共享电子白板系统设计与实现分析.doc

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1、共享电子白板系统设计与实现分析随着人类社会的不断发展，分工与合作变成了提高工作效率的关键点，协同办公变成现在比较流行的一个话题，CSCW（计算机支持协同工作）变成了计算机研究的重要方向，共享白板是具有代表性的的协同办公应用，其组成了一个可以大家工作操作的一个交流环境，实现了实时同步一个人的修改操作到这个协同环境的其他计算机上。电子白主要应用于协同工作系统，随着信息网络的高速发展，通过网络等远程通讯方式搭建出一个虚拟化的办公或学习的区域，基于Internet的共享电子白板成为主流，但是网络的不稳定性容易导致用户体验的流畅性得不到保证，而且分布式的白板系统，首

2、先要需要在用户数量上面支持多用户，并且还要保证共享白板系统的操作和响应在一个可以接受的范围。考虑到这些特点和因素，在实现共享电子白板系统上，更加注重解决保持数据的一致和用户体验这两点。1保持一致性4在白板系统通信的过程中，为了提升相互之间的响应速度，通常会把需要共享的数据信息（如：用户输入的文档信息，一起画的图形信息）拷贝到共享用户的物理计算机上，用户之间通过消息的通信保证各个用户之间信息的同步和一致性的目的，一个用户的信息有变更后，发送消息给其他的用户，其他用户收到后，在本地执行相同的指令信息，从而达到完全同步也就是共享的目的。这时候如果网络速度跟不上，

3、或者出现延迟，电子白板系统没有收到相应的信息或者延迟收到操作信息，就会影响到用户的体验，和共享白板工作的顺利进行。这时候就要用到并发控制方法，目前比较有用的控制方法如：锁定控制法、事务控制机制、轮流控制机制、集中控制机制等。（1）锁定控制法这是一种保证数据一致性的常用的手段，锁定控制法指在一个操作（如：修改某一个文档或者某个图形）即将开始之前先将其上锁，这样在一个用户操作的时候，其他的用户就不可以对这个锁定的对象进行操作。用户首先需要对需要修改的图形对象进行选中操作，被选中后该区域会展示轮廓和变色信息，获取到这个锁的对象之后，才可以对其进行操作。这样就可以

4、限制住一个文件在同一时间只能有一个用户在操作，不会有冲突，但是响应时间比较长效率比较低，而且锁的粒度很难把握，如果设置的太小，无疑会家中系统的负担，但是如果设置的过大，就会严重影响到用户并行的需求。（2）事务控制机制是在分布式的需求中使用的最常见的一种方式，在软件设计中应用的也非常广泛，主要是指在进行一系列事务操作之前，先把之前存在的数据保存，如果事务操作过程中不同的用户同时操作了一个数据，就把数据还原回去，就当作什么也没发生过，当然这个机制显然不适合咱们的共享电子白板系统，事务的响应和效率很低，而且其执行的时候是不被感知的，因此这个并不适合这个系统。（3

5、）轮流控制机制。轮流控制机制顾名思义就是保证同一个时间只能有一个用户进行操作，并不可以有并发的操作，所以如果用户量比较大的情况下，是不适用的。（4）集中控制机制。建立一个集中控制管理的进程，用来做中心管理控制的功能，主要的作用相当于一个消息中心，接收来自各个用户的操作信息，并以广播的形式发送给共享白板的用户，这样可以保证操作的有序性，时效性和一致性，无论什么操作，首先需要把消息发送到管理中心，再由其进行分发。虽然可以保证系统的集中控制，但是这种集中控制有可能会成为系统的瓶颈。同时所有操作都由中心进程分发，会影响效率。虽然可能会受到网络信息的影响，但是目前是

6、相对来说比较好的选择。（5）检测依赖。对于每一个用户的修改都给出时间戳，之后可以查看时间戳之间是否有冲突来判断是否可以执行。这种方法使得没有冲突的本地和异地的都可以执行，但是一但出现了冲突，就需要使用者进行修改。以上对并发的各种控制机制进行比较后，共享电子白板系统可以采用时间戳和集中控制相结合的方式。2应用之间信息共享技术传输格式设计4系统之间通信主要通过收发消息实现共享，如果其中一个用户修改了信息，系统会把这个信息以指定的格式封装起来，通过网络传输到其他与会用户的计算机上，他们接收到数据之后，按照之前拟定好的协议把指定格式的数据进行解密，如果其他的用户操

7、作并修改了数据，也是同样的方式进行相互之间的传输。由于共享白板服务器既需要把信息发送广播到其他用户，而且还需要接收用户的操作请求，这些信息的数据长度和内容比较难统一，所以为了简单方便，把各种数据和命令序列化为二进制的流，优点在于可以让传输层的数据格式独立于应用显示层，使其适用的平台更为广泛，传输层不再需要关注传输的内容和格式，只要知道数据的长度就可以了，而其他的信息都交给应用层去设计。数据协议的类型主要分为四个类型：（1）图形、文本的管理：新建或编辑的文本、图形的绘制和修改（2）用户信息的管理：用户信息不同光标需要标注（3）同步信息的管理：协同不用用户的不

8、同需求（4）以锁的方式控制并发操作：对不同的用户标记为不同的锁，来