基于XML的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換在民航離港系統(tǒng)中應(yīng)用

闞勁軍，余 揚(yáng)，王 欣，王曉東

(1.中國民航信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司，北京 101318；2.中航信民航旅客服務(wù)智能化應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，北京 101318)

0 引 言

國內(nèi)的民航業(yè)正處在迅速發(fā)展之中，客運業(yè)務(wù)是民航業(yè)務(wù)的重要組成部分，每天全國的機(jī)場都會處理大批量的旅客出行。目前，機(jī)場使用的辦理旅客登機(jī)的信息系統(tǒng)，即離港系統(tǒng)(departure control system，DCS)[1-2]，處理流程包括旅客值機(jī)和登機(jī)兩部分。在旅客值機(jī)時，打印該名旅客登機(jī)牌，如果有行李，還需要打印行李牌。這些紙牌都是旅客乘機(jī)的重要憑證。因此，打印工作在離港系統(tǒng)中尤為重要。

由于機(jī)場所采購的登機(jī)牌和行李牌打印機(jī)各不相同，而且不同機(jī)場對提取的旅客打印信息也要求各異，民航信息服務(wù)提供部門的離港主機(jī)數(shù)據(jù)流格式目前也有0號、1號、2號等數(shù)據(jù)流之分。為了適應(yīng)各地機(jī)場的具體要求，在離港系統(tǒng)投產(chǎn)中往往需要修改應(yīng)用程序以適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ǖ拇蛴∫螅斐蓱?yīng)用程序的版本不一致，不便于日常維護(hù)，也給系統(tǒng)投產(chǎn)造成很大被動。

目前各地機(jī)場打印問題都比較突出。由于市場上打印機(jī)型號眾多，打印機(jī)軟件版本不一致，各種打印機(jī)的反饋信息也不一致，離港系統(tǒng)在各地機(jī)場都是被動地適應(yīng)當(dāng)?shù)卮蛴C(jī)。由于數(shù)據(jù)流多種多樣，打印機(jī)情況千差萬別，沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此系統(tǒng)的投產(chǎn)實施在打印機(jī)測試上耗費精力過多。

為了徹底解決離港系統(tǒng)中打印登機(jī)牌和行李牌時受制于當(dāng)?shù)貦C(jī)場環(huán)境的被動局面，作者在離港系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)過程中，創(chuàng)造性提出了基于DTD數(shù)據(jù)類型定義[3]以及XML格式[3]描述，通過以XML標(biāo)簽格式配置登機(jī)牌數(shù)據(jù)流和行李牌數(shù)據(jù)流各子項的具體轉(zhuǎn)換規(guī)則，使得離港前端應(yīng)用程序可以靈活處理各地機(jī)場打印的不同情況，扭轉(zhuǎn)了離港系統(tǒng)在投產(chǎn)中的被動局面。

1 XML及DTD文檔應(yīng)用介紹

XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)是目前業(yè)界流行的數(shù)據(jù)表示形式，脫離于任何具體編程語言。正規(guī)格式的XML文檔通常由三部分組成[3-4]：一個可選的序言(prolog)；文檔的主體(body)是XML文檔的關(guān)鍵部分，由一至多個元素組成的層次樹形式；可選的結(jié)尾(epilog)包括注釋、處理指令等。元素是XML標(biāo)記的基本組成部分，所有XML數(shù)據(jù)都要包容在元素之中。DTD規(guī)定了XML文檔的文法結(jié)構(gòu)，使XML解析器能夠理解和解釋該文檔的內(nèi)容，在DTD中包含可以在XML文檔中出現(xiàn)的標(biāo)簽列表，規(guī)定標(biāo)簽的類型、屬性。

XML主要的優(yōu)點是易于建立和易于分析，既是平臺無關(guān)的、又是廠商無關(guān)的，獨立于編程語言，良好的可擴(kuò)展性以及強(qiáng)大的工業(yè)支持。DTD[3]實際上可以看作一個或多個XML文件的模板，這些XML文件中的元素、元素的屬性、元素的排列方式、順序、元素能夠包含的內(nèi)容等，都必須符合DTD[5-6]中的定義。XML文件中的元素，即創(chuàng)建的標(biāo)記，是根據(jù)應(yīng)用的實際情況來創(chuàng)建的。

2 在離港系統(tǒng)打印功能中使用基于XML的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換

離港主機(jī)中的旅客登機(jī)牌數(shù)據(jù)流是在值機(jī)接收旅客成功后，由DCS系統(tǒng)發(fā)給離港前端應(yīng)用程序的、包含該旅客有關(guān)值機(jī)、登機(jī)信息的字符串，通常包括三部分：數(shù)據(jù)流頭部、數(shù)據(jù)項、結(jié)尾標(biāo)識。

2.1 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的功能定義

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換提供一個具有極強(qiáng)兼容性的通道，它能夠接受任何形式的原始數(shù)據(jù)流，并將其轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)卮蛴C(jī)所能接受的輸出形式。通過這個通道，將離港系統(tǒng)打印功能處理的數(shù)據(jù)流和打印機(jī)隔離開，真正送往打印的是轉(zhuǎn)換后的定制數(shù)據(jù)流。這種設(shè)計，改變了以前數(shù)據(jù)流和打印機(jī)的網(wǎng)狀關(guān)系，簡化為圖1所示的對應(yīng)關(guān)系。

圖1 數(shù)據(jù)流和打印機(jī)的對應(yīng)關(guān)系

打印模塊在各地機(jī)場投產(chǎn)實施過程中，提供方便靈活的配置管理方法，并可以支持不同的打印機(jī)、不同的打印格式。圖1中可以支持的打印機(jī)設(shè)備廠商舉例有IER，HDL，SATO，BOCA，F(xiàn)utitec等。

2.2 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的規(guī)則定義

(1)數(shù)據(jù)來源可以有多個，但是在某個機(jī)場針對某一種打印機(jī)只能有一種數(shù)據(jù)流發(fā)出。

(2)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換規(guī)則可定義，根據(jù)不同的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)流發(fā)送給打印機(jī)。

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換規(guī)則包含數(shù)據(jù)流頭部定義、尾部定義、每個數(shù)據(jù)項的定義。

轉(zhuǎn)換規(guī)則定義：

·數(shù)據(jù)流頭部，字符串格式，例如：BTP0101 行李牌 BTP010102，02代表件數(shù)。

·數(shù)據(jù)流尾部，字符串格式，例如：$。

·數(shù)據(jù)流內(nèi)容定義：每項以#開頭；項目編號為固定的兩位數(shù)字；順序從小到大；各項目的長度需要限制；各項目中是否有空格，以及空格的具體位置；各項目中是否有特殊字符，如： ；日期項目的具體格式，如：年份以四位還是后兩位來標(biāo)示，月日的表現(xiàn)形式：如05Feb；條形碼的定義格式；有無LOGO標(biāo)示；中文項目是否支持。

(3)根據(jù)不同的打印機(jī)交互模式進(jìn)行打印。支持延時、PROK打印模式，支持ETX STX打印，支持CUTE平臺打印、支持多PEC打印。

(4)打印模塊要可靠，模塊的獨立性要強(qiáng)，要高內(nèi)聚、低耦合。

2.3 基于XML的數(shù)據(jù)流定義格式以及這種定義格式能夠達(dá)到的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化規(guī)則

(1)數(shù)據(jù)流配置的XML定義格式設(shè)計。

數(shù)據(jù)流文件樣式(以登機(jī)牌數(shù)據(jù)流為例)(見圖2)[7-8]：

圖2 登機(jī)牌數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換XML配置文件示例

相應(yīng)DTD文件(以登機(jī)牌數(shù)據(jù)流為例)如圖3所示：

圖3 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換DTD數(shù)據(jù)類型定義文件示例

(2)能夠達(dá)到的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換規(guī)則。

基于上述設(shè)計的數(shù)據(jù)流格式，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流做如下轉(zhuǎn)換：

·變換數(shù)據(jù)流頭部，實現(xiàn)登機(jī)牌數(shù)據(jù)流(CP格式)轉(zhuǎn)換成行李牌打印要求的格式(BTP格式)。

·對登機(jī)牌數(shù)據(jù)流可以實現(xiàn)由不同進(jìn)紙口打印輸出。

·對行李牌數(shù)據(jù)流可以實現(xiàn)多PEC打印支持。

·根據(jù)機(jī)場打印機(jī)對數(shù)據(jù)流尾部的具體要求，決定是否保留$符號。

·實現(xiàn)選擇性刪除主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)流項。即：凡是不在XML配置文件中的數(shù)據(jù)流項，都不做保留。

·實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流項的轉(zhuǎn)換要求。

·增加不在原始數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)流項目。

·無限制增加XML配置文件的處理策略，具有強(qiáng)大的擴(kuò)展能力，從而更好地進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。

3 程序框架結(jié)構(gòu)及模塊的部分類設(shè)計和實現(xiàn)過程

3.1 框架設(shè)計

總體框架中，展示了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的整個流程。離港前端程序通過讀取BPP和BTP的XML配置文件，獲取當(dāng)前的轉(zhuǎn)換設(shè)置規(guī)則，然后根據(jù)離港系統(tǒng)下發(fā)的旅客登機(jī)牌數(shù)據(jù)流和行李牌數(shù)據(jù)流的具體內(nèi)容，按照規(guī)則要求轉(zhuǎn)換成目標(biāo)數(shù)據(jù)流內(nèi)容，并發(fā)送給BPP和BTP打印機(jī)進(jìn)行打印輸出。

總體框架見圖4。

圖4 總體框架

框架剖面圖從另一個角度闡釋了離港系統(tǒng)中旅客登機(jī)牌數(shù)據(jù)流和行李牌數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的處理流程，通過XML解析控件[9]獲取XML格式的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換規(guī)則標(biāo)簽內(nèi)容，并將離港主機(jī)或者備份系統(tǒng)產(chǎn)生的旅客登機(jī)牌數(shù)據(jù)流或者行李牌數(shù)據(jù)流作為輸入項，按照獲取的轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出并最終打印成需要的數(shù)據(jù)流內(nèi)容。

框架剖面圖見圖5。

圖5 框架剖面圖

3.2 部分類結(jié)構(gòu)圖

圖6展示了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換模塊的部分類結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中IElement是接口類，Citem是接口的實現(xiàn)類，并調(diào)用數(shù)據(jù)流子項處理類Citemcont來實現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)流項內(nèi)容轉(zhuǎn)換、截取等特定處理。

XML的元素節(jié)點映射成類結(jié)構(gòu)圖如圖6所示[10-11]。

圖6 XML元素節(jié)點映射成類結(jié)構(gòu)圖

圖7展示了數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換類與數(shù)據(jù)流規(guī)則解析類之間的調(diào)用關(guān)聯(lián)關(guān)系。

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的流程映射到類結(jié)構(gòu)圖如圖7所示[12]。

圖7 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的流程映射到類結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)束語

基于XML設(shè)計的數(shù)據(jù)流配置文件，使離港系統(tǒng)在不修改程序代碼的前提下適應(yīng)各地不同類型的打印機(jī)，定制生成需要格式的數(shù)據(jù)流[13-16]，成功打印出登機(jī)牌和行李牌。

目前，基于XML設(shè)計的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換功能已經(jīng)實現(xiàn)，并在全國若干機(jī)場投產(chǎn)使用。根據(jù)現(xiàn)場反饋的信息，該功能模塊極大地滿足了當(dāng)?shù)貦C(jī)場的打印需求。