彭文冲 耿 煜

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

跨平台移动应用中间件的设计与实现

彭文冲 耿 煜

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

跨平台移动应用中间件采用中间件技术、数据加密技术、电子数据交换技术等技术，将此中间分成服务端和移动终端两个部分进行研制，建立数据及应用服务总线、数据加密/解密、应用定制发布、EDI数据传输和显示适配等模块，实现了智能终端平台的应用和数据与企业业务系统的互联互通和可靠安全的数据交换，及按需定制应用，图形界面适配显示。

移动应用；中间件；数据交换；显示适配

移动中间件技术是伴随着网络技术、通信技术、嵌入式操作系统和中间件技术的发展和融合而出现的新兴技术。随着移动应用的迅速发展，移动平台的不兼容，给移动应用的发展带来了不少阻碍。针对这些阻碍，移动中间件技术提供了解决之道。

中间件是提供系统软件和应用软件之间的连接的一种独立的系统软件或服务程序，是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通信功能，主要是解决在不同的硬件系统平台之上的应用软件的互不兼容的问题，移动应用利用这种技术实现独立平台之间的资源共享，减轻开发的工作量，提供代码的重用性。

1 系统需求分析

现今，信息技术快速发展，移动终端设备五花八门的出现在市场中，移动终端的操作系统各成割据，并且这些系统平台之间互不兼容，这给不同平台之间的数据安全传输、互联互动、访问控制、图形界面的显示适配、数据统计与应用兼容和整合等带来不少问题。本课题研究开发的目的是采用跨平台的移动中间件技术，实现智能终端跨平台的应用和数据互联互通，能够在互联网上进行数据安全交换，同时提供应用功能的集成和定制功能，提供个性化的服务，最后实现业务数据统计图形图表展示和显示界面自动适配的功能。通过实现上述功能，达到跨平台的效果，为用户提供更多智能化服务，提升用户的体验，提高移动终端的资源共享性，有效利用资源。系统的业务需求具体情况如下所述：

（1）跨平台数据互联互通及安全传输需求

跨平台数据的互联互通是一项重要的业务需求。不同平台之间的兼容性问题是个长存问题，这阻碍了平台应用数据和资源信息的共享。除此之外，互联网作为信息传输的载体，却是一个不安全的信息媒体。跨平台数据是以互联网为载体进行传输，保证数据传输的安全性是必须的。在本课题中，跨平台移动应用中间件将采用EDI数据交换和数据加解密技术，实现智能平台移动应用与企业业务系统之间数据的安全传输，解决平台与业务系统之间应用数据和资源信息的安全共享。

（2）应用功能的集成和定制

业务繁多，但是移动终端的可利用空间是有限的，也存在网络宽带的局限，因此不可能将全部的业务应用全部移植到移动终端上。为了提高服务质量，就要求应用功能集成和定制的服务，减少移动终端设备空间的浪费。同时，对于移动应用定制的功能可以跨平台应用，提高开发的效率，实现功能的按需定制服务功能。

（3）统计图形图表展示和显示界面自动适配

市场上各种各样移动终端设备：手机、平板电脑等，这些移动终端设备的显示屏幕和分辨率大小不一，如果开发程序时仅是针对某一款机型，这是一种对资源的浪费，增加了开发人员的工作量，因此，应用程序的图形界面能自适应移动终端显示屏成为需要。实现此中间件中的图形界面自适应终端屏幕的显示适配模块，使用户获得最佳的显示效果，同时又提高了业务应用的服务质量。

2 系统设计

跨平台移动应用中间件由服务端和移动应用终端两部分组成。服务端主要实现对企业业务应用的定制发布功能，向企业业务应用系统提供多线程对接，并且提供移动互联网关服务，实现服务终端与移动应用终端的数据传输，形成企业业务应用系统与移动终端的衔接桥梁。移动应用终端主要是对应用系统的数据进行合理有效的交换处理和管理，并实现显示适配功能，业务应用以流程驱动，避免网络的异常对业务处理的影响，同时显示图形报表。由此中间件为上层应用提供了跨平台支持，提供更多便捷服务，提高移动终端的资源共享性，从而有效利用资源。

跨平台移动应用中间件总体架构如图1所示：

图1 跨平台移动应用中间件总体架构图

在上述总体架构的图中，跨平台移动应用中间件由服务端和移动应用终端两部分组成。

（1）服务端

服务端主要的模块包括：数据及应用服务总线、数据加密/解密、EDI消息中间件、应用定制发布、移动互联网关。

①数据及应用服务总线

服务端搭建移动应用和数据服务总线，用于与企业业务系统进行数据的对接，为中间件与外部业务应用提供原始数据交换。服务总线支持多线程，支持多个应用进行数据对接。

数据及应用服务总线采用的是基于标准的商业EDI中间件产品的应用体系结构，各种组件及接口应基于开放、标准化的原则设计，具有数据交换体系、数据共享体系、数据流转体系和信息安全体系。本平台支持异构性数据源、具有跨平台运行能力，具备应用整合、数据集成、数据解析和数据控制功能。

②数据加密/解密模块

互联网络作为信息传输的载体，通常是不安全的信息媒介。该数据加密/解密模块是对流出和进入服务端的数据进行加密和解密，达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的，确保企业机密数据的安全性。

③EDI消息中间件模块

消息中间件作为一个中间层软件，它为分布式系统中创建、发送、接收消息提供了一套可靠通用的方法，实现了分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输。消息中间件减少了开发跨平台和网络协议软件的复杂性，它屏蔽了不同操作系统和网络协议的具体细节，面对规模和复杂度都越来越高的分布式系统，消息中间件技术显示出了它的优越性。在项目中，采用消息中间件技术实现了EDI数据交换。

④应用定制发布模块

由于移动设备便携易用，然而由于容量空间有限，同时受网络带宽的局限，因此不可能将企业的所有业务应用完全移植到移动终端上。应用定制发布模块的作用就是获取企业业务应用系统上的应用功能，然后按功能划分成功能模块切片，并将其发布，供移动终端定制。移动终端通过安装在其本机的移动应用中间件，链接到服务端的应用定制发布模块，将个人所需的部分或单个模块定制到移动终端上，日后随时可以访问和调用的业务应用功能，这样可以减少移动设备的空间浪费。同时该应用定制发布模块，可以跨平台应用，即无论移动终端的智能是IOS、还是Android、Windows等系统都可以将所需应用功能模块定制到用户的手机或平板电脑。最终实现了功能的按需定制。

⑤移动互联网关

由于通信产业的发展与移动网络传输速度的提高，移动网络业务类型的多样化、内容的多媒体化、服务的更精细化。造成了移动互联网间的访问出现互访性差、速度欠稳定、反应过慢等问题。移动互联网网关是解决移动用户更好地访问互联网的最佳方式，移动用户只要拥有支持WAP协议的移动终端就可以轻松的实现访问互联网，提高ISP网间互访速度。

（2）移动应用终端

跨平台移动应用中间件的移动终端是建立在各种智能平台上的，它主要包含的模块有以下六大模块：EDI数据传输、数据管理、显示适配、流程驱动、数据加密/解密、图形报表。

跨平台移动应用中间件的移动终端的结构如图2所示：

图2 移动应用中间件移动终端结构图

移动应用终端的功能模块具体描述如下：

①数据管理

由于手机、平板电脑等智能终端受到存储空间的限制，不可能想PC机那样加载大容量的数据和应用程序，导致很多PC系统有用的应用程序很难移植到手机等移动终端上使用。存储空间也是制约移动终端应用的瓶颈问题。因此对于开发智能平台的数据缓存缓冲数据管理模块尤其重要。

本中间件移动终端的数据管理模块是协调终端业务应用产生的数据在其有限的空间上进行存储的机制。它提供了应用数据容量规划，数据更新同步，预存数据管理和配置等功能。使得终端为业务应用分配适当的容量空间，设定同步数据的处理方式（如，覆盖或保留预存的数据）。能避免终端应用数据的冗余，有效规划终端的存储空间。

②显示适配

市场上手机、平板电脑各种移动终端显示屏幕及分辨率大小不一，开发出来的应用程序不可能为一款机型重新开放一套程序。对于企业业务应用，为企业用户定制应用程式更不可能实现。因此需要应用程序的图形界面能自适应移动终端显示屏。本中间件针对企业业务应用研发出的能自适应终端屏幕的显示适配模块，使得用户得到最佳的视觉效果及便利于用户操作。

③流程驱动

对于智能终端，网络访问速度始终是制约移动应用的瓶颈。特别在企业业务的移动应用，需要更高的带宽支持，在业务应用处理时网络不稳定或突然中断的结果可想而知，容易造成数据丢失，且耗时耗力重做流程。而流程驱动模块的功能是，能对每个业务流程及其流转机制进行记录。进行业务应用处理过程中，当网络中断或中途停止业务处理时，能记录业务流转的状态和当前的数据，恢复网络时便能继续进行流程处理。

④数据加/解密

互联网络作为信息传输的载体，通常是不安全的信息媒介。该数据加密/解密模块是对流出和进入移动终端的数据进行加密和解密，达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的，确保企业机密数据的安全性。

⑤图形报表

图形报表模块，是为企业业务应用量身定制的决策辅助模块。该功能模块能将从服务端上按需获取业务数据，并可进行统计，以饼图、柱状图、曲线图、分布图等直观图表的形式在移动终端上进行展示的。有助于企业领导对企业生产、销售、财务、服务等业务数据实时查看，起到辅助决策参考的作用。

⑥EDI数据传输

EDI数据传输模块，是跨平台移动应用中间件移动终端与服务器端数据进行业务数据交换的功能模块。可以通过该数据传输模块接收服务端的业务数据和应用切片。EDI（Electronic Data Interchange）是一种利用计算机进行商务处理的方式。它用一种国际公认的标准格式，形成结构化的事务处理的报文数据格式，通过计算机通信网络进行传输。由于经EDI传输的数据会涉及商业秘密、金额、订货数量等内容，为防止数据的篡改、遗失，必须通过一系列安全保密的规范给以保证。EDI安全标准体系包括EDI安全规范、电子签名规范、电文认证规范、密钥管理规范、X．435安全服务、X.509鉴别框架体系等。从而确保了业务数据从服务端到移动终端的数据完整性和安全性。

3 结束语

移动中间件的研究近年成为移动互联网领域的一个热门话题，针对许多移动终端的问题，可以通过中间件技术进行解决。中间件处于系统软件与应用软件之间，提供着通道或桥梁的功能，使得异构应用资源之间的互联互通和数据的可靠传输，同时也可起着过滤网的作用，为数据的安全保驾护航。然而，由于移动终端的条件限制，对中间件的研制只能是利用有限的条件进行按需开发，本文中的跨平台移动应用中间件是使用数据访问中间件技术和消息中间件技术，并结合数据加密/解密技术等，研制和开发出使移动终端能够与企业业务系统进行安全数据交换，但是中间件的发展可延伸至更多方面，所以中间件的发展潜力很大。

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Design and implementation of cross-platform mobile application middleware

Cross-platform mobile applications using middleware middleware technology, data encryption technology, electronic data interchange technology and other technologies, this middle into two parts server and mobile terminal development, the establishment of data and application service bus, data encryption / decryption, application custom publishing, EDI data transmission and display adapter modules, to achieve interoperability of smart terminal platform applications and data with enterprise business systems and reliable and secure data exchange, and on-demand applications, graphical display adapter.

Mobile applications; middleware; data exchange; display adapter

TP31

A

1008-1151(2015)01-0012-03

2014-12-12

彭文冲，供职于桂林电子科技大学。