基于WCF及C/S架構(gòu)的物流系統(tǒng)多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控的研究和實(shí)現(xiàn)

張寶　李學(xué)軍

[摘要]本文描述了物流系統(tǒng)中單點(diǎn)監(jiān)控存在的弊端，分析了多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控的需求，在此基礎(chǔ)上提出了基于WCF及C/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)此功能的思路，并結(jié)合原有的系統(tǒng)架構(gòu)，開發(fā)出高架庫調(diào)度多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控軟件，并成功應(yīng)用于綿陽分廠的物流系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]WCF；C/S架構(gòu)；物流系統(tǒng)；多點(diǎn)監(jiān)控；

[中圖分類號]C931.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0011-02

綿陽煙廠物流系統(tǒng)已經(jīng)正常運(yùn)行兩年，調(diào)度系統(tǒng)采用的是單點(diǎn)監(jiān)控的方式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從（圖1）可以看出，只能一個用戶對調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。但是在發(fā)生故障時，通常需要多個人員協(xié)同處理，并需要查看系統(tǒng)狀況，會造成爭搶資源的情況。故實(shí)現(xiàn)物流調(diào)度系統(tǒng)的多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控后，可以滿足管理、維修及操作等人員對物流設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行情況的動態(tài)掌控需求，有效提高企業(yè)工作效率，減少因?yàn)槲锪髡{(diào)度系統(tǒng)反復(fù)切換引起誤操作而造成的設(shè)備損壞和人身傷害。

本文描述了WCF技術(shù)在分布式系統(tǒng)中的優(yōu)勢，分析了B/S和C/S架構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際需求得出c/s架構(gòu)實(shí)用于該系統(tǒng)的結(jié)論。設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了基于WCF及C/S架構(gòu)的多點(diǎn)監(jiān)控軟件。

1、分布式模型與WCF技術(shù)

WCF是構(gòu)建安全可靠的事務(wù)性服務(wù)的統(tǒng)一框架，提供了對可靠性、事務(wù)性、并發(fā)管理、安全性以及實(shí)例激活等技術(shù)的有力支持。

在客戶端，分布式應(yīng)用通過一個代理來轉(zhuǎn)發(fā)對宿主端所提供服務(wù)的調(diào)用，而代理擁有和服務(wù)相同的操作接口。這就意味著客戶端不會直接調(diào)用服務(wù)，即便這個服務(wù)就在本機(jī)的內(nèi)存中。當(dāng)客戶端代理接收到來自客戶端的調(diào)用請求后，它將消息通過信道鏈向下傳遞。每個信道都會執(zhí)行相應(yīng)消息的調(diào)用前處理，例如對消息的編碼、提供可靠的會話、對消息進(jìn)行加密等?？蛻舳说淖詈笠粋€信道則是傳輸信道，根據(jù)配置的傳輸方式發(fā)送消息給宿主。

在宿主端，消息同樣通過信道鏈進(jìn)行傳輸。與客戶端信道相對應(yīng)，宿主端信道也會對消息執(zhí)行相應(yīng)的宿主端的調(diào)用前處理，例如對消息的解碼、提供會話管理、對消息進(jìn)行解密等。宿主端的最后一個信道則負(fù)責(zé)將消息發(fā)送給消息分發(fā)器（Dispatcher），由分發(fā)器負(fù)責(zé)調(diào)用服務(wù)的實(shí)例。

作為基于SOA的一個框架產(chǎn)品，WCF最重要的就是能夠快捷的創(chuàng)建一個服務(wù)（Service）。

Service Class：一個標(biāo)記了[Servicece Contract]Attribute的類，在其中可能包含多個方法。除了標(biāo)記了一些WCF特有的Attribute外，這個類與一般的類沒有什么區(qū)別。

1、Host（宿主）：可以是應(yīng)用程序，進(jìn)程如Windows Service等，它是WCF Service運(yùn)行的環(huán)境。

2、Endpoints：可以是一個，也可以是一組，它是WCF實(shí)現(xiàn)通信的核心要素。

一個Endpoint由三部分組成：Address，Binding，Contract，將這三部分稱為是Endpoint的ABcs。Address～Endpoint的網(wǎng)絡(luò)地址，它標(biāo)記了消息發(fā)送的目的地。Binding描述的是如何發(fā)送消息，例如消息發(fā)送的傳輸協(xié)議（女HTCP，HTTP），安全（女HSSL，SOAP消息安全）。Contract則描述的是消息所包含的內(nèi)容，以及消息的組織和操作方式，例如是one-way，duplex和request/reply。Endpoint中的ABcs分別代表的含義就是：where，how，what。當(dāng)WCF發(fā)送消息時，通過address知道消息發(fā)送的地址，通過bjnding知道怎樣來發(fā)送它，通過contract則知道發(fā)送的消息是什么。

2、C/S架構(gòu)

C/S結(jié)構(gòu)，即Client/Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，通過將任務(wù)合理分配到Ciient/NServer端，降低了系統(tǒng)的通訊開銷，可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢。B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，是對C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂3 tier結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)，主要是利用WWW瀏覽器技術(shù)，結(jié)合瀏覽器的多種Script語言（VBScript、JavaScnpt）和ActiveX技術(shù)，用通用瀏覽器就實(shí)現(xiàn)了需要復(fù)雜專用軟件才能實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大功能，并節(jié)約了開發(fā)成本?？紤]到物流系統(tǒng)多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控具備以下特點(diǎn)：

（1）建立在專用的網(wǎng)絡(luò)上，小范圍里的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，局域網(wǎng)之間再通過專門服務(wù)器提供連接和數(shù)據(jù)交換服務(wù)。

（2）注重流程，處理用戶面固定的需求。

（3）客戶端實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的直接相連，沒有中間環(huán)節(jié)，需要快速響應(yīng)。

（4）需要較強(qiáng)的事務(wù)處理能力。

（5）B/S架構(gòu)服務(wù)器壓力大，C/S架構(gòu)數(shù)據(jù)處理在客戶端完成，可以減輕服務(wù)器的壓力。

所以在本系統(tǒng)中采用C/S架構(gòu)是最佳方案。

3、多點(diǎn)監(jiān)控結(jié)構(gòu)設(shè)計及業(yè)務(wù)流程

物流系統(tǒng)多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控由數(shù)據(jù)廣播模塊、WCF通訊模塊，C/S客戶端模塊組成。

數(shù)據(jù)廣播模塊功能用于實(shí)時發(fā)布系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)至各個終端，wCF通訊模塊用于查詢信息的獲取達(dá)到多點(diǎn)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，C/S客戶端模塊用于實(shí)時顯示與服務(wù)器一致的動態(tài)畫面、設(shè)備運(yùn)行情況、物料信息等。在MicrosoftVisual Studio 2010開發(fā)環(huán)境中采用C#語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)廣播模塊、WCF通訊模塊、C/S客戶端模塊。數(shù)據(jù)廣播模塊向特定網(wǎng)絡(luò)地址段，持續(xù)發(fā)布物流數(shù)據(jù)；c/s客戶端只要存在于該網(wǎng)絡(luò)地址段，就可以持續(xù)接收物流數(shù)據(jù)，并顯示實(shí)時動畫；當(dāng)客戶端需要獲取特定數(shù)據(jù)時，通過wCF通訊模塊，即可從服務(wù)器端獲取相應(yīng)物料的具體信息。

4、多點(diǎn)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

在Microsoft Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境中采用C#語言實(shí)現(xiàn)。調(diào)度系統(tǒng)采用UDP協(xié)議向兩個指定網(wǎng)段的客戶端發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。當(dāng)客戶端需要主動獲取數(shù)據(jù)，通21wCF遠(yuǎn)程調(diào)用調(diào)度服務(wù)端的服務(wù)。調(diào)度端周期性的發(fā)送調(diào)度狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)，程序流程圖如圖2所示。特定網(wǎng)段上的客戶端都可以接收到調(diào)度狀態(tài)數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的程序流程圖如下：

（1）多點(diǎn)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

在Microsoft Visual Studio 2010開發(fā)環(huán)境中采用C#語言實(shí)現(xiàn)。調(diào)度系統(tǒng)采用UDP協(xié)議向兩個指定的網(wǎng)段的客戶端發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。當(dāng)客戶端需要主動獲取數(shù)據(jù)，通過WCF遠(yuǎn)程調(diào)用調(diào)度服務(wù)端的服務(wù)。

用戶在客戶端上操作時，客戶端主動發(fā)起數(shù)據(jù)請求，這是通過調(diào)用服務(wù)端的WCF服務(wù)實(shí)現(xiàn)的。以上內(nèi)容完整實(shí)現(xiàn)了服務(wù)端發(fā)出數(shù)據(jù)廣播、客戶端接收數(shù)據(jù)廣播，客戶端發(fā)出遠(yuǎn)程調(diào)用、服務(wù)端提供服務(wù)的功能，即實(shí)現(xiàn)了從服務(wù)端到客戶端和從客戶端到服務(wù)端的雙向通信。

結(jié)論

該系統(tǒng)已在綿陽卷煙廠運(yùn)行數(shù)月，并取得了應(yīng)用上的成果。多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控能有效地提高了調(diào)度系統(tǒng)的工作效率；能夠成功實(shí)現(xiàn)物流調(diào)度系統(tǒng)的多點(diǎn)實(shí)時監(jiān)控，可以滿足管理、維修及操作等人員對物流設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行情況的動態(tài)掌控需求，有效提高企業(yè)工作效率，減少因?yàn)槲锪髡{(diào)度系統(tǒng)反復(fù)切換引起誤操作而造成的設(shè)備損壞和人身傷害。

參考文獻(xiàn)

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