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武汉理工大学硕士学位论文 摘要 地理信患系统( g l s ) 以地理空间信息数据库为基础，提供多种空间和动态的 地理信息，利用各种地理信息分析方法，提供地理研究所必需的地理数据和决 策支持。但是作为一个对空间信息集成的技术平台，g i s 的应用领域早已由最初 的地理领域拓宽到广义的信息服务，随着社会的需求和计算机等相关技术领域 的发展、g i s 自身的成熟与发展，加上与网络等信息技术的日趋结合，人们对 g i s 的理解目益加深，g i s 的能力也随之逐濒增强。传统g i s 是一个相对封闭的、 独立的系统，信息共享的渠道少，操作过程也很复杂，一般局限在同一地区或 同一行业部门。 随着i n t e r n e t 技术的发展，w e b - g i s 应用终将走主普通入的办王桌、走进于 家万户的家用电脑，与i n t e m e t 本身一样成为人们口常生活必不可少的实用工具。 w e b g i s 还可以应用于i n t e r n e t 建立企业部门内部的网络g i s ，可以在科研机构、 政府职能部门、企事业单位得到广泛应用。w e b 。g i s 提供了一种易于维护的分 布式g i s 解决方案。尽管目前的w e b g i s 软件提供的空间分析功能很难满足专 业应用的需要，但是随着技术的发展，w e b g i s 终将取代传统g i s 。 本课题主要研究了在m a p x t r e m ef o rj a v a 开发平台下，如何实现瘦客户端 弊服务器的w e b g i s 架构。瘦客户端模式的优点是网络传输的数据量较小，缺 点是用户与系统的交互性能差，而本系统采用了基于j s f 的j a v a 框架开发， 弥枣 了瘦客户端模式的交互性差的缺点，既有传统g i s 系统的交互性，又有w 曲 系统的信息共享，使w e b g i s 系统能够应用的更广泛。本文首先介绍w e b g i s 和j s f 的相关知识，在此基础上深入研究了m a p x t r e m e f o rj a v a 的工作机制和通 信原理，以及j s f 的框架开发方法和流程，并结合相关项目研究了如何利用j s f 在瘦客户端模式下，低数据传输量的基础上获得最好的交互性能，弥补瘦客户 端模式的不足，发挥各露的优点，以开发出效率更高，实用性更强的w e b g i s 系统。 关键词：w e b g i s ，j s f ，h i b e r n a t e ，a j a x ，瘦客户端 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ( g i s ) t a k e sg e o g r a p h i c a ls p a c ei n f o r m a t i o nd a t a b a s ea sb a s i s ，a n dp r o v i d e sv a r i o u ss p a c ei n f o r m a t i o na n dd y n a m i cg e o g r a p h i c a l i n f o r m a t i o n b a s e do na l lk i n d so fg e o g r a p h i c a la n a l y s i sm e t h o d s ，g i sc o u l df u r t h e r s u p p l yn e c e s s a r yg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o nf o rg e o g r a p h i c a lr e s e a r c ha n dd e c i s i o n b u ta sat e c h n o l o g i c a lp l a t f o r mi n t e g r a t e dw i t hs p a t i a li n f o r m a t i o n ，g i sa p p l i c a t i o n f i e l d sh a v eb e e ne x p a n d e df r o mi n i t i a lg e o g r a p h i c a lf i e l dt ow i d ei n f o r m a t i o ns e r v i c e f i e l d s w i t hf a s t i m p r o v e m e n to fc o m p u t et e c h n o l o g y ，a p p e a r a n c e o fn e t w o r k t e c h n o l o g ya n dm a t u r eo fg i sr e s e a r c h ，g i st e c h n o l o g yh a sb e e nu s e dm o r ea n d m o r ei no r d i n a r yl i f e ，a n dp e o p l eb e g i nt ob ef a m i l i a rw i t hg i s o nt h ec o n t r a r y ， t r a d i t i o n a lg i si sar e l a t i v e l ye n c l o s e d ，i n d e p e n d e n ts y s t e mw i t hf e wc h a n n e l sf o r i n f o r m a t i o ns h a r e ，w h i l ei ti st o oc o m p l i c a t e di np r o c e s s i n g ，l i m i t i n gi t sa p p l i c a t i o nt o f e ws p e c i a la r e a s w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n t e r n e tt e c h n o l o g y ，w e b - g i st e c h n o l o g yw i l lb eu s e d i no r d i n a r yl i f ea so n ep r a g m a t i ct o o ll i k ei n t e r n e ti t s e l fi nt h en e a rf u t u r e i nf a c t ， t h a n k st ow e b g i s ，e n t e r p r i s e d e p a r t m e n tw o r k e r sc o u l ds e tt h e i ro w ni n t r a n e t w e b - g i s ，s og i sc o u l db ew i d e l yu s e di n s c i e n t i f i ci n s t i t u t i o n s ，g o v e r n m e n t d e p a r t m e n t s ，a n de n t e r p r i s e s a l t h o u g hs p a t i a la n a l y s i sf u n c t i o no fw e b g i ss o f t w a r e i sr a r e l ys a t i s f i e dw i t hp r o f e s s i o n a ln e e d ，y e ts i n c ew e b g i sh a sb e e no n ek i n do f s o l u t i o nw h i c hi s e a s yt o m a i n t a i nf o rd i s t r i b u t e dg i s ，w e b g i sf i n a l l yw i l l s u b s t i t u t et r a d i t i o n a lg i sw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g y t h i st h e s i sm a d ed e e pr e s e a r c ho nt h er e a l i z a t i o no ft h i nc l i e n t f a ts e r v e r w e b g i ss t r u c t u r e ，b a s e do nm a p x t r e m ej a v a t h em a i na d v a n t a g eo ft h i nc l i e n t m o d e ll i e si nt h es m a l ln e t w o r kt r a n s m i s s i o n ，w h i l ec l i e n t sh a v ep o o ri n t e r a c t i o nw i t h s e r v e ri nt h i sm o d e l t oi m p r o v ei n t e r a c t i o nb e t w e e nc l i e n t sa n ds e r v e r , t h i st h e m e d e v e l o p e do n es y s t e mb a s e do nj s f ( o n ek i n do fj a v as t r u c t u r e ) s on o wt h i s s y s t e mo w n e dr i c hi n t e r a c t i o nb e t w e e nc l i e n t sa n ds e r v e rw h i l ei tw a se f f i c i e n ti n n e t w o r kt r a n s m i s s i o n f i r s t t h i st h e m ei n t r o d u c e dw e b g i sa n dj s f t h e ni tm a d e n d e e pr e s e a r c ho nt h ep r i n c i p a l so fm a p x t r e m ej a v aa n dt h ed e v e l o p m e n t a lp r o c e s s b a s e do nj s f f u r t h e r ，b a s e do i lr e a lp r o j e c t ，t h i st h e m ef o c u s e do nt h er e a l i z a t i o no f i n t e r a c t i v ea n dh i g he f f i c i e n tw e b g i ss y s t e m ，w h i c hi sb a s e do nt h et h i nc l i e n ta n d s o l v e di t sp r o b l e m ( p o o ri n t e r a c t i o nb e t w e e nc l i e n t sa n ds c i 、e r ) b yt h eu s eo fj s p t e c h n o l o g y k e yw o r d s ：w e b - g i s ，j s f ，h i b e r n a t e ，a j a x ，t h i nc l i e n t i i i 独创性声明 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的地方外，论文中不包含其 他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育 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酶说鳄并表示了谢意。 签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权 傈馨、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阕；学校可以公布论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密君应遵守此规定 签名：啦导师签名粒 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 地理信息系统的项新技术，是i n t e m e t 技术与传统地理信息系统( g i s ) 相结 合的产物l 。w 曲g i s 可定义炎在i n t e r n e t 或i n t e r n e t 瘸络环境下基于w e b 页面 的一种存储、分析处理和显示地理信息的计算机信息系统，是g i s 发展的高级 阶段和趋势之一。w e b g i s 的发展，使得传统的单机式地理信息系统向网络化 发展，将其应用扩展到整个i n t e r n e t 。电子g i s 系统具有信息量大，信息源分布 性强等地理信息系统的固有特点，w e b ，g i s 系统仍然面临着客户端访问速度慢、 交互性差等一系列难题翻。如健将i n t e m e t 日新弼异的新技术应用于w e b g i s 系 统，开发出更加高效、实用的w e b g i s 系统成为近年来地理信息系统领域的研 究热点。 然而j s f ( j a v as e r v e rf a c e s ) 是由s u n 公司倡导的技术，其目的是为开发w e b 应用用户界面提供一个标准框架。j s f 体现了m v c 模式把业务逻辑和表现逻辑 相分离的思想，是一种可以开发富有表现力的用户界面的w e b 应用服务器端的 技术【3 1 。它提供了一种以组件为中心来开发j a v a w e b 用户界面的方法，从而简 化了开发。由于j s f 是通过j c p ( j a v ac o m m u n i t yp r o c e s s ) f l ；l j 定的一种j a v a 标准， 因此开发工具供应商完全能够为j s f 提供易于使用的、高效的、可视化的开发 环境。 这样一来，j s f 可以用其富有表现力的用户界面和良好的用户交互体验，弥 补了w e b 。g i s 的不足，使得w e b g i s 能够应用的更为广泛。 1 1 研究的意义 自1 9 6 3 年加拿大地理信息系统( c g i s ) 龟g 生以来，经过多年来的发展，传统 的g i s 技术已经成熟。g i s 歪广泛应用于城市规划、设施管理、资源、环境、能 源、农业、水利、交通、国防、人口、灾害防护以至人民生活的各个方面，发 挥着重要的作用1 4 1 。随着i n t e m e t 技术的不断发展和人们对g i s 的需求，利用 i n t e m e t 在w e b 上发布和出版空间数据，为用户提供空间数据浏蓖、查询和分析 的功能，已经成为g i s 发展的必然趋势。于是，基于i n t e r a c t 技术的地理信息系 武汉理工大学硕士学位论文 统w 两一g i s 就应运丽生。w e b - g i s 是i n t e r n e t 技术应用于g i s 开发的产物。 g i s 通过w w w 功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从w w w 的任 意个节点，i n t e r a c t 用户可以测览w e b 。g i s 站点中的空间数据、制作专题图， 以及进行各种空间检索和空间分析，从而使g i s 进入千家万户【翻。 然而w e b - g i s 的开发需要借助w e b 开发的一些应用框架，应用于w e b 层的 开发主要有s t r u t s 和j s f 架构，s t r u t s 是a p a c h e 基金会j a k a r t a 项目组的一个 o p e n s o u r c e 项目，它采用了m v c ( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ) 模式【6 1 。m v c 模式利用 控制器来分离模型和视图，达到一种层闻松教耦合的效果，从而减弱了业务逻 辑接口和数据接口之间的耦合性，提高了系统灵活性、复用性和可维护性。但 是s t r u t s 所扩展的j s p 标签有限，用户界面表现能力较差，很难满足快速离效的 开发w e b 层组件的需求。j s f 框架技术是由j c p ( j a v ac o m m u n i t yp r o c e s s ) 南l j 定的 一个w e b 应用框架标准，具有良好定义的请求处理生命周期和丰富的组件层次 结构，匿的在于推动基于j a v a 的w e b 用户界面开发的简易性。j s f 可重用、可 扩展、基于组件的用户界面框架，在快速开发工具的支持下，可以通过拖放组 件的方式对w e b 用户界面进行可视化编辑，将用户晃面生的组件与一个数据源 绑寇，并将客户端用户界面产生的事件交给服务器端处理，从而大大降低基于 j a v a 的w e b 应用的开发难度，提高开发效率。因此j s f 框架很好的解决了s t r u t s 用户界面交互的问题。j a v a 对于业务逻辑中模型组件的操作通常通常通过j a v a 类实现，同时需要对象关系映射( o b j e c t r e l a t i o nm a p p i n g ) 用来把对象模型表示 的类映射到基于s o l 的关系型数据库中去。e j b 组件技术提供了容器管理持久 ( c m p ) 模型完成对象关系的映射，但需要庞大的f 3 b 容器的支持，e j b 标准的 复杂性同时增加了开发的难度。h i b e r n a t e 是一个面向j a v a 环境免费的对象7 关系 数据库映射工具，它对j d b c 进行了非常轻量级的封装，使得j a v a 程序员可以 随心所欲地使用对象编程的思维来操纵数据库，可以在用e j b 的j 2 e e 架构中取 代c m p 完成数据持久化的重任。 集成j s f 框架和h i b e r n a t e 框架既能实现w e b 层页面代码和功能代码的分 离，又保证了在业务逻辑层有良好的对象关系映射机制实现数据库的操作，对 于w e b 应用系统的开发有几个主要的优点川： ( 薹) 实现了程序员和网页设计人员的分工。j s f 框架为网页设计人员提供了 一套标准的u i 组件，在工具的支持下，可以通过拖放，简单地添加到网页上， 然盾设置某些显示属性来满足褫觉要求。网页设计人员不需要知道u 至组件背后 2 武汉理工大学硕士学位论文 的复杂代码，那是程序员的事，而程序员也不需要再处理任何与视觉相关的细 节，程序员所做的只是给u i 组件绑定类的属性或方法。虽然程序员和网页设计 人员需要修改同一份文件，但他们各司其职，各得其所，互不干扰。程序员和 网页设计人员工作的明确划分，是j s f 在易用性方面迈出的一大步。 ( 2 ) 实现了用户界面到业务逻辑的直接映射。哪请求需要经历解码、类 型转换、有效性验证、状态保存、数据更新等环节，处理这些环节的所有细节， 对程序员来说是沉重的负担。在j s f 下，这些工作的很大一部分都由框架承担 了，在程序员看来，这个过程是透明的，用户界面端的h t t p 请求可以直接映 射到后端的一个事件处理例程，j s f 起到了承前启后的作用。 ( 3 ) 实现了系统的可重用性、可扩展性。j s f 和h i b e r n a t e 框架都是开放的体 系，利用j s f 和h i b e r n a t e 开发的组件也能够被其他的应用程序调用，并且用户 完全可以根据需求定制自己的用户界面组件、事件处理器、数据校验和转换组 件等，这些组件和j s f 和h i b e r n a t e 框架提供的标准组件一样是可重用的。 ( 4 ) 实现了系统的稳定性、可维护性。j s f 和h i b e r n a t e 技术是对于j s p 、 s e r v l e t 、j s t l 、j d b c 等技术的扩充，所以通过j s f 和h i b e r n a t e 构造的应用程 序能够在j 2 e e 应用服务器中良好运行，并且它们是通过标准的配置文件来进行 应用程序的部署，增加了程序的可维护性。 1 2 国内外研究现状分析 g i s 经历了单机环境应用向网络环境应用发展的过程，网络环境g i s 应用从 局域网内客户端朋艮务器( c l i e n t s e r v e r ，c s ) 结构的应用向i n t e m e t 环境下浏览器 服务器：( b r o w s e r s e r v e r ，b s ) 结构的w | e b g i s 应用发展。随着i n t e m e t 的发展， w e b g i s 开始逐步成为g i s 应用的主流，w e b g i s 相对于c s 结构而言，具有 部署方便、使用简单、对网络带宽要求低的特点，为地理信息服务的发展奠定 了基础【羽。 然而，早期的w e b g i s 功能较弱，主要用于电子地图的发布和简单的空间 分析与数据编辑，难以实现较为复杂的图形交互应用( 如g i s 数据的修改和编 辑、制图) 和复杂的空间分析，还无法取代传统的c s 结构的g i s 应用，出现 了b s 结构与c s 结构并存的局面，而c s 结构涉及客户端与服务器端之间大 量数据转输，无法在互联网平台实现复杂的、大规模的地理信息服务【9 1 。 3 武汉理工大学硕士学位论文 随着电予政务和企业信息化( 电子商务) 的发展，构建由多个地理信息系 统构成的信息系统体系，跨越传统的单个地理信息系统边界，实现多个地理信 息系统之间的资源( 包括数据、软件、硬件和网络) 共享、互操作和协同计算， 构建空间信惠网格( s p a t i a li n f o r m a t i o ng r i d ) ，成为g i s 应用发展需要解决的关键 技术问题。这要求将g i s 的数据分析与处理的功能移到服务器端，通过多种类 型的客户端( 如p c 、移动终端) 上w e bb r o w s e r 或桌面软件调用服务器端的功 能，来实现传统c s 结构g i s 所具有的功能，最终使b s 结构取代c s 结构的 应用，通过g i s 应用服务器之阀的互操作和协同计算，构建空闻信息嬲格【搦。 w e b g i s 和传统g i s 相比有以下特点： ( 1 ) 更广泛的访闯范围 客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据，而这一 i n t e r n e t 所特有的优势大大方便了g i s 的数据管理，使分布式的多数据源的数据 管理和合成更易于实现。 ( 2 ) 平台独立性 无论服务器，客户橇是何种机器，无论w e b 。g i s 服务器端使用傅种g i s 软件， 由于使用了通用的w e b 浏览器，用户就可以透明地访问w e b g i s 数据，在本机 或菜个服务器上进彳亍分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实 现远程异构数据的共享。 ( 3 ) 可以大规模降低系统成本 普通g i s 在每个客户端都要配备幂贵的专业g i s 软件，而用户使用的经常 只是些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。w e b g i s 在客户端通常 只需使用w e b 测览器( 有时还要加一些插件) ，其软件成本与全套专业g i s 稆比 明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。 ( 4 ) 更简单的操作 要广泛推广g i s ，使g i s 系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少 数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的w e b 测览器 无疑是降低搡作复杂度的最好选择。 ( 5 ) 平衡高效的计算负载 传统的g i s 大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖予 客户端，效率较低。而当今一些高级的w e b g i s 能充分利用网络资源，将基础 性、全局性的处理交融服务器执行，两对数据嫠较小的简单操作则由客户端直 4 武汉理工大学硕士学便论文 接完成。这种计算模式能灵溪高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端 和客户端的合理分配，是一种优化模式。 w e b g i s 和传统g i s 相比有以下缺点： ( 1 ) 由于空间信息数据量大，而i n t e m e t 的带宽有限，导致w e b g i s 反应速 度比较慢，难于满足用户的需求。 ( 2 ) 由予用到测览器，磊浏览器采用的请求模式，会时常刷新页面，所以没 有丰富的用户界面，没有良好的用户交互式体验。 然焉，随着j s f 和a j a x 等新技术的出现，可以逐渐弥毒 这些缺点，j s f 有 着丰富的用户界面组建，比如r i c h f a c e 等，能够给人以更接近c s 系统的用户 界蕊，其中运用a j a x 这种异步传输技术，弥补的刷薪全页面所带来的不便，增 加了系统的交互式性能，j s f 和w e b g i s 的结合为w e b 。g i s 最终取代传统g i s 提供了强有力的技术保证。目前也有许多大的公司也提供了基于j s f 的w e b g i s 组件，比如a r c g i s 和s u p e r m a p 等等，这样开发w e b g i s 系统会更加便捷，能 够让其应用更为广泛f 1 1 】。 1 3 研究目的 本文主要的研究目的： ( 1 ) 研究和分析j s f 框架的基本组成以及开发方法。 f 2 ) 研究和分析h i b e r n a t e 在数据持久层上的工作原理。 ( 3 ) 研究w e b g i s 的实现方式以及如何和w e b 框架的整合。 研究拟解决的关键问题包括： ( 重) 利用j s f 改善w e b g i s 的交互性能差的问题，给用户以更好的用户交 互式体验。 ( 2 ) 利用h i b e r n a t e 技术实现业务屡和逻辑层的分离，更好的封装数据的操 作。 ( 3 ) 利用a j a x 技术实现异步传输，局部刷新，弥补g i s 数据量大导致刷新 速度慢的问题，给用户以更好的功能体验。 本文创新点：利用j s f 开发出有好的g i s 操作界面，让w e b 。g i s 有类似与 传统g i s 的操作，尽量实现目前w e b g i s 难以实现的传统g i s 功能，著利用 a j a x 技术实现局部删新、异步刷新，使带宽问题得以定的缓解。 5 武汉理工大学硕士学能论文 第2 章船舶监控系统技术路线选择 2 1 系统功能需求分析 系统需要实现的功能包括两个部分，一个部分是数据采集，一个部分是监 控系统。数据采集可以采取a i s 系统进行采集，录入数据库，或者采用g p s 和 g p r s 将数据无线发回到服务器入库两种方式。本文主要研究数据采集后的监控 系统。 监控系统的功能需求包括能够在电子地匿上实时的监控航道上的船只，对 地图进行一些放大、缩小、平移等简单的操作，整个系统要能管理用户信息， 不同的用户可以管理自己的船只信息，可以监控该用户的所有船只或者特定关 注的船只航行信息，包括船只基本信息和位置、航速等等，也可以对特定的船 只的航行轨迹进行回放。系统功能框嚣如图2 1 所示。 图2 1 系统功能框图 6 武汉理工大学硕士学能论文， 2 。2 现有技术路线比较 耳前为了实现以上需求，可以有很多种技术方案选择，就已经有实现的系 统所提供的技术方案分析，判断各种技术方案之间的优缺点，确定本系统豹技 术路线。 方案包括： ( 1 ) 传统g i s ：基于c s 的三层架构，该系统分为3 层，一层是客户端， 层是应用服务器，一层是数据服务器。开发可以采用d e l p h i7 或者鞠+ + 6 o 。 ( 2 ) 胖客户端的w e b g i s ：基于b s 的w e b 应用管理系统，系统客户端只 需要浏览器和i p p l c t 运行虚拟机，服务器采用m a p x t r e m ef o rj a v a ，开发采用j a v a 语言，框架选择s t r u t s + h i b e r n a t e ，g i s 采用胖客户端艘服务器的模式，客户端 用a p p l e t 编写【1 2 】。 ( 3 ) 瘦客户端的w e b g i s ：基于b s 的w e b 应用管理系统，系统客户蝼只 需要浏览器，服务器采用m a p x t r e m ef o rt l a v a ，开发采用j a v a 语言，框架选择 j s f + h i b e m a t e ，g i s 采用瘦客户端，胖服务器的模式瑟3 1 。 2 2 1 传统g i s 方案分析 研究室为上海某公司研发的系统_ a i s 船舶跟踪监视系统，熹用了方案 一，基于c s 的三层架构，使用d e l p h i7 开发这属于传统g i s 系蓑。 图2 - 2 系统c s 结构示意图 7 武汉理工大学硕士学位论文 此方案的优点： ( 1 ) 此系统功能全面，可以很好的和数据采集端联系起来，由于地图数据在 客户端，速度响应快。 ( 2 ) 用户交互方便，这是c s 的系统很大的优势。 此方案的缺点： ( 1 ) 此系统采用c s 架构，这意味着客户端比较庞大，需要安装电子地图相 关软件，成本比较高。 ( 2 ) 电子地图数据可能经常会有更改，而此系统的地图数据在本地，一旦有 修改，所有的用户都必须执行更新操作，维护相对麻烦。 ( 3 ) 采用c s 架构，适合于局域网使用，而不适合发布到互联网上，扩展用 户比较麻烦。 总结起来此方案适用于功能需求比较全面、地图及系统更新缓慢、要求良 好操作性、只在单位局域网内部少数人使用的系统中。 2 2 2 胖客户端w e b g i s 分析 在京珠高速公路养护管理系统中采用方案二实现，即采用的胖客户端模式 的w e b g i s 方式。 图2 - 3 胖客户端瘦服务器模型 8 武汉理工大学硕士学位论文 此方案的优点： ( 1 ) 此系统发布方便。采用b s 架构，只需要发布服务器，客户端只需要浏 览器和a p p l e t 运行环境就可以，节省了g i s 软件开销。 ( 2 ) 系统维护和更新比较方便。系统刚开始还不完善的时候，经历了系列 更新，但是只需要更新服务器，其他用户不受影响。 ( 3 ) 系统采用的a p p l e t 开发的g i s 的浏览器应用程序，对地图的操作比较 方便，虽然不如c s 模式，但是交互性还是不错。 此方案的缺点： ( 1 ) 此系统采用b s 架构，这意味着服务器端的压力很大，需要一台性能优 越的服务器。 ( 2 ) 电子地图数据在服务器端，而且数据量比较大，用户访问的时候可能由 于带宽的限制，响应速度比较缓慢，而且a p p l e t 刷新需要重新初始化，不能保 全原来的地图状态，限制了页面操作。 ( 3 ) 由于系统采用的a p p l e t 开发，和后台的访问存在一定的不便，造成功能 上特别是数据库的交互上有一些限制。 总结起来，此方案适用于功能需求比较一般、地图更新和系统更新比较频 繁、需要在互联网上部署、使用人数比较多的系统中。 2 2 3 瘦客户端w e b g i s + j s f 方案分析 这是本文着重研究的一种方案，采用瘦客户端模式减小数据传输量，采用j s f 增加用户的交互式性能。 图2 4 瘦客户端胖服务器模型 9 武汉理工大学硕士学位论文 此方案的优点： ( 1 ) 此系统发布方便。采用b s 架构，只需要发布服务器，客户端只需要浏 览器，节省了g i s 软件开销。 ( 2 ) 系统维护和更新比较方便。系统刚开始还不完善的时候，经历了系列 更新，但是只需要更新服务器，其他用户不受影响。 ( 3 ) 系统采用j s f 开发界面，导致对地图的操作比较方便，交互性不错。 ( 4 ) 采用的瘦客户端模式，地图的组织都在服务器端，传送到页面的只有组 织好图片，避免大数据量导致响应速度慢的问题。 ( 5 ) 由于采用了胖服务器，可以实现更多的功能。 此方案的缺点：服务器开销比较大。 总结起来，此方案适用于功能需求高、地图更新和系统更新比较频繁、需要 在互联网上部署、数据实时更新、使用人数比较多的监控系统。 2 3 方案确定 根据上面的需求分析，了解到此监控系统需要实时更新数据，浏览器前后 台交互频繁，然而又要求使用用户广泛，需要在互联网上部署，所以我们根据 上面的三种方案的比较选择方案三来实现。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章船舶监控系统的实现 3 1 系统总体设计 本系统采用b s 架构，客户端为w e b 浏览器( 皿，服务器端采用地图服务 器m a p x t r e m es e r v l e t 和w e b 应用服务器，这里w e b 应用服务器采用的是 t o m c a t ，实现系统的主要操作，数据库端采用的是s q ls e r v e r2 0 0 0 和空间数据 ( m a p l n f o 表) 1 1 4 1 。 w e b g i s 部分本系统采用的是瘦客户端模式，m a p j 对象在服务器端，接收 客户端信息完成相应的地图渲染并返回给客户端，实现地图的放大、缩小、平 移等简单操作，整个系统实现了船只信息录入，船只信息查询，电子地图监控 船只等功能，实现了各用户管理船只分开监视。船舶信息通过a i s 接收机接收， 并存入数据库，其中包括船名、国籍、船只位置、速度、方向等信息。w e b g i s 监控系统通过实时传回的船舶信息数据来进行船舶监控。 j a v a 框架部分本系统采用的是j s f + h i b e m a t e + a j a x 框架整合，j s f 为本 系统提供了美观的用户交互式界面，a j a x 为本系统提供了良好的前后台数据交 互，h i b e r n a t e 为本系统提供了独立而稳定的业务逻辑处理能力【1 5 】。 3 2 系统平台搭建 本系统采用的是j s f + h i b e r n a t e + a j a x 架构来实现整个系统。需要将这些所 用到的技术整合到系统的开发中去。下面阐述系统的平台搭建与系统的整合。 首先要建立一个j 2 e e 工程，在m y e c l i p s e 主窗1 2 1 中选择f i l e n e w w e b p r o j e c t 如图3 - 1 所示【1 6 】。 武汉理_ l = 大学硕十学位论文 嚣基一 v 一一 t7 ，】5 k 一一 ，一o 3 - 自j 一1m 3 2 1 配置j s f 框架 图3 - 1 建立新j 2 e e 工程 在该w e b p r o j e c t 中加入j s f ，选择工程名，点右键选择m y e c l i p s e a d dj s f c a p a b i l i t i e s ，弹出a d dj s f c a p a b i l i t i e s 对话框，如图3 - 2 所示。 图3 - 2 添加j s f 到工程 点击f i n i s h ，在配置文件w e bx m l 中增加了以下内容： j a v a xf a c e sc o n f i g _ f 1 l e s w e b - l n f f f a c e s c o n f i gx m l f a c e ss e r v l e t o r ga p a c h e m y f a e e s w e b a p p m y f a c e s s e r v l e t 0 _ 一 武汉理工大学硕士学位论文 f a c e ss e l e l ( s e l e 【- n a m e * f a c e s 新增了配置文件f a c e s c o n f i g x m l ，此时表示j s f 框架添加成功。 3 2 2 配置h i b e r n a t e 框架 在该w e b p r o j e c t 中加入h i b e r n a t e ，选择工程名，点右键选择 m y e c l j p s e a d d h i b e r n a t e c a p a b i l i t i e s ，弹出a d d h i b e r n a t e c a p a b i l i t i e s 对话 框，如图3 - 3 所示 1 1 】。 图3 - 3 添加h i b e r n a t e 3 2 框架 点击n e x t 新建h i b e r n a t e c f g x m l 配置文件，如图3 - 4 所示。 h i b e r n a t ec o n f i g f i l e w 0 e x i t i n g c o n f g u r a u o nf o l d e r ： g c b 堕塑l ! ! 一 c o n f i g u r a t i o nf i l e n a m e ：h i b e r n a t e ! f f g ! x 匣 ， 一 回o p e nc o n f 日u r a t i o nf ea f t e r w i z a r dc o m # e t i o n 图3 - 4 添加h i b e r n a t e c f g x m l 武汉理上人学硕士学位论文 设置数据库配置如图3 - 5 所示。 图3 - 5 添加数据库配置 建立s e s s i o n f a c t o r yc l a s s 。 恻c r e a t es e s s i f a c t o r yc l a s n ：b v 洲r c ek i d e r ： s m b v a p a c | c a o e ： c l a e ：h i b e r n a e s e 5 s l o n f a c t o r v 】a v a c o m p l i a n c el e v e l ：oj a v at 弛怕5 一一一二：嗣匾i 函盈 二函盈函函 图3 - 6 建立s e s s i o n f a c t o r yc l a s s 在t o md b 包中，增加了h i b e m a t e s e s s l o n f a c t o r y j a v a 文件，在s r c 下增加了 h i b e r n a t ec f gx m l 文件，浚文件的主要内容如下： 一 茎坚里王奎堂堡主堂篁笙窒 ? s a ? 二、 j 。 j d b c ：m i c r o s o f l ：s q l s e r v e r ：1 2 7 0 0 1 ：1 4 3 3 ： ! o r g h i b e r n a t e d i a l e c t s q l s e r v e r d i a l e c t i 。 ： ； s q l 专 s a 、 i 舅 d w r 奉 拶s e r v l e t m a p p i n g ! j 。i i = 如