（通信与信息系统专业论文）移动心理服务系统的设计与实现.pdf

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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期：删：2 1 z 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范围，在一年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 锹朔 日期：盟! 7 1 z 1 7 1 剪i ：j 川i ”1 7 北京邮电大学硕士学位论文 移动心理服务系统的设计与实现 摘要 移动互联网是移动通信和i n t e r n e t 结合的产物。随着移动手机和 智能化移动终端的实现，信息使得越来越多的用户习惯于移动通信方 式，同时也期望能够更加灵活地、不受任何限制地进行通信和接入到 i n t e r n e t 网。 5 1 2 四川地震后，灾区生产生活条件恶劣，灾区人民心理状况不 够稳定，急需进行心理干预。而传统心理干预需要心理服务人员亲临 现场进行干预并以向用户派发纸质问卷的服务方式无法满足灾区复 杂多变的形式，加上数据分析工作非常耗时，不能及时的对心理问题 人群做出有效干预，因此，心理服务的移动性、灵活性显得至关重要。 本文从汶川震后灾民心理服务需求的实际情况出发，结合移动互 联网技术优势，设计并实现了针对此类时间、空间资源受限，并急需 心理服务的人群定制的移动心理服务系统，并详细给出了移动心理服 务系统的设计开发方案，本论文的主要研究开发内容如下： 首先，本文针对突发情况下提供心理服务的特点，设计了移动心 理服务平台。平台包括三个子系统，面向心理服务人员的服务器端后 台，以及面向服务对象的用户数据收集的客户端，其中客户端分别提 供了基于j 2 m e ( j a v a2m i c r oe d i t i o n ) 及w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o n p r o t o c 0 1 ) 两种技术架构的实现。文章详细提出了系统设计方案、开发 方法和测试过程，具体阐述了开发过程中参数构建和关键步骤。 其次，为了提高系统性能，结合在系统试运行期间遇到的问题， 文章提出了系统优化方案，给出了测试结果的分析方法，对优化后的 系统性能进行了评估。 最后，基于系统从灾区实地收集到的数据进行分析后，验证了系 统的有效性。 关键词：移动互联网汶川地震心理服务l a m pj 2 m e 北京邮电大学硕士学位论文 d e sig na n dim p l e m e n t a t10 n0 fm o bll e p s y c h o l o gic a ls e r vic es y s t e m a b s t r a c t m o b i l ei n t e r a c ti st h ec o m b i n a t i o no fm o b i l ec o m m u n i c a t i o na n di n t e r a c t a st h e c o m i n go fm o b i l ep h o n ea n ds m a r t yu l t i m a t e ，m o r ea n dm o r ep e o p l ei su s e dt ob e c o n n e c t e dt h r o u g hm o b i l ec o m m u n i c a t i o n ，m e a n w h i l e ，p e o p l ea r el o o k i n gf o r w a r dt o c o m m u n i c a t i o na n da c c e s st oi n t e r n e tw i t h o u ta n yl i m i t e d a f t e r5 1 2w e n c h u a ne a r t h q u a k e ，t h es i t u a t i o no fd i s a s t e ra r e ai sa r d u o u s ，t h e c o n d i t i o no ft h ep s y c h o l o g i c a lo fv i c t i m si su n s t a b l e ，p s y c h o l o g i c a ls e r v i c ei sa s k e d u r g e n t l y b u tb e c a u s eo ft h ec o m p l i c a t e d s i t u a t i o no fd i s a s t e ra r e a ，i ti sn o ts u i t a b l e f o rt r a d i t i o n a lp s y c h o l o g i c a ls e r v i c er e q u e s tv o l u n t e e rt oc o m m u n i c a t i o nw i t hv i c t i m s f a c et of a c ea n dc o m p l e t e dr e s e a r c hb ys e n d i n gp a p e rs u r v e y ，b e s i d e s ，i tw a s t et i m et o a n a l y z es u r v e yd a t a ，d i a g n o s i si sd e l a y e d s oi ti si m p o r t a n tt op r o v i d ea m o b i l ea n d f l e x i b l ep s y c h o l o g i c a ls e r v i c e t h ep a p e rd e s i g n e da n di m p l e m e n t e dam o b i l ep s y c h o l o g i c a ls e r v i c es y s t e m a c c o r d i n gt ot h es i t u a t i o no fp s y c h o l o g i c a ls e r v i c ei nd i s a s t e ra r e a ，c o m b i n e dw i t h t e c h n o l o g yo fm o b i l ei n t e r n e t ，w i s h e dt oa d a p tt ot h el i m i t e dr e s o u r c eo f d i s a s t e ra r e a k e yw o r d s ：m o b i l ei n t e r n e t ，w e n c h u a ne a r t h q u a k e ，p s y c h o l o g i c a ls e r v i c e ， l a m p ，j 2 m e 北京邮电大学硕士学位论文 目录 第1 章绪论1 1 1 课题背景及意义。1 1 1 1 课题研究的技术背景1 1 1 2 课题研究的意义。1 1 2 课题的主要工作3 1 2 1 相关理论的分析研究3 1 2 2 客户端无线传输机制研究。3 1 2 3 移动心理服务系统的设计实现4 1 2 4 性能分析及优化4 1 3 课题主要成果。4 1 3 1 移动心理服务系统的实现。4 1 3 2 移动心理服务系统的优化。4 1 3 3j 2 m e 及w a p 两种客户端系统对比。4 1 4 论文内容安排。5 第2 章相关研究综述6 2 1 本章引言。6 2 2 移动互联网的发展及其主要技术6 2 2 1w a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 6 2 2 2j 2 m e 1 4 2 2 3w i d g e t 2 0 第3 章移动心理服务系统设计。2 1 3 1 本章引言2 1 3 2 系统设计目标2 1 3 2 1 系统总体设计目标2 1 3 2 2 系统功能目标2 2 3 2 3 系统性能目标2 4 3 3 系统总体架构。2 5 3 3 1 系统总体架构2 5 3 3 2 客户端及中间件2 7 3 3 3 服务器端3 0 i i i 北京邮电大学硕士学位论文 3 3 4 移动客户端与服务器端的通信3 3 3 4 数据持久层详细设计3 5 3 4 1 数据库范式3 5 3 4 2 数据库设计3 6 3 5 业务逻辑层详细设计4 0 3 5 1 控制层设计( s e r v l e t ) 4 2 3 5 2 事务层设计( d a o ) 4 3 3 5 3 模型层设计( m o d e l ) 4 4 3 6 界面表示层详细设计4 5 3 7 本章小结4 6 第4 章移动心理服务系统实现。4 7 4 1 本章引言4 7 4 2 系统开发平台。4 7 4 2 1 服务器端4 7 4 2 2 客户端及中间件开发环境4 7 4 3 客户端实现4 8 4 3 1 目录结构4 8 4 3 2 代码示例4 9 4 4 中间件实现5 0 4 4 1 目录结构5 0 4 4 2 代码示例。5 0 4 5 服务器端实现5 1 4 5 1 目录结构5 1 4 5 2 代码示例5 2 4 5 3 系统优化。5 3 4 6 系统展示5 4 4 6 1 客户端系统演示5 4 4 6 2 服务器端系统演示5 6 4 7 本章小结。5 9 第5 章总结与展望。6 0 参考文献6 1 附j 素6 3 j 蓼【谢6 6 攻读硕士学位期间已发表学位论文6 7 i v 北京邮电大学硕士学位论文 1 1 课题背景及意义 1 1 1 课题研究的技术背景 第1 章绪论 第1 章绪论 信息时代急速发展的互联网可以满足人们对大量信息资源的有效访问，无处 不在的移动通信则让人们随时随地进行通信，两者正在日益深刻地影响着未来信 息基础设施的发展。结合两者的技术优势，不受信息源和用户访问位置的限制， 以统一的标准向用户提供无处不在的信息网络服务，是制定移动通信与互联网交 互标准的目的。 现代社会正在向以移动通信、互联网为核心的信息社会发展，这一趋势将在 数年内改变全世界。不久的将来，几乎所有的信息都将存储在互联网上，对互联 网的访问，不管是个人还是企业都将是必不可少的。不久前诺基亚以公司内部所一 有员工为对象进行了调查，结果是：坐在办公桌前的时间只占工作时间的4 3 。 为此，人们必然追求在移动中访问信息资源。 移动电话和互联网这两个有着强大的市场需求驱动的业务相互结合必将进 一步促进二者的发展。移动电话和互联网的结合将成为打破时间与空间制约的动 力，以手机为首的移动通信设备将逐步成为互联网接入的主角。无线( 移动通信) 将成为今后的主要通信基础设施，可上网手机的登场将使互联网用户成倍增加。 移动电话和互联网的结合将成为未来的主要方向。 1 1 2 课题研究的意义 2 0 0 8 年5 月1 2 日，四川汶川发生8 0 级地震，灾区人民承受了巨大的生活 及精神痛苦，在各界争相提供物资援助的同时，各方心理援助团队也及时进入灾 区对居民进行心理服务，跟踪居民心理状况。 但由于灾区生产生活条件恶劣，灾区人民心理状况不够稳定，急需进行心理 干预。而传统心理干预需要心理服务人员亲临现场进行干预并以向用户派发纸质 问卷的服务方式无法满足灾区复杂多变的形式，加上数据分析工作非常耗时，不 能及时的对心理问题人群做出有效干预，因此，心理服务的移动性、灵活性显得 至关重要。 在对地震后的灾民进行心理服务的过程中，心理服务人员遇到一系列由于灾 第1 页，共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文 第1 章绪论 区生产生活资源紧缺，空间时间条件有限所带来困难与实际问题，主要总结为以 下两个方面。 1 、传统心理服务效率低下 传统心理服务主要通过发放纸质问卷，召集目标人群答题，专家回收问卷结 果进行分析，并给出指导意见等手段向目标人群提供心理服务。但在灾区的特殊 人文、地理条件下，由于灾区路面情况复杂，无法及时有效地找到合适的场地， 心理评测工作无法正常开展。加上灾区居民心理波动较大，组织起大规模的心理 评测人群较为困难。 2 、难以建立长效机制 灾区居民不仅需要在灾后接受及时的心理干预，而且在今后相当长的一段时 间内需要对他们进行长期心理跟踪，建立起长效的心理服务机制。目前灾区主要 通过建设临时心理服务站的方式，以期能够对灾区居民提供长期心理服务。而建 设临时心理服务站成本很高，一方面灾区房屋受损严重，房屋资源紧缺，灾区居 民尚不能得到妥善安置，申请心理服务站用地更加困难；另一方面心理服务站需 有专人长期维护，负责建立前方灾区居民及后方心理专家的有效沟通，并及时反 馈意见。长期聘用心理服务人员成本过高，招募志愿者则只能实现短期效应，频 繁更换的心理志愿者无法保证工作连续性。由于灾区资源及人力条件的局限性所 导致的上述两方面结果致使灾区心理服务的长效机制无法保证。 本课题设计实现的移动心理服务系统很好地解决了灾区特定人文、地理条件 下难以提供有效心理服务的问题。主要有以下优点： 1 、心理调查流程自动化，提高心理服务效率 移动心理服务系统结合移动互联网技术，改变了传统心理服务对空间及人力 的依赖，通过移动手持设备收集用户信息极大地简化了灾区居民心理调查问卷的 发放、回收工作，提高了用户调查结果的反馈，使心理专家与灾区居民的信息交 流更加便捷有效。自动化的问卷生成及用户数据分析后台帮助心理专家分析用户 反馈信息，随时了解灾区居民心理状况，降低了相关工作人员的工作量，使他们 能够将更多精力投入到灾区居民的心理健康问题上，将他们从重复、繁琐的数据 分析工作中解脱出来。 2 、零成本维护，建立心理服务长效机制 移动心理服务系统结合移动互联网技术，无需在灾区现场建立需要专人维护 的心理服务站，改变了传统心理跟踪维护成本过高的缺点。灾区居民只要使用手 机，后方心理专辑即可通过移动心理服务系统跟踪用户心理状态，分析用户心理 第2 页共7 页 北京邮电大学硕士学位论文第1 荦绪论 行为，并做出有效心理干预，实现对心理问题人群的长期监控，降低了心理服务 运营成本，提高了心理服务有效性。 3 、有效利用互联网资源 移动心理服务系统充分利用互联网资源，丰富了问卷的形式和内容，改变了 传统心理问卷枯燥乏味的略显单调的调查形式，使简单的心理调查问卷变的更加 生动有趣，更能吸引被调查者，达到了让使用者在使用系统的过程中得到放松减 压的效果，在问卷调查阶段即开始对目标人群的心理服务，增强了服务的效果。 1 2 课题的主要工作 在系统设计开发期间，作者对移动互联网主流业务及关键技术、w a p 体系 结构与系统架构、j 2 m e 、j 2 e e 体系架构等方面进行了深入地研究开发。 课题的主要工作包括以下几方面： 1 2 1 相关理论的分析研究 认真分析研究了w e bs e r v i c e 技术架构及其核心技术，包括l a m p ( l i n u x a p a c h em y s q lp h p ) 以及j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r m ，e n t e r p r i s ee d i t i o n ) ，为设计实现 系统服务器后台奠定基础，并且总结比较了二者的优缺点，为后续系统的优化做 好了准备。同时学习了移动互联网主流架构及其核心技术，包括w a p ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 以及j 2 m e ( j a v a2m i c r oe d i t i o n ) 。重点对w a p 网关协议栈以 及j 2 m e 与j 2 e e 后台之间数据传输机制进行了分析，为后期系统优化贮备理论 基础。 1 2 2 客户端无线传输机制研究 深入研究了w a p 网关协议栈以及j 2 m e 与j 2 e e 后台s e r v l e t 之间数据传 输机制。针对实现w a p 网关所需的各项技术，在充分研究国内外相关技术和现 有网关系统的基础上，提出了w a p 网关的设计方案，阐述了w a p 网关在实际 应用中的作用，实现一个w a p 网关系统。根据w a p 协议栈的功能和特点，分 析了w a p 网关的负载问题，提出动态负载均衡策略解决负载问题，以此为基础 提出了移动心理服务系统的后期优化方案。深入分析了j 2 m e 体系中数据传输模 块的数据结构及传输方式。 第3 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文 1 2 3 移动心理服务系统的设计实现 第1 章绪论 移动心理服务系统是实现移动心理服务的重要工具，完成移动心理服务系统 的设计开发工作是本课题首要任务。详细介绍了移动心理服务系统的设计思路、 实现方案、开发平台、详细设计、开发过程和测试结果。文中给出了合理的系统 设计方法，阐述了移动心理服务系统的具体实现过程，选取了关键的设计开发步 骤进行了详细的介绍。 1 2 4 性能分析及优化 分析基于不同架构的客户端系统优缺点，作为对系统优化的基础。根据系统 在试用期间收到的反馈意见对系统进行了大规模的重构及优化，提升了系统的移 植性。 1 3 课题主要成果 根据研究课题内容，课题取得的主要成果如下。 1 3 1 移动心理服务系统的实现 根据特定环境下心理服务系统的需求，设计并实现了基于l a m p 及j 2 m e 架构的移动心理服务系统。完成了从需求分析、系统设计、开发实现、系统测试、 安装部署到最终运行维护的整个项目生命周期。 1 3 2 移动心理服务系统的优化 针对系统运行后，灾区居民以及后方心理专家反馈的意见及问题，对系统做 了较大规模的重构及优化。主要工作包括对系统架构的重构，及数据传输机制的 优化。改变了原有系统后台与客户端分别通过两个不同的服务器与数据库通信的 机制，重新编写后台代码，使其与客户端运行在一个服务器内，保持其与客户端 系统的一致性，增强了平台的移植性。优化了原有客户端与服务器之间通信的数 据结构，将原来使用的x m l r p c 传输机制改为直接使用二进制数据流进行传输， 优化了数据传输模块，降低了数据传输冗余，提升了系统效率。 i j jj 2 m e 及w a p 两种客户端系统对比 移动心理服务系统的客户端系统使用了两种实现机制，基于b r o w s e r s e r v e r 第4 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文第1 章绪论 机制的w a p 版本，以及基于c l i e n t s e r v e r 机制的j 2 m e 版本。在实现了两个版 本的子系统后，对二个子系统进行了对比，分析二者的优缺点。 1 4 论文内容安排 本文的章节结构安排如下： 第一章为绪论，介绍了课题的研究背景和论文的基本情况。 第二章全面介绍了论文的背景。首先综述了移动互联网及其演进技术，重点 介绍了三种主流技术架构，分析各自核心模块作为后期系统设计开发的理论基 础。其次描述了移动心理服务系统的发生、发展及使用过程，说明了系统的开发 平台和工具，为论文的研究开发工作指明了方向。 第三章是本文的核心内容，着重介绍了移动心理服务系统的设计方案，详细 分析了系统功能需求、设计了系统整体架构、数据库设计及系统核心模块。 第四章介绍了移动心理服务系统的开发方案，并且在对原有系统分析的基础 上完成了系统的优化及二次开发，重点包括系统的重构及数据传输模块的优化， 并对优化后系统的部分功能进行了演示。 第五章为论文的总结，并对下一步的工作进行了展望。 第5 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文 2 1 本章引言 第2 章相关研究综述 第2 章相关研究综述 本章首先介绍了互联网主流技术，着重介绍及对比了w a p 、j 2 m e 、w i d g e t 三种体系结构。分析了w a p 协议栈、w a p 网关的设计以及j 2 m e 与服务器通信 机制，作为论文3 、4 章系统开发及优化的理论基础。 2 2 移动互联网的发展及其主要技术 移动互联网发展至今，已衍生出许多技术标准，目前市场占有率较高的主要 是w a p 及j 2 m e ，但w i d g e t 也有后来居上之势。本节将着重对他们的体系架构 进行分析。 2 2 lw a p ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o d w a p 是英文“w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l 的缩写，是“无线应用协议， 之意。它由一系列协议组成，用来标准化无线通信设备，例如：移动电话、移动 终端。它负责将i n t e r n e t 和移动通信网连接到一起，客观上已成为移动终端上网 的标准。w a p 将移动网络和i n t e r n e t 以及i n t r a n e t 紧密地联系起来，提供一种与 网络种类、承运商和终端设备都无关的移动增值业务。 2 2 1 1w a p 系统架构 w a p 体系结构为移动通信设备提供了一个层次化的、可扩展的应用开发环 境。这是通过整个协议栈的分层设计实现的，如图2 - 1 所示。w a p 体系结构的 每一层都为上一层提供接入点，并且还可以接入其他服务和应用程序【1 l 。 w a p 的分层结构允许其他服务和应用程序通过一组已经定义好的接口使用 w a p 协议栈，外部应用程序可以直接接入会话层、事务层、安全层和传输层。 w a p 体系结构协议栈的各组成部分描述如下： 第6 页共6 7 页 2 2 1 2w a p 体系结构的组成 图2 - 1w a p 体系结构 2 2 12l 无线应用环境o v a e ) 已 无线应用环蜊2 ( w i r e l e s sa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ，咖是一个融合了m 删 和移动电话技术的通用的应用开发环境。w a e 的主要努力目标是建立一个兼容 的环境，以便让运营商和服务的提供者能够在各式各样的无线平台上高效和实用 地建立应用程序和服务。w a e 包括一个微浏览器环境，功能如下： 无线标记语言【3 l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ，w m l ) 它是一种与超文本标记语言h t m l 相似的轻量级的标记语言。为了能在手 持移动终端中使用，该语言经过了优化。 w m l 脚本语言( w m ls c r i p t ) 它是一种轻量级的脚本语言，与j a v a s c r i p t 相似。 无线电话应用( w i r e l e s st e l e p h o n ya p p l i c a t i o n ，w t a ) 它们是电话业务和编程接口。 内容格式( c o n t e n tf o r m a t s ) 是一组己经定义好的数据格式，包括图像、电话簿记录( p h o n eb o o kr e c o r d ) 和同历信息。 第7 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文 2 2 122 无线会话协议( w s p ) 第2 章相关研究综述 在w a p 体系结构的应用层，无线会话协议( w i r e l e s ss e s s i o np r o t o c o l ，w s p ) 为两种会话服务提供了一致的接口。第一种会话服务是面向连接的服务，它工作 在事务层协议w t p 之上；第二种会话服务是无连接的服务，它工作在安全或非 安全的数据报服务之上 目前，无线会话协议由适合于浏览型应用( w s p b ) 的服务构成w s p b 提供 下列功能： 建立可靠的从客户端到服务器的会话，并有序释放该会话。 使用能力协商，在协议功能的通用级别上达成一致。 使用压缩编码，在客户端和服务器之间交换数据。 挂起恢复会话 2 2 1 2 3 无线事务协议( w t p ) 无线事务协议( w i r c l e s st r a n s a c t i o np r o t o c o l ，w t p ) 运行在数据报服务层之 上，是一种轻量级的面向事务的协议，适合在“瘦 客户端( 移动台) 中实现。 w t p 可以在安全的或非安全的无线数据报网络上高效地运行，它有如下特征： 三个级别的事务服务。 不可靠的单向请求，可靠的单向请求，可靠的双向请求和应答事务。 可以选择的用户到用户的可靠性 w t p 用户对每一个接收信息都进行确认。 可选的有确认的带外数据。 协议数据单元( p d u ) 的级联和延迟确认，以减少发送消息的数量。 异步事务处理。 2 2 1 2 4 无线传输层安全协议( w t l s ) 无线传输层安全( w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y ，w r t s ) 协议是一种基于 工业标准的传输层安全( t r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y ，t l s ) 协议。t l s 以前被称作安 全套接层( s e c u r i t ys o c k e t sl a y e r ，s s l ) 。w t l s 专门设计与w a p 传输协议配套 使用，并针对窄带通信信道进行了优化。w t l s 提供了如下特征： 数据完整性( d a t ai n t e g r i t y ) w t l s 可以确保终端和应用程序服务器之间 传送数据的j 下确性。 第s 贞，共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文第2 章相关研究综述 私有性( p r i v a c y ) w t l s 可以确保在终端和应用程序服务器之间传送数据 的私有性，任何中途试图截获数据流的设备均无法破译。 鉴权( a u t h e n t i c a t i o n ) w t l s 可以在终端和应用程序服务器之间建立鉴权 机制。 拒绝服务保护( d e n i a l o f - s e r v i c ep r o t e c t i o n ) w t l s 可以检测和拒绝那些 要求重传的数据或未成功检验的数据。w t i s 使许多常见的拒绝服务攻 击更难以实现，从而保护了上层协议。 w t l s 也可以用于终端之间的安全通信，如电子商务卡兑现时的鉴权。 根据安全需要和底层网络的特性( 例如：当网络在底层已经提供了安全特性 时，私有性就不必再使用了) ，应用程序可以有选择地使用或禁用w t l s 特征。 2 2 125 无线数据报协议( w d p ) w a p 体系结构中的传输层协议被称为无线数据报协议( w i r e l e s sd a t a g r a m p r o t o c o l ，w d p ) ，它工作在有数据承载能力的各种类型的网络之上。作为一种通 用的传输服务，w d p 向上层的w a p 协议提供统一的服务，并对承载业务提供透 明的通信能力。由于w d p 协议向上层的w a p 协议提供了一个通用接口，从而 使安全层、会话层和应用层与底层的无线网络无关，这就使它们能够相对独立地 进行工作，这些功能是通过让传输层适应底层承载网络的特征而实现的。在确保 传输层接口和基本特征一致性的前提下，通过网关的协议转换，可以实现全球互 通。 2 2 126 承载 w a p 协议能工作在各种不同的承载业务之上，包括短报文业务、基于电路 交换的数据业务和分组数据业务。由于对吞吐量、误码率和延迟的要求不同，承 载业务具有不同级别的服务质量。w a p 协议能够适应各种不同质量的服务。由 于w d p 层把承载业务和w a p 协议栈的其他部分连接在了一起，因而w d p 规范 列出了它所能支持的承载和采用的各种技术，这些技术使得w a p 协议能够运行 在各种承载之上。w d p 规范所支持的承载网络随着时间的推移可能会发生变化， 也就是随着无线市场的发展，可能会添加新的承载。 2 2 127 其他的服务和应用 w a p 协议采用分层结构，这就使其他服务和应用能通过一组定义好的接口 来使用w a p 协议栈，外部的应用可以直接接入到会话层、事务层、安全层和传 第9 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文第2 章相关研究综述 输层。这样，即使当前未被w a p 协议指定，只要被认为是对无线市场有价值的 服务和应用，也可以利用w a p 协议栈。 2 2 1 3w a p 协议栈分析 w a p 核心协议针对无线环境中的特殊性，在协议中采取了很多有效的措施 来解决无线环境下面临的特殊问题，如数据传输效率、数据传输量和可靠性等。 这些解决思路对于无线环境下的其他协议设计和无线应用都有着重要的参考价 值，很值得研究和借鉴。此外，这些解决思路作为w a p 设计中的重点，在协议 的实现和w a p 网关平台的构筑中也具有重要的位置。因此，将w a p 协议栈中 的核心协议无线事务处理协议和无线会话协议作为重点研究内容。 2 2 1 3 1 无线会话协议w s p 除了一般特点之外，w s p b 还提供如下方法： w s p b 提供推( p u s h ) 和拉( p u l l ) 两种数据传输，利用h t r p 1 1 请求响应 机制可推数据，并且w s p p 提供了3 种推数据机制来进行数据传输： 在会话上下文己经存在的情况下，进行确认的数据推操作。 在会话上下文已经存在的情况下，进行非确认的数据推操作。 在会话不存在的情况下，进行非确认的数据推操作。 经确认数据推机制允许服务器在会话期任何时间内向客户端推数据，并且服 务器收到推数据已传输的确认信息。 在活动会话内未经确认的数据推提供的功能同可靠数据推提供的功能类似， 只是未经确认，即使不在活动会话内也一样可以进行未经确认的数据推。在这种 情况下，假定已有默认的会话上下文，没有会话上下文的未经确认的数据推用来 在不可靠的传输链路上发送单方向的数据。 在会话层内的实体之间以及层与层之间的通信是由许多种服务原语完成的。 本节以会话建立及断开的过程为例，列出了会话层服务所支持的抽象服务原语并 进行说明。 1 、 s c o n n e c t 这个服务原语用于会话建立的初始化并通知会话己建立，它使得作为倡议方 的客户端和作为响应方的服务器能够进行单方向的能力协商。它是会话管理工具 的一部分。图2 2 指出了在会话建立成功的过程中所使用的原语。服务使用者在 第1 0 页共7 页 北京邮电大学硕士学位论文第2 章相关研究综述 会话建立时可能已经请求了一个方法调用，相关原语由图中虚线表示。在会话建 立期的任何时间内，服务提供者均可产生一个断开指示。 客户端 会话业务提供者 服务器 s - c o n n e c t r e q s m e t h o d i n v o k e r e q - _ s c o n n e c t c n f s m e t h o d i n v o k e c n f 卜 s - x e t h o d i n v o k e i n d _ - s - m e t h o d i n v o k e r e s _ 、 一 二一 、 s c o n n e c t i n d s - c o n n e c t r e s s - m e t h o d i n v o k e i n d s - l i e t h o d i n v o k e r e s _ - s m e t h o d r e s u l t r e s - - s m e t h o d r e s u l t c n f 卜 图2 - 2成功的会话建立 2 、s d i s c o n n e c t 这个服务原语用于断开会话，并通知会话用户该会话不能建立或被断开，它 是会话管理工具的一部分。不管是本地服务使用者，还是对等端的服务使用者或 是服务提供者都可以断开会话，一经检测到会话结束就发出该原语。在断开指示 之前，会话服务提供者必须放弃所有未完成方法和推事务处理。在断开指示之后， 与这个会话相关的服务原语不会再出现。 参数原因代码( r e a s o nc o d e ) 指示了断开的原因，可能的取值为原因和状态 参数类型。如果原因代码指示客户端重定向至一个新的服务器地址，那么必须要 有重定向安全( r e d i r e c ts e c u r i t y ) 和重定向地址：( r e d i r e c ta d d r e s s e s ) 两个参数。 重定向安全指示了当重定向至新的服务器时客户端是否重新使用当前的安全会 话，或者它是否必须使用一个不同的安全会话。重定向地址是可变地址，客户端 使用该参数来与客户端最初试图连接的服务器建立会话。 当服务器拒绝会话或重定向会话时，使用的原语如图2 3 所示。服务使用者 可以在会话建立之前就请求一个方法调用，相关的原语用虚线表示。 第n 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文第2 章相关研究综述 客户端会话业务提供者服务器 s - c o n n e c t r e q s l l e t h o d i n v o k e r e q - s 一- i e t h o d a b o r t i n d 一 s d i s c o n n e c t i n d s _ c o n n e c t i n d s - d i s c o n n e c t r e q s - v is c o n n e e t i n d 图2 - 3 拒绝会话建立 在会话的任何时间内，服务提供者均可产生一个断开指示。 图2 4 给出了活动会话结束时所使用的原语。s d i s c o n n e c t i n d i c a t i o n 指示断 开会话，并且不再发出任何指示。在s - d i s c o n n e c t 之前，服务提供者会放弃一切 未完成的事务。服务使用者必须随时为断开会话作好准备。如果用户希望继续通 信，它必须重新建立会话并且重试被放弃的方法调用。 客户端会话业务提供者服务器 s d i s c o n n e c t r e q s - d i s c o n n e c t i n d 2 2 1 0 2 无线事务协议w i t s - d i s c o n n e c t i n d 图2 4活动会话结束 事务协议提供了交互式“浏览 ( 请求响应) 程序的服务需求。在一次浏览会 话当中，客户端请求服务器( 服务器可以是固定的或者是移动的) 给予信息，服务 器回答其要求的信息。这种请求响应的往返过程在本文中被称作“事务。本协 议的目的是可靠地发送事务，并平衡应用程序所需的可靠性和发送这种可靠性所 需的开销。 w t p 运行在数据报服务和可选择的安全服务之上，它被定义为一个轻量级 的面向事务的协议，适合于瘦客户( 移动台) 的实现，可以在无线数据报网络上有 第1 2 页共6 7 页 北京邮电人学硕士学位论文 效的运行。 状态转换图 第2 章相关研究综述 1 、发起者状态 本节定义了没有可选分割和重组功能的核心w t p 协议的状态表。 发起一个事务的w t p 提供者被称为发起者，对一个已经被发起的事务做出 响应的w 耶提供者被称作响应者，一个w t p 事务的实现并不总是需要发起者 和响应者都存在。例如，如果w t p 用户是w s p 客户端协议，则w 1 1 p 提供者可 能仅仅支持事务的发起，也就是说，没有响应者，发起者和响应者分别具有不同 的状态变化 l o 图2 5w 1 1 p 发起者状态图 e l ：在类o 的处理中收到一个上层送来的触发请求，a h 发送一个触发请 求包。 以上只是一个状态转换的大致过程，还有许多情况的处理要参见w t p 协议 具体规定，在w a p 规范的w t p 说明文档中有详细描述，在此不再一一列举。 2 、响应者状态 第1 3 页共6 7 页 北京邮电大学硕士学位论文 第2 章相关研究综述 图2 - 6w t p 响应者状态图 e l ：在类0 的处理中，收到一个触发请求包，a i ：通知上层有触发请求。 以上只是一个状态转换的大致过程，还有许多情况的处理要参见w t p 协议 中的具体规定。 2 2 2j 2 m e s u n 公司将j 2 m e ( j a v a2m i c r oe d i t i o n ) 定义为“一种以广泛的消费性产品为 目标的、高度优化的j a v a 运行时环境。j 2 m e 是s u n 公司为嵌入式开发所定义 的一个框架，由一系列标准的规范组成。所以j 2 m e 是一系列技术规范的总称， 而不是单一的规范。 j 2 m e 使用配置( c d c 或c l d c ) 和简表( p r o f i l e ) 定制j r e ( j a v ar u n t i m e e n v i r o n m e n t ) j a v a 运行环境，一个完整的j r e 由配置和简表组成，配置决定了所 使用的j v m ( 可能是c v m 或k v m ) ，而简表通过定义特定的类来为应用程序提 供功能上的支持，一