（计算机科学与技术专业论文）多用户web浏览器共享和远程协助系统的研究与实现.pdf

一一 t h et e c h n o l o g i c a lr e s e a r c ha n dr e a l i z a t i o no fm u l t i - u s e rw e b b r o w s e rs h a r i n ga n dc o l l a b o r a t i o ns y s t e m b y p e n g g a o y i b e ( j i a n g h a nu n i v e r s i t y ) 2 0 0 8 at h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e r e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f 一一 m a s t e ro fe n g i n e e r i n g c o m p u t e ra p p l i c a t i o n i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a nu n i v e r s i t y s u p e r v i s o r a s s o c i a t ep r o f e s s o rs u nj i a n h u a m a y , 2 0 1 1 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作：弘易夏 日期：y 7 ，年厂月哆日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名鹌易z 翩签名：狃绛 日期： v , 1 年歹月矽日 e t 期：加1 年厂月1 e t 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究与实现 摘要 w e b 应用程序伴随互联网的飞速发展，实时信息共享和通信成为必要。浏览 器共享是一种通过万维网( w w w ) 实现w e b 应用程序和英特网资源信息共享的 主要有效方式。在传统的互联网应用中，用户之间因为相互独力，互相隔离，不 能有效地进行实时交互和共享应用。现有的协同浏览系统大多需要客户端安装相 应插件或软硬件环境支持，平台独立性差，配置繁琐，功能单一，不能应对灵活 多变的多用户的w e b 应用。 基于此，我们提出一种基于h t t p 代理模式的多用户w e b 浏览器共享应用 和远程协助系统，有效的解决了传统协同浏览系统存在的问题。系统采用a j a x 等相关技术，充分利用j a v a 语言在网络编程上的优势，采用b s 结构设计开发， 支持页面同步浏览、实时信息通讯、用户操作行为实时监控和数据异步传输和日 志等功能，用户无需在客户端部署或安装相关应用程序或软件，也无需在服务器 端进行修改，只需简单配置支持j a v a s c r i p t 脚本运行的客户端浏览器，具有操作 界面统一和跨平台应用等优势，能够给用户良好的协同感知效果和操作体验，此 j 二一外，该系统能够满足多用户的设计需求，支持同步共享和远程协助两种模式的应 _ 用，通过依赖检测的方法有效地解决了协同应用中的并发控制问题，通过代理方 _ 式部署，能够有效地缓解客户端和服务器的负载，是一种轻量级系统。 本文最后通过系统初步部署和运行测试，通过结论分析表明，该系统部署灵 活，应用性好，操作方便，用户体验性较好，能够满足协同浏览系统的大部分需 求。 关键词：协同浏览；a j a x ；同步共享；实时通信 i l a b s t r a c t t h ew e ba p p l i c a t i o nh a sb e c o m em o r ea n dm o r ep o p u l a rw i t ht h ed e v e l o p m e n t o ft h ei n t e r n e t ，i ti sn e c e s s a r yf o ru st ob u i l daw a yt os h a r ei n f o r m a t i o na n d c o m m u n i c a t ew i t he a c ho t h e ri nar e a l t i m em e t h o do nt h ew e b i nt r a d i t i o n a l c o - b r o w s i n gs y s t e m ，u s e r sc a n n o te f f e c t i v e l yi n t e r a c ti nr e a lt i m ea n ds h a r ew i t h e a c ho t h e r ，b e c a u s et h e ya r ea l o n ea n di s o l a t e dw i t he a c ho t h e r m o s to ft h ee x i s t i n g c o b r o w s i n gs y s t e m sn e e dt oi n s t a l lt h ea p p r o p r i a t ep l u g - i n so ru s e r sh a v et oi n s t a l l a d d i t i o n a lc o l l a b o r a t i o ns o f t w a r ei nt h e i rc l i e n t si na d v a n c e ，w h i c hc a u s e st h e mp o o r i np l a t f o r mi n d e p e n d e n c ea n dc o m p l i c a t e dc o n f i g u r a t i o n ，w h a t sm o r e ，t h ef u n c t i o n i sl i m i t e di np r a c t i c a la p p l i c a t i o n s i no u rp a p e r ，w ep r o p o s eas y s t e m ，w h i c hp r o v i d e sa ne f f e c t i v es o l u t i o nt ot h e t r a d i t i o n a lc o - b r o w s i n gs y s t e mp r o b l e m s i ti sam u l t i u s e rw e bb r o w s e ra p p l i c a t i o n s h a r i n ga n dr e m o t ec o l l a b o r a t i o ns y s t e mb a s e do nh t t pp r o x y o u rs y s t e mt a k e s f u l la d v a n t a g eo fj a v an e t w o r kp r o g r a m m i n ga n dm a k e sf u l lu s eo fa ja x - r e l a t e d 一- - t e c h n o l o g i e s ，w h i c hc a ns u p p o r tp a g es y n c h r o n i z e db r o w s i n g ，i n f o r m a t i o ns h a r i n g 二一一a n dr e a l t i m ec o m m u n i c a t i o n ，m o n i t o r i n ga n dr e c e d i n gt h ea c t i o n so fu s e ri na n a s y n c h r o n o u sw a y u s e r sd on o tn e e da n yi n s t a l l a t i o no nt h ec l i e n t ，w h a ts h o u l dw e d oi ss i m p l yt oc o n f i g u r et h eb r o w s e rt os u p p o r tj a v a s c r i p ts c r i p t s o u rs y s t e mc a n g i v et h eu s e rag o o de f f e c to fc o l l a b o r a t i v ea w a r e n e s sa n do p e r a t i o n a le x p e r i e n c e ， b e c a u s ew ep r o v i d ei tw i t hau n i f i e du s e ri n t e r f a c ea n dc r o s s p l a t f o r mf u n c t i o n s i n a d d i t i o n ，t h es y s t e mi sd e s i g n e dt om e e tt h en e e d so fm u l t i p l eu s e r sa n ds u p p o r tt w o m o d e so fa p p l i c a t i o ni n c l u d i n gs i m u l t a n e o u s l ys h a r i n ga n dr e m o t ea s s i s t a n c e ， t h r o u g ht h ee f f e c t i v ed e t e c t i o nm e t h o dt os o l v ec o n c u r r e n c yc o n t r o lp r o b l e mo ft h e c o l l a b o r a t i v es y s t e m w h a t sm o r e ，i ti sap u r ea n dl i g h t w e i g h ts y s t e m ；w ed e p l o y o u r s y s t e mi nap r o x yw a y ，w h i c hc a ne f f e c t i v e l ya l l e v i a t et h el o a do n b o t ht h ec l i e n t a n ds e r v e r f i n a l l y , w eg i v et h ei n i t i a ld e p l o y m e n to f o u rs y s t e ma n dp r e s e n tar u n n i n gt e s t t oa n a l y s i sw h e t h e ri ti sac o s t e f f e c t i v ew a y w ec o n c l u d et h a ti ti sg o o da t d e p l o y m e n tf l e x i b i l i t y ，e a s yt oo p e r a t ea n dc a n m e e tm o s tn e e do ft h ec o l l a b o r a t i v e b r o w s i n gs y s t e m k e yw o r d s ：c o b r o w s i n g ；a j a x ；s y n c h r o n i z a t i o ns h a r i n g ；r e a l t i m ec o m m u n i c a t i o n i i i 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究与实现 目录 学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书i 摘要i i a b s t r a c t i i i 插图索引v i 附表索引v i i 第1 章绪论1 1 1 问题提出1 1 2 相关研究现状2 1 2 1 现有系统分析和研究3 1 2 2w e b 交互技术现状分析5 1 3 本文研究内容7 1 4 文章框架结构8 + 第2 章多用户浏览器共享和远程协助系统设计9 一：一 2 1 引言9 2 2 系统简介9 2 2 1c s c w 概j 盎9 2 2 2 基于w e b 的c s c w 系统1 0 2 2 3 系统需求分析_ 1 1 2 2 4 功能描述1 2 2 2 5 预期目标13 2 3 系统体系结构分析与设计1 3 2 3 1 系统结构分析1 3 2 3 2 系统结构设计1 6 2 4 关键问题与难点分析1 7 2 5 小结1 9 第3 章多用户浏览器共享和远程协助系统实现2 0 3 1 系统用例分析2 0 3 2 浏览同步的实现2 2 3 2 1a j a x 技术2 2 3 2 2a j a x 轮询机制2 4 3 2 3 实时共享：2 5 i v 硕士学位论文 3 2 4 协同感知3 0 3 3 实时通信功能的实现3 1 3 4 多用户支持3 2 3 4 1 多线程同步3 3 3 4 2 会话管理3 4 3 4 3 并行控制的解决3 4 3 5 数据采集和日志分析3 5 3 5 1 用户事件数据采集3 5 3 5 2 具体实现3 6 3 5 3 对采集数据进行日志3 7 3 5 4 对采集数据进行解析3 8 3 6 月、结3 8 第4 章系统测试与结果分析4 0 4 1 测试环境及平台的搭建4 0 4 2 系统部署与配置4 1 4 3 测试用例4 l 一一? 4 4 测试结果分析4 5 一一 4 5 小结4 5 。憩结及展望_ 4 6 参考文献4 8 致谢5 2 附录a 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录一5 3 附录b 攻读硕士学位期间所参与的项目5 4 v 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究j 实现 插图索引 图1 1 客户通过c g i 访问w e b 应用程序3 图1 2 浏览器和p l u g i n 插件交互操作过程6 图2 1c s c w 领域的两个研究层次9 图2 2 代理服务器模型1 4 图2 3 系统代理模式分析图1 6 图2 4 系统结构图16 图3 1 系统用例分析2 0 图3 2 系统交互时序图2 2 图3 3 传统w e b 应用模型与g j a x 应用模型的比较2 3 图3 4a j a x 的异步通信模式2 4 图3 5 基于a j a x 轮询机制通信过程2 5 图3 6 浏览器行为和事件同步过程时序图2 6 图3 7 同步数据传送和交互2 7 一t 图3 9 多用户之间线程同步机制3 3 一：图3 r 10 系统日志处理过程o 3 6 图3 1 1 客户端通过j a v a s c r i p t 向代理服务器发送日志数据3 7 图4 1 系统测试部署运行结构图4 0 图4 2 浏览器共享模式系统运行实例分析4 2 图4 。3 选择一位用户进行远程协作模式共享4 3 图4 4 远程协作模式系统运行实例图分析4 4 图4 5f i r e b u g 测试系统性能4 4 v i 硕士学位论文 附表索引 表2 1b s 模式与c s 模式的对比分析1 4 表3 1 系统用例分析图说明2 l 表3 2 客户端鼠标事件监听和重构响应处理函数表2 9 表3 3 其他事件监听和重构响应处理函数表2 9 表4 2 系统启动参数介绍4 1 表4 3 浏览器应用共享模式事件复现平均延迟时间一4 5 表4 4 远程协作模式下的事件复现平均延迟时间4 5 表4 5 系统性能指标分析结果4 5 v h 硕士学位论文 第1 章绪论 本章首先简述了多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究背景，接着 介绍了国内外在该应用研究领域的研究现状，并对相关技术作简要概述分析，然 后说明了本课题的主要研究内容，最后简单描述了文章的框架和组织结构。 1 1 问题提出 伴随着互联网的飞速发展，w w w 已成为人们共享网络资源不可缺少的交互 平台，然而传统的简单的交互方式不能满足当今信息密集膨胀的应用需求，人们 期望能够通过协同工作方式来实现w e b 应用程序的共享，为应用需求提供可行 的开发环境和平台。随着w e b 2 0 时代的到来，基于i n t e r n e t 平台上开发的网络 应用程序也越来越丰富，h t m l 、j a v a s c r i p t 、c g i 等相对简单的开发使得w e b 应用变得丰富多彩，易于接受。各种基于网络的协同工具平台和技术相继问世， 作为客户端应用程序、用户和网络进行交互的一个操作平台，浏览器为人们提供 了访问w w w 超文档信息的友好、交互的接口和界面，成为人们共享网络资源 不可缺少的信息交互工具。如今，基于浏览器的应用程序扩展也越来越丰富，功 能也随之不断增强，但多数浏览器仅支持数据和文件的异步共享，在互联网上很 少支持小组同步活动。人们通过浏览器进行个体学习，有限交互的模式已不满足 时代需要，很多时候，我们需要借助浏览器来有效的实现信息的实时通信和w e b 应用程序的共享，通过协作分享和实时聊天的形式促进人们的沟通和信息共享。 用户只需借助计算机平台，通过操作浏览器，就可以同步地观看由其他异构用户 展示给他的相同的网页或浏览器事件和行为操作，独立的用户可以一边进行网页 信息的浏览，一边进行在线沟通和协作交流。同时，在需要的时候，每个用户都 可以通过在线实时聊天发言，方便沟通和协作共享，为其他用户进行页面导航， 为协同浏览创造时间和空间条件。 正是由于浏览器的高可用性和扩展性，一些新的基于w e b 应用程序的同步 技术和协作系统随之应运而生，例如国内研究的j y b e 系统，需要作为插件安装 在客户端浏览器中，装有i y b e 系统的浏览器只支持简单的文本和静态页面的共 享和同步，对于复杂的浏览器行为动作如文本框输入、滚动条拖动等事件显得无 能为力，不能满足用户的实际需求和操作。国外研究的g r o u p w e b ，作为研究 该应用领域最早的共享系统也需要在客户端安装相应的系统，而且部署相对比较 麻烦，用户体验性也相对较差。其他协同浏览系统如c o b r o w 【2 】、c o w e b 3 j 等因 用户参与者数目限制，而且对于当前流行w e b 应用程序因为采用了j a v a s c r i p t 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究与实现 脚本和a j a x 技术，程序代码大部分运行在客户端，系统不能友好的进行协同浏 览和实时共享。a j a x 技术的应用改变了传统的浏览器交互模式，只有当用户访 问服务器数据时才与服务器端产生数据传递，当用户修改页面或处理用户请求 时，不会再与服务器端进行交互，因此，对于用户所做的浏览器处理请求或相应 行为操作，服务器有可能对这些操作或行为捕捉不到，有些重要的用户操作信息 也可能会丢失，例如特定用户操作的时间戳，客户端的相关软件也对此无能为力， 不能做到对用户操作进行实时的跟踪和有效同步，用户体验也因此受到一定的制 约和限制。 总结以上应用系统存在以下缺陷和不足：用户需要在客户端浏览器上安装额 外的第三方软件或相应的插件来实现w e b 应用程序共享和协作同步，用户在实 际应用过程中部署配置麻烦，实用性差，需要对系统进行全面的熟悉和了解，不 能应对灵活多变的应用需求，对于当前流行的动态的a j a x 应用程序的同步和共 享显得无能为力。基于此，我们设计研究一种新的轻量级的系统s r c s ：m u l t i u s e r w e bb r o w s e rs h a r i n ga n dc o l l a b o r a t i o ns y s t e m ，用于实现基于浏览器的多用户 w e b 应用程序的共享和远程协助，能够较好的解决系统部署带来的麻烦，有效的 提高用户的体验性，能够对用户的浏览器行为和操作进行共享和同步。系统基于 轻量级的方法进行设计，采用a j a x 和j a v a s c r i p t 等相关技术，通过代理的灵活 部署方式，无需用户安装客户端软件和熟悉系统操作运行，用户只需对浏览器简 单配置，就能轻松实现w e b 应用程序共享和远程协作，除此之外，系统还能够 支持多人同步在线远程协作和实时通信交流，实现了异地操作人员之间实时地共 享w e b 应用程序，友好的进行协同工作。具体来讲，本文研究设计的系统具有 以下特点和功能：l 、系统集成在w e b 应用中，不受平台和操作系统限制，只需 i n t e r n e t 和浏览器环境；2 、能够提供多种协作方式，既可实现同步浏览和协作共 享，还可实现是实时通信和聊天；3 、轻量便捷，无需安装第三方客户端软件或 相关插件，方便部署，灵活操作，支持多用户实时共享和同步，提供友好用户的 界面，共享参与者之间的交互能够面对面的实时感知其他用户的存在。 1 2 相关研究现状 1 9 8 4 年，i r e n eg r e i f 和p a u lc a s h m a n 两位研究人员提出“计算机支持的协 同工作 ( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ) t 4 】这一概念和研究，并简写为 c s c w ，近年来受到了国内外众多研究机构的重视，而互联网日新月异的发展， 特别是i n t e r n e t 的横空出世使得协同设计成为可能，起初的研究目标是在基于计 算机的软硬件环境中，一个用户群体运用计算机技术和通信技术以及网络技术等 建立协同工作的环境，改善用户之间在进行通讯和交流过程中的方式，减少因时 间和空间上相互分离而所造成的障碍，从而提高用户之间的沟通效率，现如今， 2 硕士学位论文 基于i n t e r n e t 技术支持，利用协同平台，不同的设计人员和用户之间，均可实现 实时交互，资源共享，协同设计结果。网络与信息技术的飞速发展，尤其高速互 联网走进了千家万户，网络时代的到来无疑进一步缩短了人与人的时空与地域界 限，方便了人们的沟通，丰富了人们的生活，这也使c s c w 的发展和研究成果 日新月异。 本文提出的s r c s 系统是基于w e b 的协同设计系统，是c s c w 在网络环境 下的一个重要分支和组成部分，其基本思想是在w e b 方式下进行有关计算机支 持的协同工作，我们可以称之为b s c w ( b r o w s e rs u p p o r t a n d c o m p u t e r s u p p o r t ) t5 1 。随着b s c w 的深入研究，国内外涌现了一系列的产品和系统，根据 调查研究，目前虽然可以通过建立专业性的网站，使用诸如n e tm e e t i n g 、网上 论坛还有一些常用的聊天软件工具等来解决协同工作的部分应用问题，但基于这 种方式的应用存在很明显的局限性，用户必须不断在各种应用软件间切换，且网 络负载加重，网络延迟大，跨平台操作困难，十分不便，并且从根本上说都是一 种传统的同步工作模式，如何让千里之外的用户能够实时共享w e b 应用程序和 同步对方的浏览器行为是本文研究的主要内容。 1 2 1 现有系统分析和研究 目前，国内外有不少知名企业和大学投身于该应用研究领域，国外研究较早， 产品和系统等研究成果相对较多，下面介绍几个比较典型的代表性系统和研究方 法。 由加拿大c i m m e t r y 公司开发的a u t o v u e 9 】系统设计采取了集中式的管理方 式，只需要能够支持j a v a 的浏览器，而无需在客户端安装应用程序。t e a m w a r e o f f i c e t l 0 】也是通过j a v aa p p l e t ，基于w e b 浏览器来实现的，通过将这些小应用程 序嵌入在网页中，不过受功能需求等方面限制，该系统不能有效的满足实际应用 需求，且界面功能凌乱。 w e b 服务器 求 图1 1 客户通过c g i 访问w e b 应用程序 基于c g i 程序的过滤方法，c g i 是w w ws e r v e r 内部应用程序接口的标准， 其中c g i 程序可以提供实时处理动态信息的途径。编制c g i 程序被激活后，对 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究与实现 于用户提交的信息基于h t t p 协议传送给w e b 服务器后，通过网关接口传给c g i 程序，再由c g i 程序做相应的处理，并动态生成新的信息文件，并将处理结果 发返回给服务器，有服务器再将信息发给用户，如图1 1 所示，显示了在w e b 服务中，客户方、w e b 服务器和c g i 程序之间的关系。 c o b r o w ( e u p r o j e c t ) 1 1 1j ，是欧盟资助的项目，用于鼓励和支持加强基于互联 网的实时通信和远程协作研究，该系统通过c g i 程序实现页面共享，c g i 的作 用相当于一个过滤器一样，运行在服务器上，提供同客户端h t m l 页面的接口， 一是接收来自h t m l 的指令并传送至服务器，二是向h t m l 页面返回服务器处 理和执行结果，把网页和w e b 服务器中执行的程序连接起来，在实际应用实例 中，浏览器用户需要告诉c g i 程序共享一个特定的共享页面，c g i 程序在向服 务器发出请求返回该共享页面前，c g i 程序重写这个页面上的所有u r l s ，并提 交至c g i 程序。c g i 技术的致命缺陷在于资源消耗过大，服务器的响应速度会 随着系统业务量的增大而显著下降，特别是在应对交互性很强的大型应用和需要 信息实时双向交互需求是，该系统和方法显得无能为力，常常在共享过程中丢失 连接和失效。 与c o b r o w 系统相似，c o w e b t l 2 】则采用一种不同的方法和策略来实现w e b 页面的共享，区别在于，c o b r o w 采用的是c g i 程序作为用户页面请求和服务器 响应的过滤功能，c o w e b 则通过h t t p 服务器充当中间过滤角色，在向用户返 回的页面请求过程中，h t t p 服务器会更改h t m l 页面的相关部分，取而代之的 是向里面添加j a v aa p p l e t s 等应用程序，提供页面共享和实时聊天功能，不过对 于这种方式，同样存在缺陷和不足，当页面修改过多，并且包含有j a v a s c r i p t 代 码的时候，问题随之而出，h t m ld o m 树相关结构信息可能会被修改。 c e c e d 系统1 1 3 l ：多媒体协同工作系统( t h ec o l l a b o r a t i v ee n v i r o n m e n tf o r c o n c u r r e n te n g i n e e r i n gd e s i g n ) ，该系统是由斯坦福研究所( s r i ) 研制的，该系统 能够使现有软件工具的多用户在最少妨碍现有软件工作的情况下进行协同工作 的处理。 国内近年来b s c w 的发展势头也相对强劲，其研究主要集中在高等院校， 我国在此领域相继开展了较多的研究工作，取得了不错的研究成果，并且有许多 院校都相继投身到该领域的应用和研究当中来，创造了良好的科研环境和学术氛 围，做出了很大的贡献。大连理工大学提出设计了一种基于p 2 p 对等方式的浏 览器共享系统【l4 1 ，基于j x t a 平台开发的，这个对等共享浏览器是基于纯p 2 p 模式的，不同于c s 模式的传统浏览器，系统不需要特定中心服务器的支持。系 统对于每个用户都是一个对等体，既可以提供服务，又可以获得服务。通过此浏 览器，在同一个对等组上的对等体可以实现一对一模式同步共享w e b 页面，并 且针对同步共享的内容可以进行相互交流，由于功能方面的限制，这个浏览器不 4 硕七学位论文 能共享h t m l 文件中用j a v a s c r i p t ，j a v aa p p l e t ，和其他s c r i p t 脚本语言编写的 页面。 c b t o o l s 1 5 】，采用j a v a 技术及b s 体系结构开发的一个协同浏览系统，该系 统在实际应用中不需要进行安装任何客户端软件就可以实现多用户间的协同测 览和交互功能，系统还提供标记、注释、交谈等功能。w e b s p l i t t e r l l 6 】，ca b r ie ta 1 i l 7 1 则是基于h t t p 代理的方法，用户需要对浏览器进行部署设置，所有的请求和服 务器响应的信息都需通过代理服务器，代理服务器在响应页面请求时，会向所有 请求页面添加a p p l e t ，这些应用程序包含所有的参与共享的用户和请求页面信 息，受技术限制，这些系统只能够共享单一的简单用户处理信息，对鼠标移动和 文本框输入等复杂的动作请求和操作不能友好的进行实时共享。 综合以上系统的设计和方法的研究，都存在一些普遍的问题和共同的缺陷。 首先，这些系统的部署安装需要一定的环境和条件，不能跨平台使用，大多局限 于w i n d o w s 平台，在其他操作系统下就无能为力，配置繁琐复杂，应用性受到 了很大的局限性，给用户操作和使用带来了诸多不便。其次，这些系统在实际的 部署运行中，受i n t e r n e t 上提供的带宽限制，给声音、图片等多媒体的实时感知 和传输带来一定的挑战和困难，h t t p 协议对客户端和服务器端之间有保障的传 输速率不支持，不利于连续声音和图像的传输。第三，这些系统大多采用c s 架构进行开发和设计，用户需要根据需求在本地客户端配置安装相应的软件并加 以设置，需要修改客户端或使用专业化的服务器端，提供c g i 程序等不能解决 的问题，只能有限的进行交互。这样一来，对用户的软硬件水平要求较高，使用 不便，无疑给用户的体验和计算机软硬件环境提出了更高的条件和挑战，并且会 带来计算机安全性方面的威胁，限制了系统的大规模应用和推广，因此，有必要 构建一个通用性的软件协同工具平台，以方便使用者更好的利用该平台进行高效 的w e b 信息共享和浏览器的协同工作。 1 2 2w e b 交互技术现状分析 协同环境中用户之间实时交互性的效率直接影响到协同工作的质量【l 引，总 结以上系统的研究和应用实现，w e b 协同浏览系统的实时交互过程的设计主要是 基于客户端技术来扩展浏览器功能实现的，下面是现有系统常用到的几种主要的 客户端交互技术。 1 j a v aa p p l e t j a v a a p p l e t 1 8 1 1 1 9 】是一种特殊的j a v a 程序，它是基于w e b 上的一种应用技术， 可以直接嵌入在网页中执行，用来产生动态的、交互性页面效果。j a v aa p p l e t 嵌入到h t m l 网页中，浏览器下载到本地，加载后进行解释执行，产生特殊的 动态效果和交互性能。j a v aa p p l e t 具有以下优点：一是与操作系统无关，具有跨 平台特性；二是在具有j a v a 虚拟机的w e b 浏览器上动态运行，无需用户安装客 多用户w e b 浏览器共享和远程协助系统的研究与实现 户端应用程序，体现了我们系统设计之初的需求，大多数协同浏览系统都是采用 a p p l e t 技术来实现电子白板、实时通信和协同浏览器等客户端应用程序，a p p l e t 与服务器端的s e r v l e t 服务器应用程序建立连接，实现网络通信。由于j a v aa p p l e t 在客户端加载运行，所以可以有效的缓解服务器端的负载和压力，网络传输压力 小，不过，j a v aa p p l e t 也有其不足之处，正是由于其优越性，导致数据的保存以 及结果分析的存储等存在局限性，只能用来处理较小的分析任务，对于大型数据 集的处理，能力有限。 2 a c t i v e x a c t i v e x 是微软提出的一种广泛应用于w i n d o w s 平台上技术集合，使用部件 对象模型【2 0 】来进行软件和网络环境中进行交互，是建立在c o m 之上的一种理论 和概念，a c t i v e x 的应用与具体的编程语言无关，与其他控件相比具有以下优点： 能够在客户端浏览器上执行；通过嵌入在h t m l 文本中，有效地缓解服务器端 的负载，它使得在互联网上内容交互得以实现，a e t i v e x 使得网上的应用变得生 动活泼，伴随多媒体的效果和交互式对象以及复杂的应用程序，能够增强用户的 实时交互体验。不过a c t i v e x 同时存在诸多缺点和不足，具体表现在：依赖性强， 它的运行和应用依赖于w i n d o w s 平台开发，与其他操作系统不兼容，不能够很 好的进行跨平台应用；另一方面，对客户端的浏览器要求也较高，基本只能支持 i e 环境下的应用，部署困难，不方便开发和跨平台使用，下载需要设置安全级 别。 3 p l u g i n 插件技术 p l u g i n 是由n e t s c a p e 公司开发提出的浏览器插件技术，用来扩充浏览器功 能，将各种应用程序和集成软件通过以插件的方式直接嵌入到w 曲网页中，提 供灵活的w e b 交互应用，利用p l u g i n 技术，能够动态的扩充应用程序的功能， 无需重新编译，应用比较灵活。准确来说，p l u g i n 是一个独立的模块，由浏览 器装载调用，开发者可以将其所提供的功能和应用放置在插件中，整个运行过程 的核心是浏览器与p l u g i n 插件交互过程，如图1 2 所示。 p l u g i n 浏览器 图1 2 浏览器和p l u g i n 插件交互操作过程 6 硕上学位论文 4 j a v a s c r i p t j a v a s c r i p t 是一种基于对象和事件驱动并具有安全性能的脚本语言。它采用 小程序段的方式实现编程，其源代码在发往客户端执行之前不需要进过编译，而 是将文本格式的字符代码发送给客户，由浏览器解释执行，由于其本身依赖于浏 览器环境，与操作系统无关，只要计算机或操作系统能够正常的运行支持 j a v a s c r i p t 的浏览器。从而真正意义上来说是一种应用前景非常广泛的跨平台语 言，实现了编写一次，到处运行。这种机制可以有效地实现与服务器的动态交互， 从而提高w e b 应用程序的交互性能。 相比以上几种动态脚本语言和交互技术，j a v a s c r i p t 语言具有以下基本特点： ( 1 ) 脚本语言：跟其他脚本语言一样，j a v a s c r i p t 同样是一种解释性语言，开 发过程简单，但它又不像这些v b 或c + + 等语言一样，需要先编译后解释执行， 它在程序运行过程中被逐行地解释执行，与h t m l 结合在一起，方便用户操作。 ( 2 ) 安全：j a v a s c r i p t 不允许对网络文档进行数据修改和删除操作，只能通过 浏览器实现信息浏览或动态交互。 ( 3 ) 动态性：j a v a s c r i p t 可以直接对用户或客户输入做出响应，不需要经过 w e b 服务程序，它对用户所做出的响应是采用事件驱动的方式进行的。 ( 4 ) 跨平台：j a v a s c r i p t 的执行是依赖于浏览器本身，与操作环境无关，只要 能运行浏览器的计算机，并支持j a v a s c r i p t 的浏览器就可正确执行。 嵌入内置在h t m l 中的j a v a s c r i p t 代码可以对h t m l 文档中的各种对象以 及各个d o m 节点进行有效地控制，并且可以与这些对象进行实时交互，通过对 这些对象进行操作和更改，能够达到实时的页面更新和修改。基于以上对协同浏 览系统交互技术的分析和研究，本文主要采用通过在客户端浏览器中嵌入 j a v a s c r i p t 脚本的方法来实时采集客户端的行为数据，并运用j a v a s c r i p t 实时的 对h t m l 文档中的节点进行解析和更新，使得系统实用性和跨平台性得到保障。 1 3 本文研究内容 本文主要是在c s c w 环境背景下对基于w e b 的协同浏览系统进行相关研究 工作，针对当前相关系统和技术所存在的问题和缺陷，提出一种轻量级的设计方 法。用户无需安装客户端应用程序，能够满足协同系统设计需求，较好的解决当 前系统的不足和存在的问题。具体来说，我们的研究工作主要包括以下几个方面： ( 1 ) 分析已有的基于w e b 的应用共享系统实现的原理和技术，比较它们各自 的优缺点和所存在的问题； ( 2 ) 研究w 曲协同系统相关技术，并进行可行性分析，确定设计系统所采用 的架构和思路、设计的技术、方法和研究目