第３５卷第２期 东华理工大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＡＳＴ ＣＨＩＮＡ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ１．３５ Ｎｏ．２ ２０１２年０６月 Ｊｕｎ．２０１２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－３５０４．２０１２．０２．０１５ 跨平台中大量数据传输的接口设计解决方案 高永平， 李祥 （东华理工大学软件学院，江西南昌３３００１３） 摘要：气象业务的信息平台建设中，不同平台之间存在大量的数据交换与访问，通过设计一个带五个参数的接口函数， 包括输入字符数组、输入字符数组长度、输出字符数组、输出字符数组长度、标志位五个参数用于实现不同平台中信息的 传递，实现跨平台的数据传递与访问，同时对于存在的并发问题提出了相应的解决方案，为在不同平台下的接口函数编 写、调用等过程提供了一个完整的实现参考样本，并在实际项目中成功应用。为今后类似问题的解决提供了一种成功的 方案。 关键词：跨平台；接口函数；并发；冲突；实现方案；ＪＮＡ；气象学 中图分类号：ＴＰ３１１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－３５０４（２０１２）０２－０１８５－０４ 高永平，李祥．２０１２．跨平台中大量数据传输的接口设计解决方案［Ｊ］．东华理工大学学报：自然科学版，３５（２）：１８５．１８８． Ｇａｏ Ｙｏｎｇ—ｐｉｎｇ，Ｌｉ Ｘｉａｎｇ．２０１２．Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｏｅＩｇｈ ａ ｃｒｏｓｓ—ｐｌａｔｆｏｒｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉ— ｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ），３５（２）：１８５—１８８． 目前气候部门各业务主要是基于Ｆｏｒｔｒａｎ语言 据、输出数据与信息技术平台进行合理的衔接，根 开发了各类业务子系统，而选择Ｆｏｒｔｒａｎ作为业务 据气象各类业务特点，其处理的数据主要以文件的 开发的理由是：Ｆｏｒｔｒａｎ是第一个能将数学公式转换 方式提供，接口设计的成败直接决定信息技术平台 成计算机程序的语言。１９５７年ＩＢＭ成功地将其商 建设的成败。 业化后，Ｆｏｒｔｒａｎ正式展开协助无数工程应用软件的 开发工作。Ｆｏｒｔｒａｎ是工程界最常用的编程语言，其 １ 接口函数的提出与设计 在科学计算中（如航空航天、地质勘探、天气预报和 为了实现信息技术平台与气象各相关业务之 建筑工程等领域）发挥着极其重要的作用（胡利军 间进行合理的数据交换，经过充分调研和分析后提 等，２００８）。 出采用接口函数的方式来实现系统之间的接口。 采用Ｊ２ＥＥ作为主要语言开发的支撑气候业务 信息技术平台通过接口函数传递接口数据，气象各 的信息技术平台（以下简称信息技术平台）（李亚 相关业务接收函数传递的输人数据，调用相关的业 东等，２０００），需要为气候监测、预测分析、灾害性气 务算法进行处理，处理后生成相关的结果文件供信 候预警等相关业务系统提供数据支撑，从国家级气 息技术平台使用。具体过程如图１所示。 象资料存储检索系统库、气象数值预报库和灾情直 １．１接口函数的具体形式 报库、国站等数据源处获取数据，为气象信息 中心产品库、气候中心网站等提供产品，因此与气 根据信息技术平台接口功能的要求，提出接口 候中心各业务系统、气象专业数据库、国站、公 函数采用五个参数形式来实现，具体如下： ＩＮＴＥＧＥＲ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＿共服务网站等系统都有接口（夏守姬等，２０１０）。如 ｆｕｎ（ｓｒｃＰａｔｈ，ｓｒ． 何设计合理的接口，将气象各类业务处理的输人数 ｃＬｅｎ，ｄｅｓｃＰａｔｈ，ｄｅｓｃＬｅｎ，ｆｌａｇ） ＩＮＴＥＧＥＲ，ＶＡＬＵＥ：：ｓｒｃＬｅｎ，ｄｅｓｃＬｅｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒ，ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ｓｒｃＬｅｎ）：：？ｓｒｃＰａｔｈ 收稿日期：２０１１－０８－０４责任编辑：张国庆 ｃｈａｒａｃｔｅｒ，ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ｄｅｓｃＬｅｎ）：：ｄｅｓｃＰａｔｈ 基金项目：东华理工大学校长基金（ＤＨＸＫ０８０４） ｉｎｔｅｇｅｒ：：ｆｌａｇ 作者简介：高永平（１９７４一），男，硕士，副教授，主要从事软件工程与数据 库技术的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｇａｏｙｐ＠ｅｃｉｔ．ｃｎ ＥＮＤ ＦＵＮＣＴＩＯＮ 其中接口参数为： 东华理工大学学报（自然科学版） 接口数据（输入） 接口数据（输出） 参数文件 《ｌ 黪魏麓００ 女 ｌ结果文件ｌ｜ ｌ ∞ ｜ ｇ｜ ａ ” 螃静 ｔ ｜ ‘． ．数据文件ｌ ｌ 一＼／，气象各相关业务算 ＼ ＼ Ｉ结果文件２ ｌ 触目 ＃ｍ ｇ｜ ｜∞《 溉｜｜滞 嘉 一 意ｔ一赫 ，ｌ ｝ …… ／ Ｉ 劫 …． １． ｇ ｜ｌ 碧晖 ／ ｌ 图１ １言息技术平台接口功能图 ｌ Ｉ结ｇ 瓤果％镪ｌ文☆ 螺件强 ｌ姆“鼍 ／路径／结果文件ｎ Ｆｉｇ．１ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｌａｔｆｏｒｍｓ ｓｒｃＰａｔｈ为输入字符数组；ｓｒｃＬｅｎ为ｓｒｃＰａｔｈ字 符数组的长度，类型为ｉｎｔｅｇｅｒ；ｄｅｓｃＰａｔｈ输出字符数 组；ｄｅｓｃＬｅｎ为输出字符数组长度，类型为ｉｎｔｅｇｅｒ； ｆｌａｇ为备用参数，类型为ｉｎｔｅｇｅｒ；接口返回参数类型 刀ｍ ｇｅｒ。 １．４接口函数中数据并发访问冲突的解决 在输出的结果文件中，不同用户生成的结果文 件采用相同的文本名，这样容易发生数据的覆盖问 １．２利用接口函数实现大量数据的输入 题同时也容易发生文件的读操作与写操作的冲突 问题即数据访问的并发问题。为了解决这个问 ，，接口函数的第一个参数、第二个参数解决输人 文件的问题，具体如下： 第一个参数传递的是一个含路径的文件名， 如：／路径／ｉｎ．ｔｘｔ；第二个参数为第一个参数的长 度。 题，采取的方法是：接口函数中的第三个参数的文 件名采用一定的命名规则，不同的用户获取不同的 文件名，同时在第三个参数对应文件中也采用类似 的方法输出不同结果的文件名。例如：用户ｚｈａｎｇ． ｓａｎ，接口函数的第三个参数为：／路径／ｚｈａｎｇｓａｎ． 在第一个参数文件／路径／ｉｎ．ｔｘｔ中的内容组织如下： ／路径／参数文件１．ｔｘｔ ／路径／数据文件１ ／路径／数据文件ｎ １．３ 利用接口函数实现大量数据的输出 ｔｘｔ，其中／路径／ｚｈａｎｇｓａｎ．ｔｘｔ文件中的内容组织形 式为： ／路径／ｚｈａｎｇｓａｎ２０１０．１．１—１０—５０－６０，１．ｇｒｄ ／路径／ｚｈａｎｇｓａｎ２０１０…１ １ １０－５０－６０－２．ｇｒｄ ／路径／ｚｈａｎｇｓａｎ２０１０…１ Ｉ １０—５０－６０一ｎ．ｇｒｄ 接口函数的第三、第四个参数为解决大量输出 ２在气象相关业务算法中接口函数的设计 接口函数定义按照ＦＯＲＴＲＡＮ２００３的ＩＳＯ—Ｃ— 数据的文件，具体如下： 第三个参数传递的是一个含路径的文件名， 如：／路径／ｏｕｔ．ｔｘｔ；第四个参数为第三个参数的长 度。 ＢＡＮＧＤＩＮＧ特性编写，Ｆｏｒｔｒａｎ子过程的接口参数 中，应将字符串声明为单个字符的数组，与ｃ保持 兼容，并传递字符数组长度。 ｉｎｔｅｇｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ—在第三个参数文件／路径／ｏｕｔ．ｔｘｔ中的内容组 织如下： ｆｕｎ（ｓｒｃｐａｔｈ，ｓｒｃｌｅｎ， ｄｅｓｃｐａｔｈ，ｄｅｓｃｌｅｎ，ｆｌａｇ）ｂｉｎｄ（ｃ，ｎａｍｅ＝ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ— ｆｕｎｃｔｉｏｎ＇） ｕｓｅ ｉｓｏ——／路径／结果文件１ ／路径／结果文件２ Ｃ——ｂｉｎｄｉｎｇ ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｎｏｎｅ 第２期 高永平等：跨平台中大量数据传输的接口设计解决方案 ｉｎｔｅｇｅｒ，ｖａｌｕｅ，ｉｎｔｅｎｔ（ｉｎ）：：ｓｒｃｌｅｎ，ｄｅｓｃｌｅｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒ（１ｅｎ＝１），ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ｓｒｃｌｅｎ），ｉｎｔｅｎｔ （ｉｎ）：：ｓｒｃｐａｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒ（１ｅｎ＝１），ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ（ｄｅｓｃｌｅｎ），ｉｎｔｅｎｔ （ｉｎ）：：ｄｅｓｃｐａｔｈ ｉｎｔｅｇｅｒ，ｉｎｔｅｎｔ（ｉｎ）：：ｆｌａｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒ（１ｅｎ＝ｓｒｃｌｅｎ）：：ｉｎｐｕｔｉｆｌｅ！传递的输 入参数 ｃｈａｒａｃｔｅｒ（１ｅｎ＝ｄｅｓｃｌｅｎ）：：ｏｕｔｐｕｔｉｆｌｅ！传递的 输出参数 ｉｎｔｅｇｅｒ：：ｉ，Ｊ ｏｕｔｐｕｔ＝一１ ｉｎｐｕｔｆｉｌｅ＝”” ｄｏ ｉ＝１，ｓｒｃｌｅｎ ｉｎｐｕｔｉｆｌｅ＝ｔｒｉｍ（ｉｎｐｕｔｆｉｌｅ）／／ｓｒｃｐａｔｈ（ｉ） ｅｎｄｄｏ ｏｕｔｐｕｔｉｆｌｅ＝”” ｄｏ ｉ＝１，ｄｅｓｃｌｅｎ ｏｕｔｐｕｔｉｆｌｅ＝ｔｉｒｍ（ｏｕｔｐｕｔｉｆｌｅ）／／ｄｅｓｃｐａｔｈ（ｉ） ｅｎｄｄｏ ｃａｌｌ……！调用气象相关业务算法程序 ｉｎｔｅｒｆａｃｅ＿ｆｕｎ＝１ １成功被调用返回值 ｅｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ３信息技术平台中跨平台接口调用的实现 接口函数的调用方式采用动态链接库形式调 用；在Ｌｉｎｕｘ平台下动态链接库文件格式为．ＳＯ格 式，ｗｉｎｄｏｗｓ平台下为．ｄｕ格式；ＪＮＡ是建立在ＪＮＩ 技术基础之上的一个Ｊａｖａ类库，可以方便地使用 Ｊａｖａ直接访问动态链接库中的函数。ＪＮＡ中，它提 供了一个动态的Ｃ语言编写的转发器，可以自动实 现Ｊａｖａ和Ｃ的数据类型映射。信息技术平台中使 用ＪＮＡ类库来实现接口函数的调用（王崇霞等， ２００６）。 ３．１ 定义一个接口，实现对接口函数的访问 使用Ｊａｖａ语言定义一个接口，实现对接口函数 的调用。 ｐａｃｋａｇｅ ｃｏｎ．ａｌｇｏｒｉｔｈ； ｉｍｐｏ￣ｃｏｍ．ｓｕｎ．ｊＨａ．Ｎａｔｉｖｅ； ／／接口名为ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ ｐｕｂｌｉｃ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ ｅｘｔｅｎｄｓ ｃｏｍ．ｓｕｎ． ｊｎａ．Ｌｉｂｒａｒｙ｛ ／／加载算法实例 ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ ｌｉｂ＝（ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ）Ｎａｔｉｖｅ．１ｏａｄＬｉ— ｂｒａｒｙ（”／ｈｏｍｅ／ｕｓｅｒ／ｓｅａＷ／ｓｅａｗ．ＳＯ”，ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ． ｃｌａｓｓ）； ／／ｓｅａｗ．ｓｏ为ｌｉｎｕｘ平台下动态链接库文件 ｉｎｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ—ｆｕｎｃｔｉｏｎ（Ｓｔｒｉｎｇ ｉｎｐｕｔ，ｉｎｔ ｉｎｕｔＬｅｎ， Ｓｔｉｒｎｇ ｏｕｔｐｕｔ，ｉｎｔ ｏｕｔｐｕｔＬｅｎ，ｉｎｔ ｆｌａｇ）；／／接口函数 ｝ ３．２定义一个类测试接口函数 定义一个类测试接口函数是否调用成功。 ｉｍｐｏ￣ＣＯＢ．ａｌｇｏｒｉｔｈ．ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ； ｐｕｂｌｉｃ ｃｌａｓｓ ＴｅｓｔＳｅａＷｅａｔｈｅｒ｛ ｐｕｂｌｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｖｏｉｄ ｍａｉｎ（Ｓｔｉｒｎｇ［］ａｒｇｓ）｛ ｉｎｔ ｒｅｓｕｌｔ＝ＳｅａＷｅａｔｈｅｒ．１ｉｂ．ｉｎｔｅｒｆａｃｅ—ｆｕｎｃｔｉｏｎ （”／ｈｏｍｅ／ｕｓｅｒ／ｓｅａＷ／ｉｎ．ｔｘｔ”，”／ｈｏｍｅ／ｕｓｅｒ／ｓｅａＷ／ ｉｎ．ｔｘｔ”．１ｅｎｇｔｈ（），”／ｈｏｍｅ／ｕｓｅｒ／ｓｅａＷ／ｚｈａｎｇｓａｎ． ｔｘｔ”，”／ｈｏｍｅ／ｕｓｅｒ／ｓｅａＷ／ｚｈａｎｇｓａｎ．ｔｘｔ”．１ｅｎｇｔｈ（）， ０）； Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｆｌｎ（ｒｅｓｕｌｔ）； ｝ ｝ ４结束语 本文从信息技术平台与气象相关业务接口的 实际问题出发，从接口函数的设计、气象业务算法 中函数的具体实现、Ｊａｖａ中函数的调用等方面提出 了一种解决大量数据传输在跨平台中的解决方案， 并在气候中心的集成项目开发中成功应用，为类似 问题的解决提供了一种参考模式（陈芬等，２００９）。 参考文献 胡利军，冯小虎．２００８．多种连接方式在自动站数据传输中的应用 ［Ｊ］．气象，３４（７）：ｌ１４．１１７． 李亚东，夏雨佳，席裕庚．２０００．基于ＪＮＩ的跨平台软件设计［Ｊ】．计 算机工程，２６（９）：８７－８８． 夏守姬，李宁，李伟忠等．２０１０．Ｊａｖａ测井平台上多语言应用集成框 架设计［Ｊ］．石油学报，３１（５）：８１０．８ｌ４． 王崇霞，王新龙．２００６．Ｊａｖａ语言与ｃ语言的接口分析［Ｊ］．长治学院 学报，２３（２）：２９－３０． 陈芬，陈文惠．２００９．基于ＧＩＳ的福建省地形分析［Ｊ］．东华理工大学 学报：自然科学版，３２（２）：１８５．１８８． 东华理工大学学报（自然科学版） ２０１２钲 Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｇｒｅａｔ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ Ｃｒｏｓｓ—ｐｌａｔｆｏｒｍ ＧＡＯ Ｙｏｎｇ—ｐｉｎｇ，ＬＩ Ｘｉａｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，ＪＸ ３３００１ ３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｎｅｅｄ ｌｏｔｓ ｏｆ ｄａｔａ ｔｏ ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ａｃｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｗｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｆｉｖｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ａｃｃｅｓｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓ－ｐｌａｔｆｏｒｍ ｄａｔａ．Ｔｈｅｙ ａｒｅ ｉｎｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ａｒｒａｙ，ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ａｒｒａｙ，ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ａｒｒａｙ，ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ａｒｒａｙ ａｎｄ ｆｌａｇ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｓｏｍｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ ｉｓｓｕｅｓ．Ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓａｍｐｌｅ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｏ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｃｒｏｓｓ—ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ；ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ；ｃｏｎｆｌｉｃｔ；ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓ；ＪＮＡ；ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ 我校孙占学教授团队研究成果获省科技奖 我校孙占学教授团队研究成果“地下水淡化少试剂地浸采铀研究”荣获江西省科技进步二等奖。 孙占学教授研究团队是一支老中青三结合的科技创新团队，具备攻克世界铀矿采冶领域科研难题的 实力。该团队是由１９５０年代留苏的著名老专家李学礼、史维浚教授，１９８０年代后学成的博士刘金辉、胡宝 群、李江、刘亚洁等年轻专家组成，是国家国防科工局科技创新团队。近年来，在国家自然科学基金项目和 核能开发项目资助下，该团队通过三年多大量的室内外试验、模拟计算、综合分析研究等，创造性地开发出 了淡化少试剂地浸采铀新工艺。该项研究成果被中核天山铀业公司等单位应用于生产，提高了浸出 液铀浓度，缩短了浸出周期，创造了显著的经济与社会效益。为解决矿床地浸开采难题提供了一条切实可 行的解决途径。权威专家鉴定认为，该研究成果完善和发展了现代地浸采铀理论与技术，具有很高的学术 水平与应用价值，成果总体上达到了国际先进水平，其中淡化少试剂地浸采铀工艺属国内外首创，达到了 国际领先水平。 （摘自东华理工大学网，２０１２．６．２５，江光亮）
