摘要：在水質監測系統中，各個監測站采集到的數據會保存在本地數據庫，導致了整個系統中的數據比較分散。為了能夠更好地對采集到的數據進行統一的管理與分析，需要將分散的數據進行整合并加載至中央數據庫。為此，需要對數據的抽取、轉換和加載技術（ETL）進行研究。

本文給出了水質監測數據的ETL工具的需求分析、設計與實現的過程?；趯χ髁鞯腅TL技術的研究，水質監測數據的ETL工具使用Java語言進行開發，基于Spring Boot微服務架構進行整體的設計，各個微服務之間通過MQTT協議進行消息通信。相關頁面的設計使用Bootstrap前端框架和jQuery技術來完成，數據存儲使用的是MySQL數據庫，利用Mybatis框架實現對數據庫的交互操作，以完成水質監測系統中數據的抽取、轉換、加載的過程。

水質監測數據的ETL工具主要分為數據抽取模塊、數據轉換模塊、數據加載模塊、數據安全模塊和日志記錄模塊。其中，數據抽取模塊能夠監控各個監測站的數據庫，并將數據庫中產生的增量數據實時的抽取出來；數據轉換模塊能夠將抽取到的增量數據按照一定規則進行轉換，最終形成統一的數據格式；數據加載模塊能夠將轉換后的數據加載至云端的中央數據庫；數據安全模塊將消息通信的過程進行了加密，保證了數據在網絡上傳輸時的安全性；日志管理模塊記錄了ETL工具整個數據處理的過程，并提供了Web界面用于實時查看ETL工具的日志。該ETL工具的設計實現了水質監測系統中數據的增量同步，為數據的統一管理和可視化分析奠定了基礎。

關鍵詞：水質監測；抽取轉換加載；數據同步；微服務

目  錄

摘  要

ABSTRACT

第一章  緒論-1

1.1 課題的背景和意義-1

1.2 課題的主要研究內容-1

1.3 論文結構安排-2

第二章  ETL技術介紹-3

2.1 ETL概念介紹-3

2.2 ETL流程介紹-3

2.2.1 數據抽取-3

2.2.2 數據轉換-4

2.2.3數據加載-4

2.3 ETL工具介紹-5

2.4 ETL在水質監測系統中的介紹-6

2.5 本章小結-7

第三章  ETL工具設計方案-8

3.1 數據抽取方案設計-8

3.1.1 常見的數據抽取方案-8

3.1.2 數據抽取方法的優劣-8

3.1.3 數據抽取方案的選擇-9

3.2 數據傳輸協議設計-10

3.2.1 MQTT協議介紹-10

3.2.2 MQTT協議特點-10

3.2.3 MQTT協議應用-11

3.3 數據加載方案設計-11

3.4 ETL工具結構設計-12

3.5 本章小結-12

第四章  ETL工具系統實現-13

4.1 核心技術框架的介紹-13

4.1.1 Spring Boot介紹-13

4.1.2 MyBatis介紹-13

4.1.3 MQTT中間件介紹-13

4.2 ETL數據同步的實現-14

4.2.1 數據抽取-14

4.2.2 數據轉換-16

4.2.3 數據加載-18

4.3數據傳輸安全性的實現-19

4.4 ETL日志模塊的實現-20

4.5本章小結-22

第五章  ETL工具測試-23

5.1 數據庫同步測試-23

5.2 系統測試的目的-25

5.3 本章小結-25

第六章  總結與展望-26

參考文獻-27

致  謝-28