【正文】 到事務處理的開始狀態(tài)，既要確保系統(tǒng)的可用性、事務完整性、又要使各事務處理之間相互不受影響的獨立性；有時在某臺服務器發(fā)生故障時，不但要完成恢復工作，而且要自動切換系統(tǒng)，達到系統(tǒng)永不停機，實現(xiàn)高可靠性運行；同時要使大量事務在多臺應用服務器能實時并發(fā)運行，并進行負載平衡地調(diào)度，實現(xiàn)昂貴的可靠性和大型計算機系統(tǒng)同等的功能。為了實現(xiàn)這個目標，要求系統(tǒng)具有監(jiān)視和調(diào)度整個系統(tǒng)的功能。一個事務處理平臺，根據(jù)X/OPEN的參考模型規(guī)定，應由事務處理中間件、通信處理中間件以及數(shù)據(jù)存儲管理中間件三部分組成。u 數(shù)據(jù)存取管理中間件，在分布式系統(tǒng)中，重要的數(shù)據(jù)都集中存放在數(shù)據(jù)服務器中，它們可以是關(guān)系型的、復合文檔型、具有各種存放格式的，多媒體型，或者是經(jīng)過加密或壓縮存放的，該中間件將為網(wǎng)絡上虛擬緩沖存取、格式轉(zhuǎn)換、解壓等帶來方便。u Web服務器中間件u 安全中間件 一些軍事、政府和商務部門上網(wǎng)的最大障礙是安全保密問題，而且不能使用國外提供的安全措施（如防火墻、加密、認證等），必需用國產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)生不安全因素是由操作系統(tǒng)引起的，但必需要用中間件去解決，以適應靈活多變的要求。u 跨平臺和構(gòu)架中間件 當前開發(fā)大型應用軟件通常采用基于構(gòu)架和構(gòu)件技術(shù)，在分布式系統(tǒng)中，還需要集成各節(jié)點上的不同系統(tǒng)平臺上的構(gòu)件或新老版本的構(gòu)件，由此產(chǎn)生了構(gòu)架中間件。u 專用平臺中間件 為特定應用領(lǐng)域設計領(lǐng)域參考模式，建立相應構(gòu)架，配置相應的構(gòu)件庫和中間件，為應用服務器開發(fā)和運行特定領(lǐng)域的關(guān)鍵任務（如電子商務、網(wǎng)站等）。u 網(wǎng)絡中間件 它包括網(wǎng)管、接入、網(wǎng)絡測試、虛擬社區(qū)、虛擬緩沖等，也是當前最熱門的研發(fā)項目。（二）J2EE技術(shù) J2EE（即Java 2 平臺企業(yè)版）是由Sun公司主持推出的一項中間件技術(shù)。從CORBA、IDL到面向消息的系統(tǒng)，中間件技術(shù)已經(jīng)走過了很長的一段路程，如今J2EE作為中間件技術(shù)史上的一塊具有決定意義的里程碑，正受到業(yè)界越來越廣泛的重視和采納。 J2EE是一個標準中間件體系結(jié)構(gòu)，旨在簡化和規(guī)范多層分布式企業(yè)應用系統(tǒng)的開發(fā)和部署。J2EE方案的實施可顯著地提高系統(tǒng)的可移植性、安全性、可伸縮性、負載平衡和可重用性。J2EE技術(shù)出現(xiàn)之前，幾家主要的中間件開發(fā)商的產(chǎn)品各自為陣，彼此之間缺乏兼容性，可移植性差，難以實現(xiàn)互操作，沒有一個被普遍認可的行業(yè)標準。J2EE的出現(xiàn)標志著中間件技術(shù)在經(jīng)歷了多年的不斷摸索和經(jīng)驗總結(jié)后，正逐步走向成熟。 J2EE的核心是一組規(guī)范和指南，定義了一個使用Java語言開發(fā)多層分布式企業(yè)應用系統(tǒng)的標準平臺。開發(fā)人員在這些規(guī)范和指南的基礎上開發(fā)企業(yè)級應用，同時由J2EE供應商確保不同的J2EE平臺之間的兼容性。由于基于規(guī)范的各J2EE平臺之間具有良好的兼容性， 因此J2EE應用系統(tǒng)可以部署在不同的應用服務器上，無需或只需進行少量的代碼修改。178。 J2EE：多層、分布式中間件語法 采用多層分布式應用模型，J2EE將應用開發(fā)劃分為多個不同的層，并在每一個層上定義組件。各個應用組件根據(jù)他們所在的層分布在同一個或不同的服務器上，共同組成基于組件的多層分布式系統(tǒng)。典型的J2EE四層結(jié)構(gòu)包括客戶層、表示邏輯層（Web層）、商業(yè)邏輯層和企業(yè)信息系統(tǒng)層。有了J2EE，分布式系統(tǒng)的開發(fā)變得簡單了，部署的速度也可以加快。J2EE組件的分布與服務器環(huán)境無關(guān)，所有的資源都可通過分布式目錄進行訪問。這意味著開發(fā)人員不再需要為組件和資源的分布問題耗費精力，從而可以有更多的時間專注于業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，提高開發(fā)效率。178。 J2EE：企業(yè)級應用系統(tǒng)開發(fā)平臺 J2EE本身是一個標準，一個為企業(yè)分布式應用的開發(fā)提供的標準平臺。而J2EE的實施，則具體表現(xiàn)為諸如BEA Web logic或IBM Web sphere之類的特定Web服務器產(chǎn)品。利用J2EE應用編程模型開發(fā)的企業(yè)應用系統(tǒng)，可以部署在不同廠商生產(chǎn)的、但相互兼容的J2EE 應用服務器上。目前，市場上基于J2EE的Web服務器品種繁多，性能特點各有千秋，每家廠商的產(chǎn)品都有精心設計的獨到之處。但與產(chǎn)品個性無關(guān)的是，所有的J2EE應用服務器都為企業(yè)級應用系統(tǒng)的開發(fā)和部署提供了一個共同的基礎。178。 J2EE：電子化應用開發(fā)模型 J2EE應用很容易發(fā)布到Web、掌上電腦或移動電話等手持設備上。換言之，應用組件可以很輕松地實現(xiàn)電子化。J2EE的應用編程模型保證組件在向不同類型的客戶端移植過程中，商業(yè)邏輯和后端系統(tǒng)保持不變。此外，J2EE平臺的其他主要優(yōu)點還有：自動負載平衡、可伸縮、容錯和具有故障排除等功能。部署在J2EE環(huán)境中的組件將自動獲得上述特性，而不必增加額外的代碼開銷。 J2EE所有這些特性對于需要構(gòu)建全天候網(wǎng)絡門戶的企業(yè)來說顯得尤為重要。178。 J2EE：Web應用服務器上廣泛采用的標準，可以說，J2EE是首個獲得業(yè)界廣泛認可和采納的中間件標準。目前幾乎所有的一流Web應用服務器，如BEA的Web logic、IBM的Web sphere、HP的應用服務器、Sun的iPlanet和Macromedia的Jrun等，都是基于J2EE的。迄今為止，還沒有哪個其他標準能獲得如此眾多的中間件供應商的一致支持。 而且，有了J2EE，企業(yè)的應用開發(fā)對于某個特定的開發(fā)商或應用服務供應商的依賴性更小。應用組件只要符合J2EE規(guī)范，完全可以部署在不同的應用服務器上。為了確保不同廠商的J2EE應用服務器的兼容性和一致性，Sun公司發(fā)布了J2EE兼容性測試包?？傊琂2EE是一個中間件基礎架構(gòu)，有了它，開發(fā)者只需要集中精力編寫代碼來表達WebGIS企業(yè)應用的商業(yè)邏輯和表示邏輯，至于其他系統(tǒng)問題，如內(nèi)存管理，多線程，資源分布和垃圾收集等，都將由J2EE自動完成。 J2EE多層結(jié)構(gòu)的每一層都有多種組件模型。因此，開發(fā)人員所要做的就是為應用項目選擇適當?shù)慕M件模型組合，靈活地開發(fā)和裝配組件，這樣不僅有助于提高應用系統(tǒng)的可擴展性，還能有效地提高開發(fā)速度，縮短開發(fā)周期。此外，基于J2EE的應用還具有結(jié)構(gòu)良好，模塊化，靈活和高度可重用性等優(yōu)點。216。 靈活性、可移植性和互操作性：利用Java的跨平臺特性，J2EE組件可以很方便地移植到不同的應用服務器環(huán)境中。這意味著企業(yè)不必再拘泥于單一的開發(fā)平臺。J2EE的應用系統(tǒng)可以部署在不同的應用服務器上，在全異構(gòu)環(huán)境下，J2EE組件仍可彼此協(xié)同工作。這一特征使得裝配應用組件首次獲得空前的互操作性。例如，安裝在IBM Websphere環(huán)境下的EJB，一方面可以直接與Websphere環(huán)境下的CICS直接交互，另一方面也可以通過安裝在別處的BEA Weblogic 服務器上的EJB進行訪問。216。 輕松的企業(yè)信息系統(tǒng)集成：J2EE技術(shù)出臺后不久，很快就將JDBC、 JMS和 JCA等一批標準納歸自身體系之下，這大大簡化了企業(yè)信息系統(tǒng)整合的工作量，方便企業(yè)將諸如legacy system（早期投資系統(tǒng)），ERP和數(shù)據(jù)庫等多個不同的信息系統(tǒng)進行無縫集成。由于幾乎所有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都支持JDBC，因此只需借助必要的JDBC驅(qū)動程序，J2EE應用就可以和所有主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行通信。類似的，目前業(yè)界正冒出一批基于Java連接器體系標準的EI適配器，也用于提供各類legacy system和ERP/CRM的無縫集成。216。 引進面向服務的體系結(jié)構(gòu)：隨著Web服務以及SOAP等開放標準的出現(xiàn)，企業(yè)異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性成為可能。J2EE，作為一個可擴展平臺，很自然需要加入Web服務特性。為此，Sun公司發(fā)布了一整套稱為“JAX包”的API，支持從XML語法分析、XML綁定、SOAP消息發(fā)送、注冊表查尋、XML RPC到XML消息傳遞等所有各種Web服務需求。 雖然J2EE平臺的出現(xiàn)早于Web服務技術(shù)，但它的可擴展能力使它能很好地適應技術(shù)的最新發(fā)展。我們有理由相信，在未來，J2EE將引入更多的技術(shù)進步而不會動搖它的核心框架和應用編程模型。 作為一個被業(yè)界廣泛采用的中間件標準，J2EE是開發(fā)可伸縮的、具有負載平衡能力的多層分布式跨平臺企業(yè)應用的理想平臺。J2EE的首要任務在于提供一個標準中間件基礎架構(gòu)，由該基礎架構(gòu)負責處理企業(yè)開發(fā)中所涉及的所有系統(tǒng)級問題，從而使得開發(fā)人員可以集中精力重視商業(yè)邏輯的設計和應用的表示，提高開發(fā)工作的效率。 J2EE有效地滿足了行業(yè)需求，提供獨立于操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。基于J2EE的應用系統(tǒng)靈活且易于移植和重用，可運行在不同廠家的Web服務器上。更為重要的是，J2EE是一個開放體系，完全有能力適應未來技術(shù)的進步和發(fā)展。（三）基于XML數(shù)據(jù)交換技術(shù)XML 是在因特網(wǎng)時代與Java、CORBA等量齊觀的一個概念。Java 解決了語言實施的同一，CORBA 解決了通訊協(xié)議的同一，XML 解決了信息表示、關(guān)聯(lián)的同一；OO 面向?qū)ο笫沁@三者的共同理論基礎。萬維網(wǎng)接口定義語言 WIDL 就是 XML 與 IDL 技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。我們在開發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫的XML地理信息系統(tǒng)需要同時借助XML編程接口和數(shù)據(jù)庫編程接口，前者用于對XML文檔的解析、定位和查詢，所需技術(shù)包括XML DOM和SAX；后者則是用于訪問數(shù)據(jù)庫，如數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的更新和檢索等等，需要利用的技術(shù)有ODBC、JDBC、ADO等。 利用XML我們可以定義查詢，其實這和傳統(tǒng)的GIS查詢沒有什么不同，比如可以說“根據(jù)用戶指定的區(qū)域進行水淹分析，并且返回結(jié)果”，響應消息就可能是基于XML格式的“分析結(jié)果在以下圖形中”。與傳統(tǒng)方式不同之處在于，XML將查詢的地理數(shù)據(jù)和請求統(tǒng)一包含在了一個單獨的XML文檔中，響應信息也在 XML文檔中。如下圖所示： XML支持自定義標記，提供了強有力的擴展機制，這必然會出現(xiàn)許多GIS行業(yè)獨有的標記。XML借助DTD等創(chuàng)建文檔或者元數(shù)據(jù)，我們可以設計不同的解析程序來處理這些數(shù)據(jù)。正如我們前面所述，雜亂的標記必然影響網(wǎng)絡數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)管理，因此行業(yè)需要基于元數(shù)據(jù)的XML標準體系。 OpenGIS Consortium(OGC) 適時推出了GIS的XML標記集GML(Geography Markup Language)，為XML在GIS中的應用提供了良好的規(guī)范化道路，得到了行業(yè)內(nèi)眾多公司的支持，如Oracle、ESRI、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。如ESRI在ArcIMS ，ArcXML是其針對XML的產(chǎn)品，內(nèi)容是GML的超集。我們將在下面的主題中對GML進行進一步的介紹。 利用XML，我們能夠?qū)崿F(xiàn)許多GIS任務?？梢詾g覽和生成影像，如SVG, VML and X3D格式；可以進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如XSLT, 可以進行Schema配置，如DTD, XML Schema等；可以進行數(shù)據(jù)查詢，如Xpointer和XQL等，還可以運行在不同的平臺上，如PDA等。 XML在GIS中另外一個重要的應用是GIS圖形的瀏覽和生成。由于XML將地理數(shù)據(jù)的內(nèi)容和圖形顯示分離開來，可以有多種對其內(nèi)容進行解釋的工具?？赡艿膱D形顯示格式 SVG（Scalable Vector Graphics）, Microsoft VML（Vector Markup Language）和X3D等。Office支持輸出圖形為VML，Internet Explorer ，AutoDesk也在AutoCAD Map中支持VML輸出。而SVG作為W3C標準，應用非常廣泛，得到眾多產(chǎn)品的支持。 對客戶端程序開發(fā)來說，根據(jù)不同的客戶端應用，都可以運用XML技術(shù)傳輸獨立信息數(shù)據(jù)。例如生成ActiveX或者Java控件嵌入IE中作為瘦客戶端應用，也可以直接利用Windows構(gòu)建胖客戶端應用，如MapInfo。可以保持當前GIS數(shù)據(jù)格式，而借助XML去進行分布式傳輸。MapInfo和ESRI更希望XML能夠作為表示高層GIS服務的交互方式，而不只是作為數(shù)據(jù)分發(fā)的工具，例如XML可以為8848這樣的零售網(wǎng)站提供諸如“發(fā)現(xiàn)離我最近的商店”或者“提供給我商品清單”等服務請求，這樣真正實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)無所不在，任意存取，將極大促進網(wǎng)絡經(jīng)濟的發(fā)展。（四）GML空間信息編碼標準 GML是基于XML的空間信息編碼標準，由OpenGIS Consortium (OGC)提出，得到了許多公司的大力支持，如Oracle、Galdos、MapInfo、CubeWerx等。運用GML，封裝的地理數(shù)據(jù)和圖形解釋是清楚分離的。如前所述，圖形解釋格式包括SVG、VML和X3D等。（1）GML基于文本表示地理信息 文本比較簡單、直觀，容易理解和編輯。已經(jīng)在空間信息和三維顯示上得到廣泛應用的數(shù)據(jù)格式是虛擬現(xiàn)實建模語言VRML (Virtual Reality Markup Language)，現(xiàn)在這些VRML模型元素一樣可以在GML上應用。（2）GML封裝了地理信息及其屬性 GML基于地理信息抽象模型，即空間實體特征及西寧封裝。地理特征（Feature）包括一系列的屬性和相應的幾何信息，一般來說屬性由名字、類型和值組成，幾何信息由基本元素如點、線、面、曲線、多邊形等組成。目前GML主要局限在二維應用，正擴展到二維半和三維空間以及特征間的拓撲關(guān)系。GML允許相當復雜的特征，如特征間的嵌套。例如飛機場由出租汽車道、飛機跑道等組成。（3）GML封裝了空間地理參考系統(tǒng) 空間地理參考系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的基礎。GML封裝了空間地理參考系統(tǒng)、主要的投影關(guān)系等，保證分布式處理的擴展性和靈活性。（4）GML可以實現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的分布式存儲 GML對地理數(shù)據(jù)的分發(fā)是非常方便的技術(shù)手段，但其作用不止局限與此，同樣可以成為地理數(shù)據(jù)分布式存儲的重要手段。主要的技術(shù)工具是XLink和Xpointer。 開發(fā)標準一個計算機系統(tǒng)項目的成功很大程度取決于使用什么方法進行分析和設計，而WebGIS地理信息系統(tǒng)是一個涉及多區(qū)域、覆蓋面廣、業(yè)務復雜的大型信息管理系統(tǒng)。無論是業(yè)務的復雜程序上，還是數(shù)據(jù)量上，一般的信息系統(tǒng)都是無法與它比擬的。所以，我們采用了Rational統(tǒng)一過程和面向?qū)ο蟮姆治鲈O計方法。（一）Rational統(tǒng)一過程 一個大型的系統(tǒng)工程，設計中必須強調(diào)它的系統(tǒng)工程特征。因此，要在統(tǒng)一的環(huán)境下，采用工程化的方