中間件思想在嵌入式GIS設計中的應用

摘要：介紹中間件的基本概念，包括中間件的定義、特點、應用現狀及未來發展趨勢。在此基礎上，針對嵌入式地理信息系統，給出如何將中間件思想應用在該系統設計上，以滿足系統能夠在各種異構平臺上運行的要求。

    關鍵詞：中間件 嵌入式地理信息系統 適配層

引言

隨著計算機軟件技術的迅速發展，應用程序的規模也在不斷擴大。應用范圍也更加廣闊。這不僅存在著多種硬件平臺（例如臺式機、嵌入式系統），而且在這些硬件平臺上，通常又存在著多種的通信介質（例如串口、USB口等）、通信協議（例如TCP/IP等）及操作系統軟件平臺（例如Windows、Linux、Nucleus等）。我們的軟件開發往往要求能夠在這些異構的硬/軟件平臺上運行。

為此，我們引入了“中間件（Middleware）”的概念。本文在介紹中間件基本概念的基礎上，結合研究項目“嵌入式地址信息系統的開發”來說明如何以中間件的形式設計該系統。

1 中間件的基本概念

1.1 中間件定義及作用

中間件是位于平臺（硬件和操作系統）和應用之間的通用服務，這些服務具有標準的程序接口和協議。針對不同的操作系統和硬件平臺，它們可以有符合接口和協議規范的多種實現。也就是說，中間件是位于底層硬件/操作系統平臺之上，應用層之下的中間適配層。該層向下屏蔽掉硬件平臺或操作系統平臺的差異，向上為應用層操作一個統一的標準接口，應用層的開發基于該接口進行。在以下定義下，中間件具有如下特點：

*滿足大量應用的需要；

*運行于多種硬件和OS平臺；

*支持分布計算，提供跨網絡、硬件和OS平臺的透明性應用或服務的交互；

*支持標準的協議；

*支持標準的接口。

在中間件設計思想下，軟件的開發變得更加簡單。首先，當系統硬件/操作系統平臺改變時，只需改變中間適配層的幾個參數，只要保持中間件層對應用層的接口定義不變，就可以直接將應用程序移植過去運行。所有的代碼只需編寫一次就可在任何系統上運行，大大縮短了系統研制的周期，提高了開發效率，同時還保證了系統的高伸縮性、易升級性穩定性。

其次，由于中間件屏蔽了底層平臺差異，提供了標準的封裝接口，使應用層以組件的形式實現為可能。用戶可以根據自己的需要將各個組件有選擇地進行組合，像搭積木一樣，構成自己的應用系統。

    世界著名的咨詢機構Standish Group在一份研究報告中歸納了中間件的十大優越

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