DICOM：开源DICOM服务框架DCM4CHE构建的准备

背景：

最近抽空想了解一下DCM4CHEE开源DICOM框架，怎奈配置了许久也没有成功(Σ( ° △ °|||)︴）。可能多半原因是因为首次接触Java开发环境，毕竟跟C系列（C/C++/C#）不同，但这次失败经历，让我愈发感受到自己对大型项目的快速熟悉和把握能力的欠缺，其实这也正是我学习各种开源项目的出发点。加上之前曾有CSDN博友询问关于ClearCanvas配置问题，所以决定趁着周末详细整理一下配置、学习、使用，甚至扩展开源项目的流程，算是对此次配置DCM4CHEE经验的一次总结和延伸。

Compile/Link/Build：

Compile&Link：

作为软件开发人员，无论前台、后台，对于代码如何转换成可执行应用应该了然于心，主要包括编译、链接两个过程。编译，即compile，就是将人类读得懂的语言转换成二进制以便计算机读取，常见的说法是“从源语言编写的源程序产生目标程序的过程”，这一转换过程主要包括词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、目标代码生成五大过程，就像我们阅读文章时的思维过程。链接，link，将编译生成的各个目标文件进行组合连接，使其成为可独立运行的统一整体。
编译和链接是相辅相成，缺一不可的，或者说两者的功能有所对接或者融合。通常一种操作或处理流程的出现，例如先编译后链接，不是由某位先人凭空设计出来的，而是在实际应用过程中为了提高效率尽最大可能满足人类”懒“的天性而逐渐形成的。就拿编译和链接来说，如果我的目标很简单，简单到用汇编语言只有一条指令：HLT，让处理器进入休息状态。对于这种状态下就没有必要先编译后链接（当然这里是理想状态，因为即使是一条汇编指令也需要其他相关库的支持，需要彼此之间进行链接），编译直接生成二进制指令给CPU即可。随着科技的进步，人们的需求越来越复杂，发展到今天一个项目有效代码数应多大几万、甚至几十万行，项目目录结果复杂，代码文件众多，如果还是逐个文件编译，到最后链接，想必这个过程比整个工程的代码编写还困难。随之而来的就是各种自动编译和连接工具，诸如make、cmake、ant、maven，以及各种IDE集成可视化开发软件，如VS、Eclipse。由于工具彼此出现的年代不同，后期的工具往往是对前者的优化和升级，比如从shell批处理到make的升级、make到cmake的升级；ant到maven的升级、maven到Eclipse的升级；Nant到CCNet的升级，这里有关于各种工具的分析。

引用：“一般而言.一个比较正规的项目都不会基于IDE 进行构建..一般会用ant, maven, gradle ,为什么不用ide 呢?首先,是ide的选择,有人喜欢,用vim,eclipse,intellijidea,收费的,免费的.特别是公开的项目,你用什么IDE 相当于为这个IDE 打广告了..所以,一般而言都是用构建工具,而不是IDE .实际上各种IDE 也是基于各种构建系统,也正是不同的IDE,它们的构建方式不同,所以要让不同的IDE间能一起开发,于是需要一个统一的构建工具,只是你平时不关注而已..扯到构建工具, 一般c/c++ 项目用make,或者 premake. 而java 一般是ant,ivy,gradle,maven,还有直接的shell”

Build：

上面简单分析了各种自动化工具将源代码转换成可执行程序，是不是到此我们的工作就结束了呢？不要着急，九九八十一难还有一难——部署或发布。对于这两者的区别，本文忽略不讨论，这里统一看做将产品投放到目标用户手中，完成最初满足特定实际应用的目的。编译和连接都有各种自动化工具，构建同样如此，上文提到的ant、maven就是Java环境中的自动构建工具，我也正是在配置DCM4CHEE开源框架时首次接触，后续讲解DCM4CHEE完整且成功配置时再对ant和maven进行详细介绍。

引用：许多人都将构建（build）与编译混在一起，认为两者没有大的区别。实际上构建的内涵和外延远远大于编译。构建是指从源码到最终投产或上线的整个生命周期，而编译只是从源码到中间代码或可执行代码的过程。编译只是中间的黄色部分，从技术上看是从源码向机器码翻译的过程。而构建特别是基础构建能力则应该包括：流程管理、多平台支持、构建流程/执行/结果的集中统一控制、以及与其他工具的无缝集成，这些都是处理当前开发环境中的硬件资源、工具、语言及脚本不可或缺的核心构建能力。

OpenSource：如何学习和使用开源项目

开源安装包与源码：

开源项目中常常会提到下载二进制安装包（例如windows系统中的exe）和下载源码，源码顾名思义就是代码源文件，可以看到整个项目的具体实现过程和细节。通常如果仅仅是为了使用开源项目提供的服务，下载二进制安装包即可。下载完成后或双击运行（对于提供了exe等可执行二进制文件的），或手动添加库引用路径（部分开源库提供的服务不能独立运行，需要嵌入到用户自己程序中，该类开源项目通常会给出lib、dll或so等库文件），如是就可以使用开源库的服务了 。开源社区由于其旺盛的生命力，已越来越受到追捧，当然很多开发人员或中小企业喜欢开源项目的原因是节省开发成本，可借助开源项目快速实现基本功能，待时机成熟后还可进行升级和扩展。因此我们在享用项目的服务的同时，更希望详细了解开源项目的具体设计，所以需要下载源代码。对于DCM4CHEE项目同样如此，如果只是希望使用DCM4CHEE开源DICOM服务框架，官网的使用说明是Installation，如果希望使用DCM4CHEE进行开发，官网的说明是Building dcm4chee from source code。注：下一篇博文中会详细介绍DCM4CHEE Building。

参考实例DCMTK：

上面对于compile、link、build等概念进行了分析，单单比较概念很枯燥。下面我从实际应用角度出发来简单的阐述一下“下载一个开源项目，到利用开源项目完成自己的开发，到发布给用户使用”的过程。对于DCM4CHEE的使用我也是刚接触这里就不以此为例了，以免搬起石头砸自己的脚。还是以专栏里的dcmtk和fo-dicom来举例。
比如说dcmtk，我们知道这是一个用C++编写的实现了DICOM标准的开源库。我们用它的目的是什么呢？其实就是避免自己动手实现DICOM协议，“站在巨人的肩膀上才能看的远”。
第一步：源码下载。DCMTK官网中没有给出编译好的二进制下载链接，作为开源项目，由用户下载源码然后在本机环境下编译生成才能确保顺利运行。

上图就是DCMTK开源项目的目录结构，简单的看几个文件夹，比如dcmdata，从命名上可以猜测出这个文件夹下存放的应该是实现DICOM协议中关于数据格式的部分（即3、4、5等部分）；dcmdata作为DCMTK项目其中的一个模块，其自身也是一个小小的项目，内部也包含多级目录结构。例如目录libsrc存放的就是dcmdata的具体实现代码，包括最基本的DcmItem、DcmElement、DcmTag等类，这些都是DICOM协议中规定的最基本的数据元。除了源代码以外，为了使得开源项目使用方便和更易推广，往往还会包含其他目录，常见的有 docs，该目录存放开发者会对代码说明，常见的有html、txt等格式； apps，开发者自己实现的部分工具，为其他人员提供便利；tests，在开发过程中源代码开发者自己编写的测试用例，往往是用于测试apps中的某个工具的，除此之外可能还会有 etc、Resources等文件夹。

第二步： 本地构建，Compile->Link->Build。下载完源码后，接下来自然就是编译和连接了（官方说明和柳北风儿）。猛然获得这么多的代码，我们该怎么开始工作呢？各个源文件之间的编译先后顺序和依赖关系是什么？如果需要我们自己来手动编译，这一环节足以打消多数人使用开源项目的积极性，果真如此的话该开源项目就不会有生命力。那么有没有自动化的工具呢？当然有啦，这不就是前文刚刚提到的make和cmake吗，在DCMTK源码包的各级目录下都存在CMakeLists.txt文件。下载CMake工具后，按照（官方说明和柳北风儿）说明操作即可，值得庆幸的是DCMTK的本地构建工作比较容易，经过简单的配置都可以顺利完成，这一点比DCM4CHEE容易多了^_^。
第三步： 开发扩展，打包和部署。经过第二步本地构建后DCMTK库中相关工具包和服务库都被安装到了指定的目录（在CMake主界面的“Where to build the binares”自定义）下。后面我们可以将服务库路径添加到自己的工程中进行二次扩展开发， DICOM专栏博文 中有大量关于二次开发的介绍，有兴趣的可以阅读，这里就不详细介绍了。

DCM4CHEE构建概述：

所谓“磨刀不误砍柴工”，通过上面的知识普及，大致梳理了开源项目的应用流程。在下一篇博文开始正式介绍DCM4CHEE构建过程之前，先对DCM4CHEE进行一个简单的概述。

dcm4che VS dcm4chee：

进入dcm4che官网，会看到dcm4chee Archive和dcm4che2 Toolkit。对于dcm4che和dcm4chee很容易引起混淆，自己看一下官方的介绍：

翻译：
dcm4che，是医疗健康行业中一套开源应用程序和工具的，采用Java语言开发，支持JDK1.4及以上版本。dcm4che项目的核心之一是一个DICOM标准的健壮实现，该实现分为dcm4che-1.x和dcm4che-2.x两个版本，dcm4che-2.x是对dcm4che-1.x的重构，提高了应用的性能和灵活性；dcm4che项目另一部分是dcm4chee（额外的e表示Enterprise）。dcm4chee运行在JBoss环境下，是一个图像管理器和图像归档器，实现了DICOM服务和HL7接口，提供图像存储、查询和流程管理等功能，主要服务如下图。

由此我们可以看出dcm4che是整个项目的统称，其官网域名就是www.dcm4chee.org，包含一个类似于DCMTK的DICOM协议包，即dcm4che1.x和dcm4che2.x，和一个服务框架dcm4chee。从SourceForge的发布目录也可以看出整个dcm4che开源项目的结构。

PS：本文作为DCM4CHE开源环境构建的前传，简要介绍了开源项目的学习方法，并通过DCMTK开源项目给出了一个基本的示范，后续博文会给出DCM4CHE的实际构建过程，敬请期待!（昨天女生节，今天妇女节，祝我认识的所有女性朋友天天开心^_^）

作者：[email protected]

时间：2015-03-08