硕士论文-高校图书馆管理系统的设计与实现.pdf

华中科技大学 硕士学位论文 高校图书馆管理系统的设计与实现 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 20061003 华中科技大学硕士学位论文 摘要 作为高校三大办学支柱之一的图书馆，承担着为学校教学科研服务的重任，正逐 步使用计算机进行自动化管理。而传统的图书馆自动化管理系统难以适应和满足知识 经济对高校图书馆的要求，影响了图书馆管理与服务的功能发挥。为此，必须建立以 信息技术、计算机技术、网络技术支持的、人机结合的图书馆管理系统，将管理与系 统有机地结合在一起，才能使图书馆功能最大化、服务最优化、管理规范化。 本文根据高校图书馆适应知识管理的需要，结合管理系统目前的发展状况、技术 水平及图书馆管理实际，对高校图书馆管理系统进行了设计和开发。该系统根据高校 图书馆各项工作的内容及特点，不仅实现了图书馆各项业务工作自动化，并通过强大 的统计功能全方位地为图书馆业务监控和决策提供参考依据，特别针对合并院校图书 馆的实际满足馆际协作与资源共享的需要，而且界面友好，操作简便，维护方便。 本文描绘和阐述了高校图书馆管理系统的设计、开发及实现过程。首先，简要地 介绍了管理系统的有关概念及技术基础，全面而详细地分析了高校图书馆现行管理系 统的组织结构、组织业务流程、组织需求及组织数据流程等，得到了新系统的逻辑模 型。在此基础上，选用了合乎高校图书馆实际的关系数据库理论与设计方法，进行了 高校图书馆管理系统数据库的概念结构和逻辑结构设计。最后，利用结构化设计方法 进行了系统设计，提出了系统的物理模型，并在本系统采用的w i n d o w s n t 网络环境 中，选用m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库管理系统，以p o w e r b u i l d e r8 0 作为系 统开发工具进行了程序设计和系统实现，开发出了界面友好、功能强大、通用性好的 高校图书馆管理系统。 关键词：高校图书馆管理系统图书馆管理数据库 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a st h eo n eo ft h et h r e es t a n c h i o n so fu n i v e r s i t y , u n i v e r s i t yl i b r a r y , w h i c hi s r e s p o n s i b l ef o rs e r v i c i n gt e a c h i n ga n ds c i e n t i f i cr e s e a r c h , g r a d u a l l ya d o p t sc o m p u t e r st o a u t o m a t i o nm a n a g e m e n t t h et r a d i t i o n a ll i b r a r ya u t o m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s ，h o w e v e r , a r eh a r dt oa d a p ta n ds a t i s f yt h en e e do fu n i v e r s i t yl i b r a r yu n d e rt h ec i r c u m s t a n c eo f k n o w l e d g e - - b a s e de c o n o m y , a n di n f l u e n c et h ef u n c t i o no f l i b r a r ym a n a g e m e n ta n ds e r v i c e t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt oe s t a b l i s hh n m a n - - m a c h i n ei n t e r a c t i v el i b r a r ym a n a g e m e n t s y s t e mb a s e do ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , c o m p u t e rt e c h n o l o g y , n e t w o r k i n gt e c h n o l o g yt o c o m b i n em a n a g e m e n tw i t l ls y s t e m , a n dt om a k el i b r a r yf u n c t i o nm a x i m a l s e r v i c eo p t i m a l a n dm a n a g e m e n tc a n o n i c a l a c c o r d i n gt ot h er e q u e s to fk n o w l e d g em a n a g e m e n to fu n i v e r s i t yl i b r a r y , a n d c o m b i n i n gt h ed e v e l o p m e n tc o n d i t i o n ，t e c h n o l o g yl e v e lo fm a n a g e m e n ts y s t e ma n dt h e p r a c t i c a ls i t u a t i o no f l i b r a r ym a n a g e m e n t , t h i sp a p e rd e s i g n sa n dd e v e l o p st h em a n a g e m e n t s y s t e mo fu n i v e r s i t yl i b r a r y a c c o r d i n gt ot h ec o n t e n ta n dc h a r a c t e r so fl i b r a r yw o r k ，t h e s y s t e mn o to n l ya u t o m a t e st h el i b r a r yo p e r a t i o n , p r o v i d e sr o u n d l yr e f e r e n c eg i s tf o rl i b r a r y v o c a t i o n a lm o n i t o ra n dd e c i s i o n - - m a k i n gb yp o w e r f u ls t a t i s t i c a lf u n c t i o n , e s p e c i a l l yc a n m e e tt h en e e do fi n t e r - - l i b r a r yc o o p e r a t i o na n dr e s o u g c 船, s h a r eo fm e r g e du n i v e r s i t i e s ，b u t a l s oi tm a k e st h ei n t e r f a c ev e r y f r i e n d l y , o p e r a t i o nv e r ys i m p l e a n dm a i n t e n a n c e c o n v e n i a n t t h i sp a p e rd e s c r i b e sa n dd e f i n e st h ep r o c e s so f d e s i g n , d e v e l o p m e n ta n dr e a l i z a t i o no f u n i v e r s i t yl i b r a r y a tf i r s t , t h er e l m i v ec o n c e p t sa n dt e c h n o l o g yb a s e sa r ei n t r o d u c e d , a r e a d o p t e dt oa n a l y z er o u n d l ya n da m p l yt h eo r g a n i z a t i o ns t r u c t u r e ，o r g a n i z a t i o no p e r a t i o n f l o w , o r g a n i z a t i o nr e q u i r e m e n ta n do r g a n i z a t i o nd a t af l o w , e t c o ft h ec u r r e n tm a n a g e m e n t s y s t e mo fu n i v e r s i t yl i b r a r y b a s e do nt h ea n a l y s i sr e s u l t s ，t h el o g i c a lm o d e lo ft h en e w s y s t e mi sp u tf o r w a r d s e c o n d , t h ed e s i g no ft h ec o n c e p t u a ls t r u c t u r ea n dl o g i c a ls t r u c t u r e o f t h es y s t e m sd a t a b a s ea r ec a r r i e do nb a s e do nt h er e l a t i o n a ld a t a b a s et h e o r ya n dd e s i g n m e t h o d s ，w h i c hi sf i tf o rt h eu n i v e r s i t yl i b r a r yp r a c t i c a ls i t u a t i o n a tl a s t ，b yu s i n gt h e s t r u c t u r e dd e s i g nm e t h o d ，t h es y s t e md e s i g ni sc a r r i e do u ta n dt h ep h y s i c a lm o d e lo ft h e n 华中科技大学硕士学位论文 s y s t e mi sp u tf o r w a r d u n d e rt h ew i n d o w sn tn e t w o r k i n gc i r c u m s t a n c e ，m i c r o s o f ts q l s e r v e r2 0 0 0 ，勰t h ed a m b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ( d b m s ) ，a n dp o w e r b u i l d e r8 0 。8 5t h e s y s t e md e v e l o p m e n tt o o l a r ec h o s e nt op r o g r a md e s i g na n ds y s t e mr e a l i z a t i o n t h e u n i v e r s i t yl i b r a r ym a n a g e m e n ts y s t e mh a ss u c hf e a t u r e sa sf r i e n d l yi n t e r f a c e ，p o w e r f u l f u n c t i o n , c o n v e n i e n tm a i n t e n a n c ea n dg o o dv e r s a t i l i t y k e yw o r d s ：u n i v e r s i t yl i b r a r y m a n a g e m e n ts y s t m nl i b r a r ym a n a g e m e n t d a t ab a s e i i i 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 世界经济一体化和以计算机为代表的信息技术的快速发展是当今时代的两个显 著特点。人类社会已经步入了一个生活质量、社会变化和经济发展越来越多地依赖于 信息及信息开发利用的社会。信息化是当今世界经济和社会发展的重大趋势，信息已 经成为重要资源，成为实现经济和社会发展的重要因素和直接生产力。一个企业、一 个组织要保持活力和竞争优势，必须对于迅猛变化的环境能够灵活地做出有效反应。 而信息量急剧增加，信息时效性不断增强，信息来源日益多样，信息传递更加复杂， 导致信息处理的传统手段已不能适应时代的需要。为了更好地进行信息的收集、加工 和分析，更好地支持企业或组织的运行、管理和决策，提高运行效率和经营效益，以 计算机为代表的信息技术被广泛采用，并与管理科学、系统科学等结合起来，构建了 全新的管理信息系统学科。 面对信息化的浪潮，人类社会产生了以知识和信息的生产、分配和使用为基础的 新的经济形态一知识经济。而高校知识和人才密集，具有科技创新与知识创新能力。 正如加利福尼亚大学卡骺特斯教授所说：大学是知识经济的动力源。如果说知识信息是 新的世界经济的电流，那么大学就是产生这种电流的发电机。高校在知识经济中的独 特地位在很大程度上还得益于高校在信息化、网络化方而具有得天独厚的优势，而图 书馆是其最主要的信息源。有资料表明，在美国9 0 的信息来自图书馆。作为高校三 大办学支柱之一的图书馆，是学校的“文献信息中心”，承担着为教学科研服务的重 任，其基木职责就是进行信息的收集、加工、整理、存储和传递。 随着计算机技术的飞速发展和计算机使用的日益普及，越来越多的高校图书馆逐 步使用计算机进行自动化管理。计算机的使用已深入到采购、编目、流通等工作环节， 使图书管理员从繁重的手工劳动中逐步解脱出来，而且工作效率也有了明显提高。但 是，长久以来人们将计算机的使用仅仅看成是“手工劳动”的替代品，局限于图书资 料的日常加工和流通各环节，而忽视了计算机强大的信息统计、分析功能，更多地考 虑了“加工、使用的自动化”，而没有或较少考虑“管理的科学化”，“人”、“机” 分离，从而极大地限制了计算机在图书馆工作中的深入使用，影响了图书馆信息管理 与服务功能的发挥，难以适应和满足知识经济对高校图书馆的要求。为此，只有建立 以信息技术、计算机技术、网络技术支持的、人机结合的图书馆管理信息系统，将信 华中科技大学硕士学位论文 息、管理与系统有机地结合起来，才能使图书馆功能最大化、服务最优化、管理规范 化。 1 1 课题来源与研究背景 本课题是针对当前国内外图书馆和文献信息服务界的发展需要而提出的，主要是 为目前我所效力的东莞理工学院图书馆开发出的一个综合管理信息系统。 图书馆管理系统是综合运用管理科学、系统科学、运筹学、统计学以及计算机科 学等学科知识，面向管理，利用系统的观点，数学的方法和计算机应用三大要素从而 构成的系统【“。 图书馆管理系统的基本特征是一体化设计【2 1 ，将图书馆内部管理和图书馆问进行 资源共享统一考虑，将图书馆内部管理和提供信息服务统一考虑，将图书馆物质型载 体文献资源的建设和数字化图书馆建设统一考虑，功能齐全、数据共享、操作简便、 可靠性好。 1 2 课题的研究目的与意义 目前，高校图书馆管理呈现出不平衡的发展态势f 3 】1 4 1 ，有的图书馆尚未完全采用 计算机管理，仍然采用手工作业方式，有的仅仅完成其中的一两个子系统，或者是不 能实现数据共享，系统的通用性差，用户界面不友好。近几年来高校管理体制改革， 一大批院校合并组建成新的院校，而合并院校存在多个图书馆，那么当前使用的管理 软件的弊端便一览无遗，无法满足和适应当前高校图书馆的管理。 并且，随着计算机技术的飞速发展和计算机使用的日益普及，越来越多的高校图书 馆逐步使用计算机进行自动化管理。计算机的使用已经深入到采购，编目，流通等工作 环节，使图书馆馆员从繁重的手工劳动中逐步解脱出来，而且工作效率也有了明显提高。 所以，将信息，管理与系统结合起来，能使图书馆功能更加强大，管理更加规范【5 1 。 为解决这些问题，引入全新模式的管理系统，开发高校图书馆管理信息系统，以 实现图书馆管理的自动化。 1 3 国内外研究概况 图书馆管理系统起源于上世纪5 0 年代的美国【6 】1 7 1 ，美国海军兵器中心( n o t s ) 的 华中科技大学硕士学位论文 研究员利用i b m 7 0 1 机器进行的单元词匹配检索试验，打开了信息检索技术的大门。 1 9 5 8 年，i b m 公司研究员卢恩进行了著名的自动抽词试验，从此开创了自动分类， 自动标引，信息检索等多个涉及图书馆学情报学技术领域的研究。 近年来，国外图书馆管理系统总的发展趋势为：网络化；标准化；开放化；采用 c s 多层体系结构；系统集成；图形化界面；多媒体应用：全文检索；数字化图书馆【酊。 我国图书馆管理系统的研究始于上世纪7 0 年代中期，当时是针对国外引进的单 功能系统进行研究与改进 9 1 。8 0 年代中期，为摆脱对国外系统与设备的依赖，开始大 力加强集成系统的研制。但由于缺乏统一的组织与协调，其技术发展在相当长时期内， 停留在单机和局域网应用阶段。直至9 0 年代中期，才出现以北京丹诚图书集成管理 系统为代表的采用c s 模式二层结构的系统，图书馆自动化系统才基本形成功能齐全 的成熟商品而进入市场【i o li l l l 。9 0 年代后期，顺应国外图书馆管理系统技术的发展潮 流，国内少数系统供应商也逐步采用了多层客户机，服务器体系结构。该体系结构将大 规模的事务处理分散到多个硬件平台之上，便于进行系统的灵活配置与高效运行【1 2 卜 i 1 4 l 。表明了国内图书馆系统技术紧跟国外最新技术发展趋势的能力，由于这种系统结 构的复杂性，国内大部份系统公司尚无能力跟上这种技术趋势。因而，在国内众多图 书馆系统供应商之间具有技术应用上的差别。 经过近年的快速发展，国内图书馆管理系统的研究与发展己呈现出百花齐放的局 面，但由于技术与规模的限制，国内图书馆自动化系统与国外系统相比，仍存在技术 与功能上的较大差距，具体体现为：技术起点低，公司规模偏小，产品功能不够齐全， 标准化程度低，开放性差，产品后续研发能力弱，新技术应用程度低【”l 1 6 l 。 随着国家对教育事业投入力度的加大，市场需求持续旺盛，图书馆管理系统的 研究热情空前高涨，系统供应商之间的技术与市场竞争也日趋激烈。经过市场的选 择，国内也涌现了几家经过市场检验的，技术上相对成熟的图书馆自动化系统，尽 管他们在技术应用，规模实力与市场占有率上仍无法与国外专业公司相比，但已能 基本满足国内图书馆用户的基本功能需求。图书馆管理系统的发展趋势将是走向复 合图书馆管理系统，即数字图书馆和传统图书馆的有机结合【1 7 l 。虽然数字图书馆有 它独特的优势，但是数字图书馆不可能完全替代传统的纸制载体的图书馆。因此， 如何利用图书馆计算机管理系统把数字图书馆系统和传统图书馆系统很好的整合起 来，使图书馆的工作做到快速高效，灵活方便，功能齐全，是图书馆自动化工作者 今后长期的艰巨任务。 3 华中科技大学硕士学位论文 1 4 本文主要研究内容 本论文是根据目前东莞理工学院图书馆的现状和需求，设计出一个新的图书馆管 理系统。本文的研究内容主要包括以下几个方面： ( 1 ) 介绍了高校图书馆管理系统的基本概念，开展此项目的目的与意义，对当 前国内外研究请况进行对比分析，明确了当前我国高校图书馆管理系统项目的现状。 ( 2 ) 在理论分析的基础上，通过分析当静图书馆管理系统中使用的相关技术， 研究当前图书馆管理系统中存在的问题，提出相关的解决策略。 ( 3 ) 结合解决策略，提出新的图书馆管理系统模型，并对照原有的传统管理系 统模式分析新模型的特点和适应性 ( 4 ) 详细介绍开发系统的全过程，对系统的定义阶段、开发阶段、设计阶段、 实现阶段、使用阶段进行记录和研究。通过现实的资料收集，完成对新管理系统的性 能进行测试与评价。 ( 5 ) 归纳总结全文，提出后继的分析研究设计工作。 4 华中科技大学硕士学位论文 2 图书馆管理系统相关技术分析 计算机体系结构经历了从单机结构到主从结构、客户机服务器结构的发展过程。 由于单机结构的“孤立性”，现已基本不采用。主从结构由于过分依赖主机而仅在一 些特定领域使用，如售票系统、银行储蓄系统等，能够保证数据的安全性和一致性。 文件服务器，工作站结构由于数据交换量大容易造成网络阻塞而逐渐被淘汰。现在使用 最普遍的是客户机服务器结构、浏览器朋艮务器系统结构。 客户机服务器结构( c s ，：客户机，服务器结构已成为组网的标准模型，也是管理系 统采用的主流方式。这种结构是采用分布式数据库管理系统的基础，它对数据的处理 分前台和后台，客户机完成屏幕交互和输入、输出等前台任务，而服务器则完成大量 的数据处理及存储管理等后台任务，使后台处理的数据不需要在前后台问频繁传输， 从而有效地解决了文件服务器土作站结构的“传输瓶颈”问题。 浏览器朋酲务器系统结构：这种结构实质上是客户机服务器结构在新的技术条件下 ( i n t e r n e t ) 的延伸，将客户机服务器结构延伸为三层或多层结构：服务器层、中间层和客 户层。在这种方式下，w e b s e r v e r 既是浏览服务器，又是应用服务器，可以运行大量 的应用程序，从而使客户端变得很简单，前台采用网络浏览器，如i e ，n e t s e a p e 等作 为用户的标准界而。这种方式带来了显著的优势：可重用性提高、性能改善、易于管理 和易于维护等。 2 1 智琵a g e n t 技术分析 智能a g e n t 技术是近几年来在分布式人工智能领域的热门话题之一，它可以代替 人类完成复杂信息的收集、过滤、聚类、融合等任务【1 8 1 。在处理数字式图书管理等复 杂、异构、分布、动态系统方面，智能a g e n t 可以提高服务质量、易用性、用户信息 个性化和系统自动检索的能力。 当前的图书馆管理系统朝着技术自动化和服务多元化方向发展，它处理的信息资 料比以前有了显著的增加和变化。而将智能a g e n t 技术应用于图书管理信息系统中， 可以提高信息服务的自动化水平，改变传统图书检索的落后方式，准确查找读者需要 的信息，提高查询的效率。智能a g e n t 具有感知、学习用户兴趣和爱好的特性，可以 华中科技大学硕士学位论文 根据用户的查询记录主动替用户查询，节约查询时间。 建立在关系数据库管理系统之上的图书管理信息系统，如果要改变现有的查询方 式以提高查询的效率，就要改动数据表的结构和系统应用程序”9 1 1 2 0 l 。应用智能a g e n t 技术可以设计一个信息模糊查询接口，在不改动现有图书管理信息系统的基础上，实 现查询方式的改变，实现个性化的主动服务，大大降低了系统升级的难度和成本。 二十世纪九十年代以来，随着计算机网络技术和分布式计算技术的发展，对于 a g e n t 和m u l t i - - a g e n t 系统( m a s ) 的研究己经成为人工智能领域的研究热点【2 1 1 ，也是 分布式人工智能( d a i ) 的重要研究方向。软件a g e n t 技术作为计算机软件工程领域的 重要技术，其基本思想是开发出能够吸引和帮助所有最终用户的软件系统，它是按照 要求辅助人们活动的软件，能够发现、过滤信息，并自主处理一些问题，在适当的时 候得到适当的信息。它实际上是用户的代理，能够知道用户的爱好，自动完成用户交 代的任务。软件a g e n t 技术可以广泛应用于用户界面、搜索引擎、信息服务、网络管 理、电子商务等诸多领域。 随着信息技术的发展和应用，现代图书馆管理系统正朝着技术自动化和服务多元 化的方向逐渐发展 2 2 1 。系统的结构采用“内部网+ i n t e m e t ”网络结构；适用范围由单图 书馆扩大到多馆；处理的资源由纯文本书目信息发展到能够处理文本、h t m l 、光盘、图 像声音、视频服务等数字资源：图书管理的系统模块除了原有的采访、编目、流通、检 索、期刊五大模块之外，还具有联合编目、馆际互借、甚至网络智能代理等新的功能。 在图书馆管理自动化技术推动下，不仅实现了多图书数据库以及网络资源数据库 的共享和系统集成管理，而且它所提供的内容和服务的形式较以前发生了显著的变 化。新的图书馆管理系统的着重点不在于对书刊这一财产的“管理”，而在于能提供 什么样的内容，和实现什么样的服务。它不仅提供传统的本馆图书资源，还可以检索 联合目录等其它图书馆的资源，可以检索来自于网络上的信息资源。这些资源己不仅 仅是文本信息，也可以是网页、图像、声音、视频等多种数据结构的信息】。 智能a g e n t 系统是基于a g e n t 这一抽象、核心概念所建立起来的系统，一个智能 a g e n t 系统可能含有一个或者多个a g e n t 。从计算机软件工程的角度来看，a g e n t 系统 的体系结构分为单a g e n t 系统和多a g e n t 系统1 2 4 11 2 5 1 。单a g e n t 系统由单个a g e n t 构成， 例如e - - m a i l 过滤器、信息检索器等等。多a g e n t 系统是由多个相互作用的a g e n t 组 成，表示一个应用领域或者一个问题需要多个问题求解实体，它具有传统分布、并发 问题求解的优点，a g e n t 之间有着复杂的通信交互机制。多a g e n t 系统适合于资源丰 6 华中科技大学硕士学位论文 富、分布式计算特点的场合，如交通管制系统、网络管理系统、电子商务系统等。 2 1 1 单a g e n t 系统 单a g e n t 系统由一个a g e n t 完成学习和计划任务，一般分为i ； 台和后台两部分， a g e n t 在后台抽取用户行为以及系统特征形成知识库，然后在前台利用知识库处理新 的信息，前后台并行工作。如图2 - l 所示。单a g e n t 系统与用户交互可以使用主动式( 即 a g e n t 中断用户的方式) 或被动式( 即用户访问a g e n t 记录信息的方式) 。主动式交互允 许用户间接( 如撤销或增加对某些事件的监测) 或直接控制中断频率；被动式则完全由 用户决定何时查看a g e n t 的工作结果。 事件 用户 魏台 岳台 i | 接收处理l 一i ；订 “r “ 一：z ：= i 图2 - 1 单a g e n t 系统体系结构 2 1 2 多a g e n t 系统 对于单a g e n t 系统，通过强调其感知、推理、学习和反应等能力，而不断增强 其智能水平和自制能力，丰富领域知识，优化解决问题的方法。单a g e n t 通过增强 面向特定领域的知识和推理，逐渐与其它系统如d b m s 、操作系统、网络管理等相 结合或成为大型系统的一个组成部分。但是对于复杂而又难以预测的问题求解，或 是需要与其它的系统或软件进行互操作，对于这些协同求解的问题，单a g e n t 系统 往往难以胜任。由多个a g e n t 组成的多a g e n t 系统，各成员问题求解的能力各异， 各a g e n t 成员的活动独立自主执行，其自身的目标和行为不受其它a g e n t 的限制。 a g e n t 成员之间相互脚同，相互服务，共同构成一个功能强大的多a g e n t 系统，共同 完成任务。 多a g e n t 系统可以分为集中式、分布式和混合式三种结构形式，其中混合式又可 以分为两种形式，如图2 2 所示。 7 华中科技大学硕士学位论文 c m ( j 弓 t n * _ a ：集中式b ：分布式c ：混合式id ：混合式2 图2 - 2 多a g e n t 系统结构形式 在图书管理信息系统中应用智能a g e n t 来提高个性化主动服务水平的多a g e n t 系 统采用三层a g e n t 集中式模型结构。用户端读者a g e n t ，负责用户输入与智能检索系 统的交互，它一方面对读者的输入进行学习，学习的结果动态地写入读者个性化表， 读者个性化表可以精确描述读者的兴趣和爱好：另一方面，它将服务端信息过滤a g e m 的结果提交给读者，供读者进行评价反馈。信息过滤a g e m ，根据一定的信息过滤算 法和读者个性化表的内容对信息检索a g e n t 的检索结果作进一步的过滤处理，并将过 滤结果存入过滤信息数据库中。信息检索a g e n t 根据读者兴趣和爱好的处理结果转换 成利用现有关系数据库管理系统对图书信息的检索工作。 2 2j 2 e e 技术分析 j 2 e e 平台是由s u n 公司主导开发的企业级应用程序开发平台，即j a v a 2sd k e n t e r p d s ee d i t i o n ，它提供了一个基于组件的方法，用来设计、开发、装配及部署企业 应用程序。j 2 e e 平台提供了多层的分布式的应用模型、组件再用、一致化的安全模 型以及灵活的事务控制。使用j 2 e e 平台开发应用程序不仅可以使开发速度加快，而 且所开发出来的应用程序将是平台独立的，基于组件的j 2 e e 解决方案不会被束缚在 任何一个厂商的产品a p i 上面，目前市场上几乎所有的j 2 e e 产品，如b e a 的 w e b l o g i c 、i b m 的w e b s h p e r c 、s u n 的i p l a n e t 、开放源代码的j b o s s 等系统，它们都 支持平台独立性1 2 6 。具有平台独立性的图书馆系统是很重要的，因为在我国，由于各 类图书馆数量众多，规模也有很大区别，各图书馆受技术力量及资金支持等方面因素 的影响，其系统的平台很难取得一致。因此，为了使开发出来的图书馆系统能适应不 s 华中科技大学硕士学位论文 同图书馆的需求，很多图书馆管理系统都考虑建立在j 2 e e 平台上。 2 2 1j 2 e e 技术的优点 j 2 e e 规范的制定机制以及j 2 e e 规范所提供的众多优秀的技术，为搭建具有开放 性、灵活性、重用性以及安全性的系统提供了强大的支持。概括起来，j 2 e e 技术具 有以下几点优点f 2 刀。 ( 1 ) 高效开发性 ( 2 ) 开发性 ( 3 ) 众多源代码支持性 ( 4 ) 可重用性 ( 5 ) 易扩展性 ( 6 ) 灵活性 ( 7 ) 安全性 j 2 e e 的基于组件的开发模式使得应用程序的重新部署非常简单，如果采用基于 j 2 e e 平台上的工作流技术，那么不仅系统的功能模块可以很容易的根据各种不同规 模的图书馆进行重新部署，而且还可以根据各图书馆的不同工作流程重新发布系统。 例如，在大型图书馆系统中就需要一个完整的编目模块，而一个中小型的图书馆系统 则可能是直接使用第三方的编目数据，或者只做简单的编目：在工作流程方面，大的图 书馆系统中很多工作流程相比较于中小型图书馆系统也有很大区别，即便是同一类型 的图书馆其工作流程也可能很不一样，例如大型图书馆系统的编目过程可能多达2 0 多个步骤，如简单编目、回溯编目、详细编且、查重、著录等过程，开发系统时不大 可能指望图书馆都采用系统中规定的流程。现有的大多数图书馆系统软件都是针对某 一类型的图书馆专门设计的，很难将这些系统移植到其它类型的图书馆中，而措施则 往往是针对不同类型的图书馆，根据其功能需求及工作流程重新设计一套系统。而在 j 2 e e 平台中，如果系统不需要某项功能模块，那么只需要在部署时从配置文件中删 除就可以了在基于工作流的系统开发中，例如b e a 的工作流开发平台 w e b l o g i e i n t e g r e t i o n 及i b m 的工作流开发平台m q s e r i e s ，它们将业务逻辑细分为各予 功能模块，如各e j b 或j a v e l a s s ，然后在工作流管理系统中重新组合，由工作流管理 系统自动运行，这样，各子业务过程就可以重新以各种不同的组合顺序执行，从而达 到适应各种不同图书馆的需求。 在j 2 e e 平台上开发的系统遵循m v c 设计规范，即模型、视图和控制器架构1 2 s l 9 华中科技大学硕士学位论文 ( m o d e l ，v i e w ，c o n t r o l l e r a r c h i t e c - - t u r e ) ，模型( m o d e l ) 提供应用业务逻辑，对应j 2 e e 中的e j b 类；视图( v i e w ) 则是其在屏幕上的显示，包括h t m l 页面、j s p 页面、s w i n g g u i ； 而控制器则是s e r v l e t 、j a v a b e a n 类，它用于管理用户与视图发生的交互，它处于视图 和数据之间，对视图如何与模型交互进行管理。通过使视图完全独立于控制器和模型， 就可以轻松替换前端客户程序。将控制器和模型分开可以在不影响模型的情况下改变 控制器，也可以在不影响控制器的情况下改变模型。 2 2 2 基于j 2 e e 技术的图书馆管理系统体系结构 j 2 e e 体系结构大致可以分为四层，即客户层、w e b 层、业务层和企业信息系统 层1 2 9 】。基于j 2 e e 平台的应用系统可以是基于w e b 的，也可以是不基于w e b 的一般应 用程序。在一个基于w 曲的j 2 e e 应用中，用户的浏览器在客户层运行，并从一个 w e b 服务器上下载w e b 层中的静态h 嘲l 页面或由j s p 、s e r v l e t 生成的动态h t m l 页面。在一个不基于w e b 的j 2 e e 应用程序中，运行的是用j a v a 中的s w i n g 技术开发 的客户程序，或者是用其它编程语言如d e l p h i 、v c 等开发的客户程序，它们在访问 e j b 时并不需要经过w e b 层。这样的客户端结构在图书馆系统中是很常用的，例如读 者查询一般会提供基于应用程序的客户端供工作人员使用，提供网上查询的客户端供 读者通过网络查询。 w e b 层可以由j s p 页面、基于w e b 的a p p l e t 以及显示h t m l 页面的s e r v l e t 组成。 运行在w e b 层的w e b 组件依赖容器来支持诸如客户请求和响应及e j b 的查询等。 业务层也被称作e j b ( e n t e r p r i s e j a v a b e a n ) 层，作为解决某个特定业务领域所需要 的业务代码一般是由运行在业务层的e j b 来执行。一个e j b 从客户程序处接受数据， 对数据进行处理，再将数据发送到企业信息系统层存储；从企业信息系统层中检索数 据，并将数据处理后送回到客户程序。 企业信息系统层运行企业信息系统软件，这层包括企业基础设施系统，例如企业 资源计划( e r p ) 、大型机事务处理、数据库系统及其它遗留信息系统。设计一个大型 的图书馆系统时将很难避免同时有新旧两个系统同时并存的情况，尤其是系统所使用 的数据库可能会更改，例如由于资金的支持而把原有的小型数据库系统升级到o r a c l e 等大型数据库系统，这种情况对系统的开发造成很大的困难，而使用j 2 e e 平台则可 将这种风险降到最低，开发人员甚至不用考虑具体数据库的情况而完全由e j b 容器来 管理数据库的访问。 e j b 是j 2 e e 平台中最核心的技术，它可以分为实体b e a n ( e n t i t y b e a n ) ，会话 1 0 华中科技大学硕士学位论文 b e a n ( s e s s i o n b e a n ) ，e j b 2 0 中还增加了消息驱动b e a n ( m e s s a g e d r i v e n b e a n ) 。一个会话 b e a n 代表与客户程序的一个短暂的会话，而且可链执行数据库读写操作，它可以是有 状态的，即b e a n 中包含代表客户程序的会话状态；也可以是无状态的，即它没有用于 某个特定客户程序的任何状态信息，它们通常用于提供不保持任何特定状态的服务器 端行为。而一个实体b e a n 则代表一个数据库中的数据及作用于该数据的方法，并且 实体b e a n 自动支持事务，实体b e a n 与数据库中的数据保持同步有两种方法：即b m p 和c m p ，b m p 即是由b e a n 来管理数据持久性，这时诸如事务、安全、同步等数据库 操作要由b e a n 自己来处理；而c m p 是由e j b 容器来管理数据持久性的，事务、安全、 同步等数据库操作可自动由容器来完成，这样可大大减少程序员的编码量，并提高程 序的可移植性能，即便以后改变了程序所需要的数据库，程序也不需要改动，而只需 要在e j b 容器中重新部署，这一点在传统的图书馆系统中是很难实现的，因为在传统 的图书馆系统中，即便数据库中某个表的字段名称有一点改动，那么程序也要重新编 码、编译。 s e r l e t 是实现动态内容的一种简便的、平台独立的方式，类似于a s p 、p h p 及其 它如p e r , 等c g i 语言一样。j s p 页面是开发s e r v l e t 的一种基于文本的、以显示为中 心的方式。j s p 页面提供了s e r v l e t 的大部分优点，并且，当与一个j a v ab e a n 类结合 在一起时，就提供了一种使内容和显示逻辑分开的简单方式。分开内容和显示逻辑的 好处是使程序员的分工更加细致，处理显示的程序员不用精通业务逻辑的处理，而处 理业务逻辑编程的程序员也不必精通h t m l 等显示方面的技术，这对于提高程序的性 能是很有用的，并且使开发的难度大大降低。 开发分布式应用程序是j 2 e e 的一大优势1 3 0 l ，利用j 2 e e 平台可以很轻松的实现数 据库的分布式处理和业务逻辑的分布式处理。例如，在一个学校图书馆系统中，主要 部分是图书馆中心的系统，其次是各系、院的资料室，在开发系统的时候并不需要知 道这些系、院资料室的数据库的位置，而只需要预先分配一个j n d l 名字，程序根据 这个名字找到相应的数据库；然后在发布应用程序的时候根据数据库的位置在j 2 e e 服 务器中配置数据源d a t a s o u r c 鬻，并把这个数据源对应到j n d l 名字即可实现对数据库 的访问。另外，利用j 2 e e 的j t a 事务支持，就可以很容易地在各分布的数据库问实 现分布事务管理。 用j 2 e e 平台来开发一个图书馆系统，它与传统的c s 结构的图书馆系统最大的区 别是：m v c 分层结构清晰，分布式和可移植性更强 引l 。这个系统的客户端可以是基于 华中科技大学硕士学位论文 浏览器的，也可以是基于用各种编程语言开发的应用程序。 ( 1 ) 客户端 系统的客户端有两种方式：基于浏览器结构和基于应用程序，其中流通模块的读者 查询、图书续借、图书预约、借阅状况查询、书目查询模块、公共服务模块的只历查 询、公告发布、新书通报、读者留言板，馆际借阅模块等可以用基于浏览器的客户端。 流通模块中的借阅、编目模块、采访、系统管理模块等可以用基于s w i n g 技术的j a v a 应用程序。当然，各功能模块可以同时采用两种结构。客户端的主要功能是负责用户 界面的显示，这一点于传统的系统有很大差别，其应用程序部分基本上是基于c s 结 构的胖客户型应用软件，其业务逻辑和界面显示被融合在一起，这样不仅使客户端的 程序显得很庞大，而且在修改程序时也很不方便。而在j 2 e e 平台中，系统的业务逻 辑都放在e j b 中处理。客户端的开发人员并不需要精通图书馆的业务过程，而且即使 客户端修改失误也不会导致业务处理方面韵混乱。 ( 2 ) w e b 层 基于浏览器的客户端将请求发送到w e b 层，由j s p 、s e r v l e t 处理。j s p 主要用于 生成动态的h t m l 页面，而所涉及的数据库访问、业务处理则由s e r v l e t 或j a v a b e a n 处理。w e b 层与客户端之间一般传递的是h t m l 数据，但是利用x m l 技术就可以进 一步把显示与数据分离，利用j s p 或s e r v l e t 生成x m l 流发送到客户端，然后客户端 用x s l t 或j a v a s c r i p t 技术将内容转换为h t m l 显示出来，并在h t m l 中利用 j a v a s c r i p t 等脚本语言触发事件，将数据编码成x m l 流发送到服务器，其体系结构如 图2 ，在这个结构中，w e b 层有一个主控制器，它的主要功能是用于将客户端发送来 的请求分发给不同的w e b 层组件处理，各w e b 组件返回到客户端的数据必须是x m l 流数据。 ( 3 ) 业务逻辑层 业务逻辑层是基于j 2 e e 平台的应用开发中的关键，业务处理组件的重用可以大 大减少编码量，并使以后的维护非常方便。在传统的图书馆系统中，基于b s 结构的 功能模块中开发的业务处理模块，如c g i 程序，很少会被c s 部分的模块调用，而是 要重写一个相同的业务处理模块供c s 结构的功能模块调用。例如，一个读者查询处 理，在c s 结构部分要用d e l p h i 开发查询功能模块，而在b s 结构部分则要用a s p 开 发一个完全相同的功能模块：而在j 2 e e 平台中，只需要开发一个查询处理的会话b e a n ， 然后基于浏览器的应用和基于s w i n g 的应用程序都访问这个会话b e a n 获得处理结果。 华中科技大学硕士学位论文 业务逻辑功能模块中将对数据库操作，但是数据库的操作方法不会提供给调用这 个e j b 的客户端，而只向客户端提供业务方法的调用。在e j b 的规范中规定：每个e j b 由本地接1 ( h o m e i n t e f f a c c ) 、远程接d ( r e m o t e i n t e r f a c e ) 以及e j b 的实现( b e a n ) 三部分 组成，客户端通过调用本地接口中的方法创建或查找到e j b 容器中的