电子白板系统

4.4.1 电子白板系统的原理和特点

电子白板系统作为虚拟教室系统的一部分，基于浏览器/服务器（B/S）结构。数据存放于白板服务器或多媒体数据库服务器上，由服务器负责访问。每一个客户端可得到一份数据拷贝，可以被任一参加者根据其权限添加、删除或修改。操作的结果送往服务器，服务器更新数据。客户机收到修改请求后，随即更新本地数据。

对电子白板系统的特点，从如下角度进行讨论：

（1）通信的实时性。电子白板的服务器端与客户机端通信主要有两种方式实现：一种是服务器可以主动发送的双向交互法，另一种是客户机的单向轮询法。

（2）权限的差异性。参与者应根据身份赋予权力，一般虚拟教室中的身份有三种：教师、学生以及参观者。教师的权力最大，不仅在通常情况下拥有发言权，而且有控制学生发言的权力。

（3）数据的安全性。电子白板作为一个临界区，在激烈的讨论中，会出现几个参与者同时对其进行竞争操作的情况。而实际情况下，无论是网络传输速度，还是人对事物的接受速度都难以做出及时的反应。对于“脏”数据的出现，系统提供互斥的保护机制。

4.4.2 电子白板系统的架构与实现

电子白板系统采用Visual Age for Java 2.0为开发工具，JWS1.1.3为Web服务器应用程序，Windows NT4.0为服务器操作系统平台，在30个用户同时访问的情况下，基本实现了电子白板的功能。

对于图形元素及文本元素构成，一方面，可以以某个元素的对象名、能够代表该对象的几个属性来表示；另一方面，在对白板中的图形进行改动时，只需将被改动部分的对象的参数通知网络另一端就可以了。因此，将白板中的内容抽象为CObjList，它由一系列的元素组成。为了使这些对象具有分布式的特点，从CObj List类派生出CDistributedObjList类。根据Client端与Server端的不同又派生出用于两端的CClientObj List类与CServerObjList类。这两个类由于网络连接技术的不同而再派生为各自的子类。CServer Obj List的实例最先存在于服务器上。服务器向各在线客户发送CObjList，各客户端据此建立一副本，即CClientObj List的实例。操作无非是对CObjList对象中的元素的添加、删除或修改。服务器端试图更新其CServer ObjList对象，如果成功，返回更新消息。

RMI是一种Java虚拟机之间对象互相调用对方函数、启动对方进程的一种机制。RMI需要与中央服务器有一个直接的端口连接，用RMI联网的白板可以通过允许HTTP事务或代理的防火墙。Servlets，从某种角度来讲，可以说是服务器端的Applets。Servlets使用HTTP协议并且像CGI脚本一样以HTML作为通信手段。Servlets具备CGI的一切功能，但Servlets远远优于CGI。

Servlets在白板中的应用有两个功能：一是客户端定期轮询服务器以便知道它的变化，另一个是向服务器的应用对象流传递消息对象。Servlets的生命周期是这样的：当第一个请求到达时，服务器载入Servlets，并调用Servlets的init（）方法。在init（）完成前，所有的请求都被阻塞。一旦init（）完成，Servlets就可以由service（）方法提供服务，处理每个请求。

Servlets以其强大的功能实现了应用的集成。从电子白板的意义上讲，Servlets是代替RMI和Socket的有益的工具，特别是当客户端是一个Applets时。因为Applets的安全策略要求Applets与网络服务器连接，Servlets可以代替单独的、需要特殊启动的服务进程。Servlets可以同时处理多个请求，并使请求同步，这使它能够很好地支持在线实时讨论。从虚拟教室的意义上讲，Servlets可以通过JDBC接口进行数据库操作，同时提供了对动态网页的强大支持。