基于WAP的农业科技英语词汇查询平台设计
中图分类号：TP311；H313 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）12-2352-04
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.038
Design on Agricultural Science and Technology English Vocabulary
Query Platform Based on WAP
QU Wei-wei
（Teaching and Research Institute of Foreign Languages， Bohai University， Jinzhou 121013， Liaoning， China）
Abstract： In order to facilitate the query and use of English vocabulary for agricultural science and technology， this paper designs a query platform based on WAP technology. The main content of the research includes five aspects： Firstly， to design a distributed multi-layer software model composed of presentation layer， business layer and data access layer； Secondly， to design WAP gateway interface software based on WAP network model； Thirdly， to design Database which includes the table structure and its associated design， view design， process design and index design； Fourthly， to set up Software development environment including Eclipse， J2EE， J2ME， Tomcat and MySQL； Fifthly， query module design. This paper addresses the key technical issues of software development， and could improve the quality and efficiency of software development.
Key words： WAP； agricultural science and technology English； English vocabulary； query platform； design
农业科技英语是记载和解说农业科学和技术方面的专业英语。作为科技英语的重要分支，农业科技英语具有科技英语的一般特点，即普通词汇专业化、同一词语语义多、抽象名词和由动词或名词派生的形容词作描绘性词语，同时，又具有区别于其他科技英语词汇的特点。词源主要来源于拉丁和希腊，构成大多通过前后缀的复合形式。大量使用农科专业和半专业的科技词汇，只有农业科技人员才能较好理解其含义[1，2]。农业在整个国民经济中占有重要地位，作为农产品的生产大国和消费大国，随着进出口贸易发展，中国农产品的进出口量在国际上占有重要地位[3]。21世纪是知识经济时代，在中国农业由传统向市场化、科技化和生态化转变的过程中，从事农业研究、生产和贸易的相关人员，有必要掌握农业科技英语。词汇是语言的载体，只有掌握词汇才能运用语言，农业科技英语词汇的特点决定了其难以记忆和使用。
WAP（Wireless application protocol）无线应用协议是一种开放式标准协议，使用此协议的无线移动设备不再受生产厂家和网络基础设施等条件的限制而实现对互联网的访问。智能手机、PDA、平板电脑以及其他便携式通讯设备的普及改变了人们的工作和学习方式。基于WAP的农业科技英语词汇查询平台，可以随时随地方便地查询和使用，为科学研究和日常工作带来方便和快捷。
1 软件体系结构设计
软件体系结构是构建计算机软件实践的基础，是直接构成系统的抽象组件。分布式多层结构在软件系统开发中表现出很好的应用效果，层与层之间是向下依赖的，底层对于上层是无知的，改变上层的设计对于底层没有任何影响，符合“高内聚低耦合”的思想，增强了系统的稳定性和安全性，提高了系统的性能和执行效率，提高了系统的易维性和可扩充性。该系统由表示层、业务逻辑层和数据层构成，各层之间由接口连接，如图1所示。
1）表示层。通过控制器将移动终端和业务逻辑解耦，接收来自移动终端的查询请求，调用模型的业务逻辑方法处理请求，并将处理结果返回给移动终端页面显示。WAP表示层使用WML和XHTML-MP。WML（Wireless markup language，无线标记语言），具有XML的语法特点，定义了服务无线移动设计的标记库，吸收了CSS和XHTML的技术特点，实现包括文本、图像和音频视频等内容的描述；XHTML-MP（XHTML Mobile profile，XHTML移动描述），具有XHTML所有的语法要求，是W3C联盟专门针对受限移动设备而设计的标记语言，实现了移动设备网页内容与样式的分离。 2）业务逻辑层。处于数据层与表示层之具，在数据交换中起到承上启下的作用，将数据层最基础的存储逻辑组合起来，形成一种业务规则。由服务组件、功能组件和安全管理构成。其中，服务组件用于实现移动服务功能，包括无线传输优化、推送服务、业务桥接、文档解析、空中下载、综合调度和短信收送等。功能组件包括系统管理和应用操作两项功能构成，系统管理是用于系统信息维护，主要是词汇相关信息的插入、修改和删除等操作。应用操作是为完成用户需要而设计的，平台提供农业科技英语词汇的快速查询、综合查询、模糊查询和例句查询等多种功能。安全管理是通过安全保障体系和统一认证体系完成。
3）数据层。系统的最底层，存在于服务器端，由数据库管理系统（Database management system）对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性，该平台使用MySQL Windows 64 V5.7.12，在数据库中创建数据对象，包括表、联系、视图、索引和过程等。
2 WAP网关接口设计
WAP网关接口设计以网络模型为基础进行设计。
2.1 WAP网络模型
WAP客户端处于无线网络环境，服务器端处于有线网络环境，不能直接使用Internet网络结构。WAP移动设备访问WAP服务器，需要中间层实现连接，这个中间层就是网关。WAP网络模型如图2所示。
2.2 WAP网关接口软件结构
网关的主要作用包括两方面，一是WAP协议栈与Internet的TCP/IP协议栈之间的不同协议分组转发；二是应用层协议转换与表示层的编码和解码工作，以实现移动的WAP终端与Internet网络服务器之间的互连和互操作。WAP网关接口结构如图3所示[4]。
图3所示的WAP网关软件结构由辅助系统和核心系统两部分构成。核心系统由业务处理子系统、流量解析子系统和业务控制子系统构成。其中，业务处理子系统将系统内容通过适配转换到移动终端上，通过终端适配以响应特定资源的网络请求，通过接入控制实现禁止访问、允许访问、有条件访问和页面跳转，通过用户代理特征值来辨别移动终端用户的浏览器类型；流量解析子系统由WAP1.X协议处理系统、WAP2.0协议处理系统和PUSH PPG协议处理系统组成，在获得系统访问量基本数据的基础上对有关数据进行统计和分析，从中发现用户访问的规律；业务控制子系统用户信息维护模块将频繁使用的用户基本属性、用户在线信息和业务相关信息等存放在高速内存数据库中，达到快速查询的目的。终端信息管理模块用于区分不同的终端类型，并根据不同的终端类型提供不同的服务。
3 数据库设计
通常的数据库设计是以需求分析为基础，按照概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和安全保密设计的过程进行，仅进行简单的数据库对象设计。
1）表结构及其联系设计。农业科技英语词汇较多，需要对其分类管理，为了使用者清晰地理解词义和用法，需要用例句进行说明。因此，系统包括“词汇类别”、“词汇”和“词汇例句”等3个实体。“词汇”实体表示词汇的所有信息，是“词汇类别”和“词汇例句”两个实体之间的桥梁。3个实体间存在两个“一对多”联系，其中，“词汇类别”和“词汇”是“一对多”联系，即一个“词汇类别”包含多个“词汇”，一个“词汇”仅属于一个“词汇类别”；“词汇”和“词汇例句”是“一对多”联系，一个“词汇”包含多个“词汇例句”，一个“词汇例句”仅属于一个“词汇”。与实体相对应的表逻辑结构设计如表1、表2和表3所示。
2）视图设计。视图是存在于数据库中的虚拟表，用来隐藏复杂的业务逻辑，执行视图定义的Select语句后获得数据。该系统的3个表存在两个“一对多”联系，当查询数据来源于两个表时，需要建立表间的连接，编写程序复杂且占用较多的系统资源。“词汇类别”表和“词汇”表建立一个查询视图，“词汇”表和“词汇例句”表建立一个查询视图，程序开发时将两个表当作一个表对待，减少了程序的复杂性。经过第一次编译后再次调用不需要编译，提高了执行效率。
3）索引设计。索引是一种特殊的文件，包含对数据表里所有记录的引用指针。没有创建索引时查询记录需要全表扫描，创建了索引后只对一组排序后的引用指针扫描，提高了查询效率[5]。MySql提供多种索引类型，该系统根据需要只创建3类索引：一是聚集索引，每个表创建一个聚集索引，保证数据的惟一性，3个表的聚集索引字段分别是“类别编码、词汇代码和例句编码”；二是单列索引，由于查询单一词汇的频率较高，在“词汇表”的“词汇拼写”字段创建单列索引；三是组合索引，可以解决过多限制条件对查询效率的影响，“词汇表”按列“类别编码+词汇代码+词汇拼写”建立组合索引，“词汇例句表”按列“词汇编码+例句编码”建立组合索引。
4）过程设计。MySql的过程包括存储过程和触发器。存储过程是预编译的Transact-SQL代码，尤其适用于数据报表，该系统的核心操作是查询，不使用存储过程，只使用触发器。触发器是保证数据完整性的一种方法，保证数据库中表与表之间联系的有效性，防止数据丢失或无意义的数据在数据库中扩散[6]。为了保证“词汇类别”表和“词汇”表之间“类别代码”的一致性，在“词汇类别”表创建插入、修改和删除触发器，当“词汇类别”表插入新的“类别代码”时，在“词汇”表查询是否存在，如果存在就不允许插入；当“词汇类别”表修改“类别代码”时，“词汇”表里相应的“类别代码”同时被修改；当“词汇类别”表删除记录时，如果“词汇”表存在同样的“类别代码”，则不允许删除。同理，在“词汇”表也创建插入、修改和删除触发器，保证“词汇”表和“词汇例句”表之间“词汇编码”的一致性。
4 开发环境搭建
WAP开发涉及的技术较多，需要多种工具和系统软件，开发环境搭建方法如下：
1）Eclipse，是基于Java的可扩展的集成化开发环境（Java Integrated development environment，Java IDE），还提供了一个框架和一组服务，用于构建插件式开发环境（Plug-in development environment，PDE）。?平台使用Eclipse 4.5.1版本，安装过程如下：进入Eclipse官方网站下载安装包；选择Eclipse IDE for Java EE Developers下载；下载完成后解压到文件夹，运行“eclipse.exe”文件，按提示操作。为了优化Eclipse运行，需要进行如下配置：启动关闭让其运行的jre，取消所有启动时要激活的插件和其他相关在启动时执行的操作，增加JVM申请的内存大小来减少回收次数甚至不回收，关闭自动构建，关闭拼写检查，关闭Save Actions。 2）J2EE，用于服务器端开发[7]。为搭建具有可伸缩性、灵活性和易维护性的商务系统提供了良好的机制。JDK（Java development kit）是Java语言的软件开发工具包，整个Java开发的核心，J2EE环境的核心是JDK。在Oracle官方网站下载jdk-8u101-windows-x64.exe文件后，只需按照安装向导进行即可，重点是安装好后配置3个环境变量：JAVA_HOME指明JDK安装路径，Path使得系统可以在任何路径下识别java命令，CLASSPATH为java加载类（class or lib）路径。
3）J2ME，用于移动客户端开发。首先，下载WTK2.5.2（sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-ml-windows.exe）和Eclipse ME插件（eclipseme.feature_1.7.9_site.zip）；安装WTK2.5.2，自动检索JDK安装位置，如果安装有其他位置，自动配置；安装eclipseME插件，点击“New Install SoftWare”弹出安装插件窗口，找到eclipseme的zip文件，然后勾选EclipseMe，点击“Improt”，点击“Browse”找到WTK2.5.2安装路径，然后点击“Refresh”，点击完成；最后选择一个手机模拟器，点击“确定”就完成安装。
4）Tomcat，是符合J2EE标准的Web服务器。在http：//tomcat.apache.org/网站下载64-bit Window Service Installer安装文件，点击安装文件进行完装。需要配置4个环境变量：CATALINA_BASE是Tomcat的工作目?，CATALINA_HOME是Tomcat的安装目录，CATALINA_TMPDIR是Java虚拟机的临时文件目录，PATH存放启动和关闭的tomcat脚本。在cmd命令下输入命令startup，启动Tomcat服务。打开浏览器，在地址栏中输入http：//localhost：8080回车，如果看到Tomcat自带的JSP页面，表明Tomcat已搭建成功。
5）MySQL，是数据库管理系统，被广泛地应用在Internet上的中小型应用中。在http：//www.mysql.com/网站下载MySQL Enterprise Edition，解压缩文件后，点击install安装。在Welcome界面选择Install MySql Products；在Setup Type界面选择Typical，表示安装一般常用的组件；在Choosing a Setup Type界面选择Custom，用户自定义安装类型；在Intallation Progress界面选择Server Machine，MySQL服务器可以同其他应用程序一起运行，节省硬件资源。通常使用默认安装即可，如果手动修改配置参数，修改my.cnf文件。
5 查询模块设计
图1所示的软件体系结构业务逻辑层中包括词汇快速查询、词汇综合查询、词汇模糊查询和词汇例句查询等多种功能，各种查询的界面不同，但设计原理相同。查询过程时序如图4所示。
系统实现由两个界面和两个程序完成。Query.jsp界面，用户输入查询条件，通过WML脚本语言检测查询条件的正确性，如果正确，生成查询请求发送到应用服务器；QuerySub.java程序是数据查询的业务处理逻辑，生成查询条件后通过数据访问层接口访问数据库，并将数据库返回的结果进行规范化处理；LocalizeData.java程序，为了使后台数据库中查询的结果在客户端重复使用，数据保存在Web服务器的SQLite数据库中，SQLiteOpenHelper是封装了数据库的创建、打开和更新的抽象类，通过继承这个类来完成数据库的创建、打开及各种操作；Show.jsp界面，查询结果输出界面，在移动终端显示查询结果供用户使用[8，9]。
6 小结
WAP是连接有线Internet和无线网络的桥梁，根据无线网络的特点，吸取了Internet的WWW技术和基于Web技术网络应用的成熟技术，把Internet上的内容服务引入到无线网络[10]。本研究为农业科技英语词汇平台开发提供了切实可行的解决方案，解决了软件开发关键性的技术问题，开发人员以此为基础构建系统，对提高系统的开发质量和效率具有重要意义。
