交通工程资源管理可视化平台的研究与实现.pdf

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1、南京理工大学硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现姓名：蒋爱东申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：陈清华;王跃平20071231工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现摘要本文介绍的是交通工程资源管理可视化平台课题的研究与实现。该课题的研究目标是：借助G I S 和J 2 E E 技术，搭建一个可视化平台，协助交管部门对高速公路三大系统资源进行高效直观的管理。本文首先阐明了此次研究的背景、目的及意义，并由此引申，明确了研究需要实现的三个关键任务：建立包含空间信息和高速公路三大系统资源专有属性信息的综合数据中心、搭建以G I S 为基础的可视化管理平台及形成交通工

2、程资源管理的实用解决方案。继而从解决以上三个任务着手，对系统功能架构和技术路线进行了说明，并详细阐述了系统的设计和实现。该课题成果现已投入使用并获得良好反响，文末简单展示了课题成果，并对研究工作进行了总结。关键词：G I S(地理信息系统)技术、J 2 E E 技术、交通工程资源管理、可视化管理平台、B S 架构A b s t r a c t溉a tt h i st e x ti n t r o d u c e di st h a tt or e S e a r c ha n dr e a l i z i n gt h es u b j e c to fv i s u a lp l a t f

3、 o n I lo fr e s o u r c em a n a g e m e n to ft r a f f i ce n g i n e e r i n g T h eg o a li nr e s e a r c ho ft h i ss u b j e c ti s：D r a w i n gs u p p。r tf r o mt h et e c l 1 0 1 0 9 yo fG I Sa 1 1 dJ 2 E E，p u r i n gu paV i s u a lp l a t f o r m，a n da s s i s t n gt h ev e h i c l es

4、u p e r v i s i o nd e p 硪m e n tt om 觚a g eh i g h。e f f i c i e n ta n do c u l a r l ya b o u tt h et h r e em a j o rs y s t e m s r e s o u r c e so fe x p r e s s w a y T h i st e x th a se x p o u n d e dt h eb a c k g r o u n d，p u r p o s ea n dm e a n i n g0 ft h j sr e s e a r c ha t 血s t

5、 a 1 1 d t 1 1 e nb Yt h i sa m p l i f i c a t i o n,h a v ep o i n to u tc l e a r l yt h r e ek e yt a s k sn e e d i n gt or e a l i z e：t n en r s r t os e tu pt h ei n t e g r a t e dd a t ac e n t r e，i n c l u d i n gt h es p a c e 幽n 1 1 a t i o na n dm ee x c J 邯1 垤黝b u t ei n f o r m a t

6、i o na b o u tt h et h r e em a jo rs y s t e m s r e s o u r c e so fe x p r e s s w a y：t h es e c o n d,t op u tu pav i s u a lp l a t f o r mb a s e do nt h et e c h n o l o g yo fG I Sa 1 1 dm et K r d，t 0t a k es h a p et h ep r a c t i c a ls o l u t i o no fr e s o u r c em a n a g e m e n t

7、o ft h et r a f f i ce n g i n e e r i n g 1 1 1 e ns e ta b o u t1 j r o ms o l v i n gt h ea b o v e-m e n t i o n e dt h r e et a s k s，h a se x p l a i n e dt h es y s t e m a t i cf u n c t i o n打a l T l e、v o r ka n dt h et e c h n o l o g i c a lr o u t e，a n dh a se x p l a i n e dt h eS y s

8、 t 锄a t i cd e s i g n i n ga n dr e a l i z i n gi nd e t m l N o wt h i sS u b j e c t sa c h i e v e m e n tw h i c hh a sb e e nc o m ei n t oo p e r a t i o na 1 1 do b t a i n e dg o o dr e s p o n s，h a sb e e ns h o w nb r i e f l ya tf o o t,a n dc a r r i e do ns u m m 哪a b o u tt 1 1 er e

9、 s e a r c hw o r k K e y w。r d：G I S(g e o g r a p h i c a li n f o r m a t i。ns y s t e m)t e c h n。1。g Y,J 2 E Et e c l u l。1。g y，r e s o u r C em a n a g e m e n to ft r a f f i ce n g i n e e r i n g，t h ev i s u a lm a n a g e m e n tp l a t f 0 咖，B Sf r a m e w o r kI I声明尸明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究

10、成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：学位论文使用授权声明2 0 0 7 年11 月11 日南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：2 0 0 7 年11 月1 1 日工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研

11、究与实现1绪论1 1 项目背景从1 9 9 6 年沪宁高速公路建成至今，我省高速公路建设南北并举、东西共进、规模推进、滚动发展，取得超常发展并保持领先优势。目前全省高速公路通车总里程2 8 8 6 公里，l O 月上旬有望突破3 0 0 0 公里，年底将达3 3 0 0 多公里，首轮规划建设的“四纵四横四联 高速公路项目大部分己完成，高速公路网络将全面覆盖江苏重要经济发展走廊。伴随着我省高速公路网络建设的飞速发展，势必对相应的高速公路管理信息化建设提出更高的要求。众所周知，三大系统(通讯、监控、收费系统)资源是为高速公路提供高质量服务的基础，建立高速公路资源管理系统，充分利用三大系统资源，提高

12、高速公路现有资源管理水平和使用效率，是实现高速公路管理信息化的关键。可是现阶段高速公路三大系统资源管理仍处于手工管理阶段，在新建或改造系统时，需查阅大量的图纸、档案，这给高速公路三大系统勘测、设计、施工、维护带来了极大的不便。又由于高速公路三大系统资源普遍具有空间分布的特征，传统信息化方法无法有效地针对这一特征提出解决方案，这为如何研发适合我省高速公路管理实际情况的信息管理技术，实现管理工作的现代化、网络化、信息化增加了难度。在本课题中，我们采用G I S(地理信息系统)技术设计、构建了可视化高速公路资源管理系统，使之可直观、有效地管理资源空间分布信息，在某种程度上解决了上述难题，希望这也能为

13、高速公路管理系统发展提供一个可行的方向。1 2 研制目标采用G I S(地理信息系统)技术构建交通工程资源管理可视化平台系统，高效直观地管理高速公路三大系统资源。1 3 主要任务。根据课题的研制目标，我们可以分解出此次课题的三个主要任务，分别是：1：建立包含高速公路空间信息和三大系统资源属性信息的综合数据中心2 搭建以G I S 为基础的可视化管理平台21 绪论工程硕士学位论文3 形成交通工程资源管理的实用解决方案1 4 需要解决的问题针对上述三个主要任务，我们进行了相应的需求收集和分析。1 4 1数据管理需求建立综合数据中心本课题的首要任务是：建立包含高速公路空间信息和三大系统资源属性信息的

14、综合数据中心，这个整体系统的数据基础。建立起综合数据中心，将方便我们将地理信息和设备信息有机地结合在一起，结合第二个需求叫I S 平台的搭建，形成高效、直观的可视化平台基础，作为后续需求的输入，以供用户查询和进行其他各类操作。该方面需要完成的工作需求依次包括：1 获取数据来源：1)基本信息图层利用现有的G I S 资源获得；2)设备资源图层是我们数据整理工作的重点，需要通过对现有工程图纸、工程量清单等资料的整理和分析以及有关手段来获得；3)虚拟图层数据通过动态采集及运算获得。2 按照图层对工程资源设备信息及数据信息进行分类：1)基本信息 背景图层：提供城填，图道，省道，河流等一些基本的地理信息

15、。高速公路图层：记录高速公路、服务区信息。立交桥图层：记录高速公路上的立交桥信息。2)通信系统 管道杆路资源图层：记录管道、杆路、路肩手孔、人井、工具等资源。缆线图层：记录各种电缆、光缆的网络拓扑和资源。电话图层：记录高速公路两边的紧急电话信息。通信电源设备图层：记录通信系统电源设备资源信息。站端接入设备层：记录高速公路通信站(指收费站，服务区，通信中心等)端的接入网设备；3)监控系统 检测设备图层：记录高速公路上车辆检测仪、气象检测仪等检测设备信息。监视点图层：记录高速公路上监控摄像机的信息。工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现 告示牌图层：记录高速公路上可变情报板、可变限

16、速标志等告示牌信息。4)收费系统 收费站图层：记录高速公路上收费站、亭、车道等信息。设备图层：记录车道称重设备、车牌识别设备、刷卡设备、亭端监控录像设备等收费设备信息。5)虚拟图层 数据图层：按照用户定制的方式显示一些设备相关属性值，动态描述分布状况。状态图层：根据预先设定的规则显示设备的运行状态，提供系统预警功能。3 从系统层面对设备数据进行数据结构分析，形成相应的数据管理模式1)对设备资源进行分类管理交通工程资源，尤其是高速公路所用到的设备，无论是种类还是数量都非常多。因此从系统管理的角度着想，需要对这些设备进行进一步的分类管理。根据对实际使用需求的分析，我们提出了以下两种分类模式：按照系

17、统结构分类 按照设备类别分类2)对设备资源位置进行桩号一二维坐标的转换处理设备资源的位置在高速公路上一般以桩号形式体现。但在我们的系统中，必须以二维坐标的形式存放和使用，以便在可视化平台上显示，方便用户查找，因此我们需要进行相应的桩号一二维坐标的转换处理。在处理前，需要获取的原始信息包括：设备本身位置桩号 设备资源的G I S 坐标 设备资源所属的地理位置信息(所属互通N 务区收费站)3)对设备资源基本属性进行统一管理每个设备都具有各自的属性信息，它们结合起来可以唯一标志某一个设备资源。因此系统中也需要对这些设备的基本属性信息进行统一管理。设备的属性信息包括：设备资源分类属性 设备资源位置属性

18、 设备资源共性属性(如：所属单位、品牌、规格型号、生产厂家、生1 绪论工程硕士学位论文产日期、购买日期等)设备资源个体属性(如：所属类型、流水号、里程桩号、使用状态、安装使用日期等)4)设备资源状态设备资源的状态主要是针对可监控机电设备而言的。通过实时监控系统取得的设备运行状态整合到系统中显示，包括：正常、错误、未使用三种状态。4 系统为用户提供信息的输入和编辑功能1)空间数据转入对于现有的空间信息，比如M a p i n f o 绘制的平面图可以输入成为系统可用的信息。2)数据的修改系统需要提供简单方便的操作方式，对属性数据进行修改。1 4 2 数据查询需求搭建可视化管理平台以可视化的方式对

19、资源对象的管理、查询和分析是我们系统的重点和基础研究内容。因此接下来要完成的是：在综合高速公路三大系统及基础信息的配置管理基础上，以G I S 平台为手段，构建可视的工作平台。该平台需要具有以下功能：1 分层数据管理功能：地理信息技术对基础信息和专业信息，进行分层管理和维护，并用不同的符号分层显示。2 资源对象监控及警示功能：。对于一些可监控资源，例如摄像机、可变情报板、车辆检测仪等，可以监控其运行状态，并提供黄色预警和红色警报等功能。3 对专题数据和图形数据进行编辑、修改和维护：用户可以灵活地对专题数据和图形进行编辑、更新、备份、恢复等操作，同时改变与后台数据库的对应关系。4 信息分级查询功

20、能 方便的浏览操作：无论对图形还是属性数据，都要可以通过十分方便的方式进行浏览。比如图形的放大，缩小，漫游，选取等。由电子地图查询数据：选择图中的某些实体，查询与这些实体相关的属性，即由空间信息关联到数据库中的属性信息。这里既需要提供分层的查询，也要提供综合查询。分层查询就是针对某一类实体查询(一般是4工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现在一个图层上)，综合查询是指跨图层查询多种实体的数据。实体可以显示详细信息，如现场示意图。5 信息统计和分析功能 系统有多种数据表达方式、数据表的浏览方式、地图表现方式和统计图的方式，其中统计图的式样、颜色、线形、文字均有多种选择。系统还提供

21、直方图、饼图等多种专题图，形象直观地对用户数据库中所选择的字段进行分析。、6 图形输出功能：系统可以输出高速公路路段状况图等图件，可输出各种属性的报表，打印查询结果；还可以将地图与多种专题图、统计图表、浏览表、图例、查询信息等组织在一起打印。7 其他：G I S 平台支撑功能 地图放大：对地图窗口中的地图按设定的比例尺放大。地图缩小：对地图窗口中的地图按设定的比例尺缩小。图形漫游：移动地图，让相应的的部分位于当前窗口内。图层控制：增加、删除当前电子地图中的图层：控制图层是否可见；控制图层叠加显示顺序；控制某层地图当前是否可以编辑。鹰眼功能：在当前窗口上显示一个全局电子地图的缩略窗口，导航当前窗

22、口中在地图上的位置。蕊 地图设置：设置在当前窗口中对应的T i p s 字段(T i p s 字段就是当鼠标移到此图形对象上，系统所弹出的提示信息)；设置当前地图窗口的比例尺；设置当前地图窗口的投影。距离测量：测量电子地图上任意两点间的距离。批量数据录入：由格式化的数据文件直接将数据录入数据库。增加自定义图层：用户增加自定义的矢量位图和航片图等图层。空问数据输入、存储、处理、分析和输出。属性数据查询和显示。1 4 3 系统应用需求两层管理模式系统面对着两层管理的不同用户，他们有着不同的需求：1 路公司：管理并维护所属高速公路的所有工程资源；拶联网收费中心：管理并维护联网中心的线路设备资源；1

23、绪论工程硕士学位论文根据权限查看路网中各路公司的资源状况；因此，对于整个路网，本课题需要满足以下需求：1 各路公司内部独立使用本系统管理所属三大系统资源；2 联网中心的应用服务器直接管理内部资源；3 联网中心的应用服务器将本中心数据库不存在的资源的查询指令分解到各路公司的系统服务器上，得到结果集后将其合并返回。这样对于联网中心使用者来说，这些都是透明的，对所有路公司的开放资源都可以像本地资料一样直接访问。1 4 4 其他系统功能需求1 留出业务数据接口，方便系统二次扩展1)建立统一的地理信息系统编码规范，实现标准的地理信息系统扩展接口。2)根据各业务软件的需求，将能够集成于地理信息系统中的数据

24、集成到该系统中。2 提供系统管理员功能，保障系统安全性1)使用者账号管理：所有的功能是以账号的权限设置来保障系统的安全性和数据访问的安全性的。所以系统需要提供开立账号，设置账号权限，增加、删除、修改管理员功能。2)系统级的控制：启动系统和关闭系统，以及向系统填加和删除数据和功能等。工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现2 系统的理论基础2 1 分布式系统体系结构n?早期的计算机系统都是单机系统，所有的工作由同一台计算机完成。随着任务的复杂性越来越高，原有的单机系统己不能满足用户的需要。因为所有大型软件系统都依赖一种持久性存储机制来维护程序调用的状态，在这种软件系统中处理过程可以

25、分为两个不同的方面：1 支持持久数据的存取和并发访问持久存储的处理过程。2 软件系统内的其它处理。这种划分为在多台计算机之间分配任务提供了良好的基础；同时由于业务数据往往是大多数公司都拥有的重要财富，所以在与客户机分离的服务器上维护数据库具有更好的安全性、可靠性以及运行性能，而且还极大地减小了单机系统地高额开销。因此客户服务器(C 1 i e n t S e r v e r)模式应运而生，最早出现的是两层c s 体系结构，如图2 1 1 所示。在此体系结构中，服务器层(即数据层)通常为数据库服务器，进行数据库的统一管理，例如数据库存储过程的使用就可以使客户和服务器之间的数据降到最小，从而大大降

26、低网络拥塞程度，同时减轻了客户的负担；而对客户具体数据的处理和人机界面的设计则放在客户层完成。这样既可以方便、统一地对数据进行管理，又可以合理有效地利用现有的硬件资源，平衡系统的负荷H 刁鬈产客户客户图2：1 1 典型的2 层c s 体系结构但是两层c s 结构并不能适用所有的情况，因为某些业务不能依赖软件厂家提供的特定功能，如存储过程，因为存储过程是特定于数据库开发商的，这样的程序就很难进行移植，所以我们必须建立一种新的工作分配方式。最好的方法就是进一步分离客户层，使客户机上的所有处理过程不直接操作数据库管理系统。这样就可以把客户2 系统的理论基础工程硕士学位论文端的处理分为应用程序和业务逻

27、辑处理。这种处理导致了三层c s 结构的出现。|产|户|产图2 1 2 典型的3 层C S 体系结构客户层负责可视化界面，进行人机交互处理；中间层进行业务逻辑处理；而服务器层则负责持久数据的管理。采用三层c s 结构有以下优点：1 可以对任务进行合理分配。2 有利于提高系统的性能，使中间层的业务逻辑处理与数据层的业务数据紧密结合在一起，而无需考虑客户的具体位置。3 添加新的中间层服务器能够满足新增客户机的需求，可以大大提高三层系统的可伸缩性。4 在客户机的应用程序和数据层的数据库之间增加中间层，可以使客户机的应用程序独立于数据层的数据库。5 可以将业务逻辑集中到一起，有利于系统的实施。在三层系

28、统体系结构中，客户层和数据层都己被严格定义，而中间层则并未明确定义；因为中间层包括了所有与应用程序界面和持久数据存储无关的处理，我们可以把中间层划分为许多服务程序，将每一个服务程序都视为独立的层，这样原来的三层体系结构就变为N 层体系结构。典型的N 层结构就是基于W e b 的应用程序，如图2 1 3所示。8工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现一哆型囊陲j列一一年钢墨、餐产薯产警芦图2 1 3 基于W e b 的N 层分布式系统体系结构因为客户服务器应用程序跨越了多台计算机，所以需要一种象T C P I P 或者I P X这样的网络协议来连接应用程序的各个节点。在2 层系统中

29、，对网络协议进行抽象比较容易。关系数据库开发商提供了一些专用库和驱动程序来访问数据库，由这些专用程序对不同的网络协议进行抽象。因为关系模型提供了一种结构化的、通用的方法来访问数据库，所以在2 层系统中对网络协议的抽象并不难。啦，而N 层系统需要更复杂的基础设施来实现跨网络的通信。因为在客户应用程序和中间层服务之间不能象2 层系统那样以一种通用的结构化的方式实现；相反，客户应用程序需要一种通信模型来协调实现客户应用程序的不同开发平台。当这种模型实现之后，这就为客户应用程序的中间件提供了标准。最早被广泛认同的中间件技术是远程过程调用(R e m o t e P r o c e d u r e C

30、a l l)，使用远程过程调用，客户应用程序可以调用在远程计算机上执行的C 语言函数。随着面向对象编程语言的流行，分布式中间件正向分布式对象方向演化。2 2 数据库管理系统(D B M S)的平台模式b 1目前使用的D B M S 平台模式大体上分为两种：客户机服务器模式(C 1i e n t S e r v e r，简称C S)和W e b 浏览器服务器模式(B r o w s e r S e r v e r，简称B S)。1 客户机服务器模式(C l i e n t S e r v e r)92 系统的理论基础工程硕士学位论文c s 模式主要由客户应用程序(C l i e n t)、服务器

31、管理程序(S e r v e r)和中间件(m i d d l e w a r e)三个部件组成。客户应用程序是系统中用户与数据进行交互的部件。服务器程序负责有效地管理系统资源，如管理一个信息数据库，其主要工作是当多个客户并发地请求服务器上的相同资源时，对这些资源进行最优化管理。中间件负责联结客户应用程序与服务器管理程序，协同完成一个作业，以满足用户查询管理数据的要求。与浏览器f i e 务器模式(B r o w s e r S e r v e r)比较，c s 在逻辑结构上比B S 少一层，对于相同的任务，c s 完成的速度总比B S 快。使得C S 更利于处理大量数据。2 浏览器服务器模式

32、(B r o w s e r S e r v e r)B S 模式是一种以W e b 技术为基础的新型的D B M S 平台模式。把传统C S 模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器(W e b 服务器)，从而构成一个三层结构的客户服务器体系。首先它简化了客户端。它无需象c s 模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安装通用的浏览器软件。其次，它简化了系统的开发和维护。系统的开发者无须再为不同级别的用户设计开发不同白勺客户应用程序了，只需把所有的功能都实现在W e b 服务器上，并就不同的功能为各个组别的用户设置权限就可以了。与浏客户机服务器模式(C l

33、i e n t S e r v e r)比较，它使用户的操作变得更简单。对于c s 模式，客户应用程序有自己特定的规格，使用者需要接受专门培训。而采用B S 模式时，客户端只是一个简单易用的浏览器软件。无论是决策层还是操作层的人员都无需培训，就可以直接使用。B S 特别适用于网上信息发布，这是c s 所无法实现的。而这种新增的网上信息发布功能恰是现代企业所需的。这使得企业的大部分传统书面文件可以被电子文件取代，实现办公自动化，从而提高了企业的工作效率。3 W e b 和数据库的结合W e b 和数据库的结合是指数据库在后台运行，对数据进行安全的存储和快速的检索，W e b 服务器在前台运行，当

34、客户机提出一个查询请求的时候，W e b 服务器运行一个应用程序对数据库进行操作，然后把结果传送给客户机。客户机的浏览器得到数据，然后把最终结果展现给用户。这种模式的优点很多：(1)解决了通过不稳定网络访问数据库的问题：(2)当应用软件更新的时候不需要涉及每个客户机；(3)通过H T T P 中的协议认证，使访问数据库更安全；i 0工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现(4)支持更多的用户访问，更有效率；(5)可针对不同的用户的需要，动态地改变输出结果。从实现W e b 与数据库连接的应用程序实现方式来看，W e b 与数据库集成一般可以采用以下三种做法：一种是在W e b 服

35、务器端提供中间件来连接W e b 服务器和数据库服务器，这是一种最典型的W e b 应用模式。中间件(m i d d l e w a r e)负责管理W e b 服务器和数据库服务器之间的通信并提供应用程序服务，它能够直接或调用外部程序或脚本代码来访问数据库，因此可以提供与数据库相关的动态H T M L 页面，或执行用户查询，并将查询结果格式化转换成H T M L 页面，通过W e b 服务器返回给用户浏览器。另一种是把应用程序下载到客户端并在客户端直接访问数据库。除了在W e b 服务器端采用中间件以外，我们还可以通过W e b 浏览器把应用下载到客户端运行，在客户端直接访问数据库。访问W

36、e b 数据库的客户端方法主要包括：J a v aA p p l e t、A c t i v e X、P l u g i n 等等，其中最典型的就是J a v aA p p l e t。利用J a v aA p p l e t 可以方便地实现与用户的交互，还能提供丰富的图形功能和声音、视频等多媒体功能。特别是J a v a 是一种与平台无关的编程语言，因而具有极强的可移植性。在J a v aA p p l e t 中访问数据库，可以使用J D B C(J a v aD a t a b a s eC o n n e c t i v i t y)技术，通过J D B C 提供的A P I 来实现对

37、分布在网上的不同数据库的各种操作。另外还可以把对数据库的访问转交给专用服务器来完成，而J a v aA p p l e t 通过与专用的服务器的S o c k e t 通信来传递数据库操作的请求和结果。第三种方式可看成是上述两种方法的组合，在服务器端提供中间件，同时将应用程序的一部分下载到客户端并在客户端通过W e b S e r v e r 及中间件访问数据库。访问W e b 数据库的客户端+中间件方法，一般是指利用R A D 技术开发W e b 数据库应用。随着W e b 数据库应用需求的不断增长，为进一步提高W e b 数据库应用开发的效率，W e b 应用开发工具厂商将R A D 技术

38、应用的W e b 数据库开发中，推出了基于W e b 数据库开发的R A D 工具，比如M i c r o s o f t 的V i s u a lI n t e r D e v、B o r l a n d 的I n t r a B u i l d e r、N e t s c a p e 的V i s u a lJ a v a S c r i p t 等。一些传统c s 应用开发工具厂商还在他们的开发工具中引进了W e b 开发功能，比如B o r l a n d 的D e l p h i、S y b a s e 的P o w e r B u i l d e t等。在基于R A D 的W e

39、b 数据库开发方法中，一般采用在S e r v e r 端引入中间件，而在浏览器端采用J a v a S c r i p t、V B S c r i p t 等脚本语言实现其客户部分，两部分共同实现W e b 数据库应用。在上述几种方法中，C G I 和W e b A P I 方法与数据库服务器的通信是由W e bS e r v e r完成，一般编程较为复杂，采用基于W e b A P I 的的高级编程接口或专有中间件技术可提高编程效率，减低实现难度。P A D 方法是基于W e b A P I 方法的进一步提高，它借助2 系统的理论基础工程硕士学位论文可视化技术快速生成应用程序，大幅度减少了

40、手工编程的工作量，增强了软件的可靠性。而基于客户端的方法则与上述方法不同，在基于客户端的方法中，与数据库服务器的通信是由浏览器通过J D B C 直接完成，这样可绕过W e b 服务器。从目前来看，基于中间件的方法应用面更广，较为流行的W e b 应用开发技术，如M i c r o s o f t 的A S P、N e t s c a p eL i v e w i r e 以及P H P、S e r v l e t J S P 等几乎都基于这种模型。4 用J A v A 技术实现J A v A 是一种简单、面向对象、多线程执行控制的编程语言，它易于实现交互式的w e b 服务。J A v A

41、通过其J D B CA P I 能够迅速有效地连接不同系统上的关系数据库。J A V A 访问数据库的模式如图2 2 1 所示。I-l t=I 图2 2 1J A C Aw e b 互连原理图通过J A v A 访问数据库服务器时，用户首先通过浏览器连接到w e b 服务器上，下载含有J A v AA P P L E T 的H T M L 页面，J A y AA P P L E T 在客户端运行，调用J D B C 接口，直接与数据库服务器交互，并把查询结果的H T M L 文档返回到浏览器。但目前J A V A 应用需要在J A V A 虚拟机上运行，其效率还有待提高。2 3J 2 E E

42、架构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)是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含许多组件，主要可简化且规范应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J 2 E E 核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共通的标准及规格，让各种依循J 2 E E 架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，导致企业内部或外部难以互通的窘境。在J 2 E E 架构下，开发人员可依循规范基础，进而开发企业级应用；而不同J 2 E

43、E供货商，同会支持不同J 2 E E 版本内所拟定的标准，以确保不同J 2 E E 平台与产品之间的兼容性。换言之，植基J 2 E E 架构的应用系统，基本上可部署在不同的应用服务器之上，无需或者只须要进行少量的代码修改，即能大幅提高应用系统的可移植性(P o r t a b i l i t y)。J 2 E E 主由升阳(S U N)与I B M 等厂商协同业界共同拟定而成的技术规范，以企业与工程硕士学位论文交通工程资源管理可视化平台的研究与实现企业之间的运算为导向的J A V A 开发环境。J 2 E E 架构定义各类不同组件，如W e bC o m p o n e n t、E J BC

44、o m p o n e n t 等，而各类组件可以再用(r e u s e)，让已开发完成的组件，或者是经由市面采购而得的组件，均能进一步组装成不同的系统。对于开发人员而言，只需要专注于各种应用系统的商业逻辑与架构设计，至于底层繁琐的程序撰写工作，可搭配不同的开发平台，以让应用系统的开发与部署效率大幅提升。J 2 E E 的核心规范是E n t e r p r i s eJ a v aB e a n s(E J B s)。E J B 依照特性的不同，目前共分为三种，分别是S e s s i o nB e a n、E n t i t yB e a n，以及M e s s a g eD r i v

45、 e nB e a n。其中S e s s i o nB e a n 与E n t i t yB e a n 算是E J B 的始祖，这两种E J B 规格在E J B1 x版本推出时就已经存在，而M e s s a g eD r i v e nB e a n 则是出现在E J B2 0 的规格之中。目前业界许多程序设计师，或者是网页设计人员，多利用J S P S e r v l e t 的便利性，进而在J 2 E E 服务器之上开发相关的应用，或是整合公司内部的各种资源。J a v a2 平台依照应用领域的不同，共分为三大版本，分别是J 2 E E、标准版本J 2 S E(J a v a2P

46、 l a t f o r m，S t a n d a r dE d i t i o n)、微型版本J 2 M E(J a v a2P l a t f o r m，M i c r oE d i t i o n)，以及J a v aC a r d 等。从整体上讲，J 2 E E 是使用J a v a 技术开发企业级应用的一种事实上的工业标准(S u n 公司出于其自身利益的考虑，至今没有将J a v a 及其相关技术纳入标准化组织的体系)，它是J a v a 技术不断适应和促进企业级应用过程中的产物。S u n 推出J 2 E E 的目的是为了克服传统C l i e n t S e r v e r

47、 模式的弊病，迎合B r o w s e r S e r v e r 架构的潮流，为应用J a v a 技术开发服务器端应用提供一个平台独立的、可移植的、多用户的、安全的和基于标准的企业级平台，从而简化企业应用的开发、管理和部署。J 2 E E 是一个标准，而不是个现成的产品。各个平台开发商按照J 2 E E 规范分别开发了不同的J 2 E E 应用服务器，J 2 E E 应用服务器是J 2 E E 企业级应用的部署平台。由于它们都遵循了J 2 E E 规范，因此，使用J 2 E E 技术开发的企业级应用可以部署在各种J 2 E E 应用服务器上。为了推广并规范化使用J 2 E E 架构企业级

48、应用的体系架构，S u n 同时给出了一个建议性的J 2 E E 应用设计模型：J 2 E EB l u e p r i n t s。J 2 E EB l u e p r i n t s 提供了实施J 2 E E企业级应用的体系架构、设计模式和相关的代码，通过应用J 2 E EB l u e p r i n t s 所描述的体系模型，能够部分简化架构企业级应用这项复杂的工作。J 2 E EB l u e p r i n t s 是开发人员设计和优化J 2 E E 组件的基本原则，同时为围绕开发工作进行职能分工给出了指导性策略，以帮助应用开发设计人员合理地分配技术资源。J 2 E E 组成了一个

49、完整企业级应用的不同部分纳入不同的容器(C o n t a i n e r)，每个容器中都包含若干组件(这些组件是需要部署在相应容器中的)，同时各种组件都能使2 系统的理论基础工程硕士学位论文用各种J 2 E ES e r v i c e A P l。J 2 E E 容器包括：W e b 容器一服务器端容器，包括两种组件J S P 和S e r v l e t，J S P 和S e r v l e t 都是W e b 服务器的功能扩展，接受W e b 请求，返回动态的W e b 页面。W e b 容器中的组件可使用E J B 容器中的组件完成复杂的商务逻辑。E J B 容器一服务器端容器，包含

50、的组件为E J B(E n t e r p r i s eJ a v a B e a n s)，它是J 2 E E 的核心之一，主要用于服务器端的商业逻辑的实现。E J B 规范定义了一个开发和部署分布式商业逻辑的框架，以简化企业级应用的开发，使其较容易地具备可伸缩性、可移植性、分布式事务处理、多用户和安全性等。A p p l e t 容器一客户端容器，包含的组件为A p p l e t。A p p l e t 是嵌在浏览器中的种轻量级客户端，一般而言，仅当使用W e b 页面无法充分地表现数据或应用界面的时候，才使用它。A p p l e t 是一种替代W e b 页面的手段，我们仅能够使用