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摘要:市政管理信息具有分布式的特征,采用了基于J2EE架構(gòu)的市政管理信息集成,它能提供一個(gè)多層次的分布式應(yīng)用模型,能夠很好的解決市政信息的集成問(wèn)題,并且能實(shí)現(xiàn)信息的分布式管理,有利于保持市政管理各數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性、數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新和維護(hù)。
關(guān)鍵詞:J2EE;市政管理系統(tǒng);分布式管理
1市政管理信息集成的分布式體系結(jié)構(gòu)
市政各行業(yè)部門(mén)在地域上是分散的,市政管理信息絕大多數(shù)都與地理位置有著密切的關(guān)聯(lián),各種市政設(shè)施廣泛分布在城市的各個(gè)位置,具有地域性強(qiáng)、隱蔽、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn),同時(shí)市政行業(yè)綜合管理部門(mén)的數(shù)據(jù)及各行業(yè)部門(mén)所管理的專(zhuān)題數(shù)據(jù)在格式、詳盡程度等方面均存在差異,這為保持市政管理各數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性、數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新和維護(hù)等方面帶來(lái)了困難。對(duì)此采用了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)市政管理信息,由市政各個(gè)行業(yè)部門(mén)自主存儲(chǔ)和管理該行業(yè)的專(zhuān)題信息,而將全局性的信息如基礎(chǔ)地理信息、市政基礎(chǔ)設(shè)施信息、元數(shù)據(jù)信息等統(tǒng)一存放在市政管理中心,同時(shí)為保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性,還應(yīng)保持各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的同步更新。如圖1是市政信息集成分布式體系結(jié)構(gòu)圖(省略了基于因特網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)部分)。
按照?qǐng)D中的市政管理信息集成的分布式體系結(jié)構(gòu)圖,在各部門(mén)中存儲(chǔ)行業(yè)專(zhuān)題信息,如在供水公司建立供水?dāng)?shù)據(jù)服務(wù)器,由供水公司管理,并通過(guò)供水Web服務(wù)器連接至Internet,其他部門(mén)均采取類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)同步更新方面,僅僅將市政下屬各行業(yè)部門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生的變化部分傳送至市政管理中心的市政綜合數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,這樣在保證一致性的前提下又降低了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。
2基于J2EE的分布式數(shù)據(jù)管理技術(shù)
當(dāng)前的管理信息系統(tǒng)多采用“側(cè)重服務(wù)器”或“側(cè)重客戶(hù)端”,這兩種產(chǎn)品在客戶(hù)端與服務(wù)器端的負(fù)載平衡問(wèn)題上都具有一些缺點(diǎn),不利于企業(yè)級(jí)應(yīng)用?;贘2EE平臺(tái)上的分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),將頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)操作和復(fù)雜的GIS分析由服務(wù)器端完成,與用戶(hù)請(qǐng)求有關(guān)的控制任務(wù)交由客戶(hù)端完成,這樣可以較好的發(fā)揮客戶(hù)端和服務(wù)器端的性能。
J2EE是Sun公司提出的一種分布式企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的技術(shù)架構(gòu),其核心是一組規(guī)范和指南,它提供多層次的分布式應(yīng)用模型和一系列開(kāi)發(fā)技術(shù)規(guī)范。多層次應(yīng)用模型是根據(jù)功能把應(yīng)用邏輯分成為多個(gè)層次,每個(gè)層次支持相應(yīng)的服務(wù)器和組件,組件在分布式服務(wù)器的組件容器中運(yùn)行,J2EE各種應(yīng)用程序和組件之間的通信是建立在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的基礎(chǔ)之上的,這些協(xié)議包括HTTP、TCP/IP、SSL、RMI等,正是利用這些協(xié)議讓用戶(hù)只要有瀏覽器就可以獲得信息。J2EE有三個(gè)主要的組件模型:JSP、Servlet和EJB,在系統(tǒng)中,這三個(gè)組件可以提供強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)連接機(jī)制。J2EE為支持Java語(yǔ)言服務(wù)器部署提供平臺(tái)無(wú)關(guān)的、可移植的、多用戶(hù)、安全的標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)級(jí)平臺(tái)。
用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端與系統(tǒng)進(jìn)行交互時(shí),所有的客戶(hù)端程序,包括地圖的漫游、地圖的編輯、屬性的操作都是在瀏覽器中運(yùn)行的JavaApplet,這些Applet安裝在Web服務(wù)器的特定目錄下,在使用時(shí),用戶(hù)在客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)特定的網(wǎng)頁(yè),客戶(hù)端從Web服務(wù)器上下載Web層中的靜態(tài)HTML頁(yè)面、Applet或由JSP、Servlet生成的動(dòng)態(tài)HTML頁(yè)面。業(yè)務(wù)邏輯層的EJB從客戶(hù)層接收請(qǐng)求和數(shù)據(jù),并調(diào)用數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)組件,檢索數(shù)據(jù)庫(kù)層中相關(guān)的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層執(zhí)行SQL操作,通過(guò)JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)連接池與業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行交互,JDBC為Java應(yīng)用程序提供一個(gè)統(tǒng)一的接口,以完成到數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。業(yè)務(wù)邏輯層將相關(guān)數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層存儲(chǔ),并將處理后的數(shù)據(jù)返回給客戶(hù)端。與為了降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,將一部分計(jì)算交由Web服務(wù)器來(lái)完成,Servlet接收來(lái)自客戶(hù)端的Applet的調(diào)用。Web層通過(guò)調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的EJB,生成動(dòng)態(tài)的HTML傳輸給客戶(hù)層。為了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與實(shí)現(xiàn)邏輯的分離,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作封裝在EJB中,Servlet分發(fā)客戶(hù)端的請(qǐng)求消息,實(shí)現(xiàn)對(duì)EJB的調(diào)度功能。
3基于J2EE的市政管理信息集成
3.1市政管理信息集成框架
市政管理信息包括地理信息、市政設(shè)施信息、市政行業(yè)專(zhuān)題信息等,市政管理信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是在運(yùn)用地理信息系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)建立一個(gè)市政行業(yè)各部門(mén)可實(shí)現(xiàn)信息共享的動(dòng)態(tài)平臺(tái)。在了解市政管理工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,形成如圖3所示的市政管理信息集成框架。
由圖可見(jiàn),該框架包括多個(gè)層次,即數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、Web服務(wù)器層和客戶(hù)層。數(shù)據(jù)層主要存儲(chǔ)城市基礎(chǔ)地理信息、市政行業(yè)專(zhuān)題信息、市政設(shè)施信息以及政策法規(guī)、業(yè)務(wù)信息等,并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的維護(hù)、安全和管理等;業(yè)務(wù)邏輯層由一系列的服務(wù)組成,完成與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互,一些業(yè)務(wù)邏輯等功能;Web服務(wù)器層主要完成與客戶(hù)層的信息交互,提供各種功能調(diào)用接口,響應(yīng)來(lái)自客戶(hù)層的請(qǐng)求,客戶(hù)層是用戶(hù)的操作平臺(tái),客戶(hù)機(jī)上的Web瀏覽器是用戶(hù)與系統(tǒng)交互的界面。
3.2基于J2EE的市政管理信息集成體系結(jié)構(gòu)
如圖4所示結(jié)構(gòu),將市政管理信息集成體系的各個(gè)應(yīng)用邏輯按照不同的功能劃分為三種系統(tǒng)組件:數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)組件、功能組件、可視化組件。數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)組件定義一組方法供其他組件訪(fǎng)問(wèn)存放在各個(gè)庫(kù)中的數(shù)據(jù)源;可視化組件接收客戶(hù)端的請(qǐng)求以及顯示系統(tǒng)返回的結(jié)果;功能組件提供處理數(shù)據(jù)的各種功能,如GIS組件。
按照J(rèn)2EE的四層結(jié)構(gòu)分別部署在數(shù)據(jù)庫(kù)層、GIS應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器和客戶(hù)端中。系統(tǒng)的每個(gè)層都完成特定的任務(wù),且相互通過(guò)一定的通信協(xié)議進(jìn)行交互。
系統(tǒng)各個(gè)層次的組成結(jié)構(gòu)分別為:
(1)數(shù)據(jù)層:負(fù)責(zé)存儲(chǔ)所有市政管理信息。采用分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu),建立兩層的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。由市政各個(gè)部門(mén)行業(yè)分別建設(shè)相應(yīng)的專(zhuān)題子數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),在市政管理中心建立市政綜合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。按照OpenGIS所制定的空間數(shù)據(jù)模型和空間操作規(guī)范,采用對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間信息,其他信息采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),本層為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)服務(wù),如存儲(chǔ)業(yè)務(wù)邏輯層處理的結(jié)果,返回業(yè)務(wù)邏輯層需求的數(shù)據(jù),同時(shí)屏蔽數(shù)據(jù)源的變化,提供透明化的服務(wù)。
(2)業(yè)務(wù)邏輯層:GIS應(yīng)用服務(wù)器層,與底層的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間通過(guò)連接池進(jìn)行交互。負(fù)責(zé)接收來(lái)自客戶(hù)端和Web服務(wù)器的請(qǐng)求并將處理結(jié)果返回。其基本功能由EJB實(shí)現(xiàn)。
(3)Web層:Web服務(wù)器層,實(shí)現(xiàn)與客戶(hù)端以及業(yè)務(wù)邏輯層的雙向交互,接收客戶(hù)端傳送的請(qǐng)求交給業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行處理,接收業(yè)務(wù)邏輯層的處理結(jié)果并傳遞給客戶(hù)端。主要由JSP和Servlet提供客戶(hù)端組件,JSP和Servlet接收客戶(hù)端的請(qǐng)求并響應(yīng),將用戶(hù)的輸入發(fā)送到業(yè)務(wù)邏輯層的EJB組件中進(jìn)行處理。
(4)客戶(hù)層:客戶(hù)端應(yīng)用,負(fù)責(zé)管理與用戶(hù)的交互,實(shí)現(xiàn)GIS的可視化顯示,為用戶(hù)提供可操作的圖形界面,包括各種地圖操作,如放大、縮小、漫游、查詢(xún)等。
3.3基于J2EE的市政管理信息集成技術(shù)特點(diǎn)
基于J2EE平臺(tái)提供的多層次分布式模型可以很好的滿(mǎn)足市政管理信息的分布式集成需求,該體系結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)各層彼此獨(dú)立又相互協(xié)作。各層分工明確,完成一項(xiàng)特定的任務(wù),每個(gè)任務(wù)都由各個(gè)層分工協(xié)作完成。(2)系統(tǒng)的每層都由一些組件組成,每個(gè)組件都用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的任務(wù),組件功能由EJB實(shí)現(xiàn),由于Java程序具有一次編寫(xiě),多處使用的特性,可以根據(jù)需要將一個(gè)EJB組件多處使用。借助J2EE平臺(tái)提供的一系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和Java接口定義語(yǔ)言可以實(shí)現(xiàn)層之間的交互和組件的調(diào)用。
(3)基于J2EE的市政管理信息集成結(jié)構(gòu)具有松耦合性,方便維護(hù)。系統(tǒng)各種應(yīng)用程序和組件之間的通信是建立在J2EE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的基礎(chǔ)之上,各個(gè)組件的管理和實(shí)現(xiàn)獨(dú)立,與其他組件無(wú)關(guān),系統(tǒng)需求發(fā)生變化時(shí)只改變相應(yīng)組件,無(wú)需變動(dòng)全局。
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