楊玉紅 喬文文 侯靈

摘要：該研究使用Flask框架實現(xiàn)了省市縣一體化移動終端展示平臺WebService發(fā)布系統(tǒng)，使用Ionic技術(shù)棧技術(shù)快速完成了IOS客戶端、Android客戶端省市縣一體化移動應(yīng)用展示平臺建設(shè)，實現(xiàn)了服務(wù)器性能、鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)狀態(tài)等信息的展示，達到了數(shù)據(jù)準確，效果優(yōu)雅，使用方便的目標，完成了對混合架構(gòu)開發(fā)模式的探索與嘗試?；旌祥_發(fā)模式作為目前移動開發(fā)主流方式，集原生開發(fā)和Web開發(fā)兩者之所長。一方面，該技術(shù)讓開發(fā)者可以充分利用現(xiàn)代移動設(shè)備所提供的全部特性和功能。另一方面，使用Hybrid框架語言編寫的所有程序都可以在不同移動平臺之間共享，使得開發(fā)和日常維護變得更集中、更簡短、更經(jīng)濟高效。

關(guān)鍵詞：移動終端;混合開發(fā)模式;Flask框架;Ionic框架

中圖分類號：TP311? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）24-0095-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 項目背景

隨著氣象現(xiàn)代化進程的不斷深入，氣象資料種類越來越多，需要監(jiān)控的設(shè)備類型與系統(tǒng)也日益增多[1-3]。如何“由始至終”地將資料各環(huán)節(jié)生成、處理、轉(zhuǎn)發(fā)、入庫狀態(tài)清晰地呈現(xiàn)出來，將省級、市級、縣級主機、鏈路、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一處理形成一體化信息數(shù)據(jù)庫，直觀、快速、方便為用戶提供服務(wù)是當前需要研究的問題[4-5]。

在信息網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的今天，手機與平板設(shè)備是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚墓ぞ遊6-8]，將一體化信息數(shù)據(jù)以移動客戶端（包括Iphone系統(tǒng)和Android系統(tǒng)）的方式進行展現(xiàn)，不但可以實現(xiàn)明確清楚的顯示系統(tǒng)流程、快速準確的定位系統(tǒng)故障點，更能實現(xiàn)用戶隨時隨地查看數(shù)據(jù)、設(shè)備當前的狀態(tài)，對問題的預(yù)知，故障的快速響應(yīng)和解決都有著不可估量的作用[9-10]。本研究旨在使用簡單明了的方式，將各種資料、各種狀態(tài)呈現(xiàn)在用戶眼前，使“動動手指，盡在掌握”成為可能。

2 移動終端開發(fā)模式研究

當前的APP開發(fā)模式主要有以下三大類型[11]：

1）Native App

即傳統(tǒng)的原生APP開發(fā)模式，開發(fā)者需要使用移動平臺默認的語言，對IOS系統(tǒng)來說是Objective-C或者Swift語言，對Android來說是Java語言，程序編寫之后需要編譯應(yīng)用并將其安裝到設(shè)備上。開發(fā)者可以使用平臺軟件開發(fā)套件（SDK）來和平臺API通信，從而可以訪問設(shè)備中傳感器的數(shù)據(jù)或者HTTP請求從外部服務(wù)器加載數(shù)據(jù)。比起其他開發(fā)模式，原生開發(fā)應(yīng)用可以在應(yīng)用中直接使用原生API，與平臺的交流最緊密，性能最好，運行效率最高。缺點是開發(fā)和維護難度較大，每個平臺都需要單獨進行開發(fā)和維護，需要投入大量時間和精力。

2）Web App

即移動端網(wǎng)站開發(fā)模式，使用自適應(yīng)兼容性框架，例如BootStrap， React， Vue等，適合移動設(shè)備使用，可以兼容手機瀏覽器與PC瀏覽器的訪問。Web應(yīng)用會根據(jù)設(shè)備屏幕的大小展現(xiàn)不同的界面，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在效率和設(shè)備兼容性上：容易更新和維護，無須審核流程，網(wǎng)站在互聯(lián)網(wǎng)中，不需要安裝到移動設(shè)備中，也不需要更新設(shè)備上的程序。所有移動設(shè)備都有瀏覽器，因此也具有跨平臺行。缺點是不具備原生訪問能力，很難創(chuàng)建交互體驗友好的應(yīng)用，尤其是需要同時兼容桌面版瀏覽器時。

3）Hybrid App

Hybrid應(yīng)用[12]指的是包含獨立瀏覽器實例的移動應(yīng)用，這個實例通常被稱為WebView，可以在原生應(yīng)用中運行Web應(yīng)用。Hybrid應(yīng)用會使用原生應(yīng)用封裝器來實現(xiàn)WebView和原生設(shè)備平臺的通信，像原生應(yīng)用一樣訪問所有的設(shè)備功能。例如PhoneGap，AppCan，appMobi，Titanium等。Hybrid應(yīng)用具有跨平臺性，可以只開發(fā)一次，部署到多個平臺，最小化開發(fā)成本。開發(fā)流程簡單快捷，不需要為了預(yù)覽重復(fù)構(gòu)建。缺點是應(yīng)用只能運行在瀏覽器WebView中，這意味著應(yīng)用的性能取決于瀏覽器。

3 設(shè)計與實現(xiàn)

本研究選取了具有跨平臺能力的混合應(yīng)用開發(fā)模式：基于Cordova的Ionic框架。內(nèi)容主要分兩部分：第一部分為Web服務(wù)端，采用的是Windows+Apache+Mod_Wsgi+Flask架構(gòu)實現(xiàn)，第二部分為APP端軟件開發(fā)部署，使用Ionic技術(shù)實現(xiàn)。

3.1 總體框架

3.2 項目數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和來源

本研究數(shù)據(jù)流程為：從數(shù)據(jù)采集端，經(jīng)“縣級路由器”-“市級路由器”-“省級路由器”-“接收服務(wù)器”到數(shù)據(jù)應(yīng)用端。

3.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1）設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)

設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括兩類設(shè)備的運行狀態(tài)（地面自動氣象站、天氣雷達），由廣東省氣象探測數(shù)據(jù)中心的采集平臺入庫。數(shù)據(jù)收集方式為：在各終端服務(wù)器部署JAVA語言開發(fā)的腳本，定時采集服務(wù)器數(shù)據(jù)，發(fā)回監(jiān)控服務(wù)器進行處理及入庫。采集的要素包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤空間使用率、FTP端口狀態(tài)等等。

2）網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)由廣東省氣象探測數(shù)據(jù)中心維護，通過訪問網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控數(shù)據(jù)庫直接獲取。數(shù)據(jù)收集方式為：在服務(wù)器端部署腳本，定時對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)進行采集，包括ping、trace等操作，收集結(jié)果進行入庫處理。采集的要素包括鏈路編碼，省級鏈路狀態(tài)、市級鏈路狀態(tài)、縣級鏈路狀態(tài)、目標主機編碼等。

3）臺站要素數(shù)據(jù)

臺站要素數(shù)據(jù)使用“廣東省氣象局通用接口平臺”接口獲取，數(shù)據(jù)訪問范圍、性能受限于通用接口平臺。

3.2.2 數(shù)據(jù)來源

3.3 技術(shù)路線

Web服務(wù)端采用Flask框架的MCV架構(gòu)實現(xiàn)，模型層（Model）使用WebService方式訪問接口，獲取雷達、自動站資料的數(shù)據(jù)狀態(tài)，引入Sqlalchemy用于管理數(shù)據(jù)庫連接與數(shù)據(jù)持久化，建立主機狀態(tài)、鏈路狀態(tài)的數(shù)據(jù)與實體映射?？刂破鲗樱–ONTROLLER）負責進行梳理數(shù)據(jù)邏輯。根據(jù)請求的時間，后臺自動判斷并推送最近5個時次的主機、鏈路或者數(shù)據(jù)資料，并按資料到報情況進行排序，將數(shù)據(jù)發(fā)布為Json格式的WebService。

APP端使用Ionic技術(shù)棧進行開發(fā)部署，使用的主要技術(shù)工具如下：

Ionic技術(shù)棧模型：

本研究使用上文提到的技術(shù)，從設(shè)計開發(fā)部署到第一個Demo版本實現(xiàn)僅用了一個月時間，之后在日常運行中不斷迭代修改，來增加功能以及修改樣式等操作。由于Ionic具有Hybrid混合開發(fā)模式的優(yōu)勢，“一次開發(fā)，多次應(yīng)用”，不需要在IOS和Android平臺分別開發(fā)部署測試，大大節(jié)省了跨平臺開發(fā)的時間。相比起原生系統(tǒng)開發(fā)而言，本項目至少需要三個月時間才能完成第一個原始版本的部署，且要同時維護IOS和Android兩個平臺的程序，耗時耗力。此外，本次使用迭代開發(fā)模型做增量修改，更是降低了在一個增量上的開支風險，從另一層面加快了項目的工作進度。

4 結(jié)束語

本研究快速實現(xiàn)了IOS客戶端、Android客戶端前端展示系統(tǒng)，并在運行中不斷迭代，在IOS平臺和Android平臺分別完成了服務(wù)器性能、鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)狀態(tài)展示，達到數(shù)據(jù)準確，效果優(yōu)雅，使用方便的目標?？蛻舳私缑嬖O(shè)置故障信息一覽表，將當前時間節(jié)點所有不同類別的故障信息整合到同一界面分類顯示，減少用戶頻繁操作，提高業(yè)務(wù)運行效率。

本研究完成了對移動客戶端混合架構(gòu)開發(fā)模式的探索與嘗試。為移動端系統(tǒng)的開發(fā)提供了一種跨平臺、易部署、迅捷開發(fā)、可迭代的開發(fā)方法。大大縮短了開發(fā)周期，提升了開發(fā)效率，可以將業(yè)務(wù)需求快速轉(zhuǎn)化為客戶端產(chǎn)品。同時也提升了運維效率，節(jié)省了后期維護成本。讓開發(fā)人員有更多時間和精力投入業(yè)務(wù)生產(chǎn)與科研中，為氣象現(xiàn)代化添磚加瓦。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】