72 在Java中操作幾何體

1、7.2 在 Java 中操作幾何體如你所見，空間對象以SDO_GEOMETRY類型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫表中。要在Java中對其 進(jìn)行處理，必須首先使用JDBC從數(shù)據(jù)庫中讀取它們，然后把它們映射為Java 類。把SDO_GEOMETRY類型映射為Java類是比較簡單的，這都?xì)w功于Oracle Spatial 提供的API接口。API本身是比較簡單的：它有一個(gè)主要的包(oracle.spatial.geometry)，該包中包含兩個(gè)主要的 類(JGeometry和 J3D_Geome try)。這個(gè)API在Oracle Dat abase 11g中被顯著地加強(qiáng)了。它現(xiàn)在 包含許多幾何體的處理函數(shù)，同時(shí)也包

2、含可以在一些標(biāo)準(zhǔn)格式(GML、WKT和ESRI 等格式)間進(jìn)行幾何體格式轉(zhuǎn)換的工具函數(shù)。這些工具都位于oracle, spatial. util 包中。Oracle Spatial 的 Java API 由位于 Oracle 安裝目錄($ORACLE_HOME/md/jlib ) 下的兩個(gè)JAR文件(sdoapi.jar和sdoutl.jar)組成。要在應(yīng)用中使用API，須 記得要在類路徑(classpath)中包含上述目錄。你也需要JDBC驅(qū)動(dòng)和XML解析 器(僅用于處理GML)。下面是在Windows環(huán)境中你的類路徑的設(shè)置：C:set classpath=.;%ORACLE_HOME%jd

3、bclibojdbc14.jar;%ORACLE_HOME%mdjlibsdoapi.jar;%ORACLE_HOME%mdjlibsdoutl.jar;%ORACLE_HOME%libxmlparserv2.jar;Oracle Spatial Java API的文檔(Javadoc)在Oracle文檔全集中有，也可以 在你的Oracle安裝目錄中的兩個(gè)文檔$ORACLE_HOME/md/doc/sdoapi.zip和 sdoutl.zip 中找到。在Apress站點(diǎn)中可以找到大量的關(guān)于如何讀、寫和處理幾何體的Java完整示例。 表7-1中列出了這些程序。表7-1 程序示例程序返回信息Sdo

4、Print. java打印出任意表中幾何體的結(jié)構(gòu)SdoExport. java把表中一部分或全部的幾何體導(dǎo) 出到格式為WKT、WKB、GML或其他的文件SdoImport. java把先前導(dǎo)出的幾何體導(dǎo)入到表中7.2.1 使用 JGeometry 類Java中操作幾何體的主要工具就是JGeometry類。它使你可以對數(shù)據(jù)庫中的幾 何體進(jìn)行讀寫，同時(shí)也可以對幾何體進(jìn)行檢查，創(chuàng)建新的幾何體和對這些幾何體 進(jìn)行一系列的轉(zhuǎn)換。幾何體的讀寫當(dāng)你用SQL的SELECT語句讀取對象類型(如SD0_GE0METRY類型)時(shí)，JDBC返回 一個(gè)Java結(jié)構(gòu)-更精確地說，是oracle.sql.STRUCT對象。

5、在寫一個(gè)對象的時(shí) 候(用INSERT或UPDATE語句)，你仍需要通過oracle.sql.STRUCT對象來傳遞。 對STRUCT的解碼和構(gòu)造都是相當(dāng)復(fù)雜的，而Oracle Spatial Java API(JGeometry類)的主要目標(biāo)就是使得這種操作變得簡單。JGeometry類提供了兩種把STRUCT轉(zhuǎn)換成JGeometry對象的方法：load ()方法用于讀入STRUCT，返回JGeometry對象。當(dāng)你對由SELECT語句返回 的幾何體進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，用該方法。store()方法與load ()方法相反。它把JGeometry對象轉(zhuǎn)換成可以通過INSERT 或UPDATE語句寫回

6、數(shù)據(jù)庫中的STRUCT對象。為幾何體對象而優(yōu)化的序列化(pickling)及反序列化(unpickling)方法。因此 它們應(yīng)當(dāng)執(zhí)行得更好。對于讀取一個(gè)幾何體，首先要把這個(gè)對象以字節(jié)數(shù)組的形 式讀入，然后把這個(gè)數(shù)組傳遞給load()方法。圖7-4展示了這個(gè)過程。loadO oracle, spatial-java oracle.spatial.util.SampleShapefile ToJGeomFeature -h -p 1521-s orcl111 -u spatial -d spatial -t us_cities -f shp_c ities -r 8307hos

7、t: port: 1521sid: orcl111db_username: spatialdb_password: spatialdb_tablename: us_citiesshapefile_name: shp_cities10.SRID: 830711.Connecting to Oracle10g using. .1,1521,orcl111, spatial, spatial, us_cities, shp_cities, null, 8307Dropping old table.Creating new table.15.Convertingr

8、ecord#10of19516.Convertingrecord#20of19517.Convertingrecord#30of19518.Convertingrecord#40of19519.Convertingrecord#50of19520.Convertingrecord#60of19521.Convertingrecord#70of19522.Convertingrecord#80of19523.Convertingrecord#90of19524.Convertingrecord#100of19525.Convertingrecord#110of19526.Convertingre

9、cord#120of19527.Convertingrecord#130of19528.Convertingrecord#140of19529.Convertingrecord#150of19530.Convertingrecord#160of19531.Convertingrecord#170of19532.Convertingrecord#180of19533.Convertingrecord#190of19534.195 record(s) converted.35.Done.該類將創(chuàng)建表、加載該表并在USER_SDO_GEOM_METADATA中插入合適的元數(shù)據(jù)。對shape file

10、的簡單說明shapef訂e名字會(huì)讓人產(chǎn)生誤解。每個(gè)shapef訂e至少由3個(gè)文件構(gòu)成，它們的 文件名都相同，只是擴(kuò)展名互不相同。例如，在前面例子中的shp_cities shape file實(shí)際上是下面文件的集合：shp_ci ti es.shp:這個(gè)文件中保存了對實(shí)際幾何體的定義。shp_ci ti es.shx :在形狀上的空間索引。shp_cities.dbf: 一個(gè)dBASE W文件，包含每個(gè)幾何體的屬性。有些 shapefile 中也帶有其他一些文件，如 shp_cities.prj 或 shp_cities.sbn。 這些都會(huì)被Oracle Spatial Java類所忽略。在為s

11、hapefile命名的時(shí)候不要包含.shp擴(kuò)展名。所有組成同一個(gè)shapefile 的文件都應(yīng)該被存儲(chǔ)在同一個(gè)目錄下。在程序中加載shapefileoracle.spatial.util包中包含了 3個(gè)可以用來在你的程序中讀取和加載 shape file的類。表7-11是對它們的總結(jié)。表 7-11Shapefile 處理類類名稱目的ShapefileReaderJGeom提供函數(shù)，用來從shapefile中讀取形狀 （幾何體）并把它們轉(zhuǎn)換成JGeometry對象DBFReaderJGeom提供函數(shù)，用來從DBF文件中讀取 屬性并獲取該屬性的名稱和類型ShapefileFeaturejGeom使

12、用兩個(gè)讀取類提供高端函數(shù)，用來 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表并從shapefile中對其進(jìn)行 加載下面的例子展示了怎樣用shapef ile處理類把shape file加載器簡單地合并到你 的應(yīng)用中。首先是打開輸入文件并設(shè)置輔助類。要注意的是，shapeFileName中 包含的是沒有擴(kuò)展名的shapefile名稱。/ Open SHP and DBF filesShapefileReaderJGeom shpr = new ShapefileReaderJGeom(shapeF ileName);DBFReaderJGeom dbfr = new DBFReaderJGeom(shapeFileName);

13、ShapefileFeatureJGeom sf = new ShapefileFeatureJGeom();然后提取shapefile的維度，也就是在文件中的所有維度上的所有幾何體坐標(biāo)的 最大值和最小值。1. / Get shapefile bounds and dimension2. doubleminX=shpr.getMinX();3. doublemaxX=shpr.getMaxX();4. doubleminY=shpr.getMinY();5. doublemaxY=shpr.getMaxY();6. doubleminZ=shpr.getMinZ();7. doublemaxZ

14、=shpr.getMaxZ();8. doubleminM=shpr.getMinMeasure();9. doublemaxM=shpr.getMaxMeasure();10.int shpDims=shpr.getShpDims(shpFileType,maxM);現(xiàn)在可以構(gòu)建空間元數(shù)據(jù)了。getDimArray()方法將根據(jù)shapefile中數(shù)據(jù)的限 制和維度來生成合適的元數(shù)據(jù)定義。注意，在使用該方法時(shí)的一個(gè)特殊現(xiàn)象：X 和Y維上的最大值和最小值必須以字符串的形式傳遞；Z和M維上的最大值和最 小值以數(shù)字的形式傳遞。/ Construct the spatial metadataStri

15、ng dimArray = sf.getDimArray(shpDims, String.valueOf(tolerance),String.valueOf(minX), String.valueOf(maxX),String.valueOf(minY), String.valueOf(maxY),minZ, maxZ, minM, maxM);接下來可以在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表了。該方法會(huì)先刪除已經(jīng)存在的表，然后用合適的 Oracle數(shù)據(jù)類型(與DBF文件中的屬性類型相匹配)創(chuàng)建一個(gè)新表。它也會(huì)向 USER_SDO_ GEOM_METADATA中插入空間元數(shù)據(jù)。指定SDO_GEOMETRY列的名稱

16、(geoColumn)。你也可以有選擇地指定某個(gè)標(biāo)識(shí)列(idColumn)的名稱。該列將在 加載的過程中被自動(dòng)填充序列號(hào)。/ Create table before loadingsf.prepareTableForData(dbConnection, dbfr, tableName, geoColumn, idColumn,srid, dimArray);現(xiàn)在你可以從shape file中把數(shù)據(jù)加載到剛剛創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫表中了。insertFeatures方法有很多參數(shù)：標(biāo)識(shí)列名(idColumn)、起始數(shù)據(jù)值(firstld)、 提交的頻率(commi tFrequency)和載入期間打印進(jìn)度

17、消息的頻率 (printFrequency)。/ Load the featuressf.insertFeatures(dbConnection, dbfr, shpr, tableName,idColumn, firstId,commitFrequency, printFrequency, srid,dimArray);最后，記得關(guān)閉輸入文件：/ Close input fileshpr.closeShapefile();dbfr.closeDBF();構(gòu)建你自己的加載器如果想要更大的靈活性，如選擇要加載的屬性、對其重命名或在加載前對幾何體 進(jìn)行一些處理，就可以使用ShapefileRead

18、erJGeom和DBFReaderJGeom類中較低 層次的方法。表7-12和表7-13對其作了總結(jié)。表 7-12 ShapefileReaderJGeom 方法方法目的get MinX()為x維返回最小值get MaxX()為x維返回最大值get MinY()為y維返回最小值get MaxY()為y維返回最大值get MinZ()為z維返回最小值get MaxZ()為z維返回最大值getMi nMeasure()為m維返回最小值getM axMeasure()為m維返回最大值getShpFileType()返回該shapefile中包含的幾何體的類型：點(diǎn)為1，線為3，多邊形為5get Shp

19、Dims()返回幾何體的維度numRecords()返回shapefile中記錄的數(shù)目getGeometryBytes(int nt h)從shapefile中以字節(jié)數(shù)組的 形式提取第n個(gè)幾何體get Geome tr y(by te recBuffer, int srid) ()把一個(gè)幾何體從形狀二進(jìn)制 編碼轉(zhuǎn)換為JGeometry對象closeShapefile()關(guān)閉 shapefile表 7-13 DBFReaderJGeom 方法方法目的numRecords()返回DBF文件中記錄的數(shù)目。這應(yīng)該與shapefile中的記錄數(shù)相匹配numFields()返回DBF文件中屬性的個(gè)數(shù)（與列

20、數(shù)相等）getFieldName(int nth)以字符串的形式返回第n個(gè)域的名稱getFieldType(int nth)以單獨(dú)字符編碼的形式返回第n個(gè)域的類 型getFieldLength(int nth)返回第n個(gè)域的長度（在文件中占據(jù)的字 節(jié)數(shù)）getRecord(int nth)以字節(jié)數(shù)組的形式返回文件中的第n個(gè)記 錄getFieldData(int nth, byte rec)從二進(jìn)制記錄中提取第n個(gè)域的值closeDBF()關(guān)閉DBF文件使用這些方法你可以從DBF文件中提取屬性的名稱、類型和屬性大小。根據(jù)獲得 的信息，你在創(chuàng)建數(shù)據(jù)表時(shí)就有了充分的靈活性。以下展示了如何把DBF數(shù)據(jù)

21、類 型等價(jià)地映射到Oracle中。int numFields = dbfr.numFields();StringnumFields;= new byten= new intnumFields;String fieldName= newbyte fieldType umFields;int fieldLengthString oracleType= new StringnumFields;for (int i=0; inumFields; i+) fieldNamei = dbfr.getFieldName(i);fieldTypei = dbfr.getFieldType(i);fieldLe

22、ngthi = dbfr.getFieldLength(i);switch (fieldTypei) case C: / Character+ fieldLengthi+ )12.oracleTypei = VARCHAR2(break;case L: / Logical15.oracleTypei = CHAR(1)break;case D: / Date 18.oracleTypei = DATE;19.break;20.caseI:/Integer21.caseF:/Float22.caseN:/Numeric23.oracleTypei = NUMBER;break;default:t

23、hrow new RuntimeException(Unsupported DBF field type + fieldTypei); 你可以很容易地創(chuàng)建相應(yīng)的表。僅向CREATE TABLE語句添加屬性名稱就可以實(shí) 現(xiàn)。String createTableSql = CREATE TABLE + tableName (;for (int i=0; inumFields; i+)createTableSqlcreateTableSql = createTableSql + fieldNamei + + oracleTypei + ,;createTableSqlcreateTableSql = createTableSql + geoColumn + SDO_GEOMETRY);最后，通過循環(huán)向數(shù)據(jù)庫中讀取和插入數(shù)據(jù)，以便對SHP和DBF記錄逐