Web Services在开辟通路作业计算模型中的应用

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摘要：用web services技术可以快速构建作战仿真系统，同时能够降低系统内部的耦合度，是开发作战仿真系统的发展趋势之一。该文通过开辟通路作业计算Web Services的开发实例，说明了战术计算模型Web Services设计与实现的方法和过程，分析了Web Services技术的先进性和重要性，力求探索一种开发战术计算模型的一般方法。

关键词：Web Services；开辟通路；计算模型

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)09-2157-02

Web Sevices Technology Applied in Deliberate Breaching Operational Calculation

XIA Xiao-yong, HE Zai-lang, ZHANG Mei

(The Command College Of Engineer Crops, Xuzhou 221004, China)

Abstract: That is the trends of development of operation Simulation by using Web Services Technology,because it can quickly develop and descend the Coupled degree of system .In this paper,we develep a deliberate breaching operational calculation based Web Services Technology.For this example,we analysistheadvanced and importance of Web Services Technology ,introducesthe mathod of designing and realizating ,so that explorate a general mathod of tactical calculation modle.

Key words: Web Services; deliberate breaching; operational calculation modle

随着作战仿真系统功能的不断增强，规模的不断扩大，一方面系统开发人员发现开发全功能的作战仿真系统越来越困难，另一方面已有的计算模型资源由于缺乏统一的技术规范，无法重复利用，造成了作战仿真系统软件的重复开发，极大地浪费了人力、物力、资金和时间。其实，软件可重用性一直是软件工程所追求的目标之一，软件工程界希冀有一天能和其它工业领域一样，利用标准化的软件模块快速地构建所需的应用系统。这种努力已经取得了相当大的进展，但是与人们所期望的目标还是有不少差距，软件模块还远没有达到象汽车上的轮胎那样拆卸、维修、更换方便和简单。软件可重用的载体从早期的库函数、动态链接库发展到二十世纪九十年代的COM、DCOM组件，在.Net框架下的最新表现形式成为了Web Services。也有人认为，Web Services就是Web上的组件编程。

1 在战术计算模型中应用Web Services的意义

Web应用的巨大成功和不断发展，使其渗透到商业领域和个人生活的方方面面。人们只要使用浏览器，就可以享受到各种各样的Web服务，例如网上购物，网上交易，网络游戏，预定车票，网上聊天和交友等等。与此同时，由于Web技术所带来的优势（统一的客户端和较好的维护性），使得一些传统的应用纷纷从C/S结构转型到B/S结构上。与此相对应，Web Services则是COM组件被Web化后的产物。Web Services在继承了COM组件的标准、接口、封装等优秀思想的同时，又引入了XML等先进Web技术，从而使得软件在可重用性方面达到了一个崭新的高度。

Web Services是通过一系列标准和协议来保证程序之间的动态连接，从而构造出一个松散耦合的分布式计算环境，其中最基本的协议包括：SOAP，WSDL，UDDI。

SOAP：是Simple Object Access Protocol的缩写，SOAP是消息传递的协议，它规定了Web Services之间是怎样传递信息的。

WSDL：是Web Services Description Language的缩写。意如其名，WSDL是Web Services的定义语言。当实现了某种服务的时候（如，开辟通路作业计算服务），为了让别的程序调用，必须告诉别人该服务的接口（如，服务名称，服务所在的机器名称，监听端口号，传递参数的类型，个数和顺序，返回结果的类型等等），这样别的应用程序才能调用该服务。WSDL协议就是规定了有关Web Services描述的标准。

UDDI：是Universal Description, Discovery, and Integration的缩写。简单说，UDDI用于集中存放和查找WSDL描述文件，起着目录服务器的作用。

一个Web Service的完整生命周期是这样的：

1）实现一个Web Service，使其能够接受和响应SOAP消息。

2）撰写一个WSDL文件用于描述此Web Service。

3）将此WSDL到UDDI上。

4）其他的应用程序（客户端）从UDDI上搜索到你的WSDL。

5）根据查找到的WSDL，客户端可以编写程序调用相应的Web Services。

值得特别说明的是，其中的第1）、2）、5）步，现在已经有很多的工具可以帮助自动生成代码，大大降低了技术门槛，提升了应用空间。

2 开辟通路作业计算Web Services的需求分析

开辟通路作业计算是工程兵作战仿真系统中常用的一类战术计算，它负责完成工程兵在开辟通路时的时间、兵力、器材等计算问题。

目前，开辟通路作业计算还没有一个成熟的、适应面广的通用模型，开发人员往往需要从零开始分析相关的战术背景，费时费工，效率不高。以往的开辟通路作业计算模型由于应用对象简单，指向性、依赖性都极其明确，很难被单独剥离出来加以再次利用，在脱离原系统之后模型几乎完全丧失了价值。此外，以往的开辟通路作业计算模型的实现通常采用结构化的程序设计手段，又进一步限制了模型应用的广泛性。反之，这些杂揉在一起的战术计算模型使得拥有它们的作战仿真系统在改善功能时十分不易，维护和升级也异常困难。随着部队作业条件的改善，部队的作战训练对新一代的作战仿真系统提出了更高的要求，模型的开发周期要求大大缩短，必须不断根据变化的情况对作战仿真系统进行持续的维护和升级，这就要求我们改变传统的编程方式。

用Web Services技术开发的开辟通路作业计算Web Services基本解决了以上的不足，资源再利用率大大提高，产品维护和版本升级变得简单。这些特点，特别是快速重新部署能力（新版本的Web Services只要保持调用接口的稳定，在服务器端重新安装，所有的客户端无须做任何的改动，甚至可以做到完全不知情），都使新一代的仿真模型，甚至那些在军事或其他方面尚有很多不足的模型都有了很强的生命力，这些模型可以紧跟作战条件、部队装备的发展，根据部队不断变化的形势而不断更新，以实现自我变革。

3 开辟通路作业计算Web Services的设计开发

开辟通路作业计算模型分析了现有装备条件下在开辟通路作业中可能遇到的各种计算，并对水际滩头开辟通路进行了比较详细的分析。开辟通路作业计算Web Services是作为编程资源提供给作战仿真系统开发人员二次使用的，开发人员可以根据需要将Web Services嵌入到自己的应用程序中，而不必做开辟通路作业计算的任何工作。

3.1 开辟通路作业计算Web Services的研制流程

图1为开辟通路作业计算Web Services的研制流程。

3.2 开辟通路作业计算模型分析

在开辟通路作业计算模型的设计中，以军事需求为基本出发点，在分析了各种开辟通路作业计算方法的基础上，建立了开辟通路作业计算模型。该模型的内容基本上涵盖了开辟通路作业计算的各个方面，包括扫雷作业、水际滩头开辟通路作业以及装药量和安全距离计算中涉及到的各种简单和复杂战术计算。在模型分析时充分利用面向对象的分析技术，以现实军事活动中的真实实体（如作业机械、作业人员等）或抽象实体（如扫雷行动、水际滩头开辟通路行动）为主体研究对象，通过对这些对象的属性、行为和相互关系的分析，建立了开辟通路作业计算的基本模型。

3.3 开辟通路作业计算类

类是面向对象思想的集中体现，类设计的优劣决定了最终软件产品――Web Services的质量。在开辟通路作业计算类的设计中，根据开辟通路作业计算中关联、引用的特点，把能够互相协作，完成某项独立计算功能的模块剥离开来，一个模块便对应一个类，总共设计了9个类，这9个类又可根据功能大致划分为三部分：扫雷作业计算、水际滩头开辟通路作业计算和装药量安全距离计算，见表1。

扫雷作业计算。共有三个类：一般扫雷作业计算类，完成开辟通路的一般计算；全面扫雷作业计算类，负责雷场侦察、清扫未爆雷区的计算；火箭扫雷车作业计算类，完成火箭扫雷车开辟通路的兵力、时间和通路数量的各种计算。

水际滩头开辟通路作业计算。共有三个类：开辟水际通路作业计算类、开辟滩头坦克通路作业计算类和开辟滩头步兵通路作业计算类，完成水际滩头开辟不同类型的通路所需时间、器材和人员的计算。

装药量和安全距离计算。共有三个类：一般装药量计算类、短直列、串联集团装药量计算类和安全距离计算类，完成各种装药形式下的装药量计算及安全距离的计算。

3.4 开辟通路作业计算Web Services

开辟通路作业计算Web Services是将开辟通路作业中涉及到的有关计算问题用类的形式加以实现，再用Web Services的形式加以封装，经过程序设计、编译、调试、纠错后形成的，供作战仿真系统的开发人员二次使用，为其提供开辟通路作业计算代码的方便、快捷实现。以上所述的开辟通路作业计算Web Services，是利用面向对象技术对开辟通路作业进行分析、开发而来，在.Net Framework 3.5平台上、Visual Studio 2008环境下调试通过。

4 小结

Web Services主要是为了使原来各孤立的站点之间的信息能够相互通信、共享而提出的一种接口。它的设计目标就是简单性和扩展性，这有助于大量异构程序和平台之间的互操作性，从而使存在的应用程序能够被广泛的用户访问。Web Services的出现较好地解决了代码的重用性和独立性的对立协调，保证了生产、制作和发行单位对软件的控制权，为实现算法模型标准化提供了前提条件。

但是，Web Services并非完美无暇。因为Web Services以标准的互联网协议作为底层的技术支撑，所以归根究底Web Services属于一种无状态（stateless）的服务。所谓stateless就是指服务器端不会保存客户端的信息，这也就意味着Web Services并不适合于非常精细的基于会话的方法调用以及复杂的事务（transaction）处理之中。

一旦Web Services得到更加广泛的应用，使得各种服务可以动态查找和定位，这样就提供了不同设备之间各种各样的信息交互方式，将会大大改变作战仿真系统的开发模式和信息交流的风格，为作战仿真系统的研制提供极大的便利，使得作战仿真系统的开发跃上一个台阶。

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