張小銀　陳國勝　時刻

【摘要】針對目前校園調(diào)頻發(fā)射臺使用中存在的需要專人值守操作問題，提出一種由聽眾在線點播，發(fā)射臺按時自動播放，實現(xiàn)無需專人值守的解決方案，在應(yīng)用Flex和JavaEE中的Spring、Hibernate框架等技術(shù)基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了方案中的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了基于Flex的調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)。系統(tǒng)已在某高校外語聽力教學(xué)中正常運行，效果較好。

【關(guān)鍵詞】調(diào)頻發(fā)射臺；點播系統(tǒng)；解決方案；校園應(yīng)用

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097（2013）04—0068—04

引言

校園調(diào)頻發(fā)射臺由小功率無線調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)、饋電系統(tǒng)、發(fā)射天線構(gòu)成。具有音響效果好、覆蓋面積大，成本低、使用便捷等特點，在學(xué)校教學(xué)、管理和校園文化生活中發(fā)揮了重要的作用。為便于管理、提高效率，針對調(diào)頻發(fā)射臺在實際使用中存在的需要專人管理節(jié)目播放等問題，根據(jù)學(xué)校實際情況，設(shè)計開發(fā)了調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)采用Flex和Java技術(shù)實現(xiàn)。Flex是RIA領(lǐng)域的佼佼者，具備強(qiáng)大的UI渲染能力。Flex技術(shù)在表現(xiàn)力、交互性、跨平臺性以及與應(yīng)用服務(wù)器的通信方面均超越了其他RIA（如Ajax等）技術(shù)?；赟2SH（Struts2-Spring-Hibernate）框架的JavaEE應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。參考JavaEE的S2SH架構(gòu)，考慮到Flex與Struts2在功能上重合，采用Flex代替Struts2，本文采用Flex和Java組合應(yīng)用的整合架構(gòu)方案，即由Flex框架承擔(dān)展現(xiàn)層邏輯的工作，Spring框架用來構(gòu)建業(yè)務(wù)邏輯層，Hibernate框架用來建立持久層完成數(shù)據(jù)存取的工作。將三者進(jìn)行整合，保證了應(yīng)用系統(tǒng)的運行效率與可維護(hù)性。

一 相關(guān)技術(shù)原理

1 Flex技術(shù)

Flex能輕松快速地構(gòu)建界面友好直觀，用戶方便易用，而且可以脫機(jī)使用和強(qiáng)大高效的應(yīng)用程序。

Flex是高效率的開放源碼框架。它提供了更加簡潔的組件開發(fā)機(jī)制，能快速構(gòu)建新的組件。

Flex及其框架使用了一套產(chǎn)生、廣播、處理事件的機(jī)制，被傳遞的信息都是以事件流的方式處理。Flex中的事件觸發(fā)機(jī)制基于觀察者模式來實現(xiàn)的。

Flex使用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)源對象的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，目標(biāo)對象的數(shù)據(jù)會自動更新，不需要再編寫代碼去強(qiáng)制更新。

Flex使用共享對象在客戶端或服務(wù)器端保存一些特定的數(shù)據(jù)，然后在多個客戶端swf文件和對象之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

2 JavaEE的Spdng與Hibernate框架

輕量級JavaEE中的Spring和Hibernate兩種框架技術(shù)在當(dāng)今各自的領(lǐng)域中都是應(yīng)用廣泛而且成熟的技術(shù)，它們針對特定領(lǐng)域開發(fā)都提供了很好的解決方案。

在Hibernate與spring的整合框架中，Spring充當(dāng)了一個JavaBean容器的作用，Spring使用IOC和AOP技術(shù)接管了Hibernate的DAO、事務(wù)和Service業(yè)務(wù)層，從而能充分地管理事務(wù)和代理Request請求。經(jīng)過IOC容器的處理后，針對面向接口的編程使軟件項目的分層更明確。

由Spring統(tǒng)一管理Hibernate，Spring提供注入Hibernate所需要的基礎(chǔ)資源。此時，Spring接管如下內(nèi)容：Hibernate創(chuàng)建SessionFactory必需的DataSource，執(zhí)行持久化必需的Session和訪問持久層必需的事務(wù)控制等，而不需通過代碼進(jìn)行控制：SessionFactory和TransactionManager作為Spring容器中的bean，這些bean放在applicationContext.xml配置文件中管理，而把數(shù)據(jù)庫連接的內(nèi)容放在hibemate.cfg.xml配置文件中來管理。這樣可為系統(tǒng)提供很好的解耦。

Spring對Hibernate的DAO進(jìn)行了非常好的封裝，使開發(fā)者完全不必關(guān)注于事務(wù)，可以把精力更多地集中在業(yè)務(wù)處理方面。繼承HibemateDaoSupport的DAO類具有Spring封裝Hibernate操作數(shù)據(jù)庫的完全功能，

繼承HibemateDaoSupport的目的是讓Spring管理事務(wù)，DAO具有面向編程接口的特點，多態(tài)性使DAO類的實現(xiàn)多樣化。在Spring管理下，數(shù)據(jù)庫操作、事務(wù)處理也都變成自動化了。

二 系統(tǒng)設(shè)計

1系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

在Flex和Java的應(yīng)用中，“展現(xiàn)層”邏輯完全運行在客戶端的Flash虛擬機(jī)中，而“業(yè)務(wù)邏輯層”和“數(shù)據(jù)持久層”邏輯則運行在服務(wù)器端的Java虛擬機(jī)中?？蛻舳讼到y(tǒng)和服務(wù)器端系統(tǒng)完全分離，各自運行在不同的CPU和虛擬機(jī)中。因此，F(xiàn)lex和Java組合開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)為異構(gòu)的分布式系統(tǒng)。

Flex和Java應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2所示。

展現(xiàn)層利用Flex框架技術(shù)，可以實現(xiàn)顯示與邏輯的分離，代碼清晰易讀性及可維護(hù)性高。

Spring負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯層，通過Spring配置文件定義應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，實現(xiàn)應(yīng)用程序邏輯與代碼的分離。

Hibernate數(shù)據(jù)持久層簡化了數(shù)據(jù)庫操作，節(jié)約了開發(fā)人員編寫大量的SQL語句所花費的時間，縮短了軟件開發(fā)周期。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)業(yè)務(wù)需求和功能邏輯分析，確定調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)采用以下數(shù)據(jù)表：用戶表（Users）、媒體節(jié)目表（Mediafile）、點播預(yù)約表（Playreservation）、固定節(jié)目表（Fixedschedule）、公告通知表（Announcement）、用戶日志表（Userlog）。其中部分?jǐn)?shù)據(jù)表之間包含相關(guān)關(guān)系。

用戶表存放用戶的詳細(xì)信息，其中字段包括用戶標(biāo)識、用戶名、用戶口令、用戶權(quán)限等級、用戶實名、工號（學(xué)號）、身份證號、部門、郵件地址、用戶類別、注冊時間、注冊IP地址、注冊MAC地址、手機(jī)號、固定電話、是否鎖定、性別、地址、登錄次數(shù)等信息。用戶權(quán)限等級設(shè)定如下：超級管理員為1，普通管理員為2，普通用戶為3，廣播發(fā)射用戶為4。

媒體節(jié)目表存放媒體節(jié)目的詳細(xì)信息，其中字段包括節(jié)目標(biāo)識、節(jié)目名稱、節(jié)目類別、節(jié)目簡介、節(jié)目文件名、節(jié)日時長、上傳用戶標(biāo)識、上傳時間、文件大小、存放路徑、是否審核、審核人標(biāo)識、瀏覽次數(shù)、點播次數(shù)、播放次數(shù)等。

點播預(yù)約表存放節(jié)目被點播的有關(guān)信息，其中字段包括點播標(biāo)識、點播用戶標(biāo)識、點播節(jié)目標(biāo)識、操作時間、預(yù)約播放時間、節(jié)目時長、點播級別、點播結(jié)果等信息。

固定節(jié)目表存放管理員發(fā)布的固定或特殊播放節(jié)目的信息，其中字段包括固定（發(fā)布）節(jié)目標(biāo)識、發(fā)布人標(biāo)識、發(fā)布節(jié)目標(biāo)識、操作時間、播放時間、節(jié)目時長等信息。

用戶日志表存放權(quán)限用戶（包括普通用戶及管理員）的登錄、注銷等信息，還存放管理員一些關(guān)鍵操作的日志信息。

公告通知表存放由管理員發(fā)布的一些通知公告信息。

3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

本系統(tǒng)分為五大功能模塊，如圖3所示。

（1）登錄模塊：普通用戶和管理員可利用用戶名或密碼登錄系統(tǒng)，通過驗證方可進(jìn)入系統(tǒng)；匿名用戶直接點“匿名登錄”即可，不用經(jīng)過驗證。

（2）節(jié)目上傳模塊：普通用戶及管理員用戶均可上傳節(jié)目（只能上傳mp3格式的聲音文件）。節(jié)目上傳以后，必須等待管理員經(jīng)視聽審核方可被點播。匿名用戶不能上傳節(jié)目。

（3）點播節(jié)目模塊：所有進(jìn)入系統(tǒng)的用戶（包括匿名用戶）可以根據(jù)已有節(jié)目列表來點播節(jié)目。點播策略為：正在廣播的節(jié)目不能中斷：管理員可以發(fā)布節(jié)目（一般為固定和特殊節(jié)目），權(quán)限最高，普通用戶次之，匿名用戶最低；點播時間沖突時，權(quán)限高的用戶可以點播成功，權(quán)限低的用戶點播的節(jié)目被取消。

（4）廣播節(jié)目模塊：單獨設(shè)定廣播發(fā)射用戶，在發(fā)射機(jī)所在客戶機(jī)上登錄系統(tǒng)，此時客戶機(jī)的聲卡輸出即作為調(diào)頻發(fā)射機(jī)的音頻源。根據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中點播表的播放時間，采用定時器方式來定時播放節(jié)目。系統(tǒng)輪詢點播節(jié)目表，輪詢時間間隔可根據(jù)實際情況設(shè)定為2秒或5秒等。一般每個校區(qū)設(shè)置有一臺發(fā)射機(jī)。由于采用定時器，發(fā)射機(jī)之間可實現(xiàn)同步。無點播節(jié)目（可定義為距下一個點播節(jié)目時間長度大于某個時間間隔，如10秒）時，可從節(jié)目表中隨機(jī)選擇節(jié)目來廣播，直至點播節(jié)目播放時間點到來為止。

（5）管理模塊：包含幾個管理子模塊，如：用戶管理子模塊、節(jié)目管理子模塊、點播管理子模塊、日志管理子模塊、公告管理子模塊等，為管理員提供對各種資源（或?qū)ο螅┻M(jìn)行增刪改查等管理功能。

三系統(tǒng)相關(guān)問題研究及實現(xiàn)

1 Flex客戶端和Java服務(wù)器端之間的通信

本系統(tǒng)中，客戶端和服務(wù)器端的通信（遠(yuǎn)程過程調(diào)用，即RPC）采用HTFP協(xié)議。大量數(shù)據(jù)通信時是采用RemoteObject組件完成的，使用AMF（Action Message Format）格式交換數(shù)據(jù)，同時需要采用第三方框架配合。AMF是Adobe公司定義的一種二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸效率更高，第三方框架用于解釋AMF格式數(shù)據(jù)。

在Java平臺下，本系統(tǒng)第三方框架采用Adobe官方開源軟件BlazeDS，安裝配置在服務(wù)器端。

2 Flex客戶端和Java服務(wù)器端的整合

由圖2可知，F(xiàn)lex客戶端與Java服務(wù)器端整合的關(guān)鍵就是Flex與Spring的整合。

Flex與Spring的整合需要一個工廠類SpringFaetory，負(fù)責(zé)為Flex目的文件提供已經(jīng)完成初始化（依賴注入）的Springbeans實例。

在BlazeDS的services-config.xml文件中添加factory元素，指向該工廠。

在應(yīng)用中，services-config.xml文件有如下配置：

class="cn.edu.ahut，fmrs.flex_spring.Spring Factory"/>

此外需要配置BlazeDS的remoting-config.xml文件，該文件定義各個目的文件元素，指定Spring工廠以及對應(yīng)的業(yè)務(wù)層服務(wù)組件bean的id。

如對媒體節(jié)目來說，remoting-config.xml文件有如下配置：

spring

mediafileAction

這樣，通過BlazeDS，F(xiàn)lex客戶端就可以實現(xiàn)通過遠(yuǎn)程方法調(diào)用的方式訪問服務(wù)器端Spring提供的組件服務(wù)。

3異構(gòu)系統(tǒng)之間遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的請求與調(diào)用

Flex客戶端使用RomoteObjecct對象通過BlazeDS框架調(diào)用服務(wù)器端的Remote Facade對象中的方法，Remote Facade對象方法則調(diào)用“業(yè)務(wù)邏輯層”中“業(yè)務(wù)邏輯對象”或“業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)對象”的方法完成客戶端請求。此為遠(yuǎn)程外觀（Remote Facade）模式，是客戶端和服務(wù)器端的接口。

“DTO/VO模式用于遠(yuǎn)程方法調(diào)用過程中的傳輸數(shù)據(jù)，DTO（服務(wù)器傳輸對象）是服務(wù)器端普通Java對象，它不承擔(dān)任何業(yè)務(wù)邏輯；VO（值對象）是客戶端ActionScript對象，它只承擔(dān)數(shù)據(jù)，不含任何業(yè)務(wù)界面邏輯；DTO與VO——對應(yīng)，成對出現(xiàn)”。

在客戶端與服務(wù)器端的通信過程中，VO和DTO兩種對象通過遠(yuǎn)程方法調(diào)用，經(jīng)過BlazeDS框架對兩種對象進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，完成異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的請求與調(diào)用。

以刪除媒體文件處理為例，客戶端在進(jìn)行有關(guān)配置后，采用MediafileAction.deletemediafile（mediafile）語句來調(diào)用服務(wù)器端的deletemediafile（Mediafile mediafile）方法來刪除媒體文件；前者語句中的參數(shù)mediafile即為客戶端VO對象，后者方法中的參數(shù)mediafile即為服務(wù)器端VTO對象。

4 系統(tǒng)權(quán)限管理的實現(xiàn)

（1）權(quán)限用戶登錄成功后，能獲取到用戶權(quán)限等級，等級為1至4級。匿名用戶登錄后，用戶權(quán)限等級設(shè)為5。

（2）登錄用戶通過菜單導(dǎo)航條可以進(jìn)入不同功能菜單。菜單導(dǎo)航條通過MenuBar、XMLList、State等組件實現(xiàn)。MenuBar是菜單組件；XMLList組件提供數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集表示菜單的具體項和子項；單擊每個菜單項都跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的狀態(tài)（或頁面），不同的狀態(tài)由State組件提供。

根據(jù)登錄用戶的用戶權(quán)限等級進(jìn)入到不同的狀態(tài)，也即進(jìn)入到不同的（子）菜單，即擁有了不同權(quán)限。

為提高程序的可重用性，采用對某個狀態(tài)（或頁面）移除或增加部分組件來實現(xiàn)。

（3）采用Flex共享對象在本地保存用戶登錄信息，用戶注銷時，清除本地共享對象。

5 發(fā)射客戶端廣播的實現(xiàn)

采用Flex 4系統(tǒng)Sound類的play方法播放服務(wù)器上的rap3格式文件，使發(fā)射客戶端聲卡發(fā)出聲音，經(jīng)過發(fā)射機(jī)后廣播出去。采用Sound類的stop方法停止播放節(jié)目。

6 系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境

調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)采用CentOS 5.5系統(tǒng)，Web服務(wù)器采用Tomcat 7.0，數(shù)據(jù)庫采用MySQL 5.0，編程語言采用Java 6.0，開發(fā)框架采用Spring 3.0，Hibernate 3.3，F(xiàn)lex 4，BlazeDS 4.0。

Tomcat和MySQL部署在一臺服務(wù)器上，發(fā)射客戶端采用兩臺PC機(jī)，分別放置在兩個校區(qū)，連接到各自的發(fā)射機(jī)上。

實際應(yīng)用環(huán)境中，考慮到網(wǎng)絡(luò)延遲產(chǎn)生的問題，兩個發(fā)射機(jī)采用不同的頻率發(fā)射廣播。由于采用無人值守方式，發(fā)射客戶端系統(tǒng)還考慮每天定時開機(jī)關(guān)機(jī)問題，以及在網(wǎng)絡(luò)瞬間斷開重連后播放模塊的自動啟動問題。

系統(tǒng)運行實際效果截圖（局部）如圖4所示。

四 結(jié)束語

根據(jù)國家關(guān)于校園調(diào)頻廣播的頻率分配，我校調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)工作在67MHz至87MHz之間的米波波段。這個波段的接收機(jī)使用很短的天線就可以獲得滿意的接收效果，很適合英語聽力耳機(jī)附加的調(diào)頻收音機(jī)功能來收聽高保真的英語聽力練習(xí)或文藝類節(jié)目。另外，還可以作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型廣播電臺，用來自辦節(jié)目或轉(zhuǎn)播省市廣播電臺的節(jié)目。該系統(tǒng)在企業(yè)應(yīng)用開發(fā)中也會有很好的借鑒和示范作用。目前，該校園調(diào)頻發(fā)射臺點播系統(tǒng)運行正常。