基于J2EE的元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一

1、基于J2EE勺元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）摘要：對(duì)基于XML的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合、遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)持久化 以及用戶訪問(wèn)控制技術(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)；討論了元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)計(jì)思想和系統(tǒng)構(gòu)架，注重系統(tǒng)的可移植性、可維護(hù)性和 可擴(kuò)展性；實(shí)現(xiàn)了基于J2EE技術(shù)的元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：Java2平臺(tái)企業(yè)版；元數(shù)據(jù)管理；擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了海量的信息。如何有效地管理和組織這 些海量信息已經(jīng)成為一個(gè)突出的問(wèn)題。元數(shù)據(jù)機(jī)制是解決這一問(wèn)題的 有效手段。一些部門已經(jīng)針對(duì)數(shù)據(jù)在行業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)開發(fā)自己 的管理系統(tǒng)1。目前，在元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設(shè)中存在的主要問(wèn)題是: 基于不同操

2、作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理平臺(tái)不可移植、安全性差、難以維護(hù)和擴(kuò)展、缺乏統(tǒng)一的建設(shè)模式與內(nèi)容服務(wù)提供方式2, 3。以J2EE平臺(tái)為基礎(chǔ)的各項(xiàng)技術(shù)的成熟為這些問(wèn)題提供了良好的解決方 案。J2EE是一種利用Java2平臺(tái)來(lái)簡(jiǎn)化諸多與多級(jí)解決方案的開發(fā)、部 署和管理相關(guān)的復(fù)雜問(wèn)題的體系結(jié)構(gòu)。J2EE的核心技術(shù)是Java2平臺(tái)的 標(biāo)準(zhǔn)版，具有Java語(yǔ)言的特性，是一個(gè)開放的、跨平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，提供 了健全的意外事件處理機(jī)制，具有良好的可移植性和擴(kuò)展性?；贘2EE的元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)具有高效、穩(wěn)定、可復(fù)用、易維護(hù)的特點(diǎn);獨(dú)立于平臺(tái)，可以部署于 MicrosoftWindows、Linux、UNIX等操作系統(tǒng)之上；可對(duì)

3、 Oracle SQLServer2000 MySQL等多種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。但是J2EE涉及的技術(shù)種類繁多，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)需要準(zhǔn)確使用,而且基于J2EE的系統(tǒng)需要具有良好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，才能最大限度地 發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。盡管基于J2EE平臺(tái)的系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但目前J2EE還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用在元數(shù)據(jù)管理中。本文提出的基于J2EE架構(gòu)的元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建設(shè)方法和應(yīng)用實(shí)例，是將 J2EE引入元數(shù)據(jù)管理的一個(gè)初步嘗試。1關(guān)鍵技術(shù)研究 1.1基于XML的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合各個(gè)部門采用了不同的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很難 對(duì)這些元數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和發(fā)布。必須實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合。采用簡(jiǎn)單文本文件作

4、為中間介質(zhì)的信息交換方法不能描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu), 不適合用來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的元數(shù)據(jù)交換。XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息交換與共享已 經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。孫君明等人 4對(duì)基于XML的數(shù)據(jù)交換技術(shù)進(jìn)行了研究。XML是采用線性語(yǔ)法描述樹狀結(jié)構(gòu)的標(biāo)志語(yǔ)言。作為一種數(shù) 據(jù)交換的中間件，XML具有跨平臺(tái)、結(jié)構(gòu)化和自描述性強(qiáng)的特點(diǎn)。用XML實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的過(guò)程如圖1所示。在圖1中，首先各地的數(shù)據(jù)提供者通過(guò)瀏覽器將數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器, 由服務(wù)器端的XML引擎將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 XML文檔；再由一些服務(wù)組件根據(jù)需要對(duì)XML文檔進(jìn)行處理，如建立索引等。這樣，多源 異構(gòu)數(shù)據(jù)就被轉(zhuǎn)換成了具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的 XML文檔；通過(guò)對(duì)這樣具有固

5、定結(jié)構(gòu)的XML中間件的解析，實(shí)現(xiàn)從XML文檔到數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換，完成了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)4, 5。進(jìn)行信息發(fā)布時(shí)，根據(jù)客戶端的查詢條件在數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)的結(jié)果集，形成 XML文檔，將該文檔發(fā)送至客戶端；由客戶端的格式化工具解析該 XML文檔，顯示在客戶端。1. 2遙感數(shù)據(jù)的分塊存儲(chǔ)遙感數(shù)據(jù)（如DEM、TM、ASTERN）具有數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，應(yīng)用數(shù) 據(jù)庫(kù)中的大數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)，如 Oracle9i中的Blob、SQLServer200（中的Image。但是如果將它們直接存入數(shù)據(jù)庫(kù)中會(huì)造成系統(tǒng)效率低下；可采用一種分塊存儲(chǔ)的策略，將原始數(shù)據(jù)分割成大小一致的若干塊，一塊一 塊地進(jìn)行存儲(chǔ)。分塊大小要根據(jù)磁

6、盤的讀寫性能和網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能確定，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行效率低下6。每塊數(shù)據(jù)以一條記錄的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，包含數(shù)據(jù)的編號(hào)、步長(zhǎng)、時(shí)間等信息，并且建立索引。1. 3數(shù)據(jù)持久化為了能使系統(tǒng)部署在任意數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)上，加入了一個(gè)持久化層，作為 連接Java應(yīng)用和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的通道。為數(shù)據(jù)庫(kù)中的每張表建立一個(gè)Java對(duì)象，定義好對(duì)象與表之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，只需對(duì)Java對(duì)象進(jìn)行操作,不用關(guān)心SQL語(yǔ)句和系統(tǒng)最終使用的數(shù)據(jù)庫(kù)。持久層作為一個(gè)中間件,封裝對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，提供接口，隱藏?cái)?shù)據(jù)訪問(wèn)的細(xì)節(jié)7。1. 4用戶訪問(wèn)控制元數(shù)據(jù)的使用人員級(jí)別復(fù)雜，用戶管理困難。使用RBAC(Role-BasedAccessContr

7、ql基于角色的訪問(wèn)控制）模型，可以提高管理的效率和安全性。RBAC在傳統(tǒng)的用戶權(quán)限模型中引入了角色的概念。角 色是一組用戶的集合，也是一個(gè)授權(quán)的集合，它將一組用戶與權(quán)限聯(lián) 系起來(lái)。一個(gè)角色可以與多個(gè)用戶對(duì)應(yīng)，一個(gè)用戶可以擁有多個(gè)角色, 每個(gè)角色可以執(zhí)行多種權(quán)限，每個(gè)權(quán)限可以被多個(gè)角色共享。對(duì)一個(gè)用戶授予相應(yīng)的角色，使用戶可以進(jìn)行相應(yīng)的操作8。弓I入角色可以使系統(tǒng)的安全機(jī)制具有很大的靈活性， 減少了權(quán)限管理的負(fù)擔(dān)和代價(jià), 同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。2元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用本系統(tǒng)的各部門實(shí)際情況不同， 系統(tǒng)可能被部署到不同的平臺(tái)上, 而且需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行一定的擴(kuò)展和改進(jìn)。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，需要

8、 充分考慮到系統(tǒng)的可移植性和可擴(kuò)展性。2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)基于J2EE平臺(tái)，是一個(gè)瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，具有J2EE平臺(tái)可以跨系統(tǒng)使用的特性，采用MVC （ Model - View Controller）應(yīng)用框架。MVC設(shè)計(jì)框架的內(nèi)部原理比較復(fù)雜，將 MVC運(yùn)用到應(yīng)用程序中會(huì)帶來(lái)大量的額外工作，增加應(yīng)用的復(fù)雜性。但是MVC 可以輕松地實(shí)現(xiàn)程序代碼與 HTML的分離，而且MVC的三個(gè)模塊相互獨(dú)立，可以構(gòu)造良好的松耦合構(gòu)件，提高應(yīng)用系統(tǒng)的可維護(hù)性、可擴(kuò) 展性、可移植性和可復(fù)用性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用考慮，應(yīng)使用MVC設(shè)計(jì) 框架9。本系統(tǒng)在傳統(tǒng)的B/S三層結(jié)構(gòu)上作了一定的改進(jìn)。(1)表現(xiàn)層。

9、在該層使用Struts框架。Struts是一個(gè)MVC模式的表現(xiàn)層應(yīng)用框架。瀏覽器向Web服務(wù)器提出請(qǐng)求后，Web服務(wù)器會(huì)把請(qǐng)求 交給控制器處理。ActionServlet控制器根據(jù)請(qǐng)求的不同，將它們轉(zhuǎn)發(fā)給 不同的Action實(shí)例。Action實(shí)例在這里充當(dāng)了用戶請(qǐng)求與業(yè)務(wù)處理邏 輯之間的適配器，它只負(fù)責(zé)控制整個(gè)程序的流程，不關(guān)心具體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了請(qǐng)求與業(yè)務(wù)邏輯的分開。本系統(tǒng)使用一個(gè)高效的Action類DispatchAction類。只要繼承該類，就可以在一個(gè) Action中集成多個(gè)業(yè)務(wù)方法，有利于系統(tǒng)的維護(hù)。在視圖顯示方面，其大量使用了Struts標(biāo)簽，用來(lái)控制顯示的邏輯和內(nèi)容。由于不同平

10、臺(tái)采取的編碼方式不同，在進(jìn)行系統(tǒng)移植時(shí)很容易出現(xiàn)中文亂碼問(wèn)題。在這里使用一 個(gè)可插拔式的過(guò)濾器，實(shí)現(xiàn)對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)的預(yù)處理及后處理，很好地 解決了字符編碼問(wèn)題，使系統(tǒng)可以在不同的平臺(tái)上進(jìn)行移植。七夕，只因有你,總有一些人牽腸掛肚難以忘記,總有一些日子溫暖甜蜜最為珍惜從春夏到秋冬，從陌生到熟悉,雖不能時(shí)時(shí)聯(lián)系，卻總在特別的日子想起你,七夕快樂(lè)，我的朋友。七夕，只因有你,因?yàn)橛心?，再苦生活也不覺(jué)得累，再大的險(xiǎn)阻也無(wú)所畏,再大的波折也不擔(dān)憂,再痛的經(jīng)歷也會(huì)忘記,因?yàn)橛心?，我就擁有了整個(gè)世界,謝謝你出現(xiàn)在我的生命里。七夕快樂(lè)，我的朋友。七夕，只因有你，相識(shí)，是最珍貴的緣分,牽掛，是最真摯的心動(dòng),思念，是最美麗的心情,問(wèn)候，是最動(dòng)聽的語(yǔ)言,在這七夕到來(lái)之際，最美的祝福送給你,七夕快樂(lè)，我的朋友。七夕，只因有你，雨點(diǎn)輕敲窗，風(fēng)吹散了夢(mèng)想,唯有你的模樣依舊在腦海里徜徉,夜深人靜時(shí)，你占滿了心房,舍半生輕狂，半世時(shí)光,只為擁有一段和你相處的珍貴情緣,七夕快樂(lè)，我的朋友。七夕，只因有你,雖然相距很遠(yuǎn)，但兩顆心卻緊緊相連雖然不常見面，音容笑貌猶如眼前,悄悄的挾一縷情絲，放飛在炎炎夏日默默的拽一絲牽掛，懸掛在無(wú)垠宇宙靜靜的捎一聲問(wèn)候，盛開在七夕佳節(jié)七夕快樂(lè)，我的朋友。七夕，只因有你,祝福，是一種真實(shí)的心意,是一種甘甜的快樂(lè),是一種浪漫的味道,是一種溫馨的記片乙,是一種美麗的幸福,更是我們情誼永遠(yuǎn)