后台第三方瓦片数据实时缓存方案

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1.背景

一周前由于国家天地图升级，造成多个项目地图无法显示。问题原因在于前端直接在线请求的天地图WMTS服务，未进行缓存，所以当天地图服务关闭后我方也被波及。采用前端直接获取服务本身还是有不少优点：

• 互联网服务本身已进行了各种加速优化
• 与采用CDN原理相同，避免请求造成我方后台压力过大，并且可以规避浏览器对同一IP请求时并发数量限制

但是为立刻处理业主提出的后续优化方案，我基于已有的瓦片趴取工具，提出了整体瓦片预先缓存的方案。将缓存工具提供给工程让其在天地图恢复后进行瓦片下载，后续所有请求均走本地瓦片。但是该方案是存在两个天然弊端的：

• 如果需要展示的范围过大，下载数据非常耗时
• 无法自动更新，数据更新后又要重新下载更新

在必须采用缓存策略的情况下，如何可以减少现场实施同事的工作量？这里提出后台瓦片实时缓存方案。

2.方案设计

• 在线瓦片请求首先转发至后端
• 后端根据传入的layername、level、col、row，去查找本地是否有对应的缓存瓦片
• 若没有则根据传入的原始瓦片URL请求下载对应瓦片，将下载的瓦片缓存至本地对应的目录下，并同时将下载的数据返回前端
• 若有则直接读取本地瓦片返回前端

该方案对应的编码涉及到前端瓦片请求URL的重构和后端对应的瓦片缓存逻辑实现。

3.方案实现

3.1前端请求重构

所谓瓦片请求只是一种泛称，具体到类型可以分为很多种，比如通用Webtile类型、百度地图类型、WMStile类型（用WMS服务来模拟瓦片请求)等等。以通用的Webtile为例：

getTileUrl:function(level, row, col){
	var tileUrl = "";
	var levelValue = this._levelToLevelValue[level];			
	var scale = this.tileInfo.lods[level].scale; 
	tileUrl = this.urlTemplate.replace(/${level}/gi, levelValue).replace(/${row}/gi, row).replace(/${col}/gi, col).replace(/${scale}/gi, scale).replace(/${layer}/gi, this.layername);			
	if(this.useProxy==1){
		tileUrl=gis.global.tileCahceUrl+"?layerName="+encodeURI(this.layerName)+"&level="+
		levelValue+"&col="+col+"&row="+row+"&raw="+encodeURIComponent(tileUrl);
	}
	tileUrl = this.addTimestampToURL(tileUrl);
	return tileUrl;		
}

3.2后台对应模块实现

BufferedInputStream bis = null;
OutputStream os = null;
byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
bis = new BufferedInputStream(is);
os = response.getOutputStream();
FileOutputStream fos = null; 	
if (!hasFile) {
	// 若不存在，则判断文件路径中各文件夹是否存在，
	if (!file.getParentFile().exists()) {
		file.getParentFile().mkdirs();
	}
	fos = new FileOutputStream(file); 			  
}

while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
	os.write(buf, 0, len);
	if(!hasFile){
		fos.write(buf,0,len);
	}
}
bis.close();
is.close();
os.close();
if(!hasFile){
	fos.close();
}

4.效果展示

可见前端请求后的瓦片在后台都进行了缓存。再次请求时将直接获取缓存瓦片。

5.几点优化

• 设置清空缓存数据参数。当该参数开启时自动清除所有缓存，以最新瓦片进行再次缓存
• 后端与地图图片自动生成相关的模块也均需调用缓存瓦片获取接口
• 配置控制是否开启缓存机制，避免不必要的频繁瓦片请求给后端造成压力  

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