跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

彭文沖 耿 煜

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

彭文沖 耿 煜

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件采用中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)等技術(shù)，將此中間分成服務(wù)端和移動(dòng)終端兩個(gè)部分進(jìn)行研制，建立數(shù)據(jù)及應(yīng)用服務(wù)總線、數(shù)據(jù)加密/解密、應(yīng)用定制發(fā)布、EDI數(shù)據(jù)傳輸和顯示適配等模塊，實(shí)現(xiàn)了智能終端平臺(tái)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)與企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和可靠安全的數(shù)據(jù)交換，及按需定制應(yīng)用，圖形界面適配顯示。

移動(dòng)應(yīng)用；中間件；數(shù)據(jù)交換；顯示適配

移動(dòng)中間件技術(shù)是伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和中間件技術(shù)的發(fā)展和融合而出現(xiàn)的新興技術(shù)。隨著移動(dòng)應(yīng)用的迅速發(fā)展，移動(dòng)平臺(tái)的不兼容，給移動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展帶來(lái)了不少阻礙。針對(duì)這些阻礙，移動(dòng)中間件技術(shù)提供了解決之道。

中間件是提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間的連接的一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，是基于分布式處理的軟件，最突出的特點(diǎn)是其網(wǎng)絡(luò)通信功能，主要是解決在不同的硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上的應(yīng)用軟件的互不兼容的問(wèn)題，移動(dòng)應(yīng)用利用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立平臺(tái)之間的資源共享，減輕開(kāi)發(fā)的工作量，提供代碼的重用性。

1 系統(tǒng)需求分析

現(xiàn)今，信息技術(shù)快速發(fā)展，移動(dòng)終端設(shè)備五花八門(mén)的出現(xiàn)在市場(chǎng)中，移動(dòng)終端的操作系統(tǒng)各成割據(jù)，并且這些系統(tǒng)平臺(tái)之間互不兼容，這給不同平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)安全傳輸、互聯(lián)互動(dòng)、訪問(wèn)控制、圖形界面的顯示適配、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用兼容和整合等帶來(lái)不少問(wèn)題。本課題研究開(kāi)發(fā)的目的是采用跨平臺(tái)的移動(dòng)中間件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能終端跨平臺(tái)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)安全交換，同時(shí)提供應(yīng)用功能的集成和定制功能，提供個(gè)性化的服務(wù)，最后實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖形圖表展示和顯示界面自動(dòng)適配的功能。通過(guò)實(shí)現(xiàn)上述功能，達(dá)到跨平臺(tái)的效果，為用戶提供更多智能化服務(wù)，提升用戶的體驗(yàn)，提高移動(dòng)終端的資源共享性，有效利用資源。系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求具體情況如下所述：

（1）跨平臺(tái)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及安全傳輸需求

跨平臺(tái)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通是一項(xiàng)重要的業(yè)務(wù)需求。不同平臺(tái)之間的兼容性問(wèn)題是個(gè)長(zhǎng)存問(wèn)題，這阻礙了平臺(tái)應(yīng)用數(shù)據(jù)和資源信息的共享。除此之外，互聯(lián)網(wǎng)作為信息傳輸?shù)妮d體，卻是一個(gè)不安全的信息媒體?？缙脚_(tái)數(shù)據(jù)是以互聯(lián)網(wǎng)為載體進(jìn)行傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩允潜仨毜摹Ｔ诒菊n題中，跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件將采用EDI數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)加解密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用與企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的安全傳輸，解決平臺(tái)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間應(yīng)用數(shù)據(jù)和資源信息的安全共享。

（2）應(yīng)用功能的集成和定制

業(yè)務(wù)繁多，但是移動(dòng)終端的可利用空間是有限的，也存在網(wǎng)絡(luò)寬帶的局限，因此不可能將全部的業(yè)務(wù)應(yīng)用全部移植到移動(dòng)終端上。為了提高服務(wù)質(zhì)量，就要求應(yīng)用功能集成和定制的服務(wù)，減少移動(dòng)終端設(shè)備空間的浪費(fèi)。同時(shí)，對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用定制的功能可以跨平臺(tái)應(yīng)用，提高開(kāi)發(fā)的效率，實(shí)現(xiàn)功能的按需定制服務(wù)功能。

（3）統(tǒng)計(jì)圖形圖表展示和顯示界面自動(dòng)適配

市場(chǎng)上各種各樣移動(dòng)終端設(shè)備：手機(jī)、平板電腦等，這些移動(dòng)終端設(shè)備的顯示屏幕和分辨率大小不一，如果開(kāi)發(fā)程序時(shí)僅是針對(duì)某一款機(jī)型，這是一種對(duì)資源的浪費(fèi)，增加了開(kāi)發(fā)人員的工作量，因此，應(yīng)用程序的圖形界面能自適應(yīng)移動(dòng)終端顯示屏成為需要。實(shí)現(xiàn)此中間件中的圖形界面自適應(yīng)終端屏幕的顯示適配模塊，使用戶獲得最佳的顯示效果，同時(shí)又提高了業(yè)務(wù)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件由服務(wù)端和移動(dòng)應(yīng)用終端兩部分組成。服務(wù)端主要實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用的定制發(fā)布功能，向企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供多線程對(duì)接，并且提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)終端與移動(dòng)應(yīng)用終端的數(shù)據(jù)傳輸，形成企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與移動(dòng)終端的銜接橋梁。移動(dòng)應(yīng)用終端主要是對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效的交換處理和管理，并實(shí)現(xiàn)顯示適配功能，業(yè)務(wù)應(yīng)用以流程驅(qū)動(dòng)，避免網(wǎng)絡(luò)的異常對(duì)業(yè)務(wù)處理的影響，同時(shí)顯示圖形報(bào)表。由此中間件為上層應(yīng)用提供了跨平臺(tái)支持，提供更多便捷服務(wù)，提高移動(dòng)終端的資源共享性，從而有效利用資源。

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件總體架構(gòu)如圖1所示：

圖1 跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件總體架構(gòu)圖

在上述總體架構(gòu)的圖中，跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件由服務(wù)端和移動(dòng)應(yīng)用終端兩部分組成。

（1）服務(wù)端

服務(wù)端主要的模塊包括：數(shù)據(jù)及應(yīng)用服務(wù)總線、數(shù)據(jù)加密/解密、EDI消息中間件、應(yīng)用定制發(fā)布、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)。

①數(shù)據(jù)及應(yīng)用服務(wù)總線

服務(wù)端搭建移動(dòng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)總線，用于與企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)接，為中間件與外部業(yè)務(wù)應(yīng)用提供原始數(shù)據(jù)交換。服務(wù)總線支持多線程，支持多個(gè)應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接。

數(shù)據(jù)及應(yīng)用服務(wù)總線采用的是基于標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)EDI中間件產(chǎn)品的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，各種組件及接口應(yīng)基于開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化的原則設(shè)計(jì)，具有數(shù)據(jù)交換體系、數(shù)據(jù)共享體系、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)體系和信息安全體系。本平臺(tái)支持異構(gòu)性數(shù)據(jù)源、具有跨平臺(tái)運(yùn)行能力，具備應(yīng)用整合、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)解析和數(shù)據(jù)控制功能。

②數(shù)據(jù)加密/解密模塊

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)妮d體，通常是不安全的信息媒介。該數(shù)據(jù)加密/解密模塊是對(duì)流出和進(jìn)入服務(wù)端的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法人竊取、閱讀的目的，確保企業(yè)機(jī)密數(shù)據(jù)的安全性。

③EDI消息中間件模塊

消息中間件作為一個(gè)中間層軟件，它為分布式系統(tǒng)中創(chuàng)建、發(fā)送、接收消息提供了一套可靠通用的方法，實(shí)現(xiàn)了分布式系統(tǒng)中可靠的、高效的、實(shí)時(shí)的跨平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸。消息中間件減少了開(kāi)發(fā)跨平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的復(fù)雜性，它屏蔽了不同操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體細(xì)節(jié)，面對(duì)規(guī)模和復(fù)雜度都越來(lái)越高的分布式系統(tǒng)，消息中間件技術(shù)顯示出了它的優(yōu)越性。在項(xiàng)目中，采用消息中間件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了EDI數(shù)據(jù)交換。

④應(yīng)用定制發(fā)布模塊

由于移動(dòng)設(shè)備便攜易用，然而由于容量空間有限，同時(shí)受網(wǎng)絡(luò)帶寬的局限，因此不可能將企業(yè)的所有業(yè)務(wù)應(yīng)用完全移植到移動(dòng)終端上。應(yīng)用定制發(fā)布模塊的作用就是獲取企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)上的應(yīng)用功能，然后按功能劃分成功能模塊切片，并將其發(fā)布，供移動(dòng)終端定制。移動(dòng)終端通過(guò)安裝在其本機(jī)的移動(dòng)應(yīng)用中間件，鏈接到服務(wù)端的應(yīng)用定制發(fā)布模塊，將個(gè)人所需的部分或單個(gè)模塊定制到移動(dòng)終端上，日后隨時(shí)可以訪問(wèn)和調(diào)用的業(yè)務(wù)應(yīng)用功能，這樣可以減少移動(dòng)設(shè)備的空間浪費(fèi)。同時(shí)該應(yīng)用定制發(fā)布模塊，可以跨平臺(tái)應(yīng)用，即無(wú)論移動(dòng)終端的智能是IOS、還是Android、Windows等系統(tǒng)都可以將所需應(yīng)用功能模塊定制到用戶的手機(jī)或平板電腦。最終實(shí)現(xiàn)了功能的按需定制。

⑤移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)

由于通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提高，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型的多樣化、內(nèi)容的多媒體化、服務(wù)的更精細(xì)化。造成了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)間的訪問(wèn)出現(xiàn)互訪性差、速度欠穩(wěn)定、反應(yīng)過(guò)慢等問(wèn)題。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是解決移動(dòng)用戶更好地訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的最佳方式，移動(dòng)用戶只要擁有支持WAP協(xié)議的移動(dòng)終端就可以輕松的實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，提高ISP網(wǎng)間互訪速度。

（2）移動(dòng)應(yīng)用終端

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件的移動(dòng)終端是建立在各種智能平臺(tái)上的，它主要包含的模塊有以下六大模塊：EDI數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理、顯示適配、流程驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)加密/解密、圖形報(bào)表。

跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 移動(dòng)應(yīng)用中間件移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)圖

移動(dòng)應(yīng)用終端的功能模塊具體描述如下：

①數(shù)據(jù)管理

由于手機(jī)、平板電腦等智能終端受到存儲(chǔ)空間的限制，不可能想PC機(jī)那樣加載大容量的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，導(dǎo)致很多PC系統(tǒng)有用的應(yīng)用程序很難移植到手機(jī)等移動(dòng)終端上使用。存儲(chǔ)空間也是制約移動(dòng)終端應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。因此對(duì)于開(kāi)發(fā)智能平臺(tái)的數(shù)據(jù)緩存緩沖數(shù)據(jù)管理模塊尤其重要。

本中間件移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)管理模塊是協(xié)調(diào)終端業(yè)務(wù)應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在其有限的空間上進(jìn)行存儲(chǔ)的機(jī)制。它提供了應(yīng)用數(shù)據(jù)容量規(guī)劃，數(shù)據(jù)更新同步，預(yù)存數(shù)據(jù)管理和配置等功能。使得終端為業(yè)務(wù)應(yīng)用分配適當(dāng)?shù)娜萘靠臻g，設(shè)定同步數(shù)據(jù)的處理方式（如，覆蓋或保留預(yù)存的數(shù)據(jù)）。能避免終端應(yīng)用數(shù)據(jù)的冗余，有效規(guī)劃終端的存儲(chǔ)空間。

②顯示適配

市場(chǎng)上手機(jī)、平板電腦各種移動(dòng)終端顯示屏幕及分辨率大小不一，開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序不可能為一款機(jī)型重新開(kāi)放一套程序。對(duì)于企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用，為企業(yè)用戶定制應(yīng)用程式更不可能實(shí)現(xiàn)。因此需要應(yīng)用程序的圖形界面能自適應(yīng)移動(dòng)終端顯示屏。本中間件針對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用研發(fā)出的能自適應(yīng)終端屏幕的顯示適配模塊，使得用戶得到最佳的視覺(jué)效果及便利于用戶操作。

③流程驅(qū)動(dòng)

對(duì)于智能終端，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)速度始終是制約移動(dòng)應(yīng)用的瓶頸。特別在企業(yè)業(yè)務(wù)的移動(dòng)應(yīng)用，需要更高的帶寬支持，在業(yè)務(wù)應(yīng)用處理時(shí)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或突然中斷的結(jié)果可想而知，容易造成數(shù)據(jù)丟失，且耗時(shí)耗力重做流程。而流程驅(qū)動(dòng)模塊的功能是，能對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)流程及其流轉(zhuǎn)機(jī)制進(jìn)行記錄。進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用處理過(guò)程中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷或中途停止業(yè)務(wù)處理時(shí)，能記錄業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)的狀態(tài)和當(dāng)前的數(shù)據(jù)，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)便能繼續(xù)進(jìn)行流程處理。

④數(shù)據(jù)加/解密

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)妮d體，通常是不安全的信息媒介。該數(shù)據(jù)加密/解密模塊是對(duì)流出和進(jìn)入移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法人竊取、閱讀的目的，確保企業(yè)機(jī)密數(shù)據(jù)的安全性。

⑤圖形報(bào)表

圖形報(bào)表模塊，是為企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用量身定制的決策輔助模塊。該功能模塊能將從服務(wù)端上按需獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以餅圖、柱狀圖、曲線圖、分布圖等直觀圖表的形式在移動(dòng)終端上進(jìn)行展示的。有助于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)、服務(wù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看，起到輔助決策參考的作用。

⑥EDI數(shù)據(jù)傳輸

EDI數(shù)據(jù)傳輸模塊，是跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件移動(dòng)終端與服務(wù)器端數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換的功能模塊?？梢酝ㄟ^(guò)該數(shù)據(jù)傳輸模塊接收服務(wù)端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用切片。EDI（Electronic Data Interchange）是一種利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行商務(wù)處理的方式。它用一種國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)格式，形成結(jié)構(gòu)化的事務(wù)處理的報(bào)文數(shù)據(jù)格式，通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。由于經(jīng)EDI傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會(huì)涉及商業(yè)秘密、金額、訂貨數(shù)量等內(nèi)容，為防止數(shù)據(jù)的篡改、遺失，必須通過(guò)一系列安全保密的規(guī)范給以保證。EDI安全標(biāo)準(zhǔn)體系包括EDI安全規(guī)范、電子簽名規(guī)范、電文認(rèn)證規(guī)范、密鑰管理規(guī)范、X．435安全服務(wù)、X.509鑒別框架體系等。從而確保了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從服務(wù)端到移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)完整性和安全性。

3 結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)中間件的研究近年成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)話題，針對(duì)許多移動(dòng)終端的問(wèn)題，可以通過(guò)中間件技術(shù)進(jìn)行解決。中間件處于系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件之間，提供著通道或橋梁的功能，使得異構(gòu)應(yīng)用資源之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)的可靠傳輸，同時(shí)也可起著過(guò)濾網(wǎng)的作用，為數(shù)據(jù)的安全保駕護(hù)航。然而，由于移動(dòng)終端的條件限制，對(duì)中間件的研制只能是利用有限的條件進(jìn)行按需開(kāi)發(fā)，本文中的跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用中間件是使用數(shù)據(jù)訪問(wèn)中間件技術(shù)和消息中間件技術(shù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)加密/解密技術(shù)等，研制和開(kāi)發(fā)出使移動(dòng)終端能夠與企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行安全數(shù)據(jù)交換，但是中間件的發(fā)展可延伸至更多方面，所以中間件的發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>

[1] 杜廣飛. Web應(yīng)用移動(dòng)化適配器服務(wù)中間件的研究與實(shí)現(xiàn)[D].鄭州:鄭州大學(xué),2012.

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[3] 李海翔,葉曉俊.移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程,2003,(22):121-123.

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Design and implementation of cross-platform mobile application middleware

Cross-platform mobile applications using middleware middleware technology, data encryption technology, electronic data interchange technology and other technologies, this middle into two parts server and mobile terminal development, the establishment of data and application service bus, data encryption / decryption, application custom publishing, EDI data transmission and display adapter modules, to achieve interoperability of smart terminal platform applications and data with enterprise business systems and reliable and secure data exchange, and on-demand applications, graphical display adapter.

Mobile applications; middleware; data exchange; display adapter

TP31

A

1008-1151(2015)01-0012-03

2014-12-12

彭文沖，供職于桂林電子科技大學(xué)。