基于jsoiip的Web页面自适应转换系统的实现
2018-01-28 10:55顾问曹阳
电子技术与软件工程 2017年18期
关键词：自适应
顾问+曹阳
摘要
本文针对传统Web应用程序无法适配移动终端的问题，设计了一种基于jsoup的Web页面自适应转换系统，暑重对系统中文本信息提取和前端页面重组技术进行了研究分析，讨论了具体的实施方法，解决了Web页面自适应转换技术限制，为传统Web应用程序升级过程中提供了一种降低成本的有效方法。
【关键词】jsoup 自适应 转换系统
随着移动互联网的快速发展，Web应用程序能够适配多种终端己成为一种趋势。虽然已有一部分Web应用程序在升级改版过程中直接采用了响应式设计的方式，但由于系统升级改版存在的工作量大、成本高等问题，国内仍然有很多Web应用程序仅支持PC端访问，针对移动终端的开发工作进展十分缓慢。这也就意味着当用户使用PC的浏览器访问网页时能够正常显示，当用户使用移动终端的浏览器访问网页时，会出现文字和图片缩小显示的情况，导致用户只能在移动终端上对Web页面进行拖曳、放大等手势操作，与Web页面交互极为不便，用户体验较差。针对以上问题，本文提出了一种基于jsoup的Web页面自动转换系统，通过Web页面信息抽取、前端处理等相关技术将传统的Web页面转换为响应式Web页面，从而打破了移动终端无法适配传统Web网页的技术性限制。
1系统总体设计
Web应用程序都部署在应用所有者的专用服務器中，非应用所有者无法对该应用程序直接进行修改，用户通过移动终端直接访问Web应用程序无法达到Web页面自动转换目的。因此，本文提出的Web页面自适应转换系统需要通过用户终端访问网页转换代理服务器来完成对目标Web应用程序的资源请求任务，网页转换代理服务器对请求返回的资源进行信息提取和页面重构工作，仅做资源加工处理而不进行资源存储，代理服务器直接将转码结果反馈给用户的访问终端。Web页面自适应技术方案的整体结构如图1所示。
Web页面自适应转换系统的具体运行流程如图2所示。用户使用移动终端访问己部署Web应用程序转换系统的代理服务器，设置目标Web应用程序网络地址，网页转换系统通过Web页面的iframe浮动框架技术请求加载Web应用程序，方便用户观察目标Web应用程序是否能够正常访问。当Web应用程序加载完成后，网页转换系统的信息提取模块基于jsoup对Web页面进行信息提取工作，主要分为文本信息提取和资源路径的提取。文本信息提取是指提取目标网页中的重要文本内容，例如导航、信息列表、正文等；为了保证转换完成的网页继承目标网页的整体风格，资源路径提取是指通过代理服务器提取目标网页中资源路径，例如网页头部加载的CSS，Javascript以及文本内容对应的超链接。最后，基于Web前端处理技术将目标网页重构为适合移动终端访问的响应式页面，同时加载提取的资源路径，将最终生成的移动端页面反馈给用户。
2关键技术分析
2.1文本信息提取技术
本文提出的Web页面自适应技术通过网页转换代理服务器来向目标Web应用程序请求资源，每一次资源正确加载完成后，网页转换系统需要执行Web页面信息提取任务，其可以分解为Web页面文本提取和资源路径提取两项子任务。Web应用程序整体的资源路径通常会定义在Web页面头部，通过对页面头部进行HTML标签解析很容易能够获得。Web页面文本提取相对比较复杂，这也正是本文研究的Web页面自适应转换系统的关键技术之一。对国内外的文献进行分析可以发现，Web页面的文本提取技术基本可以分为两类：基于DOM的Web页面文本提取技术和非基于DOM的Web页面提取技术。通常很多研究者会采用基于DOM的Web页面文本提取技术，其技术发展比较成熟。Web页面的标签和标签之间、标签和内容之间都存在着层次关系，DOM树是描述Web页面结构的常用方法，DOM树的叶子节点通常就是要提取的文本信息。因此，通过一定的算法对Web页面的DOM树进行遍历，进行相应的筛查降噪处理之后，可以得到目标的文本内容。在实际的应用过程中，利用Web页面解析工具进行页面解析，并修正其中不规范的地方，构建Web页面的DOM树并进行递归遍历，识别其中的非主要文本信息，比如广告、图像等内容，将噪声节点移除即得到文本信息。比较经典的方法如2007年刘秉权等人提出的基于结构树解析的网页正文抽取方法。该算法除了把分散的Web页面解析为有序的DOM树以外，还利用了中文网页页面结构相似及文本信息分布聚集的特性，在移动平台的新闻信息自动分类系统中得到了很好的应用。文献2《网页信息提取与净化的研究》提出了一种让用户设置参数来对Web页面构建的DOM树进行节点筛查处理方法，并实现了对同一模板的Web页面集合可进行自动降噪处理，增强了系统的通用性和交互性。孙明柱等人提出了基于结构树的网页正文内容抽取方法，该算法思路是先需要对Web页面进行分块处理，处理结果同样利用DOM树原理进行解析，然后集合阈值计算和正则表达式，对于处理网页正文准确率较高。非基于DOM的Web页面提取技术比较著名就是微软亚洲研究院提出的VIPS基于视觉的网页分块算法。该算法从用户的视觉感官体验出发，根据Web页面的背景色、前景色、元素之间的间距来对Web页面进行视觉划分，建立相应的分割条和网页分块集，基于此基础再进行文本信息的抽取，算法规则十分复杂。目前很多Web页面的视觉特点也很复杂，VIPS算法针对此类页面时准确率和效率较差。因此，高乐等人提出一种改进的VIPS算法，算法针对标签的处理进行优化处理，并通过实验证明了改进算法正确率得到了提升。此外，还有一些不基于DOM树对网页文本提取的方法，例如《基于权值优化的网页正文内容提取算法》的通过统计分析Web页面正文内容特点，得到页面中各个文本内容块属性特征，并使用粒子群优化算法对特征权值及阈值进行了确定及优化。
综上所述，两大类Web页面的文本提取技术各有优缺点。基于DOM的Web页面文本提取技术相对成熟，可选择应用工具较多，例如HTMLparser、jsoup、nsoup都是常用的基于DOM的Web页面解析工具，通过对工具进行了系列的分析比较之后，最终选用了jsoup作为基础的文本信息提取工具。jsoupHTML解析器，可直接解析某个URL地址、HTML文本内容。提供了一套非常省力的API，可通过DOM，CSS以及类似于jQueiy的操作方法来取出和操作数据。同时，jsoup还支持对HTML文档进行清理，十分有利于Web页面转换系统的实现。为了降低研究对象的复杂度，选择了市场占有率较高的商用CMS系统（WebPlus）作为研究对象，该网站系统支持用户自定义网站模板，Web页面分块中的ID或者NAME属性值部分遵循Web标准的语义，例如页面的导航部分会出现“nav”关键字，处理相对比较容易，系统中建立关键词库进行自动匹配和识别；还有一部分页面分块ID或者NAME属性仅是定义模板时的专用编码，属性值并不遵循语义，可以根据编码的大小来决定文本信息出现的排列顺序，但也需要人为干预来进行辨识页面分块是否为预期的文本内容。
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2.2前端处理技术
本文研究Web页面自适应转换系统最终目的是将传统的Web页面转换为响应式Web页面，当页面文本信息和资源提取完成后，还需要通过前端处理技术进行Web页面重构，因此前端处理技术也是系统的关键技术之一。构建响应式Web页面一般主要以使用原生代码和基于前端框架两种方式。使用原生代码可以使得转换系统的前端响应式处理部分显得更为简洁，但是开发调试和页面集成测试工作量较大。基于前端开发框架成熟度较高，可以减少很多开发工作量，但是其中很多内容是不需要用到的，会导致系统代码臃肿，需要花费时间去做裁剪。对于Web页面自适应转换系统而言，原始的文本信息己经过处理，不需要考虑很多复杂情况，使用原生代码的方式更为合适。因此，首先需要将提取得到的信息内容进行单元划分，每一个单元中的内容相互关联，利用HTML标记将单元进行结构化定义，使用CSS3MediaQuery功能进行Web页面布局方面的自适应调整，并使用CSS设定文字大小和加载背景图片，给用户在多终端上提供良好的使用体验。
Web页面响应式布局通常需要meta标签定义、Media Query适配对应样式、内容响应化、图像响应化四个步骤。meta标签定义主要解决让视图宽度等于设备的宽度，在头部区域中加入标签代码：，默认的属性和属性值的含义如表1所示。
Media Query适配对应样式是Web响应式布局的核心部分，此功能能够和浏览器进行交流，MediaQuery通知了浏览器如何去呈现页面。例如需要兼容平板电脑和手机视图，可以定义如下：
/*平板电脑**/@mediaonlyscreenand（min-width：768px）and（max-width：1024px）{}
/**手机**/@mediaonlyscreenand（width：320px）and（width：768px）{}
根据访问终端的宽度来适配对应的样式，括号里面的样式会覆盖掉默认所定义的样式。此外，内容响应化和图像响应化也非常重要，例如多数传統Web应用程序用到的字体单位大部分都是像素，虽然在PC端上能够正常访问，但是在移动终端不做处理很容易出现自动换行问题，一般响应式的字体应关联的父容器的宽度才能适配移动终端屏幕。
3系统的实现
在研究过程中为了观察实验效果，增加了文本信息提取结果页面，需要用户点击转换按钮进行下一步转换功能。在实际的应用场景中，此操作对于用户来说应当是透明的，可以直接通过页面转换系统将传统网页转换为移动终端页面。图3中展示了基于jsoup对商用CMS系统（WebPlus）的某站点首页进行信息提取的结果。页面导航部分将二级菜单也进行了文本提取，因此在构建响应式页面时还需要进一步的处理。其余的文本内容块按文档流依次在页面中进行显示。
关键代码：
//通过ID获取网站导航eleNav=doc.getElementById（"wp_nav_wl"）.getElementsByClass（"nav-item"）.tagName（"div"）；
myNavText=elementsNav.text（）；
//通过ID获取新闻列表eleLeftl=doc.getElementById（”wp—news—wl1"）.getElementsByTag（"a"）；
mytext=elementsLeftl.text（）；
页面转换系统通过对页面重新进行响应式布局。使得页面能够适配移动终端的屏幕和分辨率的大小，转换得到的移动端页面如图4所示。移动终端页面中的背景图片、样式以及Javascript来源于目标网页。
4结束语
本文提出Web页面转换系统主要是基于jsoup针对商用CMS系统进行目标信息提取，然后利用HTML5和CSS3的相关技术进行页面转换，属于定制化转换方法，存在一定的局限性，不适用于其他一些Web应用程序，在今后的研究中需要在通用性方面进行加强。此外，还需要研究如何更快更准确地对传统Web页面进行实时转换，使系统运行效率和正确率进一步提高。
参考文献
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