（企业管理专业论文）基于SMS的移动增值SWAD系统的开发与实现.pdf

摘要 摘要 移动通信和互连网的发展使移动运营商不满足于单单通过提供传统的语音业 务来盈利，手机终端用户也不满足于接受单一的语音业务服务。因此，多种多样 的移动增值业务应运而生，在诸多的业务中以短消息业务应用的最为广泛：新闻 速递，天气预报，股票信息，移动定位，航班信息，手机银行等。本文所建立的 s w a d 移动广告系统是短信息的又一全新应用，它将为大型企业提供一种新的宣 传企业形象、进行产品广告的平台，同时为手机用户提供了一种新的服务。本系 统的建立能够创造一个移动运营商、手机用户、企业用户三方盈利的模式。 本文从系统开发的观点，按照系统开发的步骤，从需求分析到最后系统的实 现进行了详细的介绍。首先，重点论述了系统开发所依据的技术基础，例如j 2 e e 体系结构中的用于开发w e b 组件的s e r v l e t 和j s p 技术，用于建立数据库连接的 j d b c 技术以及用于提供短消息服务的短信网关技术。接下来，从手机用户、企 业用户和移动运营商三方面详细介绍了系统所提供的功能及其设计实现，并且给 出系统在o r a c l e8 i 数据库中的数据结构设计，系统的网络结构图，数据流程图 等。最后，详细介绍了系统开发过程中所采用的出错控制策略及接口协议和设计。 关键字：移动增值s w a d 短信网关j 2 e e 些! ! 坠! ! a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h em o b i l ec o m m u n i c a t i o na n di n t e r a c t ，m o b i l eo p e r a t o r c a i ln o tb es a t i s f i e dw i t ho n l yp r o v i d i n gc u s t o m e r sw i t hv o i c eb u s i n e s s a l s om o b i l e u s e r sa r en o ts a t i s f i e dw i t hg e t t i n gs i n g l es e r v i c ef r o mo p e r a t o r s s om a n y k i n d so f m o b i l ev a l u e a d d e ds e r v i c e sa r ec r e a t e d b u ts m s ( s h o r tm e s s a g es e r v i c e ) i sa p p l i e d m o s tw i d e l y i ti su s e df o rn e w st r a n s f o r m a t i o n ，w e a t h e rf o r e c a s t ，s t o c k si n f o r m a t i o n , a n dm o b i l eb a n ke t c s w a d ( s h o r tm e s s a g ea d v e r t i s e m e n ts y s t e m ) i sa n o t h e r n e w a p p l i c a t i o ns y s t e m b a s e do i ls m s i tw i l lp r o v i d eg r e a te n t e r p r i s e sw i t hap l a t f o r mb y w h i c h t h e y c a n p r o p a g a n d a t h e i ri m a g e sa n dt h e i rp r o d u c t s mt h es a l t l et i m e ，s w a d w i l lg i v ean e ws e r v i c et om o b i l eu s e r s f r o mt h ev i e wo f s y s t e md e v e l o p m e n ta n da c c o r d i n g t os y s t e md e v e l o p m e n ts t e p s ， t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ep a p e rc o n t e n t sf r o mn e e d sa n a l y s tt os y s t e mr e a l i z a t i o n f i r s t l yt h ep a p e rg i v e ss o m ei m p o r t a n tt e c h n o l o g i e su s e di ns w a d ，s u c h a ss e r v l e t s a n dj s pw h i c hi s u s e df o r d e v e l o p i n g w e bc o m p o n e n t s ，j d b c ( j a v ad m a b a s e c o n n e c f i v i t y ) w h i c hi su s e df o rc o n n e c t i n gd a t a b a s e ，s m g ( s h o r tm e s s a g eg a t e w a y ) w h i c hi su s e df o rs e n d i n ga n dr e c e i v i n gs h o r tm e s s a g eb yc o n n e c t i n gt o m o b i l e o p e r a t o r s s m s c a c c o r d i n g l yt h ep a p e rg i v e ss y s t e m f u n c t i o n sa n ds y s t e m r e a l i z a t i o ni nd e t a i l s f i n a l l y , t h ep a p e rg i 、，e si n t e r f a c ep r o t o c o l sa n dt h es t r a t e g yf o r c o n t r o l l i n gm i s t a k e s k e y w o r d s ：m o b i l ev a l u e a d ds e r v i c e ，s w a d ，s m g j 2 e e 独创性声明 y 6 2 7 4 1 4 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得丞洼王些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 力承岩签字日期：力忤月2 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特 授权丞洼王些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编咀供查阅和借阅。同意学校向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：歹易衣肖导师签名 搬愈了 签字日期：加笋年月s 日 签字日期：d ”哞月，2 日 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 1 引言 随着移动通讯市场的发展，传统的语音业务已经不能满足广大用户的需求， 同时移动通讯技术的发展也为运营商推出其他增值业务提供了可能性。目前风靡 全世界的移动短消息业务即是其中最为流行、应用最为广泛的一种。在欧洲，短 消息服务已经成长为电信运营商的重要收入来源，每个月有近5 0 亿条短信息被 发出，平均每位手机用户每月要发送出2 5 条短信息。欧洲主要的无线运营商每 月要处理超过3 亿条短信息，而且这个数字还在以每月1 0 至u1 5 的速率增长。 在芬兰的手机用户每月的话费账单上，平均5 0 出自短信息服务。短信息服务像 风暴一样席卷欧洲大陆。在日本，短消息及移动互联网业务仅用了1 年半时问便 实现了赢利的目标，目前己培育成一个3 0 亿美元的巨大市场。目前我国拥有超 过2 亿的手机用户，还有数目众多的p d a 和掌上电脑，这些移动终端构成了移动 增值业务的巨大的潜在市场。2 0 0 3 年中国移动的短消息业务总量达到了7 5 0 亿 条。中国移动“移动梦网”合作模式和中国联通“联通在信”合作模式的的推出， 为广大s p 厂商提供了移动增值服务的平台，极大地推动了短消息业务的发展。 目前的短消息服务内容可谓包罗万象：新闻信息速递，股票信息，天气预报，列 车航班查询，短信求职，幽默笑话等等。但目前的大多数服务局限于个人手机用 户，没有考虑到众多的企业用户，而且没有形成用户之间的互动。本论文所设计 实现的s w a d ( s h o r tm e s s a g ea d v e r t i s e m e n t ) 移动短消息广告系统，通过运营 商短消息平台将手机用户、企业和运营商三家联系起来。此系统的搭建将为企业 商家提供一个不同于电视，报纸，网络等媒体的全新的广告渠道，为手机用户提 供了解产品的渠道，并且在此过程中用户还可以得到一定的话费赠额。这将大大 的提高用户参与的积极性。 1 1 移动增值业务的概念 移动增值业务是指在原有通信网基本业务( 电话、电报业务) 以外开发的业 务，如短消息( s m s ) 、数据库检索、数据处理、电子数据互换、电子信箱、电子 查号和电子文件传输等业务“。在诸多增值业务中，短消息( s m s ) 服务因其价格 低廉、使用方便、信息传递准确及时、存储转发离线通信等优点而备受用户欢迎。 大多数的增值业务都是基于移动通信和互联网的融合形成的移动互联网。移动互 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 联网日新月异的发展正深刻的影响、改变着今天人们的生活和思维方式。移动互 联网的灵活、便捷、高效，以及移动终端体积小而易于携带等优势使得用户不受 时空地域的限制，可以随时随地获取所需信息。而融合了多种应用和增值服务的 移动互联网不仅能为人们提供信息服务，帮助人们有效地安排工作和生活，更能 提供安全的交易服务，使人们放心地享受如买卖股票、娱乐消费、购物、缴费、 订票、订房等丰富多彩的移动支付服务。可见，移动增值业务向各行业领域的 纵深发展和渗透已经成为移动领域的发展趋势，它的健康发展能够带动商业信息 和日常信息的有效沟通和交流、促进移动数据业务在语音业务饱和的新形势下的 茁壮成长。 移动梦网是中国移动向移动客户提供的数据应用业务的统一品牌：移动梦 网通过为各s p ( 服务提供商) 提供“公平、开放、多赢”的商业运营环境，向 移动客户创造全新的移动互联网空间。中国移动通信集团将通过与众多s p 的合 作向移动客户提供一个琳琅满目、应有尽有的数据应用服务超市，客户可以在 这个超市里根据自己的心情挑选自己喜欢的服务，这些服务种类包括：通信类、 信息类、娱乐类、商务类及位置服务、广告等特殊业务。目前与中国移动进行 合作的s p 已近五百家，包括新浪、搜狐、网易、2 6 3 等一些知名的门户网站， 也包括一些有很强创新性和特色的网站，如腾讯q q ，灵通网及1 6 8 w a p 等。 联通在信是中国联通为移动用户推出的无线数据业务，目前主要提供基于短消 息平台的订阅和点播业务。中国联通通过1 6 5 网提供联通无线数据服务，还将联 合无线数据业务内容月艮务提供商( 以下简称s p ) 向联通用户提供各类无线数据 服务。 1 2 短信系统的发展及一般业务流程 1 2 1 短信系统的发展阶段 ( 1 ) 第一阶段，以短信中心为主要的业务提供及信息提供的时期。在此阶 段，短信中心是唯一的信息提供者及数据传输通道，从而造成信息量少，且各短 信中心的信息来源不一致。这一阶段是短信信息服务的独立发展时期。 ( 2 ) 第二阶段，以互联网上的信息作为短信的主要信息来源，由互联网上 的s p 直接与各s m s c 相沟通，建立信息交换的接口。其特点是，由信息的极大富 有者s p 作为信息的提供者，弥补了原来s m s c 的不足。这一阶段是短信业务的急 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 剧扩展时期。 目前短信业务正处在业务发展的第二阶段，其主要的业务特征模式就是依附 干原有的手机信息传递方式( 短消息) ，将互联网上的巨大信息量根据用户的要 求通过手机的短消息方式传递给用户。这一发展模式，将传统的信息提供与信息 服务的合二为一彻底分离j 体现了一种传统业务与互联网相结合的发展模式。在 这一阶段，中国移动推出了“移动梦网”业务，而中国联通也推出了“联通在信” 业务。通过这两个平台广泛开展同全国各地众多s p 的增值业务服务。 1 2 2 短信业务系统的流程 短信应用系统一般涉及到如下三方： 手机用户 个人终端手机用户 净移动运营商 指经营移动数据业务的运营商，中国目前的移动运营商只有中国移动和中国联 通两家。 s p 厂商 s p ( s e r v i c ep r o v i d e r ) 是信息内容提供商的简称。这里所说的s p 主要指通过移 动运营商的移动平台向移动用户提供各种信息服务的厂商。 从图1 1 划可看出，手机用户使用短信( 移动) 业务的过程，类似通过互联网 访问特定的网站。只是用户利用手机通过移动运营商( 中国移动联通) 与i n t e m e t 联接而不是常用的电脑。 图卜1 短信系统应用流程 f i g u r e l - 1t h ea p p l i c a t i o np r o c e s so fs m ss y s t e m 从图中可以看出短信应用是由用户发出的上行短信( m o 用户发送短信) 到应 用端，返回结果称为：下行短信( m t 用户接收短信) 。不同之处在于，应用可 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 以在没有上行的情况下，主动发起下行信息，用户被动接收。运营商的网关包 括：移动网关( i s m g ) 和联通网关( $ m g ) ，分别以c m p p 或s g i p 协议与应用提供商 ( s p ) 连接。 1 3 本论文的结构 第一章引言部分详细介绍了移动增值的一些基本概念和短信系统的业务流 程： 第二章分析了s w a d 系统的业务流程和用户群体： 第三章介绍了系统所建立的技术基础j 2 e e 平台及其关键技术 第四章介绍了系统的总体设计，给出网络结构图和数据流程图等 第五章、第六章分别介绍了系统的最重要的两部分短信网关和业务系统 的设计和实现。 第七章介绍了数据访问策略的选择和实现。 在后边的几章中主要简要介绍了系统的安全解决策略和运行环境，并对系统 进行了总结，对未来技术的发展做出了展望。 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 2 。s w a d 项目需求分析 随着国民经济迅速发展，市场竞争日益激烈，树立宣传和扩大企业形象成为 企业发展的关键。通讯技术的日益发达，通信手段的增加和通讯方式的日益方便， 恰好能够满足企业宣传企业形象的需求。目前，我国的移动手机用户已超过一亿 人。手机的普及也正从高收入、中青年的群体慢慢波及到社会的各行各业各个年 龄段。手机正在逐步成为人们日常工作、联络的主要通讯手段，像在广州、厦门 等地，手机用户已超过当地固定电话数。g s m 短消息具有手机用户多，使用简单 方便，使用费较低，可以开展多项增值服务等优点。中国绝大部分手机均支持中 文短消息。在中国大规模发展g s m 短消息应用的基本条件已经成熟。 基于对以上现状的分析，我们认为充分利用这个不断扩大的用户群体，利用移 动通讯这一广告媒体来推广企业的产品，树立企业的品牌是一个对广大用户、企 业厂家、以及移动通讯运营部门“三赢”的解决方案。 2 1 s 眦d 系统的业务系统模型 s w a d ( s h o r tm e s s a g ew i r e l e s sa d v e r t i s e m e n t ) 平台将为手机用户提供一 种新型的服务。通过预定该项服务，手机用户通过接收短消息，回答相关问题而 得到一定的话费折扣或购买商品折扣。这是一种新型的多方受益的服务模式。通 过该项服务，手机用户通过阅读短信，回答问题而得到了一定的消费知识和消费 信息，得到了话费折扣或消费折扣；运营商为自己的用户提供了更多的服务，有 效地利用了网络资源和短信中心资源，得到了广告商提供的广告费用；而厂家则 将广告信息送到具备较强消费能力的用户，用户阅读的比例很高( 因为要根据接 收信息回答问题) ，得到了消费者对其产品和服务的反馈，扩大了市场份额；而 广告代理则增加了新的广告媒体和渠道。s w a d 系统的业务系统模型如图2 一l 所 示： 基于5 m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 图2 1s w a d 系统业务模型图 f i r g u r e 2 1t h eb u s i n e s sm o d e lo fs w a ds y s t e m 如图2 - 1 可见，整个系统运作后将会有如下益处： 1 、提高运营商的市场知名度和影响力，吸引更多的用户使用运营商的各种数据 服务，为将来移动宽带数据服务打下良好的用户基础。同时移动通讯运营商也可 从中获得丰厚的回报。 2 、为广大手机用户提供优质的、实惠的移动信息服务，使用户不但可以从广告 信息中受益，同时享受话费的折扣服务。 3 、企业用户提供一个新的宣传自己产品和服务的窗口，同时获得宝贵的用户资 料和反馈信息，为进一步开拓市场创造良机。 2 2s w a d 系统的用户商家分析 大商场，大超市 对信用卡消费群、集团购买、重点客户群作商业活动广告、新品宣传、打折及 联谊活动通告。 与供货商联系。 商场、超市企业内部联系、管理。 可升级为总店与分店的每r 商务数据传输。 专业市场、大型批发商 公布同行业商品渊剂、商品价格指导。 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 对市场各摊位公共商业活动的联系。 市场内大经营单位( 户) 对自有客户进行商业促销 联系同一商品的众多供应商。 大型宾馆、大型娱乐场所 与重点大客户、固定客户源( 如旅行社、大公司等) 联络，发布客房、打折、 娱乐活动信息。 企业内部联系、管理 大型旅行社 与宾馆、餐饮、购物、游乐及车票、飞机票等单位联络，发布客源情况，要求 相关单位回传有关信息。 与各导游、司机等相互联系，进行企业内部调度、通知管理。 汽车站、火车站、飞机场 对重点、固定客源( 如旅行社、外贸公司、各定点定票单位等) 公布票务及相 关情况( 如高速公路情况、火车临时加快列车及晚点情况、飞机增加航班及天 气原因延时开航等) 。 企业内部联系。( 如长途汽车司机、列车长相互联络) 大型企业、事业单位 企业与各地经销商、重点客户联系，发布产品信息及新品通告。 与各地本单位业务人员、出差人员联系。 各专门管理的政府事业性单位公示有关政策、消息( 如工商局年检及抽查通知、 税务局税款情况、气象局对特约单位每日发布天气情 大型医院、大型书店 各特色医院或各医院特色专科、专家门诊，病员可提前预约，医院视情况发通 知，定时前来就诊。 与药品供应商联络( 如同一药品供应商群，回传商品竞价) 。 急诊或突发事件通知各科医生( 医生可在院外) 。 书店批发商通知固定客源、重点客源( 如学校、经销网点) 新书目录、价格及 各种相关情况( 电可以发布音、像制品情况) 。 报社、电视台、电台 报社与各发行站联系、与各记者、各特约通讯员联系( 野外可回传新闻数据) 。 电视台、电台与在外各记者联系。 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 与固定广告客户、重点广告客户进行有关广告方面的宣传。 石油公司( 其它连锁经营模式的公司) 与各地的加油站站长联系 油品调价通告 活动通知 各种需面向公众、信息公开或秘密、传达及时的单位均可采用该短消息系统。 2 3 系统总体技术要求及设计目标 随着现有移动用户使用短消息的规模进一步扩大，以及s w a d 业务的可发 展前景，要求s w a d 系统的处理能力必须具有可扩展性；此可扩展性应表现在 s w a d 的服务昂器系统处理能力的增加和系统短消息的交换能力。设计时需要考 虑一下问题。 平台需要与不同的网关以不同的协议连接，而且也存在版本升级的问题。所 以与网关的接口模块是组件化的，可以按需要动态加载。 应用模块与接口模块之间存在一对多的关系。不可能为不同的网关协议定 制不同的应用。所以应用与接口之间必须是无关性的，即：应用无需了解接 口的属性，反之也一样。 应用的个数、种类是多变的。所以应用模块也是组件化的，可按照一定的规 则挂接或脱离。同时应用也有可能由合作者提供，所以应用的对外接口也是 需要的。 同时下行的信息可以按照不同的规则路由到指定的网关。上行信息也需要路 由到指定的应用。而这些动作不应当由接口或网关承担。 对于不同的网关及应用都需要分别做计费、统计、同志管理。以满足与运营 商核对账单，与应用的合作者提供分账的明晰。 2 4 系统接口规范要求 短信网关接口：s w a d 系统与s m c ( 短消息中心) 采用s m p pv 3 4 协议进行连接， 接 i 网关要具备流量控制功能； 汁费网关接口：系统对计费详单按照每日进行统计，生成h t p 文本文件，供 计费与营帐系统进行对帐与核查。 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 2 5 系统可靠性指标要求 为了保证本次项目系统正常稳定运行，系统设备应满足如下技术指标 系统无故障工作时间( m t b f ) ：不小于3 0 0 0 0 小时： 系统故障恢复时间：小于1 5 分钟； 系统具各较高的可靠性与容错性： 所有设备应能在以下供电变化范围内正常工作 交流：2 2 0 v 4 - t o y 直流：4 8 v 6 v 2 6 软件技术要求 软件要求为模块化结构，保证安全可靠，具有容错能力。 提供的软件应能满足确保系统正常运行所需的管理、运营、维护等有关的全 部软件。 提供的软件应为最新版本，必须满足国家的相关规范，且不同时期软件版本 应能兼容。同时要保证网络安全可靠及扩容和版本升级方便。 提供的软硬件设备应容易进行升级和扩容。应保证其产品升级时不能中断业 务，并提供设备扩展方面的计划和方案。 故障监视和诊断 软件能及时发现故障并发出告警，能够自动恢复系统，不影响任何已建立的 业务连接。 兼容性及升级 不同时期软件版本应能向下兼容，软件版本易于升级，且在升级的过程中不 影响系统的性能与运行。 垩主! 堕塑整垫塑篁! 坠! 墨竺塑茎垄皇塞翌 3 系统建立的技术基础 3 1j 2 e e 平台简介 j a v a 于1 9 9 6 年由s u n 公司推出，当时它的主要用途是制作产生动态网页的 a p p l e t 。后来，人们发现j a v a 的“一次开发，多次运行”、纯面向对象的特性、 垃圾回收机制和内置的安全性特别适合于开发企业应用系统。于是，企业应用开 发商纷纷在j a v a 标准版的基础上各自扩展出许多企业应用a p i ，其结果导致基 于j a v a 的企业应用呈爆炸式增长。但是各企业系统a p i 之间又不能相互兼容， 破坏了j a v a 的平台独立性。鉴于此，s u n 公司联合i b i i 、o r a c l e 、b e a 等大型企 业应用系统开发商于1 9 9 8 年共同制订了一个基于j a v a 组件技术的企业应用系统 开发规范，该规范定义了一个多层企业信息系统的标准平台，旨在简化和规范企 业应用系统的开发和部署。这一规范和其定义的平台就构成了j 2 e e 。目前j 2 e e 的最新版本是j 2 e e1 3 。需要再次指出的是，j 2 e e 本身是一个标准，而不是一 个现成的产品( 虽然现在有很多符合j 2 e e 标准的产品) ，它由以下几个部分组成： j 2 e e 规范。该规范定义了j 2 e e 平台的体系结构、平台角色及j 2 e e 中每种服 务和核心a p i 的实现要求。它是j 2 e e 应用服务器开发商的大纲。1 。 j 2 e e 兼容性测试站点。s u n 公司提供的一个测试j 2 e e 应用服务器是否符合 j 2 e e 规范的站点，对通过该站点测试的产品，s u n 公司将发放兼容性证书。1 。 j 2 e e 参考实现。即j 2 e es d k ，它既是s u n 公司自己对j z e e 规范的一个非商业 性实现，又是为开发基于j 2 e e 企业级应用系统原型提供的一个免费的底层开发 环境嘲。 j 2 e e 实施指南。即b l u e p r i n t s 文档，该文档通过实例来指导开发人员如何去 开发一个基于j 2 e e 的多层企业应用系统。1 。 3 2j 2 e e 体系架构 1 2 e e 规范定义了一个基于组件的多层企业应用系统开发平台，其逻辑结构 如图2 1 所示。图中的椭圆形表示组件，大矩形表示容器，包含向下文字的小矩 形表示a p i ，箭头表示访问，箭头线上的文字表示相应的协议。 j 2 e e 是一个基于组件一容器模型的系统平台，其核心概念是容器。容器是指 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 为特定组件提供服务的一个标准化的运行时环境，j a v a 虚拟机就是一个典型的 容器。组件是一个可以部署的程序单元，它以某种方式运行在容器中，容器封装 了j 2 e e 底层的a p i ，为组件提供事务处理、数据访问、安全性、持久性等服务。 在j 2 e e 中组件和组件之间并不直接访问，而是通过容器提供的协议和方法 来相互调用。组件和容器间的关系通过“协议”来定义。容器的底层是j 2 e e 服 务器，它为容器提供j 2 e e 中定义的各种服务和a p i 。一个j 2 e e 服务器( 也叫j 2 e e 应用服务器) 可以支持一种或多种容器。 图3 - 1j 2 既体系结构图 f i r g u r e 3 1t h ea r c h i t e c t u r eo fj 2 e e 在图3 1 中，可以看到每个容器的服务包括两部分：j 2 s e ( j a v a2p l a t f o r m s t a n d a r de d i t i o n ) 和一组扩展的服务。这是因为j 2 e e 是以j a v a 标准版为基础 的，各容器在j 2 s e 之上再根据需要提供一些扩展的服务，如目录服务、事务管 理、数据访问、消息机制、安全性等。 3 3 基于j 2 e e 平台的多层应用模型 从应用的角度来看，j 2 e e 为企业应用系统的开发提供了一种多层分布式企 业应用模型。在j 2 e e 中，应用逻辑按功能不同可以划分为不同类型的组件，各 组件根据它们所在的层分布在不同的机器上，共同组成一个基于组件的分布式系 统。如图3 2 所示，j 2 e e 定义了一个典型的四层结构，分别是客户层、w e b 层、 商业逻辑层和企业信息系统层。 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 图3 - 2 基于j 2 旺的多层应用模型 f i g u r e 3 2t h ea p p l i c a t i o nm o d e lb a s e do uj 2 e e 客户端 这一层组件对应于j 2 e e 应用程序的客户端。j 2 e e 应用程序的客户端可以是 基于w e b 方式的( 例如w e b 页面，a p p l e t ) ，也可以是基于传统的应用程序模 式的，也可以是移动设备如手机、掌上电脑等。 w e b 层组件 j 2 e e 中w e b 组件可以是j s p 页面或者是s e r v l e t s 。按照j 2 e e 规范，静态的 h t m l 页面和a p p l e t s 不算是w e b 曾组件。w e b 层还可能包含某些j a v a b e a n 对象用来处理用户的输入，并把输入发送给运行在业务层上的e j b 进行处理。 业务层 在j 2 e e 架构中业务层主要是指e j b ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n ) 。业务层代码的 逻辑用来满足业务领域的需要，由运行在业务层上的e j b 处理。目前e j b 2 0 规范定义了三种e j b ： 会话b e a n 表示与客户端的临时交互，当客户端程序执行完后，会话b e a n 和 相关数据或状态就会消失。相反，实体b e a n 表示数据库表中的一行永久记 录，当客户端的程序中止或者服务器关闭时，就会有潜在的服务保证实体 b e a n 的数据行得以保存。 企业信息系统层 企业信息系统层包括企业基础建设系统，例如企业资源计划( e r p ) 、数据库 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 系统和其他遗留下来的信息系统。 在应用开发时，7 2 e e 定义的四层模型可根据实际情况灵活运用。由于除了 a p p l e t 外其他的组件都可以访问数据库、e j b 组件和企业信息系统，所以通过不 同层的取舍及组合，可以衍生出许多应用软件开发模型，如基于w e b 的四层模型、 基于桌面应用的三层模型( 不包括w e b 层) 、b 2 b 模型( 不包括客户层) 等。如 果应用系统比较简单，一般不用e j b 作为逻辑层，而直接用w e b 组件来实现商业 逻辑和数据访问，毕竟e j b 的开发和部署费用还相当高。 3 4j 2 e e 中的关键技术 3 4 1w e b 服务器t o m c a t 介绍 j 2 e e 平台提供了一个框架用来开发分布式的企业级应用。j 2 e e 架构中的各 项技术需要一个实现者，这个实现者要按照j 2 e e 的规范提供j 2 e e 应用程序所需 要的，主要是w e b 服务和业务组件服务。j 2 e e 应用服务器就是充当这个j 2 e e 技 术标准实现者的角色。目前有许多j 2 e e 应用服务器。有些大型服务器实现了j 2 e e 规范的全部特性，例如i b m 公司的w e b s p h e r e ，b e a 公司的w e b l o g i c 。它们实现 了业务组件e j b 和w e b 组件s e r v l e t ，j s p 的部署及服务。而有些服务器厂商则 着重实现j 2 e e 规范中的某些组件，比如我们在项目开发中所使用的w e b 服务器 t o m c a t 。t o m c a t 是j a v as e r v l e t2 2 和j a v a s e r v e rp a g e s1 1 技术的标准实 现，是基于a p a c h e 许可证下开发的自由软件t o m c a t 是一个免费的开源的 s e r v l e t 容器，它是a p a c h e 基金会的3 a k a r t a 项目中的一个核心项目，由a p a c h e ， s u n 和其它一些公司及个人共同开发而成。由于有了s u n 的参与和支持，最新的 s e r v l e t 和j s p 规范总能在t o m c a t 中得到体现。t o m c a t 被j a y a w o r l d 杂志的编 辑选为2 0 0 1 年度最具有创新的j a v a 产品，可见其在业界的地位。 t o m c a t 最新版本是4 0 x 。4 0 x 与3 x 的架构不同，而是重新设计的。 t o m c a t 4 o x 中采用了新的s e r v l e t 容器：c a t a l i n a ，完整的实现了s e r v l e t 2 3 和j s p l 2 规范。t o m c a t 提供了各种平台的版本供下载，可以从 h t t d ： a k a r t a a p a c h e o r g 上下载其源代码版或者二进制版。由于j a v a 的跨 平台特性，基于j a v a 的t o m c a t 也具有跨平台性。与传统的桌面应用程序不同， f o m c a t 中的应用程序是一个w a r ( w e ba r c h i v e ) 文件。w a r 是s u n 提出的一种 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 w e b 应用程序格式，与j a r 类似，也是许多文件的一个压缩包。这个包中的文件 按一定目录结构来组织：通常其根目录下包含有h t m l 和j s p 文件或者包含这两 种文件的目录，另外还会有一个w e b i n f 目录，这个目录很重要。通常在w e b i n f 目录下有一个w e b x m l 文件和个c l a s s e s 目录，w e b x m l 是这个应用的配置文 件，而c l a s s e s 目录下则包含编译好的s e r v l e t 类和j s p 或s e r v l e t 所依赖的其 它类( 如j a v a b e a n ) 。通常这些所依赖的类也可以打包成j a r 放到w e b i n f 下的 l i b 目录下，当然也可以放到系统的c l a s s p a t h 中，但那样移植和管理起来不方 便。在t o m c a t 中，应用程序的部署很简单，只需将自己的w a r 放到t o m c a t 的 w e b a p p 目录下，t o m c a t 会自动检测到这个文件，并将其解压。在浏览器中访问 这个应用的j s p 时，通常第一次会很慢，因为t o m c a t 要将j s p 转化为s e r v l e t 文件，然后编译。编译以后，访问将会很快。另外t o m c a t 也提供了一个应用 m a n a g e r ，访问这个应用需要用户名和密码，用户名和密码存储在一个x m l 文件 中。通过这个应用，辅助于f t p ，可以在远程通过w e b 部署和撤销应用。当然本 地也可以。 t o m c a t 不仅仅是一个s e r v l e t 容器，它也具有传统的w e b 服务器的功能一 一处理h t m l 页面。但是与a p a c h e 相比，它的处理静态h t m l 的能力就不如a p a c h e 。 我们可以将t o m c a t 和a p a c h e 集成到一块，让a p a c h e 处理静态h t m l ，而t o m c a t 处理j s p 和s e r v l e t 。这种集成只需要修改一下a p a c h e 和t o m c a t 的配置文件即 可。另外，t o m c a t 提供r e a l m 支持。r e a l m 类似于u n i x 里面的g r o u p 。在u n i x 中，一个g r o u p 对应着系统的一定资源，某个g r o u p 不能访问不属于它的资源。 t o m c a t 用r e a l m 来对不同的应用( 类似系统资源) 赋给不同的用户( 类似g r o u p ) 。 没有权限的用户则不能访问这个应用。t o m c a t 提供三种r e a l m ： 1 ) j d b c r e a l m ，这个r e a l m 将用户信息存在数据库里，通过j d b c 获得用户 信息来进行验证。 2 ) j n d i r e a l m ，用户信息存在基于l d a p 的服务器里，通过j n d i 获取用户 信息。 3 ) m e m o r y r e a l m ，用户信息存在一个x m l 文件里面，上面讲的m a n a g e r 应用 验证用户时即使用此种r e a l m 。通过r e a l m 我们可以方便地对访问某个应用的客 户进行验证。 在t o m c a t 4 中，还可以利用s e r v l e t 2 3 提供的事件监听器功能，来对应用 或者s e s s i o n 实行监听。t o m c a t 也提供其它的一些特征，如与s s l 集成到一块， 实现安全传输。还有t o m c a t 也提供 n d l 支持，这与那些j 2 e e 应用服务器提供 4 基于s m s 的移动增值s w a d 系统的开发与实现 的是一致的。通常所说的应用服务器( 如w e b l o g i c ) 与t o m c a t 有何区别。应用 服务器提供更多的j 2 e s 特征，如e j b ，j s ，j a a s 等，同时也支持j s p 和s e r v l e t 。 而t o m c a t 则功能没有那么强大，它不提供e j b 等支持。但如果与j b o s s ( 一个 开源的应用服务器) 集成到一块，则可以实现j 2 e e 的全部功能。我们的很多中 小应用不需要采用e j b 等技术，j s p 和s e r v l e t 已经足够，这时如果用应用服务 器就有些浪费了。而t o m c a t 短小精悍，配置方便，能满足我们的需求，这种情 况下我们自然会选择t o m c a t 。 基于t o m c a t 的开发其实主要是j s p 和s e r v l e t 的开发，开发j s p 和s e r v l e t 非常简单，可以用普通的文本编辑器或者i d e ，然后将其打包成w a r 即可。也可 以用另外一个工具a n t ，a n t 也是j a k a r t a 中的一个子项目，它所实现的功能类 似于u n i x 中的m a k e 。你需要写一个b u i l d x m l 文件，然后运行a n t 就可以完成 x m l 文件中定义的工作，这个工具对于一个大的应用来说非常好，我们只需在x m l 中写很少的东西就可以将其编译并打包成w a r 。事实上，在很多应用服务器的发 布中都包含了a n t 。另外，在j s p l 2 中，可以利用标签库实现j a v a 代码与h t m l 文件的分离，使j s p 的维护更方便。 t o m c a t 也可以与其它一些软件集成起来实现更多的功能。如j b o s s 集成起 来开发e j b ，与c o c o o n ( a p a c h e 的另外一个项目) 集成起来开发基于x m l 的应 用，与o p e n j m s 集成起来开发j m s 应用，除了我们提到的这几种，可以与t o m c a t 集成的软件还有很多。 3 4 2j d b c 技术介绍 j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 为j a v a 应用程序访问数据库提供了一个 统一的接口。通过j d b ca p i 可以在j 2 e e 平台和数据库之间建立连接，在 e j b ，j s p ，s e r v l e t 中都可以使用j d b c 对数据库进行各种操作，比如查询、修改、 存储、管理事务等”3 。j d b c 有一系列连接( c o n n e c t i o n ) 、s q l 语句( s t a t e m e n t ) 和处理结果集组成。其主要作用概括起来如下三个方面： a ) 建立与数据库的连接 b ) 向数据库发起查询请求 c ) 处理数据库返回结果集 j d b c 的构成结构如图3 3 ： 基于s m s 的移动增值s g a d 系统的开发与实现 图3 - 3j d b c 构成圈 f i g u r e 3 - 3 t h ea r c h i t e c t u r ev i e wo f j - i b c j d b c 驱动程序的类型驱动程序是用来解决应用程序与数据库通信问题的， j d b c 驱动程序分为4 种类型： a ) j d b c o d b c 桥 它是把j d b c 操作翻译成对应的0 d b c 调用，他的优点是可以访问0 d b c 能访问 的所有数据库，缺点是执行效率低其运行过程如下图3 4 所示： 图3 - 4j d b c - 0 d b c 桥 f i g u r e 3 - 4 t h eb r i d g eo fj - d b c - o d b c b ) 纯7 a v a 的j d b c 驱动程序( 本地部分) l a v a 驱动程序把j d b c 调用转换成对客户端0 r a c l e 等数锯库管理系统a p i 的调用。 薹! 坚笪移动增值s w a d 系统的开发与实现 图3 - 5 纯j a v a 的j d b c 驱动程序( 本地部分) f 堙u r e 3 - s t h e p u r e j a v a d r i v e r o f 3 d b c c ) 类型3 驱动程序将应用程序与中间件服务器连接，进而允许客户与后端多个数据库 连接，中间件服务器将应用程序的j d b c 调用映射到适应的数据库驱动程序上。 d ) 类型4 把j d b c 操作直接转换为不使用0 d b c 或本机a p i 的本机协议。 j d b c 数据库连接方式 1 ) 直接连接：由客户端j a v a 代码打开并维护。 2 ) 池连接：由j 2 e e 服务器打开和维护，服务在启动的时候会创建一定数量的 连接并保持，客户端程序需要连接时池驱动程序会返回一个未使用的池连接 并标记为忙。若当前没有空闲的连接，池驱动程序将新建一定数量的连接。 当使用池连接的调用完成之后，池驱动程序将此连接标记为空闲，这样其他 调用又可以使用此连接。在t o m c a t 4 x 中已经实现了数据库连接池的配置集 成。 3 4 3s e r v l e t 技术介绍 s e r v l e t 是j a v a 语言在w e b 服务器端的一种应用技术，是一种服务端的技术， 用来实现表示逻辑。它接受来自w e