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关键词： 仿真机器人   远程控制系统   网络通信   数据存储  

摘要： 本文通过对仿真机器人远程控制系统的实现，深入研究了在基于Web3D技术开发应用时的核心技术，这些技术不但能直接嫁接到类似系统的开发中，而且拓宽了Web3D的应用领域。此系统由被誉为网络语言的VRML和Java为主要开发语言，因此具有良好的可移植性、跨平台性和网络传输性的特点。该系统较之传统的远程控制系统还有以下两个优点：一、因为远程通信的载体是Inernet，所以无须增加额外的通信和终端设备，从而降低了实现成本，而且操作终端不受地域的限制，只要是可以上网的地方，都可以实施远程控制；二、由VRML和Applet构建的三维仿真终端，不仅可以多角度观察被控体的状况，而且可以在发送实际操作参数之前，预先浏览和调整操作结果，起到虚拟向导的作用。这样可以减少无效和错误操作的发生。\n 虽然该控制系统的特点突出，但真正应用到工业领域时，不免还存在一些不足，主要体现在以下两点：一、在某些应用中，如远程医疗、远程机械手作业时，需要系统具有良好的易控性和实时性，而传统的输入设备(键盘和鼠标)，在对仿真终端进行实时控制时，显得呆板且缺乏灵活性，很难满足远程控制时实时性的要求，而带有操纵杆的输入设备将使控制更加灵活、真实。二、虽然用Web3D技术建立的仿真终端已具有一定的虚拟向导功能，在一定程度上可以减少错误操作的发生，但并不能完全避免错误，所以有必要对每次操作进行记录，建立操作日志。鉴于以上问题，我们建立了一套新系统。新系统并不是与原系统毫无干系的两个系统，而是原系统的补充。为了方便起见，新系统并未采用原系统的机器人仿真模型，而是以一个仿真机械手模型作为代替。因为我们的目的是着重对原系统中存在不足的地方进行改进。改进后的系统不仅可以满足实时控制的要求，而且对每次的用户操作，都会建立一个操作日志，从而使得我们可以对以往操作进行数据查看和错误分析。

关键词： Java技术   模块设计   开源类库   软件开发  

摘要： Java技术因为它强大的功能、跨平台性以及安全性已成为一项广泛使用的技术，但是长期以来Java技术的发展一直受其授权公司的控制。随着．Net技术的发展，Java技术面临着严峻的挑战，要求Java开源的呼声也越来越高。在J2SE长期没有开放源代码的情况下，开源组织Apache提出的一个实现完整的开源J2SE平台的计划Harmony。\n 到目前为止，业界还没有一个完整的开源Java类库的实现。为了能够实现这个目标，Harmony采用了模块化的设计思想，使全球开发者共同开发类库成为可能，也使得可以自由地实现模块的替换和创新。本文在阐述这个项目总体构架的基础上，介绍了IO、NIO等模块设计和实现工作，并通过这两个重要类库的实现说明了模块化的设计思想切实可行。\n 本文是这样组织的，首先以模块化的眼光介绍了整个开源类库的架构，然后对其中的三个重要的部分——API库、虚拟机以及Port Layer做一个详细的阐述，并且结合自己的实际工作介绍了IO、NIO模块中具体类的开发工作。另外，本文还详细地介绍了Harmony设计的一些独特之处，例如它提出了虚拟机接口和Port Layer的概念，更加方便了代码的移植。最后，本文对项目过程中采用的一些软件工程手段例如极限编程、测试驱动等作了一些介绍，这些手段有效地提高了软件的开发效率和开发质量。\n 目前，Harmony项目已经取得了初步的成功，越来越多的人和组织参加到这个开源项目中来，这也极大的促进了Java技术的发展。

关键词： 嵌入式Java虚拟机   ARM7   Java字节码   直接线索化解释器  

摘要： 分析了Java字节码的解释执行和基于解释执行的Direct Threaded Interpreter性能优化技术。以Direct Threaded Interpreter为基础,提出并实现了一种针对ARM7平台的嵌入式Java虚拟机解释器性能优化方案。对嵌入式Java虚拟机的参考实现、Direct Threaded Interpreter优化方案和新优化方案在ARM7平台上的性能比较表明,所提出的方案优于前两者。

关键词： Java技术   面向对象   Instrument模块   代码质量   编程语言  

摘要： Java技术既是一种高级的面向对象的编程语言，也是一个平台。Java技术的简单性、面向对象、跨平台以及安全等特性，使得Java逐渐成为历史上最成功的技术之一。随着软件开发平台的竞争日益激烈，Java平台的市场份额逐渐受到．Net等平台的蚕食。Java技术原有的依靠JCP讨论、策划J2SE的发展的模式越来越不适应当代计算机软件技术对Java平台的期待和要求，业界对Java开源的呼声越来越高。\n 近年来，开源技术和开源社区取得了很大的发展，Apache组织作为开源软件界最为成功和最具实力的组织之一，率先提出了一个完整的实现开源J2SE平台的计划，取名为Harmony。该平台基于Apache许可证2.0版本，并要求能与现有的J2SE平台相互兼容。经过一年多的发展，Harmony项目变得越来越成熟，同时也吸引了业界的广泛关注，成为Java世界中一个重要力量。\n 本人参与了该项目的设计和实现，在对整个项目的总体构架深入了解的基础上，主要参加了项目中Instrument模块的开发和代码覆盖率测试工作。Instrument模块是Java5.0类库中新增加的功能，它可以对虚拟机载入的类的字节码进行安全而方便的修改。Instrument模块的代码覆盖率测试工作，能够帮助开发人员了解模块的实现代码被测试程序所覆盖的状况，从而方便开发人员寻找代码中的潜在缺陷，改进模块代码质量。

关键词： Java   类加载   设计模式   策略模式  

摘要： 为了使应用程序具有更好的灵活性、可扩展性和代码的可重用性,在面向对象的程序设计中使用设计模式有非常重要的意义和价值.以应用服务器新功能模块的动态加载为例,讨论了如何使用Java技术实现策略模式,并且应用动态Java技术实现模块的动态加载,给软件的扩充和重用带来了方便.

关键词： 多核多线程处理器   Java语言   并行程序   非阻塞并发队列   程序设计  

摘要： 当前的处理器设计方向已经从传统的提高单处理器的性能转向多核多线程的可扩展架构发展.然而如何找到合适的面向多核多线程处理器的程序设计模型以发掘应用中的并行性,充分利用硬件提供的并行处理能力,从而加速软件运行,是一个亟需解决的问题.因此,面向新体系结构的程序设计模型、语言特征和语言扩展,成为现今工业界和学术界的研究热点.这些新的模型和语言,要能够自然的表达各种问题领域应用的并行性,并对程序员隐藏体系结构细节,有助于快速开发可移植的应用程序,并且给编译器和运行时系统提供更多的优化机会.本文提出了一种具有流式特征的并行程序设计模型,探索和研究了在运行时系统中支持和优化该并行程序设计模型所需的关键技术.通过程序设计模型与底层运行时系统的协同设计,使得编译器和运行时系统能够针对程序模型的运行时特征进行自适应优化,同时对程序员隐藏体系结构的细节,使得在该模型上开发的应用程序具有很好的可移植性.\n 本文的主要贡献如下:\n 1.提出了一个适用于多核多线程体系结构的具有流式特征的数据流Java并行程序设计模型.在传统数据流模型的基础上,对程序设计模型的语义和语言特征进行了扩展,并引入了数据流多态的语言特征,提高数据流Java应用程序代码的模块化程度和可重用性.探讨了程序员利用数据流并行性编写程序时,为保证程序正确性所需要符合的数据流内依赖性和数据流间依赖性条件.\n 2.设计并实现了一个支持数据流Java并行程序设计模型的运行时环境框架.对现代运行时环境支持新型程序设计模型所需要的功能体系和各种运行时支持技术进行全面的探索.\n 3.提出了保持流顺序性的Split-Merge并发非阻塞通信队列算法.该算法通过保持通信通道内的流顺序性来满足数据流内和数据流间依赖性的要求.探讨了数据流通信在现代运行时环境中与线程调度和动态内存管理的相互影响.\n 4.提出了用于运行时自动加速数据流程序运行的自适应组件复制优化技术.根据系统资源信息和各种运行时反馈信息,通过自适应的复制数据流程序的瓶颈组件,提高系统的吞吐量,加速程序运行.\n 5.提出了基于部分调用图的线程敏感Proffling技术.线程的访存序列等时间相关的profile信息是程序优化的重要信息,然而在运行时环境中收集这些信息的开销十分巨大.该技术可以用于收集特定线程的时间相关profile信息,能够有效的减少收集时的开销.通过动态构建线程的方法间调用关系及运行时重编译,可以控制插桩代码的分布范围,极大的减少运行时开销,适合在运行时系统中使用.6. 针对数据流Java程序的内在特点,提出了两种高度优化的基于分代策略的并发垃圾收集算法.基于拷贝的垃圾收集算法在数据流组件传递数据时拷贝对象,消除了组件之间垃圾收集的依赖性,使得每个组件可以独立并发的进行垃圾收集.基于流标记的垃圾收集算法在数据流程序的通信通道上设置流标记,记录通过的对象,消除了组件之间进行垃圾收集的依赖性,同时也避免了拷贝算法的复制对象开销.两种垃圾收集算法适用于各种流式程序设计模型,能够极大的提升程序性能,效率远远优于通用垃圾收集算法.

关键词： MVO   业务层   业务对象   GUI层  

摘要： MVC架构是将应用程序对象的模型与显示它的GUI元素相分离,在Java Swing组件体系中应用很广泛。文中讨论了如何基于Java Observable类、Observer接口和PropertyChangeSupport类、PropertyChange- Listener接口来实现GUI界面的MVC编程过程,并对实现过程进行了详细的讨论。

关键词： 公共财政管理信息系统   三层构架   J2EE结构   JAVA技术   模块化设计  

摘要： 目前，以传统客户服务器模型设计的公共财政管理信息系统，已不能很好满足网络办公的需求，难以充分融合新技术的特点，进而无法充分发挥新管理模式的优势。基于这种需要，本课题设计了一种基于Web的公共财政管理信息系统，系统建立在J2EE企业级结构的 Browser/Server/Database 三层构架之上，采用跨平台的JAVA 技术开发，模块化设计，实现了流程自定义，部门功能自定义，并且支持大型数据库。 \n 本课题围绕公共财政管理信息系统的项目实施，系统地阐述了公共财政管理领域知识及其相关技术，具体分析了业务流程、系统功能、数据流程，详尽设计了数据库逻辑模型、软件结构的各个模块，并对界面的风格进行了优化。最后对论文进行了总结。通过设计开发该系统，掌握了B/S/D三层构架的大型系统的方案设计、系统建模、程序设计、界面设计，及其测试，为今后同类系统的开发积累了丰富的经验。

关键词： Java技术   关系数据库   JDBC驱动程序   结构设计   数据处理  

摘要： 随着计算机科学的发展，数据库和Java技术的应用范围越来越广泛。而TDBC因为其易于使用、易于理解、一致性好等优点，已经成为Java环境下访问传统关系数据库的主要媒介，并得到了数据库厂商和应用程序开发人员的广泛支持。\n Symfoware是日本富士通公司开发的关系数据库产品。本文介绍了基于Symfoware数据库专有协议下，采用纯Java开发的JDBC 3.0驱动程序的设计与实现。重点论述了Symfoware JDBC 3.0驱动程序的整体结构设计、通过专有协议与数据库的交互流程以及数据的处理流程等问题。\n Symfoware JDBC 3.0驱动程序主要由API、Core和RDBII三个不同层次的模块组成。API层通过Core层的相关调用实现了JDBC提供的API接口。Core层通过RDBII层的相关调用实现了核心的数据库访问逻辑。RDBII层通过TCP/IP网络协议与数据库服务器交互，实现了Symfoware私有协议(RDBII)中各项服务的请求和响应。\n Symfoware JDBC 3.0驱动程序在设计上的主要特点如下：\n (1) 将模块分层进行设计。遵循“高内聚、低耦合”的设计原则，确保了下层代码不对上层代码存在依赖。由此带来的好处是：下层模块可以在上层模块不存在的情况下单独进行测试和维护，方便管理。同时，也提高了代码的可重用性和可移植性。\n (2) 统一使用自定义数据流的方式读取和写入RDBII协议数据。简化了数据读写操作，避免了反复计算数据偏移量带来的潜在问题，同时也提高了代码的可维护性。\n (3) Symfoware JDBC 3.0驱动程序程序通过减少通信次数，减少内存拷贝和减少重复计算实现了高效的数据库操作。实际测试表明：Symfoware JDBC3.0与原有的Symfoware JDBC 2.0驱动程序相比，在执行大量查询操作时性能提升非常明显。\n (4) 由于Symfoware JDBC 3.0驱动程序使用纯Java实现，避免调用C程序库，因此保证了代码的安全性和可维护性。\n 本文介绍的JDBC驱动程序是第一个基于Symfoware数据库私有协议并使用纯Java语言开发的Symfoware数据库JDBC驱动程序，也是第一个Symfoware数据库的。JDBC 3.0驱动程序。在易用性、性能、兼容性和可维护性等方面都有较好的表现。它的开发成功提升了Symfoware数据库产品的市场竞争力。\n 在开发方法上，本次开发运用了测试驱动和持续集成等先进的敏捷软件开发方法，达到了在短时间内高质量完成开发任务的目的。也是敏捷软件开发方法的一次成功运用。

关键词： 分布式计算   进程迁移   检查点   异构环境  

摘要： 本文主要讨论在异构环境中的进程迁移。进程迁移可以很大程度上解决分布式计算的不安全特性，并且可以提高分布式系统的健壮性，提升了系统的效率。本将主要研究屏蔽平台的异构性、预处理的透明性、检查点深度控制、检查点粒度的选择、远程迁移的透明等。\n 采用基于平台无关性的Java语言来开发程序，屏蔽分布式计算所需要的平台无关性要求，并解决进程迁移带来的安全性问题。进程迁移首先需要对源代码进行词法分析，建立各种计算时用来保存进程执行状态信息的数据结构。然后，在计算过程中，通过Java JDI和JVM交互，实时保存用户进程的当前所需堆、栈的数据，和程序记数器中当前地址等。在目的节点，通过Java JDI和JVM交互，初始化用户进程在最近检查点的执行状态，恢复进程的计算任务。