【正文】 可擴(kuò)展性是軟件工程追求的目標(biāo)，能夠大大提高軟件的復(fù)用程度，較低開發(fā)成本。為了降低系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)中各個(gè)模塊都采用開源項(xiàng)目中的組件完成。 本章小結(jié)本章首先介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境。車輛的運(yùn)行線路就是由若干的線路段組成。為了不造成誤解，加快系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度，所以有必要列舉系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)表，聲明系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中能夠遇到的主要的概念和容易誤解的概念。 非功能性需求描述非功能性需求在整個(gè)系統(tǒng)中占有非常重要的位置，對(duì)系統(tǒng)的非功能性需求的滿足是系統(tǒng)成功的基礎(chǔ)，下面列出本系統(tǒng)的非功能性需求：(1) 系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)工作。 補(bǔ)充需求在車輛上的設(shè)備發(fā)生故障的情況下，會(huì)失去與系統(tǒng)地聯(lián)系。(2) 車輛出發(fā)，駛往下一個(gè)站點(diǎn)。(3) 如果消息目的地為相關(guān)的管理人員，則在 Web 客戶端獲取最新消息時(shí)，將消息顯示給管理人員。基本事件流：(1) 管理人員登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)初始化，定時(shí)器開始運(yùn)行。(2) 管理人員從系統(tǒng)返回的可以選擇的查詢條件中選擇一種，填寫查詢參數(shù)，進(jìn)行查詢?；臼录鳎?1) 操作者提供貨物編號(hào)進(jìn)行查詢。對(duì)于用例分析來(lái)說(shuō)，只有用例圖和用例描述相結(jié)合才能表示系統(tǒng)的需求，相關(guān)的用例描述如下。它能夠直觀地向客戶展示系統(tǒng)的功能，方便技術(shù)人員準(zhǔn)確地獲取需求。地圖服務(wù)器采用 ，它是一個(gè)全面支持 OGC 開放性協(xié)議的開源地圖服務(wù)器，能夠分別以圖片和實(shí)際數(shù)據(jù)的方式發(fā)布地圖數(shù)據(jù)。(2) 客戶端機(jī)器配置： CPU 最低 Intel PIII 800MHz 以上，內(nèi)存 128MB 以上。對(duì)于重要的信息，系統(tǒng)應(yīng)該使用彈出警告窗口、修改顯示信息的字體顏色等手段引起管理人員的注意，保證系統(tǒng)調(diào)度的及時(shí)性。在參考了現(xiàn)有的 GIS 物流監(jiān)控系統(tǒng)的功能，并且考慮到了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和成本的基礎(chǔ)上，最后制定了本系統(tǒng)的具體需求。 本章小結(jié)本章首先對(duì)GIS技術(shù)進(jìn)行了介紹，包括GIS技術(shù)的基本功能、應(yīng)用范圍、以及將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等。要改變依賴只需要修改配置文件而不需要修改代碼。輕量級(jí)的容器意味著對(duì)程序代碼做最少的改動(dòng)，就可以獲得 Spring 核心帶來(lái)的好處。任何的 Java 應(yīng)用程序都能從 Spring 框架的簡(jiǎn)單、可測(cè)試性和松耦合中得到好處，而不僅僅限定為服務(wù)器端的程序。DOM（文檔對(duì)象模型）以一組可以使用 JavaScript 操作的可編程對(duì)象展示出 Web 頁(yè)面的結(jié)構(gòu)。事件對(duì)象則通過(guò) DIV 等標(biāo)記與網(wǎng)頁(yè)建立關(guān)聯(lián)來(lái)展現(xiàn)模型信息，一般派生自 WidgetBase 類。其中系統(tǒng)配置文件按照資源描述框架 (Resource Description Framework, RDF)語(yǔ)法以 ObjectPropertyValue 格式定義所需對(duì)象，每個(gè)對(duì)象被賦予一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)的 ID，通過(guò) ID 在全局域中可直接以 來(lái)應(yīng)用指定的對(duì)象實(shí)例。Model 表示數(shù)據(jù)，用戶 期待看到的數(shù)據(jù)。 MapBuilderMapBuilder 是一個(gè)基于 Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）技術(shù)的地圖處理顯示的 Web 開源客戶端。通過(guò) GeoTools 的各種接口和 helper 類，可以寫入新的數(shù)據(jù)格式，通過(guò) GeoTools 為 GeoServer 提供的插件，在不進(jìn)行重新編譯的情況下，可以讓 GeoServer 支持更多的數(shù)據(jù)格式，甚至只需要通過(guò) GUI 的 option 設(shè)置即可。WCS中的GetCoverage操作是在GetCapabilities確定什么樣的查詢可以執(zhí)行、什么樣的數(shù)據(jù)能夠獲取之后執(zhí)行的，它使用通用的覆蓋格式返回地理位置的值或?qū)傩浴?WFS 協(xié)議WFS 向用戶提供使用 GML 編碼的地理空間要素?cái)?shù)據(jù)，并支持在 HTTP 協(xié)議的分布式計(jì)算機(jī)平臺(tái)上對(duì)地理要素進(jìn)行查詢、插入、更新和刪除操作等。GML 使用 XML 對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，為開發(fā)商和用戶提供了一種開放的、中立于任何廠商的地理數(shù)據(jù)建?？蚣?，使地理信息能夠在不同領(lǐng)域、不同部門進(jìn)行語(yǔ)義共享。OpenGIS 圍繞著地理空間信息共享和提供地理空間處理服務(wù)兩個(gè)技術(shù)目標(biāo)，主要包括三部分內(nèi)容：開放式地理空間數(shù)據(jù)模型、OpenGIS 服務(wù)模型和信息團(tuán)體模型。(8) 經(jīng)濟(jì)性。(5) 分布式的系統(tǒng)。無(wú)論客戶機(jī)是何種操作系統(tǒng)，只要支持通用的Web 瀏覽器，用戶就可以訪問(wèn) GIS 數(shù)據(jù)及服務(wù)器所提供的服務(wù)。此外，隨著多媒體技術(shù)、空間技術(shù)、虛擬實(shí)景、數(shù)字測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、三維圖形芯片、大容量光盤技術(shù)及寬頻光纖通訊技術(shù)的突破性進(jìn)展，消除數(shù)據(jù)通訊瓶頸的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建立，以及能夠提供接近實(shí)時(shí)對(duì)地觀測(cè)圖像的高分辨、高光譜、短周期遙感衛(wèi)星的大量發(fā)射，這些為 GIS 技術(shù)的廣泛、深入應(yīng)用展示了更加光明的前景。各章的內(nèi)容組織如下：第 2 章介紹了 GIS 技術(shù)、WebGIS 技術(shù)的協(xié)議和開源平臺(tái)、Ajax 技術(shù)以及Spring 框架技術(shù)；東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 引 言3第 3 章分析了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，利用用例建模分析系統(tǒng)的功能需求，并且根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充了部分需求，提出了非功能性需求，并描述了系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)表；第 4 章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并對(duì)服務(wù)層、Web 服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、消息處理部分、socket 控制層等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)中貨物運(yùn)輸、線路編輯、權(quán)限控制、發(fā)送貨物等功能進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，對(duì)介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)表；第5章主要介紹了JavaScript語(yǔ)言的面向?qū)ο蠛褪录?qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，展示了Web客戶端根據(jù)相關(guān)協(xié)議與服務(wù)器交互的流程，并介紹了客戶端框架的實(shí)現(xiàn)以及定時(shí)更新機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。架構(gòu)確定了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、層次劃分、不同部分之間的協(xié)作關(guān)系以后，所形成的具體實(shí)現(xiàn)組成了可復(fù)用的框架。要達(dá)到降低開發(fā)成本的目的，最直接的方法就是復(fù)用以前的系統(tǒng)。通過(guò) B/S 架構(gòu)提供的 WebService 服務(wù)，客戶端能夠利用 JavaScript 代碼控制對(duì)各個(gè) WebService 的訪問(wèn)順序，從而輕松地修改業(yè)務(wù)操作的實(shí)現(xiàn)流程，這對(duì)于業(yè)務(wù)流程比較相似的物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，意味著開發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單配置能夠方便地運(yùn)用到其他企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理中，大大提高了可系統(tǒng)的擴(kuò)展性和復(fù)用性。對(duì)于這種系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率、適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、降低維護(hù)費(fèi)用，那么 B/S 架構(gòu)相對(duì)于 C/S 架構(gòu)有更大的潛力。尤其以交通運(yùn)輸、物流、森林?jǐn)?shù)據(jù)分布等與地理數(shù)據(jù)關(guān)系最為緊密的領(lǐng)域?yàn)樯?。在整個(gè)物流決策中，運(yùn)輸成本占到物流總成本的35%~50%左右。物流業(yè)產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 60 年代，發(fā)展到 90 年代，是以滿足客戶要求為目的，對(duì)貨物、服務(wù)和相關(guān)信息在產(chǎn)出地和銷售之間的實(shí)現(xiàn)高效率和低成本的正向和逆向的流動(dòng)和存儲(chǔ)所進(jìn)行的計(jì)劃執(zhí)行和控制過(guò)程。在現(xiàn)代信息社會(huì)里，GIS 作為一種集地理空間特征和各種統(tǒng)計(jì)信息為一體的特殊信息系統(tǒng)，是信息高速公路上的節(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施，受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注，成為目前國(guó)內(nèi)熱門的研究課題。無(wú)法勝任分布式應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜性，客戶端軟件系統(tǒng)只能運(yùn)行在單一操作系統(tǒng)平臺(tái)上，采用相同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議等局限都大大影響了軟件系統(tǒng)的可部署環(huán)境，這樣就增加了企業(yè)在硬件及網(wǎng)絡(luò)資源重復(fù)性投入的成本。目前Web 軟件架構(gòu)的發(fā)展，使得 B/S 架構(gòu)已經(jīng)向多層架構(gòu)的方向發(fā)展，一般由客戶端、Web 服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)層等組成。這種開發(fā)方式偏重于應(yīng)用，沒(méi)有過(guò)多的考東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 章 引 言2慮系統(tǒng)的復(fù)用。在軟件復(fù)用中，如果一系列的系統(tǒng)共享特定的領(lǐng)域中的明確需求，那么這一系列的系統(tǒng)構(gòu)成軟件的產(chǎn)品線。并在此基礎(chǔ)上添加數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)處理流程，實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)中貨物輸入、線路定義、車輛監(jiān)控、實(shí)時(shí)消息傳輸?shù)裙δ?。GIS 始于 60 年代的加拿大與美國(guó)，爾后各國(guó)相繼投入了大量的研究工作，自 80 年代末以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息的處理、分析手段日趨先進(jìn)，GIS 技術(shù)日臻成熟，已廣泛地應(yīng)用于環(huán)境、資源、石油、電力、土地、交通、公安、急救、航空、市政治理、城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)咨詢、災(zāi)難損失猜測(cè)、投資評(píng)價(jià)、政府治理和軍事等與地理坐標(biāo)相關(guān)的幾乎所有領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)相比較，東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介5WebGIS 有如下特點(diǎn)：(1) 更廣泛的客戶訪問(wèn)范圍。傳統(tǒng)的 GIS 大都使用文件服務(wù)器結(jié)構(gòu)的處理方式，其處理能力完全依賴客戶端，效率較低。(7) 交互性。開放式地理信息系統(tǒng)（OpenGIS）正是由 OGC 提出的一個(gè)為了實(shí)現(xiàn)開放式地理信息系統(tǒng)而提出的開放式地理空間數(shù)據(jù)互操作規(guī)范。GML 建立在 W3C 系列標(biāo)準(zhǔn)之上，以一種互聯(lián)網(wǎng)上容易共享的方式來(lái)描述、表達(dá)地理信息，是第一個(gè)被 GIS 界廣泛接受的元標(biāo)記語(yǔ)言。 WMS 協(xié)議WMS從動(dòng)態(tài)的地理信息中位置數(shù)據(jù)，產(chǎn)生空間參考數(shù)據(jù)的地圖。 WCS 協(xié)議WCS協(xié)議是面向空間影像數(shù)據(jù)的，它將包含地理位置值的地理空間數(shù)據(jù)作為“覆蓋（coverage ）”在網(wǎng)上相互交換。GeoServer 支持PostGIS、oracle，mysql 等數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源以及 shapefile，mapinfo 等格式的文件數(shù)據(jù)源；能夠運(yùn)行在任何基于 J2EE/Servlet 容器上；能夠通過(guò) WMS 將數(shù)據(jù)采用maps/images 方式發(fā)布，也可以通過(guò) WFS 協(xié)議直接發(fā)布實(shí)際數(shù)據(jù)。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 章 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介9(2) 支持 SQL 及空間查詢處理空間數(shù)據(jù)對(duì)象。在具體實(shí)現(xiàn)上采用 MVC 模式，MVC 是 Model View Controller（模型，視圖，控制器）的縮寫。MVC 模式中的一個(gè)重要問(wèn)題是數(shù)據(jù)的組織管理，對(duì)于 MapBuilder 而言就是數(shù)據(jù)模型。MapBuilder 中由兩種消息類型：一種是瀏覽器定義的各類系統(tǒng)消息，如鼠標(biāo)按下事件等；另一種是自定義消息，如加載模型事件 loadModel 等。其中 JavaScript 是通用的腳本語(yǔ)言，Web 瀏覽器中嵌入的 JavaScript 解釋器允許通過(guò)程序與瀏覽器的很多內(nèi)建功能進(jìn)行交互。CSS 利用規(guī)定好的樣式將 DOM 對(duì)象顯示到瀏覽器中 [13]。在簡(jiǎn)化開發(fā)的同時(shí)，它盡量提供了和 EJB 相同的功能。DI 可以消除為了連接應(yīng)用程序的各個(gè)部分而編寫的大量代碼。當(dāng)面向 DI 設(shè)計(jì)類時(shí)，類之間的依賴可以方便的進(jìn)行改變。東北大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 章 需求分析13第 3 章 需求分析需求分析是軟件開發(fā)流程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，需求分析的基本任務(wù)是根據(jù)用戶的需求，準(zhǔn)確定義要完成的系統(tǒng)的目標(biāo)，回答系統(tǒng)必須“做什么” 的問(wèn)題。保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能的有效性。根據(jù)系統(tǒng)需求，設(shè)定了物流信息系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境考慮到系統(tǒng)成本問(wèn)題，全部采用開源軟件和框架來(lái)構(gòu)建此系統(tǒng)?？紤]到系統(tǒng)的擴(kuò)展性和實(shí)體類的獨(dú)立性，采用 Spring 作為 J2EE 實(shí)現(xiàn)的服務(wù)器端容器，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)則采用Ibatis 組件實(shí)現(xiàn)。參與者是與系統(tǒng)進(jìn)行交互的外部實(shí)體，可能是某個(gè)人或者是某個(gè)事物 [16]。(4) 打印發(fā)貨回執(zhí)給發(fā)貨人。系統(tǒng)修改貨物的狀態(tài)。(2) 管理人員選定一條線路。此用例中的消息發(fā)送者可能為管理人員或車輛。(2) 系統(tǒng)將相關(guān)信息存儲(chǔ)到指定的位置。(3) 車輛離開站點(diǎn)，開始一個(gè)運(yùn)輸段。然而，考慮到服務(wù)器的負(fù)載情況，客戶端沒(méi)必要每一次都申請(qǐng)所有的信息。(3) 系統(tǒng)要采用 B/S 架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建。車輛 ：也叫做車輛終端，系統(tǒng)中用來(lái)運(yùn)輸貨物的車輛，但是在與管理人員進(jìn)行實(shí)時(shí)短消息交互的時(shí)候，表示的是車輛駕駛員與管理人員的交互。運(yùn)營(yíng)線路：車輛進(jìn)行行駛所要遵從的線路，表示車輛應(yīng)該在哪幾個(gè)站點(diǎn)?？?。對(duì)于非功能性需求影響最大的就是系統(tǒng)的架構(gòu)，所以在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)，要在對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)給予充分重視的前提下，實(shí)現(xiàn)功能性需求。本系統(tǒng)在各個(gè)方面都要遵從相關(guān)規(guī)范：客戶端與服務(wù)器之間交互協(xié)議要使用HTML/XML 規(guī)定、系統(tǒng)內(nèi)部交互采用 Message 類和其他接口、傳輸 Map 數(shù)據(jù)采用 OGC 的 WMS/WFS 開放協(xié)議、與車輛交互采用相關(guān) UDP 包結(jié)構(gòu)的規(guī)定。系統(tǒng)采用分層機(jī)制設(shè)計(jì)，建立專門的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、服務(wù)層、消息隊(duì)列控制層等，采用設(shè)計(jì)模式中的。從軟件周期上來(lái)考慮，軟件維護(hù)階段在軟件生命周期或生存期中占較大比重，有的可達(dá)軟件生存周期的 5070%。最后根據(jù)對(duì)需求分析中的專有名詞的解釋，得出了系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)表。這個(gè)過(guò)程被稱為一個(gè)車輛運(yùn)輸過(guò)程，運(yùn)輸段表示車輛實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)果?？蛻?：發(fā)貨人和收貨人在系統(tǒng)中都稱為客戶。(2) 客戶端信息更新更新等待時(shí)間不能大于 5 秒。客戶端要能夠顯示如下信息：總公司以及各個(gè)分公司的信息，公司站點(diǎn)的信息，車輛的信息，公司員工的信息以及其他信息等等?；臼录鳎?1) 車輛到達(dá)站點(diǎn)，根據(jù)貨物的運(yùn)輸路線和車輛的運(yùn)營(yíng)線路，列出可以在此車輛上進(jìn)行裝載的貨物信息。系統(tǒng)利用車輛傳回的信息進(jìn)行車輛的實(shí)時(shí)控制和調(diào)度。(4) 為下一次更新信息設(shè)置定時(shí)器。管理人員根據(jù)企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況來(lái)編輯線路，并設(shè)置車輛的運(yùn)營(yíng)線路?；臼录鳎?1) 貨物在卸貨操作以后檢測(cè)當(dāng)前位置，若當(dāng)前站點(diǎn)和目的站點(diǎn)相同，則提示相關(guān)人員貨物已經(jīng)到達(dá)目的地。(2) 經(jīng)相關(guān)人員檢驗(yàn)貨物狀態(tài)，貨物可以運(yùn)輸。它是在特定條件下，為了達(dá)到某種目的，系統(tǒng)和用戶