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基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 二二二：= ：二： 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 摘要 随着学分制的普及，部分职业中等学校也采用了学分制下的选课制。本文 通过对青岛交通职业学校教育管理工作全面的调查和研究，结合该校教育管理的 实际要求，分析了在i n t e r n e t 环境下基于b s 的体系结构的网络选课系统，阐 述了基于网络环境的选课系统的设计思想、工作原理和运行机制，并实现了一个 完全网络化的选课系统。本选课系统采用基于s t r u t s + j s f 架构，并对其进行部 分简化，形成了一套架构清晰、简单易用的开发框架，在对选课系统的开发过程 中使用效果良好。 本文第一部分介绍了课题的来源、背景和研究意义。第二部分结合实际分析 了选课制的要素和约束。第三部分介绍选课系统的技术背景；包括s q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库，w e b 应用服务器t o m c a t ，介绍了在交互式网络应用程序申通用的 一种实现框架，即模型一视图一控制( m v c ) 框架，构建了一种基于s t r u t s 框架 并结合j a v ae e 中部分j s f 技术的开发框架，进行j s p 的w e b 开发。第四部分详 细介绍了选课系统的需求分析。第五部分为本系统的具体实现，包括系统数据库 设计，系统三层体系结构的实现，系统运行结果，从学生、教师及管理员三种用 户的角度说明了整个系统的功能分布。第六部分简要归纳了本文的思想和工作， 并对基于网络环境选课系统前景进行了展望。 关键字：b s 选课系统m v c a b s t r a c t w i t ht h ep o p u l a r i t yo ft h ec r e d i ts y s t e m ，a n ds o m ev o c a t i o n a lm i d d l e s c h o o lsa 1 s ou s e dt h ec o u r s es e l e c t i o ns y s t e mu n d e rt h ec r e d i ts y s t e m w i t ht h ec o m p r e h e n s i v ei n v e s t i g a t i o na n dr e s e a r c h o fq i n g d a ot r af f i c m a n a g e m e n ts c h o o le d u c a t i o n ，c o m b i n i n gw i t ht h er e a l i t yo fr e q u i r e m e n t s o fe d u c a ti o na n dm a n a g e m e n t ，a n a l y z et h ei n t e r n e te n v i r o n m e n tb a s e do n b sa r c h i t e c t u r eo ft h en e t w o r kc o u r s es e l e c t i o ns y s t e m t h ep a p e r e l a b o r a t e dt h ed e s i g nc o n c e p t ，p r i n c i p l e sa n do p e r a t i o n a lm e c h a n i s mo f c o u r s es e l e c t i o ns y s t e mb a s e do nt h en e t w o r ke n v i r o n m e n t ，f i n a l l yr e a l i z e ac o m p l e t en e t w o r ko fcourses e l e c t i o ns y s t e m t h es y s t e ma r c h i t e c t u r e i sb a s e do ns t r u t s j s f li np a r to nt h eb a s i so fi t ss i m p l i f l e d ru l t i m a t e l y f o r m i n gaf r a m e w o r kf o rc l e a r ，e a s y - t o - u s ed e v e l o p m e n tf r a m e w o r k ，t h r o u g h t h ed e v e l o p m e n to ft h ecourses e l e c t i o ns y s t e mi t sp r o v e de f f e c t i v e l y t h ef i r s tp a r to ft h i sp a p e ri n t r o d u c e dt h es o u r c ea n db a c k g r o u n do f t h ei s s u e sa n dr e s e a r c h t h es e c o n dp a r to ft h ea c t u a la n a l y z e dt h e e l e m e n t s a n dr e s t r a i n to fc o u r s es e l e c t i o h c o u r s es e l e c t i o ns y s t e mo nt h et h i r d p a r to ft h e t e c h n i c a lb a c k g r o u n d ，i n c l u d i n g t h es q ls e r v e r2 0 0 0d a t a b a s e ， w e ba p p l i c a t i o ns e r v e rt o m c a t ，i n t r o d u c e di nt h ei n t e r a c t i v en e t w o r k a p p l i c a t i o n si nac o m m o nf r a m e w o r kt oa c h i e v e ：m o d e l v i e w c o n t r o l ( m v c ) ， a n do nt h i sb a s i so nt h ew e b j s pd e v e l o p m e n t ，b a s e do nt h e s t r u t sf r a m e w o r k ， c o m b i n e dw i t ht h eu s eo fj a v ae et e c h n o l o g yi nt h ej s fp a r to fad e v e l o p m e n t f r a m e w o r k t h ef o u r t hp a r to fad e t a i l e da n a l y s i so ft h ed e m a n df o rc ourse s e l e c t i o ns y s t e m p a r tvo haconcreter e a l i z a t i o no ft h es y s t e m ，i n c l u d i n g d a t a b a s ed e s i g n ，t h et h r e e - t i e rs y s t e ma r c h i t e c t u r ec a nb ea c h i e v e d o n t h eo p e r a t i n gr e s u l t sp r e s e n t e df r o mt h es t u d e n t s ，t e a c h e r s ， a d m i n i s t r a t o r st h r e e - u s e rp e r s p e c t i v e ，t h a tt h ef u n c t i o no ft h ee n t i r e d i s t r i b u t i o ns y s t e m p a r tv i o ft h i sa r t i c l eb r i e f l ys u m m a r i z e st h e t h i n k i n ga n dw o r k ，a n dn e t w o r k b a s e de n v i r o n m e n tc o u r s es e l e c t i o ns y s t e m p r o s p e c t k e y s ：b r o w s e r s e r v e r ；c o u r s es e l e c t i o ns y s t e m ；m v c 独创声明 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及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼；垫遗查墓熊益要壁别直塑的! 奎拦卫窒2 或其他教育机构的学位或证书使 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 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：专宅签字哆游箩月汐日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校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，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 吒老 导师签字： 划柱在 签字日期：弘鹋年箩月伽日签字日期：夕咖符f 月夕口曰 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 第一章绪论 1 1 课题来源及背景 近几十年，随着计算机的发明、普及与应用，世界信息化、网络化进程迅速 推进，并在全球掀起了一场全新的技术革命。信息技术的革命对全球经济和社会 正产生着巨大的影响，并引导世界进入信息时代。进而随着网络的普及，互联网 以其方便快捷的特性被越来越多的应用于商业、文化、科技、教育等领域。 随着教育制度的改革，传统学年制已经无法满足我国教育现状，学分制这一 在高等院校普遍实行的制度也逐渐被一些职业中等学校采用，这既体现了教育体 制的改革，也体现了教育观念的改变。 青岛交通职业学校，在摸索教育制度改革的道路上，完成了从完全学年制管 理模式到学分制管理模式的转变，并取得了较好的效果。为了更好的推进学分制 的进行，需要更加灵活的选课方式，而来代替传统的选课方式。以互联网作为平 台，可以更加有效的提高学生选课管理的效率，推动青岛交通职业学校学生选课 工作的顺利有序进行。 选课系统隶属于教务管理系统，而教务管理系统大多采用 c s ( c t l e n t s e r v e r ) 结构，所有操作由教务员完成。而选课系统的主要服务对象 是学生，如果通过c s 结构实现选课系统，或者是从单个客户端录入所有数据或 者是安装多个客户端，这两种方式都存在着弊端，单个客户端将大大的增加教务 员的工作量，效率低而且难以保证学生选课信息的准确；多个客户端使学生选课 信息不能实时更新，从而造成某门课程选修的太多而某门课程没有人选等问题，。 因此基于网络的b s 结构的选课系统在性能、方便性等方面的优势就显现出来 了，另外，采用b s 结构的选课系统是现在最为流行的也是被普遍认可的一种实 现方案。 目前，青岛交通职业学校学生选课工作信息化程度相对处于领先阶段，但网 络化工作基本上还是一片空白，很大程度上影响了该校学生选课工作的有效展 开，为了弥补这一空白，大大提高青岛交通职业学校学生选课工作的效率，建设 学生网络选课系统势在必行。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 1 2 学分制的来源及优缺点 1 2 1 学分制的来源 学分制起源1 8 世纪末德国的选课制。1 8 7 2 年开始，学分制真正成为一种制 度在哈佛大学开始施行。到2 0 世纪初，选课制与学分制在美国得到广泛推行。 五四运动前后，我国的一些教育家从日本或欧美引进了学分制。然而普遍认为， 我国正式推行学分制的标志是1 9 1 8 年蔡元培在北京大学实行的“选科制。伯1 学分制是学生按照每门课的学分，选择一定数量的课程，课程考核及格就取 得该门课程的学分，数门课的总学分达到毕业的最低分数即可办理毕业证为原 则。也就说学分制的前提是选课制，只有全面实行选课制才能更加充分地发挥学 生在学习中的主体地位，进一步调动学习积极性，更加有利于教师在教学中实行 因材施教，因而也更有利于人才的培养。 1 2 2 学分制的优点 学分制能增强教师竞争意识，教学积极性容易被调动起来。对学生来说，能 激发学习积极性、主动性和独立性，有利于因材施教，有效地开发学生的智力。 有利于发展新兴的学科和边沿学科创造条件，科技和生产中的前沿知识更容易转 化为课堂上的教学内容。学分制不存在严格的年级和学习年限，便于有特殊情况 必须中途休学或停学学生的学习。有利于培养和激发学生创新能力。学生的创新 成果用学分进行考核和奖励。 1 2 3 学分制的缺点 教学计划的完整性、系统性不易保证。在选课上可能出现就易避难，形成“凑 学分”现象，这样势必降低学习质量，影响培养目标的基本规格的实现。对学生 学习过程的约束力很小，容易使学习组织松弛，学习过程全靠自觉，效律无法保 证。学生自由度大，容易导致缺乏集体荣誉感和社会责任感。 由于学分制自身的特点，我校采用的不是完全意义上的学分制，而是一种从 我校实际情况出发，符合我校特点的学分制。我校将课程分为选修和必修两种情 况，必修是根据每个专业不同的需要、不同的要求，所必须完成的课程或者必须 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 得到的学分，而选修才是让学生自由发挥，根据自己的爱好和特长，选择自己喜 欢的课程。这样既保证了专业知识的学习，也保证了学生在其他方面的提高和培 养。 1 3 课题研究目的和意义 ( 1 ) 研究目的 研究开发一套基于开放式的选课信息平台，通过此平台能够使青岛交通职业 学校学生通过网络完成自主选课，任课教师完成教学计划发布、查看学习此课程 的学生信息，管理员完成课程设定。 ( 2 ) 研究意义 鉴于选课制的特点和要求，以学分制的基础理论为指导，结合青岛交通职业 学校的具体实际情况，根据青岛交通职业学校的实际需要，建立健全现代化的课 程管理模式，开发在学分制管理体制下，基于i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的选课管 理系统。该管理模式既要保证适合青岛交通职业学校的现实状况，又要适应学分 制机动、灵活、高效的管理特点，并不断总结选课制在实施过程中所遇到的实际 问题，采取规范有效的技术手段予以解决，并将之融合到系统模式中，全面提高 选修课程的管理质量，可使学分制的选课实施与管理更加科学化、规范化，充分 提高教务管理工作的质量与效率，对学分制管理改革起到相当的促进作用。本系 统主要以校园网为媒体，实现各教学职能部门与教学业务部门的信息通讯，学生、 教师可在选课期间的任何时间内，在网络上任一终端进行选课、查询结果、修改 选课等操作。 1 4 本系统的技术特点 随着m v c 架构的流行，许多开发框架随之孕育而生，基于j a v a 语言的s t r u t s 框架便是其中的佼佼者u 1 。然而，虽然s t r u t s 开发框架结构清晰、开发相对于 原来j s p + j a v a b e a n 的m o d e l l 模型更为简单，但是仍然存在编程要求较高、模型 层次较为繁杂、需要一定开发经验等限制。特别是对于初次涉及该框架的开发人 员，想要熟练掌握该框架存在不小难度。 本选课系统的开发框架是基于s t r u t s + j s f 的，其中汲取了s t r u t s 框架的精 基于1 3 s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 髓思想，保持了架构清晰，同时对其中较为繁琐的模型层次进行简化，在保证不 影响框架性能基础上，减小了开发难度。同时使用j s f 砼1 的u i 组件支持，进一步 减少开发代码量，降低开发难度。而且在数据库访问及数据操作方面，自己开发 了一组类作为数据持久层，进一步降低开发难度，使开发人员无需再顾忌数据库 连接及相关操作问题。整套开发框架结构清晰、简单易用，经开发使用证明效果 良好，适用于类似系统的开发。 1 5 论文组织结构 第一章为绪论，主要讲述了课题研究的背景，通过对学分制优、缺点和实施 选课制的重要性和必要性进行分析，确定了课题研究的内容及其目的。 第二章重点介绍了选课制的运筹和约束关系。 第三章介绍选课系统的技术背景，包括s o ls e r v e r2 0 0 0 数据库，中间服务 器t o m c a t ，介绍了在交互式网络应用程序中通用的一种实现框架：模型一视图一 控制器( m v c ) ，在此基础上进行j s p 的w e b 开发，采用基于s t r u t s 框架，并结合 使用j a v ae e 中部分j s f 技术的一种开发框架。 第四章详细介绍了选课系统的需求分析 第五章介绍了本系统的具体实现，包括系统数据库设计，系统三层体系结构 的实现。介绍系统运行结果，介绍从学生、教师、管理员三种用户的角度，说明 了整个系统的功能分布。 第六章简要归纳了本文的思想和工作，并对基于网络环境选课系统前景进行 了展望。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 第二章选课制的基础理论 2 1 计算机选课的必要性和重要性 现代学分制是选课制的基础，它对选课制的要求是量大、时间紧、强度大。 因为所有学生都采用学分制，选课的次数巨大，而在选课时间上又存在限制，所 以选课制的实现需要网络化的选课系统。独立的微机已经不能进行和完成适时的 大量的数据处理工作，而c s 模式下的选课系统存在着效率低、费时费力等缺陷。 因而基于w e b 的b s 模式的网络选课系统，是推行学分制下选课制的重要而必需 实现平台。 基于w e b 浏览器的选课系统存在着方便、快捷、及时、准确等特点，是目前 使用最多的一种实现方式。本系统设计目的是为了让学生能随时通过校园网络进 行选课。为此，系统提供三种权限登录模式：学生权限模式，进行学生选课、学 生查询、密码修改、删除选课、使用帮助等功能；教师权限模式，任课教师查看 学生信息，发布课程信息等功能；管理员权限模式，学生信息维护，选课信息维 护等功能。 通过该系统学生可以根据自己的需要和爱好进行网上选课，这是该系统的核 心功能。选课时存在以下限制：多门课程存在互斥关系时，只允许选择其中一门； 课程存在限制时，必需符合条件才可以选择这门课程；每门课程的总人数是确定 的，如果选择该课程的人数达到上限，系统将提示“课程人数已满”。如果学生 选择了错误的课程，还可以删除误选课程；学生通过查询选课可以查看自己所选 的全部课程；另外学生还可以随时更改自己的密码以保证个人信息的安全性和保 密性。 2 2 选课制的要素和制约 2 2 1 选课制的要素 选课制运筹由学生、教师、课程三个要素组成。学生存在着年级、专业等制 约，教师由所教课程制约，课程之间存在着时间空间制约。这三要素围绕选课活 动产生多种非确定的需求，这些需求集中反应在选课活动安排的时间和空间的约 束关系上。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 2 2 2 选课制的空间制约 选课制的空间制约是指课程容量和实际选课学生的关系，还要考虑上课教室 的容纳问题。空间约束着重解决的是学生选课时在空间上的可选性。 职业高中选课的空间制约主要有： ( 1 ) 必修课：必修课程表一般按学科以行政班为基本单位编排，必修课的 选择是班级为单位的由管理员统一选择。必修课包括文化基础课、主干专业课程、 、 实践课程。 ( 2 ) 选修课：容量和实际学生比应保证1 2 ：l 以上。因为选修课仍有一定 的同种课程可供学生选择，这样在选课时应提供一定的冗余量。选修课分为限定 选修课和任意选修课，限定选修课的选取需要一定约束。 ( 3 ) 教室：在考虑了容量及实际上课人数后，还应考虑教室制约。为了充 分合理安排教室资源，本系统采用预选课程时将容量与教室分离的办法，即预选 时只定容量、不定教室，在预选结束后再安排教室。 2 2 3 选课制的时间制约 选课制的时间制约是指课程安排上应保障学生按需要选到课而不至于会发 生冲突。空间约束着重解决的是学生选课时在时间上的可选性。 职业高中选课的时间制约主要有： ( 1 ) 课程的层次划分：同一层次的课程应该是不可能被同一个学生所选的。 例如不同教师开设的同一门课，只允许一个学生选一次，应该放在同一层次上， 不允许选两门一样的课。 ( 2 ) 课程层次的组合：应该考虑可能为一个学生所选的课程不应安排在同 一时间段内，不同必修课的时间应不同，必修课的时间内不应再安排选修课，这 样才能形成合理的层次组合。 ( 3 ) 选修课程的安排：某些选修课程需要其他课程支撑，则应判断此支撑 课程是否选修完毕，否则学生不能选择。 ( 4 ) 特殊课程的安排：特殊课程包括试验课、体育课等需要场地或设施的 课程，这样的课程在安排上应该重点特殊考虑。本系统采用将此类课程固定在几 个特殊时间段的方法，这样可以防止空档的发生。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 2 3 选课制的组织和实施 2 3 1 选课实旋的过程 选课制实施应满足教学管理、教师工作和学生学习的需要，因此其具体实施 一般分为以下几个阶段： 编制计划 该项工作应该将每个学期开设的课程编写成教学计划，其中包括开设的课程 名称、任课教师、学分数、上课时间、地点及课程编号等内容。 课程发布 在每个学期末将课程信息发布到网络平台，学生、教师可以通过平台查看下 学期课程信息。 选课 在放假前一周至后一周，学生上网选课，确认。 课程改选 根据学生选课情况，对课程进行调整，比如某课程所选人数过少，则取消此 课程，并提供学生改选课程，学生上网改选。 发出选课正式通知和相关的课程表 在开学后，改选课程结束，即发出选课正式通知和相关的课程表给学生、教 师和教学单位，作为己确定的选课依据。相继确定了某门课程上课学生的资料， 以便任课老师作为上课考勤、成绩评定的依据。 2 3 2 职业高中选课实施的复杂性分析 职业高中在上课时间、课程安排上与大学存在差别，因而在实施选课制度时 应结合职业高中实际情况进行课程规划和时间安排。 职业高中采用全日制，学生每天必须到校上课，而且每天上课至少为六节， 因而在课程安排上存在时间集中紧凑的特殊条件。同时，学生在课程选择上也会 存在类似限制，因此在课程设置上必须考虑时间安排的合理性、可行性，保证学 生正常学习。 某些课程之间存在支撑关系，因而选课时不是任意选择的，学生对一些课程 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 的选择必须满足一定的条件。高中三年对课程的设置上也存在限制，一般来说在 高中年级以必修课为主，以后逐渐增加选修课程。 本系统在充分调研后，针对职业高中选课的复杂性、特殊性提出一套完整的 解决方案，可以完全满足青岛交通职业学校在实际教学工作中的需要。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 第三章选课系统的技术背景 本系统是b s 结构，采用s o ls e r v e r2 0 0 0 数据库，w e b 应用服务器t o m c a t ， 介绍了在交互式网络应用程序中通用的一种实现框架：模型一视图控制( m v c ) ， 在此基础上进行j s p 的w e b 开发，采用基于s t r u t s 框架，并结合使用j a v ae e 中部分j s f 技术的一种开发框架。 3 1b s 结构 3 1 1 什么是b s 结构 b s 结构( b r o w s e r s e r v e r 结构) 结构即浏览器和服务器结构。它是随着 i n t e r n e t 技术的兴起，对c s 结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下， 用户工作界面是通过w w w 浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，但是主要事务逻辑在服务器端( s e r v e r ) 实现，形成所谓三层3 - t i e r 结 构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量， 降低了用户的总体成本( t c o ) 。以目前的技术看，局域网建立b s 结构的网络 应用，并通过i n t e r n e t i n t r a n e t 模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是 较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的 接入方式( 比如l a n ，w a n ，i n t e r n e t i n t r a n e t 等) 访问和操作共同的数据库：它 能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。特别是在j a v a 这样的跨平台语言出现之后，b s 架构管理软件更是方便、快捷、高效。 3 1 2b s 结构的优点 8 s 结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软 件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易， 只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以 在线申请，通过公司内部的安全认证( 如ca 证书) 后，不需要人的参与，系统 可以自动分配给用户一个账号进入系统。 3 1 3b s 架构软件的优势与劣势 ( 1 ) 维护和升级方式简单。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，b s 架 构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点单位来说，系统管理人 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的， 但b s 架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不 需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维 护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服 务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”，而 服务器越来越“胖 是将来信息化发展的主流方向。今后，软件升级和维护会越 来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省 是显而易见的，惊人的。因此，维护和升级革命的方式是“瘦”客户机，“胖 服务器。 ( 2 ) 成本降低，选择更多。大家都知道w i n d o w s 在桌面电脑上几乎一统天下， 浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上w i n d o w s 并不是处于绝对的统治 地位。现在的趋势是凡使用b s 架构的应用管理软件，只需安装在l i n u x 服务器 上即可，而且安全性高。所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用那种操 作系统都可以让大部分人使用w in d o w s 作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使 的最流行免费的l i n u x 操作系统快速发展起来，l i n u x 除了操作系统是免费的以 外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。比如说很多人每天上“新浪”网， 只要安装了浏览器就可以了，并不需要了解“新浪”的服务器用的是什么操作系 统，而事实上大部分网站确实没有使用w i n d o w s 操作系统，但用户的电脑本身安 装的大部分是w i n d o w s 操作系统。 ( 3 ) 应用服务器运行数据负荷较重。由于b s 架构管理软件只安装在服务器 端( s e r v e r ) 上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻 辑在服务器( s e r v e r ) 端完全通过w w w 浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端 ( b r o w s e r ) 实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。 但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器“崩溃等问题，后果不 堪设想。因此，许多单位都备有数据库存储服务器，以防万一。 3 1 4b s 、c s 结构软件技术上的比较 c s 结构软件( 即客户机服务器模式) 分为客户机和服务器两层，客户机不 是毫无运算能力的输入、输出设备，而是具有了一定的数据处理和数据存储能力， 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 通过把应用软件的计算和数据合理地分配在客户机和服务器两端，可以有效地降 低网络通信量和服务器运算量。由于服务器连接个数和数据通信量的限制，这种 结构的软件适于在用户数目不多的局域网内使用。国内目前的大部分e r p ( 财务) 软件产品即属于此类结构。 b s ( 浏览器服务器模式) 是随着i n t e r n e t 技术的兴起，对c s 结构的一种 改进。在这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现 完全在w e b 服务器实现，客户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的 软件系统构造技术。这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。e 通管理系 列产品即属于此类结构。 ( 1 ) 数据安全性比较。由于c s 结构软件的数据分布特性，客户端所发生的 火灾、盗抢、地震、病毒、黑客等都成了可怕的数据杀手。另外，对于集团级的 异地软件应用，c s 结构的软件必须在各地安装多个服务器，并在多个服务器之 间进行数据同步。如此一来，每个数据点上的数据安全都影响了整个应用的数据 安全。所以，对于集团级的大型应用来讲，c s 结构软件的安全性是令人无法接 受的。对于b s 结构的软件来讲，由于其数据集中存放于总部的数据库服务器， 客户端不保存任何业务数据和数据库连接信息，也无需进行什么数据同步，所以 这些安全问题也就自然不存在了。 ( 2 ) 数据一致性比较。在c s 结构软件的解决方案里，对于异地经营的大型 集团都采用各地安装区域级服务器，然后再进行数据同步的模式。这些服务器每 天必须同步完毕之后，总部才可得到最终的数据。由于局部网络故障造成个别数 据库不能同步不说，即使同步上来，各服务器也不是一个时点上的数据，数据永 远无法一致，不能用于决策。对于b s 结构的软件来讲，其数据是集中存放的， 客户端发生的每一笔业务单据都直接进入到中央数据库，不存在数据一致性的问 题。 ( 3 ) 数据实时性比较。在集团级应用里，c s 结构不可能随时随地看到当前业 务的发生情况，看到的都是事后数据；而b s 结构则不同，它可以实时看到当前 发生的所有业务，方便了快速决策，有效地避免了企业损失。 ( 4 ) 数据溯源性比较。由于b s 结构的数据是集中存放的，所以总公司可以 直接追溯到各级分支机构( 分公司、门店) 的原始业务单据，也就是说看到的结 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 果可溯源。大部分c s 结构的软件则不同，为了减少数据通信量，仅仅上传中间 报表数据，在总部不可能查到各分支机构( 分公司、门店) 的原始单据。 ( 5 ) 服务响应及时性比较。企业的业务流程、业务模式不是一成不变的，随 着企业不断发展，必然会不断调整。软件供应商提供的软件也不是完美无缺的， 所以，对已经部署的软件产品进行维护、升级是正常的。c s 结构软件，由于其 应用是分布的，需要对每一个使用节点进行程序安装，所以，即使非常小的程序 缺陷都需要很长的重新部署时间，重新部署时，为了保证各程序版本的一致性， 必须暂停一切业务进行更新( 即“休克更新) ，其服务响应时间基本不可忍受。 而b s 结构的软件不同，其应用都集中于总部服务器上，各应用结点并没有任何 程序，一个地方更新则全部应用程序更新，可以做到快速服务响应。 ( 6 ) 网络应用限制比较。c s 结构软件仅适用于局域网内部用户或宽带用户( 1 兆以上) ；而我们的b s 结构软件可以适用于任何网络结构( 包括3 3 6 k 拨号入 网方式) ，特别适于宽带不能到达的地方( 例如迪信通集团的某些分公司，仅靠 电话上网即可正常使用软件系统) 。 3 1 5b s 、c s 结构软件商业运用上的比较 管理软件是为企业服务的，企业选用管理软件不仅要从技术上考虑，还要从 商业运用方面来考虑，下文将从商业运用的角度对两种结构的软件进行比较。 ( 1 ) 投入成本比较。b s 结构软件一般只有初期一次性投入成本。对于集团来 讲，有利于软件项目控制和避免i t 黑洞，而c s 结构的软件则不同，随着应用 范围的扩大，投资会连绵不绝。 ( 2 ) 硬件投资保护比较。在对已有硬件投资的保护方面，两种结构也是完全 不同的。当应用范围扩大，系统负载上升时，c s 结构软件的一般解决方案是购 买更高级的中央服务器，原服务器放弃不用，这是由于c s 软件的两层结构造成 的，这类软件的服务器程序必须部署在一台计算机上；而b $ 结构( 如e 通管理 系列) 则不同，随着服务器负载的增加，可以平滑地增加服务器的个数并建立集 群服务器系统，然后在各个服务器之间做负载均衡。有效地保护了原有硬件投资。 ( 3 ) 企业快速扩张支持上的比较。对于成长中的企业，快速扩张是它的显著 特点。例如迪信通公司，每年都有新的配送中心成立，每月都有新的门店开张。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 应用软件的快速部署，是企业快速扩张的必要保障。对于c s 结构的软件来讲， 由于必须同时安装服务器和客户端、建设机房、招聘专业管理人员等，所以无法 适应企业快速扩张的特点。而b s 结构软件，只需一次安装，以后只需设立账号、 培训即可。其次，随着软件应用的扩张，对系统维护人才的需求有可能成为企业 快速扩张的制约瓶颈。如果企业开店上百家，对计算机专业人才的需求就将是企 业面临的巨大挑战之一。抛开人力成本不说，一个企业要招到这么多的专业人才 并且留住他们也是不可能的。所以，采用c s 结构软件必然会制约企业未来的发 展。另外，大多数c s 结构的软件都是通过0 d b c 直接连到数据库的，安全性差 不说，其用户数也是受限的。每个连到数据库的用户都会保持一个0 d b c 连接， 都会一直占用中央服务器的资源，对中央服务器的要求非常高，使得用户扩充受 到极大的限制。而8 s 结构软件则不同，所有的用户都是通过一个j d b c 连接缓 冲池连接到数据库的，用户并不保持对数据库的连接，用户数基本上是无限的。 从以上的分析可以看出，b s 结构的管理软件有着c s 结构软件无法比拟的优势。 而从国外的发展趋势来看，也验证了这一点。目前，国外大型企业管理软件要么 已经是b s 结构的，要么正在经历从c s 到b s 结构的转变。从国内诸多软件厂 商积极投入开发b s 结构软件的趋势来看，b s 结构的大型管理软件势必在将来 的几年内占据管理软件领域的主导地位。 3 2 数据库：s o ls e r v e r2 0 0 0 s q ls e r v e r 是m i c r o s o f t 公司推出的基于客户服务器结构的关系数据库管 理系统，它功能强大、操作简便，广泛应用于数据库系统后台。佑1 一般的，一个前端应用程序与后台s q ls e r v e r2 0 0 0 组成的数据库应用系统 包括两部分：是系统前端，一般存在于应用程序界面中，其中包括应用程序和 界面显示，请求时间对应的s q l 语句：另一个是系统后端，由s q ls e r v e r2 0 0 0 组成，它给前端提供各种服务，接收前端提交的s q l 语句，并执行该s q l 语句， 将执行结果返回到前端。 s q ls e r v e r 用一种非标准s q l 语言来实现交互式和应用程序式数据访问。 s q l 是数据库操作的实际标准，s q l ( s t r u c t u r eq u e r yl a n g u a g e ) ，即结构化查 询语言。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 标准的s o l 语言可以分为如下几类： 数据查询语言d o l 数据查询语言是从数据库中获取记录，并对返回的记录 进行排序、分组等。这种语言中最常见的是s e l e c t 语句，此外还有w h e r e 和o r d e r b y 等。 数据操作语言d m l 数据操作语言主要是向数据库中添加、修改和删除等操 作，典型的如i n s e r t 语句等。动作查询主要由d m l 语言构成。 事务处理语言t c l 事务是数据库中非常重要的功能。事务处理语言就是控 制数据库要么完成一组操作或是全部不完成。该语言包括b e g i n t r a n s a c t i o n ，c o 删i t 和r o l l b a c k 语句。 数据控制语言d c l 该语言主要是对不同数据库中的表、字段等确定其访问 权限。 数据定义语言d d l 数据定义语言用于数据库的创建，如表、字索引的字段， 如c r e a t et a b l e 和c r e a t e i n d e x 语句等。 游标定义语言c c l 游标定义语言用于操纵游标。 s o l 语言具有强大的功能，它能够使开发者使用一行或几行语句以轻而易举 的完成用高级语言需要几十行代码才能完成的功能。 s o l 语言具有以下一些功能： 数据库中查找并返回符合条件的记录。 创建、更改和删除数据库中的表、字段和索引等。 可以对表中的数据进行统计，如计算总和、均值等。 3 3w e b 应用服务器t o m c a t t o m c a t 服务器是一个免费的开放源代码的w e b 应用服务器，本系统采用 t o m c a t5 。t o m c a t5 支持最新的s e r v l e t2 4 和j s p2 0 规范。因为t o m c a t 技 术先进、性能稳定，而且免费，因而深受j a v a 爱好者的喜爱并得到了部分软件 开发商的认可，成为目前比较流行的w e b 应用服务器。 、t o m c a t 具有运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务 等开发应用系统常用的功能等特点，而且在t o m c a t 中，应用程序的部署很简单。 t o m c a t5 0 支持通过管理员帐号登录进行程序发布部署，操作简易。除此之 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 外还可以对t o m c a t 的配置文件进行配置也可以达到相同目的。通常在t o m c a t 文 件目录下有一个s e r v e r x m l 文件，这就是t o m c a t 的配置文件。 例如要发布一个w e b 应用程序，可以在s e r v e r x m l 中添加如下代码 上面代码中p a t h 指向通过浏览器访问时的子路径，d o c b a s e 指向应用程序存 放位置。还可以在其中添加其他参数代码例如d e b u g 等来具体设置此程序的具体 情况。 在实际应用也可以不用这么复杂，要发布程序时，只需将工程文件复制到 t o m c a t 下w e b a p p s 文件夹里，t o m c a t 会自动检测到这个工程文件并将其发布。 3 4 开发部件介绍 3 4 1j s p 语言 j s p 技术以j a v a 语言为脚本语言，d 3 秉承了j a v a 语言的优势，是一种实实 在在的与平台无关的开发技术，j s p 具有很高的开发效率和运行效率，扩展能力 很强，由于技术规范公开，得到了飞速的发展，在国内，虽然占据主流的仍然是 a s p 和p h p 技术，但是j s p 具有明显的优势，已经有越来越多的网站在关注j s p 。 图1 所示为j s p ，a s p ，p h p ，i s a p i ，c g i ( p e r l ) 的性能列表作一个比较。 j s p ； a s p p h p is a pl 。 c g l ( p e 广1 ) ；一 易学性容易很容易很容易难较难。 开发速度快较快较快很快慢。， 运行开销。 小较大，较大，小较大。 平台均可 w in d o w sw in d o w s a j n i w in d o w s ：均可。 扩展性。很好好不好不好不好“ 安全性好 不好好一般好。 分布式处理支持 支持 不支持 支持不支持二 函数支持 广不广广广 不广f 数据库支持。多多多多多。、 应用程度 较广泛较广泛 较广泛 少 广泛i 厂商支持程度广泛少，较广泛少广泛+ 对x m l 支持支持不支持支持不支持不支持，、 对组件支持，一支持支持不支持支持不支持，。 基于b s 结构的职业中学选课系统的设计与实现 图lj s p ，a s p ，p h p ，i s a p i ，c g i ( p e r l ) 的性能列表比较 由于j s p 技术的发展，很快这种便于掌握和可实现快速开发的技术就成了创 建w e b 应用的主要技术。j s p 页面中可以非常容易地结合业务逻辑( j s p ：u s e b e a n ) 、 服务端处理过程( j s p ：s c r i p l e t ) 和h t m l ( ) ，在j s p 页面中同时实现显示、 业务逻辑和流程控制，从而可以快速地完成应用开发。现在很多的w e b 应用就是 由一组j s p 页面构成的。这种开发模式在进行快速和小规模的应用开发时，有非 常大的优势，但是从工程化的角度看，它非常不利于应用的扩展和更新，也不利 于应用系统应用的重用和改动。n 引 j s p 页面负责系统的实现j s p 页面可以包含静态的h t m l ，被称为“模版文 本 再加上在特殊的标签运行时( 当页面被调用的时候) 插人动态内容的能力。 j s p 环境包含一套标准的动作标签，也可使用系统自定义的标签库。 3 4 2m v c 模式 m v c 英文臣p m o d e