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基于构件/服务的水文预报领域复用技术研究与应用

作　者: 方华
导　师: 郭学俊
学　校: 河海大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 基于构件的开发技术CBD 面向服务的体系结构SOA Web Services 水文预报领域
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

面向对象技术出现并逐步成为主流技术,为软件复用提供了基本的技术支持。软件构件技术是分布式对象研究领域中的重要内容,它被视为实现成功复用的关键因素之一。采用目前的一些软件构件技术提高了软件开发的效率和质量,但是它们还存在紧密耦合、跨平台集成困难等一些问题。Web Services技术为解决这些问题提供了有效的途径,它是对象/构件技术在Internet中的延伸。构建采用面向服务的体系结构的领域应用,有效解决了异构构件开发技术集成的问题,从而可以提高系统的伸缩性、可用性,实现应用间无缝集成和信息共享,减少开发、部署的投资和时间。水文预报领域中存在着大量的方法、函数库,且业务流程较容易划分,具有很高的复用价值。在水文预报领域已经出现了通用函数库等一些具有复用性质的产品,在一定程度上提高了开发的效率。然而在这些传统水文预报应用还存在着复用粒度较小、不适应Web应用等问题。开展适合水文预报领域应用的复用技术研究具有重要的意义。本文以水文预报领域为研究背景,研究适合该领域应用系统开发的有效的软件开发方法和软件体系结构。论文的研究目标是充分利用构件复用技术,来解决水文预报领域应用系统开发过程中存在着的效率和质量问题。在研究基于构件的开发方法和面向服务的体系结构的基础上,本文针对领域应用的需求,提出了一个基于构件/服务的水文预报领域应用解决方案,并给出了基于此方案的洪水预报系统的开发实例。本文的工作主要包括以下几方面的内容: 1、系统研究了基于构件的软件开发方法和Web Services技术,给出了面向服务的领域构件复用过程,实现了基于构件的开发方法和面向服务的体系结构的融合。 2、针对水文预报这个特定领域的应用特点及传统开发中存在的问题,给出了基于构件/服务的水文预报领域应用方案,方案将基于构件的开发方法和面向服务的体系结构合理结合起来,采用多层体系结构,使系统具有松散耦合、异扩展、功能可重构、跨平台实现等特点,有效解决了水文预报领域应用中存在的复用粒度不高、不合适web应用等问题。 3、在方案的指导下,选取洪水预报系统作为水文预报应用开发的一个示例,通过对典型洪水预报系统进行需求分析,完成了洪水预报系统的设计与实现。验证了方案的正确性、可行性。

全文目录

第一章绪论  6-13
  1．1 研究动因  6-7
  1．2 技术背景  7-11
    1．2．1 软件复用  7-9
    1．2．2 软件构件技术  9-10
    1．2．3 Web Services  10-11
  1．3 研究工作意义  11
  1．4 主要研究内容  11-12
  1．5 本文的组织结构  12-13
第二章基于构件的软件开发  13-32
  2．1 基于构件的软件开发方法 CBD  13-20
    2．1．1 CBD的特点  14-15
    2．1．2 基于构件的软件开发模型  15-17
    2．1．3 主流构件实现技术优势与不足  17-19
      2．1．3．1 CORBA  17
      2．1．3．2 COM/DCOM  17-18
      2．1．3．3 EJB  18-19
    2．1．4 Web Services实现异构构件集成  19-20
  2．2 Web Services技术概述  20-29
    2．2．1 面向服务的体系结构SOA  21-24
      2．2．1．1 服务  21-22
      2．2．1．2 SOA定义  22
      2．2．1．3 SOA特征  22-24
    2．2．2 Web服务模型  24-25
    2．2．3 Web服务协议栈  25-29
      2．2．3．1 简单对象访问协议(SOAP)  26-27
      2．2．3．2 Web Services描述语言(WSDL)  27-28
      2．2．3．3 统一描述、发现和集成协议(UDDI)  28
      2．2．3．4 其他规范  28-29
  2．3 基于构件的开发方法和面向服务的体系结构的融合  29-31
    2．3．1 构件与服务的层次关系  29
    2．3．2 面向服务的领域构件复用开发过程  29-31
  2．4 小结  31-32
第三章基于构件服务的水文预报领域应用方案  32-55
  3．1 水文预报领域应用特点  32-35
    3．1．1 应用背景  32-33
    3．1．2 领域应用的特征分析  33
    3．1．3 面临的问题  33-34
    3．1．4 解决途径  34-35
  3．2 基于构件/服务的水文预报领域应用方案  35-54
    3．2．1 设计思路  35-36
    3．2．2 总体功能组成  36-37
    3．2．3 系统体系结构  37-38
      3．2．3．1 纵向逻辑结构  38
      3．2．3．2 横向逻辑结构  38
    3．2．4 应用层次分析  38-40
    3．2．5 关键技术分析  40-53
      3．2．5．1 水文预报领域构件的开发  40-43
        3．2．5．1．1 领域构件开发过程  40-41
        3．2．5．1．2 领域构件粒度及划分依据  41-43
      3．2．5．2 J2EE平台下水文预报领域服务的生成  43-46
        3．2．5．2．1 服务端点  43
        3．2．5．2．2 服务粒度  43-44
        3．2．5．2．3 使用业务代表模式提供通用、统一的客户端编程模型  44-46
      3．2．5．3 水文预报服务的组装方法  46-48
      3．2．5．4 Web服务互操作问题研究  48-53
        3．2．5．4．1 交互类型不同  48-50
        3．2．5．4．2 基本数据类型和结构不同  50-51
        3．2．5．4．3 命名空间不同  51-53
    3．2．5．5 水文预报应用系统构建过程研究  53-54
      3．2．5．5．1 子系统的划分  53
      3．2．5．5．2 单元流域划分与领域构件/服务的选择  53
      3．2．5．5．3 子系统的装配  53-54
  3．3 小结  54-55
第四章洪水预报系统设计实现  55-71
  4．1 洪水预报系统分析  55-56
    4．1．1 系统需求  55
    4．1．2 逻辑组成  55-56
  4．2 洪水预报系统设计  56-61
    4．2．1 洪水预报系统总体框架结构  57
    4．2．2 数据预处理构件  57-58
    4．2．3 预报专用数据库数据存取服务  58
    4．2．4 预报模型构件库的建立与管理  58-60
    4．2．5 洪水预报计算应用  60-61
  4．3 构件及服务实现  61-68
    4．3．1 环境平台  61-62
    4．3．2 新安江模型构件实现  62-63
    4．3．3 新安江模型服务的生成与描述  63-66
    4．3．4 新安江模型服务的发布  66-67
    4．3．5 新安江模型服务的查找  67
    4．3．6 新安江模型服务组装与集成  67-68
  4．4 分析评价  68-70
  4．5 小结  70-71
第五章总结与展望  71-72
  5．1 本文总结  71
  5．2 工作展望  71-72
参考文献  72-75
附录1: 新安江模型Bean实现类代码  75-81
致谢  81

基于构件/服务的水文预报领域复用技术研究与应用

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