GeoServer源码解析和扩展 (一)基础篇

一 缘起

    一直在使用GeoServer,从来没关心它的实现。也是GeoServer设计的实在太好,下载,安装,启动页面,根本不费力。这是其一,其二,GeoServer遵循OpenGIS的开放标准WMS,WFS,WCS,这3个标准涵盖了大部分WebGIS基础应用,一般情况下不太需要在服务端做什么开发了。

    那么会不会有不一般的情况呢?如果直接用GeoServer实现业务级别的REST服务是不是会更高效呢?如果搞清楚它的结构遇到奇怪问题时是不是就不必到处求人了呢?如果,也许只是如果,有一天你自己不得不实现一个服务器,今天的学习是不是会有所帮助呢?除去以上原因,难道你就不想知道它是怎么工作的吗?好了,不再废话了,让我们赶快开始吧。

 

二 预备

1)下载源码,我使用的是最新稳定版2.0.2;

2)下载工具,JDK,Eclipse,Maven,SVN,这些东东可以去官网下载;

3)跟着说明,产生Eclipse项目(这个过程比较耗时);

4)打开项目,会看见下面这些包(其实还有很多插件之类的包,我都删除了)

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5)可以从Eclipse启动GeoServer了。

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如果你已经安装了GeoServer,现在也可以打开它的登陆页面进行操作。

三 结构

    在深入代码之前,先来熟悉一下代码的结构。所有“web”打头的包暂时可以不关心,注意力集中在“platform”,“main”,“ows”,“wfs”,“wcs”,“wms”这6个包上。我简单介绍下它们的关系,下图

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展现了包之间的依赖关系,下面的包依赖上面的包,最顶端是“platform”。

    “platform”,“ows”和“main”(这3个完全可以合在一起嘛)包含了GeoServer最基础最核心的类和接口,下面介绍一些重要的类和接口,wfs”,“wcs”,“wms”将利用这些类来完成具体的功能

1)platform包的org.geoserver.platform.Service类代表一个具体的服务,例如WMS,它用ID和VERSION来唯一标定,每一个服务都会提供若干操作(Operation);

2)platform包的org.geoserver.platform.Operation类代表某个服务下可以被请求的操作,例如GetCapabilities,这个类利用Java的反射机制;

3)ows包的org.geoserver.ows.Dispatcher类处理所有OWS的请求,这个类将是我们调试的重点,我们会在后面的章节详细描述它;

4)main包的org.geoserver.catalog.Catalog接口包含资源访问的方法,这些资源有“Layer”,“Layer Group”,“Map”,“Namesapce”,“Resource”,“Store”,“Style”和“Workspace”,我们会在后面对这些资源做详细的讲解,了解了它们就知道GeoServer是如何组织和使用数据的了;

5)main包的org.geoserver.config.GeoServer接口包含访问服务器公共配置信息的方法,我们将会在很多场合看到它;

6)main包里面还有一些描述资源的接口,例如org.geoserver.catalog.LayerInfo代表“Layer”资源,这些接口我们也会在后面的章节逐一介绍。

 

四 第三方库

    GeoServer使用了近百个第三方软件包(丰富第三方软件包也许是Java最迷人也最迷惑人的地方)。下面我会介绍一些我认为比较重要或者比较有趣的:

1)GeoTools可以说是Java语言的GIS标准包,它继承了GeoAPI,一个符合OGC简单要素访问协议(Simple Feature Access)的Java包,提供了大量GIS操作,包括多种格式的空间数据源访问,地图渲染,空间几何操作,GeoServer的GIS部分完全使用它来实现;

2)SpringFramework是一个程序框架(wiki的解释),GeoServer用它来构建运行时环境,我们会在“main”,“wcs”,“wfs”和“wms”下面看到这样一个文件“applicationContext.xml”,这个文件告诉spring框架需要创建哪些类实例,以及如何创建。下面来看个典型配置:

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这是“main”的配置文件的一部分,它构建一个基本的运行环境;

3)FreeMarker是一个模板引擎(官网的定义),用它提供的模板语言,我们可以很容易实现对象模型与输出格式的分离,GeoServer用它来实现某些HTML文本的输出(我觉得GeoServer对FreeMarker的使用还不够充分,我会把所有的文本输出全部交给它来完成)。

五 预演

    本文的最后让我们来看看我们将如何深入GeoServer的代码。方法很简单,就是下断点然后跟踪调试。我们知道WMS里面最基本的方法是GetCapabilities,因此我们在wms包里寻找与“GetCapabilities”相关的内容,很快就发现了类org.vfny.geoserver.wms.responses.WMSCapabilitiesResponse,姑且先不管它是什么反正和GetCapabilities有关,在继续查看了它的代码后,确认“execute”函数是关键。我们启动程序,然后在execute里面下断点,如下图:

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现在我们在浏览器里敲入这个地址“http://localhost:8080/geoserver/wms?request=getCapabilities”,回车。程序停留在断点处,这时我们重点来看调用栈,如下图:

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我们发现,原来调用是Dispatcher的response方法传递来的。打开Dsipatcher类的代码仔细查看,很快(其实花了我半天的时间)理清了它处理请求的过程,用伪代码描述如下:

 

//解析HTTP请求,创建请求参数

var request = parseRequestParams(requestURL);

//通过SERVICE和VERSION来寻找合适的服务对象

var service = findService(request.SERVICE,request.VERSION);

//创建执行对象

var operation = buildOperation(service,request.REQUEST,request.PARAMS);

//执行操作,返回结果

var result = execute(operation);

//将结果写入返回流

response(result,request,operation);

 

到此我们可以确定Dispatcher类是处理请求的核心,一切就从这里开始。下一章我们将用同样的流程来分析GeoServer,最终我们会完全弄清楚它的工作原理,并且学会如何对它进行扩展。

posted on 2011-01-05 22:56 索夫特威尔 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏

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