一種移動新型農村合作醫療信息系統的設計
2008-12-31 00:00:00楊躍臣吳志紅王舒
計算機應用研究 2008年12期
（四川大學 a.計算機學院 視覺合成圖形圖像技術國家重點學科實驗室； b.計算機學院， 成都 610064）
摘 要：
針對目前新型農村合作醫療信息系統的不完善，提出了一種移動新型農村合作醫療信息系統的設計方案。在簡單闡述了系統的整體設計方案之后，著重討論了基于J2ME技術實現移動終端的界面交互、網絡通信和XML解析等問題。
關鍵詞：J2ME； 可擴展標記語言； MVC； 新型農村合作醫療
中圖分類號：TP393.09 文獻標志碼：A
文章編號：10013695(2008)12383902
Mobile information system design of new type rural cooperationmedical
YANG Yuechena， WU Zhihonga， WANG Shub
(a. Key Laboratory of Fundamental Synthetic Vision Graphics Image Science for National Defense， College of computer Science， b.College of Computer Science， Sichuan University， Chengdu 610064， China)
Abstract:Aimed at the faultiness of new type rural cooperation medical information system at present， this paper proposed a mobile information system design of new type rural cooperation medical. Focused on the implementation of interactive interface， network communications and XML analysis problems of mobile device based on J2ME technology after introducing the overall frame of the mobile information system.
Key words：J2ME； XML； MVC； new type rural cooperation medical
目前，新型農村合作醫療(簡稱新農合)制度已經在全國各地取得了顯著的效果，然而市場上的新農合信息管理軟件卻多數還處于使用階段，并且模式比較單一，客戶端普遍采用計算機工作。互聯網的普及為人們的通信帶來了極大的便利，然而它卻受到了攜帶不便和位置環境的約束。手機以及PDA等設備的普及，彌補了這一不足。在時下眾多的無線設備當中，手機有著用戶廣泛、便于攜帶等優點，而且擁有在無線網絡覆蓋的范圍內不受時空限制的優勢，使其成為了無線應用服務首選的移動終端。
1 系統總體結構設計
移動新型農村合作醫療信息系統整體的系統結構如圖1所示。整個系統由客戶終端、通信網絡、網絡應用服務器平臺和后臺數據庫平臺組成。其中，移動終端為手機和PDA等支持J2ME程序的移動設備，移動終端是用戶用于信息查詢的工具，用戶使用移動終端通過GPRS通信網絡與服務器進行連接，利用個人賬號進行登錄之后，即可查詢賬戶余額以及各種補助情況。移動通信網作為數據傳送的通道是由移動、聯通等無線運營商的通信網絡所組成；網絡應用服務器平臺的功能主要是建立移動通信網和Internet網絡通道，對移動終端的登錄和查詢等請求進行處理，并同時為用戶提供了手機終端和Web瀏覽器兩種訪問方式，考慮到用戶數量比較龐大，服務器采用了線程池技術，以便在同一時刻能對多個用戶的請求作出及時響應，以免造成網絡堵塞的局面；數據庫平臺對應用服務器平臺的數據請求作出應答，然后將數據庫的應答返回給應用服務平臺再通過移動通信網反饋給移動終端。
整個系統中，手機客戶端基于J2ME平臺，應用服務器端基于J2EE平臺，用Java語言實現，后臺數據庫采用MS SQL Server實現。由于篇幅所限本文將重點介紹基于J2ME技術的移動客戶端的設計。
2 基于J2ME的移動終端的設計
2. 1 J2ME簡介
J2ME并不是一種產品，而是一種技術，是Sun公司用來滿足消費電子和嵌入設備的需要而設計的，是為了那些使用有限的資源、有限的網絡連接 (經常是無線連接)以及有限圖形用戶界面能力的設備開發的。J2ME技術將Java語言與平臺無關的特性移植到了小型電子設備上，允許移動無線設備之間共享應用。J2ME包括兩種類型組件，即配置（configuration）和簡表（profile）。J2ME組件均圍繞著配置（configuration），它們中的每一個都是用于消費電子和嵌入設備的特別類。J2ME現在定義了兩個配置，連接設備配置 CDC和限制性更強的有限連接設備配置CLDC。CDC配置定義了支持設備的應用程序接口和技術，這樣的設備的一個例子可能就是機頂盒。CLDC配置定義了Java應用程序接口以及支持手持設備的技術。簡表的實現是 Java應用程序接口的一個集合，用于適應被定義配置的應用程序接口提供的服務，簡表是一個完整的運行環境，在簡表上執行的應用程序無須額外的支持類。
2. 2 顯示界面的設計
在通常的MIDP應用程序中，一般會有很多個screen或canvas，卻只有一個display對象，這些屏幕之間的跳轉通常是通過命令來完成的。比如用戶在主菜單中選擇某個子菜單項后就應該跳轉到對應的子菜單屏幕，點擊返回時就應該返回到主菜單屏幕。當屏幕數量比較多時，如何在各個屏幕之間導航就成為一個比較復雜的問題。
MVC是一種非常經典的客戶端軟件設計模式，可將其用于屏幕導航的設計。MVC模式中的model用于存儲應用程序數據，而view則是各個displayable對象，需要使用一個單獨的類來實現controller。J2ME的MIDlet類本身在整個生命周期中就只有一個實例，因此MIDlet類特別適合用于controller的實現。在J2ME應用程序中，界面的切換操作，利用MVC模式很容易就可以實現MIDP應用程序的導航需要，但同時也可以看出缺點是比較明顯的：所有的view在程序啟動時就要被初始化，而它們卻不一定會被顯示，這會導致很大的內存開銷；事件判斷語句會隨著屏幕的擴充而增加，使得程序變得維護困難；大量的對象以及異常處理會使得整個應用程序的邏輯變得非常復雜。
在實際應用當中，J2ME應用程序并不需要特別復雜的controller和model，本文的目標是既要保持結構的簡單同時還要具有一定的靈活性。因此，在移動新農合系統中采用了一種簡化后的導航方法，即用堆棧來實現MIDP導航框架。其基本思想是：在跳轉到下一個屏幕之前，先將當前屏幕壓入堆棧中，然后再顯示；如果要返回到上一個屏幕，就可以直接從堆棧中彈出要返回的屏幕對象后顯示。這樣，每個屏幕只需指定要跳轉的下一個屏幕即可，而無須考慮其上一個屏幕的狀況。客戶端界面的簡化MVC模式實現類圖如圖2所示。
2. 3 客戶端與服務器之間的網絡連接
J2ME的通用連接框架（GCF）為資源有限的設備提供了一個可擴展、通用的I/O框架。GCF是一組在 javax.microedition.io包中定義的接口。在 GCF中一共定義了七個接口（其中connection是最基本的連接類型），且同時提供對數據包和流連接的支持。沿著層次結構向下派生出提供更多功能的接口。GCF為本文提供了HTTP、Socket、數據包等連接方式，但由于具體設備實現不同而導致開發的不便。J2ME的 MIDP 1.0中沒有規定Socket是必需的，一直到MIDP 2.0 Socket才成為必須實現的協議。在MIDP 2.0編程接口中提供了SocketConnection接口用于進行socket客戶端的開發。
在移動新農合系統中筆者使用了面向連接的TCP Socket直接與用Java實現的服務器通信，實現了客戶端與服務器之間的無縫連接，也使得業務處理更加靈活，服務性能更好，同時可以支持大規模用戶同時訪問。服務器與客戶端的通信流程如圖3所示。需要特別注意的是訪問網絡的代碼會造成進程阻塞而導致客戶端短時間內無響應，所以訪問網絡的代碼應當寫在一個獨立函數中，通過線程thread或者接口runnable的run()方法進行調用，從而能夠保證程序對用戶的及時響應。
2. 4 XML解析
XML是一套定義語義標記的規則，這些標記將文檔分成許多部件并對這些部件加以標志。目前，XML已經廣泛應用于數據交換領域。XML是基于純文本的，具有優秀的跨平臺特性。XML寫法比較簡單，而且非常便于人的閱讀。同時它也是元標記語言，即定義了用于其他與特定領域有關的、語義的、結構化的標記語言的句法語言，XML沒有許多固定的標記，為Web開發人員提供了更大的靈活性。但是XML必須在客戶端和服務器端有XML的解析器才可以正常通信，初期的移動信息設備內存和處理器上的不足，所以在MIDP 1.0中并沒有提供對XML的支持。隨著內存和處理器的提高，對XML的支持成為了可能。在JSR182中提供了XML的解析器，但是這并不是標準MIDP中的API，需要特定的實現才可支持。KXML是一個只占很小存儲空間的XML語法分析程序，非常適合于J2ME應用程序。它有一個非常獨特的DOM操作方法和被稱為pull的語法分析方法。當客戶端收到XML文件以后，會使用KXML進行解析。KXML是增量解析器，解析過程逐步進行，這樣，在解析較大文檔時效率會比較高。XML解析處理代碼片段如下：
ParseEvent myParE;
while(true){ParseEvent event = parser.read();
switch( event.getType() ){case Xml.START_TAG:
if( event.getName().equals( \"account\" ) ){
myParE=parser.read();
MAccount.addElement(myParE.getText());}
if( event.getName().equals( \"balance\" ) ){
myParE=parser.read();
MBalance.addElement(myParE.getText());}
if( event.getName().equals( \"subsidy\" ) ){
myParE=parser.read();
MSubsidy.addElement(myParE.getText());}
Break;
case Xml.END_TAG:break;
case Xml.TEXT:break;
case Xml.END_DOCUMENT: return;
}}
3 結束語
本文將傳統的客戶端信息系統擴展到無線應用領域，利用無線通信設備的便于攜帶性和比較低的時空局限性的優勢，擴展了新型農村合作醫療信息系統的應用。系統設計使用了J2ME和XML技術，并且通過移動通信網絡傳送數據，在交互界面的設計中，使用了MVC模式將視圖、數據處理和業務流程控制分離，使得移動新型農村合作醫療信息系統具有良好的可移植性、便捷性和適用性。該系統可以使用戶隨時隨地使用手機和PDA等移動設備進行醫療信息查詢，而不會受到位置和環境的限制，具有較好的應用效果和廣闊的市場前景。
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07091370
