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1、一个物流行业车辆GPS监控系统的设计与实现 苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。口论文作者签名: 曼磐日期:上业掣一。,苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定,即:学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向
2、国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所含万方数据电子出版社、中国学术期刊光盘版电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在?年一月解密后适用本规定。非涉密论文口论文作者签名: 期:.丝兰:生.丝羔至纬导师签名:一个物;:行业车辆监控系统的设计.实现 中文摘要一个物流行业车辆监控系统的设计与实现中文摘要年我国物流业增长较快,物流服务水平显著提高,发展的环境和条件不断改善,同时物流行业也得到国家政策的支持,如国家“十二五规划
3、纲要强调大力发展现代物流业,建立健全物流服务体系。这些都为进一步的发展奠定了坚实基础。物流业像经济的动脉,是提升经济活力的基础。在经济的流通中,健全的物流机制可以降低物流成本,从而为我们创造更多的利润价值。我国物流行业未来的发展方向是集约化、信息化、智能化,车辆监控系统是其中的关键应用。车辆监控系统由全球卫星定位终端、数据接入端、监控中心等三部分组成。全球卫星定位终端安装在车辆上,其中包括模块、报警模块、天线等,它能接收卫星定位信息,并通过长距离无线传输把相关的数据如坐标、方向、车速等信息回传给监控中心,这里一般采用方式,同时终端也能接收监控中心的反控命令,执行相应的动作;数据接入端负责车载终
4、端数据传输控制相关的逻辑,它解析接收到的数据,同时也能发送相关命令来对终端设备进行反控。监控中心负责将从数据接入端得到的数据在业务逻辑层进行相应的分析、处理,最后将处理结果直观的展示给使用者,展示时通常需要结合服务实现车辆轨迹的实时监控、轨迹回放等功能。本文以、等技术在物流车辆实时监控系统中的应用为例,运用计算机系统来监控物流系统中的各个环节,提高了物流运输的集约化、信息化、智能化。关键词:全球卫星定位系统、地理信息系统、设计模式作 者:吴荣伟指导老师:樊建席里四塑堡婴曼 ? ?, , ,. . , .,.,.,. ,. ,., .呱沦., , ,.,: .止.一目 录第一章绪论?。.研究背景
5、及意义.物流行业车辆监控调度系统的现状及其发展?.国外车辆监控系统的现状及其发展?.国内车辆监控系统的现状及其发展?.本文研究内容.论文的组织结构?.第二章相关技术与分析?.全球定位系统?.简介?.特点与作用?.系统构成. 技术简介?.技术简介. 主要实现技术。.平台简介.技术简介?。:?.:?.简介?.工作原理?.的重要组成技术?.的生命周期。.应用程序的丌发流程.开发框架?. 技术?.?.框架的特点如下:.框架网络应用架构.事件驱动机制。.框架常用类第三章系统总体设计?.?。.系统设计目标.系统可行性分析?.系统整体架构方案?:?.车辆监控终端的实现.终端数据通讯设计.监控中心?.?.车辆
6、监控系统物理架构设计.车辆监控系统网络架构设计。?.需求分析.功能设计.基础数掘管理功能.车辆监控及调度功能?第四章系统关键技术分析与实现.设计模式在系统中的使用?.海量数据的处理.缓存在提高性能方面的应用.系统实时报警?第五章系统详细实现?。.系统丌发环境. 数据接入模块的实现.电子地图基本操作。,致 谢.?.?.?.?.?.?.?.?.?.流行业币辆监控系统没计与实现 第一章绪论第一章绪论研究背景及意义进入世纪以来,我国物流业规模增长快速,物流服务水平显著提高,发展的境和条件不断改善,为进一步加快发展我国物流业奠定了峰实基础。物流业像经济动脉,是提升经济活力的基础。在经济的流通中,灵活的物
7、流机制可以降低物流成,从而为我们创造更多的利润价值,因此,灵活而高效的物流业已经成为我们在生、销售外的“第三方利润源泉,物流业也已经与我们的日常经济生活密不可分,切相关。我国物流业规模一直在稳定而快速的增长。年,全国社会物流总额比年增长.倍,基本达到万亿元,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为.%,占的比重为.%。 社会物流总额可达万亿元,物流业增加值约为万亿元,同比分别增长%和%。不过,由于国内外各类风险因素进一步%增多,物流业增速将放缓【,预计今年社会物流总额和物流业增加值的增幅将在和%左右。我们注意到,在“十一五规划中,对物流业的表述,仅有“大力发展现代物流业,建设大型物流枢纽,发展区
8、域性物流中心三句话。随着金融危机的爆发、国家出台的产业调整与振兴规划中首次将物流作为十大振兴规划之一,国家“十二五规划纲要【】强调大力发展现代物流业,系统阐述了现代物流服务体系的建设要求、发展方向、基础设施、管理与技术等诸多方面,这对于未来我国物流产业持续健康发展具有重要的意义,也可见其作用已经得到政府和社会各个层面的普遍认可和高度重视。深圳市易流科技有限公司董事长张景涛认为我国物流行业的发展现状可用“多层次、水平低、不平衡个字概括【,存在这些问题的客观原因在于物流企业在运输过程中存在的管理困境,具体包括:司机不良行为分析监管、运输信息评估、运输过程安全、货运空载信息反馈、油耗监控管理等问题。
9、这些问题关系到物流公司的切身利益,如果车辆监控系统运用得当便可以有效解决他们。同时,他认为物流行第一章绪论物流行业车辆监控系统设计与实现业未来将朝着集约化、信息化、智能化方向发展,而在这种发展中,车辆监控系统是关键的应用环节【。传统定位系统的功能主要是定位监控服务,基本上包括卫星定位导航、超速记录、行驶轨迹回放、区域防盗报警等方面。而我国大多数物流运输企业及司机对这些功能并不看重,他们更关注如何通过的增值服务帮助自己承接到更多的货运业务。为此,深圳市易特科技有限公司总经理杨小明曾组织专业人员对深圳地区几个物流园区中的物流企业进行了详细的市场调查与回访,调查结果表明企业回车空载率高得惊人,几乎高
10、达%以上,特别是少数信息欠发达地区的短途货运空载率甚至达到%,这是一个相当大的资源浪费。为此,他们专门针对这一现象,充分利用了定位功能,建立了资源共享网络平台,为物流企业提供了实实在在的增值服务。本文基于、等技术开发一个物流行业车辆监控系统,解决了物流企业车辆在外出作业过程中的管理难题,使得管理者能清晰地监管诸如的车辆安全、货物情况、车辆油耗等问题】,从而达到对物流车辆和货物进行有效的监管目的【。.物流行业车辆监控调度系统的现状及其发展.国外车辆监控系统的现状及其发展国外很早就开始研究车辆监控系统,已经成功的将导航、通信、自动控制技术应用在其上面,并在此基础上成功的发展出智能交通系统。智能交通
11、系统简称是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。二十世纪八十年代,欧洲一些发达国家为了减小交通拥堵,增加运输车辆的安全,对传统的交通运输做了很大改进,主要是将信息技术引进交通系统中,这样一来,管理人员能清楚地查看到通过各种传感器传来的运行车辆的实时信息,对车辆状态有直观的把握【”。二十世纪九十年代,国外丌始将技术应用到定位和导航系统中,并得到了很快发展。为适应智能交通对车辆监控技术的要求,国外很多公司开发了众多车辆实物流行业币辆监控系统设计与实现 第
12、一章绪论时监控系统,这些系统作为智能交通基础平台来发挥作用【】。例如公司开发的车辆监控跟踪系统,功能涉及车辆跟踪、油耗管理、司机管理、车辆维护、调度管理、安全监测、载荷管理、库存管理、后台办公室管理等方面,该系统在实际生活中得到了广泛的使用。法国雷诺公司的车辆定位与调度系统,该系统在车罩监控中增加了自动调度的功能,与同类的其他系统比具有明显的先进性。年,公司开始开发了车辆跟踪系统,并于年投放市场,该系统关注于用户使用感受,立足于丌发一个用户友好的系统,并已经广泛应用于公路货运等各个部门。近几年来,国外的这类系统还有公司的系统、国的.系统等,这些系统的共同特点是能提供准确的定位,较高的可靠性引。
13、综上所述,国外车辆车辆监控系统研究起步早,并且已经比较成熟,也得到了广泛的使用,正在向多元化发展。.国内车辆监控系统的现状及其发展在二十世纪九十年代的时候,国内便丌始了车辆监控系统的研究,但当时国内对车辆监控系统的热情并不高,消费市场也没有形成,没有商品化的产品。随着车辆监控关键技术的同益成熟,国内很多公司已经开发出不少成熟的车辆监控产品。年国际金融危机对我国实体经济造成了很大的冲击。物流业作为重要的服务产业也受到较为严重的影响。国家出台了一系列的政策鼓励和支持发展物流行业。目前,物流企业的首要目标是降低运输本钱、提高运输过程透明化,于是很多物流企业开始意识到在企业管理过程的重要性。比较典型的
14、就是长沙联运通过发展仓储的自动化、机械化作业,将营运车辆都配备监控设备,提高了车辆运输过程中的透明化,增强了企业物流业务的灵活性。车辆监控系统的应用也得到了政府政策的支持。年月号,国务院安委会在江苏省昆山市召开了苏浙沪危险化学品道路运输安全监管省际联席会议,在会议上,明确提出“采取科技手段,逐步实现了危险化学品道路运输车辆动态监控,提升危险化学品道路运输安全监管水平,对危险化学品道路运输全过程进行有效的监控和管理。广东省、山西省、乌鲁木齐市、邯郸市也强制推广监控设备,提高运输监管水平。广东省供港澳的猪肉运送车辆也安装了监控设备,从而打造快第一章绪论 物流行业车辆监控系统设计与实现速有效安全的物
15、流系统。国内物流行业应用车辆监控系统的案例很多,顺丰快运、广东德邦快运、明丰物流、韵达快运等都开始采用车辆监控平台,并结合车辆调度功能,方便了物流企业的管理,也使得我国物流信息化整体上了一个台阶【。综上所述,车辆监控系统在国内物流运输行业已经得到迅速发展,我国车辆监控系统市场已经进入了规模发展的时期,消费市场很大。.本文研究内容本文从物理架构和软件架构方面对车辆监控系统进行了详细的设计,分析了相关技术的优缺点,并对系统丌发过程中的一些重点问题进行了分析比较并给出了解决方案,最后设计并实现了车辆监控系统下文简称系统。主要工作包括:.分析了系统整体架构,并对车载终端、数据接入服务器、监控中心模块进
16、行了详细设计。.分析了系统进行了功能需求分析和非功能需求分析,并进行了功能建模。.分析了系统设计和实现中重难点问题,并给出了相关解决方案。.对 系统中的图元图层、轨迹回放、实时监控、终端报警等进行了分析,并给出了实现方法。.采用平台和平台对系统进行了实现。.论文的组织结构论文分为章,主要内容安排如下:第一章,绪论。主要介绍论文的选题依据、选题意义和背景,然后介绍了车辆监控系统的概况以及困内外研究现状,以及论文的主要工作。第二章,详细的论述了系统丌发过程中用到的相关技术。包括、刖、等,从而为后续章节打下基础。第三章,对系统进行了总体设计,分析了包括系统设计原则、整体架构第一章绪论面。术进行分析并
17、给出解决方案。的实现。总结,对需要进一步研究的问题进行了展望。第二章相关技术分析第二章相关技术与.全球定位系统. 简介年月日,前苏联发射了第一颗人造地球卫星一一斯普特尼克.。这是航天航空技术发展的一个里程碑,是人类想像力和创造力的体现【婚。在它之后空信息科学及其分支领域迅速发展并逐步影响到人们常的生产生活【挣】。年月,美国海军武器实验室委托美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室研制为军用船舶提供导航服务的卫星系统,即海军导航卫星系统【】。由于该系统中卫星轨道都经过地极,故也称子午卫星系统,该系统于年建成并投入使用。年月美国政府宣布解密子午卫星的部分导航电文,遂使高精度卫星导协同有关军方航技术得以应
18、用于民用。年美国国防部机构共同研究丌发新一代的卫星导航系统。这就是“授时与测距导航系统/全球定位系统”,简称全球定位系统。年系统基本建成,成为全球共享的空问信息资源,也是空间信息系统的?个重要组成部分。全球定位系统【 具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的能力。它已成为美国导航技术现代化的最重要标志,并被视为世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。经过余年的应用和发展,全球定位系统的软件和硬件的不断发展和完善,该系统已广泛地应用于国民经济建设和科学技术的许多领域.并逐渐深入到人们的同常生活中。例如,以其全天候、高精度、自动化和高效率等特点.已在海洋大地测量、地球动
19、力学研究、工程测量与灾害监测、地球物理勘探、天文学、国土资源调查、天气预报、航空与卫星遥感、运动目标测速以及精密时问传递等方面得到广泛应用。在人们生活中的应用,也具有非常广阔的前景。例如手表式的接收机,已成为旅游者的忠实导游。就像移动电话、传真机和计算机互联网一样.影响人们的同常生活,使我们离不丌它。物流行业币辆 第二章相关技术分析牵.系统殴计实现.特点与作用定位技术主要有具有特点【】:.全球范围内连续覆盖由于卫星的数目较多,其空间分布和运行周期经精心设计,可使地球上包括水面和空中任何地点在任何时候都能观测到至少颗卫星这是定位系统获得解的必要条件。从而可以保证全球范围的全天候连续三维定位。.实
20、现实时定位定位系统可以实时确定运动载体的三维坐标和速度矢量。从而可以实时地监视和修载体的运动方向,避丌各种不利环境,选择最佳航线。这是许多导航定位技术难以企及的。.定位精度高利用系统可以获得动态目标的高精度的坐标、速度和时间信息,在较大空间尺度上对静态目标可以获得一一的相对定位精度。随着技术水平的提高,定位精度还将进一步提耐。.静态定位观测效率高根据精度要求不同,静态观测时间从数分钟到数十天不等,从数据采集到数据处理基本上都是自动完成。而使用传统的测绘技术达到相同的精度则比较困难,且往往需要几倍乃至十几倍的观测时白并耗费大量人力物力。.应用广泛以其全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点成功地
21、应用于测绘领域、资源勘探、环境保护、农林牧渔、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、地球动力学等多门学科。. 系统构成一般来说,系统分为三个部分:空间部分、地面控制部分和用户设备部分,这三部分作用不同,缺一不可【。.空间部分空间部分由颗卫星构成,其中颗是工作卫星,另外颗是备用卫星,这颗卫星均匀分却在个轨道平面内,每个轨道面包含颗卫星。轨道面第二章相关技术分析物流行业下辆监控系统设计.实现相对赤道面倾角为。,轨道的升交点赤经各相差。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差。,一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前。卫星轨道为椭圆形,平均高度约,在两万多公里高空中
22、的卫星,当地球自转一周时,它们绕地球运行二周【。卫星的主要功能如下【】:接收并存储发自地面监控站的导航信息。利用星载高精度原子钟提供精密时间标准。通过卫星上的微处理机进行某些必要的数据处理。向用户播发定位数据信息。在地面监控站的指令下调整飞行姿态或启用备用卫星。.地面监控部分的地面监控部分主要由分布在全球的个地面站构成,其中包括卫星监测站、主控站、备用主控站和信息注入站,分别位于科罗拉多、盖茨堡、夏威夷、南大西洋的阿松森群岛、印度洋的迭哥伽西亚和南太平洋的卡瓦加兰】。检测站的主要作用是对卫星数据和当地的环境数据进行采集、存储并传送给主控站。主控站只有一个,设在美国科罗拉多的施瑞福空军基地。它是
23、整个系统的“中枢神经”。其主要作用分析如下.根据本站和其它监测站的所有观测数据,推算各卫星的星历、卫星钟差、大气改正等参数,并把这些数据传送到注入站。提供全球定位系统的时间基准。校准各监测站和卫星的原子钟,所得误差编入导航电文再送到注入站。甄别偏离轨道的卫星,发出指令使其沿预定轨道运行。判断卫星工作状态,启用备用卫星代替失效的卫星。注入站目有个,位于科罗拉多、阿松森群岛等地。注入站的主要设备包括一个大型天线、一台波段发射机和计算机。它的主要作用就是将主控站推算的卫星星历、导航电文、钟差和其它控制指令,以一定的格式注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的准确性。第二章相关技术分析导航卫星的用户
24、设备,它能性。它主要包括天线部分、接:一图. 接收机原理图目前国际上具有代表性的公司主要有美国的毛宝、瑞士莱卡等,国内接收机品牌主要有南方系列、深圳因泰克系列等,且国内接收机的核心内部分一板主要依赖进口】。. 技术简介. 技术简介也被人们称为互联网地理信息系统,即互联网,它是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术,其核心是在地理信息系统里面嵌入和/标准的应用体系,实现互联网环境下的空问信息管理的地理信息系统功能。由于仅是互联网地理信息系统中的一种,随着技术的进步,客户端也可能采用新的应用协议,产生新的协议环境下的互联网地理信息系统。总之,它是地理信息系统技术和互联网相结合产生的一种
25、崭新的、革命性的新技术,使基于地图的应用系统得以通过互联网技术在各行各业中得到广泛的应用。是由多主机、多数据库与多台终端,通过互联网连接而组成的。实际上常常是通过互联网连接大量的、分布在不同地点的不同部门的独立系统监控系统设计与实现第二章相关技术与分析 物流行业车辆组成的。由于 具有客户/服务器结构,因此客户端具有获得各种空间信息和应用的能力,服务端系统向客户端提供信息和服务【。对于应用来说,人们要求在互联网上不仅能够浏览文字信息,而且需要浏览大量的动态交互的图形信息,并且不同的用户有着差异化,静态的主页不能满足要求,需要采用双向交互式方法的动念主页来实现,即根据用户的指定从数据库中查找数据生
26、成页面,分发给客户。在结构上属于分布式地理信息系统模型,通过互联网机制可以有效的实现分布式地理信息处理。 一般由四部分组成: 浏览器,可以通过服务器联通到任何地点的另一个服务器上。 信息代理,是空日信息化的关键部分,主体是信息处理机制和信息代理协议,提供直接数据库访问功能【】;服务器,能解释中间代理请求及操作数据库服务器和实现客户端和服务端的交互; 便捷器,具有可视化、交互化的功能,对建立对象、模型、和进行空间数据的编辑及显示【】【引。丌拓了地理信息资源利用的新领域,为信息的高度社会化共享提供了可能,为信息的提供者和使用者提供了有效途径,为传统地理信息系统的发展提供了新的机遇,它改变了数据信息
27、的提取、传输、发布、共享、应用和可视化等过程和方式。事实上,互联网已经成为地理信息系统新的操作平台。主要特点如下:.基于互联网标准支持互联网网络传输和/和协议,前端采用超文本描述语言和语言来来做应用展示,具有良好的实用性和普适性。.平台独立性无论服务器或者客户端采用什么平台,或者 服务器采用什么软件,由于采用了浏览器,系统客户可以透明的访问 数据,而不管后端业务怎么实现。.服务范围广,维护方便山于系统采用/架构,客户在请求服务器服务时,远程服务端对用户的请求进行响应,这样每当管理员维护服务端系统后,系统所有用户访问的系统都随之得到更新.这样一来维护变方便了许多圳。.数据来源丰富、分布存储第二章
28、相关技术分析可以将数据分散存分散的存储可以减口也完全符合人们来说,没有很高的用户不需要投资任件技术等,下面对几种技术进行比较分析:.公共网关接口公共网关接:是很早以前的系统开发方法。它运行在服务器上,提供接口给客户端引。其原理是:客气端向服务器发出请求,服务器通过接受请求,然后把请求转发给逻辑处理方法,服务器将处理结果通过回传给服务器,服务器再把结果传回客户端。这种方式会加重服务的负担,当存在多个用户同时访问时,系统性能将会受到影响。.服务器应用程序接口服务器应用程序接口方式与具有相似的基本原理,他主要是为了克服的低效性而设计的。较方式,服务器应用程序接口处理速度上有很大提高,但其并没有有效的
29、克服的缺点。.客户端插件机制客户端插件技术为是指在客户端浏览器上进行一部分数据的处理过程,而不需要把任何服务都向服务器发出请求,这样提高了系统的响应速度,同时也减小 务器的压力。第二章相关技术与分析 物流行业车辆监控系统设计与实现它的工作原理如下:客户端浏览器相服务器发出服务请求,服务器接收到用户的请求,进行处理,然后回传处理结果给前端,前端浏览器接收到数据后会再进行相应的处理,然后才显示处理。插件机制相对上述方式提高了数据相应速度,同时也减轻了服务端的压力,是问题的一种很好的解决办法。但对某些浏览器来说,需要先安装插件,给使用带来了很大的麻烦。在实际的开发过程中,我们一般采用组合多种技术的方
30、式,这样可以相互补充,从而充分发挥服务器和客户端的优势。.平台简介国内现在有两大平台占据主流地位,一个是公司的平刽,平台。一个是超图公司的公司有余年地理信息系统咨询和研发经验,是其公司丌发的一套完整的平台产品,其作图、空间数据管理、空间分析、空间信息整合等能力非常强大。不但支持桌面环境,还支持移动平台、平台、企业级环境、以及云计算架构。同时为丌发人员提供了丰富多样、基于标准的丌发接口与工具,让您轻松构建个性化的应用。由于较高的产品成熟度,它目前在国内占据较大市场份额,全国各地的政府、企业事业单位有较多部门都采用其产品。在长三角地区的宁波、苏州、无锡、常州等提供的在线电子地图服务皆采用产品丌发完
31、成,以苏州为例,其“数字苏州,“数字城管”等相关项目都是基于平台,目前均已建设完成,并投入使用。在 .以上平台中,它对 提供了全面的支持,通过可以将提供的地图资源和其它资源 嵌入到应用中。是一套基于浏览器的开发高性能且易用的地图应用软件的。可以通过公司的网站在线免费获得。.技术简介物流行业车辆监控系统设计与实现 第二章相关技术.与分析.简介的缩写,是一种异步请求,他的是 核心功能是客户端异步请求服务器服务,其核心对象是,但同时也涉及到、和、和等已经成熟的技术,使用技术可以无刷新显示页面,可以按需加载数据,减小客户端与服务端的数据流量,提高服务器应答速度,带给使用者较好的应用感受】。各种技术之间
32、的关系如图.所示:.服务器图 中各种技术之间的关系技术的核心内容是对象,通过该对象能异步或者同步,与服务端通讯,加载服务端数据,当设置异步方式请求服务端时,不会阻塞用户,当设置同步方式请求服务端时,客户端会阻塞用户操作直到得到服务端应答。.工作原理把基于的模式和传统的模式相比较,我们可以发现的特点,更容易理解工作原理。至从我们采用来进行页面的展示以来,客户端与服务端的通讯都是采用同步的方式,即客户端请求,服务端应答。在传统的应用模式中,浏览器负责的工作是主动向服务器发起请求并处理服务器返回的应答。用户通过浏览器首先向服务器发送请求,服务器分析用户请求的内容后执行响应的任务,向用户返回结果。由于
33、是“请求?等待?请求模式,在这一交互的过程中,发起请求的用户必须等待,浏览器也会出现空白页面或者闪烁一下,知道收到服务器的响应数据后,才能重新展示页面。由于这种方式服务器应答的数据量大,所以会浪费很多带宽,同时由于不连贯的展示,用户得不到立即的反馈,在感受上会很差,大大降低了软件在客户心中的质量。采用的异步交互的处理模式是对这个问题的有效解决,通过异步交互,服物流行业下辆脓控系统设计实现第二章相关技术与分析务器在处理异步提交的数据的同时,客户端整体页面不会刷新,这样也就无需客户端等待,数据的发送和接收在后台完成,用户浏览器显示的内容不会闪烁、消失或延迟,不会出现二次刷新。【通过按需取数据与服务
34、器交互,使页面局部更新,从而有效提高了应用程序的效率,节约了网络资源,提高了用户感受。,图像, 数据 、 ./曲曲数据库浏览服务器器 直调数据请求 、,/请求传统应用程序模式一同步交互模式强.旦鬻卜塑寸蕊引擎 .一趴?服务器请求 童调数据请求. 一应用程序模式一异步交互模式图传统应用模式与删技应用模式如图?所示,通过和对象在前端用户端的和服务端之间建立一个中间层,这样使得用户端和服务端的协同异步化。当然并不是把所有请求都提交给服务器。比如将一些数据验证和数掘处理等都交给引擎来处理,只有确定需要从服务器读取新数据时才由引擎代为向服务器提交请求。.的重要组成技术是多种成熟的技术的结合,在中起重要作
35、用的技术有:、,下面重点说明下这几种技术:.语言是一种解释型的脚本语言,目主要用于开发中的浏览器脚本,当然它也可以运行在多种宿主环境下。网景公司首先在他的浏览器中实现,随后其他公司的浏览器也纷纷支持了这种语言。并且标准化组织也制定了语言规范,也就是的规范标准。运行在浏览器上的语言在很长时候被作为丌发网页特效的工具,花哨第二章相关技术与分析物流行业车辆监控系统设计.实现而不失那么实用。他的另一个功能是在客户端验证表单的输入。至从出现,语言被授予了新的生命力,他被广泛使用与页面开发中。.是文档对象模型的 的缩写,它是由制定的标准,是一个能够让程序和脚本动态访问并且更新文档内容、结构及样式的语言平台
36、。定义了文档的标准对象集合,从文档类型上可以把分为三部分:核心、,其中核心定义了任意结构文档的标准对象集合, 和分别是针对文档和文档的标准对象集合。.是目前使用很广泛的一种编程语言。它是在年制定的新的数据描述语言,采用简单易懂的方式了来对数掘进行描述,安排数据的组织结构。目前主流的浏览器都提供对特性的支持。在中,浏览器端脚本能很方便的解析服务器采用格式包装的数据。很多框架也对的解析提供了内置的支持。.核心技术?对象是中最重要的对象,是整个的基础,它类似于运行在后台的客户端与服务端的数据通道,连通了应用程序的前后端。在对象没有出现之前,与服务端进行沟通交互的最常用的方法是在页面中隐藏框架,即在客
37、户端页面中设置一个隐藏的框架,用这个来与服务端通讯,但这种方法被证明是不合适的,原因如下:这种使用方式超越了最初设计目标。存在一定的安全隐患。对象的使用可以很好的解决这个问题,我们在前端的页面中,获得对象,然后使用它可以向服务端发送请求,该请求经过服务端的处理可以向客户端返回相应的数据,并无刷新的展示给终端用户。如图所示,它展示了对象在应用架构中所处的位置,应用逻辑通过该对象能请求服务端和响应用户操作。物流行业下辆监控系统设计与实现第二章相关技术与分析服务器端程序访问接口 应用逻辑客户端页面图.对象的作用对象与服务器通讯有同步和异步两种方式:同步方式一般是客户端在后台向服务端发送请求时,等待服
38、务端返回数据才继续执行,而异步方式则是客户端在请求发出后,不需要等待服务端的应答,同步方式会造成浏览器的停顿现象,而异步方式则不会,基于这种原因,如果通讯数据量较小时,可以采用同步方式,不过大多数情况下,我们采取异步的方式。对象的返回值一般通过属性来获取,获得的数掘可以是、或直接的脚本,但目日最为常见的是对象进行数据的传输。这些返回的数据都是基于文本格式的。对象的优势在于它能直接通过协议请求服务器,而不用借助表单提交和等元素。它对协议提供了很好的支持,能在很大程度上提升了客户使用感受。.的生命周期传统应用中的采用的请求应答的方式对于每个客户端请求都会重新刷新和加载页面内容,使得用户感受很不好,
39、现在的基于的应用系统的目标是使得应用能像桌面应用一样提供无刷新的界面,这样会给终端用户更好的感受。在开发这样系统的时候。我们充当客户端和服务端交互的桥梁,则充当类似控件的角色。监听页面的操作并作出响应。下面举例说明一个典型应用的生命周期。物流行业卞辆监控系统设计与实现 第二二章相关技术。分析客户端访问:终端用户通过请求访问某个服务。应用初始化:服务器响应请求并进行处理,将处理好的内容发送到客户端。浏览器渲染:浏览器将获得的数据加以渲染、显示。界面事件:用户对浏览器展示出来的内容进行操作,这样会触发一个请求事件。异步加载:服务端接收到请求,启动服务端处理线程,然后将处理结果返回到采用特定的格式返
40、回到客户端。应答解析:客户端在接收到应答后,会对应答结果进行解析。内容渲染:对解析后的结果,一般采用语言来操作,从而改变文档结构,展示出响应内容。在这样的一个流程中,“界面事件”、“异步加载”、“应答解析、“内容渲染”是一个循环的过程。如图?展示了这样的一个过程:图的生命周期.应用程序的开发流程使用对象与服务器端进行通信可以按照以下步骤进行:创建对象;指定对象发送请求的方式、是否为异步模式在盘奇;设置对象的事件处理函数;发送请求。响应应答.创建对象第二章相关技术与分析 物流行业车辆髓控系统设计与实现在使用之前,我们必须先创建相应的对象,该对象是客户端与服务端进行通信的必要条件。但由于不同浏览器
41、对对琢的实现策略不同,同时我们的应用必须支持不同浏览器,所以这里我们应该分类别来情况来处理对象的创建。下因为在不同的浏览器中,对象的创建方式不同,把实现为一个对象,其他浏览器如、和等把它实现为一个对象,由于这些差别,我们在对该对象的初始化过程在程序中创建对象之前需要对浏览器进行判断,可以采用如下策略:我们在程序中只检查浏览器是否提供对对象的支持。如果浏览器支持对象,就可以使用来创建对象。否则,就需要在程序中使用本地对象技术来创建。具体实现如下:;.”.”;. ;.回调函数的设置服务器在响应请求后,客户端会启动一个回调函数来处理相关应答,一个简单的回调函数示例如下:;乍辆监挖系统设计与实现 第二
42、章相关技术分析.;./用户取消请求.一/请求成功,/编写数据处理逻辑/请求失败/请求异常逻辑的捕获.发出请求提供了相关的方法柬实现发送请求的功能。下面简要介绍其中比较重要的和方法。方法这个方法导致一个请求发送。如果之前没有调用,或者更具体地说,如果不是,抛出一个异常。否则,它发送一个请求,该请求由以下几部分组成:.之前调用时指定的方法、以及认证资格可选。.之前调用时指定的请求头部可选。.传递给这个方法的参数。,并触发.一旦请求发布了,把 设置为事件句柄。如果之前调用的参数为,这个方法会阻塞并不会返回,直到为并且服务器的响应被完全接收。否则,如果参数为,或者这个参数省略了,立即返回,并且正如后第
43、二章相关技术与分析物流行业下辆舱控系统设计实现面所介绍的,服务器响应将在一个后台线程中处理。方法这个方法的功能是初始化请求参数,具体格式如下:,.参数是用于设置请求的方法、和。.订参数是请求的地址。另外不能跨越请求。.参数设置这个当前请求时同步或是异步执行。.和参数是可选的,为所需的授权提供认证资格。这个方法主要用来为初始化好请求参数以供稍后使用。另外它还会把设置为,把、以及参数设置为它们的默认值。.响应解析当请求发送后,响应处理函数首先检查值,该值能判断目前的状态是否传输完成,当其值为时,表示服务器已经完成处理并回传了所有的信息。服务器返回信息后,还需要判断返回的”限状态码是否正常,如果为则
44、代表应答正常。整个处理过程可以如下实现:./信息已经返回,可以丌始处理.一/页面下常,可以丌始处理信息】/页面有问题/信息还没有返回,等待.觚开发框架第二束相关技术。分析物流行业车辆 :控系统设计与实现通过与服务器通信来获取数据,并可缓冲和处理数据,极大地改善了应用性和用户交互体验,大大提高了网络带宽利用率。但是,使用编程时有时会碰到诸如支持多个浏览器等,都会遭遇不兼容等这类问题,对于大量使用到了技术的来说,程序的调试也是一个很麻烦的事情。由此,催生出大量框架,以方便丌发,这些框架在的应用方式,应用方向和领域都有着有利的作用。因此了解和认识这些框架,将有助于进一步了解和掌握的机制、工作方式、应用方向和领域。同时利用这些框架有助于提高系统的开发效率。常用的框架有、和等。.技术通过事件驱动为网络开发提供了基础框架,同时也提供了丰富的/服务和/过滤器的实现,主要用于开发高性能、高可用性的网络应用程序【。它通过在各种传输协议诸如/和之上提供一套抽象、事件驱动、异步的供我们使用,通过我们可以有效的处理底层/和线程并发工作,帮助.丌发者专注于业务模块的开发和设计而不用去处理复杂的底层事物。目前框架在很多项目中得到了应用,例如
