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基于MatLab的Web应用开发
MatLab的含义是矩阵实验室（Matrix Laboratory）。它是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。
随着计算机技术与通信技术的发展，Internet/Intranet技术已成为新型信息系统开发的标准平台。本文以实例的方式讨论基于MatLab的科学计算与图形展示功能的Web应用系统的开发过程，说明MatLab Web应用开发的基本实施方法，展示了MatLab在Internet/Intranet环境下的应用。
应用系统原理
通过基于MatLab的Web应用，能使世界各地的人通过Internet将数据发送给MatLab Web服务器，借助MatLab的强大的计算与图形展示功能，获得计算的结果或相应的图形结果。
MatLab的Web应用主要由两部分组成，一部分是MatLab Web服务器，它实际上是一个可执行的应用程序matlabserver.exe，是MatLab应用程序运行的环境；另一部分是Web服务代理，一个可执行程序matweb.exe，它将所有对MatLab的请求重定向到matlabserver.exe进行处理。其原理结构如图1所示：
图1 MatLab Web应用原理结构图
由图1可知，MatLab Web应用必须基于某一标准的Web服务环境，浏览器客户通过TCP/IP协议请求Web服务器中的文档，而MatLab Web服务代理筛选所有的请求，如果是MatLab Web请求，则将其交由MatLab Web服务程序处理，否则由标准的Web服务器进行处理。在设置MatLab Web应用环境时，其中MatLab Web服务代理必须与系统的Web服务器安装在同一台机器上，而与MatLab Web服务程序则可以在同一台机器中，也可在不同的机器中。在具体实现时，还必须对MatLab Web服务代理与MatLab Web服务程序进行适当的配置，这分别通过文件matweb.conf与matlabserver.conf来实现。下面用实例的方式来说明具体的设置过程。
应用实例开发
下面是以通过输入函数自变量的变化范围、步长及函数后，借助MatLab Web应用实现函数作图的实例来说明开发MatLab Web应用的基本步骤。
1.请求MatLab Web服务的HTML文档
请求MatLab Web服务的HTML文档主要完成两方面的功能，一方面是接收浏览器用户的输入，这与一般的Web应用的处理方法相同，可以通过HTML的表单来实现；另一方面是设置一个特殊的标志，将该请求重定向到MatLab Web服务代理进行处理，它的实现方法也与一般的CGI程序调用方法相同。下面是一个简单的实例代码（文件名：func.htm）。
<html><title>函数作图演示</title><body>
<center><h1>函数作图演示</h1></center>
<h3>请注意：加法用记号“plus”，而减法用记号“minus”</h3><table>
<form action=“/cgi－bin/matweb.exe” method=“POST” target=“outputwindow”>
<input type=“hidden” name=“mlmfile” value=“functest”>
<tr><td>Start x: </td>
< td>< input type=“text” size =“5” value=0 name=“startx”>
< /td >< /tr >< tr >< td >Step x:< /td >
< td> < input type=“text” size =“5” value=0.001 name=“stepx”>< /td ></tr >< tr >< td > End x:< /td >
< td > <input type=“text” size =“5” value=10 name=“endx”>< /td >< /tr >< tr >< td > Function:< /td >
< td > <input type=“text” size =“100” value=“sin(x)” name=“funcname”></td></tr>
<tr><td> <input type=“submit” name=“Submit”
value=“Submit”></td>
< td > <input type=“reset” name=“reset” value=“reset”></td></tr></form></table></body></html>
该文件中最关键的部分是代码中用斜体标明的两行代码，即Form标记的Action属性的设置及隐输入框mlmfile(参数名固定)，其值为将在MatLab Web服务程序中运行的m文件的文件名。
另外，为了方便使用，可以将浏览器窗口分为上下两个部分，上部分用于输入，下部分用于显示运行结果或图形。该框架页面(文件名为funcexample.htm)的HTML代码如下：
<html><title>函数功能演示</title>
<frameset rows=“300,＊" border=0 frameborder=“0">
<frame scrolling=auto src=“func.htm” name=“topframe” marginwidth=10 marginheight=1 frameborder=0>
<frame scrolling=auto src=“dummy.html” marginwidth=0 marginheight=0 name=“outputwindow” frameborder=0>
</frameset></html>
2．MatLab Web应用的设置
MatLab Web应用的设置工作主要是对MatLab Web服务代理的设置，即每增加一个MatLab Web应用，都需要在代理服务的配置文件matweb.conf中增加一项配置。如上面的输入html表单中的m文件的文件名为functest，相应地，需要在matweb.conf中增加下面的内容：
[functest]
mlserver=192.1.2.1
mldir=e:/inetpub/wwwroot/icons
mldir1=192.1.2.1
其中mlserver=192.1.2.1指明MatLab Web服务程序所在机器的IP地址，而下面两行主要是MatLab工作目录的设置及应用中可能用到的全局变量的设置。
3．MatLab应用程序的开发
MatLab应用程序主要具有以下3个方面的功能：
●接收输入HTML表单中的输入值；
●调用MatLab中内置的各种函数进行科学计算或作图；
●将计算结果或生成的图形通过适当的方法输出到HTML页面，并将这些结果返回给最终用户。
部分代码如下（应用函数名为：functest.m）：
Function PageString = functest(InputSet, OutFile)
cd(InputSet.mldir);
％ 清除1个小时以前的旧图形
wscleanup(‘func＊.jpeg’, 1);
Fig = figure(‘visible’,‘off’);
％ 接收输入值，并进行转换
startx = str2double(InputSet.startx);
stepx = str2double(InputSet.stepx);
endx = str2double(InputSet.endx);
x=(startx:stepx:endx);
S=InputSet.funcname;
len=length(S);
for i=1:4:(len－4)
po=findstr(S,‘plus’);
if po>0
S(po)=‘ ’;
S(po＋1)=‘＋’;
S(po＋2)=‘ ’;
S(po＋3)=‘ ’;
end
end
for i=1:5:(len－5)
po=findstr(S,‘minus’);
if po>0
S(po)=‘ ’;
S(po＋1)=‘ ’;
S(po＋2)=‘－’;
S(po＋3)=‘ ’;
S(po＋4)=‘ ’;
end
end
％ 计算或作图
plot(x,eval(S));
ylabel(‘Function Test’);
title([‘＊＊＊＊＊＊函数：’ S ‘的图像＊＊＊＊＊＊＊’]);
pos = get(gcf, ‘position’);
pos(3) = 380;
pos(4) = 310;
set(gcf,‘Position’, pos,‘PaperPosition’,[.25 .25 4 3]);
PlotFile = sprintf(‘func％s.jpeg’, InputSet.mlid);
drawnow;
wsprintjpeg(Fig, PlotFile);
close(Fig);
％ 对输出模板进行处理，生成输出HTML文件
templatefile = which(‘functempate.htm’);
if ( exist(‘OutFile’,‘var’)== 1 )
s.GraphFileName = [ PlotFile];
PageString = htmlrep(s, templatefile, OutFile);
else
s.GraphFileName = [sprintf(‘http://％s/icons/’,InputSet.mldir1)PlotFile];
PageString = htmlrep(s, templatefile);
end
4．显示运行结果的HTML模板的开发
在上面的MatLab应用程序中，最后的结果输出部分调用了用于输出的HTML模板functemplate.htm，下面是该文件的部分代码，其中最重要的部分是标记“＄......＄”中包含的变量部分，在MatLab应用程序中通过函数htmlrep，使用输出结构中相应的变量值对这些标记进行替换。
<html><body bgcolor=“＃FFFFFF”>
<p>＆nbsp</p><p align=“center”>
<img border=0 src=“＄GraphFileName＄”></p></body></html> |
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发表于 2003-11-14 21:12:16
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