CN102420827A - 面向智能移动平台的Web服务推送方法 - Google Patents

Abstract

面向智能移动平台的Web服务推送方法，Web服务推送通过数据交换管程、服务代理和SOAP推送协议三个部分实现，数据交换管程运行在智能移动平台上，作为智能移动平台上应用程序的数据收发媒介和管理者；服务代理运行在服务器上，将Web应用封装成Web服务，并以数据推送方式向数据管程提供更新；SOAP推送协议作为数据交换管程和服务代理之间的通信协议。本发明提供了一种融合了服务代理、数据交换管程以及SOAP推送协议的技术，能够面向智能移动平台进行Web服务的主动推送。

Description

面向智能移动平台的Web服务推送方法

技术领域

本发明涉及移动Web服务技术领域，为一种面向智能移动平台的Web服务推送方法。

背景技术

随着以手机、平板等为代表的智能移动设备的逐步兴起，受智能移动设备中软硬件水平的限制以及多设备数据同步等因素的影响，软件的设计理念和开发方式发生着巨大的变化：云计算等新的理念得以推广，传统软件设计中的本机程序正在逐步被纷繁复杂的网络应用所取代。数据实时更新正逐渐成为网络应用一个重要特点；而在数据实时更新中，使用服务器推送(Server Push)技术，能够很好地降低客户端处理的复杂性，并提高网络传输的效率。在智能移动设备中，由于网络带宽、能耗、计算能力等限制，应用程序正在逐步使用服务器推送方式取代传统的客户端拖拽方式(Client Pull)方式进行数据更新。

在移动平台上，由于软件商店的产生和发展，用户购买、安装、使用软件变得更加便捷，这也导致软件开发的模式和理念产生了巨大的变化，越来越多的个人和小规模团队、公司加入到移动平台的软件开发中。目前，移动平台应用软件纷繁复杂，软件模块功能上的交替、重复等现象日益凸显；而且，随着移动平台系统的增多，这一现象变得更加严重，如何合并软件重复功能以便于用户人员高效地开发软件，成为目前亟待解决的问题。

目前，智能移动平台软件面临客户端应用和服务器接口耦合度高、接口不统一、软件更新频繁而复杂等问题。为了解决这些问题，一些软件厂商，如微软、黑莓等已经提供了一些智能移动平台之间软件互相转化的工具，但是这些工具还只是针对不同平台对应接口进行转换，转换的效率和效果并不是很理想，并不能够从根本上提供平台无关等特性。Web服务是面向服务的体系结构(Service-oriented architecture，SOA)中的一种技术，将其引入到智能移动平台中，将能够合理有效地合并重复模块与功能，并提供平台无关的特性，从而可以有效利用、整合已有的软件资源。另外，引入Web服务还能够把客户端和服务器的开发分割开来，使软件开发更有针对性，有利于功能的集成。但是，现有的Web服务并不具备服务器推送的功能，不利于移动平台计算以及网络传输复杂性的降低。因此，将服务器推送引入到移动平台中，还需要进行相应的扩展，以适应移动平台的需求。

目前面向Web服务的数据推送主要使用代理机制：在Web服务服务器和客户端之间加入服务代理，客户端向代理注册服务信息，代理对Web服务进行轮询，在发现数据更新时，服务代理向客户端推送数据。但现有研究并没有将SOAP协议应用到服务代理与客户端之间的通信中，且没有针对移动平台计算能力低、功耗受限等问题进行分析和处理，未能充分利用Web服务的特性。

因此，在面向智能移动的Web服务推送领域，仍然需要进行相应的扩展和拓宽，以实现Web服务到智能移动设备的数据推送。

发明内容

本发明要解决的问题是：1)大量现有Web应用并没有作为Web服务发布，如何将其转化为面向智能移动平台的Web服务；2)现有Web服务协议SOAP并不支持数据推送，如何在其基础上设计高效的推送协议；3)对现有的智能移动平台软件，如何屏蔽所使用的数据推送协议细节。

本发明的技术方案为：面向智能移动平台的Web服务推送方法，网络系统包括Web应用服务器、服务代理服务器和智能移动平台，Web服务推送通过数据交换管程、服务代理和SOAP推送协议三个部分实现，数据交换管程运行在智能移动平台上，作为智能移动平台上应用程序的数据收发媒介和管理者；服务代理运行在服务器上，将Web应用封装成Web服务，并以数据推送方式向数据管程提供更新；SOAP推送协议作为数据交换管程和服务代理之间的通信协议，其中：

数据交换管程管理智能移动平台应用程序的数据更新和调度，通过推送方式接受数据更新和调用智能移动平台软件处理数据更新，数据交换管程中设立消息池，消息池包含若干个彼此独立的消息区，每个消息区有一个桩，使用时，智能移动平台上的应用程序向数据交换管程申请消息区，并向数据交换管程注册相应的数据更新信息和回调信息，数据交换管程向应用程序分配消息区，此时，应用程序挂起或者退出，在数据交换管程发现数据更新后，根据回调信息唤醒应用程序进行处理；

SOAP推送协议作为服务代理和数据交换管程之间的数据交互协议，在现有SOAP协议的单向消息、请求/响应、点对点会话这三种通信双方的信息交换方式基础上，增加SOAP流和SOAP长轮询两种数据交换方式，形成面向Web服务的数据推送协议。

服务代理运行于服务代理服务器上，对Web应用服务器上的Web应用使用轮询方式发送数据更新请求，并将获取的数据更新向智能移动设备推送，从而将现有的Web应用转化为面向智能移动设备的Web服务。

数据更新使用移动平台数据推送管程进行处理，处理时使用更新线程产生器，根据更新类型选择不同的更新方法，调用更新线程，具体选择方法如下：

更新方式为固定频率非实时更新时，采用守护线程，由守护线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用请求/响应方式连接；

更新方式为固定频率实时更新时，采用守护线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用请求/响应方式连接；

更新方式为不固定频率非实时更新时，采用独立线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用长轮询方式连接；

更新方式为不固定频率实时更新时，采用独立线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用流传输方式连接；

数据通信使用网络通信、SOAP推送、SOAP消息解析三个子模块，对通信的数据进行封装和解封。

SOAP推送协议根据不同的通信要求：更新频率是否固定以及固定更新频率的更新时长，来选择不同的数据更新方式：SOAP流或者SOAP长轮询，其中，SOAP流的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送自举帧，包含相应的注册信息；

2)服务器向智能移动平台分配相应的id，并将其信息加入到待更新列表中，并向智能移动平台返回id以及更新数据信息、同步时延；

3)智能移动平台以固定的时间间隔，即同步时延，向服务器发送SOAP短帧；

4)服务器如果有数据更新，则返回更新数据，如果没有则返回SOAP短帧；

5)服务器在任意时刻向智能移动平台推送更新数据，同时更新同步信息，一次数据推送认为是一次同步；

6)智能移动平台接收到数据推送后返回SOAP短帧，更新同步信息；

7)在设定的时间后，服务器或者智能移动平台如果没有收到同步信息或者确认信息，则认为对方掉线，服务器将该智能移动平台从智能移动平台列表中移除；

SOAP长轮询的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送数据更新请求，同时设计计时器用于响应的计时；

2)服务器接收到智能移动平台数据更新请求后，如果有数据更新，则返回数据，如果没有，则延迟设定的时间后再返回相应的结果：有数据更新或者没有；

3)智能移动平台在计时器超时前，如果接收到响应，则处理响应结果并进行下一轮轮询，否则，向上层软件报告错误。

本发明通过采用以上技术方案，有具有以下优点：

1.使用推送方式进行数据更新，能够针对现有智能移动设备数据更新进行优化，大大降低移动设备的数据通信量，提高通行效率，降低能耗。

2.将移动平台软件的模块封装成Web服务，可以简化面向智能移动设备软件的开发效率，可以使用统一的数据通信协议对不同平台、不同架构的移动设备进行通信。

3.将Web服务易于组合等特性引入智能移动设备中。

4.数据传输使用标准的XML格式，可以使用XML加密技术对通信数据进行加密。

附图说明

图1为本发明移动Web服务推送框架层次图。

图2为本发明数据交换管程模块框架模块图。

图3为本发明服务代理模块框架模块图。

具体实施方式

本发明提供一种面向智能移动设备的Web服务推送方法，用于将现有的Web应用转化为面向智能移动平台的Web服务，并提供Web服务到智能移动平台的数据推送。本发明设计了服务代理、数据交换管程以及SOAP推送协议三个主要部分：服务代理用于将现有的Web应用转化为面向智能移动设备的Web服务，并对其提供数据推送服务；数据交换管程用于向智能移动平台软件屏蔽协议细节，提供定制化的数据更新服务；SOAP推送协议扩展SOAP协议，作为服务代理和数据交换管程之间的数据交互协议。

如图1所示，本发明分为数据交换管程、服务代理、SOAP推送协议三个部分。其中，数据交换管程运行在智能移动设备上，作为移动平台软件的数据收发媒介和管理者；服务代理运行在服务器上，将Web应用封装成Web服务，并以数据推送方式向数据管程提供更新；SOAP推送协议作为数据交换管程和服务代理之间的通信协议。

服务代理运行在代理服务器上，服务代理对Web应用使用轮询方式进行数据更新，这里的Web应用包括Web服务或其他有数据更新服务的Web应用，并将其作为Web服务向智能移动设备提供；在有数据更新时，使用SOAP推送协议将相应的更新信息推送给数据交换管程。服务代理不仅支持Web服务的数据更新，同时支持普通的Web应用，以扩充服务代理的应用范围。通过引入服务代理，能够提高现有系统的兼容性：在现有的Web服务框架内进行必要的扩展，提供Web服务推送，同时能够兼容已有的Web服务或者Web应用。另外，使用服务代理，还能够降低Web应用和智能移动平台软件的耦合性：屏蔽一些Web应用数据访问协议，向智能移动平台提供定制化的推送服务。

数据交换管程是运行在智能移动平台上的服务进程，主要负责上层应用的网络数据的收发，对上层应用屏蔽SOAP推送协议细节。数据交换管程中设立消息池，消息池包含若干个彼此独立的消息区，每个消息区有一个桩(stub)。使用时，应用程序向数据交换管程申请消息区，并向数据交换管程注册相应的数据更新信息和回调信息，数据交换管程向应用软件分配消息区。此时，应用程序挂起或者退出，在数据交换管程发现数据更新后，根据回调信息唤醒应用程序进行处理。

SOAP推送协议主要作为服务代理和数据交换管程之间的数据访问协议，它针对现有SOAP协议不支持推送这一问题，进行了必要的扩展。在现有SOAP协议的单向消息、请求/响应、点对点会话这三种通信双方的信息交换方式基础上，增加SOAP流(SOAPstreaming)和SOAP长轮询(SOAP long-polling)这两种SOAP信息交互方式，以用于服务代理和数据交换管程之间的通信。

下面结合附图和实例，对本发明进行详细描述。

面向智能移动平台的Web服务推送框架，其主要功能实现包括数据交换管程模块和服务代理模块两部分。

表1不同更新方式处理方法表

数据交换管程模块部分运行于移动设备上，需要提供软件更新注册、网络通信、数据更新以及调用移动平台软件处理更新四个方面的功能，具体的软件模型如图2所示。其中，更新注册部分使用更新注册、消息池、消息区三个子模块，用于接受移动平台软件的更新注册请求并分配相应的消息区；数据更新和调用移动平台软件部分使用更新线程产生器和更新线程两个子模块，根据更新类型选择不同的更新方法，具体方法如表1所示；数据通信则使用网络通信、SOAP推送、SOAP消息解析三个子模块，对通信的数据进行封装和解封。

服务代理模块部分运行于服务器平台上，需要提供数据推送、网络通信以及更新Web应用数据三个功能，具体的软件模型如图3所示。其中，更新Web应用数据使用轮询方式对Web应用数据进行更新，并使用了应用接口访问、更新子线程以及网络服务更新三个子模块，即根据Web应用的不同类别，使用对应的访问接口，对其数据使用轮询方式进行更新；网络通信使用数据解析、网络通信、SOAP推送三个子模块，主要对通信数据进行封装和解封；数据推送使用推送子线程和数据推送两个子模块，主要将Web应用的更新数据使用Web服务接口、通过SOAP推送协议向数据管程进行推送。

部署时，在服务器上部署服务代理，在智能移动设备上部署数据交换管程以及示例程序。服务代理通过网络与Web应用以及移动设备相连，通过轮询方式对Web应用数据进行更新，使用SOAP推送协议对数据交换管程进行数据更新的推送。

数据交换管程模块和服务代理模块之间使用SOAP推送协议进行通信。实现中，SOAP推送协议扩展了现有的SOAP协议，在SOAP协议现有三种通信双方信息交换方式的基础上，增加了SOAP流和SOAP长轮询两种方式。

SOAP流的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送自举帧，包含相应的注册信息；

2)服务器向智能移动平台分配相应的id，并将其信息加入到待更新列表中，并向智能移动平台返回id以及更新数据信息、同步时延；

3)智能移动平台以固定的时间间隔，即同步时延，向服务器发送SOAP短帧；

4)服务器如果有数据更新，则返回更新数据，如果没有则返回SOAP短帧；

5)服务器在任意时刻向智能移动平台推送更新数据，同时更新同步信息，一次数据推送认为是一次同步；

6)智能移动平台接收到数据推送后返回SOAP短帧，更新同步信息；

7)在设定的时间后，服务器或者智能移动平台如果没有收到同步信息或者确认信息，则认为对方掉线，服务器将该智能移动平台从智能移动平台列表中移除；

SOAP长轮询的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送数据更新请求，同时设计计时器用于响应的计时；

2)服务器接收到智能移动平台数据更新请求后，如果有数据更新，则返回数据，如果没有，则延迟设定的时间后再返回相应的结果：有数据更新或者没有；

3)智能移动平台在计时器超时前，如果接收到响应，则处理响应结果并进行下一轮轮询，否则，向上层软件报告错误。

SOAP推送通信模块会根据不同的通信要求：更新频率是否固定以及固定更新频率的更新时长，来选择不同的数据更新方式：SOAP长轮询或者SOAP流。特别地，当采用固定的更新频率且更新周期超过30秒时，可以采用简单的轮询方式，这种方式可以看成周期较长的SOAP长轮询。

Claims (4)

1.面向智能移动平台的Web服务推送方法，其特征是网络系统包括Web应用服务器、服务代理服务器和智能移动平台，Web服务推送通过数据交换管程、服务代理和SOAP推送协议三个部分实现，数据交换管程运行在智能移动平台上，作为智能移动平台上应用程序的数据收发媒介和管理者；服务代理运行在服务器上，将Web应用封装成Web服务，并以数据推送方式向数据管程提供更新；SOAP推送协议作为数据交换管程和服务代理之间的通信协议，其中：

数据交换管程管理智能移动平台应用程序的数据更新和调度，通过推送方式接受数据更新和调用智能移动平台软件处理数据更新，数据交换管程中设立消息池，消息池包含若干个彼此独立的消息区，每个消息区有一个桩，使用时，智能移动平台上的应用程序向数据交换管程申请消息区，并向数据交换管程注册相应的数据更新信息和回调信息，数据交换管程向应用程序分配消息区，此时，应用程序挂起或者退出，在数据交换管程发现数据更新后，根据回调信息唤醒应用程序进行处理；

SOAP推送协议作为服务代理和数据交换管程之间的数据交互协议，在现有SOAP协议的单向消息、请求/响应、点对点会话这三种通信双方的信息交换方式基础上，增加SOAP流和SOAP长轮询两种数据交换方式，形成面向Web服务的数据推送协议。

2.根据权利要求1所述的面向智能移动平台的Web服务推送方法，其特征是服务代理运行于服务代理服务器上，对Web应用服务器上的Web应用使用轮询方式发送数据更新请求，并将获取的数据更新向智能移动设备推送，从而将现有的Web应用转化为面向智能移动设备的Web服务。

3.根据权利要求1所述的面向智能移动平台的Web服务推送方法，其特征是数据更新使用移动平台数据推送管程进行处理，处理时使用更新线程产生器，根据更新类型选择不同的更新方法，调用更新线程，具体选择方法如下：

更新方式为固定频率非实时更新时，采用守护线程，由守护线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用请求/响应方式连接；

更新方式为固定频率实时更新时，采用守护线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用请求/响应方式连接；

更新方式为不固定频率非实时更新时，采用独立线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用长轮询方式连接；

更新方式为不固定频率实时更新时，采用独立线程，建立新线程处理数据更新，数据交换管程和智能移动平台应用程序使用流传输方式连接；

数据通信使用网络通信、SOAP推送、SOAP消息解析三个子模块，对通信的数据进行封装和解封。

4.根据权利要求1所述的面向智能移动平台的Web服务推送方法，其特征是SOAP推送协议根据不同的通信要求：更新频率是否固定以及固定更新频率的更新时长，来选择不同的数据更新方式：SOAP流或者SOAP长轮询，其中，SOAP流的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送自举帧，包含相应的注册信息；

2)服务器向智能移动平台分配相应的id，并将其信息加入到待更新列表中，并向智能移动平台返回id以及更新数据信息、同步时延；

3)智能移动平台以固定的时间间隔，即同步时延，向服务器发送SOAP短帧；

4)服务器如果有数据更新，则返回更新数据，如果没有则返回SOAP短帧；

5)服务器在任意时刻向智能移动平台推送更新数据，同时更新同步信息，一次数据推送认为是一次同步；

6)智能移动平台接收到数据推送后返回SOAP短帧，更新同步信息；

7)在设定的时间后，服务器或者智能移动平台如果没有收到同步信息或者确认信息，则认为对方掉线，服务器将该智能移动平台从智能移动平台列表中移除；

SOAP长轮询的通信流程如下：

1)智能移动平台向服务器发送数据更新请求，同时设计计时器用于响应的计时；

2)服务器接收到智能移动平台数据更新请求后，如果有数据更新，则返回数据，如果没有，则延迟设定的时间后再返回相应的结果：有数据更新或者没有；

3)智能移动平台在计时器超时前，如果接收到响应，则处理响应结果并进行下一轮轮询，否则，向上层软件报告错误。

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