基于ＪＳＰ技术的Ｗｅｂ　ＧＩＳ

　　 【摘 要】地理信息系统的发展需要走开放式的道路，Web GIS的发展更应根据实际情况采用当前的主流技术。比较了Web GIS的各种实现技术，研究如何用JSP技术来实现Web GIS。
　　【关键词】JSP Web GIS Java JavaBean 数据库 服务器端 客户端
　　
　　1 Web GIS概述
　　Web GIS是利用互联网技术，完善和扩展传统的地理信息系统功能的一门新技术。通过网络，GIS的功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。用户可以浏览Web GIS站点中的空间数据、制作专题地图，进行各种空间检索和分析。与传统的GIS相比，Web GIS体系结构发生了根本性的转变，它基于浏览器/服务器体系(浏览器、中间件服务器、数据库服务器)，三层客户机/服务器模型(用户界面层、中间件服务器、GIS数据层)，以及Web环境，采用TCP/IP通信协议来扩大空间数据共享范围。采用客户端/服务器多层体系结构提高系统的安全性，可重用性。在应用层采用HTTP议增强GIS的开放性。
　　Web GIS的发展为GIS数据与信息的获取、发布、共享与操作开辟了广阔的前景，和传统的GIS相比，具有以下优点：
　　（1）更广泛的访问范围。
　　（2）平台独立。
　　（3）系统成本降低。
　　（4）操作简单。
　　2 Web GIS的实现技术
　　随着网络技术的发展，出现了多种实现Web GIS方法，如CGI，ISAPI，Java，ASP等。
　　2.1基于CGI和Web API的被动式Web GIS
　　CGI(Common Gateway Interface)是最早用来建立动态Web资源的技术，它是外部应用程序和Web服务器之间的接口标准，可让浏览器与服务器之间产生互动的关系。基于CGI技术的Web GIS系统在用户发出一个请求时，服务器把请求通过CGI转发给后端GIS应用程序，应用程序生成的结果又通过服务器传回客户端。基于CGI技术实现Web GIS的优势在于服务器软件之间的可移植性，缺陷是其浏览器的请求与生成的进程一一对应，它的进程通常都不在常驻系统内，只要有客户需求送置，服务器就要建立一个新的进程，致使多个用户同时访问时，系统资源占用过多，执行效率低。
　　Web API是建立在CGI技术之上的另一类应用程序接口，实际应用中主要有Microsoft的ISAPI。它用动态链接库取代CGI程序，不会在系统中产生新的进程，资源共用，因而响应速度比CGI要高。但基于Web API的Web GIS与服务器联系较紧，用户发出的所有请求都在服务器端完成，客户端仅起了一个图形终端的作用，对服务器性能要求较高，程序移植难度大，也容易使服务器瘫痪，并且其没有统一标准，通用性差。
　　2.2基于ASP和Java的主动式WebGIS
　　ASP是微软公司推出的动态网页技术，可以在HTML程序码中内嵌VBScript或java script，服务器端还需安装适当的编译程序引擎。客户端请求ASP网页时，ASP文件由服务器端的ASP Engine解释执行，源程序不会传到浏览器，但它的安全性仍不是很好，必需随时注意微软公司的新补丁，以便更新系统。基于ASP的Web GIS还必须和IIS(Internet Information Server)，ActiveX紧密相连，ADO(ActiveX Data Object)作为数据库访问控件，用它使客户端的程序通过BC和OLE DB来操纵GIS数据。并且ASP执行环境仅限于Microsoft Internet Information Server，Microsoft Site Server和Personal Web Server，缺乏跨平台的特性。另一方面，每当客户端请求ASP网页时，服务器端都必须重新编译一次，在执行效率上略显不足。
　　Java语言正是针对Internet应用而开发的编程语言，也是一种面向对象、支持多线程、体系结构独立的解释型动态语言，具有高度的安全性、可移植性和代码重用性，它具有“一次编译，处处运行”的效果，支持Web计算模式，能实现Web的数据分布和操作分布。Java的特殊性质使它成为开发Web GIS的主流技术。它利用URL对象可以分布式访问具有URL的数据对象，通过在客户端下载Java Applet小程序完成GIS功能，实现对分布式数据的操作，但在实现大型GIS任务时能力受限制。
3 基于JSP技术实现Web GIS
　　3.1JSP简介
　　JSP(Java Server Pages)是由Sun微系统公司于1999年6月推出的一种建构在Servlet技术之上的Web技术，JSP将Servlet中的HTML代码脱离了出来，从而可以加速Web应用开发和页面维护。在这种技术中你可以将Java代码嵌入到HTML文件，服务器将自动为页面创建一个Servlet。利用JSP可以建立跨平台的、更加先进和安全的动态网站。
　　JSP的最大特点是将内容的生成与显示分离。使用JSP技术，Web页面开发人员可以使用JSP标记或小脚本来生成Web页面上的动态内容。生成内容的逻辑被封装在JSP标记和JavaBean组件中并运行于服务器端，由JSP引擎解释执行。
　　在JSP中大量的Java程序代码可以封装于与平台无关的JavaBean中，而只留下极少的标记用于调用Bean，这样就避免了代码的混乱性。除了JavaBean外，Enterprise Java Bean (EJB)和Remote MethodInvocation (RMI)等对象都可以很容易在JSP中访问到。
　　JSP使用JDBC(Java DataBase Connectivity)/JDO技术访问数据库，对于只有ODBC的数据库，使用SUN公司的JDBC-ODBC桥程序来连接访问。服务器端生成的结果以HTML或XML页面的形式返回，保护了代码的安全性。
　　JSP属于服务器端程序设计语言，基于Web层(三层)客户机/服务器应用模型，将用户界面层、事物逻辑层和数据层分开来，利用Java的跨平台性，具有一次编写，处处运行的优点。以服务器端调用JSP的方式来分，它的基本模型一般情况下可分两种：一是服务器请求JSP，由JSP调用可重用的JavaBean组件来执行任务，譬如访问数据库、设置属性等。另一种是不用JavaBean，服务器只请求一个Servlet，它生成响应所要包含的动态内容，再激活一个JSP用来表示生成的内容。
　　3.2基于JSP的Web GIS
　　基于JSP的Web GIS由于与数据库联系较紧，一般采用JavaBean组件技术。JSP用Java组件JavaBean执行确定任务和封装对象数据，JSP与JavaBean的关系就像ASP与COM的关系，COM对象常用于帮助从ASP网页中分离出逻辑或计算的代码，可以在任何允许标准对象模型的语言中引用，而JavaBean仅限于Java程序设计语言，比COM更易于开发，只要通晓Java，就很容易掌握JavaBean的结构。在ASP中使用COM对象必须在服务器上注册，对象改变时，服务器需重新启动，而JavaBean不需在服务器上注册，对象改变时，只需重新启动对象即可。
　　用JSP技术实现的Web GIS， JSP应用程序置于Web服务器端，当用户请求JSP网页时，JSP程序将自动送给JSP引擎(JSP Engine)处理，它将程序中的Java代码分离出来，生成Servlet，若无语法错误，则编译成class文件后，载入Java VM(Java Virtual Machine)执行(这是JSP程序的惟一一次执行)。当客户端有请求时，JSPEngine会同时为每一个请求产生一个请求对象(Request)和回应对象(Response)传入Servlet的_JSPService ( )方法，JSP调用封装了访问GIS数据库、撷取和提供内部属性功能的JavaBean，将请求参数传给Bean组件，由Bean动态计算处理结果，JSP获取相关信息后传回HTML形式表现结果。这样客户端看到的只是转换过的HTML文件，有效地隐藏了JSP源代码，保证了安全性，由于JSP不需要每次请求都编译，速度有所提高。
　　4 实际应用
　　Web GIS用JSP从Oracle数据库中读取数据与用户进行交互，在客户端下载Java Applet，实现地图的发布、比例放缩、信息查询功能。系统采用浏览器/服务器结构模式，由浏览器发出请求给Web服务器(Apache/Tomcat等等)，Web服务器将请求送给相应的由JSP中的Java代码生成的Servlet，Servlet负责激活设定了相关属性的JavaBean，由JavaBean与数据库相连接，在服务器端进行数据的各种查询、分析、检索等操作，这样每次JSP询问JavaBean组件属性时，JavaBean动态处理并将结果传给浏览器，由浏览器显示结果给用户。
　　5 结束语
　　本文对JSP技术与Web GIS其他实现技术进行了介绍，由于JSP使用Java作为脚本语言，具有跨平台性，JSP与JavaBean技术相结合，为Web GIS的开发带来了极大的便利。实践证明，使用JSP技术开发Web GIS优越于以前的CGI，ASP等等技术。相信在不久的将来，JSP技术会日益成熟，并将有力推动Web GIS的发展。
　　
　　参考文献：
　　
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