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、、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javascript，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、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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