服务器端数据。 ( 3 ) 在对J a v a 环境的构建工具A n t 的研究基础上，通过将A n t 与F l e x 技术相结合 来将A n t 工具应用到主要模块的编译、部署环境的构建中来，实现多模块的自动化编译 与部署； 本论文在采用A d o b eF l e x 技术基础上，设计实现了流媒体平台主要模块。 1 3 本文的主要内容及组织安排 第一章引言主要介绍课题产生的背景及意义，引出本文将要研究的具体内容。 第二章介绍了R I A 的研究现状。包括本文涉及到的R I A 理论方面的基础知识： R I A 目前常见的几种具体实现技术，以及这些技术的优缺点；R I A 技术的应用范围。详 细介绍本课题采用的具体的R I A 技术F l e x 的相关细节。 第三章在采用F l e x 的基础上，以实际项目需求，设计具体的模块； 第四章主要研究相关技术在视频发布平台的实现、开发、测试和应用上的应用。这 一章也是本论文的重点，它涉及到R I A 技术在实际项目中的具体应用。该章会用大量 篇幅的文字和具体图片、表格等表现形式来描述设计思想和实现方法。 第五章对系统性能进行分析，从而验证R I A 技术在W e b 应用程序设计与开发上所 带来的优势和不足。 最后的结论部分将就本论文的研究内容进行总结并对R I A 技术进行展望。 4 北京邮电大学硕士学位论文 第二章R I A 技术研究现状 在过去的几年中，W e b 开发人员一直在试图构建一种比传统D H T M H T M L 表现 更为丰富的客户端：它应该是一个用户接口，比用D H T M I , H T M L 能实现的接口更加 健壮、反应更加灵敏和更具有令人感兴趣的可视化特性。 R I A 技术允许我们在因特网上以一种像使用W e b 一样简单的方式来部署富客户端 程序。对于那些采用C S 架构的胖客户端技术运行复杂应用系统的机构和采用基于B S 架构的瘦客户端技术部署W e b 应用系统地机构来说，R I A 确实提供了一种相对来说比 较合适的选择。 2 1R I A 技术概述 I n t e m e t 已经日益成为应用程序开发的默认平台。用户对应用程序复杂性要求日 增，但现在的W e b 应用程序对完成复杂应用方面却始终跟不上步伐。 传统网络程序的开发是基于页面的、服务器端数据传递的模式，把网络程序的表示 层建立于H T M L 页面之上，而H T M L 是适合于文本的，传统的基于页面的系统己经渐 渐不能满足网络浏览者的更高的、全方位的体验要求了，用户与今天中等复杂程度的 W e b 应用程序交互时，其体验并不能令人满意。w e b 模型是基于页面的模型，缺少客 户端智能机制。而且，它几乎无法完成复杂的用户交互( 如传统的C S 应用程序和桌面 应用程序中的用户交互) 。这样的技术使得W e b 应用程序难以使用，支持成本高，并且 在很多方面无法发挥效应。 为了丰富用户体验，出现了一种基于R I A 理论的新类型的I n t e m e t 应用程序。这些 应用程序结合了桌面应用程序的反应快、交互性强的优点与w 曲应用程序的传播范围 广及容易传播的特性。R I A 简化并改进了w e b 应用程序的用户交互。 R I A 中的“融c h 一富 的概念包含两方面，分别是数据模型的丰富和用户界面的 丰富。数据中的“富 意思是指用户界面可以显示和操作更为复杂的嵌入在客户端的数 据模型，它可以操作客户端的计算和非同步的发送接收数据。这种模式相对于传统的 H T M L 页面的优点是，程序运行于客户端并且程序更多的是和用户进行交互的同时更少 的和服务器进行交互。平衡客户端和服务器端的复杂的数据模型，可以让开发者有更大 北京邮电大学硕士学位论文 的空间去创建更高效和更具有交互性的网络应用程序。“富”同样也描述了全面提升的 用户界面。 f 【只给用户提供了非常有限的界面控制元素，而富因特网应用程序( R I ) 的用户界面提供了灵活多样的界面控制元素，这些控制元素可咀很好地与数据模型相结 合。 传统的因特网模型使用线性的设计，提供给用户一些选择，然后用户发送选择结果 给服务器，这种单一的横式不符台应用程序的灵活交互的要求和用户的意愿。频繁的服 务器请求和页面刷新有很多的缺点，包括页面打开缓慢和降低网络带宽等。如果采用富 客户界面，可以从以前的服务器响应影响整个界面，转移到只有收到请求的应用程序部 分才会做出相应的变化。这本质上意睐着界面被分解成许多独立的模块，这些模块都会 对收到的信息做出相应的反应，有些会和服务器端进行交互，有些是这些模块之间的通 信。 R I A 垌是下一代的将桌面应用程序的交互的用户体验与传统的w 曲应用的部署灵 活性和成本分析结台起来的网络应用程序。P d A 中的富客户技术通过提供可承载已编译 客户端应用程序( 队文件形式，用m 1 P 传递) 的运行环境，客户端应用程序使用异步客 户，服务器架构连接现有的后端应用服务器，这是一种安全、可升级、具有良好适应性 的新的面向服务模型，这种模型由采用的W e b 服务所驱动。结合了声音、视频和实时 对话的综合通信技术使富因特网应用程序具有前所未有的网上用户体验。 圉2 1 是R l A 的应用程序模型。 蓬蕤藿鬟鬻毫瓤爱藜誊囊缫i _ _ ；二- ；- i - _ ；- 二i - ；- 二i i - 二- ；二；二i 搿 ， ；i ；i i j j i i ；- 墨盈_ l 曼区盈_ 广丽丽F 型! ! ! 竺业! 塑J 图2IR I A 的应用程序模型 北京邮电大学顿士学位论文 21 1 传统B $ 模式的不足 软件系统架构经历了“基于主机模式一C S 模式一B I S 模式一P J A 模式”的几 次重要变迁。这一变迁从大型机开始，到R I A 的出现为止。图2 2 显示了这一变迁的过 程。 G 生 l 景 围2 , 2 软件系统架构的发展 无可置疑，互联网是伟大的发明之一，它变革了人们的生活方式。互联网同样深刻 地影响着人们的工作方式和商业模式，B 2 B 、B 2 C 、W e b 应用程序，将人们的生产率推 到一个崭新的高度。B S 已经成了我们开发的系统里面最主要的程序模型，在网络日新 月异的发展下，传统的W i n d o w s 程序所面I 临的一些问题f 部署困难、升级困难、维护困 难、安全问题1 使得基于W e b 的系统迅速发展 2 6 1 ，越来越多的系统开始采用B S 开发。 但是由于D H T M I J H T M L 网页技术的不足，导致当W e b 血用进行到一定深度时会 暴露出很多缺点： ( 1 ) 过程复杂性 过程复杂性是由于需要表达一个多步骤或多选项任务或互动作用所引起的。在 H T M L 里，一个多步骤的任务可以在单页内表达出来。但是由于H T M L 的互动性有 限，便可能产生一份很长的页面，使用户感到混乱、效率低而难以使用。为了避免这种 用户体验，便需将任务在表面上看来- 咱然”的部分区分成多个步骤，甚至需多个网页共 同完成。这种以网页为主的用户界面通常需要反复翻转网页，以解决在顺序步骤中有牵 连性的改变。其结果是缓慢、小自然的用户体验。 熏 北京邮电大学硕士学位论文 ( 2 ) 配置复杂性 许多W e b 应用程序允许用户配置自己所要的定制产品可以是皮包或是计算 机，甚至是汽车等产品。但是配置产品是一项很困难的过程，因为在向用户展示所有 有效的产品选项组合时，应用程序必须能够表达出有关的复杂性，尤其是当用户可以从 数十、数百或数千选项中定制出一个产品时。表达这些复杂性包括指出所需条件、有效 和无效组合、一些导致问题的元素以及它们的适当解决方法；为每一项个人选择提供费 用信息以及费用总计( 一旦有所更改) ；还有最重要的是容许用户观看最后结果。这些是 传统W e b 应用程序相当难以表现的。 ( 3 ) 规模复杂性 今天，网站内的搜索工具大多是文本性质，混合着一些的图像。当用户输入他或她 的数码照相机准则，有可能是价格、像素等，网站便接着回复数页符合准则的产品，而 大部分都是说明文本。反之，另一种方法则是使用视觉化来简化搜索空间( 也就是提供 立即和动态的视觉反馈1 。在一个视觉化选择照相机的网站，其搜索过程可能如下：网 站从一个包含所有照相机种类图像的单屏幕开始。当用户通过复选框、游标或数据输入 域来选择筛选准则时，所有不符合准则的照相机图像将被删除，只余下符合准则的照相 机可在屏幕上看到。因此，在把选择聚焦至符合准则的数部照相机的过程中，用户可经 历一个截然不同，而且和现实生活中的购物经验更相似的体验。 ( 4 ) 反馈复杂性 高度互动性的应用程序如游戏，能使反馈变得复杂，也即是指用户行动和快速移动 或情节不断改变的屏幕元素之间的反馈环路。传统的H T M L 页面一向来都可以说是无 法表达这类复杂性。它所需要的是拥有高度互动性和局部智能型的客户端应用程序，以 便可以在无需刷新全页或干扰与服务器之间的通信的情况下，响应用户的输入和改变 它们的状态或界面。放弃如今依赖服务器的客户机将使用户体验更吸引，同时也解决了 反馈复杂性的问题。W e b 应用程序必须拥有表达复杂性的能力，以容许用户视看复杂的 数据、配置多选项的产品、搜索大型数据集以及容许用户与数据之间的互动交换。 要解决如今的问题，理想中的W e b 应用程序应该能够： ( 1 ) 利用无处不在( u b i q u i t o u s ) 的客户机 ( 2 ) 在多种硬件平台上毫无更改的操作互联网 ( 3 ) 无论低或高带宽的连接都可毫无妨碍的执行 ( 4 ) 将处理能力复原给客户( 而不仅是提供能力而已) ( 5 ) 提供吸引人的高度互动的用户界面 北京邮电大学硕士学缸论文 ( 6 ) 表达过程、数据配置、规模和反馈复杂性 仰无缝( s 锄砌般) 的利用声音、视像、图像和文本 ( 8 ) 容许用户在线和离线工作以支持移动工作流程 ( 9 ) 容许客户自行决定要在何时存取何种内容和数据( 异步内容检索) ( 10 ) 与原有应用程序和系统的集成、良好的可扩展性 ( 1 1 ) 丰富的数据结构 2 12 R n 的优势 R I A 本身有能力提供这类w 曲应用解决方案。R I A 将桌面型计算机软件应用的最 佳用户界面功能性与w 曲应用程序的普遍采纳和低成本部署以及互动多媒体通信的长 处集于一体，终于成就了一种可以提供更直观、响应性和有效的用户体验应用程序。它 所具备的桌面型计算机优点包括了在确认和格式编捧方面提供互动用户界面：在无刷新 页面之下提供快捷的界面响应时间：提供通用的用户界面特性如拖放式( d r a g 觚d 蛔) 以及在线和离线操作能力。w 曲网络的优点如立即部署、跨越平台可用性、采用逐步下 载来检索内容和数据、拥有杂志式布局的网页以及充分利用被广泛采纳的互联网标准。 通信的长处则包括双向互动声音和图像。R I A 正是同时具备这些优点的产物，如图2 3 所示。 - r i 刚c h m | 一e r n e t | l 噬爹 - “o f 柏岫 o ；一 图23R I A 的三大优势 客户机在R n 内的作用不仅是展示页面它可以在幕后与用户请求异步地进行计 算、递送和检索数据、重新画出屏幕的一部分和密切综合使用声音和图像，这一切都可 以在不依靠客户机连接的服务器或后端的情况下进行。 R I A 提供一个强劲的技术平台使客户机的能力复原到差不多与桌面型计算机软件 应用或传统的C S 系统中的客户机能力相似。它适合传统的N 层开发过程，同时也能 北京邮电大学硕士学位论文 够和遗旧的环境集成以延展现有的应用程序而无需进行修改。它也可以作为基础网络服 务的互动表现层，允许用户在线和离线工作。R I A 有能力解决各种复杂性，使需要复杂 性的应用得以开发并且减少开发成本，同时在很多时候这类应用之所以能够成形主要是 拜R I A 所赐。 基于H T M L 的应用程序之所以变得流行是由于应用系统的部署成本低、结构简 单，且I - I T M L 易于学习和使用。很多用户和开发人员都乐于放弃由桌面计算机带来的 用户界面改进，来实现对新数据和应用系统的快速访问。与丧失一些重要的U l 功能相 比，基于w e b 的方式所带来的好处要更大得多。 然而，某些应用系统并不完全适合采用H T M L 技术。复杂的应用系统可能要求多 次提取网页来完成一项事务处理，在某些领域中，如医药和财务领域，这往往导致交互 速度低得无法接受。让掘考虑一个项目管理系统：我们可以将其实现为一个H T M L 应 用系统，但是如果用户可以看到并且操作图表、进度表和各种层次结构，那么显然会工 作得更好。 此外，虽然H T M L 开始走向简单，但是即使简单的交互活动也仍然需要用很多的 脚本来完成。即使一个输入窗体经过仔细的布置和全面的脚本设计，它从浏览器所能发 送的也仅仅是简单的“名字，值”对。如果一个H T M L 窗体能够以X M L 文档形式发送 和接收更复杂的数据结构，那就好多了。 R I A 利用相对健壮的客户端描述引擎。这个引擎能够提供内容密集、响应速度快和 图形丰富的用户界面。除了提供一个具有各种控件( 滑标、日期选择器、窗口、选项 卡、微调控制器和标尺等瑚界面之外，R I A 一般还允许使用S V G ( s c a l a b l eV e C r G r a p h i 曙可伸缩向量图) 或其他技术来随时构建图形。一些R I A 技术甚至能够提供全活 动的动画柬对数据变化做出响应。 R I A 的另一个好处在于，数据能够被缓存在客户端，从而可以实现一个比基于 H T M L 的响应速度更快且数据往返于服务器的次数更少的用户界面。对于无线设备和需 要偶尔连接的设备来乩将来的趋势肯定是向富客户端的方向发展并且会逐渐远离基 于文本的W e b 客户端。那些运行在膝上设备上的应用系统，可以被设计成以离线方式 工作，或者至少当连接丢失的时候能基本上以离线的方式工作。 c _ w d 目_ 北京邮电大学硕士学位论文 图2 4R I A 体系结构示意图 图2 4 给出了一个典型的R I A 体系结构 2 8 1 。X M L 通常被用作数据传输的格式，有 时也被用来描述窗体的布局。在很多的实例中，客户端可以保持与数据源的连接，这样 服务器能够实时地对客户端数据进行更新。 2 1 3 几种R I A 技术解决方案 以下介绍几种常见的R I A 技术解决方案： ( 1 ) J a v a 一些相当复杂的客户端应用程序( 例如E c n p s e ) 都是用J a v a 编写的，这说明可以用 J a v a 来建立几乎任何个能够想象得到的富客户端应用程序。到目前为止，J a v a 已经出 现几年了，并且完全支持创建基于窗体的用户界面。除了J a v a 基础类O F C S w i n g ) 中的 用户界面组件之外，开发人员还可以使用来自于E c l i p s eP r o j e c t 的S W T 工具箱和许多 第三方工具箱进行开发。对于图形来说，可以采用J a v a2 DA P I 一一个非常完整且 非常复杂的图形A P I 。J a v a 还具有对X M L 和从W e b 服务无人匹敌的支持能力。你可以 通过一个W e b 浏览器使用J a v a 插件软件，或使用J a v a 运行时环境中较新的J a v aW e b S t a r t 技术来部署应用程序。 使用J a v a 建立富客户端程序的主要不足是它的复杂性( 即使对简单的窗体和图形也 要求编写非常烦琐的代码) 。它的优点在于J a v a 对W e b 标准的全面支持，及该语言相对 成熟类库。 ( 2 ) X U L ) ( 【几( 念作“z o o l ) 是一个基于X M L 的用户界面语言，它来自于M o z i U a 的开放源 码项目。它可用于建立窗体应用程序，这些应用程序不但可以在M o z i l l a 浏览器上运 行，而且也可以运行在其他描述引擎上，如z u M 一个F l a s hM X 组件) 和T h i n l e y s ( - - 个 J a v a 实现) 。X U L 描述引擎都非常小( 10 0 K 以下) ，它可以使用X M L 数据也可以生成 X M L 数据。同J a v a 的情况一样，X U L 也有一个非常大的用户团体，这个团体有大量的 开放源工具，如T h e o d o r eT h i n l e tE d i t o r 一一个使你能够以图形化方式布局用户界面， 且可以生成相应X U L 的J a v a 应用程序。 X U L 的一个主要缺点在于它目前还没有获得一个主要商业实体的支持。X U L 最大 的优点在于它与G e c k o 引擎的集成( 打开了通向大量w e ；b 标准的大门) ，以及与大多数其 他X M L 用户界面描述语言相比它是一种非常具有表达力和简洁的语言。 北京邮电大学硕士学位论文 ( 3 ) O r a c l eF o r m s O r a c l eF o r m s 是用来构建以数据库为中心的互联网应用系统的一个成熟的商品化产 品。通过O r a c l eF o r m s ，你可以使用一个输出窗体模块文件的可视化设计器创建窗体。 为了便于在该设计工具外部进一步进行处理，模块文件要么采用私有的F M T 格式，要 么采用X M L 格式。这些模块文件驱动个描述窗体的J a v a 运行时环境。除了所有窗体 的标准窗口小部件之外，还可以通过集成附加的可插入的J a v a 组件和一些定制的 J a v a B e a n 来实现更多的功能性。O r a c l eF o r m s 采用的脚本语言为P I S Q L ，O r a c l e 数据 库也采用同样的脚本语言。 O r a c l eF o r m s 的一个非常有趣的特点就是，用来建立、编辑和编译窗体模块文件的 J a v aA P I 开发人员可以通过创建脚本来生成众多的窗体应用程序，或者进行全局性 的改动。O r a c l eF o r m s 的主要缺点是，进行W e b 部署需要获得O r a c l e 应用服务器的使 用许可。它的优点是，它可以与O r a c l e 数据库和O r a c l e 平台的其他部分( 如S i n g l eS i g n - O n ( 单一登录) 和E n t e r p r i s eM a n a g e r ( 企业管理器) ) 紧密集成，对国际化的广泛支持，以及 创建以数据为中心应用程序的极高效率。 ( 4 ) M i c r o s o f t 的S m a r tC l i e n t 微软提出的“S m a r tC l i e n t ，这是一种介乎胖瘦客户端之间的R I A 技术。 所谓的胖客户端就是在网络时代之前，所有的应用软件都安装在P C 上面的模式。 每一个客户都需要在自己的P C 上安装安整的操作系统、办公室软件、电子信函软件等 等。这种模式最大的问题是非常难管理，因为每一台P C 都需要安装许多的软件，每当 需要做软件更新或是有某一台P C 挂掉的时候，系统管理者都需要花费很大的功夫来处 理。 而瘦身客户端则是提倡把所有的应用软件放在服务器上，客户端只要能够开机并且 透过网络传送和接收指令就好了。由于所有的应用软件都是放在服务器上面，因此在管 理上就变得很容易，因为系统管理者只需要在服务器上面安装或是更新软件即可。这种 模式不足是当时大部分的人都只能透过拨接的方式上网，网络的质量能满足承受传送应 用软件的需求。 随着网络的质量提升，当时看起来不可行的瘦身客户端模式有了发展的空间。微软 于是提出聪明客户端( S m a r tC l i e n t ) 的概念。 简单来说，S m a r tC l i e n t 就是希望结合瘦身客户端和胖客户端的优点。在脱机的时 候，使用者能够正常的工作；而在上线的时候，通过网络的传输，使用者能够轻易的作 1 2 北京邮电大学硕士学位论文 资料同步或是软件更新。甚至当使用者是用手提电话或是P D A 上网的时候，相同的资 料( 不同的格式) 都能够同样传送到使用者的手中。 F a tc l i e n t 有执行体积大、部署不易，且易与D L L 版本出现冲突；而T h i nc l i e n t 也 有开发方式复杂、需建立网络连结，所能创造使用者操作经验较贫乏等不足。 S m a r t c l i e n t 则是整合F a tc l i e n t 与T h i nc l i e n t 的优点，包括丰富的使用者作接口、反应迅速， 部署与管理容易、执行体积小等。 一般而言， S m a r tc l i e n t 有下列特色： 使用区域端的资源：这里指的包含硬件与软件的资源，可能是利用区域端的 C P U 计算能力、内存，将生产力软件连接至企业营运系统，或是所连接的装 置，如P D A 、电话、R F I D 接收器等。 连接：S m a r tc l i e n t 应用程序通常是大型分布式系统的一部分。例如，应用程序 可能跟一系列的W e bS 6 Y v i c c 8 沟通，不仅可以维护程序，也能提供部署与更新 服务。 离线的能力：由于可善用区域资源，此类应用程序可让使用者在缺乏网络联机 或是不稳定的状况下仍可运作。不