本發(fā)明涉及GPS定位技術以及計算機網(wǎng)絡通信領域，尤其是一種面向GPS移動目標定位追蹤系統(tǒng)的高并發(fā)接入方法。

背景技術：

GPS定位系統(tǒng)，最初只是運用于軍事領域，如今在人們生活的許多領域都有所應用，與GPS定位技術相關的位置服務已經(jīng)廣泛應用于人們的生活。目前電動車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ?，由于電動車方便快捷、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，中國的電動車數(shù)量越來越多，但是隨著電動車的普及，電動車的失竊問題在許多地區(qū)比較嚴重，電動車被盜這一項安全問題一直困擾著消費者和生產(chǎn)商；利用GPS定位技術來解決電動車防盜問題是一個有效的解決辦法。同時隨著兒童走失問題日益嚴重，基于GPS定位技術的兒童手表逐漸走進了市場，它可以讓家長了解孩子的日常行動軌跡，對孩子起到監(jiān)護的作用；同樣，對一些智障人士、寵物等的監(jiān)管，基于GPS定位技術也是一個相當有效的解決方案。由此可見，GPS定位技術已經(jīng)融入到人們生活的方方面面。

專利申請201510686080.5一種兼容多終端接入的電動車定位追盜系統(tǒng)及其方法，包括前置接收模塊、前置發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)中心模塊、路由中心模塊、業(yè)務中心模塊、數(shù)據(jù)庫模塊，提供一種電動車自動追盜導航系統(tǒng)，主要用于兼容市場上各種型號定位終端，能夠使得車主及時了解被追蹤車輛的地理位置信息，以及獲取被追蹤車輛的導航路徑；當車輛被盜時，直觀的屏幕顯示能夠?qū)崟r指導車主快速地跟蹤并找到被盜車輛。但是該發(fā)明對GPS終端沒有實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用。

專利申請201510213748.4定位系統(tǒng)，包括用于發(fā)送定位信息的GPS定位器、用于發(fā)送地圖坐標的管理中心、及用于接收地圖像素坐標的分機；GPS定位器包括GPS接收模塊、GSM發(fā)送模塊，GPS接收模塊用于獲取定位數(shù)據(jù)，GSM發(fā)送模塊用于通過GSM網(wǎng)絡發(fā)送定位信息；管理中心用于在接收所述定位信息后，解析所述定位信息，得到標識碼和定位數(shù)據(jù)；分機用于接收并顯示所述地圖像素坐標。但是該發(fā)明涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該系統(tǒng)只能實現(xiàn)定位終端與監(jiān)控用戶點對點通信，沒有對接入定位終端實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用；第二，只能實現(xiàn)GPS定位終端與監(jiān)控用戶點對點通信，用戶不能同時管理多個定位終端。

專利申請201410746612.5一種汽車定位系統(tǒng)，該汽車定位系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡通訊模塊與手機進行無線通訊，通過移動基站來定位SIM卡的位置，利用移動基站信號采用三點定位方法而獲得經(jīng)緯度；無線網(wǎng)絡通訊模塊通過短信方式與手機通訊，授權用戶手機獲取自身的當前位置信息；當用戶用授權手機發(fā)送定位短信到SIM卡時，GSM模塊會自動將當前的位置信息發(fā)送至手機中，手機中的定位軟件根據(jù)獲得的經(jīng)緯度算出車輛的具體位置，便于用戶實時了解車輛的位置。但是該發(fā)明存在以下缺陷：第一，該系統(tǒng)采用短信方式通訊，不適合大規(guī)模應用；第二，采用短信方式通訊，產(chǎn)生費用高于GPRS流量；第三，無線網(wǎng)絡通訊模塊通過短信與手機通訊，實時性差，不能獲取動態(tài)實時獲取汽車位置信息。

專利申請201610509264.9GPS定位系統(tǒng)和GPS控制方法，包括GPS模塊，GPS導航信息計算模塊，設置模塊；GPS模塊用于接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，從GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)中獲得導航報文，上報給GPS導航信息計算模塊；GPS導航信息計算模塊用于根據(jù)GPS數(shù)據(jù)計算用戶導航信息，設置模塊，用于根據(jù)用戶的速度控制接收單元的GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收頻率。但是該發(fā)明所涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該系統(tǒng)沒有對定位終端實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用；第二，該系統(tǒng)沒有提供數(shù)據(jù)儲存服務，定位終端發(fā)送的定位信息和軌跡信息不能儲存于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)難以維護。

專利申請201510884352.2一種兒童定位手表，包括表殼、嵌在表殼中的顯示屏和內(nèi)置于表殼中的控制芯片，控制芯片包括主控單元和與之連接的時間管理單元、存儲單元、語音單元和通訊單元，時間管理單元與顯示屏相連接，輸出顯示時間，通訊單元包括通訊模塊和GPS模塊，通過通訊單元與其他通訊工具相聯(lián)系，通過GPS模塊對手表進行定位，主控單元通過通訊單元將定位信息發(fā)送至指定通訊工具接收。但是該發(fā)明所涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該系統(tǒng)只能實現(xiàn)定位手表與監(jiān)控用戶點對點通信，沒有對定位終端實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用；第二，智能手表發(fā)送的定位信息通過語音信道傳輸給監(jiān)控用戶，產(chǎn)生費用高于GPRS流量；第三，只能實現(xiàn)智能手表與監(jiān)控用戶點對點通信，用戶不能同時管理多個定位終端。

專利申請201510258122.5一種GPS汽車防盜器，包括處理器、GPS定位器、防盜監(jiān)控器、防盜報警器、GPS跟蹤路線軌跡成像器、用于向移動終端發(fā)送預測軌跡的信息發(fā)送器、GPS軌跡加密存儲器。但是該發(fā)明所涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該系統(tǒng)只能實現(xiàn)防盜器與監(jiān)控用戶點對點通信，不適合大規(guī)模應用；第二，定位器發(fā)送的定位信息和軌跡信息不能儲存于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)難以維護；第三，只能實現(xiàn)GPS汽車防盜器與監(jiān)控用戶點對點通信，用戶不能同時管理多個定位終端。

專利申請200920277587.5一種電動汽車實時監(jiān)控終端，包括控制模塊、與控制模塊連接的GPS模塊、電源模塊、存儲模塊、時鐘模塊、監(jiān)控模塊、CAN總線模塊、人機交互模塊、無線通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊、USB模塊及音頻處理模塊，該終端可以實時獲取電動汽車的運行參數(shù)，為研究電動汽車工作性能提供了原始數(shù)據(jù)，該終端還能夠?qū)﹄妱悠囘M行實時定位跟蹤，獲取電動汽車的運行位置、運行速度和運行方向等參數(shù)。但是該發(fā)明所涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該終端發(fā)送的定位信息和軌跡信息不能儲存于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)難以維護；第二，接收該終端發(fā)送數(shù)據(jù)的后臺系統(tǒng)沒有實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用。

專利申請200810149573.5一種移動通信設備的定位方法及系統(tǒng)，系統(tǒng)的工作原理為：當定位觸發(fā)條件滿足時，GPS模塊啟動，GPS系統(tǒng)獲得移動通信設備的定位信息，生成含有定位信息的SMS定位信息短消息，SMS處理模塊向預先設定的接收用戶發(fā)送SMS定位信息，將GPS模塊置為休眠狀態(tài)。但是該發(fā)明所涉及的定位系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該終端發(fā)送的定位信息和軌跡信息不能儲存于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)難以維護；第二，該系統(tǒng)采用短信方式通訊，不適合大規(guī)模應用；第三，采用短信方式通訊，產(chǎn)生費用高于GPRS流量；第四，定位設備通過短信與后臺通信，實時性差，不能獲取動態(tài)實時獲取終端位置信息。

期刊論文《價值工程》2016.18期基于Android的定位追蹤APP的設計與實現(xiàn)，該系統(tǒng)要完成GPS信號接收和通過GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸兩項基本功能，GPS模塊用于接收衛(wèi)星報文，通常情況下該模塊與CPU之間采用異步串口通信，GPRS模塊用于與指揮中心進行數(shù)據(jù)通信，GPRS模塊通過運營商的網(wǎng)絡，撥號成功便可以通過相應網(wǎng)關接入互聯(lián)網(wǎng)。但是該論文所涉及的系統(tǒng)有以下缺陷：第一，服務器沒有對定位終端實現(xiàn)高并發(fā)處理，不適合大規(guī)模應用；第二，GPRS模塊需要通過撥號方式接入網(wǎng)關，占用帶寬高，費用昂貴。

期刊論文《科學與財富》2015.08期基于GPS和GSM的電動車防盜追蹤報警系統(tǒng)，該防盜系統(tǒng)采用STC15F為中央處理單元，作為控制系統(tǒng)的核心；通過GPS模塊檢測電動車的位置移動信息傳遞給單片機；當單片機檢測到電動車超出設定范圍的情況(即被盜)時，利用SIM900A無線通信模塊向預設的車主手機發(fā)送報警短信；同時，用戶可以通過手機發(fā)送短信指令的方式，對車輛進行遠程操作,實現(xiàn)斷電功能。但是該論文所涉及的系統(tǒng)有以下缺陷：第一，只能實現(xiàn)單一的定位終端與車主手機的通信，用戶不能同時管理多個定位終端；第二，SIM900A無線通信模塊通過短信與手機通訊，實時性差，不能獲取動態(tài)實時獲取汽車位置信息；第三，該系統(tǒng)采用短信方式通訊，不適合大規(guī)模應用。

期刊論文《微計算機應用》2007.6期基于無線網(wǎng)絡的GPS定位信息的傳輸研究，該論文介紹了了一種在無線網(wǎng)絡環(huán)境下實現(xiàn)將GPS的定位信息從GPS接收終端傳到控制中心的高效傳輸方法，控制中心服務器主要負責接收來自GPS接收終端的GPS定位數(shù)據(jù)，控制中心在某個端口上進行SOCKET套接字的偵聽，如果發(fā)現(xiàn)某個時刻有客戶端連接服務器操作,服務器將提示客戶端發(fā)送驗證信息，在接收到由客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)后,服務器根據(jù)通信協(xié)議的要求，提取所需的日期、時間、經(jīng)緯度信息等等,然后寫入后臺數(shù)據(jù)庫，服務器應用程序采用VC6.0開發(fā)工具進行編在Windows操作系統(tǒng)下通過編譯測試。但是該論文所涉及的系統(tǒng)有以下缺陷：第一，程序采用VC6.0，編譯系統(tǒng)為Windows，不能跨平臺，可移植性差；第二，控制中心服務器沒有對接入的GPS定位終端進行高并發(fā)處理，系統(tǒng)不適合大規(guī)模應用。

期刊論文《科技視界》2016.23期基于單片機的老人小孩防丟控制器，該論文介紹了一種老人小孩定位防丟控制器，它以單片機為基礎，添加GPS模塊和GSM模塊來實現(xiàn)定位尋找功能。能夠遠距離定位通訊，在獲得目標的位置信息后，能判斷并選擇最佳線路尋找目標，該系統(tǒng)主要采用型號為STCl2C5A60S2芯片，結合GPS、GSM實現(xiàn)雙串口同時工作。但是該論文所涉及的系統(tǒng)有以下缺陷：第一，該系統(tǒng)采用GSM短信方式通訊，不適合大規(guī)模應用；第二，GSM模塊通過短信與手機通訊，實時性差，不能獲取動態(tài)實時獲取汽車位置信息。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題：針對以上定位系統(tǒng)不能大規(guī)模高并發(fā)接入GPS定位終端，不能動態(tài)實時獲取終端位置信息等技術問題，本發(fā)明的主要目的在于提出了一種可以高并發(fā)接入GPS移動目標定位終端的系統(tǒng)和方法。采用本發(fā)明可以讓GPS定位終端以大于600Kbps的速率完成接入，使用戶可以動態(tài)實時獲取移動目標地理位置信息，并獲取被追蹤目標的導航路徑；總接入規(guī)?？蛇_200萬臺。

技術方案：本發(fā)明提供的一種面向GPS移動目標定位追蹤系統(tǒng)的高并發(fā)接入方法，包括終端接收模塊，負載分配模塊，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊，數(shù)據(jù)庫連接模塊，數(shù)據(jù)庫模塊；其中，所述的終端接收模塊作為系統(tǒng)與定位終端的接口，負責監(jiān)聽定位終端發(fā)送的連接請求；所述的負載分配模塊負責系統(tǒng)的負載均衡，均勻分配報文數(shù)據(jù)流量，防止出現(xiàn)由于單一服務器流量過高導致系統(tǒng)崩潰的情況；所述的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊并行解析定位終端發(fā)送的原始報文信息，利用ASCII碼轉(zhuǎn)制規(guī)則，將報文信息轉(zhuǎn)碼為可見ASCII碼，并按照終端對應的協(xié)議準則，將以ASCII碼呈現(xiàn)的報文信息解析為以JSON格式封裝的業(yè)務邏輯信息；所述的數(shù)據(jù)庫連接模塊負責建立數(shù)據(jù)庫連接池，提高系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫讀寫的速率，減小頻繁創(chuàng)建與刪除數(shù)據(jù)庫連接導致的系統(tǒng)不穩(wěn)定；所述的數(shù)據(jù)庫模塊負責模塊化儲存定位終端對應的用戶信息和終端位置信息，并且為整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的安全性和高可靠性提供保障。

所述的終端接收模塊包括接入線程模塊，業(yè)務線程模塊這兩個子模塊；負責監(jiān)聽定位終端發(fā)送的連接請求，并且以每臺大于600Kbps的速率，總量為200萬臺的規(guī)模接收終端發(fā)送的報文信息；

所述的終端接收模塊由4個非阻塞IO線程組成，采用TCP/IP傳輸協(xié)議，通過socket接口，與定位終端交互，接收定位終端發(fā)送的報文數(shù)據(jù)，終端接收模塊選擇一個空閑的非阻塞IO線程與定位終端建立TCP連接，創(chuàng)建一個socket連接，將此socket連接注冊到一個空閑的業(yè)務線程模塊，之后非阻塞IO線程斷開與定位終端的連接，保持空閑狀態(tài)等待接收新的定位終端連接；所述的業(yè)務線程模塊由八個業(yè)務線程組成，負責接收終端接收模塊注冊的socket連接，讀取定位終端發(fā)送的報文信息，并將報文信息傳遞給負載分配策略模塊；

所述的負載分配模塊包括策略選擇模塊，前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊這兩個子模塊；負責系統(tǒng)的負載均衡，均勻分配報文數(shù)據(jù)流量，防止出現(xiàn)由于單一服務器流量過高導致系統(tǒng)崩潰的情況，負載分配模塊接收終端接收模塊發(fā)送的報文信息，利用均衡分配負載策略，將報文信息均衡的分派給數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊；

所述的策略選擇模塊可以手動配置負載策略，使多個數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊能夠協(xié)同完成報文處理任務，消除網(wǎng)絡負載分配不均，解決數(shù)據(jù)流量擁擠導致響應時間過長的問題；系統(tǒng)提供的負載策略包括輪詢均衡策略，權重輪詢均衡策略，隨機均衡策略，響應速度均衡策略，最少連接數(shù)均衡策略，DNS響應均衡策略；輪詢均衡策略：每一次終端接收模塊發(fā)送的請求輪流選擇數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊，此均衡算法適合系統(tǒng)中所有服務器都有相同硬件配置的情況；權重輪詢均衡策略：根據(jù)裝載數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊的服務器配置不同，給每個服務器分配不同的權值，按照相應權值接收終端接收模塊發(fā)送的請求；隨機均衡策略：通過隨機數(shù)生成算法，把終端接收模塊發(fā)送的請求隨機分配給數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊；響應速度均衡策略：終端接收模塊向所有數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊發(fā)出一個PING探測請求，根據(jù)探測請求響應時間，把報文信息發(fā)送到響應時間最快的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊；最少連接數(shù)均衡策略：每一個數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊都有一個數(shù)據(jù)記錄，記錄當前正在處理的連接數(shù)量，當有新的連接請求時，把連接請求分配給連接數(shù)最少的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊；DNS響應均衡策略：分處在不同地理位置的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊所對應的DNS服務器收到來自同一終端接收模塊的域名解析請求，在同一時間內(nèi)把此域名解析成IP地址并返回，終端接收模塊將以最先收到的域名解析IP地址來發(fā)送請求服務，忽略其它的IP地址響應；

所述的前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊采用socket接口，通過TCP/IP傳輸協(xié)議，負責將報文信息傳輸?shù)讲呗赃x擇模塊所選中的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊；

所述的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊包括前臺數(shù)據(jù)接收模塊，報文轉(zhuǎn)碼模塊，報文數(shù)據(jù)解析模塊，控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊這四個子模塊；并行解析定位終端發(fā)送的原始報文信息，利用ASCII碼轉(zhuǎn)制規(guī)則，將報文信息轉(zhuǎn)碼為可見ASCII碼，并按照終端對應的協(xié)議準則，將以ASCII碼呈現(xiàn)的報文解析為以JSON格式封裝的業(yè)務邏輯，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊接收負載分配模塊發(fā)送的原始報文信息，并將報文信息解碼、解析為業(yè)務邏輯信息，并行發(fā)送給數(shù)據(jù)庫連接模塊；

所述的前臺數(shù)據(jù)接收模塊采用socket接口，利用socket Listen監(jiān)聽機制，并行監(jiān)聽前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊發(fā)送的報文信息；所述的報文轉(zhuǎn)碼模塊根據(jù)解碼協(xié)議，將報文信息解碼為可見ASCII碼，以供報文數(shù)據(jù)解析模塊解析，其中，報文轉(zhuǎn)碼模塊提供的解碼協(xié)議有二進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，八進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，十六進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，十進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，反十六進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換；所述的報文數(shù)據(jù)解析模塊將報文轉(zhuǎn)碼模塊轉(zhuǎn)換后以ASCII碼呈現(xiàn)的報文信息按照定位終端所對應的協(xié)議準則，將協(xié)議內(nèi)容轉(zhuǎn)換為JSON格式數(shù)據(jù)，其中，協(xié)議內(nèi)容包括定位終端的位置信息與用戶基本信息；所述的控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊利用Socket Connection接口，將系統(tǒng)可識別的JSON格式數(shù)據(jù)并行發(fā)送到數(shù)據(jù)庫連接模塊；

所述的數(shù)據(jù)庫連接模塊包括后臺數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)庫連接池模塊，數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊，數(shù)據(jù)入庫模塊這四個子模塊；負責建立數(shù)據(jù)庫連接池，提高系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫讀寫的速率，減小頻繁創(chuàng)建與刪除數(shù)據(jù)庫連接導致的系統(tǒng)不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)庫連接模塊接收數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊發(fā)送的業(yè)務邏輯信息，并與數(shù)據(jù)庫模塊建立連接池，將業(yè)務邏輯信息分類存入數(shù)據(jù)庫模塊；

所述的后臺數(shù)據(jù)接收模塊利用本地Socket Connection接口，并行接收數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊發(fā)送的以JSON格式封裝的業(yè)務信息，以供數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊選擇入庫；所述的數(shù)據(jù)庫連接池模塊由一組數(shù)據(jù)庫連接對象組成的隊列緩沖池所組成，數(shù)據(jù)庫連接是一個費時的活動，每次都要花費0.05s～1s的時間，數(shù)據(jù)入庫模塊對數(shù)據(jù)庫模塊不斷讀寫，頻繁建立和維護新的數(shù)據(jù)庫連接，系統(tǒng)的性能會受到影響，甚至會造成服務器的崩潰，所以，數(shù)據(jù)庫連接池模塊預先放入一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接形成緩沖池，當需要建立連接時，只需從緩沖池中取出一個連接，使用完畢之后放回，可以降低系統(tǒng)的開銷；所述的數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊負責管理數(shù)據(jù)庫連接池模塊，選擇最佳的數(shù)據(jù)庫連接對數(shù)據(jù)庫模塊進行讀寫；所述的數(shù)據(jù)入庫模塊負責將數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊分配的數(shù)據(jù)庫連接與數(shù)據(jù)庫模塊通信，完成數(shù)據(jù)的讀寫操作，數(shù)據(jù)庫入庫模塊(4-4)與底層數(shù)據(jù)庫建立TCP/IP連接，向數(shù)據(jù)庫模塊提供Connection接口；數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊選取數(shù)據(jù)庫連接的流程如下：

首先，數(shù)據(jù)庫連接池模塊中已經(jīng)創(chuàng)建但尚未分配出去的數(shù)據(jù)庫連接按照創(chuàng)建時間存到一個空閑池中，每當有一個連接請求時，數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊首先檢查空閑池內(nèi)是否有空閑的數(shù)據(jù)庫連接；接著，如果有空閑的數(shù)據(jù)庫連接則把建立時間最長的那個連接分配給數(shù)據(jù)入庫模塊，如果沒有則檢查當前所開的緩沖池是否達到最大連接數(shù)；然后，如果緩沖池沒有到達最大連接數(shù)，則新建一個連接加入緩沖池中，如果緩沖池已經(jīng)達到最大連接數(shù)，則等待預設的時間timeout；最后，如果在等待的時間有數(shù)據(jù)庫連接被釋放出來，則將此連接分配給請求，如果等待時間超過timeout，則此請求失效；

所述的數(shù)據(jù)庫模塊包括數(shù)據(jù)庫接入代理模塊，主數(shù)據(jù)庫模塊，輔助數(shù)據(jù)庫模塊三個子模塊；負責模塊化儲存定位終端對應的用戶信息和終端位置信息，并且為整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的安全性和高可靠性提供保障；

所述的數(shù)據(jù)庫接入代理模塊位于數(shù)據(jù)庫連接模塊與主數(shù)據(jù)庫模塊、輔助數(shù)據(jù)庫模塊之間，負責解析數(shù)據(jù)入庫模塊發(fā)送的SQL語句，并進行分類，將“寫”的語句傳遞給主數(shù)據(jù)庫模塊，“讀”的語句傳遞給輔助數(shù)據(jù)庫模塊；所述的主數(shù)據(jù)庫模塊處理數(shù)據(jù)入庫模塊的“寫”操作，并且按模塊化方式分類儲存定位終端對應的用戶和位置信息，并且提供GPS定位糾偏庫與運營商基站經(jīng)緯度坐標庫；所述的輔助數(shù)據(jù)庫模塊功能為：第一，負責處理入庫模塊發(fā)送的“讀”操作請求，減少主數(shù)據(jù)庫模塊的負載，加快數(shù)據(jù)讀寫速度；第二，為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供備份服務，備份方式為異步復制，主數(shù)據(jù)庫模塊完成自身“寫”操作的同時，將SQL語句操作日志發(fā)送到輔助數(shù)據(jù)庫模塊，輔助數(shù)據(jù)庫模塊根據(jù)日志內(nèi)容完成備份；輔助數(shù)據(jù)庫模塊備份主數(shù)據(jù)庫模塊流程如下：

首先，主數(shù)據(jù)庫模塊開啟一個日志“寫”入線程，輔助數(shù)據(jù)庫模塊開啟一個日志讀取線程和一個SQL復制線程；接著，主數(shù)據(jù)庫模塊在執(zhí)行“寫”操作時，會利用日志寫入線程將SQL語句寫入到主數(shù)據(jù)庫模塊的本地日志文件Master Log中；然后，日志讀取線程讀取主數(shù)據(jù)庫模塊中的Master Log文件，并且將讀取的日志內(nèi)容寫入輔助數(shù)據(jù)庫模塊的本地日志文件Sub Log中；最后，SQL復制線程根據(jù)Sub Log的SQL記錄，將輔助數(shù)據(jù)庫模塊更新，保證數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)庫模塊同步；

一種面向GPS移動目標定位追蹤系統(tǒng)的高并發(fā)接入方法的整體工作流程如下：

1.系統(tǒng)與定位終端建立連接；系統(tǒng)啟動，終端接收模塊在后臺運行，監(jiān)聽是否有定位終端連接請求；終端接收模塊由用戶線程和內(nèi)核線程組成，當定位終端調(diào)用connect()函數(shù)與終端接收模塊連接時，用戶線程調(diào)用select()函數(shù)，整個終端接收模塊被阻塞，同時，內(nèi)核線程監(jiān)聽select()函數(shù)掛載的socket連接，當socket中的數(shù)據(jù)準備就緒，select()函數(shù)返回；用戶線程調(diào)用read()函數(shù)，將報文信息從內(nèi)核線程拷貝到用戶線程，業(yè)務線程模塊從用戶線程將報文信息讀?。?/p>

2.系統(tǒng)流量負載均衡；業(yè)務線程模塊將讀取到的報文信息發(fā)送到策略選擇模塊，前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊根據(jù)策略選擇模塊手動配置的負載策略，將報文信息發(fā)送到前臺數(shù)據(jù)接收模塊；

3.將終端信息解碼并按照協(xié)議解析；首先由報文轉(zhuǎn)碼模塊將定位終端信息解碼，使其統(tǒng)一變?yōu)榭梢夾SCII碼，然后由報文數(shù)據(jù)解析模塊將定位終端發(fā)送的數(shù)據(jù)按照協(xié)議轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)約定的JSON格式，最后將統(tǒng)一的JSON格式數(shù)據(jù)由控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)接收模塊；

4.將終端信息存入數(shù)據(jù)庫；首先后臺數(shù)據(jù)接收模塊接收控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)送的JSON數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊選擇數(shù)據(jù)庫連接池模塊中空閑的數(shù)據(jù)庫連接，并把此連接分配給數(shù)據(jù)入庫模塊，最后數(shù)據(jù)入庫模塊與數(shù)據(jù)庫接入代理模塊建立連接，將終端信息寫入數(shù)據(jù)庫模塊。

有益效果：本發(fā)明的一種面向GPS移動目標定位追蹤系統(tǒng)的高并發(fā)接入方法，只要將定位裝置連接系統(tǒng)，便可以每臺大于600Kbps的速率，實現(xiàn)總量為200萬臺的規(guī)模接入。定位終端采用網(wǎng)關接入方式，因此具有更好的系統(tǒng)穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)庫采用模塊化管理，避免了當終端接入或者撤除時造成系統(tǒng)結構破壞。本發(fā)明的結構簡單、使用便捷，其整體防盜性能好，可操作性能強，使用穩(wěn)定性好且功能齊全，實用性強。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的整體框圖；

圖2是本發(fā)明的整體原理結構圖；

圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖；

圖4是本發(fā)明的終端接入模塊結構圖；

圖5是本發(fā)明的負載分配模塊結構圖；

圖6是本發(fā)明的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊結構圖；

圖7是本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫連接模塊結構圖；

圖8是本發(fā)明的數(shù)據(jù)庫模塊結構圖。

具體實施方式：

以下結合附圖對本發(fā)明中的關鍵技術和具體實現(xiàn)方法進行詳細說明。

如圖1所示為本發(fā)明的整體框圖，本發(fā)明所提出的一種面向GPS移動目標定位追蹤系統(tǒng)的高并發(fā)接入方法有：終端接收模塊1，負載分配模塊2，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3，數(shù)據(jù)庫連接模塊4，數(shù)據(jù)庫模塊5。終端接收模塊1使用TCP/IP協(xié)議，通過接入線程模塊1-1與定位終端相連。負載分配模塊2與數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3與數(shù)據(jù)庫連接模塊4，數(shù)據(jù)庫連接模塊4與數(shù)據(jù)庫模塊5均通過socket接口完成數(shù)據(jù)交互。

如圖2所示為整體原理結構圖，本發(fā)明主要包括五大部分：終端接收模塊1，負載分配模塊2，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3，數(shù)據(jù)庫連接模塊4，數(shù)據(jù)庫模塊5。所述的終端接收模塊1包括接入線程模塊1-1，業(yè)務線程模塊1-2。所述的負載分配模塊2包括策略選擇模塊2-1，前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊2-2。所述的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3包括前臺數(shù)據(jù)接收模塊3-1，報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2，報文數(shù)據(jù)解析模塊3-3，控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊3-4。所述的數(shù)據(jù)庫連接4模塊包括后臺數(shù)據(jù)接收模塊4-1，數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2，數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3，數(shù)據(jù)入庫模塊4-4。所述的數(shù)據(jù)庫模塊5包括數(shù)據(jù)庫接入代理模塊5-1，主數(shù)據(jù)庫模塊5-2，輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3。

系統(tǒng)整體工作流程如圖3所示：

第一步，系統(tǒng)與定位終端建立連接；系統(tǒng)啟動，終端接收模塊1-1在后臺運行，監(jiān)聽是否有定位終端連接請求；終端接收模塊1-1由用戶線程和內(nèi)核線程組成，當定位終端調(diào)用connect()函數(shù)與終端接收模塊1-1連接時，用戶線程調(diào)用select()函數(shù)，整個終端接收模塊1-1被阻塞，同時，內(nèi)核線程監(jiān)聽select()函數(shù)掛載的socket連接，當socket中的數(shù)據(jù)準備就緒，select()函數(shù)返回；用戶線程調(diào)用read()函數(shù)，將報文信息從內(nèi)核線程拷貝到用戶線程，業(yè)務線程模塊1-2從用戶線程將報文信息讀取。

第二步，系統(tǒng)流量負載均衡；業(yè)務線程模塊1-2將讀取到的報文信息發(fā)送到策略選擇模塊2-1，前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊2-2根據(jù)策略選擇模塊2-1手動配置的負載策略，將報文信息發(fā)送到前臺數(shù)據(jù)接收模塊3-1。

第三步，將終端信息解碼并按照協(xié)議解析；首先由報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2將定位終端信息解碼，使其統(tǒng)一變?yōu)榭梢夾SCII碼，然后由報文數(shù)據(jù)解析模塊3-3將定位終端發(fā)送的數(shù)據(jù)按照協(xié)議轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)約定的JSON格式，最后將統(tǒng)一的JSON格式數(shù)據(jù)由控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊3-4發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)接收模塊4-1。

第四步，將終端信息存入數(shù)據(jù)庫；首先后臺數(shù)據(jù)接收模塊4-1接收控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊3-4發(fā)送的JSON數(shù)據(jù)，然后數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3選擇數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2中空閑的數(shù)據(jù)庫連接，并把此連接分配給數(shù)據(jù)入庫模塊4-4，最后數(shù)據(jù)入庫模塊4-4與數(shù)據(jù)庫接入代理模塊5-1建立連接，將終端信息寫入數(shù)據(jù)庫模塊5。

如圖4所示為終端接入模塊結構圖，包括接入線程模塊1-1，業(yè)務線程模塊1-2這兩個子模塊。負責監(jiān)聽定位終端發(fā)送的連接請求，并且以每臺大于600Kbps的速率，總量為200萬臺的規(guī)模接收終端發(fā)送的報文信息。

所述的終端接收模塊1-1由4個非阻塞IO線程組成，采用TCP/IP傳輸協(xié)議，通過socket接口，與定位終端交互，接收定位終端發(fā)送的報文數(shù)據(jù)，終端接收模塊1-1選擇一個空閑的非阻塞IO線程與定位終端建立TCP連接，創(chuàng)建一個socket連接，將此socket連接注冊到一個空閑的業(yè)務線程模塊1-2，之后非阻塞IO線程斷開與定位終端的連接，保持空閑狀態(tài)等待接收新的定位終端連接。所述的業(yè)務線程模塊1-2由八個業(yè)務線程組成，負責接收終端接收模塊1-1注冊的socket連接，讀取定位終端發(fā)送的報文信息，并將報文信息傳遞給負載分配策略模塊2。

如圖5所示為負載分配模塊結構圖，包括策略選擇模塊2-1，前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊2-2這兩個子模塊。負責系統(tǒng)的負載均衡，均勻分配報文數(shù)據(jù)流量，防止出現(xiàn)由于單一服務器流量過高導致系統(tǒng)崩潰的情況，負載分配模塊2接收終端接收模塊1發(fā)送的報文信息，利用均衡分配負載策略，將報文信息均衡的分派給數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3。

所述的策略選擇模塊2-1可以手動配置負載策略，使多個數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3能夠協(xié)同完成報文處理任務，消除網(wǎng)絡負載分配不均，解決數(shù)據(jù)流量擁擠導致響應時間過長的問題；系統(tǒng)提供的負載策略包括輪詢均衡策略，權重輪詢均衡策略，隨機均衡策略，響應速度均衡策略，最少連接數(shù)均衡策略，DNS響應均衡策略；輪詢均衡策略：每一次終端接收模塊1發(fā)送的請求輪流選擇數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3，此均衡算法適合系統(tǒng)中所有服務器都有相同硬件配置的情況；權重輪詢均衡策略：根據(jù)裝載數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3的服務器配置不同，給每個服務器分配不同的權值，按照相應權值接收終端接收模塊1發(fā)送的請求；隨機均衡策略：通過隨機數(shù)生成算法，把終端接收模塊1發(fā)送的請求隨機分配給數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3；響應速度均衡策略：終端接收模塊1向所有數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3發(fā)出一個PING探測請求，根據(jù)探測請求響應時間，把報文信息發(fā)送到響應時間最快的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3；最少連接數(shù)均衡策略：每一個數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3都有一個數(shù)據(jù)記錄，記錄當前正在處理的連接數(shù)量，當有新的連接請求時，把連接請求分配給連接數(shù)最少的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3；DNS響應均衡策略：分處在不同地理位置的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3所對應的DNS服務器收到來自同一終端接收模塊1的域名解析請求，在同一時間內(nèi)把此域名解析成IP地址并返回，終端接收模塊1將以最先收到的域名解析IP地址來發(fā)送請求服務，忽略其它的IP地址響應。

所述的前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊2-2采用socket接口，通過TCP/IP傳輸協(xié)議，負責將報文信息傳輸?shù)讲呗赃x擇模塊2-1所選中的數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3。

如圖6所示為并發(fā)處理模塊結構圖，包括前臺數(shù)據(jù)接收模塊3-1，報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2，報文數(shù)據(jù)解析模塊3-3，控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊3-4這四個子模塊。并行解析定位終端發(fā)送的原始報文信息，利用ASCII碼轉(zhuǎn)制規(guī)則，將報文信息轉(zhuǎn)碼為可見ASCII碼，并按照終端對應的協(xié)議準則，將以ASCII碼呈現(xiàn)的報文解析為以JSON格式封裝的業(yè)務邏輯，數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3接收負載分配模塊2發(fā)送的原始報文信息，并將報文信息解碼、解析為業(yè)務邏輯信息，并行發(fā)送給數(shù)據(jù)庫連接模塊4。

所述的前臺數(shù)據(jù)接收模塊3-1采用socket接口，利用socket Listen監(jiān)聽機制，并行監(jiān)聽前臺數(shù)據(jù)發(fā)送模塊2-2發(fā)送的報文信息。所述的報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2根據(jù)解碼協(xié)議，將報文信息解碼為可見ASCII碼，以供報文數(shù)據(jù)解析模塊3-3解析，其中，報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2提供的解碼協(xié)議有二進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，八進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，十六進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，十進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換，反十六進制與ASCII碼制轉(zhuǎn)換。所述的報文數(shù)據(jù)解析模塊3-3將報文轉(zhuǎn)碼模塊3-2轉(zhuǎn)換后以ASCII碼呈現(xiàn)的報文信息按照定位終端所對應的協(xié)議準則，將協(xié)議內(nèi)容轉(zhuǎn)換為JSON格式數(shù)據(jù)，其中，協(xié)議內(nèi)容包括定位終端的位置信息與用戶基本信息。所述的控制轉(zhuǎn)發(fā)模塊3-4利用Socket Connection接口，將系統(tǒng)可識別的JSON格式數(shù)據(jù)并行發(fā)送到數(shù)據(jù)庫連接模塊4。

如圖7所示為數(shù)據(jù)庫連接模塊結構圖，后臺數(shù)據(jù)接收模塊4-1，數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2，數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3，數(shù)據(jù)入庫模塊4-4。負責建立數(shù)據(jù)庫連接池，提高系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫讀寫的速率，減小頻繁創(chuàng)建與刪除數(shù)據(jù)庫連接導致的系統(tǒng)不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)庫連接模塊4接收數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3發(fā)送的業(yè)務邏輯信息，并與數(shù)據(jù)庫模塊5建立連接池，將業(yè)務邏輯信息分類存入數(shù)據(jù)庫模塊5。

所述的后臺數(shù)據(jù)接收模塊4-1利用本地Socket Connection接口，并行接收數(shù)據(jù)并發(fā)處理模塊3發(fā)送的以JSON格式封裝的業(yè)務信息，以供數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3選擇入庫。所述的數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2由一組數(shù)據(jù)庫連接對象組成的隊列緩沖池所組成，數(shù)據(jù)庫連接是一個費時的活動，每次都要花費0.05s～1s的時間，數(shù)據(jù)入庫模塊4-4對數(shù)據(jù)庫模塊5不斷讀寫，頻繁建立和維護新的數(shù)據(jù)庫連接，系統(tǒng)的性能會受到影響，甚至會造成服務器的崩潰，所以，數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2預先放入一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫連接形成緩沖池，當需要建立連接時，只需從緩沖池中取出一個連接，使用完畢之后放回，可以降低系統(tǒng)的開銷。所述的數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3負責管理數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2，選擇最佳的數(shù)據(jù)庫連接對數(shù)據(jù)庫模塊5進行讀寫。所述的數(shù)據(jù)入庫模塊4-4負責將數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3分配的數(shù)據(jù)庫連接與數(shù)據(jù)庫模塊5通信，完成數(shù)據(jù)的讀寫操作，數(shù)據(jù)庫入庫模塊4-4與底層數(shù)據(jù)庫建立TCP/IP連接，向數(shù)據(jù)庫模塊提供Connection接口。數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3選取數(shù)據(jù)庫連接的流程如下：

首先，數(shù)據(jù)庫連接池模塊4-2中已經(jīng)創(chuàng)建但尚未分配出去的數(shù)據(jù)庫連接按照創(chuàng)建時間存到一個空閑池中，每當有一個連接請求時，數(shù)據(jù)庫連接選擇模塊4-3首先檢查空閑池內(nèi)是否有空閑的數(shù)據(jù)庫連接；接著，如果有空閑的數(shù)據(jù)庫連接則把建立時間最長的那個連接分配給數(shù)據(jù)入庫模塊4-4，如果沒有則檢查當前所開的緩沖池是否達到最大連接數(shù)；然后，如果緩沖池沒有到達最大連接數(shù)，則新建一個連接加入緩沖池中，如果緩沖池已經(jīng)達到最大連接數(shù)，則等待預設的時間timeout；最后，如果在等待的時間有數(shù)據(jù)庫連接被釋放出來，則將此連接分配給請求，如果等待時間超過timeout，則此請求失效。

如圖8所示為數(shù)據(jù)庫模塊結構圖，包括數(shù)據(jù)庫接入代理模塊5-1，主數(shù)據(jù)庫模塊5-2，輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3這三個子模塊。負責模塊化儲存定位終端對應的車主信息和車輛信息，并且為整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的安全性和高可靠性提供保障。

所述的數(shù)據(jù)庫接入代理模塊5-1位于數(shù)據(jù)庫連接模塊4與主數(shù)據(jù)庫模塊5-2、輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3之間，負責解析數(shù)據(jù)入庫模塊4-4發(fā)送的SQL語句，并進行分類，將“寫”的語句傳遞給主數(shù)據(jù)庫模塊5-2，“讀”的語句傳遞給輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3。所述的主數(shù)據(jù)庫模塊5-2處理數(shù)據(jù)入庫模塊4-4的“寫”操作，并且按模塊化方式分類儲存定位終端對應的用戶和位置信息，并且提供GPS定位糾偏庫與運營商基站經(jīng)緯度坐標庫。所述的輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3功能為：第一，負責處理入庫模塊4-4發(fā)送的“讀”操作請求，減少主數(shù)據(jù)庫模塊5-2的負載，加快數(shù)據(jù)讀寫速度；第二，為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供備份服務，備份方式為異步復制，主數(shù)據(jù)庫模塊5-2完成自身“寫”操作的同時，將SQL語句操作日志發(fā)送到輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3，輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3根據(jù)日志內(nèi)容完成備份。輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3備份主數(shù)據(jù)庫模塊5-2流程如下：

首先，主數(shù)據(jù)庫模塊5-2開啟一個日志“寫”入線程，輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3開啟一個日志讀取線程和一個SQL復制線程；接著，主數(shù)據(jù)庫模塊5-2在執(zhí)行“寫”操作時，會利用日志寫入線程將SQL語句寫入到主數(shù)據(jù)庫模塊5-2本地的日志文件Master Log中；然后，日志讀取線程讀取主數(shù)據(jù)庫模塊5-2中的Master Log文件，并且將讀取的日志內(nèi)容寫入輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3本地的日志文件Sub Log中；最后，SQL復制線程根據(jù)Sub Log的SQL記錄，將輔助數(shù)據(jù)庫模塊5-3更新，保證數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)庫模塊5-2同步。