密級： 保密期限： 碩士研究生學(xué)位論文 題目： 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 號： 10 姓 名： 崔軍輝 專 業(yè)： 電子與通信工程 導(dǎo) 師： 張曉瑩 學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 2012 年 11 月 19 日北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) I 獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明 本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi) 容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京郵電大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 本人簽名： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 學(xué)位論文作者完全了解北京郵電大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京郵 電大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定） 保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密在 年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。 本人簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 空中服務(wù)系統(tǒng)是 著 善和增強(qiáng) ， 如今手機(jī) 支付、 身份驗(yàn)證等 越來越多的 對安全有較高要求的 應(yīng)用可以在 (U)為真正的多應(yīng)用匯集門戶平臺 。從運(yùn)營商的角度來看，由于初期建設(shè)的 能滿足現(xiàn)今豐富的多應(yīng)用需求，因此統(tǒng)一規(guī)劃新 統(tǒng)，同時(shí)考慮以后的擴(kuò)展性最終達(dá)到減少投入，擴(kuò)大市場占有率是運(yùn)營商迫在眉睫的問題。因此運(yùn)營商希望新一代 運(yùn)行在 7 24的工作模式下 和 提供著不間斷的服務(wù)的同時(shí)，又可以自適應(yīng)新應(yīng)用的接入，完成新應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯處理而不影響原有業(yè)務(wù)。這就要求的空中服務(wù)系統(tǒng) 具有動態(tài)配置的 能力 。 本文首先 分析 了目前 統(tǒng)存在的一些弊端，然后 研究 統(tǒng)中的關(guān)鍵流程，針對擴(kuò)展性不足的問題，提出可動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn) 方案 ，并選擇當(dāng)前熱門的手機(jī)支付空中服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證方案的可行性 。方案包括 了系統(tǒng)整體功能模塊設(shè)計(jì)，接口設(shè)計(jì)，協(xié)議設(shè)計(jì)以及動態(tài)配置設(shè)計(jì)。動態(tài)配置設(shè)計(jì)中首先研究了國內(nèi)外動態(tài)配置的發(fā)展情況，對比了現(xiàn)有動態(tài)配置技術(shù)，并結(jié)合 聯(lián)通總部 空圈平臺項(xiàng)目背景，提出以軟件總線為設(shè)計(jì)思想使用 置組件的解決方案。在整體設(shè)計(jì)方案的指導(dǎo)下編碼完成可動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng) 。目前系統(tǒng)基本滿足需求并已經(jīng)上線測試。 關(guān)鍵字： 態(tài)配置 軟件總線 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 F O he is of TA an in TA TA of of IM of in U) a of is TA s of to of TA s TA to is of TA to a in of in 24 京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 TA in to of TA in TA to of of to of to a ML is in of of be 京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 目 錄 第一章 緒 論 . 7 現(xiàn)狀及不足 . 7 介 . 7 前 不足 . 8 態(tài)配置的現(xiàn)狀 . 8 態(tài)配置的背景 . 9 持動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)背景和建設(shè)目標(biāo) . 10 文完成的工作及論文框架 . 11 第二章 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的具體分析 . 13 中服務(wù)系統(tǒng)的分析 . 13 消息網(wǎng)關(guān)接口協(xié)議 . 13 架 . 14 沖池機(jī)制 . 15 單工廠模式 . 16 機(jī)錢包的空中服務(wù)系統(tǒng)的分析 . 17 機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn) . 17 機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的動態(tài)配置需求 . 18 態(tài)配置的分析 . 18 件總線設(shè)計(jì)思想 . 18 術(shù) . 19 第三章 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 20 統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 . 20 介 . 20 介 . 20 據(jù)庫 . 21 統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 21 件架構(gòu) . 22 輯結(jié)構(gòu) . 23 務(wù)模塊 . 24 信網(wǎng)關(guān)接入模塊 . 24 文解析與組包模塊 . 25 議選擇與消息路由模塊 . 26 務(wù)邏輯處理模塊 . 27 統(tǒng)監(jiān)控模塊 . 30 管接口模塊 . 31 務(wù)平臺接口模塊 . 32 據(jù)庫模塊的設(shè)計(jì) . 33 戶表 . 33 數(shù)表 . 34 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 6 務(wù)核心表 . 35 理員信息表 . 36 態(tài)配置的詳細(xì)設(shè)計(jì) . 38 件設(shè)計(jì) . 38 統(tǒng)一致性驗(yàn)證 . 42 第四章 支持動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的 實(shí)現(xiàn) . 44 臺框架的實(shí)現(xiàn) . 44 務(wù)封裝類的實(shí)現(xiàn) . 45 務(wù)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn) . 45 動態(tài)配置的業(yè)務(wù)邏輯處理模塊的實(shí)現(xiàn) . 46 置文件的實(shí)現(xiàn) . 46 務(wù)的實(shí)現(xiàn) . 48 據(jù)庫實(shí)現(xiàn) . 49 統(tǒng)測試 . 49 本功能測試 . 49 態(tài)配置測試 . 50 第五章 總結(jié) . 52 參考文獻(xiàn) . 53 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 7 第一章 緒 論 隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，移動應(yīng)用更加明顯的趨向于豐富化，個(gè)性化。 增值業(yè)務(wù)曾為運(yùn)營商帶來巨大的市場，隨著 今手機(jī)支付、身份驗(yàn)證等越來越多的對安全有較高要求的應(yīng)用可以在 (U)上實(shí)現(xiàn)， 臺發(fā)展的必然趨勢是成為真正的多應(yīng)用匯集門戶平臺 1。同時(shí)，軟件技術(shù)的不斷更新以及用戶需求不斷的推陳出新使得企業(yè)級軟件的更新周期逐漸縮短。因此，如何適應(yīng)這種動 態(tài)的變化，成為如今設(shè)計(jì)企業(yè)級軟件時(shí)不可避免需要考慮的重要環(huán)節(jié)。 現(xiàn)狀及不足 介 中下載 技術(shù) 的簡稱 。 種 通過移動通信（ 網(wǎng)絡(luò)的空中接口對 據(jù)及應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn)程 控制和 管理的技術(shù)。 其中的 空中接口 一般 采用 據(jù) 短消息技術(shù)。 在第二代移動通信系統(tǒng)中多采用數(shù)據(jù)短消息技術(shù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)短消息方式中用戶通過 絡(luò)服務(wù)器后臺根據(jù)請求將對應(yīng)的服務(wù)或動態(tài) 程中不需要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻繁地交互，不但減輕了網(wǎng)絡(luò)后臺服務(wù)器的壓力，也使得服務(wù)器的設(shè)計(jì)相對簡捷，同時(shí)還可減輕短消息的傳輸壓力 2。 此外，由于交互的減少以及下載過程的大量簡化，也使得 總體來說數(shù)據(jù)短消息方式具有以下特點(diǎn)： 作簡便 在此技術(shù)下，運(yùn)營商通過以數(shù)據(jù)短消息方式與卡端通信，并實(shí)時(shí)更新和管理卡端數(shù)據(jù)和菜單，方便而且迅速地向用戶推出新業(yè)務(wù)和更新 現(xiàn)更多業(yè)務(wù)功能；同時(shí)也鼓勵(lì)用戶通過最常用的短消息方式實(shí)現(xiàn)自己個(gè)性化和動態(tài)的手機(jī)菜單的管理，滿足用戶對業(yè)務(wù)簡單性、易用性、可下載性三方面的 要求。北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 8 基于短消息的 3。 要承擔(dān)客戶端和第三方平臺之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。用戶選擇 生成上行報(bào)文以數(shù)據(jù)短信的格式發(fā)至短消息網(wǎng)關(guān)（ 短消息網(wǎng)關(guān)通過 臺收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的解析、驗(yàn)證、重組、轉(zhuǎn)發(fā)流程，將有效數(shù)據(jù)發(fā)至第三方業(yè)務(wù)處理平臺進(jìn)行最終的業(yè)務(wù)處理。同時(shí)如果空中服務(wù)平臺 直接處理上行請求或收到第三方業(yè)務(wù)平臺的請求時(shí)，需要逆操作上行流程，解析重組后生成下行報(bào)文，并發(fā)送報(bào)文至短消息網(wǎng)關(guān)，由短消息網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后以數(shù)據(jù)短信格式發(fā)回至客戶端即卡端，卡端收到后進(jìn)行客戶端的更新，更新后完成整個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)請求流程。 目前 不足 術(shù)與 術(shù)的結(jié)合很好地解決了用戶端的擴(kuò)展問題，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)菜單的豐富化和個(gè)性化，但是隨著用戶需求的改變， 臺對于新應(yīng)用的接入能力尚顯不足。主要原因是由于多種應(yīng)用的邏輯，協(xié)議，安全級別有差異， 臺無法處理新應(yīng)用接入時(shí)自身的更新問 題。 同時(shí)由于早期建設(shè)的各類 及隨著通信網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，目前存在的各種 要問題包括各省支持 使功能類似，外各省 得其系統(tǒng)的功能距離滿足實(shí)際業(yè)務(wù)需求都有一定差距，最重要的是總部無法統(tǒng)一把握各子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理情況，也無法對全國的 用戶進(jìn)行統(tǒng)一部署。 基于以上系統(tǒng)存在的各種問題，迫切需要 對 范管理流程，從動態(tài)接入的角度考慮整體設(shè)計(jì)，延長企業(yè)級軟件存活周期，建設(shè)一個(gè)集團(tuán)級規(guī)范平臺從而解決存在的各種問題，最大限度地創(chuàng)造效益。 態(tài)配置的現(xiàn)狀 動態(tài)配置，也稱為動態(tài)更新或動態(tài)升級，主要含義指在系統(tǒng)軟件不重新啟動的情況下，動態(tài)地改變系統(tǒng)本身的邏輯結(jié)構(gòu)和功能。 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 動態(tài)配置的背景 隨著科技水平社會經(jīng)濟(jì)的加快發(fā)展，各類商業(yè)軟件充斥各個(gè)行業(yè)。用戶需求的推陳出新、舊業(yè)務(wù)模式的淘汰、系統(tǒng)常規(guī)升級等使得商業(yè)軟件更新的周期也越來越短。但是在一些特殊行業(yè)中，譬如銀行、電信、 航空、軍事等，用戶要求高質(zhì)量有保證的服務(wù)，一旦系統(tǒng)停機(jī)、維護(hù)、重啟，必然會導(dǎo)致用戶體驗(yàn)嚴(yán)重下降，對經(jīng)濟(jì)及其他效益造成不可估量的損失，這些都限制此類軟件必須運(yùn)行在 7使需要更新也必須采用兩套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫切換，這樣既造成硬件冗余，也必須承擔(dān)割接過程中不可預(yù)估的風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何讓軟件在運(yùn)行時(shí)動態(tài)配置新功能意義重大。 動態(tài)配置在各種語言中都有一定的實(shí)現(xiàn)，比如 C 中的動態(tài)鏈接庫及 文主要研究在 的實(shí)現(xiàn)。在 實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置主要有通過 言的底層功能進(jìn)行 更新和通過虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)更新兩種方式。 言規(guī)范定義了反射功能（ 反射是指 在 程序 運(yùn)行狀態(tài)中，對于任意一個(gè)類，都能夠 訪問 這個(gè)類的所有屬性 及 方法；對于任意一個(gè)對象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)屬性 及 方法；這種動態(tài)獲取的信息以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為 言的反射機(jī)制 4。 通過反射機(jī)制， 序可以在運(yùn)行狀態(tài)中確定要加載的類和運(yùn)行相應(yīng)的方法。簡單來講，使用 射機(jī)制來實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置是將要實(shí)現(xiàn)的功能模塊化，動態(tài)配置就轉(zhuǎn)化為模塊的動態(tài)加載。因此，使用反射實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置的主要工作就 集中在系統(tǒng)功能的模塊化和重構(gòu)中。在這個(gè)過程中需要處理 很多細(xì)節(jié)問題，包括各種接口及變量作用域的限制、對象實(shí)例的跟蹤、集成的處理問題、特殊方法和參量（比如 其它靜態(tài)方法）以及繼承的諸多問題?？梢姡褂梅瓷錂C(jī)制實(shí)現(xiàn)動態(tài)更新十分復(fù)雜，不僅有諸多限制，還破壞了原有程序的繼承結(jié)構(gòu)，這些會造成維護(hù)困難，執(zhí)行效率下降。因此簡單的使用 射實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置不是最佳方案。 但是 開發(fā)人員提供了一個(gè)較好的。 向組件的計(jì)算環(huán)境。 步 演化 發(fā)展 ， 最終 形成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、面向服務(wù)的計(jì)算環(huán)境 。它 為用戶提供了 一個(gè) 開放的、面向服務(wù)組件的、易于部署的、可插拔的編程模型 。 基于 應(yīng)用程序 能夠 動態(tài)更改 自身 運(yùn)行狀態(tài)和行為。在 一個(gè) 際上都是可熱插拔的 。 因此，修改一個(gè)特定的 會影響到容器中的 其他 應(yīng)用，運(yùn)行的大部分應(yīng)用還是可以照常工作。 在重新部署修改后的 去 后 ，容器 本身 從來沒有重新啟 動 過 。從程序外部看來 看來，這種 內(nèi)部的改變 過程 是不可見的。另外 應(yīng)用程序 具有 穩(wěn)定高效的 特北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 點(diǎn) 。 因?yàn)?一個(gè)微核的系統(tǒng)，所謂微核是指其核心只有 若干個(gè) ?；?合性能極佳 ，其結(jié)構(gòu) 可變 的優(yōu)勢性 使得框架中 具體的狀態(tài)不會 影響到全局，不會因?yàn)榫植康腻e(cuò)誤 而 導(dǎo)致全局系統(tǒng)的崩潰 5。并且 只有當(dāng)服務(wù)被調(diào)用的時(shí)候才會 加載對應(yīng)的 每個(gè) 由于其結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，復(fù)用性 非常 強(qiáng)。 身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)決定其 可復(fù)用性強(qiáng)，每一個(gè) 是一個(gè)獨(dú)立可復(fù)用的單元 ，這為 構(gòu)建面向接口的程序架構(gòu) 帶來了極大的便利 。 如果需要 開發(fā) 新的企業(yè)級系統(tǒng)，可以從以往的 擇 出可復(fù)用的模塊， 進(jìn)行二次開發(fā) ，最大限度 地實(shí)現(xiàn)軟件的復(fù)用 ， 降低開發(fā)成本和周期，最終實(shí)現(xiàn) 增強(qiáng)企業(yè)的競爭力 的目標(biāo) 。 另外一種方式是通過虛擬機(jī)來實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置。 程序首先由編譯器翻譯為特殊的二進(jìn)制碼，即讀者們熟悉的 由 釋執(zhí)行。由于 n 制，在解釋執(zhí)行時(shí)會進(jìn)行一定的方法替換以達(dá)到優(yōu)化效率的目的。那么在 進(jìn)行方法替換的時(shí)候如果用戶可以控制這個(gè)過程，就可以將原有方法替換為新的方法，也完成了系統(tǒng)的功能更新。這種方式可以簡單地通過修改虛擬機(jī)來完成。但是這種方式嚴(yán)格意義上來講源程序沒有動態(tài)變化，只是在程序加載時(shí)進(jìn)行方法的部分更新，并且修改虛擬機(jī)的方式不適合推廣，無法滿足企業(yè)級軟件的動態(tài)配置需求。 綜合以上，動態(tài)配置技術(shù)還有待發(fā)展，如何在空中服務(wù)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)動態(tài)配置是本文研究的重點(diǎn)。 持動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)背景和建設(shè)目標(biāo) 手機(jī)支付就是允許移動用戶使用其移動手機(jī)終端對所消費(fèi)的商品或服務(wù)進(jìn)行 賬務(wù)支付的一種服務(wù)方式 。手機(jī)支付近年來發(fā)展迅速，隨著國家相應(yīng)政策法規(guī)的出臺，規(guī)范化的手機(jī)移動支付在未來支付領(lǐng)域?qū)⒋蠓女惒省?自從中國人民銀行發(fā)布非金融機(jī)構(gòu)支付服務(wù)管理辦法以來，國內(nèi)移動支付領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展取得了長足的進(jìn)步，包括移動運(yùn)營商在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)的相關(guān)企業(yè)做了很多開創(chuàng)性的研究和嘗試，有效的培育和發(fā)展了市場。特別是隨著各類非接 觸式交互 技術(shù) （如和多應(yīng)用卡片技術(shù)的迅速發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的業(yè)務(wù)范圍與服務(wù)形態(tài)得到了有效拓展。如果采用具有非接功能的多應(yīng)用 ，可以讓用戶使用同一張 支持 多種支付應(yīng)用，用戶通過空中服務(wù)平臺可以方便的進(jìn)行空中圈存等服務(wù)，避免用戶多張卡到不同的營業(yè)廳進(jìn)行充值的問題。移動網(wǎng)絡(luò)特有的與用戶空中接觸的渠道強(qiáng)化了用戶聯(lián)系，使業(yè)務(wù)發(fā)布與使用更為方便。 目前，以公交刷卡為代表的業(yè)務(wù)形態(tài)已經(jīng)開始走入普通民眾的生活，并開始北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 快速覆蓋到電子支付、門禁安全、電子票務(wù)、客戶服務(wù)等領(lǐng)域，呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場前景。中國聯(lián)通目前開展的支付業(yè)務(wù)包括：話費(fèi)小額支付業(yè)務(wù)、近場支付公交業(yè)務(wù)、聯(lián)通商城業(yè)務(wù)、校園一卡通業(yè)務(wù)等 ， 這些業(yè)務(wù)都是通過手機(jī)上的 單作為業(yè)務(wù)功能的應(yīng)用入口，通過數(shù)據(jù) 短信對卡片的操作來實(shí)現(xiàn)的 。鑒于手機(jī)支付類業(yè)務(wù)對保持用戶粘度、提升用戶活躍度，提高用戶 明顯的促進(jìn)作用，無論從聯(lián)通總部開展聯(lián)通支付業(yè)務(wù)的角度，還是各省分 公司 開展業(yè)務(wù)的需要，都對空中服務(wù)平臺基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提出了要求。因此，迫切需要建設(shè)中心空中服務(wù)平臺，處理全國范圍內(nèi)用戶的空中服務(wù)請求，以實(shí)現(xiàn)集團(tuán)統(tǒng)一規(guī)劃的聯(lián)通自有賬戶業(yè)務(wù)以及通過集團(tuán)接入的合作應(yīng)用相關(guān)的空中服務(wù)功能，并為將來進(jìn)一步拓展新的支付業(yè)務(wù)打下基礎(chǔ)。 建設(shè)目標(biāo)總體來講為統(tǒng)一聯(lián)通 信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，全面支撐各類應(yīng)用，在高效的完成 身功能的前提下 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全性和可擴(kuò)展性的提升，擴(kuò)展用戶基數(shù)，優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量，最終提高集團(tuán)整體效益。具體來講在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上要堅(jiān)持以下設(shè)計(jì)的原則： （ 1） 規(guī)范性：嚴(yán)格遵循中國 聯(lián)通 集團(tuán)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和業(yè)務(wù)規(guī)范的要求，對平臺進(jìn)行整體規(guī)劃。 （ 2） 開放性：系統(tǒng)遵循開放性架構(gòu)，采用開放的接口協(xié)議與開發(fā)平臺，為用戶提供統(tǒng)一的、開放的能力調(diào)用；業(yè)務(wù)維護(hù)和發(fā)展不依賴于設(shè)備廠商，能夠保證業(yè)務(wù)的持續(xù)升級和發(fā)展； （ 3） 安全性：系統(tǒng)按照電信級的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)充分考慮整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全策略和機(jī)制；針對各類流程的安全需求，采用多種安全技術(shù)手段，為用戶提供完 善的安全技術(shù)保障； （ 4） 成熟性：采用成熟穩(wěn)定并且具有運(yùn)營實(shí)例的硬件平臺和第三方軟件或者組件； （ 5） 先進(jìn)性：系統(tǒng)必須采用業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)的先進(jìn)性； （ 6） 可擴(kuò)展性：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要；新功能、新業(yè)務(wù)的增加能夠在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)以模塊化方式組建，設(shè)備的處理能力能夠平滑擴(kuò)容。 文完成的工作及論文框架 在支持動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，本文作者主要承擔(dān)了系統(tǒng)基本架構(gòu)的設(shè)計(jì)，核心業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)以及動態(tài)配置模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 工作內(nèi)容包括分析 支付平臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基本需求，閱讀聯(lián)通相關(guān)技術(shù)規(guī)范文檔以及電子金融卡片的相關(guān)規(guī)范，參與并實(shí)現(xiàn)部分系統(tǒng)基本框架，實(shí)現(xiàn)所有核心業(yè)務(wù)處理。在閱讀動態(tài)配置相關(guān)國內(nèi)外文獻(xiàn)后，提出符合空中服務(wù)系統(tǒng)的動態(tài)配置方案，并很好地將其結(jié)合到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最終以手機(jī)支付領(lǐng)域中的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)為例實(shí)現(xiàn)支持動態(tài)配置的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 論文的框架由以下幾部分組成： 要介紹 及的相關(guān)概念及背景，還介紹了動態(tài)配置的背景和現(xiàn)狀。簡單描述了論文作者的工作內(nèi)容及論文的框架。 通過分析空中服務(wù)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)以及研究具有代表性的手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和動態(tài)配置需求，明確了設(shè)計(jì)方案中需要用到的各種技術(shù)，并對這些技術(shù)進(jìn)行一定的研究。 據(jù)空中服務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn)對系統(tǒng)進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)滿足基本的可用性，高效性，安全性，同時(shí)應(yīng)用動態(tài)配置方案，讓系統(tǒng)可以支持動態(tài)配置。 照詳細(xì)的設(shè)計(jì)選擇手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行具體的實(shí)現(xiàn)以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。 目前的工作進(jìn)行總結(jié)，分析本文提出的設(shè)計(jì)方案在未來的發(fā) 展中的趨勢和利弊。 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 13 第二章 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的具體分析 在了解了本文相關(guān)背景后、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)前，我們先對空中服務(wù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)過程中用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡略的分析和說明。 中服務(wù)系統(tǒng)的分析 本文的空中服務(wù)系統(tǒng)指 務(wù)規(guī)范中的空中服務(wù)支撐平臺，也就是上文提到的 統(tǒng)。它主要完成的功能是報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)和驗(yàn)證。整體架構(gòu)圖如下： 圖 2中服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)圖 消息網(wǎng)關(guān)接口協(xié)議 整體架構(gòu)及具體流程可知 ，空中服務(wù)平臺主要與外界的通信接口為短信網(wǎng)關(guān)通信接口和第三方支付平臺通信接口。其中短信網(wǎng)關(guān)通信接口需要遵循中國聯(lián)通短消息網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)接口協(xié)議 議規(guī)范。 中國聯(lián)通短消息網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)接口協(xié)議 議規(guī)范是 中國聯(lián)合通信公司 短消息網(wǎng)關(guān) 系統(tǒng) 接口協(xié)議 6。 該 協(xié)議是 規(guī)范 用服務(wù)商） 之間 、 接網(wǎng)關(guān)） 之間、以及 間的 通信 接口協(xié)議 。通過應(yīng)用 議， 現(xiàn) 用的一點(diǎn)接入、全網(wǎng)服務(wù)； 以通過 議，實(shí)現(xiàn)消息在不同 間的 路由 和轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)， 過該協(xié)議也可以和信，以實(shí)現(xiàn)各 間路由表的同步功能 7。簡單理解即短消息網(wǎng)關(guān)遵循 議，橋接短消息網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間請 求轉(zhuǎn)換，建立多網(wǎng)通北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 信。 空服平臺作為支付業(yè)務(wù)唯一的中國聯(lián)通支付業(yè)務(wù)的空中交易服務(wù)通道，為各業(yè)務(wù)平臺提供統(tǒng)一的包括短信、彩信、 內(nèi)的接入能力。在現(xiàn)階段，具體體現(xiàn)在對近場錢包空中通道的支持和對遠(yuǎn)程系統(tǒng)普通短信的支持。 架 客戶端上行請求經(jīng)過短信網(wǎng)關(guān)以后會轉(zhuǎn)換為 求，同時(shí)第三方支付平臺也是以 式與空中服務(wù)平臺通信，也就是說，本質(zhì)上，空中服務(wù)平臺是作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來處理所有收到的網(wǎng)絡(luò)請求。 出的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序框架。 用于開發(fā)高性能和高可用性的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的基礎(chǔ)框架。 它提供了一個(gè)通過 不同的傳輸例如P 和 P 上抽象的事件驅(qū)動的異步 通過使用 架可以可以省下處理底層 I/O 和線程并發(fā)等復(fù)雜工作，開發(fā)人員能夠把更多的精力投入到業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)和開發(fā)當(dāng)中。 架的應(yīng)用比較廣泛，應(yīng)用的開源項(xiàng)目有 、 稱為 架庫，客戶端服務(wù)器框架庫或網(wǎng)絡(luò)套接字庫 8。 架的 主要 特點(diǎn) 如下 ： 架基于 最新的 庫開發(fā)； 架采用非阻塞方式的異步傳輸； 架 基于 事件驅(qū)動； 架支持批量數(shù)據(jù) 的 傳輸； 架支持 多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，包括常用的 架 采用 控制反轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)模式 ，因此 持 架采用優(yōu)雅的松耦合架構(gòu) ， 便于靈活使用 ； 架 采用 靈活的加載過濾器機(jī)制； 架 使得 單元測試更容易實(shí)現(xiàn)； 架可自定義線程的數(shù)量，以提高運(yùn)行于多處理器上的性能； 架采用回調(diào)的方式完成調(diào)用，使 創(chuàng)建 線程 變得簡單輕便 。 可見 架優(yōu)點(diǎn)很多，性能極佳。在空中服務(wù)平臺中即契合系統(tǒng)需求，又兼具網(wǎng)絡(luò)處理的高性能。因此以 架為平臺的載體是非常合適的一個(gè)選擇。 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 沖池機(jī)制 緩沖池機(jī)制，顧名思義為緩沖輸入流到內(nèi)存中，以達(dá)到異步雙工的處理模式效果。它的最實(shí)際的應(yīng)用是生產(chǎn)者消費(fèi)者模型。通俗點(diǎn)講當(dāng) 一個(gè)模塊不斷的產(chǎn)生數(shù)據(jù)，我們可以形象的稱其為生產(chǎn)者，而另一個(gè)模塊主要處理生產(chǎn)者的數(shù)據(jù)則其對應(yīng)被稱為消費(fèi)者。 生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型是最基本的并發(fā)協(xié)作模型，是所有并發(fā)協(xié)作的基礎(chǔ)。可以這么說，其他的并發(fā)協(xié)作都是生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型的變種 9。生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型 的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 圖 2產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型的結(jié)構(gòu)示意圖 使用 生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型 可以解決現(xiàn)實(shí)中很多問題，它的主要優(yōu)點(diǎn)是使得程序低耦合，高內(nèi)聚。設(shè)想一下，如果不采用 生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型 ，消費(fèi)者必須直接訪問生產(chǎn)者以獲取其數(shù)據(jù)，并且，由于生產(chǎn)和消費(fèi)都需要時(shí)間 ，無論哪一方?jīng)]有完成自己的工作，另一方都需要等待直至對方完成為止。而 生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型 采用異步模型也很好的解決了這個(gè)問題。模型中生產(chǎn)者只需負(fù)責(zé)生產(chǎn)產(chǎn)品和與緩存池通信，即生產(chǎn)好后將產(chǎn)品放置于緩存池，然后繼續(xù)生產(chǎn)下一件產(chǎn)品。同樣的消費(fèi)者只關(guān)心緩存池中有無產(chǎn)品，若有則取出并處理，若無則等待。關(guān)于 生產(chǎn)者 /消費(fèi)者模型 有一個(gè)很形象的比喻：生產(chǎn)者可以比喻為一個(gè)寄信人，消費(fèi)者比喻為郵差，這里的緩沖池就是寄信人的郵筒。寄信人寫好信后將信放進(jìn)郵筒，郵差按固定時(shí)間來查看郵筒內(nèi)是否有信件，有的話就取走寄出去。寄信人和郵差不需要互相 認(rèn)識，也不用告知對方自己的工作進(jìn)度，他們只關(guān)心郵筒的狀態(tài)。 生產(chǎn)者，消費(fèi)者之間的供求關(guān)系可以簡單的使用管道 即消息隊(duì)列 來構(gòu)造。 比較 兩者之間的行為模式 如下，首先看 生產(chǎn) 者 /消費(fèi) 者 模型 ， 生產(chǎn) 者 /消費(fèi) 者 模型 中生產(chǎn)者在可能的情況下持續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品， 消費(fèi)者 持續(xù)消費(fèi)對應(yīng)的產(chǎn)品。 如果無消費(fèi)產(chǎn)品 ，就會阻塞直到 生產(chǎn)者生產(chǎn)產(chǎn)品為止，而 一個(gè)消費(fèi) 產(chǎn)品 僅供一個(gè)消費(fèi)者消費(fèi)。并且先生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)該先被消費(fèi)。再來看 隊(duì)列），假設(shè)隊(duì)列足夠大，只北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 要有請求到來即可存入隊(duì)列。如果隊(duì)列不為空，則可讀取出隊(duì)首內(nèi)容并從隊(duì)列中移除（隊(duì)列滿足 先出原則）。 如果隊(duì)列為空，則讀取操作將會阻塞直至隊(duì)列有新的內(nèi)容到達(dá)。由此可見，阻塞隊(duì)列天然符合生產(chǎn) /消費(fèi)模型的供求行為模式。 由于平臺用戶眾多，上行請求訪問量巨大，平臺邏輯處理能力不能實(shí)時(shí)處理上發(fā)請求，這就需要平臺使用緩沖池機(jī)制建立任務(wù)處理隊(duì)列，其中接收到的上發(fā)請求是生產(chǎn)者生產(chǎn)的產(chǎn)品，平臺業(yè)務(wù)邏輯處理模塊為對應(yīng)消費(fèi)者。這樣就可以把接收請求和處理請求分隔開來，使得接收的同時(shí)也能處理請求，兩者互不影響。既可以在處理的過程中不影響接收下一個(gè)請求，又可以有序的處理所有的請求。 單工廠模式 成熟的軟件 通常使用設(shè)計(jì)模式來構(gòu)建很多框架，其中較常用的有簡單工廠模式。 簡單工廠模式是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式之一。面向?qū)ο蟊旧淼脑O(shè)計(jì)目的之一就是劃分具體責(zé)任，并分派給具體對象。各個(gè)對象只關(guān)注自己的工作與其他類似模塊互不影響。將大量這些具有公共接口的功能類的實(shí)例化創(chuàng)建和使用分離開來的設(shè)計(jì)模式就是工廠模式，而簡單工廠模式是工廠模式中較為常用且比較簡單的一種特殊實(shí)現(xiàn)，有時(shí)候也被稱為 靜態(tài)工廠方法模式 10。 使用簡單工廠模式可以 由一個(gè)工廠對象根據(jù)傳入的參量決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實(shí)例 。下圖為簡單工廠模式的 ： 北京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 支持動態(tài)配置的空中服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 17 圖 2單工廠模式的 舉個(gè)簡單的例子：要設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器程序，輸入兩個(gè)數(shù)值和一個(gè)操作符，比如加減乘除，程序計(jì)算相應(yīng)結(jié)果。根據(jù)面向?qū)ο蟮木幊趟枷敕治龊罂芍?，每個(gè)計(jì)算操作都是接收兩個(gè)數(shù)值和一個(gè)操作符最后返回結(jié)果?？梢詫⑦@些類進(jìn)行封裝，每個(gè)類都實(shí)現(xiàn)一個(gè)公共的接口，接口中有個(gè)接收兩個(gè)數(shù)值和一個(gè)操作符并且返回值為數(shù)值的方法。假設(shè)客戶端使用計(jì)算器時(shí)，直接根據(jù)輸入的操作符去判斷調(diào)用哪種計(jì)算類，那么在客戶端很多的情況下，如果增加一個(gè)同類型的計(jì)算類，就需要去更改每一個(gè)客戶端的代碼，這是程序員避之不及的情況。但是如果建 立一個(gè)工廠類，由工廠類負(fù)責(zé)接收不同的操作符并提供一個(gè)返回計(jì)算類接口類型的方法。這樣在使用的時(shí)候客戶端只需要實(shí)例化工廠，并通過工廠去實(shí)例化計(jì)算類，客戶端本身不關(guān)心返回的類型，只需要調(diào)用計(jì)算類的公共接口完成計(jì)算就可以了。即使有計(jì)算類的改動，也可以將改動限制在工廠類中，客戶端部分完全不用更改。 在空中服務(wù)平臺中考慮到每個(gè)請求的基本格式相同，只有具體到每個(gè)業(yè)務(wù)的核心處理中才會有不同的操作。這里可以考慮使用簡單工廠模式，首先業(yè)務(wù)邏輯類統(tǒng)一公共接口，再創(chuàng)建一個(gè)業(yè)務(wù)工廠，工廠根據(jù)具體業(yè)務(wù)分類的指令來創(chuàng)建業(yè)務(wù)邏輯類，業(yè)務(wù)邏 輯處理只需要訪問工廠類。這樣可以解耦具體業(yè)務(wù)邏輯類和業(yè)務(wù)處理模塊，為以后業(yè)務(wù)邏輯的擴(kuò)展打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)錢包的空中服務(wù)系統(tǒng) 的分析 手機(jī)錢包空中服務(wù)系統(tǒng)是手機(jī)支付領(lǐng)域的具有代表性的空中服務(wù)系統(tǒng)。使用手機(jī)錢包時(shí)需要將 與銀行卡在柜臺綁定，之后通過手機(jī) 單請求開通空中交易渠道，開通成功后可進(jìn)行圈存、鎖定、解鎖、查詢支付密碼等