基于GIS應(yīng)用程序開發(fā)框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

邱健 韓雨

摘 要：針對應(yīng)用范圍日趨廣泛的GIS應(yīng)用程序，本文提出可用于程序開發(fā)的框架設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)方法，并通過實(shí)踐得出該方法合理可行，值得參考借鑒的結(jié)論，為GIS應(yīng)用程序更好的服務(wù)于人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：GIS；程序開發(fā)；框架設(shè)計(jì)；框架設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

1 引言

在GIS技術(shù)快速發(fā)展與應(yīng)用日趨廣泛的局勢下，切實(shí)提高相關(guān)軟件與工具的開發(fā)效率，并保證軟件整體質(zhì)量，是目前面臨的亟待解決的主要問題。實(shí)踐表明，軟件復(fù)用是十分可行且有效的方式。通過對軟件復(fù)用的合理應(yīng)用，能設(shè)計(jì)出一套良好的GIS應(yīng)用程序開發(fā)框架，為開發(fā)人員及使用者提供有效的工具。

2 基于GIS應(yīng)用程序開發(fā)框架設(shè)計(jì)

目前常用的框架方案主要有三種，分別為組件式、軟總線式與插件式，不同方案具有不同的優(yōu)劣勢，單一采用其中一種框架方案，一般難以滿足預(yù)期要求。這三種方案的優(yōu)劣勢分別為：（1）組件式：優(yōu)勢為靈活度較大，劣勢為組件內(nèi)不可控，且二次開發(fā)難度較大，缺乏擴(kuò)展性；（2）軟總線式：優(yōu)勢為具有的擴(kuò)展性與靈活度，劣勢為實(shí)現(xiàn)技術(shù)較為復(fù)雜，且對效率有直接影響；（3）插件式：優(yōu)勢為便于維護(hù)，有良好的擴(kuò)展性，劣勢為不同插件之間的互操作性較差[1]。

基于此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)做到取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮多種框架方案的優(yōu)勢，即形成CG.ADF方案，以組件式方案為基礎(chǔ)，采用插件機(jī)制，當(dāng)插件載入至框架時(shí)再引入權(quán)限控制。以上過程均由框架自主完成，二次開發(fā)者無需添加其它代碼。

2.1 設(shè)計(jì)思想

新設(shè)計(jì)思想主要是對現(xiàn)有全部資源進(jìn)行整合，為以后的二次開發(fā)提供統(tǒng)一、適用、可擴(kuò)展、便于維護(hù)的接口。此外，還應(yīng)為功能的擴(kuò)展提供支持，使權(quán)限與GIS平臺均對開發(fā)人員完全透明。

2.2 框架設(shè)計(jì)

框架由數(shù)據(jù)層、訪問層、框架層及擴(kuò)展層組成。其中，數(shù)據(jù)層主要包含三部分?jǐn)?shù)據(jù)，分別為：（1）地圖數(shù)據(jù)庫，用于空間地理對象及其屬性信息的存儲；（2）權(quán)限數(shù)據(jù)庫，用于權(quán)限、用戶及角色等數(shù)據(jù)的存儲；（3）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，用于對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并以空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方面的需要為依據(jù)，結(jié)合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型，存儲和空間數(shù)據(jù)之間保持的相互關(guān)系。

訪問層和數(shù)據(jù)層之間直接對應(yīng)，同樣包含三部分，按照服務(wù)方式實(shí)施運(yùn)行，具有良好的獨(dú)立性：（1）GOS，即地理對象服務(wù)，對空間對象及其屬性信息進(jìn)行查詢、修改和新加；（2）Authox，即權(quán)限服務(wù)，對權(quán)限方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改和新加；（3）Data Center，即業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)總線服務(wù)端，對業(yè)務(wù)方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改和新加。

框架層，即CG.ADF，對訪問層所有接口進(jìn)行了封裝，這使二次開發(fā)者無需再考慮訪問層存在哪些模塊。對于現(xiàn)有模塊，可由各團(tuán)隊(duì)在相應(yīng)的時(shí)期通過開發(fā)而成，這些模塊無論是接口命令，還是使用方式，均不相同。在對GOS進(jìn)行訪問時(shí)，主要依靠的是COM組件X2Net；在對Authox進(jìn)行訪問時(shí)，依靠的是COM組件AuthoxClient；在對Data Center進(jìn)行訪問時(shí)，依靠的是C# DII。這種不同難免使開發(fā)者面臨一定困難，所以對框架層而言，應(yīng)提供一致的接口[2]。

在框架層得到空間數(shù)據(jù)以后，借助Map控件對地理對象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視?？丶患壊捎肕VC模式，已經(jīng)屬于表現(xiàn)層。目前，傳統(tǒng)框架已經(jīng)可以提供很多控件，同時(shí)在管理模塊中對這些控件予以使用，獲得良好效果。Map處在底層平臺，經(jīng)封裝，和其它模塊建立了緊密的聯(lián)系，涉及控制與數(shù)據(jù)等方面的交互，此時(shí)均由框架完成這部分所有工作，極大的減輕了開發(fā)者工作強(qiáng)度?；诖耍谌碌目蚣墚?dāng)中，依然會提供UI，對和平臺之間有直接關(guān)聯(lián)的接口實(shí)施封裝，為后續(xù)二次開發(fā)提供便利。

擴(kuò)展層實(shí)際上是新開發(fā)出的插件，是一個(gè)和業(yè)務(wù)有著緊密關(guān)系的全新模塊。插件規(guī)范主要采用接口的方式，簡單可行、直接可靠。擴(kuò)展層和訪問層之間的交互主要依靠ADF完成。

現(xiàn)有方案的問題在于權(quán)限的配置過程過于復(fù)雜，缺乏和用戶之間的友好性，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，配置時(shí)雖然存在先后次序，但沒有提示，僅可以通過對配置的標(biāo)記才能對權(quán)限工具進(jìn)行使用；第二，權(quán)限工具中具體功能方法名稱的輸入必須由手動完成，易產(chǎn)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致功能無法使用，而且這種錯(cuò)誤往往是人在不經(jīng)意情況下留下的，很難查出。針對第二個(gè)問題，可借助自動識別將所有名稱顯示到用戶界面，然后根據(jù)需要選取，不再需要手動輸入；針對第一個(gè)問題，應(yīng)對權(quán)限的配置進(jìn)行更改，根據(jù)正確的先后順序，顯示權(quán)限配置UI。這樣一來，既不用文字提示，也不用考慮具體的配置流程，系統(tǒng)可對流程自行定義，此時(shí)開發(fā)者僅需填寫必要信息[3]。

3 基于GIS應(yīng)用程序開發(fā)框架設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

（1）菜單插件。先以CG.ADF.Plugin.Engine.Menu為基礎(chǔ)派生出所需菜單類；然后在構(gòu)造函數(shù)當(dāng)中采用對函數(shù)進(jìn)行調(diào)用的方法設(shè)置所派生出的菜單的標(biāo)題與名稱；最后對菜單項(xiàng)進(jìn)行定義，菜單的標(biāo)題與名稱均采用CG.ADF.Menu.Item.Attribute進(jìn)行設(shè)置，在對菜單項(xiàng)當(dāng)中的事件處理進(jìn)行點(diǎn)擊以前，用于對處理方法的有效修飾[4]。

（2）工具條插件。先以CG.ADF.Plugin.Engine.ToolBar為基礎(chǔ)派生出所需工具條類；然后在構(gòu)造函數(shù)當(dāng)中采用對函數(shù)進(jìn)行調(diào)用的方法設(shè)置所派生出的工具條類的標(biāo)題與名稱；最后對不同工具按鈕項(xiàng)進(jìn)行定義，工具條類的標(biāo)題與名稱均采用CG.ADF.ToolBar.Item.Attribute進(jìn)行設(shè)置。

（3）可?？看绑w插件。該插件的開發(fā)和以上插件有所不同，這是因?yàn)閷Υ绑w設(shè)計(jì)而言，它需滿足的功能要求十分復(fù)雜，很難通過抽象化處理得到可視化模塊，必須由二次開發(fā)者以業(yè)務(wù)要求為依據(jù)實(shí)施個(gè)性化、針對性的定制。此外，因C#語言無法實(shí)現(xiàn)類與類的多繼承，所以不能像其它插件那樣將數(shù)據(jù)部分定義在抽象基類。

根據(jù)上述原因，該插件類可將CG.ADF.Plugin.Engine作為基礎(chǔ)直接實(shí)現(xiàn)繼承。對開發(fā)者而言，應(yīng)在對窗體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)具備自主性，此時(shí)框架僅提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。其開發(fā)過程總結(jié)如下：新建一個(gè)窗體；對IDockableWindow接口進(jìn)行繼承與實(shí)現(xiàn)；由開發(fā)者完成個(gè)性化設(shè)計(jì)工作[5]。

（4）權(quán)限配置。①添加或刪除用戶及用戶組，并確定用戶和用戶組之間的相互關(guān)系。②對各類功能資源進(jìn)行配置或創(chuàng)建，填寫具體的資源說明，并對資源組之間保持的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定。③創(chuàng)建或刪除權(quán)限，即（用戶組、資源組、功能組）三元關(guān)系的一個(gè)實(shí)例的添加與刪除。

4 結(jié)束語

以上設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)方式經(jīng)過了實(shí)踐的驗(yàn)證，說明采用以上設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方法是切實(shí)可行的，具有良好的參考借鑒價(jià)值，能使二次開發(fā)具有良好的自主性與靈活性。

參考文獻(xiàn)：

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