（计算机应用技术专业论文）基于syncml的移动数据同步过程的研究与优化.pdf

r e s e a r c ha n do p t i m i t i o no fm o b i l ed a t as y n c h r o n i z a t i o np r o c e s s b a s e do ns y n c m l b y w a n gz h i m i n g b e ( h u n a nb u s i n e s sc o l l e g e ) 2 0 0 6 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 m a s t e ro fe n g i n e e r i n g l n c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y i nt h e g r a d u a t es c h o o l o f h u n a n u 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 ry a n gk e h u a j u n e ，2 0 1 0 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 何其他个人或集体己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。 作者签名：殇碉 日期：劢p 年fz 月岁日 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 l 、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“) 作者签名： 导师签名： 彩伊国 栖料彳 日期：弘f 口年f ) 月；日 日期：铡d 年尼月岁日 基于s y n c m l 的移动数据同步过程的研究与优化 摘要 s y n c m l 协议是由s y n c m li n i t i a t i v e 发行的为实现移动数据库同步的一种开 放性工业标准协议。如今基于s y n c m l 的产品和服务越来越多地出现在市面上， 这也让终端用户对移动数据同步业务提出了更多更高的要求。基于s y n c m l 的移 动数据同步的研究越来越成为移动计算、移动数据库领域的热点。 目前在移动数据同步的研究领域中，还存在以下主要问题。 第一，对于大量数据同步时现实出系统性能的不足。最初的移动数据服务提 供者( 包括s y n c m l 发起组在内) 考虑的都是数据量不大的情况。所以，在当今移 动设备存储量激增新条件下，移动数据同步性能不足的问题凸显。提高大数据量 同步的效率成为移动数据同步领域的新问题。对此，已有学者做过一些颇有成果 的研究，但是同时也存在一些问题和不足。体现在对于数据传输、网络情况考虑 较少。 第二，事务级同步中的实时性和冲突问题。事务级同步的典型方法是两级复 制技术。由于多移动设备以及频繁断接性，导致了同步过程中必然会出现多事务。 但是目前尚没有一种有效的事物模型能够有效地解决实时性和冲突问题。 本论文针对以上基于s y n c m l 的同步技术中存在的问题进行了系统而深入的 研究，在几个研究方面做出了一定的改进。主要的研究工作包含以下几方面： ( 1 ) 深入学习和研究s y n c m l 协议，包括组成s y n c m l 协议的三个部分：表 示协议、同步协议和传输协议。 ( 2 ) 本文针对以往在大量数据同步时表现出的效率低下的问题，提出了一种 改进的消息分割传输策略。 ( 3 ) 在研究和学习事务级移动数据同步方法的基础上，提出了一种基于暂态 事务队列的事务优先级同步模型。 ( 4 ) 对改进的分割传输策略和暂态事务队列的同步模型关键技术进行分析， 并将前者应用于后者中。 关键词：s y n c m l ；t c p u d p ；事务级同步；二级复制；暂态事务队列 u 硕士学位论文 a b s t r a c t s y n c m li sa no p e ni n d u s t r ys t a n d a r dp r o t o c o lr e l e a s e db ys y n c m li n i t i a t i v ef o r t h ei m p l e m e n t a t i o no fm o b i l ed a t a b a s es y n c h r o n i z a t i o n n o w a d a y sm o r ea n dm o r e p r o d u c t sa n ds e r v i c e sb a s e do ns y n c m la p p e a ri nt h em a r k e t ，t h u sm o r eh i g h e r r e q u i r e m e n ta r ea s k e df o rm o b i l ed a t as y n c h r o n i z eo p e r a t i o n r e s e a r c ho fm o b i l ed a t a s y n c h r o n i z a t i o n b a s e do n s y n c m li sb e c o m i n gt h eh i g h l i g h ti nt h ef i e l do f m o b i l e - c o m p u t i n ga n dm o b i l e d a t a b a s e b u ts o m e p r o b l e m ss t i l le x i s ti nt h es t u d yo fm o b i l e d a t a s y n c h r o n i z a t i o n f i r s t l y , t h ei n e f f i c i e n tm a n a g e m e n ta b i l i t yo c c u r sw h e nm a s s i v ed a t as y n c h r o n i z e s o r i g i n a lm o b i l e d a t as e r v i c es u p p l i e r s ( i n c l u d i n gs y n c m li n i t i a t i v e ) c o n s i d e ro n l y s m a l l d a t as i t u a t i o n b u tn o w a d a y sm o b i l ed e v i c e s s t o r a g eh a si n c r e a s e dal o ta n d t h u st h ei n e f f i c i e n tm a n a g e m e n ta b i l i t yo c c u r s h o wt oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo f m a s s i v ed a t as y n c h r o n i z a t i o nb e c o m ean e wp r o b l e mi nt h ef i e l do fm o b i l ed a t a s y n c h r o n i z a t i o n s o m er e s e a r c h e r sh a v ed o n es o m ea v a i l a b l es t u d yb u ta tt h es a m e t i m el e f ts o m e p r o b l e m sa n dd i s a d v a n t a g e s t h e s ea r el a c ko fc o n s i d e r a t i o na b o u td a t a t r a n s m i s s i o na n dw i r e l e s sn e t w o r kc o n d i t i o n s e c o n d l y , r e a l - t i m ea n dc o n f l i c t sc o n t r o li nt r a n s a c t i o n l e v e ls y n c h r o n i z a t i o n t h et y p i c a l w a yo ft r a n s a c t i o n l e v e ls y n c h r o n i z a t i o ni st w o l e v e lc o p yw a y m u l t i t r a n s a c t i o n so c c u ri nt h es y n c h r o n i z a t i o np r o c e s sd u et ot h em u l t i m o b i l e d e v i c e sa n dt h e i rf r e q u e n td i s c o n n e c t i o n a tp r e s e n tt h e r ei sn oe f f e c t i v em o d e lt o s o l v et h e s ep r o b l e m s t h i st h e s i sl u c u b r a t e ss o m ep r o b l e m si np r e s e n td a t as y n c h r o n i z a t i o nw h i c ha r e b a s e do ns y n c m la n dm a d es o m ei m p r o v e m e n t s o u rm a i nr e s e a r c hw o r kc o n t a i n s t h ef o l l o w i n g ： ( 1 ) s t u d ys y n c m lp r o t o c o ld e e p l yw h i c hi n c l u d e st h r e ep a r t s ：r e p r e s e n t a t i o n p r o t o c o l ，s y n c h r o n i z a t i o np r o t o c o l ，t r a n s m i s s i o np r o t o c 0 1 ( 2 ) t h i st h e s i sb r i n g sf o w a r da ni m p r o v e dm e s s a g es e g m e n t a t i o na n d t r a n s m i s s i o np o l i c yb a s e do ns y n c m lt os o l v ep r o b l e mo fi n e f f i c i e n tm a n a g e m e n t a b i l i t yw h e nm a s s i v ed a t as y n c h r o n i z e s ( 3 ) t h i st h e s i sr e s e a r c h e sm o b i l ed a t a ss y n c h r o n i z a t i o nu p o nt r a n s a c t i o n - l e v e l m e t h o dd e e p l ya n dp r e n s e n t sa nt r a n s a c t i o n - p r i o r i t ys y n c h r o n i z a t i o nm o d e lw h i c hi s b a s e do nt e n t a t i v e t r a n s a c t i o n q u e u e ( t t q ) 1 i i 基于s y n c m l 的移动数据同步过程的研究与优化 ( 4 ) a n a l y z et h ek e yt e c h n o l o g y si ni m p r o v e dm e s s a g es e g m e n t a t i o np o l i c ya n d m u l t i t e n t a t i v et r a n s a c t i o n q u e u em o d e l b e s i d e s ，w ea p p l i e st h ei m p r o v e dp o l i c yi n m u l t i t e n t a t i v et r a n s a c t i o n - q u e u em o d e k e yw o r d s ：s y n c m l ；t c p u d p ；t r a n s a c t i o n l e v e ls y n c h r o n i z a t i o n ；t w o l e v e l c o p y t e c h n i q u e ；t e n t a t i v e - t r a n s a c t i o n - q u e u e ( t t q ) i v 硕士学位论文 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 i 附表索引v i i i 第l 章绪论一l 1 1 研究背景1 1 2 国内外研究现状3 1 2 1 移动数据同步一3 1 2 2s y n c m l 介绍4 1 3 本文主要研究内容8 1 3 1 改进的s y n c m l 消息包的分割传输策略8 1 3 2 基于暂态事务队列的事务同步模型8 1 3 3 改进的分割传输策略在暂态事务队列模型中的应用8 1 4 本文组织结构8 1 5 小结9 第2 章改进的s y n c m l 消息包分割传输策略1 0 2 1 基本背景1 0 2 2t c p u d p 协议10 2 2 1t c p 段1 2 2 2 2t c p 连接管理1 3 2 2 3t c p 自适应重传1 5 2 2 4 无连接传输协议u d p 1 6 2 3 改进的消息分割传输策略1 6 2 3 1 消息包分割原理1 7 2 3 2 网络状况的判定1 9 2 3 3 改进实现原理1 9 2 4 实验结果2 2 2 5 小结2 3 第3 章基于暂态事务队列的事务同步模型2 4 。3 1 基本背景2 4 v 基于s y n c m l 。的移动数据同步过程的研究与优化 3 2 移动事务级同步方法概念和目标一2 4 3 2 1 并发控制策略一2 6 3 2 2 数据库一致性2 6 3 3 两级复制技术一2 7 3 3 1 两级复制技术及相关概念一2 7 3 3 2 两级复制同步过程2 8 3 4 移动冲突事务2 9 3 4 1 冲突类型一2 9 3 4 2 冲突因子一2 9 3 4 3 冲突规则2 9 3 5 暂态事务同步模型3 0 3 5 1 基本思想3 0 3 5 2 三类事务优先级模型3 2 3 5 3 对比分析3 5 3 6 小结3 6 第4 章改进的分割传输策略在暂态事务队列同步模型中的应用3 7 4 1 基本背景3 7 4 2 关键技术分析一3 7 4 2 1 暂态事务信息传递3 7 4 2 2 移动事务调度处理子系统3 9 4 2 3 数据映射管理4 2 4 3 应用模型4 3 4 4d 、结4 6 第5 章工作总结与展望4 7 5 1 工作总结4 7 5 2 展望4 7 参考文献一4 9 致谢5 2 附录a 攻读学位期间所发表的学术论文及参与的科研项目5 3 v i 硕士学位论文 插图索引 图1 1s y n c m l 系统模型结构5 图1 2 移动终端与同步服务器交互图5 图1 3 数据同步系统模型一6 图1 4s y n c m l 消息包基本格式6 图2 1t c p 连接建立的三次握手过程1 4 图2 2t c p 状态图15 图2 3 双向同步流程图1 7 图2 4 水平分割后的同步流程图1 8 图2 5 无线网络较为稳定时的同步传输时序图2 0 图2 6 无线网络较不稳定时的同步传输时序图2 0 图2 7 网络较稳定时性能对比图2 2 图2 8 网络较不稳定时性能对比图一2 2 图3 1 两级复制结构图2 7 图3 2 移动节点状态图2 8 图3 3 多事务日志上载3l 图3 4 暂态事务度列模型图3 l 图3 5f c f s 策略的事务处理模型3 3 图3 6e d f 策略的事务处理模型3 4 图3 7m c p f 策略的事务处理模型3 4 图3 8f c f s ，e d f 与m c p f 模型的适用领域3 5 图4 1 事务处理整体结构4 0 图4 2 事务调度流程图4 l 图4 3 事务状态转换图4 l 图4 4s y n c m l 数据映射管理4 2 图4 5 应用模型4 3 图4 6 登陆界面一4 5 图4 7 同步结果一4 6 v i i 基于s y n c m l 的移动数据同步过程的研究与优化 附表索引 表1 1s y n c m l 定义的同步类型7 表2 1u n i x 下的s o c k e t 调用l l 表2 2t c p 段的格式1 2 表2 3 客户端同步消息状态表2 l 表2 4 服务器端同步消息状态表2 1 表2 5 实验平台配置一2 2 表4 1x m l 与h t m l 的比较3 8 表4 2 实验平台配置4 4 v i i i 硕十学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 现代社会是信息社会，人们随时都可能需要进行各种信息的交流、传递、存 储。人们对于信息的需求随时随地可能发生，依靠传统的固定分布式网络数据共 享越来越不能满足人们在移动环境下的需求。移动设备可以满足以上的需求。现 代移动通信技术、计算机技术、网络技术以及软件技术的发展，使得移动设备的 种类越来越多，功能越来越多样化，存储的数据量越来越大。移动计算得到了飞 速发展，并在更多更广的领域中发挥其作用【l ，2 】。与此同时，人们对于移动设备的 功能和性能的要求也越来越高【3 】。理想的移动计算环境是：无论在何时、何地都 能获取和处理任何用户所需的信息。 所有的数据都是以逻辑形式保存在数据库系统中。数据库系统的发展经历了 从集中式、分布式到嵌入式几个时期。传统的固定分布式数据库可以通过固定网 络达到数据的高度共享，但无法满足移动计算领域的数据共享。移动数据库作为 移动设备的数据库，可以满足移动计算的数据共享。移动数据库是一种新型的数 据库，并且大多应用在嵌入式系统中，具有嵌入式数据库的特征1 4 , 5 。移动数据库 的出现，使得人们不再约束于传统固定的分布式数据库，而可以随时随地进行处 理业务，传递信息。这大大地提高了工作效率。移动数据库的诸多优点都符合当 今社会急剧信息化的特点，因此，移动数据库技术越来越多地运用到了各个领域， 如物流业、银行业、零售业、制造业、公共事业等。移动数据库技术在今后较长 的一段时期内具有广阔的发展前景【6 】。 虽然移动设备技术发展十分迅速，但始终限制于体积等方面的苛刻要求。和 传统的计算机相比，移动设备在处理器、存储器、操作系统、i 0 设备、网络等 方面都存在较大差距f _ 7 ，引。移动设备要求便携，体积不能过大，这制约着系统的硬 件性能。由于嵌入式系统没有充足的内存和磁盘资源( 有的甚至没有磁盘) ，因此， 不论是嵌入式的操作系统还是数据库管理系统，都要占用最小的内存和磁盘空间。 移动数据库必须具有易于维护、高度可靠性和小巧性的特点。 传统分布式数据库中需要对包括中心节点在内的各个节点的数据进行管理。 这种管理主要表现为对数据一致性的维护，这就是数据同步技术。而移动数据同 步，是指在移动计算环境中，各个节点中数据一致性的维护问题【9 】。移动设备主 要通过带有无线通信接口的移动同步服务器与固定网络连接。跟传统分布式数据 库中数据一致性的维护一样，移动数据同步也是移动数据库在实际应用中需要解 基于s y n c m l 的移动数据同步过程的研究与优化 决的主要问题。移动数据同步的应用非常广泛【1 0 1 1 1 。比如，一个用户同时拥有手 机和p d a 并且同时保存了通信录，并且在办公室的p c 和家里的p c 甚至笔记本 里电脑也保存了同样的通信录，那么他希望这些设备中的信息能保持一致，当一 个设备上的数据发生改变，可以操作其他设备中的数据做相应的改变；在一家企 业中，管理者可能会按照实际情况要求所有员工的个人办公设备与中心服务器保 持某些数据的一致性。很明显，诸如此类的移动数据同步在我们的生活中十分常 见。 因此，对于移动设备数据同步的研究成为了计算机研究领域的热门。移动设 备数据同步的两个重点研究方面就是能支持任何移动设备同步的网络数据类型和 支持任何类型数据的移动设备【1 2 ，13 1 。在s y n c m l ( s y n c h r o n i z a t i o nm a r k u pl a n g u a g e ) 成为业界标准以前，这样的两个问题并未得到解决，于是在市场上存在的大量的 互不兼容的数据同步协议，并且只是支持部分移动终端和部分数据类型。单一同 步标准的缺乏为最终用户、设备制造商、应用程序开发者和设备提供商制造了很 多问题。在数据同步领域急需这样一种能够支持各种数据类型和多种终端设备通 用的同步协议1 1 4 1 。 s y n c m l 就是这样一个新的通用同步标准协议，它起初是由i b m 、l o t u s 、 m o t o r o l a 、n o k i a 、p a l mi n e 、p s i o n 、s t a r f i s hs o f t w a r e 等商家组织发起成立数据 同步论坛组织一一s v n c m l 发起组制定的，该协议将会发展成为一个可以被用户 广泛接受的工业界通用的同步协议【l ”。之后，国际标准化组织o m a ( o p e nm o b i l e a l l i a n c e ) 韦0 定了开放的国际工业标准s y n c m l ，凡是按照s y n c m l 标准实现的应用 之间都能够进行数据同步和信息交换。自2 0 0 0 年1 2 月s y n c m l l 0 发布以来， 国际上的企业纷纷宣布支持该协议，s y n c m l 已经成为名分上和事实上的标准协 议。2 0 0 1 年发布的w a p 2 0 也将采用s y n c m l 做为数据同步的解决方案。并且， s y n c m l 也已经被国际电信联盟i t u ( i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o n su n i o n ) 所认 可，即将成为3 g 移动通信标准中的一部分l l 酬。 近几年新兴起来的应用有移动电子商务、网上银行、移动支付、移动电子政 务系统等。全新的高级移动设备如i p h o n e 、i p a d 、m i l e s t o n e 等也层出不穷。移动 设备在全新领域的全新应用，用户对于设备的同步要求越来越高，基于s y n c m l 的同步进行改进和优化具有十分重要的研究和应用价值。 本文的研究目标是对基于s y n c m l 的同步过程的研究和优化，具体为以下三 个方面： ( 1 ) 针对大数据量数据同步过程采取优化，采取一种改进的消息分割传输策 略，自适应地根据网络状况采取不同的传输策略。 ( 2 ) 在对事务级同步方法进行较深入研究后，根据两级复制技术的基本原理， 利用暂态事务队列的形式，采用了三类不同应用范畴的同步模型，并进行了分析 2 硕十学位论文 和对比。 ( 3 ) 对基于s y n c m l 的改进的消息包分割传输策略与基于暂态事务队列的事 务同步模型关键技术进行分析，并证明了二者拥有较好的融合性。 本文将主要针对以上这些课题，即改进的基于s y n c m l 的消息分割传输策略、 移动环境下的数据相关性算法以及二者的融合性方面展开系统的研究。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 移动数据同步 移动数据同步是指通过数据备份和复制，利用同步操作消除多个移动节点数 据库和中心数据库数据暂时不一致的现象，从而保持个节点数据状态一致性的的 技术。而移动数据同步具有移动设备的资源受限性、无线网络的不稳定性、带宽 的稀缺性。因此，移动数据同步的核心问题就是如何在资源稀缺、错综复杂的网 络环境下高效地实现数据一致性的问题。 数据同步分为紧密一致性和松散一致性两种( 也称强一致性和弱一致性) 。松 散一致性不要求数据库中的数据时刻一致，允许其在一定时间内不一致，然后通 过同步复制完成一致性；紧密一致性则要求数据库中的数据时刻保持一致。传统 的数据库一致性要求紧密一致性，但在移动环境下则由于各种资源受限而只要求 松散一致性。移动环境下多采用的是移动复制技术实现数据的一致性。 目前，国内外对于移动数据同步的主要研究方向主要有：对于大量数据同步 的性能优化；事务级同步的模型和算法；异构数据源之间的同步优化。 元组级同步中主要涉及到的概念有同步锚、改变日志、冲突及异常检测与消 解等。元组级同步以元组为基本单位，在移动数据库系统中更新某个元组的值时 需要保存原始值。在同步时将各自数据的最新值彼此复制更新。 同步锚实际上一个包含了同步时间信息的字符串。同步锚有两种常见形式， 一种就是同步发生的时间，另一种就是从产品投入使用以来发生同步的次数。利 用同步锚的特性来标记同步发生的时间，保证了同步标记的唯一性。在同时保存 上次同步后的数据的值，并将这些同步改变的情况都记录进改变日志中。由于数 据库操作的串行性以及无线网络的高复杂性，可能产生同步的冲突以及异常。冲 突和异常的发生会影响系统的效率。因此同步冲突的检测要尽量能够检测到并阻 止冲突发生。冲突处理通常采用加锁算法解决。异常的的处理策略一般有状态回 滚和强制慢同步两种。产生冲突以后，若改变日志里面的信息完整，同步锚匹配， 则可以利用其完成状态的回滚。( 这里的回滚有别于事务的回滚，只是元组状态的 回滚，元组级同步里没有事务的概念) ；若改变日志里面的信息丢失或产生不可知 的同步异常，则进行慢同步。但慢同步是一种效率最低下、迫不得已的异常解决 基于s y n c m l 的移动数据同步过程的研究与优化 方法。元组级同步过程简单，容易实现，因此在数据同步技术发展的初级阶段得 到了较多的应用。但是由于元组级同步里没有事务的概念，因此不适合一些复杂 的同步操作。并且元组级同步的实际效率偏低。基于事务的移动数据同步技术应 用广泛，具有较高的实用价值，因此已经成为移动数据同步领域的主流技术。 1 2 2s y n c m l 介绍 s y n c m l ( s y n c h r o n i z a t i o nm a r k u pl a n g u a g e ) 是由i b m 、l o t u s 、m o t o r o l a 、 n o k i a 、p a l mi n c 、p s i o n 、s t a r f i s hs o f t w a r e 等商家组织发起成立数据同步论坛组 织一一s y n c m l 发起组制定的移动数据同步协议，该协议后来发展成为一个被用 户广泛接受和被工业界广泛采用的同步协议。在以往，国外对于移动数据同步的 研究主要是如何设计一个通用可靠的行业标准。 作为移动数据同步的标准协议，s y n c m l 需要解决三个问题：一是任何移动 设备，二是任何数据类型，三是任何网络类型。因此s y n c m l 需要具有以下特性： ( 1 ) 能够有效地在有线和无线网络中传输； ( 2 ) 与传输协议的无关性； ( 3 ) 支持任意数据类型； ( 4 ) 能够由多种应用程序访问； ( 5 ) 基于现有的i n t e r n e t 和w e b 技术，但又充分考虑到移动设备的资源受限 性和移动性等特点。 s y n c m l 基于扩展标记语言x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ，而我们知道 x m l 是与平台无关的。x m l 具有简单，灵活，开放等优点。x m l 的数据结构是 典型的树形层次结构，这样能够有效地在有线和无线网络中传输，也与具体的传 输协议无关。其次，树形结构可以用来存储任意定义类型的数据，这就保证了 s y n c m l 同步协议能支持任意数据类型。以x m l 语法加以组织和传送的数据，并 在接收端加以解析后再还原为各自原来的数据格式，这就为各类应用程序提供了 通用的数据接口。 s y n c m l 消息是以x m l 文本形式表示的，这就是s y n c m l 为什么是基于x m l 的原因。x m l 技术具有可扩展性好，占用空间小，较低的网络传输成本的特点而 在移动数据库具有广阔的前景。s y n c m l 消息和包在各种网络上传输，它们被注 册成两种m i m e ( m u l t i p u r p o s ei n t e r n e tm a i le x t e n s i o n ，多用途网际邮件扩充协议) 媒体类型。其中有一种是a t i o n v n d s y n c m l + x m l 类型，用来鉴别基于纯文本的 s y n c m l 消息；另一种是a p p l i c a t t i o v n d s y n c m l + w b x m l ，用来鉴别基于w b x m l 二进制表示的s y n c m l 消息。 s y n c m l 协议集由各个s y n c m l 同步构件及其框架、s y n c m l 表示协议、 s y n c m l 传输方式三个主要部分构成。s y n c m l 系统模型结构如下： 4 硕上学位论文 h t t p w s p o b e x 其他协议 图i 1s y n c m l 系统模型结构 从上图中可以看出一个基于s y n c m l 同步应用的大体框架和流程。在图中可 以看到，“应用a 和“应用b 是同步应用发生的两个终端，传输使用的 “h t t p ( h y p e rt e x t t r a n s f e rp r o t o c o l 、超文本传输协议) w s p ( w i r e l e s ss e s s i o n p r o t o c o l 、无线会话协议) o b e x ( o b e j e c te x c h a n g ep r o t o c o l 、对象交换协议) 其他 协议 ，它们都是和虚线所划的s y n c m l 框架结构部分相分离的，也就是说s y n c m l 框架结构不限于具体应用的类型和传输协议类型。“应用a ”是同步应用的发起方， 它通过“同步引擎( s y n ce n g i n e ) 向“同步服务代理( s y n cs e r v i c ep r o x y ) 发出同 步请求，并监管整个同步过程。“同步服务代理负责管理“同步引擎 对网络的 访问以及同步服务器与客户端之间的通信。在虚线的s y n c m l 框架结构内部， “s y n c m l 接口( s y n c m li n t e r f a c e ) 是面向“s y n c m l 适配器( s y n c m la d a p t e r ) ” 的接1 2 1 ，由“s y n c m l 适配器”负责和具体的传输协议类型进行绑定从进行网络 传输。中间传输的s y n c m l x m l 对象是a p p l i c a t i o n v n d s y n c m l 类型，表示的是 基于纯文本的x m l 消息。在“应用b ”一端，框架和组件基本和“应用a ”一 端一致，在网络上呈对称结构。s y n c m l 表示协议是图中的a p p l i c a t i o n v n d s y n c m l ，它定义了x m l 消息的格式以及合法的操作类型和数据类型。s y n c m l 传输方式就指是图中与同步所绑定的传输协议。 在s y n c m l 在实际生活的应用中，我们可以使用多种类型的移动终端设备与 服务器进行同步。比如，我们用移动智能手机与s y n c m l 服务器进行数据同步： s y n c l v l l 消息，客 智能手机 s y n c m l 客户 s y n c m l 消息，服 端 务器端修改信息 图i 2 移动终端与同步服务器交互图 在上图中，我们看到手机的s y n c m l 客户端与固定网络中的s y n c m l 服务器 端进行信息的交互，从而达到数据同步的功能。实际上任何移动设备以及应用程 基- j - s y n c m l 的移动数据同步过程的研究。j 优化 序与固定网络的s e r v e r 进行数据同步都是基于下图的基本模型： 兰i n t e r n e t _ _ + i 图1 3 数据同步系统模型 s y n c m l 表示协议包含了消息的格式以及操作类型和数据类型的定义。从图l 中可以看到同步双方相互发送的基于x m l 的文本消息。x m l 的文本消息的内容 就是需要对数据库的同步操作和相关的数据。这些操作和数据都是在 d t d ( d o c u m e n tt y p ed e s c r i p t i o n ) q b 所定义的。只有符合d t d 说明的s y n c m l 消 息才是合法和可用的。s y n c m l 消息中还包括一些设备能力信息、安全认证、同 步类型确定等同步所需重要信息。 s y n c m l 消息包 图1 4s y n c m l 消息包基本格式 一个s y n c m l 包可以包含一个或多个格式完整的s y n c m l 消息。图1 4 是一 个典型的s y n c m l 包格式。从上图可以看出：一个s y n c m l 包可以包含多个 s y n c m l 消息，也就是说消息是s y n c m l 包的基本组成单位。而每个s y n c m l 消 息由一个消息头和一个消息体组成。消息头用s y n c h d r 元素说明，包含了路由信 息、版本信息、认证信息、会话信息等。消息体由s y n c b o d y 元素说明，里面可 以有一个或者多个s y n c m l 命令，也就是同步双方需要完成的数据库操作以及相 6 硕士学位论文 关数据项。典型的同步命令有a d d 、a l e r t 、a t o m i c 、c o p y 、d e l e t e 、e x e e 、g e t 、 m a p 、p u t 、r e l e a s e 、s e a r c h 、s e q u e n c e 、s y n c 。更多的命令的用法可以参照s y n c m l 标准文档。 s y n c m l 包和底层的传输链路是分离的，这也就要求s y n c m l 包能够满足在 各种传输协议之上传输，实现不同设备之间传输协议的兼容性。为此，现有的 s y n c m l 底层协议栈绑定了三种协议：h t t p ( h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 超文本传 输协议、w s p ( w i r e l e s ss e s s i o np r o t o c 0 1 ) 无线会话协议和o b e x ( i r d ao b j e c t e x c h a n g ep r o t o c 0 1 ) 对象交换协议。协议网关将来自w a p 协议栈的请求转化为 w w w 协议栈的请求。而这三种传输协议基本上覆盖了所有移动设备的传输。 对于移动设备来说，其最大的特点为终端设备的资源受限性，以及无线网络 的高延迟性、低带宽性。因此，在基于s