（计算机应用技术专业论文）基于rcp的gis系统及聚类技术研究.pdf

r l l ll ll ll ll lll l lli iilli y 18 8 9 4 5 0 摘要 r c p ( r i c hc l i e n tp l a t f o r m ) 是e c l i p s e 插件开发的一种应用，改变了j a v a 在桌面 应用开发领域中的劣势地位，而u d i g 是基于e c l i p s er c p 开发的一款开源桌面g i s 软件， 可以在其基础上方便的进行g i s 系统的二次开发。在开发g i s 系统的过程中我们试图把 聚类分析技术引入到g i s 系统中，因此我们重点对聚类分析技术展开了研究。聚类分析 是指将物理或抽象对象的集合，按照某种相似程度的度量，尽可能地使具有相同性质的对 象归于同一类中，具有不同性质的对象归于不同的类中，最终把对象集合分组为多个类 的分析过程。它是一种重要的人类行为，已广泛应用于数据挖掘、图像处理、计算机视 觉、生物信息和文本分析中。 本论文首先对r c p 技术及当前流行的g i s 开发框架u d i g 进行了简单介绍，然后对 聚类技术所使用的算法进行了具体研究。本论文的工作重点是： 第一部分是绪论部分，简要介绍了r c p 技术的国内外研究现状。并重点综述了现 有的聚类技术，分析了具有代表性的聚类算法。 第二部分介绍了利用r c p 技术及u d i g 开源框架所开发的g i s 系统。 第三部分提出了一种特征空间属性加权混合c 均值模糊核聚类算法( w k f m ) 。该方 法充分考虑了属性间的不平衡性，通过利用优化选取核参数的核函数把在原始空间中非 线性可分的集群转化为高维空间中同质集群。在标准数据集上进行了聚类实验，实验结 果证明w k f m 算法能更好的发现集群的聚类中心，获得数据集质量更好的划分。 第四部分提出了一种关系数据的中心权重模糊聚类算法( w m f ) 。该算法中给每一个 属于这个类的对象赋予一个中心权重以此来表示其作为这个类的代表对象的可能性程 度，这种机制使类中的多个对象来代表整个类而不是利用类中的一个对象来代表整个 类。通过在标准数据集上进行的聚类实验证明，w m f 算法能更好的发现数据集中潜在 的内部结构及对象之间的关系，得到每个聚类结果更加准确的描述。 第五部分提出了一种成对约束的属性加权半监督模糊核聚类算法( w h f c m ) 。该方 法充分考虑了属性间的不平衡性，在传统模糊聚类算法中融合半监督学习机制并通过 m e r c e r 核把原始的观察空间映射到高维特征空间。由于w h f c m 算法利用了约束条件， 所以其获得了表现更优异的聚类效果。 第六部分提出了一种面向g i s 系统的高维数据双层聚类方法。在该方法中通过一个 示例数据来演示聚类算法在g i s 系统中的应用。 关键词： 模糊聚类，模式识别，可能性聚类，中心权重，模糊划分，核，关系数据，非相似 性，半监督聚类，成对约束，g i s a b s t r a c t a b s t r a c t r c p ( r i c hc l i e n tp l a t f o r m ) i sak i n do fa p p l i c a t i o no fe c l i p s ep l u g i nd e v e l o p m e n t ，i t c h a n g et h ed i s a d v a n t a g ep o s i t i o no f j a v aa p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n ti nd e s k t o pa p p l i c a t i o n a n d u d i gi sa no p e ns o u r c ed e s k t o pa p p l i c a t i o nf r a m e w o r ko fg i s ，w h i c hc a nb ec o n v e n i e n tt o r e d e v e l o pg i so ni t w et r y t oi n t r o d u c ec l u s t e r i n gi n t ot h eg i ss y s t e mw h e nw ea l e d e v e l o p i n g i t t h e r e f o r ew e p o i n t t o c l u s t e r i n ga n a l y s i st e c h n i q u e t ol a u n c h r e s e a r c h c l u s t e r i n gi sat e c h n i q u et h a tt r i e st od i v i d e st h ep h y s i c a lo ra b s t r a c to b j e c t ss e ti n t o d i f f e r e n tc l u s t e r sw i t hs i m i l a r i t i e so rd i s s i m i l a r i t i e sb e t w e e no b je c t s c l u s t e r i n gw h i c hi s i m p o r t a n tm a n k i n d sb e h a v i o rp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nm a n ye n g i n e e r i n gf i e l d ss u c ha sd a t a m i m n g ，i m a g ea n a l y s i s ，c o m p u t e rv i s i o n ，b i o i n f o r m a t i c s ，t e x ta n a l y s i s i nt h i sp a p e r , w eg i v eai n t r o d u c t i o nt ou d i gf i r s t l yw h i c hi sa no p e ns o u r c ed e s k t o p a p p l i c a t i o nf r a m e w o r ko fg i sb a s e do nr c pt e c h n i q u e t h e nw em a k e ac o n c r e t er e s e a r c ho n c l u s t e r i n g t h em a i nw o r ko f t h i sp a p e rw a ss u m m a r i z e da sf o l l o w s ： mf i r s ts e c t i o ni se x o r d i u m i nt h i ss e c t i o nw ei n t r o d u c et h er e s e a r c hs t a t u so fr c p a n dr e v i e w st h ec l u s t e r i n gt e c h n i q u e ，a n a l y s i s i n gr e p r e s e n t a t i v ec l u s t e r i n ga l g o r i t h m i nt h es e c o n ds e c t i o n w eh a v ei n t r o d u c e dt h er c p t e c h n i q u ea n du d i gw h i c hi sb a s e d o nr c pc a nb ec o n v e n i e n t l ya p p l i e dt od e v e l o pg i s i nt h et h i r ds e c t i o n ，am e r c e r - k e r n e lb a s e dm i x e dc - m e t i n gf u z z yc l u s t e r i n ga l g o r i t h m w i t l la t t r i b u t e sw e i g h t si nf e a t u r es p a c ei sp r o p o s e d w h i c hc o n s i d e r st h ei m b a l a n c eb e t w e e n t h ea t t r i b u t e sf u l l ya n du s e sk e r n e lf u n c t i o nt om a k ei tp o s s i b l et oc l u s t e rd a t at h a ti sl i n e a r l y n o n s e p a r a b l ei nt h eo r i g i n a ls p a c ei n t oh o m o g e n e o u sg r o u p si nt h et r a n s f o r m e dh i g h d i m e n s i o n a ls p a c ew i t ho p t i m i z e dk e r n e lp a r a m e t e r s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h e p r o p o s e da l g o r i t h mc a np r e c i s e l yf i n dt h ei d e a lc l u s t e rc e n t e r sa n dg i v e sb e t t e rr e s u l t s i nt h ef o u r t hs e c t i o n ，af u z z yc l u s t e r i n ga l g o r i t h mf o rr e l a t i o n a ld a t aw i mm u l t i p l e m e d o i d sw e i g h t e di sp r o p o s e d i nt h ea l g o r i t h m ，m u l t i p l eo b j e c t si ne a c hc l u s t e rc a l t y d i f f e r e n tw e i g h t sc a l l e dm e d o i d sw e i g h t st or e p r e s e n tt h e i rd e g r e e so fr e p r e s e n t a t i v e n e s si n t h a tc l u s t e r t h i sm e c h a n i s mc a l lm a k ee a c hc l u s t e rt ob er e p r e s e n t e db ym u l t i p l eo b j e c t s i n s t e a do fu s i n go n l yo n eo b j e c tt or e p r e s e n tt h ew h o l ec l u s t e r t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w t h a tt h ep r o p o s e da l g o r i t h mc a nc a p t u r et h eu n d e r l y i n gs t r u c t u r e so ft h ed a t am o r ea c c u r a t e l y a n dp r o v i d er i c h e ri n f o r m a t i o nf o rt h ed e s c r i p t i o no ft h er e s u l t i n gc l u s t e r s i nt h ef i f t hs e c t i o n ，as e m i - s u p e r v i s e dm e r c e r - k e r n e lb a s e df u z z yc l u s t e r i n ga l g o r i t h m w i t hp a i r w i s ec o n s t r a i n t sa n da t t r i b u t e sw e i g h t e di s p r o p o s e dw h i c hi n c o r p o r a t e sb o t h s e m i - s u p e r v i s e dl e a r n i n gt e c h n i q u ea n dt h ek e r n e lm e t h o di n t ot h et r a d i t i o n a lf u z z yc l u s t e r i n g a l g o r i t h m t h ep r o p o s e da l g o r i t h mp e r f o r m sc l u s t e r i n gi nh i g hf e a t u r es p a c em a p p e db ya m e r c e rk e r n e l sa n dc o n s i d e rt h ei m b a l a n c eb e t w e e nt h ea t t r i b u t e sf u l l y d u et ot h ep a i r w i s e c o n s t r a i n t s ，i tc a np r o v i d eab e t t e rc l u s t e r i n gr e s u l t i nt h es i x t hs e c t i o n ，at w o - l e v e lc l u s t e r i n ga l g o r i t h mf o rh i g h d i m e n s i o n a ld a t ao fg i si s p r o p o s e d i nt h em e t h o d ，i tp r o v i d e s ae x a m p l ed a t at od e m o n s t r a t et h ea p p l i c a t i o no f c l u s t e r i n g i n t h eg i ss y s t e m k e y w o r d s ： f u z z yc l u s t e r i n g ，p a t t e mr e c o g n i t i o n ，p o s s i b i l i s t i cc l u s t e r i n g ，w e i g h t e dm e d o i d s ，f u z z y i i a b s t r a c t p a r t i t i o n ，k e r n e l ，r e l a t i o n a ld a t a , d i s s i m i l a r i t y , s e m i s u p e r v i s e dc l u s t e r i n g ，p a i r w i s ec o n s t r a i n t s ， g i s i i i a b s t r a c t i v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论。l 1 1r c p 技术的发展状况1 1 2 聚类分析技术l 1 2 1 聚类分析简介l 1 2 2 主要聚类算法2 1 3 论文的主要内容和章节安排2 第二章r c p 技术综述5 2 1 研究背景5 2 2e c l i p s e 开发环境介绍5 2 2 1e c l i p s e 平台的技术架构分析5 2 2 2e c l i p s e 的插件技术7 2 2 3e c l i p s e 技术的应用8 2 3e c l i p s er c p 应用架构一8 2 4g i s 开源框架u d i g 的关键技术l2 2 4 1 命令扩展机制13 2 4 2c o o r d i n a t e 系统13 2 4 3 f e a t u r e 管理13 第三章特征空间属性加权混合c 均值模糊核聚类算法及其实验分析1 5 3 1 引言1 5 3 2 相关的模糊聚类算法1 6 3 2 1 可能性聚类算法( p c m ) 1 6 3 2 2 可能性模糊c 均值聚类算法( p f c m ) 1 6 3 3 唧m 算法l7 3 4 实验结果与分析2 0 3 4 1 2 数据集2 0 3 4 2 五。数据集2 1 3 4 3 随机产生并加入噪音数据的高斯数据集2 2 3 4 4 在u c i 数据集上的聚类比较。2 3 3 5 本章小结一2 4 第四章关系数据的中心权重模糊聚类算法及其实验分析一2 5 4 1 引言一2 5 4 2 关系数据的聚类算法2 6 目录 ：1 6 ：1 6 聚类算法2 7 ：1 7 ：；( ) ：；1 集聚类3 3 ：；：； 4 5 本章小结3 6 第五章成对约束的属性加权半监督模糊核聚类算法及其实验分析3 7 5 1 引言3 7 5 2 成对约束的属性加权半监督模糊核聚类算法w h f c m 3 7 5 2 1 成对约束3 7 5 2 2w h f c m 目标函数3 8 5 2 3w h f c m 算法实现4 0 5 3 实验与结果分析4 0 5 4 本章小结4 2 第六章一种面向gls 系统的高维数据双层聚类方法4 3 6 1 引言。4 3 6 2 属性加权模糊聚类算法w f c a 4 3 6 3 二次聚类4 5 6 4 实验结果及分析4 6 6 5 本章小结4 7 第七章总结与展望4 9 7 1 论文工作总结4 9 7 2 未来工作展望4 9 致谢51 参考文献5 3 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文5 7 l i 第一章绪论 第一章绪论弟一早珀y 匕 1 1r c p 技术的发展状况 e c l i p s er c p 是一项位于e c l i p s e 平台核心的功能，是由插件开发转向桌面应用开发， 能够构建最小化e c l i p s e 平台运行的桌面应用，而不再为程序繁琐的架构而劳神费力，在 界面的开发方面使用s w t 和j f a c e 代替a w t ，s w i n g ，让系统拥有更加漂亮人性化的操作 界面。由于e c l i p s er c p 的出现，极大改善了j a v a ：i ! e 桌面应用开发方面的不足，使其有了 一个质的突破。 在国内r c p 技术的发展比较缓慢，但是近几年利用e c l i p s er c p 技术开发的应用 也逐渐发展和壮大起来，发展速度很快。例如开源的c m s 系统j l i b r a r y ，其c m s 编辑 客户端就是由e c l i p s e r c p 来开发的、在n o a o f f i c e 的r c p 应用中，利用了r c p 对 o p e no f f i c e 操作的开发，使用r c p 技术开发的个人信息管理系统n o m a dp i m ，实现了个 人信息的日程、支出、日记等常用功能。如目前的服务业、电信、电力系统等行业也已 经开始应用e c l i p s er c p 开发的桌面系统了。我们相信以后利用e c l i p s er c p 开发的各种 管理系统会越来越多，使用的人群也会越来越广泛。 相比较国内，r c p 技术在国外发展的非常迅速，比较著名的e c l i p s er c p 项目有美国 国家航空航天管理局( n a s a ) 的火星探测计划，i b mw o r k p l a c e 开发平台，j b u i l d e r ，f l a s h 9 ，等等。基于e c l i p s e 开发的插件非常多，涉及到软件领域的各个方面。国外的e c l i p s e 组织向用户提供的强大的开放性开发平台r c p ，能够使用户方便地创建自己的基于 e c l i p s e 的应用程序，并且这些应用程序能够得至l j e c l i p s e 的底层支持，可以利用j a v a 仓l j 建 象。利用r c p 技术我们可以开发出像e c l i p s e 样友好的桌面应用程序。 1 2 聚类分析技术 1 2 1 聚类分析简介 聚类是指按照数据对象之间相似性或非相似性的某种度量，把相似的数据对象划分 到同一个类中，不相似的数据对象划分到不同类中的一种方法。使得在同一个类中的对 象之间的相似度最大，不同类中的对象之间的相似度最小。聚类技术在我们现实生活中 有着广泛的应用。 ( 1 ) 经济方面 市场研究人员可以利用聚类技术，从大量的关于客户消费信息的数据库中了解 不同的客户群体，以制定企业以后的的营销计划，在电信公司的数据库中，我们可 以获得经常打国际长途电话的客户打电话的时间、地点等信息。在股票市场我们可 以通过对市场板块的聚类分析，获取最有潜力的板块股。如果我们对g i s 数据的居民 分布聚类，可以确定自动取款机等公共服务设施所应该安装的最佳位置。 ( 2 ) 生物信息学方面 聚类技术也可以利用来对动物、生物的种类进行分类。例如在分析种群基因 江南火学硕士学位论文 时，可以获得种群某些特定结构的相关信息。 ( 3 ) 数据挖掘领域 可以对其它的数据进行预处理，得到数据的分布情况，从而选择某些特定的类 做进一步的分析处理。 1 2 2 主要聚类算法 ( 1 ) 基于划分的聚类算法 在基于划分方法的聚类算法中，把每一个类的所有数据对象的均值求出来， 用其来表示这一个类的中心，再把其它任意数据对象到这一个中心的距离求出 来，如果其与某一个类中心的距离最小，则将其划分到这一个类中。反复迭代 这一过程，当所有的数据对象稳定的划分到某一个类时，算法停止运行。比较 流行的算法有：k 均值算法、k 中心点算法。 ( 2 ) 基于密度的聚类算法 在基于密度的聚类算法中，给某一个区域的密度确定一个阀值，如果这一个 区域的密度大于阀值则聚类过程继续。此算法比较容易消除噪音点、例外点对聚类 造成的影响，并且能够发现任意形状的类。典型算法有：d b s c a n 算法、o p t i c s 算法。 ( 3 ) 基于网格的聚类算法 在基于网格的聚类算法中，首先将对象空间划分为有限个单元构成网格结构， 然后利用网格结构进行聚类。典型的算法有：s t i n g 算法，c l i q u e 算法。 ( 4 ) 基于模型的聚类算法 在基于模型的聚类算法中，为任意一个类设计某一模型，搜索数据对象对这一 模型的最优匹配。 1 3 论文的主要内容和章节安排 由于聚类技术拥有的广泛应用领域，激发了国内外众多研究人员的研究兴趣，提出 了许多优秀健壮的聚类算法。本论文在研究了一些经典的聚类算法之后，发现了算法中 的不足之处，提出了新的改进的聚类算法，并围绕算法的抗噪性能及其所能发现不同数 据集潜在的内部结构的能力展开了研究，在常用的实验数据集和标准数据集上对所提出 的算法进行了实验并对当前流行的利用r c p 技术开发的g i s 系统进行了研究。 本论文分为7 章，章节具体安排如下： 第一章：绪论部分。本章主要介绍了r c p 技术在国内外的发展现状；聚类分析技术 的简要介绍。 第二章：主要具体介绍了利用r c p 技术开发c s 结构的系统的过程及对u d i g 开源框 架的介绍。 第三章：提出了特征空间属性加权混合c 均值模糊核聚类算法；给出了算法的理论 阐述，并给出了其具体的算法实现；使用人造数据集及标准数据集进行了实验。实验表 明该算法具有更好的抗噪能力，能更好的发现集簇的中心。 2 第一章绪论 第四章：在分析k 中心点算法的基础上，提出了一种关系数据的中心权重模糊聚类 算法，并给出了算法的理论阐述和目标函数的设计及具体的算法实现。在使用常用的数 据集及标准数据集的聚类实验中，获得了良好的聚类性能。 第五章：介绍了半监督聚类算法的概念，提出了成对约束的属性加权半监督模糊核 聚类算法，并给出了算法的理论阐述和目标函数的设计。并使用标准数据集进行聚类实 验，与无监督聚类算法相比获得了较好的聚类效果。 第六章：由于g i s 数据的特殊性质，提出了一种面向g i s 系统的高维数据双层聚类 方法。尝试把聚类技术引入到g i s 系统中，通过一个示例演示了聚类技术在g i s 信息系 统中的简单应用。 第七章：对论文的内容进行总结，并对以后的研究进行展望。 江南大学硕士学位论文 4 第二章r c p 技术综述 第二章r o p 技术综述 2 1 研究背景 当人们还在利用v b ，d e p h i n 开发桌面应用程序的时候，富客户端( r c p ) 这个词就 已经出现了。随着桌面应用程序开发技术的发展，桌面应用程序给我们的工作、生活、 娱乐等方面带来了极大的方面，可以说在我们的生活环境中随处可以见到各种各样的桌 面应用系统。在这种形式下，人们尤其渴望获得更加丰富的用户体验。 在富客户端开发的初期，由于系统的很多功能，例如系统的事件处理，系统的业务 逻辑处理与系统的表现层用户界面粘在一块，所以造成系统的开发及维护成本有了大幅 度的增加，使开发者们在系统各个部分的整合方面花费了很大一部分时间。当中间件出 现之后，其为开发者们提供了很多的框架以及基础设施，才使开发者从那些繁琐的事务 中解脱出来，从而专心研究、处理业务逻辑方面功能的实现。 富客户端通过使系统界面元素更加丰富，操作更加简便，来给用户提供高质量的用 户体验。而且应用系统的设计更贴近用户，并且富客户端利用本地接口的调用，而不是 基于w e b 浏览器的网上作业方式，也让富客户端的处理速度比起b s 结构的应用速度更 快。在优秀的富客户端系统中，提供了像系统剪贴板、导航、拖曳操作、用户自定义等 u i s 元素，也使得系统的用户界面更为人性化。 由于桌面应用的增加及技术的发展，r c p 技术也随之完善成熟。现在u i 开发者们能 够使用很多界面设计的工具。方便地开发设计出完美的用户界面，并且这些优秀的设计 工具，也提高了模块的复用性，提高了开发的效率。 与之对应的w e b 应用我们称之为瘦客户端，其把系统的几乎全部的业务处理提交 给服务器来完成，只要安装了浏览器的客户端机器，都能够和服务器进行数据的交换。 这样避免了在每一台客户机上安装部署系统的麻烦，并且如果我们要对系统现在的业务 逻辑进行升级，只需要更新服务器中的系统就可以了。这样虽然减少了系统维护成本， 但是w e b 应用要求流畅，快速的网络条件，并且随着用户的数量增加及需求的日益复杂， 用户对交互体验的要求也不断提高，从而w e b 应用的弊端也慢慢暴露出来了，使得许多 高效率的用户交互体验不能实现，开始不能满足用户的新需求了。 现在，由于这些问题的出现，使我们的应用系统开发又重新回到了桌面应用上来。 由于数据量越来越大，业务逻辑越来越复杂，导致w e b 应用的缺点也越来越明显。但是 富客户端开发技术能够方便地处理这些问题。 2 2e c l i p s e 开发环境介绍 2 2 1e c l i p s o 平台的技术架构分析 e c l i p s e 是一个开放源代码的、基于j a v a 的可扩展开发平台。其拥有很好的实现技 术，尖端的软件设计技术。它把应用软件命名为“插件 。插件之间协同合作，进行了 很好的整合来实现某一具体功能。e c l i p s e 3 0 支持r c p 富客户端的开发技术。 5 图2 - 1e c l i p s e 体系结构图 f i g 2 - 1d i a g r a mo fe c l i p s ea r c h i t e c t u r e e c l i p s e 由e c l i p s ep l a t f o r m 、p l u g - i nd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t 、j a v ad e v e l o p m e n t t o o l s 等部分组成。e c l i p s e 平台是整个系统的关键部分。p l u g i nd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t 建立在e c l i p s e 平台，j a v a d e v e l o p m e n t t o o l s 之上，其包含了专门开发插件所需的工具。 j d t 也是一个插件，其功能包括编辑、查看、编译、调试、运行j a v a 代码。 e c l i p s e 平台是在其上开发插件的基础核心框架和服务的名称。其构成部分有平台 运行时、工作空间等。e c l i p s e 平台分为核心和用户界面两个部分。核心的构成与用户界 面是相分离的。平台运行时是e c l i p s e 平台中级别最低的部分，也是最重要的部分，是 所有插件的核心引擎。由两个插件：o r g e c l i p s e o s g i 及 o r g e c l i p s e c o r e r u n t i m e 构成。它的功能包括：定义插件的结构以及它们包含的实现详细 信息、适配器、首选项库、扩展点、扩展功能等。当启动e c l i p s e 时，平台运行时的内 核先对j r e 进行定位，系统解析插件及其相应的配置文件信息，记录各个插件之间的依 赖关系。因为插件的运行需要其他插件的支持，才能把整个应用启动起来。平台运行时 对插件的加载方式为“懒加载 机制，即如果需要哪一个插件的功能时，就把它读到内 存中去，当不用这一个插件时则在恰当的时机从内存中把它销毁掉。 6 第二章r c p 技术综述 ( 2 ) o s g i 概述 o s g i 是远程访问硬件的一个标准。其最初的目的是为各种嵌入式设备提供通用的 软件运行平台，即可以屏蔽设备操作系统与硬件区别的中间件平台。e c l i p s e 中的 o r g e c l i p s e o s g i 插件实现了o s g i 。 我们称o s g i 中的应用是可以提供一些服务的b u n d l e 。任意的b u n d l e 都与b u n d l e 对象联系起来，用来管理b u n d l e 的安装、停止、活动等状态的生命周期。 o s g i 主要由n 框架规范( f r a m e w o r k ) 、包管理服务( p a c k a g ea d m i ns e r v i c e ) 规范、启动层次( s t a r tl e v e l ) 规范、权限管理服务( p e r m i s s i o na d m i ns e r v i c e ) 规范四 个部分组成。 2 2 2e c l i p s e 的插件技术 ( 1 ) 插件的相关概念 插件( p l u g i n ) 、扩展点( e x t e n s i o np o i n t ) 、扩展( e x t e n s i o n ) 是插件的三个重要概念。一 些类、接口被需要实现插件功能的某一个类实现。其包含在p l u g i n s 文件夹下，p l u g i n x m l 中记录了此插件的相关配置信息，用来描述其整合到系统中的方式。扩展点是拥有n 名 称特性的相关记录的管理点，n 其实是插件的一个接口。任何插件的开发都是在已经 存在的扩展点上进行的。如果n 相同时，则可以自己定义、声明新的扩展点，这样又可 以在新的扩展点上开发插件。因为扩展点的使用，所以n 插件可以安装在其它插件或 e c l i p s e 系统上。扩展点的实现我们称为扩展，任何一个插件都会有某一扩展点的实现。 ( 2 ) e c l i p s e 插件的通信机制 扩展点建立每一个插件之间的通信联系。p l u g i n插件对扩展点ep进行了声明，a 也对接口i m p l e m e n t 进行了声明。在接口中我们声明了实现某一个功能的函数，但是没 有该函数的具体实现。该接口中的函数由实现了该接口的类来具体实现。如果插件 p l u g i n _ b 需要扩展插件p l u g i n a 的扩展点e p ，则其生成一个实现接口i m p l e m e n t 的类 c ，在类c 中我们按照自己的需求写好接口中函数的具体实现扩展e p 。当程序运行时， 插件p l u g i na 对类c 进行定位，建立类c 的对象，再访问接口i m p l e m e n t 中自己已经 实现的方法。其使用p l u g i n x m l 文件中扩展标签说明中的“c l a s s 属性搜索这一个类访 问其中的方法，这样就使插件的功能得到了扩展。 图2 - 2 插件的通信机制 f i g 2 - 2c o m m u n i c a ti o nm e c h a n is mo fp l u g i n 7 江南大学硕士学位论文 2 2 3e c l i p s e 技术的应用 ( 1 ) 开发插件 我们可以在e c l i p s e 提供的插件开发平台上对插件进行开发。我们开发好的插件一般 放在e c l i p s e 按装路径的p l u g i n s 文件夹下，e c l i p s e 运行时，会立即加载该插件实现某一 具体功能。使用e c l i p s e 进行插件开发时，首先要确定插件怎样与e c l i p s e 进行整合，对 用到的扩展点加以标识出来，用来获得其与其它插件之间的联系。再按照扩展点的规范 来具体实现扩展点所要求实现的接1 2 1 中的操作。编辑修改p l u g i n x m l 文件，存放用户所 生成的扩展。e c l i p s e 按照对插件配置文件的分析，然后再添加插件。这种情况下开发的 插件必须在e c l i p s e 开发环境中运行。 ( 2 ) 开发r c p 应用 e c l i p s er c p 拥有一个很完整的开发平台，我们可以利用这一个开发平台开发满足 自己需求的系统。也就是说我们可以很方便的开发出基于r c p 的能够独立运行的系统， 也就是说其可以不需要在e c l i p s e 开发环境中运行， r c p 应用系统必须拥有一个插件。 e c l i p s er c p 应用可以脱离e c l i p s e 独立运行。 2 3e c l i p s er c p 应用架构 r c p 应用本身就是一个e c l i p s e 的插件，但是其可以脱离e c l i p s e 运行。使用 r c p 来开发j a v a 桌面应用可以把开发的焦点转移到系统的业务逻辑功能上，而不是界 面上。我们自己的程序可以继承e c l i p s e 的风格与功能，而不用自己去编写像菜单、工 具条、子窗口等的界面元素。甚至我们可以把e c l i p s e 本身的功能插件，比如c o n s o l e 拿 来直接放在自己的程序里使用，这样就避免了很多重复开发。一个完整的e c l i p s er c p 应用系统的骨架包括五个类及两个主要的配置文件，分别为a p p l i c a t i o n j a v a 、 a p p l i c a t i o n w o r k b e n c h a d v i s o r j a v a 、 a p p l i c a t i o n w o r k b e n c h w i n d o w a d v i s o r j a v a 、 a p p l i c a t i o n a c t i o n b a r a d v i s o r j a v a 、p e r s p e c t i v e j a v a 和p l u g i n x m i 、b u i l d p r o p e r t i e s 文件。 ( 1 ) a p p l i c a t i o n 类 a p p l i c a t i o n 类是r c p 应用系统的主函数。主要功能是创建工作台，对 i p l a t f o r m r u n n a b l e 接口中的函数进行了实现，当r c p 应用启动的时候就会调用其中的 r u n ( ) 方法。这一个类的代码都是自动生成的。工作台是r c p 的一个重要组成部分，一个 应用仅有一个工作台，可有多个工作台窗口。由向导自动生成的a p p l i c a t i o n 类的主要代 码如下： p u b l i cc l a s sa p p l i c a t i o ni m p l e m e n t si a p p l i c a t i o n p u b l i co b j e c ts t a r t ( i a p p l i c a t i o n c o n t e x tc o n t e x t ) d i s p l a yd i s p l a y = p l a t f o r m u i c r e a t e d i s p l a y 0 ； t r y i n t r e t u m c o d e = p l a t f o r m u i c r e a t e a n d r u n w o r k b e n c h ( d i s p l a y ，n e w a p p l i c a t i o n w o r k b e n c h a d v i s o r 0 ) ； i f ( r e t u m c o d e p l a t f o r m u i r e t u r n _ r e s t a r t ) r e t u r ni a p p l i c a t i o n e x i t r e s t a r t ； 8 第二章r c p 技术综述 r e t u r ni a p p l i c a t i o n e x i t - - o k ； ，f i n a l l y d i s p l