CN104270457A - 基于移动跨平台架构的家庭云中心文件分享系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，解决现代家庭多个移动终端，数据文件繁多，难以管理的问题。在不同操作系统的平台下搭建PhoneGap跨平台框架，编写家庭文件共享系统，使用PhoneGap编译器在线编译成操作系统不同的应用程序，部署到各个客户终端上；根据客户终端的操作系统选择合适的PhoneGap编译后的安装文件包下载安装并使用；连接网络，每个客户终端设置本终端标签并且生成本终端所有文件的元数据XML文件，上传到服务器；服务器综合得到所有客户终端的文件的元数据集合，广播分发到所有客户终端；完成后，从任意客户终端中即可看到所有的文件系统。

Description

基于移动跨平台架构的家庭云中心文件分享系统

技术领域

本发明涉及一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，属于通信工程领域。

背景技术

家庭智能终端操作系统的多样化(例如：IOS、Android、Windows Phone、BlackBerry等)带来API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)的多样化。每个操作系统的API几乎完全不同，开发者需要使用指定的语言，调用这些API来实现操作移动设备的目的。导致不同操作系统的开发环境及应用代码完全无法兼容，例如IOS应用开发需要使用Objective-C调用API，Android应用开发需要使用Java调用API，Windows Phone需要使用C#调用API等等。

智能终端应用形态主要分Web应用和本地应用两类，Web应用是指运行在浏览器上的应用形态,本地应用是指直接运行在操作系统之上的应用形态。Web应用采用网页语言开发，具有开发简单、跨平台适配等优点，而本地应用一般采用Java、C等语言开发，具有开发能力强、交互性好、效率高等优点。同时这两种应用形态也不断融合，从而出现了Widget此类应用形态，可采用网页语言开发，同时具备本地应用的使用形式，并且可以跨平台运行。现阶段智能终端应用形态以本地应用为主，但是Web应用和Widget应用随着HTML5语言的出现以及智能终端多平台的发展也展现出良好的发展势头。智能终端应用开发技术作为移动互联网产业链上的关键环节，其关键技术的突破对于整个产业链健康快速发展具有重要意义。目前，智能终端应用开发技术基本都是针对具体操作系统平台提供针对性的开发语言和工具进行开发，开发者开发完成一款终端应用后，需要花费大量的时间和精力进行跨平台的移植工作，导致应用开发周期长、开发门槛高的问题。

黄疆提出的《一种面向移动终端的云储存实现方法》，技术上是在家庭云服务器上创建多个虚拟终端，并保持虚拟终端和现实终端的一致性，这种方法有效的解决了终端之间文件隔离的问题，挺高了云储存的性能。但是对于不同的移动操作系统，需要编写不同的代码，导致维护效率低。并且因为家庭的服务器性能容量有限，很可能不能满足保存所有文件的要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，能够适应多个操作系统的应用程序。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

1、一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统：

1)架构客户终端和服务器端；

2)先在不同操作系统的平台下搭建PhoneGap跨平台框架；搭建完后使用PhoneGap提供的Javascript API和Html5编写跨平台应用程序；然后使用PhoneGap编译器，将编写的跨平台应用程序在线编译成针对不同操作系统的应用程序，最后根据客户终端的操作系统选择合适的应用程序下载安装，并使用；

3)在服务器端上安装Java，安装运行服务器端程序，客户终端与服务器端通过端口Socket相连接；

4)连接网络，每个客户终端初始化，设置本客户终端标签，并生成本客户终端所有文件的元数据XML文件，将生成的所有文件的元数据XML文件上传到服务器端；

5)服务器端接收到所有终端的元数据XML文件后，综合得到元数据XML文件集合，再广播分发到所有客户终端，最终可从任意客户终端中随时的查看、使用或修改文件。

2、进一步的，当用户需要在任意一个客户终端上观看保存在另一个客户终端中的媒体文件时，采用数字生活网络联盟的播放方式和流媒体的解决方法。

3、进一步的，用户在客户终端上选择文件观看时采用文件推荐策略：

3.1)用户可以给任意客户终端添加标签并设定可使用容量；

3.2)根据文件的后缀名来判断此文件和文件所在的客户终端的契合程度，设置权重，根据权重的顺序，客户终端储存相应容量的文件；

3.3)用户在一客户终端上向另一客户终端获取某文件，与此文件文件名相似的文件将会增加权重：如果是文本文件，文件名中相同文字所占百分比越高，表示权重越高，则将权重最高的文件也就是说相同文字所占百分比最高的文件发送给用户；如果是视频文件，则仅仅加大文件名之后的文件权重，默认为用户按顺序观看视频。

4、进一步的，用户在不同客户终端中对同一份文件做出不同的修改时，文件会产生碰撞，则通过文件合并或者文件同步锁解决碰撞。

5、进一步的，所述文件合并方法为：

当家庭文件分享系统中有碰撞的文件，则会提示用户需要合并，用户将因碰撞而产生的不同文件，进行对比分析，保留两个文件中用户需要的部分，将其合并储存。

6、进一步的，所述文件同步锁方法为：

其中任意一个客户终端取得文件时，提示用户是否同时取得写文件锁，用户确定取得写文件锁，则该终端改动文件后同步给所有的客户终端，同时归还写文件锁，其他客户终端只能得到只读的备份。

7、进一步的，所述对文件进行修改，采用文件储存策略：

7.1)如果修改文件时，所有客户终端都在线，则服务器端广播所有客户终端，修改文件列表；

7.2)如果修改文件时，有客户终端不在线，则服务器端保存所有的变更记录，等不在线的客户终端上线时，由服务器端将保存的所有变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步；

7.3)如果修改文件时，修改文件所在的本客户终端是离线状态，则在该本客户终端保存变更记录，等上线时上传到服务器端，并由服务器端将变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步。

进一步的，其服务终端采用家用电脑PC。

有益效果：本发明提供的

(1)现有家庭文件系统例如家庭云端、NAS(Network Attached Storage：网络附属存储)等也基本实现了文件分享的功能，但对于不同的客户端，提供的应用程序代码各不相同，对以后的改进调试移植造成了极大困难。而将文件分享系统建立在跨平台框架下，代码维护起来非常容易。使用PhoneGap跨平台框架编写应用程序，可以实现一次编写、处处运行的效果，大大节省了开发人员的时间和精力。

(2)家庭文件的分享可以将平板电脑、智能手机中的文件通过家庭的无限网络，备份到家庭云中心，并可以随时的查看、使用和修改。家庭云覆盖的设备一云多屏，可以直接将手机上播放的视频推送到电视机上观看，并且视频同步显示，不会间断。用电视机观看电脑中的电影，可以用手机控制电脑同时同步到电视；进程、音量均可由手机远程控制。

(3)由于仅保存元数据，故其硬件资源要求较小，不需要很强大的服务器和大容量的储存，实现了家庭文件的随时随地无限制的访问。

(4)其中用家用PC作为服务器，客户终端通过家庭的无线网络连接并连接网络Internet，以达到在家庭外部也可以访问的目的。

(5)采取多种文件存储取用推荐策略包括使用元数据储存，降低了对终端储存容量的要求。多媒体缓冲策略，降低用户观看视频的延迟，提升用户体验。文件推荐策略，根据用户喜好做推荐。碰撞处理策略，解决多终端同时修改文件时可能产生的碰撞问题。离线储存策略，保证各终端间一致性策略。

附图说明

图1是PhoneGap跨平台原理

图2是跨平台家庭文件分享系统软件编写流程

图3是家庭文件共享系统的网络拓扑图

图4是家庭用户文件与其元数据比较

图5是通过设备标签推荐文件

图6是通过预测用户行为推荐文件

图7是碰撞处理策略

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统：

1)架构客户终端和服务器端；

2)在不同操作系统的平台下搭建PhoneGap跨平台框架；PhoneGap跨平台框架的原理是在不同的移动操作系统，例如iOS、Android、Windows Phone中，都有系统自带的浏览器内核，例如Android中是WebView，PhoneGap将系统的本地API包装成浏览器内核可以使用的Javascript API，从而达到跨平台的目的。所以首先要在个平台上搭建完成PhoneGap框架。

搭建完PhoneGap跨平台框架后，使用PhoneGap提供的Javascript API和Html5编写跨平台应用程序；PhoneGap包装的Javascript API提供了几乎所有本地操作系统的API，例如GPS、相机、储存、数据库等。用这些Javascript API即可编写应用程序。

使用PhoneGap编译器，在线编译成针对不同操作系统的应用程序，包括iOS、Android、Windows Phone、黑莓BlackBerry等，最后根据客户终端的操作系统选择合适的应用程序下载安装，并使用；

3)在服务器端上安装Java，安装运行服务器端程序，客户终端与服务器端通过端口Socket相连接；

4)连接网络，每个客户终端初始化，设置本客户终端标签，并生成本客户终端所有文件的元数据XML文件，将生成的所有文件的元数据XML文件上传到服务器端；

5)服务器端接收到所有终端的元数据XML文件后，综合得到元数据XML文件集合，再广播分发到所有客户终端，最终可从任意客户终端中随时的查看、使用或修改文件。

本发明构建在PhoneGap跨平台框架之下，因此可以实现多移动操作系统的跨平台应用，即多操作系统下的应用其代码相同，PhoneGap跨平台框架的原理如图1所示。使用PhoneGap跨平台框架编写应用的流程如图2所示。本发明设计的家庭文件共享系统的网络拓扑图如图3所示，其中用家用PC作为服务器，移动客户终端通过家庭的无线网络连接(移动客户终端的操作系统可以是不同操作系统)并连接网络Internet，以达到在家庭外部也可以访问的目的。

本发明为达到实现家庭文件分享的目的，为此系统设计了以下几点文件储存、取用的策略：

1)元数据储存。因为服务器容量限制，服务器端不会保存所有的文件，而仅仅保存所有文件的元数据和部分文件，在需要没有储存在服务器端的文件时可向存储文件的终端申请文件。通常情况下，5天内需要频繁使用的文件仅占所有文件的5％左右，所以只要对这5％的文件性质进行分析，并分析用户行为，保存最有可能被访问的文件，就可以减少网络数据流量，尽量将访问留在本地。根据实验发现，如图4所示，在家庭情况下，元数据体积仅仅是源文件的0.01％左右。

2)多媒体文件的缓冲策略。因为客户终端不保存所有的文件，当用户需要在一客户终端上观看保存在另一终端中的媒体文件时，采用数字生活网络联盟(DLNA)的播放方式和流媒体的解决方法，避免了必须下载源文件后再播放，减少了用户的等待时间，改进用户体验。

3)文件推荐策略。如图5所示，通过分析多位用户的习惯，制定了一系列的文件推荐策略。首先，用户可以给客户终端添加标签并设定可使用容量，标签可以定义为“文档处理”、“视频娱乐”、“程序编写”等，然后根据文件的后缀名来判断此文件和此终端的契合程度，例如一客户终端被标记为“文档处理”，则本发明中将后缀名为“.doc”、“.docx”、“.exl”等文件格式的权重设定为5，将后缀名为“.txt”、“.bin”的权重设定是3，将后缀名为“.mp4”、“.wmv”等的音频格式的文件权重设定为1，然后根据按权重的顺序，客户终端存储相应容量的文件。其次，本发明规定，如果是文本文件，文件名类似，即对比文件名，重复的文字所占百分比越高，权重越大，用户将获取权重大的文件；比如，如图6所示，如果用户在一客户终端上向另一客户终端获取了某文件，与此文件文件名相似的文件将会增加权重，例如，用户在平板电脑上观看了电视剧“神雕侠侣第25集”，则如果有文件的文件名为“神雕侠侣第26集”，其重复文字的所占的百分比为85.7％，则此文件的权重为10，另一个文件名为“神医第15集”，其重复文字所占的百分比为42.8％，则权重为5，用户则将获得权重大的文件。如果是视频文件，则仅仅加大此文件名之后的文件权重，也就是认为用户会按顺序观看视频，比如用户看了“神雕侠侣地25集”，则他很可能已经看过“神雕侠侣地24集”，于是不再缓冲。

4)碰撞处理策略。一份文件可能在多个客户终端上备份，如果用户分别在这些备份上做出不同的修改，则会产生碰撞。碰撞会影响文件的一致性，本发明提供了两种解决碰撞的方法。

4.1)第一种是合并的方式(merge)，类似于git中的merge功能，当家庭文件分享系统中有碰撞的文件，则会提示用户需要合并，用户将因碰撞而产生的不同文件，进行对比分析，保留两个文件中用户需要的部分，将其合并。图7中文件1使用这种方式解决碰撞。

4.2)第二种是文件同步锁，同一时间，只允许一个终端修改文件。在某终端取得文件的时候，询问是否同时取得写文件锁，如果确定取得写文件锁，则其他终端只能得到只读的备份。此终端改动文件后同步给所有的有此备份的终端，同时归还写文件锁。图7中文件2使用这种方式解决碰撞。用以上两种方法解决文件碰撞的问题。

5)离线储存策略。用户修改文件时，可能并非所有终端都在线，也有可能本终端是处于离线状态。所以本发明设计了离线的储存策略。在修改文件时，若终端中保存的是所有的元数据，那么只需要改动元数据即可，具体策略如下：

5.1)如果修改文件时，所有客户终端都在线，则服务器端广播所有客户终端，修改文件列表；

5.2)如果修改文件时，有客户终端不在线，则服务器端保存所有的变更记录，等不在线的客户终端上线时，由服务器端将保存的所有变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步；

5.3)如果修改文件时，修改文件所在的本客户终端是离线状态，则在该本客户终端保存变更记录，等上线时上传到服务器端，并由服务器端将变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：包括如下步骤：

1)架构客户终端和服务器端；

2)先在不同操作系统的平台下搭建PhoneGap跨平台框架；搭建完后使用PhoneGap提供的Javascript API和Html5编写跨平台应用程序；然后使用PhoneGap编译器，将编写的跨平台应用程序在线编译成针对不同操作系统的应用程序，最后根据客户终端的操作系统选择合适的应用程序下载安装，并使用；

3)在服务器端上安装Java，安装运行服务器端程序，客户终端与服务器端通过端口Socket相连接；

4)连接网络，每个客户终端初始化，设置本客户终端标签，并生成本客户终端所有文件的元数据XML文件，将生成的所有文件的元数据XML文件上传到服务器端；

5)服务器端接收到所有客户终端的元数据XML文件后，综合得到元数据XML文件集合，再广播分发到所有客户终端，最终可从任意客户终端中随时的查看、使用或修改文件。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：当用户需要在一个客户终端上观看保存在另一个客户终端中的媒体文件时，采用数字生活网络联盟的播放方式和流媒体的解决方法。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：用户在客户终端上选择文件观看时采用文件推荐策略：

3.1)用户给客户终端添加标签并设定可使用容量；

3.2)根据文件的后缀名来判断此文件和文件所在的客户终端的契合程度，设置权重，根据权重的顺序，客户终端储存相应容量的文件；

3.3)用户在一客户终端上向另一客户终端获取某文件，与此文件文件名相似的文件将会增加权重：如果是文本文件，文件名中相同文字所占百分比越高，表示权重越高，则将权重最高的文件也就是说相同文字所占百分比最高的文件发送给用户；如果是视频文件，则仅仅加大文件名之后的文件权重，默认为用户按顺序观看视频。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：用户在不同客户终端中对同一份文件做出不同的修改时，文件会产生碰撞，采用文件合并或者文件同步锁解决碰撞。

5.根据权利要求4所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：所述文件合并为：

当家庭文件分享系统中有碰撞的文件，则会提示用户需要合并，用户将因碰撞而产生的不同文件，进行对比分析，保留两个文件中用户需要的部分，将其合并储存。

6.根据权利要求4所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：所述文件同步锁方法为：

其中任意一个客户终端取得文件时，提示用户是否同时取得写文件锁，用户确定取得写文件锁，则该客户终端改动文件后同步给所有的客户终端，同时归还写文件锁，其他客户终端得到只读的备份。

7.根据权利要求1或4所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：所述对文件进行修改，采用文件储存策略：

7.1)如果修改文件时，所有客户终端都在线，则服务器端广播所有客户终端，修改文件列表；

7.2)如果修改文件时，有客户终端不在线，则服务器端保存所有的变更记录，等不在线的客户终端上线时，由服务器端将保存的所有变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步；

7.3)如果修改文件时，修改文件所在的本客户终端是离线状态，则在该本客户终端保存变更记录，等上线时上传到服务器端，并由服务器端将变更记录广播给所有的客户终端，做一次同步。

8.根据权利要求1或4所述的一种基于移动平台架构的家庭云中心文件分享系统，其特征在于：其服务终端采用家用电脑PC。