《海外观察》
PDLib----个人数字图书馆普遍存取的系统框架*
王立贤李书宁编译
1.引言
随着无线通信的出现和发展，用户即使从一个地区到另一个地区仍旧能够连接到网络，这种现象被称为手机或者移动（nomadic）计算。移动计算正在改变着人们交流、工作和使用技术的方式。传统数字图书馆的服务一直借助于网络搜索界面，随着移动通信技术的广泛使用，可供数千万用户移动设备访问的数字图书馆系统在不久的将来一定会出现。这种系统需求的变化要求传统的数字图书馆框架做出一定的调整。
本文提出了一个基于普遍存取（universal access）的个人数字图书馆系统。个人数字图书馆不但需要提供诸如文献传递、全文和元数据标引、文档查询和检索等传统数字图书馆服务项目，还需要提供诸如个性化文本分类、与其他数字图书馆交互以及支持用户之间的数字文档交换等创新服务。这里“普遍存取”是指该系统允许用户从可以连接到网络的大多数处理设备（包括移动电话、掌上电脑（PDA）、手提电脑等）登陆到自己的个人数字图书馆，从而达到能够在任何时间、任何地点为用户提供服务的目的。
个人数字图书馆在移动环境下拓展传统图书馆的服务，不但必须解决数字图书馆服务以及移动环境具体实施过程中的技术问题，还要充分考虑个人数字图书馆的特殊要求，这些要求包括：（1）个人数字图书馆文献检索效果需要由固有的分类机制和文献标引机制来保证，因此个人数字图书馆应该允许用户根据自己的需要定义分类方案。（2）创建个人数字图书馆就意味将提交数字文献，具体的存储位置就是用户自定义分类方案下的个人数字图书馆。（3）个人数字图书馆文献的获得则是通过与系统用户自定义的个性化分类机制相适应的查询检索机制获得。（4）个人数字图书馆必须保证文献的可阅读性，因为移动环境下连接的不稳定很容易中断文献的传输。此外，移动工具的多样性给移动数字图书馆系统的设计提供了一个多平台途径。（5）个人数字图书馆不但必须为每一位用户提供一种限制个人数字图书馆未经授权访问的机制，还要提供一种管理工具来管理数字图书馆的内容。
2、普遍存取的个人数字图书馆
传统数字图书馆系统向一组用户提供数字图书馆的访问，而个人数字图书馆系统向每个用户提供一个数字图书馆。本文提及的PDLib就是允许用户设计并在任何时间任何地点采用几乎任何工具访问（即：普遍存取）的个人数字图书馆系统。为实现普遍存取的功能，PDLib应满足如下条件：
（1）灵活的资源和元数据管理：系统必须为资源提供一种文献分类机制，用户自己也可以定义描述每一种资源内容的元数据集。
（2）数字文献提交：系统应该支持多种提交设备，也应该为同一文献提供多种文献格式。
（3）信息查询检索机制与系统用户定义的个人分类方案相适应。
（4）普遍存取：系统必须考虑移动环境下与移动和固定主机相适合的各种客户端应用软件的类型（如：胖客户端和瘦客户端，固定客户端和移动客户端）。
（5）管理和授权控制：PDLib拥有者不仅可以自由的获取其个人数字内容，还可以授
json数据自动生成表格*本文论及的系统是墨西哥Tecnológico de Monterrey大学主持的个人数字图书馆开放源代码项目的成果PDLib，实现了无线通信环境下的个人数字图书馆访问和获取。译文有删节，结构也稍有改动。
权其他用户获取这些资源。
（6）互操作：使用标准互操作协议与其他用户和PDLib系统进行交互操作。
java常量修饰符为了解释普遍存取的个人数字图书馆的概念，本文假设三个综合背景下切实可行的场景，第一个和第二个分别描述了个人数字图书馆和普遍存取机制；第三种则主要说明PDLib 系统已经获得的移动连接支持机制。
场景1：个人数字图书馆
视觉艺术专业的大学生Sarah和Aidan两人一组正在做“比较神话学”的课程作业，已经选择了挪威和希腊两个神话系统作为作业的主题进行比较。Sarah正在使用她个人电脑上的个人数字图书馆系统PDLib存储和类分关于挪威神话的文档（如文本、音频、视频和图像文件），她决定把这些文档存放在名为“挪威神话”的文档集（collection）中。在这个文档集中，她已经创建了其它特定主题的文档集用于对文档进行分组，或直接将文档放在“挪威神话”中。她还创建了一个“海盗在线”的文档集来存储有用的网络资源。为了详细说明“海盗在线”文档集的分类，Sarah定制了该文档集的元数据集，包含“题名”和“URL”两个字段属性。最后，Sarah设置了“挪威神话”文档集的访问权限，使Aidan有权访问她的文档。Sarah存储的文件将会保存在她的PDLib中甚至直到她毕业后进一步使用。
场景1描述了个人数字图书馆的组成（文档、文档集、元数据集和访问准许等）及其提供的服务（参见表1）。
linux虚拟机和实体机
表1个人数字图书馆服务
场景2：普遍存取
Adian校内在视觉艺术中心工作，校外作图像设计师，经常在不同地方之间变换，而且他也经常更换电脑，在视觉艺术中心使用笔记本电脑，在设计机构使用台式电脑。幸运的是，他的PDLib总是在为他服务。在他两份工作之余，Adian则通过自己的PDLib访问Sarah的PDLib，浏览Sarah到的参考资料。随着对Sarah研究的补充，Adian必须查与希腊神话有关的有用信息，他利用自己的闲暇时间收集相关资料，并将到的资料存储在他PDLib 上名为“希腊神话”的文档集中。Adian在校园的人行道上遇到朋友Matthew，发现Matthew 可以用到Adian的一个资料。由于Matthew没有PDLib，Adian通过自己的PDLib的文献传递功能从他的移动电话上发给Matthew一个该资料的副本。在作业完成的前几天，Adian买了个PDA。他们的PDLib中存储了一些已经写完的论文以及相关的陈述，Sarah和Adian决定检索PDLib中的陈述资料，为课堂上的报告作准备。在课堂上，Sarah和Adian 通过Adian的PDA方便的访问他们的PDLib来查、检索和展示报告中引用的文档。由于他们高质量的陈述而受到表扬，之后，Sarah和Adian通过PDLib将他们的论文发送给教授和同学。
场景2描绘了普遍存取的便利性。PDLib系统的构建能够为连接在网络上的大多数处理
设备提供数字图书馆服务。另外，这里个人数字图书馆的概念考虑到了不同数字图书馆系统之间的交互作用：客户端应用程序能够用于浏览其它数字图书馆系统的内容，同时向用户提供个人数字图书馆
arraylist转string数组
服务的子集，与其它图书馆系统的内容之间交互信息。在个人数字图书馆系统的构建过程中可以通过内置OAI-PMH适应模块实现了系统间的互操作。
场景3：移动连接支持
Matthew刚刚得到了一个PDA，并在朋友Adian的建议下获得了一个PDLib。昨晚在家里台式电脑上为自己的PDLib创建了几个文档集，能用PDA通过校园的无线网络访问PDLib。随后，他在校园中漫步时用PDLib进行试验，发现尽管网络不稳定，却仍能平稳的在图书馆中浏览，Matthew很高兴地发现PDLib用几乎不变的速度回答了自己的提问。经过进一步观察，他意识到当他重新追踪自己的浏览记录时，PDLib的回应时间甚至更快了。Matthew还注意到从PDLib往PDA中取回文献时，在失去网络连接甚至关闭PDA后，一旦连接恢复，文献传递仍然能够成功的完成。
场景3描述了由包含普遍存取设备的个人数字图书馆通过移动瘦客户端所提供的用户体验，设备包括一个移动连接中间件，提供如下服务：（1）稳定的导航回应速率（constant navigation rate），在一个相对稳定的时间内向用户提供尽可能多的数据记录；（2）快速后向导航（back navigation speed up），建立缓存机制快速追踪用户的浏览记录；（3）基于连接感知的文献传递（connection aware document transfers）：用户能够在移动工具和PDLib之间传递文件，这种传递是连接感知的，一旦连接建立就可以进行文件传递，传递速率根据网络状况自行调整。
为了实现上述情景描述的功能，我们根据不同设备（如台式机、笔记本、PDA和移动电话）的处理能力以及不同操作系统（如Windows、Linux、Mac OS、Palm Os和Windows CE）的要求设计系统的架构和原型。
linux操作系统书籍3、系统构建
PDLib的目标是实现普遍存取的个人数字图书馆。如第二部分所述，普遍存取的个人数字图书馆系统致力于提供移动环境下的个人数字图书馆的抽象模型。图1和图2分别是PDLib系统概况和系统框架。系统的主要组成部分PDLib数据服务器，它存储了个人数字图书馆的对象（见表1），还提供客户端应用程序，通过交流模块确保个人数字图书馆内容的远程获取。PDLib的架构还支持通过OAI-PMH与其它数字图书馆系统之间的交互，这就意味着，一个PDLib用户能够使用PDLib的设备在其它支持OAI-PMH协议的数字图书馆系统中浏览。
图1 PDLib系统概况
图1展示了PDLib系统的概况，它由三个部分组成：（1）客户端层（Client Tier）：包括用户与PDLib交互的各种设备；（2）服务器层（Server Tier）：向客户端提供服务，包括数据服务器、移动连接中间件（MCM）和网络前端；（3）互操作层（Interoperability Tier）：包括其它PDLib数据服务器和兼容OAI-PMH协议的数字图书馆系统。
客户端层设备通过服务器层进行交流来获取PDLib数字图书馆的服务，访问类型因用户工具的不同而不同，PDLib系统框架主要提供了三种访问类型：（1）中间件访问：支持移动工具，特别是只有有限处理资源的设备，如支持HTTP的移动电话和PDA；（2）网络访问：向任何工具提供HTTP访问，包括网络浏览器，如WML/HTML微浏览器支持的移动电话；（3）直接访问：某些有特殊需求的软件能够直接访问数据服务器。
下面详细描述了PDLib系统的各个组成部分以及各个组成部分之间的交互过程。
3.1 客户端
移动环境下的软件客户端设备可以按照它们的客户端架构和移动性进行分类，图3详细描述了这一分类。图3中纵轴表示客户端构架，横轴表示客户端的移动性。移动胖客户端对于实现PDLib的目标特别
重要，因为移动应用程序应该以移动胖客户端为中心，这也是它与网络应用程序的关键不同点。网络应用程序更加注重固定瘦客户端，因为胖客户端有可能实现脱机操作。技术转移正在从网络应用程序向移动应用程序的方向发展，这种趋势反应了近来软件应用程序的发展趋势，预示着早期可利用的技术在接下来的阶段也会出现。
图2 PDLib系统框架
与PDLib支持的用户工具相对应的移动客户端应用软件类型可以划分如下（参见图1和图3）：
（1）根据客户端的结构，可以分为胖客户端和瘦客户端，瘦客户端通过网络前端连接到数据服务器，而胖客户端通过移动中间件连接到数据服务器。
（2）根据移动性，可以分为移动应用程序和固定应用程序。移动应用程序通过不可靠的无线网络连接到服务层，固定应用程序则通过可靠的有线网络连接到服务层。图1中使用虚线表示了无线连接，使用了实线表示了有线连接。
图3 移动环境客户端
为了图1中所展示的用户设备提供相应的访问中介，本文对客户端应用程序类型进行了如下定义：
（1）移动客户端（移动胖客户端)：设计移动客户端是为了应对移动通信环境的限制，用于重新定义固定客户端提供的功能，在移动设备上提供一个抽象的个人数字图书馆。这需要中间件来协助移动客户端完成移动连接调整的功能。security的形容词和副词
（2）网络客户端（固定和移动的瘦客户端）：包括那些具有浏览器或微浏览器显示HTML 或WML页面的设备。网络客户端提供了与PDLib基本的交互功能，与PDLib的网络前端进行连接。
（3）应用软件客户端(固定瘦客户端)：在台式电脑和便携电脑上运行，没有资源限制，能够直接与数据服务器交流信息。
应用软件客户端目的是在没有资源限制的工具如台式电脑和笔记本电脑上运行。移动用户通过移动客户端与PDLib交互信息。移动客户端允许与个人图书馆的交互，提供由固定胖客户端提供的功能的子集。网络客户端的设计用于允许用户不必事先在处理工具上安装就能够访问他们的图书馆。由于必须处理移动环境的限制，因此其面临的主要挑战之一就是移动客户端。为了完成任务，移动客户端要履行如下功能：
（1）本地存储机制：在移动工具中存储文档以便于脱机浏览；（2）连接适应机制：尽管无线连接不稳定，但这一机制能够提供稳定的回应时间，通过计算数据传输窗口的大小和预测网络状况得以实现；（3）用户交互支持：图画式界面允许用户从移动工具管理个人数字图书馆的内容，移动客户端阅读从MCM接收的内容，并将它们显示在屏幕上。
3.2 网络前端
网络前端能够将个人数字图书馆服务转换到网络应用程序上。为了支持固定客户端和移动瘦客户端，网络前端能够根据请求工具（如浏览器或微浏览器）传递WML或HTML文件，提供如下功能：（1）时域控制（session handling），用于维持瘦客户端与网络前端之间除单一HTTP请求之外的交互服务；（2）浏览器置标语言支持，用于识别请求服务的浏览器的标识语言并提供相应HTML或WML服务。
3.3 移动连接中间件 ( MCM)
数据服务器提供的服务是针对大量设备工具，而不仅仅是移动设备。但是移动设备和固定设备处理的资源存在明显的不同，这种不同使得数据服务器难于适应移动工具的性能，中间件就用来协调移动工具和数据服务器之间的交互，我们称之为移动连接中间件MCM ，它具有如下功能：（1）连接支持：使移动用户能够适应动态变化的移动环境，处理移动工具

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