（计算机应用技术专业论文）移动个人信息管理系统swiftpim的研究与设计.pdfVIP

摘要 科学技术的发展使个人信息量成倍地增长，并成为影响个人竞争力和生活质量的重要因素。 p i m ( p e r s o n a ll n f o r m a t i nm a n a g e m e n t ) 系统的出现，为人们有效地保持信息、存储信息和重用信息 提供了有力的工具。而随着越来越多的人开始使用掌上电脑、个人数字助理等移动设备，p i m 也 呈现出了新的发展趋势，那就是移动个人信息管理( m o b i l ep i m ) 。在认真分析了移动计算环境 和用户需求的基础上，结合实验室自主研发的嵌入式移动数据库管理系统s w i r d b 的强大数据管 理功能，我们设计了s w i f t p l m 移动个人信息管理系统。它对移动设备上传统的个人信息管理进 行了扩充，增加了知识管理、个人门户以及移动数据管理等功能，真正为人们提供了随身的综合 个人信息管理服务。 本文首先根据移动设备的特点和用户信息管理的需求，提 h 了系统的总体设计目标，并按 分层的体系结构模型为系统划分了清晰的层次结构，确定了系统各模块间的协作关系。其次，提 出了采用插件的方法实现s w i f i p i m 系统的可扩展性和可维护性，并基丁c o m 组件技术设计了系 统的插件结构，给出了主程序和插件的调用接口。接着，在深入分析了移动设备上个人信息存储 的难点的基础上，给出了完整详细的系统存储解决方案。它利用c o m 结构化存储机制，并集成 移动数据库管理系统s w i f l d b 的核心功能，很好地将个人信息库中的各种信息有序地组织在了一 个磁盘文件中，并能以较小的代价和较快的存取速度实现用户对信息项的访问和修改操作。文中 给出了详细的文件存储结构和信息项数据模型，并针对信息项的增、删、改操作给出了相应的存 取算法。文章的最后给出了系统其他几个重要功能模块的概要设计。 s w i f t p l m 是一个复杂并不断演化的系统。本文只是给出了一个开放的系统体系结构和底层存 储解决方案，我们将在此基础卜进行深入研究和完善，实现一个功能全面、性能优越、稳定可靠 的综合移动个人信息管理系统。 关键词：移动个人信息管理，c o m 技术，插件，嵌入式移动数据库，结构化存储 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ym a k e st h ea m o u n to fp e r s o n a li n f o r m a t i o ng r o wr a p i d l y , a n dh a sb e c o m ea ni m p o r t a n tf a c t o rf o rap e r s o n sc o m p e t i t i v e n e s sa n dl i f eq u a l i t y p i m ( p e r s o n a l i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ) s y s t e mp r o v i d e sap o w e r f u lt o o lf o rp e o p l et ok e e p ，s t o r ea n dr e u s e i n f o r m a t i o ne f f e c t i v e l y a tt h es a m et i m e ，a sm o r ea n dm o r ep e o p l es t a r tu s i n gh a n d h e l dc o m p u t e r s ， p e r s o n a ld i g i t a la s s i s t a n t s ( p d a s ) a n do t h e rm o b i l ed e v i c e s ，p i mi s a l s os h o w i n gan e wt r e n do f d e v e l o p m e n t ，t h a ti s ，m o b i l ep e r s o n a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ( m o b i l ep i m ) b a s e do nac a r e f u l a n a l y s i so ft h em o b i l ec o m p u t i n ge n v i r o n m e n ta n du s e rn e e d s ，a n dl e v e r a g i n gt h ep o w e r f u ld a t a m a n a g e m e n tc a p a b i l i t i e so fs w i f i d b ，w h i c hi saf o r m e ra c h i e v e m e n to fo u rl a b o r a t o r y si n d e p e n d e n t r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t ，w ed e s i g n e dt h es w i f l p i mm o b i l ep e r s o n a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m i te x p a n d st h et r a d i t i o n a lp i mf u c t i o n a l i t yo nm o b i l ed e v i c e sa n db r i n g si ns e v e r a ln e wf e a t u r e s ，s u c ha s p e r s o n a lk n o w l e d g em a n a g e m e n t ( p k m ) ，p e r s o n a lp o r t a l ，a n dm o b i l ed a t am a n a g e m e n t i th a sp r o v i d e d at r u l yi n t e g r a t e dp o r t a b l ep i ms e r v i c ef o rp e o p l e i nt h i s p a p e r , a c c o r d i n g t ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fm o b i l ed e v i c e sa n dp e r s o n a li n f o r m a t i o n m a n a g e m e n tr e q u i r e m e n t s ，f i r s t l yw ep r o p o s et h es y s t e m so v e r a l ld e s i g no b j e c t i v e s ，g i v eac l e a rv i e w o f t h es y s t e m sh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r ea n de s t a b l i s ht h ec o o p e r a t i v er e l a t i o n sb e t w e e nm o d u l e s s e c o n d l y , w ee m p l o y st h ep l u g - i nm e c h a n i s mt oi m p r o v et h es y s t e m ss c a l a b i l i t ya n dm a i n t a i n a b l i l i t y b a s e do n t h ec o m c o m p o n e n tt e c h n o l o g y , w ed e s i g nap r o p o r i a t ep l u g - i ns t r u c t u r ef o rt h es y s t e ma n dg i v et h e d e f i n i t i o n so ft h e i rr e s p e c t i v ec a l l i n gi n t e r f a c e sb e t w e e nt h em a i np r o g r a ma n dt h ep l u g i n s a f t e r a n a l y z i n gt h ed i f f i c u l t i so fs t o r i n gp e r s o n a li n f o r m a t i o no nm o b i l ed e v i c e s ，w ef i n a l l yg i v eaf u l l d e t a i l e ds t o r a g es o l u t i o n sf o r t h es y s t e m b yu s i n gt h ec o ms t r u c t u r e ds t o r a g em e c h a n i s ma n d i n c o r p o r a t i n gt h ec o r ef u n c t i o n so ft h es w i f i d bm o b i l ed a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，i ts u c c e s s f u l l y s t o r ea l lt h eh e t e r o g e n e o u sp e r s o n a li n f o r m a t i o no fd i f f e r e n tf o r m a t si na no r d e r l yf a s h i o ni nad i s kf i l e i t i sa b l et oh e l pu s e r st oa c c e s sa n dm o d i f yi n f o r m a t i o ni t e m sw i t has m a l l e rc o s ta n daf a s t e ra c c e s s s p e e d t h i sp a p e rg i v e sad e t a i l e df i l es t o r a g es t r u c t u r ea n dt h ei n f o r m a t i o ni t e md a t am o d e l a l g o r i t h m s f o ra d d i n g ，d e l e t i n ga n dm o v i n gt h ei n f o r m a t i o ni t e mh a v ea l s ob e e ni n t r o d u c e d i nt h el a s tp a r t ，t h e p a p e rg i v e st h ep r e l i m i n a r yd e s i g n sf o rs o m eo t h e rf u n c t i o n a lm o d u l e so f t h i ss y s t e m s w i f t p i mi sac o m p l e xa n de v o l v i n gs y s t e m t h i sp a p e ro n l yg i v e sa no p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r ea n d t h eu n d e r l y i n gs t o r a g es o l u t i o n s ，a n dw ew i l lf o c u so nam o r ec o m p r e h e n s i v e ，m o r es t a b l em o b i l ep i m s y s t e mw h i c hw i l lf u l f i l lt h er e q u i r e m e n t so fu s e r s k e yw o r d s ：m o b i l ep i m ，c o m ，p l u g - i n ，e m b e d d e dm o b i l ed b m s ( e d b m s ) ，s t r u c t u r e ds t o r a g e i i 东南大学学位论文 独创性声明及使用授权的说明 一、学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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，除了文中特另t l d h 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得东南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t 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。 签名：警鳖一吼止 二、关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和 电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内 容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借| 蒯，可以公布( 包括刊臀) 论文的全 部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究尘院办理。 签名： 芈 翩虢竣日期：麴墨! 鱼：狸 东南大学硕十学位论文 1 1 研究背景 第一章引言 科学技术的发展为我们提供了巨大的信息量，报刊、手机、电视、电脑、互联网、人与人的 交流，甚至个人的思考，都使我们时时地接触信息，每个人都处在信息的包h 爿之中，信息在人们 生活中的作用越来越重要，同时也使个人信息的处理面临越来越多的问题：如何在需要的时候快 速找到所需要的信息；如何在自己忘记的时候及时得到提醒；如何在信息管理中保护f 1 己的隐私 等等。这些问题处理的好坏直接影响到我们的生活质量和t 作效率，于是产生了一个新的研究领 域：p i m ，即个人信息管理( p e r s o n a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ) 。传统的p i m 足指我们日常对于 信息的处理、分类和访问【1 8 l ，但是随着计算机技术、网络技术、w e b 技术等的发展，p i m 也被赋 予了更多丰富多彩的内容。 首先，个人信息管理与个人知识管理【3 】( p e r s o n a lk n o w l e d g em a n a g e m e n t ，p k m ) 有着密切的 联系，好的个人信息管理系统应该对知识管理的全生命周期过程提供支持，包括知识资源的采集、 分类整理、利用共享t u r n 识的创新。通过个人知识管理，让个人拥有的各种资料、随手可得的信 息变成更多价值的知识，从而有利于自止的工作、生活。 同时，随着以用户为中心，非集中式( d e c e n t r a l i z a t i o n ) 和社会性为特征的w e b 2 0 时代的到 来，个人信息管理也呈现出网络化和共享化的特点。互联网技术的发展为每个人提供了一个巨大 的、共享的w e b 信息空间，如何从中筛选小我们真正所需的信息，同时又不至于被海量的无关信 息所掩埋，成为了当前个人信息管理嗳待解决的问题。集成了搜索引擎、网络同志( b l o g ) ，r s s ， 社会性网络软件等各类信息服务功能的个人门户的出现，为个人从网络巾获取高质量和高相关度 的信息提供了便捷的途径，同时，其信息的发布和共享功能，促进了信息的交流，为知识的创新 建立了环境。因此，在当前的个人信息管理系统中集成个人门户功能是顺应时代发展需要的必然 选择【4 1 。 最近几年，随着计算机硬件技术、无线网络通信以及互联网技术的飞速发展，越来越多的人 开始使用掌上电脑、个人数字助理( p e r s o n a ld i g i t a l a s s i s t a n t ，简称p d a ) 、智能手机( s m a r tp h o n e ) 等移动设备。用户在使用移动设备获得移动性和便利的同时，也遇到了一些问题。随着移动设备 一卜数据处理能力的增强，移动设备在个人日常工作和生活中的参与度日益增大，在移动端累积了 大量无序的个人信息，人们迫切需要一个强大的上具来支持移动环境下的个人信息检索和个性化 信息管理需求。而目前，移动设备上的个人信息管理系统并不是很多，而且大部分只有日历、任 务、联系人等简单功能，已远远不能适应管理需求。而原来的桌面p i m 系统也不能适应移动计算 的环境。因此，我们需要对移动设备上的个人信息管理系统进行全新的设计，要考虑移动设备的 硬件特性、移动计算的特点以及用户在移动环境下的使用习惯等因素。 结合以上个人信息管理发展的新趋势，通过对移动环境下个人信息管理的需求分析，我们设 第一章引言 计了用于p d a 等移动设备上的移动信息管理系统s w i r p i m 。它是一个兼备移动个人门户、个 人知识管理和移动数据管理功能的三位一体的综合系统，能适应移动计算的特殊环境，帮助人们 实现随身的个人综合信息管理，节省时间【5 1 减少错误，具有很大的应用价值。 1 2 移动环境下个人信息管理的特点 一个应用系统的良好设计离不开对系统应用环境的细致分析和对用户需求的深入了解，下而 我们对影响移动个人信息管理系统设计的各个因素进行分析。 1 2 1 移动计算环境特点 在传统的计算环境中，节点都是依靠监i 定网络连接在一起来保持持续连接性。而在移动计算 环境下，用户可能携带移动设备自由移动，通过移动通信网络保持与固定节点和其他移动节点的 连接。与传统环境相比，移动计算环境具有以下特点扣j ： 1 用户的移动性。用户可以在移动过程中进行各种操作。 2 网络带宽的不对称性。下行( 服务器到移动端) 带宽大于上行( 移动端到服务器) 带宽。 移动端甚至可以在不能发送信息的情况下仍可以接收到服务器发送给它的信息。但即便如此，下 行带宽一般也只有1 0 2 0 k b s ，无线局域网可能可以达到1 0 m b s 。 3 频繁断接。移动端可能因为用户主动关机或网络不稳定而间歇性的入网、断接。 另外，移动设备也有其特殊之处： 1 电源能力有限。移动设备通常采用电池供电，电源一般只能维持4 - - 一6 d x 时。 2 计算能力有限。目前移动设备最常用的主频是i n t e l 公司的4 0 0 m h z 的x s c a l ep x a 2 5 0 处理 器，不适合计算量很大的应用。 3 存储能力有限。内存和硬盘容量相对较小，有些设备甚至没有硬盘，因此数据的存储要 充分利用和优化内存资源，提高系统性能。 4 屏幕面积小。要优化用户界面控制，既要提供丰富的功能选择，又要方便用户的操作。 1 2 2 移动个人信息管理的需求分析 个人信息管理( p i m ) 这一概念最早是由v a n n e v a rb u s h 在他1 9 4 5 年发表的文章“a sw em a y t h i n k ”t 7 j q b 第一次提出的，限于当时的科学技术水平，这一概念的界定还很模糊。随着信息科学 技术的发展，人们试图从不同视角对p i m 给出一个准确的定义，具体有： 1 p i m 是我们日常对于信息的处理、分类、访问。l a n s d a l e ( 1 9 8 8 ) 。 2 为个人创建的供其在一个工作环境中使用的系统，其中包含人们获取信息的规则与方法； 对信息进行组织与存储的机制，以及维持系统运行的一些规则与过程，以及对信息进行访问、处 2 东南大学硕士学位论文 理、产牛输出的方法机制。b a r r e a u ( 1 9 9 5 ) 3 存储信息以使能够在以后被访问。一b o a r d m a n ( 2 0 0 4 ) 由以上定义可以看出，p i m 的定义与信息技术的发展有着密切的关系，l a n s d a l e 只是对p i m 给 出了一个宏观的描述；b a r r e a u 指出p i m 中应包含获取信息的规则、方法，以及存储信息的策略、 机制；至u 2 0 0 4 年，w e b 技术的成熟和存储技术的发展，使海量信息数据的存储成为可能，b o a r d m a n 认为p i m 的核心是数据的存储( s t o r e ) 和再访问( f i n d i n g r e f i n d i n g ) 。 尽管学术界至今仍没有对个人信息管理( p i m ) 给出一个统，的定义【引，我们仍然可以根据用 户在移动设备上进行个人信息管理的实际情况总结出以下基本的功能需求： 1 存储信息的功能 每天我们都会在生活和工作中遇到各种各样、各种类型的信息：有文本、图片、音频、视频 等不同格式的信息；有来自人际网络、媒体网络、互联网络等不同渠道的信息。必须提供一种合 理的架构来存储这些信息，为将来用户的信息再访问( f i n d i n g r e f i n d i n g ) 提供基础。同时， 有必要为用户提供便捷的方式来进行信息的采集和录入。 2 组织信息的功能 信息的无序存放会大大降低信息的价值，并且单位信息的价值会随着信息量的增加呈反比卜 降。因此必须提供合理的手段把各种信息组织起来进行有效的管理，便于以后的有效利用。 3 检索信息的功能 存储在计算机中的个人信息资源非常丰富，其中有些是我们经常用到的信息，而另外更多的 是我们不会经常使用的容易被遗忘的信息，它们在计算机中存储时间长，使用间隔也很长，其中 大量的是一些我们称之为“遭遇信息”【2 】( e n c o u n t e r e di n f o r m a t i o n ) 的信息。所谓“遭遇信息” 是指信息采集过程巾，个人会碰到的事先并未预料到的信息。如用户在数据库中检索、浏览论文 时，不经意中产生了某螳灵感，便将相关论文下载到自已的计算机中，以备将来之用。然向，当 时卜载了却没用，很快就遗忘了，当灵感再现时，却很难回忆起当时下载的论文( 题名、作者等 信息) 。虽然信息的有序组织一定程度上帮助了用户的记忆，但个人信息库中始终1 竽在大量被我 们遗忘的信息。所以必须使用适当的检索工具，我们才能快速地定位到它们。信息检索是个人信 息管理中的关键问题之一。 4 保证信息的安全 信息的安全涉及到信息的安全存储、信息的备份、信息的访问控制以及信息遭到破坏后的恢 复等多个方面的问题。个人信息库是个人长年累月秋累的知识财富，在我们日常工作和生活中发 挥着苇要的作用，如果遭到破坏，将会严重影响到我们的工作效率。如果个人私密信息被泄露的 话，也会给生活带来巨大的麻烦。因此，保证个人信息的安全足个人信息管理中不容忽视的问题。 5 信息协同的功能 个人在积累个人信息的同时，通过信息协同的功能与他人进行信息的共享与交流，深化知识 的理解、促进了知识创新。信息协同是知识创新和实现价值最大化的重要途径，是个人信息管理 中重要的环节。 3 第一章引言 6 提供基于移动g i s 的空间定位信息服务功能 空间定位信息服务( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e s ，简称l b s ) 也称位置服务，指的是在移动计 算环境下，利用g i s 技术、空间定位技术和网络通信技术，为移动对象提供基于窄问地理位置的 信息服务【9 儿1 0 j 。例如，一个在中心商业街购物的人想找一家距离最近而又经济实惠的餐厅，他只 要在随身携带的移动终端上输入最短距离以及愿意承受的就餐价位，l b s 耳p 可根据用户的当前位 置、就餐条件找出符合条件的餐馆并在终端上显示行走路线简图。空间定位信息服务为移动用户 带来了极大便利，人们只要利用移动g i s 就可以迅速查询到用户当前所在地的人量相关信息【2 5 1 。 面对数量庞大的移动用户对空间信息服务的巨大需求，也将会有越来越多的企业和团体向社会提 供基于移动计算环境的信息服务。因此，在移动个人信息管理系统中集成空间定位信息服务功能， 实现个人信息与空间位置信息的无缝结合，必将成为未来移动个人信息管理系统的发展趋势。 1 2 3 移动个人信息管理系统的特点 通过上节对移动计算环境、移动设备特点以及个人信息管理需求的分析，我们总结小移动个 人信息管理系统的一些特点，主要表现为以下几个方面： l 。易于定制。在嵌入式移动环境卜，软硬件资源有限，因此嵌入式系统中，从硬件、操作 系统到数据库，都强调与具体的移动计算应用的捆绑和集成。所以可定制是该环境下的软件的最 大特点。因此移动个人信息管理系统的开发应该以组件化的思想为指导，便于系统根据用户的实 际需求进行定制。 2 占用内存尽可能小。由于移动设备的内存资源有限，如果占用太多的内存就有可能影响 整个系统的运行。采用模块动态加载的设计思路，把运行过程中真正需要的模块载入内存，用完 后立即释放。 3 便于用户使用。这是任何一个应用系统都要实现的目标。对于移动个人信息管理系统来 说，要实现系统操作的便利性，则应该提供强大的数据输入和编辑工具、灵活的信息分类手段和 多元化的信息检索方式。 4 具有良好的可扩展性。随着信息技术的发展，会有越来越多新的内容加入到个人信息管 理的范畴，所以个人信息管理系统在设计时要要尽量采用开放的体系结构，从向便于以后的扩展 和维护。 5 注重信息的安全。要提供相应的个人信息的备份和访问控制功能。 1 3 国内外的相关产品及发展概况 最早的p i m 服务几乎是伴随着i t 行业的兴起而诞生。早期的p i m 软件只是一些简单的日程 管理类软件，后来随着信息技术的发展，p i m 功能只趋完善，使用更加方便侠捷。总的来说，到 目前为止，p i m 的发展经历了三个阶段【9 1 ，即：基于本地计算机的个人信息管理系统；基于w e b 4 东南大学硕士学位论文 的个人信息管理系统；用于移动设备的移动个人信息管理系统。 1 基于本地计算机的信息管理系统：实现了对信息的组织和管理功能，但信息存储在单个 的p c 机上，不方便携带，信息交流困难，机器故障后很容易造成数据丢失。 2 基于w e b 的个人信息管理系统：以互联网上的博客系统和个人门户为代表，由一些网站提 供，用户的个性化信息存储于网络上，用户只要能够接入互联网，就能通过w e b 浏览器使用p i m 服务，另外也不用担心机器崩溃后个人信息的丢失。在信息共享、交流方面功能较强。但足由于 其所有操作都要以实时在线的方式在服务器端进行，无法适应频繁断接的移动计算网络环境，不 适合在移动设备上使用。 3 移动个人信息管理系统：是安装在移动设备上的微缩版系统，可以帮助用户实现随身的 个人信息管理，节省时间，提高效率。其同步模块可以在用户需要时把信息从网络或本地计算机 上下载至终端进行访问，用户在离线情况下所作的修改也可以通过同步模块上载到服务器端，保 持了个人信息库的一致性。用户数据在网络上得到了备份。另外，也可以实现移动设备上特有的 功能，如空间定位信息服务。 目前比较流行的几款个人信息管理工具为： 1 个人信息管理系统i s p a c ed e s k t o p 这是一款集成化的个人信息管理系统，它以个人信息管理与知识管理为基本仟务，帮助个人 实现工作、学习、生活等相关信息和个人社会关系网络信息的有效管理。是典型的基于本地计算 机的桌面个人信息管理系统。它包括如下主要功能模块：通讯录、文档、日程分类、日程浏览、 博客b l o g 等。 2 个人知识管理t 具i n o t a 这是一套个人知识管理编辑工具，可用拖拽或剪贴的方式取得文宁或图形，以树状结构来分 类及管理资料，包含详细的资料注解，可自动转成x m l 文件，作为网络资源之用，并且自动化 的方式整理、归类，重点注记及内容加值的方法，建立个人的目录与个人知识管理系统，提高信 息处理与知识吸收的效率。 3 文档资料管理软件m y b a s e 这是一个功能强人且可随心所欲自定义格式及层次关系的通用资料管理软件，可用于管理各 种各样的信息，如：各类文档、文件、资料、名片、事件、日记、项目、笔记、下载的精华、收 集的各种资料等等，即使毫无规律的资料，经过精心组织后，也，一样可以管理得有条不紊。另外 m y b a s e 也丌发了网络协作版，运行于安装了m i c r o s o f tw i n d o w sm o b i l e2 0 0 2 + 的p o c k e tp c 上。 用于局域网或i n t e m e t 环境，有个服务器端，多个客户端可以同时访问服务器端上的同一数据库， 从而实现多人的协作。目前m y b a s e 网络版还没有实现位置相关的信息服务功能。 4 微软o 珩c e 新成员o n e n o t e2 0 0 3 这是m i c r o s o f to f f i c es y s t e m 中的新程序，它使我们能够捕获、组织和重用便携式计算机、 台式计算机或t a b l e tp c 上的便笺。利用o n e n o t e2 0 0 3 ，可以方便地记录要做的事情，以及标记事 情的轻重和状态，而且可与m so u t l o o k 结合使用。 5 第一章引言 5 众多的国内外门户网站 国外典型的个人门户网站有n e t v i b e s 、g o o g l e 的i g o o g l e 以及微软的l i v e c o m ，国内知名的 有和讯个人门户。个人门户是基于w e b 的面向个人的综合信息管理平台，一般提供博客、照片管 理、网摘、r s s 咨询订阅、即时交流工具、社区服务等多种个性化服务。用户通过w e b 浏览器访 问服务。 从上面的介绍可以看出，目前市场上大多数的个人信息管理系统都是面向个人计算机的，基 于移动设备的几乎没有。并且由于各个系统的侧重点不同，用户往往同时需要使用多个系统，造 成用户的个人信息被分散存放在不同系统中，无法协同管理。因此，有必要开发一个适用于移动 设备上的，综合的个人信息管理系统来集成之前各个系统的功能，实现个人信息的综合化、移动 化管理。 1 4 论文的研究工作和创新 移动个人信息管理系统s w i f t p i m 的设计是基于实验室先期开发的移动数据库管理系统 s w i f t d b 的又一项应用研究。基于底层s w i f t d b 数据库引擎的优良特性和其数据库同步能力，结合 当今w e b 2 0 的互联网应用潮流，我们对s w i f t p i m 系统进行完整地设计。对移动设备上的传统个人 信息管理功能进行了全而的扩充和改进，并且对系统架构、底层数据存储进行详细设计，为系统 的实现奠定良好的基础。 论文主要阐述了以下几个问题： 1 给出了s w i f t p i m 系统的总体设计和功能特点 2 对s w i f t p i m 底层存储结构进行了详细设计 3 提出了一个基十c o m 技术的插件模犁，很好地实现系统的可扩展性 4 介绍了s w i f t p i m 巾义本编辑器、信息检索和r s s 阅读器等功能模块的设计 6 东南大学硕士学位论文 第二章移动个人信息管理系统s w if t pim 的总体设计 2 1s w i f t p i m 系统设计目标 通过对移动设备 ：个人信息管理需求的分析，充分考虑移动计算环境的特点，利用实验室先 期研发的已有f 1 主知识产权的嵌入式移动数据库管理系统s w i f t d b 在移动设备上优秀的关系数 据管理功能，我们对s w i f t p i m 进行了系统的设计。 1 s w i r p i m 的界面设计 s w i f t p i m 采用单文档多视图的设计模式。初始的程序客户区界而分成两个视图区，分别为大 纲视图区和信息项编辑视图区。大纲视图区中显示的是以树形目录形式罗列的用户个人信息库中 所有的信息项，树节点上显示的是信息项的标题：而信息项编辑视图区中显示的是用户当前选中 的信息项中的内容，用户可以直接在上面进行编辑操作。用户通过选中树形目录上的不同节点来 选择浏览和编辑不同的信息项。另外，在程序运行过程中，根据用户的不同的操作，也会有不同 的视图出现。如显示检索结果的视图、显示与选中树节点关联结点的视图、显示信息项保存的附 件的视图等等。 2 s w i r p i m 的树形目录设计 树形目录为用户提供了强大的分类管理功能，便于很好地组织个人信息。可在树形目录的任 意位置添加和删除节点，也可拖动节点到任意位置，可修改节点上信息项的标题。可对任意分枝 中的所有子节点进行基于信息项元数据的排序。 3 s w i r p l m 文本编辑器的设计 它是用户输入和采集信息的主要j 二具。通过它，用户可以方便地输入文字，进行简单的格式 设置和排版，同时也可在文本中插入和链接其他o l e 对象，如w o r d 文档或e x c e l 表格等，通过 剪贴板和鼠标拖放操作，用户可把其他文档上的数据，粘贴到自己的文本中。支持外部文件链接 和大纲目录链接。有自动探测u r l 的能力。 4 s w i r p i m 中信息检索功能的设计 实现高效的全文搜索引擎。一方而支持基于正则表达式的搜索，另一方面提供对搜索属性的 设置，如搜索范围、被搜索对象的类型、搜索对象建立的时间范等。 5 s w i f t p i m 底层存储的设计 基于c o m 的结构化存储技术和s w i i t d b 的关系数据管理功能，将个人信息库中的所有信息 项有序地存入操作系统的一个文件中。不仪要保存信息项的数据内容，也要保存信息项间的层次 结构关系。实现“部分访问”和“增量访问”特性，不会因为信息项的频繁的改动导致文件内容 的大面积挪移。它提供了面向流式数据和基于数据库的结构化数据两种存储接口。 6 s w i r p i m 同步模块的设计 基于移动数据库s w i f t d b 的同步功能，设计s w i f t p i m 的同步模块。通过同步模块用户可以 7 第二章移动个人信息管理系统s w i f l p i m 的总体设计 将移动设备e 的个人信息卜载到网络上的中心数据库存放，也可以将中心数据库卜的个人信息下 载到移动端进行离线处理。这样做有以下优点： ( 1 ) 实现了个人信息的网络备份。用户不用担心移动设备上的硬件、软件故障导致个人信 息的丢失； ( 2 ) 实现了信息的共享。用户不仪可以从中心数据库上下载自己的个人信息，也可以下载 别人共亨的信息，同时用户也可以把自己的一些信息共享给别人； ( 3 ) 弥补了移动设备存储能力不足的缺点。用户的个人信息库经过多年的积累会变得非常 庞大，将占用很大的存储空间。如果用户将个人信息库的完整版本保存在网络的服务器上， 而在移动设备卜只保存最近会经常使用的信息，那么将人大缓解移动设备上的存储压力。用 户在信息检索时，可以选择在服务器上执行信息的查询，由服务器进行基于全个人信息库的 查询，并将查询结果返回到移动端。 7 基于捅件思想的系统可扩展性设计 基于c o m 组件技术设计系统的插件接l j 标准。所谓插件就是实现了固定接口的程序模块， 由于每个插件的接口是约定好的，所以系统口丁以按统一的方式对各个插件进行调用，从而实现了 系统的可扩展性。系统本身也以c o m 组件对象的方式对系统的核心功能模块进行了包装，如存 取控制模块，方便其他人基于s w i f t p i m 的功能编写自己的扩展程序。为了便于他人编写s w i f i p i m 的插件和扩展程序，提供s w i f i p i m 的软件开发包( s o f t w a r ed e v e l o p m e n tk i t ，s d k ) ，其中包括文 档、例子、c + + 头文件，二进制库文件，演示程序和其他相关材料。 8 集成个人门户功能 集成r s s 阅读器、个人邮件收发器、网摘管理器等个人门户上常用工具。它们作为个人信息 库的信息项可存储在树状层级结构的任意节点卜。 9 提供丰富的辅助功能 提供日程管理，基于时间或位置的提醒，基于移动g i s 的空问定位信息服务( l b s ) ，b l o g 发 布器等多种辅助功能。 l o 系统安全性设计 用户可设置系统登陆密码，针对树形目录的任意分枝也可设置访问密码。 2 2s w i f t p i m 体系结构设计 从数据库的角度来看，s w i f l p i m 中存储的数据其实可以看成是s w i f i d b 的一个数据库实例。 事实上，s w i f l p i m 也正是借助十s w i f l d b 系统的数据管理和同步功能实现了相应的功能。 2 2 1s w i f t d b 系统概述 移动数据库系统s w i f i d b 由一个运行存移动端上的嵌入式数据库管理系统( e d b m s ) 和运 8 东南大学硕士学位论文 行在企业中心数据库所在的固定网络卜的同步服务器两部分组成【1 0 l 。 e d b m s 部分如图2 1 所示。图中的虚线部分是e d b m s 的核心，它町以单独使用，根据应 用需求灵活定制：如果只需单机运行，可以不带同步控制模块；如果是非常简单、查询方式固定的 嵌人式应用，可以不带语法分析、查询处理模块，不使用s q l 而直接用存取原语访问本地数据 库。 图2 1e d b m s 的体系结构 配合同步服务器后构成的面向行业应用的移动计算系统的体系结构如图2 2 所示。 e d b m s 图2 2 面向行业应用的移动计算环境总体结构图 9 e d b m s 第二章移动个人信息管理系统s w i f t p i m 的总体设计 其中各模块的功能介绍如下： 1 c d b 中心数据库服务器，即企业中心数据库，它可以是s y b a s e ，o r a c l e ，d b 2 ，s q l s e r v e r 等各种主流的数据库管理系统。一般为固定结点，每个服务器维护一个本地数据库。服务 器叮以是彼此独立的，也町以由可靠的高速互联网络连接在一起，构成一个传统意义上的分布式 数据库系统。服务器可以处理客户的联机请求，并可以保存所有请求的历史记录； 2 s d b 同步服务器，存放移动用户订阅、同步的相关信息，如用户名、密码，用户订 阅的数据副本，用户上一次同步时间等。与中心数据库服务器通过可靠的高速局域网连接，负责 向移动终端上的嵌入式移动数据库复制相应用户需求的中心数据库中的数据，并实现复制数据l j 中心数据库的双向同步； 3 m s s 移动支持节点，m s s 也位于高速局域网中，一个m s s 负责一个无线网络单元的 通信，移动终端通过它接入固定网络，从而可以请求同步服务器的服务，访问中心数据库； 4 u m s 用户管理服务器，完成用户注册，用户订阅，对订阅的数据副本访问的权限控 制等工作； 5 e d b m s 嵌入式数据库，是移动端上构造的一个数据库环境，管理移动终端上的本地 数据库，通常是用户从r f l 心数据库复制的他所感兴趣或常用的一部分数据( 可能还会有用户在本 地创建的数据库表) ，与中心数据库是主从关系，通过同步服务器从中心数据库下载数据并保持 数据的双向同步。 2 2 2s w i f t p i m 系统框架设计 s w i r p l m 系统内各模块的层次关系如下图2 3 所示： 应用逻辑层 数据接口 数据存取层 辛悱系统 图2 3s w if t p i m 系统框架图 以p i m 为扩展名的文件是s w i f t p i m 唯一的数据存储义件，其中包含了个人信息库的所有信 1 0 东南大学硕+ 学位论文 息，包括各个信息项的属性数据和内容数据，信息项间的层次关系，用户的浏览状态等。不同于 操作系统上的一般文件( f i a tf i l e ) 。p i m 文件是基于c o m 结构化存储技术的复合文档。通过c o m 库提供的对复合文档的管理手段，我们可以把各类数据存储于同一个文件。之所以将用户数据存 储集中存储于一个文件中主要出于两点考虑：第一是数据安全性高。如果数据分散存放在多个文 件中，磁盘中的文件很容易病毒感染或被用户误操作，会造成数据的不完整，导致程序运行异常。 第二是便于用户对数据的迁移。 c o m 结构化存储模块用于对复合文档进行创建、读写等各种操作，由c o m 库提供。 e d b m s 模块用于对c o m 结构化存储提供的流式存储接口进行数据库功能的封装，为上层 实体提供结构化数据存储接口。另外，它也为上层实体提供查询处理和同步控制功能。 存取控制模块是s w i f t p i m 系统中最重要的模块，负责所有信息项的处理，如读取、保存和 显示等。它的内部保存了信息库的所有信息，包括所有信息项的属性数据。一方面它提供特定的 程序接u 给树形口录控制模块，使用户的界面操作转化为对内存中存储的实际信息项数据的操 作。例如，树形目录控制模块会调用存取控制模块程序接口中的函数，形如h r e s u l te d i t ( i n t i d ) ，完成用户对信息项的编辑需求。在存取控制模块中，函数e d i t 的内部实现过程具体如下：首 先根据参数i d 找到对应信息项的属性数据，根据属性数据中的信息从复合文档中读取信息项的内 容数据并按规定的数据接口( 流式存储接口或结构化存储接口) 对其进行包装。然后再跟据信息 项属性数据巾记录的信息项编辑模块信息，加载相应的信息项编辑模块( 插件) ，并向它传递信 息项内容数据的数据接口，完成模块的初始化，然后调用程序模块的相应接口实现相应的功能， 如数据编辑功能。另一方面，存取控制模块也提供了编程接口给其他的系统功能模块，如信息检 索模块等。总之，存取控制模块是整个程序的数据操作中心。 树形目录控制模块其实是树形日录界面控件的类包装，一方面针对用户对树形日录控件的界 面操作，它的消息处理函数会根据相应的通知消息，调用存取控制模块中的函数，完成相应的程 序功能；另一方面它也提供了程序接口，方便其他模块控