（计算机应用技术专业论文）基于svg组件式的lbs系统的研究与设计.pdf

at h e s i ss u b m i t t e di nf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t s f o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro f e n g i n e e r i n g r e s e a r c ha n d d e s i g no fl b ss y s t e m b a s e do ns v gc o m p o n e n t s m a j o r ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n i q u e c a n d i d a t e ：j i nj i e s u p e r v i s o r ：l iw e i - b op r o f e s s o r w u h a ni n s t i t u eo f t e c h n o l o g y w u h a n ，h u b e i4 3 0 0 7 4 ，er c h i n a a p r i l ，2 0 1 0 lr l 一 摘要 摘要 随着3 g 服务进入高速发展的时期，具有空间特性的位置信息越来越 多地被人们所利用，l b s ( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e s ，基于位置服务) 将成 为受欢迎的3 g 服务之一。l b s 系统的移动性、捆绑性、实用性、即时性 以及个性化等特点，吸引了包括运营商在内的多个环节参与。而传统的、 直接面对面的商务洽谈以及基于p c 机的商务运作模式已经无法满足商 务需要甚至日常生活的需求。面对这种矛盾，于是一种全新的基于w e b 服务的移动设备正得到广泛的关注和快速的发展。 鉴于j 2 m e 和w | e b 服务的诸多优点，我们可以采用将这两种技术结 合来进行移动电子商务应用系统的研究和开发，深入研究l b s 系统的设 计与实现技术，解析各关键技术特点及其应用，提出一种利用s v g 组件 来搭建，以实现现场工地显示工程勘察数据图形为目的的l b s 服务系统 的方法和策略，重点介绍了系统互操作模式设计，数据交换格式设计和 设计方案的实现过程，并应用于实际系统的设计。提高了系统的灵活性 和可扩展性，实现l b s 服务系统的数据集中管理，共享查询、动态修改、 多平台操作的目标。 本文根据空间数据量大、结构复杂等特点，设计出了一种利用空间 实体模型的组织方法来存储空间数据。使用x m l 格式的s v g 工程勘察 图形格式，将图元作为最基本的逻辑单元，采用图元组件的方法将工程 图形数据存储到图元数据库中，该数据表结构非常接近生成的s v g 文档 的数据结构，这样方便数据管理，而且容易编辑，占用空间较小，提高 了数据库的读取效率。 本文的重点在于l b s 系统互操作模式设计，移动客户端的设计和开 发，w e b 服务端的设计和实现。在移动客户端中实现手机与w e b 服务的 数据通信，完成s v g 图形的显示，缩放，平移和服务器管理等功能。在 w e b 服务终端中，通过对w e b 服务相关技术进行深入研究，在对w e b 服 务的开发、注册、发布进行分析研究的基础上，利用微软n e t 框架技术， 将空间数据处理功能封装为w e bs e r v i c e 并提供接口供外部调用，并总结 武汉工程大学硕士学位论文 了l b s 系统开发中的关键性问题和实际的工程经验，通过手机移动端系 统调用测试，达到预期效果。 关键词：l b s ；w e b 服务；s v g ；j 2 m e ；图元数据库 i l s e r v i c e s ) w i l lb e c o m eo n eo f t h ep o p u l a r3 gs e r v i c e s i tc a n tb es a t i s f i e dw i t h t h ep e o p l eb u s i n e s se v e nd a i l yl i f et h a tt h eb u s i n e s s f a i ro ft r a d i t i o n a l f a c e - t o f a c ea n dt h eo p e r a t i o nm o d e lb a s e do np c f o rt h e i ra d v a n t a g e s ，j 2 m ea n dw e bs e r v i c e sa r ea d o p t e di nt h e r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tw o r ko fo u rl b ss y s t e m i n d e p t hs t u d yo f t e c h n o l o g i e so fd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fl b ss y s t e m ，a n df e a t u r e sa n d a p p l i c a t i o n so ft h ek e yt e c h n o l o g i e s t h i sp r o p o s e da l la p p r o a c ha n ds t r a t e g y t ob u i l dt h el b ss e r v i c es y s t e mb a s e do nt h es v gs e r v i c ec o m p o n e n t s ，w e p l a c e dt h ee m p h a s i so nt h ed e s i g no fs y s t e mi n t e r o p e r a t i o n ，d e s i g no fd a t a e x c h a n g ef o r m a ta n dp r e s e n t e dt h ei m p l e m e n t a t i o no f t h ec a s ed e t a i l e d l y t h i s i su s e dt ot h ea c t u a ls y s t e md e s i g n e n h a n c e ds y s t e m sf l e x i b i l i t ya n d e x t e n d i b i l i t y , r e a l i z e dm a n a g i n gd a t a ，s h a r i n gi n q u i r y , d y n a m i cr e v i s i o n ， m u l t i p l a t f o r mo p e r a t i o ni nt h el b s s e r v i c es y s t e m i nt h i sp a p e r ，a i m i n ga tt h ec o m p l e x i t yo fs p a t i a ld a t as t r u c t u r e ，m a s s d a t a ，as p a t i a ld a t ao r g a n i z a t i o nm e t h o df o rm a s s i v ed a t ai sp u tf o r w a r d t h e m e t h o du s e sv e c t o rs v gf o r m a tb a s e do nx m ls t a n d a r d ，u s i n gg r a p h i c s e l e m e n ta sab a s i cl o g i cc e l l s ，o r g a n i z i n gd a t ab yt h em o d e lo fs p a c ee n t i t i e s ， u s i n gt h em e t h o do fg r o u p i n gt oo u t p u tg r a p h i c sd a t af r o mg r a p h i ce l e m e n t d a t a b a s e t h ed a t at a b l es t r u c t u r ei sv e r yc l o s et os v gd o c u m e n t ，d a t a b a s e s p a c es m a l l ，i n d e p e n d e n ta n de a s y t oe d i t ，e a s ya c c e s s ，e f f e c t i v eo r g a n i z a t i o n o ft h eg r a p h i c sd a t a ，i m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo ft h ed a t a b a s et or e a da n d s e c u r i t y t h ee m p h a s i so ft h et h e s i sw a st h ed e s i g no fi n t e r o p e r a t i o np a t t e r ni n l b ss y s t e m ，t h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to fl b sm o b i l et e r m i n a la n dt h e d e v e l o p m e n t a n d r e a l i t y o fw e bs e r v i c e st e r m i n a l r e a l i z e d t h e n i 武汉工程大学硕士学位论文 s y n c h r o n i z a t i o nb e t w e e nt h em o b i l ep h o n ea n dt h ew e bs e r v i c e si nt h el b s m o b i l et e r m i n a l ，c o m p l e t e dt h ed a t a b a s ei n f o r m a t i o n s i n q u i r y , s v g g r a p h i c sd i s p l a y , s c a l i n g ，t r a n s l a t i o n ，s e r v e rm a n a g e m e n ta n ds oo n o nt h e b a s i so fd e p t hs t u d yo fw e bs e r v i c er e l a t e dt e c h n o l o g i e s ，a n a l y s i sa n d r e s e a r c h e dt e c h n o l o g i e so fw e bs e r v i c e sd e v e l o p m e n t ，r e g i s t r a t i o n ，q u o t ea n d i n t e g r a t i o ni nt h ew e bs e r v i c e st e r m i n a l m a d es p m i a ld a t ap r o c e s s i n g f u n c t i o n st ow e bs e r v i c e si n t e r f a c ea n dp r o v i d et h e mf o ru s ea c c o r d i n gf o r e x t e r n a li n t e r f a c ea n d p r a c t i c e d i t a c c o r d i n g m i c r o s o r n e tf r a m e w o r k t e c h n o l o g i e sa n ds u m m a r i z e dt h ek e yp r o b l e m sa n dp r a c t i c a le n g i n e e r i n g e x p e r i e n c e si nd e v e l o p m e n tb a s e do nl b ss y s t e m t h r o u g ht h ec l i e n ts y s t e m c a l lt e s t ，t h ee f f e c ti sg o o d k e y w o r d s ：l b s ；w e bs e r v i c e s ；s v g ；j 2 m e ：g r a p h i c sd a t a b a s e i v 目录 目录 第1 章绪论1 1 1 基于l b s 概念l 1 1 1l b s 的定义l 1 1 2l b s 的应用范畴2 1 2 研究背景及其意义2 1 3 国内外l b s 发展状况3 1 3 1 国外l b s 的发展现状3 1 3 2 国内l b s 发展现状4 1 4 课题内容m 5 1 5 本文的结构6 第2 章实现l b s 系统的关键技术7 2 1w r e bs e r v i c e 技术7 2 1 1w e bs e r v i c e 的体系结构l o 2 1 2w e b 服务的基石x m l 1 l 2 2s v g 技术。13 2 2 1 移动平台的利器- m o b i l es v g 。1 4 2 2 2s v g 的特征和优势15 2 3j 2 m e 开发平台技术16 2 3 1 j 2 m e 的产生1 6 2 3 2j 2 m e 平台的体系结构1 7 2 3 3c l d c 技术18 2 3 4m i d p 技术1 9 2 4 本章小结2l 第3 章基于s v g 组件式的l b s 系统2 3 3 1l b s 系统的组成2 3 3 2l b s 系统的总体设计2 3 3 2 1 系统体系结构设计2 4 3 2 2l b s 服务端框架结构2 6 3 2 3l b s 移动客户端体系结构2 7 3 3 综合数据库设计2 8 3 4 本章小结3 0 v 武汉工程大学硕士学位论文 第4 章关键问题的研究31 4 1 基于j 2 m e 平台的移动端访问w e b 服务3l 4 2 基于组件技术的图元数据库构建3 3 4 2 1 图元数据库设计3 4 4 2 2s v g 文档的输出。3 8 4 3 基于x m l 格式的s v g t 数据流的生成4 0 4 4 基于j 2 m e 技术的断点数据续传4 l 4 5 本章小结4 3 第5 章l b s 系统功能开发与实现。4 5 5 1l b s 服务端功能设计4 5 5 1 1w e b 服务开发环境4 5 5 1 2w - e b 服务的开发实现。4 5 5 2l b s 系统移动客户端功能开发与实现5 3 5 2 1 开发环境5 3 5 2 2 移动客户端主要功能5 4 5 2 - 3 移动客户端主要模块设计和部分功能实现5 4 5 3 本章小结。6 6 第6 章结论6 7 参考文献6 9 攻读硕士学位期间发表的论文7 3 致 射7 5 v i 第1 章绪论 1 1 基于l b s 概念 1 1 1l b s 的定义 第1 章绪论 l b s ( 基于位置服务) 又称为移动服务，它是通过使用定位技术来获 得移动终端的位置信息，利用电子地图平台提供给移动用户本人或他人， 实现各种与位置相关的业务【。l b s 是由i n t e r n e t 技术、数据库技术、定 位技术以及无线通信网络之间相互整合而衍生的产物。从狭义地说，l b s 业务是通过无线通信网络获取移动用户的地理位置信息，在g i s 平台的 支持下提供相应服务的一种无线增值业务服务。从广义地说，只要是基 于位置的信息服务都属于位置服务【2 1 ，有些业务可能与用户本身的位置并 无关系，例如对公交线路的查询。不过l b s 业务应用最多的仍是与移动 终端用户本身的位置紧密相关的那些业务【3 】。 l b s 系统的和优势的通过无线网络发送基于位置的信息业务与服 务，让这种服务应用到每个人、每个位置、任何时间以及无论任何设备。 因此它具体特点如下【4 】： 定位手段的丰富性：除了广泛应用在g p s 系统之外，基于移动通信 设备的无线定位技术也越来越多的被应用。 通讯手段的广泛性：例如g s m ，g p r s ，c d m a 等网络中的s m s ， m m s ，h t t p 都可以作为l b s 系统数据交换的通讯方法【5 1 。另外，在国 内己经建设了众多的无线通信专网，像有线电话、卫星通信等均可成为 l b s 的通信手段。 用户终端的多样性：和通信手段相对应的g p s 、智能手机、p d a 等 都可以作为l b s 业务的用户终端。由于手机在灵活性、方便性和普及性 等方面有着无可比拟的优势，使用手机作为l b s 系统的移动终端具有很 高的实用性。 武汉工程大学硕士学位论文 1 1 2l b s 的应用范畴 单纯的位置服务是不可能给人们带来巨大的经济效益和社会效益， 在1 9 9 4 年美国学者就提出l b s 业务的三大目标：空间信息、社会信息和 信息查询，这样就构成了l b s 业务的应用范畴。根据这三个目标位置服 务大致上可以分为以下几类【6 】【7 】： 1 ) 位置查询与位置相关的信息服务。移动定位技术可以提供相关的位置 信息服务。倘若用户要查询自己的位置，网络就会定位用户的位置信 息，然后把相应的信息很快显示到用户的移动终端设备屏幕上面。还 有与位置相关的信息发布与查询，移动互联网技术和l b s 相结合，可 以轻易的实现移动终端的周边环境信息，比如气象、交通状况、黄页、 宾馆、餐厅、导购等。 2 ) 与位置相关的服务：包括与位置相关的计费、相关的网络优化、广告 的发布、商务安全服务以及呼叫转移等。例如，现在手机登陆网上营 业厅，既可以是自己登陆，也有可能是别人盗用密码登陆，这时移动 运营商就会发送一个服务信息提醒用户。 3 ) 跟踪服务：包括车辆导航、货物跟踪、老人、小孩监护、公安追踪以 及公共安全监护等，只需在要导航的车辆中安装一个移动导航仪，并 且在覆盖的范围内，无线网络为导航仪提供位置信息，并将信息传输 到负责交通管理的调度中心，这样就可以为车辆进行管理和导航。 4 ) 辅助服务：像紧急求助、医疗救助等，用户在不知道本身位置的情况 下，可以拨打求助电话，移动网络就会启动支持位置服务的功能，得 到用户的位置信息，并把位置信息和求助语音发送到救援中心。 l b s ( 位置服务) 是二十一世纪中一项很重要的增值业务，l b s 业务的 应用与人们日常生活息息相关，而随着位置服务的拓宽发展，l b s 系统还 可以跟各种信息系统相结合，衍生出不同的个性化位置信息服【8 】。 1 2 研究背景及其意义 随着无线3 g 传输技术快速发展和人们对从移动互联网上获得信息 的需求增加，使手机由单一的通话功能转向支持多种业务的个人信息平 第1 章绪论 台，因此基于无线网络和移动终端的信息业务也受到了越来越多的人们 关注，于是3 g 服务进入高速发展的时期，具有空间特性的位置信息越来 越多地被利用，l b s ( l o c a t i o nb a s e ds e r v i c e ，基于位置服务) 被认为是最 有潜力的3 g 服务之一【9 】。 l b s 是建立在定位服务技术基础上的一种服务，移动终端通过定位 技术获取用户位置，并通过无线传输发送到l b s 服务器，l b s 系统根据 用户的服务请求把响应的服务信息反馈到用户终端。在现实生活中丰富 的位置服务成为人们的得力助手，诸如：车辆电子导航、紧急呼叫、位 置追踪、公交地图查询等位置服务；还可以衍生出像酒店指南、火车时 刻表等特色信息服务。l b s 在各行业、企业中也有着良好的市场前景。 企业可以利用l b s 系统对物流配送车辆进行实时监控和追踪，从而达到 线路优化、节约物流成本的目的；公安机关也可以引入村道通系统，进 行人员定位、轨迹跟踪、对突发事件警力调度等，保障社会安全。 鉴于l b s 良好的发展前景，通过研究s v g 技术在l b s 中的应用， 设计一个基于s v g 图形服务组件的l b s 勘察工程应用系统，解决地理空 间数据的传输和在移动端的表达，减少l b s 系统中地理空间数据的传输 量，同时利用s v g 的开放性使系统能够支持更多类型的移动终端。使l b s 系统能够向用户提供更高质量的服务。以实现本地、异地工程勘察数据 的集中管理，查询对比现场地质分层情况、动态修改、多平台操作为最 终目标，并形成对主要业务数据同时进行适于p c 客户端和移动平台( 手 机) 的查询、修改、显示等数据交换功能。 1 3 国内外l b s 发展状况 1 3 1 国外l b s 的发展现状 l b s 系统最早是产生于美国，1 9 9 6 年，美国联邦通信委员会( f c c ) 要求 移动运营商为手机用户提供e 9 1 1 ( 紧急救援) 的服务，于是l b s 出现在人 们的视线中，美国利用其强大的空间信息技术的优势和网络技术的优势， 将l b s 业务引入到移动通信、公共安全、交通以及应急处理等各行各业 中去，并为国家的安全保障和社会公众提供业务服务。2 0 0 1 年1 0 月1 日， 抽 武汉工程大学硕士学位论文 s p r i n tp c s 成为美国提供e 9 1 l 服务的首家移动运营商【1 0 1 ，并于2 0 0 4 年 4 月推出了汽车救援的服务。2 0 0 6 年5 月2 6 日，美国第二大移动运营商 v e r i z o n 无线公司也宣布，该公司已经达到了f c c 的e 9 1 1 要求，可以向 9 5 的网内手机提供l b s 业务。随着g p s 和无线互联网技术的发展，l b s 业务需求逐渐呈大幅度增长的趋势，目前在北美大多数的手机都有g p s 功能，消费者也逐渐接受了基于手机的定位和导航的服务。在这种情况 下，几个主要的移动运营商也都开始制定了l b s 应用规划，业务涉及到 三维地图、实时路况、广告、游戏和社区等，此外广告模式也被引入到 定位导航服务中去，被认为是一个重要的商务模式组成部分。而2 0 0 8 年 更是被认为北美l b s 业务走向深入应用和快速发展的一个转折点。在欧 洲，3 u k 、法国o r a n g e 、德国t - m o b i l e 等移动运营商都已经提供了商用 的l b s 服务。与欧美等国家相比，日韩两国在l b s 的商业应用方面有一 定的领先优势，这主要得益于3 g 业务在日韩快速发展。日本的k d d i 基于较为先进的c d m a 网络，将l b s 业务作为与d o c o m o 竞争的一个 重要手段，目前已经推出了上百种业务类型，其中以美食指引、娱乐黄 页、气象与交通导航最为受欢迎。在韩国，l b s 业务也受到了政府的大 力支持，同时韩国的c d m a 网络支持基础也相对较好，因此l b s 业务发 展程度比较高。综合来说，日韩两国的l b s 业务已经从入门级的服务转 向丰富的应用发展，市场成熟度也处于世界的领先水平。 l - 3 2 国内l b s 发展现状 和发达国家相比，中国的l b s 业务市场起步比较晚，但是中国有一个 巨大的l b s 用户群，拥有相当广阔的市场前景。目前中国的l b s 业务主 要是由基础电信运营商为主导，和地图服务商等协作的方式提供相关应 用服务。同时，以诺基亚和g o o g l e 为代表的终端厂商和互联网服务商也 开始通过各种方式进入l b s 市场。我国的l b s 业务开始于2 0 0 1 年5 月 北京移动公司基于移动梦网卡率先推出位置服务，随后在各省陆续推 出2 0 0 1 年初，福建省移动公司率先与诺基亚签订了移动定位商用合同，建 成亚洲第1 套移动定位系统中国联通也在2 0 0 3 年7 月推出定位之星的业 第1 章绪论 务，并且开发了面向中小企业的“星图业务 ，通过互联网为移动用户提 供定位、地图、历史轨迹查询和指挥调度服务。2 0 0 6 年推出的导航业务 则能够通过高通的g p s o n e 芯片，利用基站辅助g p s ，实现5 米到5 0 米 的连续、精确的定位，并在全国漫游。2 0 0 5 年到2 0 0 6 年，中国移动也曾 尝试过“基站定位”的位置服务，即通过信号的强弱，将位置精确度定位 在4 0 米到4 0 0 米的范围内，在2 0 0 7 年的通信展上，中国移动展出了“交 通信息化方案。国内l b s 服务面向个人业务主要是个人定位、信息查询、 路径查找服务、广告以及手机游戏等服务；在行业应用方面，主要应用在 公安、交通、消防、地理、新闻媒体和企业等领域实现人员追踪、物品 跟踪和交通监控等方面。在社会公益应用方面，为社会提供基于位置的公 共安全业务。例如11 0 、l1 9 、1 2 0 、1 2 2 等紧急业务【l l 】。中国移动还在一些 地区与1 2 5 8 0 结合起来，开展语音导航试点服务。在产业链合作方面， 7 中国移动地图和高德合作开发、g i s 服务商包括泰为和冠图两家服务商， 目前提供基站定位和a g p s 两种业务。在北京2 0 0 8 奥运会期间，中国移 动曾向大众提供查询奥运场馆、酒店等路线和位置业务信息，并且为奥 组委提供了车辆调度等服务。总之，国内l b s 服务目前已经涵盖了社会 的各个方面，市场潜力非常巨大【1 2 1 。 1 4 课题内容 由于工程勘察的信息主要依赖于地理位置；根据地理坐标位置的不 同而不同的，因此本文参考l b s 方面的研究成果，根据l b s 系统的特点， 通过研究w e bs e r v i c e s 和s v g 技术，进行矢量图元数据整合，并将图元 组成服务组件，以及研究基于l b s 系统的数据库技术和图形交互技术。 在完成研究的基础上采用w e b 服务组件以及结合s v g 图形技术，设计了 以智能手机为主要客户终端类型的工程勘察综合信息系统，方便勘察应 用开发，提高服务质量，可扩展性及可维护性等，在保证一定性能和响应 速度的前提下，为用户提供适合其使用目的和所处环境的查询、修改服 务。 武汉工程大学硕士学位论文 1 5 本文的结构 * 本文以参与开发的工程勘察综合信息系统为依托，讨论了l b s 系统 的特点和解决方案，论文共分为五个部分：在绪论中简单介绍了l b s 相 关概念、应用范畴，并叙述了论文的研究背景和意义，梳理了论文的研 究内容；第二章中概括介绍了论文中用到的关键技术，w e bs e r v i c e 技术 和s v g 图形技术以及j 2 m e 移动开发技术，详细说明了各项技术的特点 和优势；第三章对l b s 系统进行设计，提出系统的设计目标，对l b s 系 统的框架进行了完整的、详细的设计，并对数据库的设计作出了详细的 介绍；第四章主要是关键技术的研究，针对j 2 m e 移动平台如何访问w e b 服务，基于组件技术的图元数据库设计，x m l 格式的s v g t 数据流的生 成，以及j 2 m e 断点续传等技术进行了细致的研究开发；第五章主要针 对w e b 服务端和移动客户端的系统开发，通过对具体模块的程序设计并 结合前面的技术理论给予了l b s 系统的实现和验证，演示说明l b s 系统 的设计思路和特点；第六章在总结部分主要总结了本次毕业设计的研究 成果，并给出下一步的工作规划和解决方案。 第2 章实现l b s 系统的关键技术 第2 章实现l b s 系统的关键技术 2 1w e bs e r v i c e 技术 w e bs e r v i c e 可以定义为是一种接口，它描述了一组操作，使用标准 的x m l 消息传递技术，再由网络访问这些操作，w e bs e r v i c e 可完成指 定的任务或任务组。w e bs e r v i c e 采用标准的、形式化的x m l 定义进行 描述，被称之为服务描述，它提供了与该服务进行交互所必须的所有细 节，包括消息格式、传输协议以及位置邓。该接口还隐藏了实现服务的 所有细节，这就要求基于w e bs e r v i c e s 的应用在实现过程中具有耦合松 散、面向组件、并且能够跨平台的技术。w e bs e r v i c e s 既能独立的使用， 也可以结合其他的w e bs e r v i c e s 来完成复杂的商务交易【1 3 1 。 一般来说，服务具有以下9 个特点【1 4 1 ： 。 1 ) 服务是可以被重用的：服务所包含的逻辑不仅可以被用于最初的设计 目的，也可以用于其它的目的，即服务可以出现在不同的应用中，它 是与上下文无关的。 2 ) 服务都是具有服务合同的：指的是服务消费者和服务提供者之间的协 议，服务消费者和服务提供者都必须遵守该协议，这样服务才能顺利 的进行，并达到双方所预期的结果，在服务实现时，服务协议一般包 括w s d l 文档、x m ls c h e m a ( 定义交换数据类型) 、w s p o l i c y 文档以 及s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ( s l a ) 等。 3 ) 服务之间是松藕合的：指两个事物之间的依赖关系，服务的松耦合带 来很大的方便，如果两个服务之间耦合松，这样服务就容易变化，反 之太紧密就会导致一个服务变化引起多数甚至全部的服务变化，从而 使变化难以实施。服务之间的松耦合是通过服务合同来实现的，即服 务之间只依赖于服务合同，只要服务合同保持不变，服务逻辑实现的 改变对服务之间的交互就不会产生影响。 4 ) 服务隐藏具体的逻辑：在上面已经提到了服务之间是松耦合的，即服 务之间只依赖于服务合同，服务合同只提供了服务之间交互所需的必 要信息，而不能暴露服务内部逻辑如何实现的信息，这样服务就隐藏 武汉工程大学硕士学位论文 了具体的逻辑，外界只能看到服务合同。 5 ) 服务是可以组合的：可组合性是服务的一个非常重要的特点，通过服 务之间的组合，可以构建出一个新的服务，这个新的服务可以完成单 个服务所不能完成的服务业务，用来满足用户特定的需求。同时通过 服务的组合，也可以得到不同粒度的服务。 6 ) 服务是可被发现的：是指服务能够通过某种机制被潜在的服务消费者 发现，从而可以实现服务的价值，为了能够使服务消费者发现，服务 需要提供足够详细的用于描述自身的元信息，通过这些元信息，服务 消费者能够判断是否就是自己所需的服务。 7 ) 服务是自治的：是指服务对其所包含的逻辑的控制，即服务的逻辑必 须被限定在某一个范围内，在这个范围内该服务对其所包含的逻辑要 有绝对的控制权，而其它服务不能控制其逻辑，只能与之交互。 8 ) 服务是无状态的：服务的无状态性指的是服务本身并不保留任何状 态，服务消费者和服务提供者进行数据交互后，服务本身并不保留任 何信息，处理完毕之后，就立即会销毁之前的处理，继续下一个请求 处理。 9 ) 服务是粗粒度的：服务一般都是粗粒度的，粒度是度量组件相对大小 的一种方式，粗粒度的服务可能是一个特定的服务的完整执行，而细 粒度可能只是实现这个粗粒度服务接口中的一个具体内部操作。虽然 服务是粗粒度的，但是并不说明服务的粒度都是一样的，服务之间可 以有不同的粒度，通过服务组合可以得到更大的粒度服务，如何设计 适当的服务粒度是设计服务时的主要内容之一。 在w e bs e r v i c e 中包含了许多协议规范，比如描述、发布、发现、传 输等，这些协议规范就构成了w e bs e r v i c e 的技术栈，在这个技术栈中协 议相互依赖，上层功能必须依靠下层的支持【1 5 】。如图2 - 1 所示。+ 第2 章实现l b s 系统的关键技术 g e bs e r v i c e s 发现层 d d m l i m g m u m 明m i g e bs e r 订c e s 描述层 s d l x i l 消息层 9 ) p 编码格式层 几 网络传输层l 册、s i t p 、f t p 等 图2 - 1w e bs c n ，i c 鹤技术栈 w e bs e r v i c e 发现层：主要是帮助客户端可以获取服务描述，解析远 程服务的位置，通过u d d i ( u n i v e r s a ld i s c o v e r y ，d e s c r i p t i o n ，i n t e g r a t i o n ) 来实现。u d d i 是w e bs e r v i c e 的信息注册规范，它定义了一种编程接口， 通过u d d i 提供的接口，企业可以发布自己的w e bs e r v i c e 让用户进行查 询、调用等，也可以查询特定服务的描述信息。 w e bs e r v i c e 描述层：是通过w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 为客户端提供服务的描述信息，w s d l 基于x m l 标准格式。w s d l 将 服务的描述分为服务的实现和服务的接口。它将服务描述成为能够进行 消息交换的通信端点的集合，用来表达w e bs e r v i c e 的作用、位置及如何 调用等。 x m l 消息层：x m l 即可扩展标记语言，是w e b 服务平台中表示数 据的标准格式。作为w e b 服务的核心基石，x m l 为我们提供了一个标准 的、可移植的商业数据转换的标准描述，但却没有一个标准的方法应用 在系统之间交换数据【1 6 】。为此，需要在x m l 消息层中建立一个新的标准， 这就是w 曲服务标准，它是构筑在网络传输层之上，如s o a p ( 简单对象 访问协议) 、w s d l ( w e b 服务描述语言) 、u d d i ( 统一描述、发现、集成) 以及w s f l ( w e b 服务流语言) 都属于这个标准。 编码格式层：通过x m l 为客户端和服务器端提供一个标准的、与平 台无关的数据交换的编码格式。 网络传输层：主要为服务客户端和服务器端提供了数据交换的网络 通信协议，由h t t p 、s m t p 和f t p 等实现。 武汉工程大学硕士学位论文 2 1 1w e bs e r v i c e 的体系结构 在w e bs e r v i c e 的结构体系中主要包含了三种角色【1 7 1 1 8 】：服务消费 者、服务提供者和服务注册中心。 服务消费者：它可以作为一个是搜索、调用服务的软件程序，也可 以是其他服务的软件模型，它从服务注册中心查询到适合自己的服务， 并根据接口的说明信息通过传输协议绑定服务并执行该服务。它主要通 过以下步骤来实现： 1 ) 首先发现所需服务提供的w s d l 描述文档，并且通过访问该服务在服 务注册中心的注册表项来调用。 2 ) 通过w s d l 文档的描述信息，利用s o a p 协议与提供的服务进行数 据通信。 服务提供者：主要是负责创建服务，并为该服务创建一个服务描述， 它接受和执行来自服务消费者的请求，通过服务注册中心将自己的服务 和接口协议进行注册、发布，以便服务消费者发现和调用其服务。它需 要通过以下步骤实现： 1 ) 定义服务的实现功能。 2 ) 设计并实现这些功能。 3 ) 利用w s d l 描述服务。 4 ) 在服务注册中心注册、发布w s d l 文档。 服务注册中心：它提供了可以用来展示服务功能的目录，服务消费 者通过查询存储有服务信息库的注册中心，找到所需服务的接口信息【1 9 1 。 它可以提供增加、删除和修改已发布的服务数据，并且可以按用户的请 求在注册表中心查询服务数据的功能。 在w e bs e r v i c e 的体系结构中还包含三种主要的操作【2 0 】：发布、发现 以及绑定调用。 发布：即注册服务，通过发布服务描述以让服务消费者得以发现和 调用，这样才可以使服务被访问。 发现：即服务查询，服务消费者到服务注册中心查询其需要的服务。 绑定调用：即绑定和调用服务，在检索完服务描述之后，服务消费 第2 章实现l b s 系统的关键技术 者根据获得的服务描述信息来绑定和调用服务【2 l 】。 在w e bs e r v i c e 体系结构中三个角色互相操作完成，服务消费者向服 务注册中心发起查询，查找其服务，如果服务存在，服务注册中心就会 向服务消费提供服务的地址和接口协议，服务消费者根据得到的服务描 述信息后通过对服务进行绑定和调用。图2 2 是w e bs e r v i c e 在本文中的 体系结构图。 图2 - 2w e bs e r v i c e 体系结构图 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 ，可扩展标记语言) 【2 2 】是一种面向 i n t e m e t 应用的一种标记语言，它是w 3 c ( 全球信息网联盟) 组织在1 9 9 8 年初制定的一种通用语言规范。 x m l 是标记语言。通俗地讲，它就是用来给文本添加标记的一种语 言，既具有强大的描述能力，又具有非常适合于网络应用的简洁性。x m l 提供了一个格式标准，利用这个标准，你可以根据实际需要定义自己的 新的标记语言，并为你的这个标记语言规定它特有的一套标签。准确的 说，x m l 是一种源标记语言，它允许你根据它所提供的规则用来制定出 各种各样的标记语言。从某种意义上说x m l 是比h t m l 更抽象的一个 语言，通过对x m l 的部分进行定义，可以得出类似于h t m l 一样的语 言来。 在一个完整的x m l 文档中包含三个部分f 2 3 】： 武汉工程大学硕士学位论文 元素 x i l 文档是由每个元素组成，元素构成了x m l 文档的主框架。 在x m l 格式中，元素利用标签来表示，每个元素都包含开始标签和结束 标签。在标签中，还可以为元素指定其名称和属性。 命名空间：x m l 命名空间的作用是用来限定元素名称的范围。通过命 名空间，用户可以限定元素的名称，这样在不同的命名空间中，即使相 同的元素名称也可以明确区分它们。 x m l 架构：通过x m l 架构可以约束和指定x m l 文档的构成部分( 例 如数据类型、元素及其内容、属性及属性值等) 的作用、功能以及它们之 间的关系来定义和描述一个x m l 文档。 x m l 拥有其它语言所不具有的独特之处【2 4 】：例如更实用的搜索、开 发灵活的w e b 应用软件、不同来源数据的集成、多种应用的数据、本地 化计算和处理、数据显示的多样性、粒状的更新、基于w e b 发布数据、 升级性、压缩性、更加开放的标准。 由于x m l 具有许多h t m l 所不可比拟的优点，许多公司和组织都 提供了对x m l 的支持。如w 3 c 开发的p i c s ( p l a t f o r mf o ri n t e m e tc o n t e n t s e l e c t i o n ，i n t e m e t 内容挑选平台) 和r d f ( r e s o u r c ed e s c r i p t i o nf r a m e w o r k ， 资源描述框架) 、n e t s c a p e 的m c f ( m i c r o s o f tc o n n e c t o rf r a m