基于B/S架构的雾霾指数显示平台

 2022-01-17 11:01

论文总字数:24393字

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2国内外研究现状分析 1

1.3 本文的主要内容 2

1.4 本文的章节结构 2

第2章 相关技术综述 2

2.1 B/S技术分析 2

2.1.1 B/S架构和C/S架构原理 2

2.1.2 B/S架构与C/S相比的优缺点 3

2.2 Spring框架简介 4

2.3 Struts框架简介 4

2.4 Hibernate框架简介 6

2.5 JSP技术分析 6

2.6 Tomcat技术分析 6

第3章 系统需求分析 7

3.1 系统概述 7

3.2 技术指标要求 8

3.3 功能需求 9

第4章 系统设计和具体实现 10

4.1 系统结构设计 10

4.2 数据库设计 12

4.3 Linux具体配置 13

4.3.1 JDK安装配置 13

4.3.2 Tomcat安装配置 14

4.3.3 RZ安装配置 15

4.4 Spring具体实现 15

4.5 Struts具体实现 19

4.6 Hibernate具体实现 20

4.6.1 Hibernate基础配置 20

4.6.2 Hibernate缓存配置 22

4.7 负载均衡具体实现 23

4.8 Json数据解析 25

第5章 系统展示 26

5.1 系统主界面 26

5.2 数据高亮功能 27

5.3 雾霾数值查看功能 28

5.4 范围选择及排名功能 28

结论 29

参考文献 29

致谢 31

基于B/S架构的雾霾指数显示平台

王宗云

Abstract:With the development of science and technology and people's living standards, environmental problems become more and more serious. The most closely related to people is the air problem. Air quality has a very closely relation with people's living condition and physical health. In order to let people have an intuitive and detailed understanding of the national haze situation, you need a well-designed haze index display platform

In this kind of environment, this paper aims to analyze and explain the three frameworks of Spring, Struts and Hibernate based on the B / S architecture, and use the MVC design pattern to combine the respective functions. Obtain weather conditions of the major cities in the country from Api service provider, then the data will be resolved into the required format for background processing. Finally it will be sended to the front of the JSP pages through a beautiful and intuitive way to show it.

Keywords: Smog;Spring;Struts;Hibernate;B/S

第1章 绪论

1.1 研究背景

雾霾是指在特定的天气状况下大量污染源产生的污染物(气体和颗粒物如CO、SO2、NOx、NH3、VOCs、PM),通过许多生化反应,生成的细微物质,并与H2O结合引发的大气消光现象。在环境污染中常常提到的颗粒物,一般指直径在零点零一到一百微米范围内的颗粒。而PM2.5则是颗粒直径在2.5微米一下的大气颗粒物(气溶胶)的概称,其专业名称为大气细粒子。PM2.5的成分很庞大,里面包含了上千类物质。

极端天气事件的引发往往与雾霾的发生息息相关。PM2.5会给人类造成许多不良后果,例如致使地表温度降低、大气温度上升,引发全球变暖等异常和极端天气。目前中国日益严重的各种癌症与空气质量的恶化也有着紧密联系,长期生活在恶劣的空气状况下身体状况必然日益消弱。

在这种背景下,对于雾霾的展示显得极为重要,合理有效的展示平台是唤醒人们关注环境问题,主动保护环境减少排放的关键之举。因此,本论文便在这个背景下开展了雾霾指数展示平台的研究。对于系统架构的选择,当今最流行的应用架构莫过于B/S架构,对于用户而言简单地使用浏览器便可访问网站获取服务,而不需要下载安装以及配置复杂的客户端软件。对于开发者而言同样的,只需在编写服务器端应用和进行服务部署上花费心思,而不需要继续维护和测试庞大的客户端。基于以上原因,最终本系统的应用架构便确定为B/S架构,而后台框架则选择了Java平台上最经典的Spring、Struts、Hibernate这三大框架而不是最新的Spring MVC架构。目的是在学习经典的同时可以对编程技术的发展历程有所了解,因为技术是在不断发展的,一切新技术都是基于原有技术的改进和创新,没有基础便想一步登天无疑是痴人说梦。

1.2 国内外研究现状分析

目前,对于雾霾指数展示平台的研究较为稀少,有关雾霾的科研主要集中在雾霾的成因还有雾霾数据的检测之上。比如清华大学最近开展的雾霾综合观测平台便是北京市主要街道设置PM2.5检测机器,通过颗粒物在线检测仪获取实时雾霾指数,并进行数据分析,最终达到对北京市的雾霾指数的合理检测,但是在展示方面缺乏投入。

同样的,还有一些学者在研究展示平台上投入了一定的精力,比如对黑龙江的雾霾指数进行检测,从国家环保部获取黑龙江省几个城市的监测站点数据来显示在地图上面,不过这样局限性很大,无法做到对全国的情况有个深刻的了解。

1.3 本文的主要内容

本论文主要阐述了基于B/S架构下,以SSH三大框架为根本,从和风天气Api获取Json数据进行解析,封装成需要的格式在前台通过百度提供的地图数据进行合理的展示,最终实现一个美观的雾霾指数展示平台。

本文主要讲述了下列内容:

  1. B/S架构与C/S架构的定义与优缺点
  2. Spring框架的实现和配置方法
  3. Struts框架的实现和配置方法
  4. Hibernate框架的优点和配置方法
  5. Linux上部署Java Web项目到Tomcat的具体流程
  6. Linux上负载均衡的实现
  7. 使用谷歌的Gson高效处理Json数据

1.4 本文的章节结构

第1章介绍本论文选题的原因和背景,对当前雾霾问题和研究现状进行分析,同时简要描述本文讲述的主要内容。

第2章介绍本论文为了实现需求所使用的一系列相关技术,对这些技术分别进行简略介绍。

第3章分析整个系统的需求,从系统概述、技术指标要求、功能需求三方面进行阐述。

第4章从系统设计和具体实现开始,详细介绍各种技术在系统中的应用方法,以及相关的一些知识。

第5章对系统完成的情况做总结,详细展示系统开发的成果。

第2章 相关技术综述

2.1 B/S技术分析

2.1.1 B/S架构和C/S架构原理

B/S架构就是浏览器/服务器结构。B/S架构下应用服务器负责进行应用逻辑的实现,少部分逻辑和页面则在用户浏览器上实现,数据的获取与存储在专门的数据库服务器上实现。通过这种逻辑,大大减少了生产和维护成本,开发人员只需关注服务器上功能的实现,不再需要维护复杂的应用程序客户端。对于用户而言,随时随地只要有能用浏览器上网的电脑便可以访问服务,不再需要根据操作系统的不同专门下载一个客户端进行操作。

C/S架构即客户机/服务器架构,是一种分布式应用程序结构,用于分配称为服务器的资源或服务的提供者和称为客户端的服务请求者之间的任务或工作负载。通常,客户端和服务器通过网络在单独的机器上进行信息传输和服务,不过客户端和服务器并不一定属于不同系统。服务器主机运行一个或多个与客户端共享其资源的服务器程序。客户端向服务器提交对应用服务或者资源的请求的同时并不与他人共同分享资源。客户端需要一个专门的应用程序进行服务的访问,具有较高的安全性。在操作方面客户端也会较为方便。

2.1.2 B/S架构与C/S相比的优缺点

B/S架构优点:

(1)维护和升级方式简单。B/S架构下对于用户而言只与浏览器进行交互,不需要关心后台系统的升级。后台系统只需要在服务器端进行需要的更新操作,并不需要再次升级电脑端的软件,这样做大大降低了工作量,也提高了容错性。客户端一系列复杂的测试工作都可以省略,尤其是在更新频繁的情况下,这种优势会更加明显。对于C/S系统而言,牵一发而动全身。一个小模块的变动可能会导致其他关联模块的更改,这会让系统的升级成本大大增加。

(2)灵活性方面,B/S架构的优势也很明显。对于客户访问服务这一操作,只要可以利用浏览器访问网络的电脑都能够迅速实现,对于Windows和Linux来讲没有区别。但是如果是C/S架构的话就必须首先根据操作系统下载需要的客户端,然后再进行操作。如果没有特定的系统客户端则无法提供服务。因此B/S架构下的应用对用户而言灵活性非常强。

B/S架构缺点:
(1)对于多浏览器的支持会提高研发成本。现在大部分Web应用都对浏览器有要求。目前市场上常用的有基于Trident内核的Internet Explorer浏览器、基于Gecko内核的Firefox浏览器、基于Webkit内核的Chrome浏览器、基于Presto内核的Opera浏览器。对于这些浏览器都需要进行相应的适配工作,否则在排版显示上会出现差异,这样就会增加开发成本。
(2)浏览器交互与客户端交互相比功能较少。由于浏览器性能和前端技术的发展限制,目前还无法在浏览器中像在客户端里操作那么便捷,很多复杂功能实现起来也有难度。
(3)由于B/S架构主要依靠浏览器,在数据安全方面可靠性较差。现在黑客技术发展迅速,与操作系统相比轻便许多的浏览器成为黑客攻击的主要目标,通过一系列漏洞可以轻松攻破浏览器,这使得基于B/S架构的系统在数据安全方面需要花费非常大的精力。

2.2 Spring框架简介

Spring框架是一个应用于Java开发平台的应用程序框架和控制反转容器。框架的核心特性可以被任何Java应用程序使用,但是对于构建在Java EE平台上web应用程序还有很多拓展。尽管框架不强加任何特定的编程模型,但是它在Java开发者中已成为最流行的作为替代Enterprise javabean(EJB)模型的选择。Spring框架是开源的。

Spring包含了许多模块,可以提供一系列服务。其中Spring核心控制器是Spring最基本的模块,提供了Spring控制器功能(即BeanFactory和ApplicationContext)。针对切面编程(AOP)是Spring可以声明横切关注点,横切关注点是与模块无关的应用关注点。身份认证的授权,支持一系列基于Spring security的标准或者协议的可配置安全流程。约定优于配置,为基于Spring的企业应用程序提供Spring Roo模块的快速应用程序开发解决方案。数据访问,使用JDBC与关系型数据库进行交互,同时也支持对象关系映射工具或者NoSQL数据库。控制反转控制器,通过依赖注入来配置应用程序组件和Java对象生命周期管理。MVC,一个基于Http和Servlet的为Web应用或者RESTful Web服务提供拓展以及定制化的注入的框架。

2.3 Struts框架简介

Struts是一个为了创建企业级Java Web应用的简洁的可拓展开源框架。Struts被设计来降低软件研发过程中的时间复杂度。Struts隶属于Apache Software Foundation。Struts基于MVC设计模式。Struts所提供的框架技术可以帮助开发者实现代码重用、减少业务代码的复杂度等功能,使开发者效率大大提升。

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