基于Jini平台的分布式虚拟环境中的协同机制研究

摘要

分布式虚拟环境(DistributedVirtualEnvironment，DVE)下的协同工作系统，不但可以支持地域分散的用户以协作方式完成共同的任务，而且能给用户提供一种更具真实感、沉浸感的协同工作环境，成为信息时代的发展趋势，它是分布计算、Web和虚拟现实技术的结合体，是今后网络、多媒体、虚拟现实技术和CSCW发展的重要方向。 由于目前国内外研究领域在DVE下协同应用的研究中，缺少对群组内协同工作的机制与方法的深入研究，开发出的系统专用性较强，对DVE下的应用中重要的、共性的协同机制，没有提供通用的软件支持，不同应用问可复用的程度低，开发出的协同应用系统不具扩展性、伸缩性。为此，本文采用Jini分布式计算平台，基于AO(Aspect-Oriented，AO)的思想，实现了Jini平台下的一个协同服务，对DVE下共性的协同机制提供支持，以简化DVE下协同应用系统的开发。 本文首先分析在开发DVE下的协同应用时，OO方法存在的问题，提出基于AO思想设计Jini平台下DVE中的协同服务，并提取出DVE下的协同应用中典型的一些属性，将这些属性模块化为独立的Aspects。 根据协同服务的功能需求与性能需求，设计系统的软件体系结构，将协同服务的功能划分为三个主要核心模块。利用这些模块，实现基于同步、异步模式的群组通信；基于同步、异步模式的交互协作；基于同步、异步模式的协同感知等功能。 采用基于令牌的并发控制算法，解决在协同服务中，多用户对共享资源进行操作时的数据一致性问题。 最后，将实现的协同机制，作为一项服务加入到Jini平台中，成为Jini平台的设施，使得平台中的用户可以利用协同服务，开发满足特定需求的协同应用。为验证协同服务对DVE应用开发的支持，利用协同服务开发了一个虚拟教室场景的协同应用，应用主要包括教师和学生间基于文本的群组通信，学生问交互协作编辑教师授课的文档、教师和学生间的协同感知等，开发的系统经在实验室局域网环境下测试，表明协同服务可以有效支持协同应用开发。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究背景、目的和意义

1.2国内外研究现状及面临的问题

1.3本文的主要研究工作和创新之处

1.4本文结构

第二章基于AO设计协同服务的提出

2.1 JINI平台简介

2.2 AO开发方法简介

2.3问题的提出

2.4基于AO设计协同服务的提出

2.5 DVE下协同应用中的ASPECTS

2.6小结

第三章协同服务总体设计

3.1需求分析

3.2协同服务软件体系结构设计

3.2.1数据模型

3.2.2软件体系结构设计

3.2.3 协同服务运行原理

3.2.4开发工具及环境简介

3.3小结

第四章协同服务详细设计

4.1 ASPECTS设计

4.1.1 Aspects中群组通信机制设计

4.1.2交互协作设计

4.1.3协同感知设计

4.2协同服务中主要类的设计

4.3并发控制

4.3.1并发控制概述

4.3.2典型并发控制算法

4.3.3协同服务中并发控制算法

4.4小结

第五章利用协同服务实现协同应用

5.1协同服务加入到JINI平台中

5.2用协同服务实现虚拟教室场景中协同应用

5.2.1虚拟教室场景模型

5.2.2虚拟教室场景中协同应用的实现

5.3小结

第六章结论与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢