（管理科学与工程专业论文）基于web技术的综合信息服务系统研究.pdf

基于w e b 技术的综合信息服务系统研究 摘要 w e b 的易用性和实用性，使它成为目前使用最为广泛、最有前途的信息传 播技术。w e b 技术已经从一种仅仅提供静态h t m l 网页内容的站点技术发展成 为一种在全球范围内进行创造、提供信息、进行协作和商业活动的系统工具。 综合信息服务系统正是基于w e b 技术蓬勃发展起来，已成为企事业单位提高综 合管理水平，增强竞争力的有力工具。 本文首先论述了综合服务系统的概念，i n t e r n e t 和w e b 产生与发展，以及目 前常用的w e b 开发技术：其次，对w e b 数据库系统和系统实现中使用的一些关 键技术进行讨论，并对中间件技术进行深入的研究。阐述了中间件的概念、工 作原理、分类和开发架构，分析设计并开发了一个数据库中间件，提出当前数 据库中间件的不足和一个解决方案。最后，采用b s s 三层体系结构模式，采 用j s p 技术、中间件技术以及w e b 数据库技术，分析设计并开发了研究生综合 信息服务系统。系统使用中间件技术提高了开发效率和开发质量，提高了代码 的重用性，减轻了代码维护的工作量：采用数据库连接池技术提高了数据库的 访问效率；把t o m c a t 嵌入a p a c h e 中提高了w e b 服务的质量；并分别从操作系 统、数据库服务器和应用系统三个方面探索了加强系统的安全性。系统经过实 际使用，满足了用户的要求、达到了预期的目标。 关键词：信息服务系统；w e b 数据库；中间件：j s p r e s e a r c ho ni n t e g r a t e di n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e mb a s e d o nw e bt e c h n o l o g y a b s t r a c t w j bi sa ni n f o m l a t i o nt e c t m o l o g yt h a th a sb e i n gi nm o s t w i d eu s ea n di s p r o m i s i n ga t t r i b u t e t oi t s a v a i l a b i l i t y a n dp r a c t i c a l i t y f o r m e r l y , w e bw a sa t e c h n o l o g yo n l ys u p p o r t i n gs t a t i ch t m lp a g e b u tn o w i ti sat o o lt op r e s e n tg l o b a l i n f o r m a t i o nr e s o u r c e ，c a r r yo u tc o o p e r a t i o na n db u s i n e s sa c t i v i t i e s o nt h eb a s i so f w 曲t e c h n o l o g y , i n t e g r a t e di n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e mg r a d u a l l yd e v e l o p e d ，a n d n o wh a sb e c a m eas t r o n g l yt o o lt oi m p r o v ei n t e g r a t e dm a n a g e m e n ta n dc o m p e t i t i o n a b i l i t yo fe n t e r p r i s e ， f i r s t l y t h i sp a 口e rd e s c r i b e dt h ec o n c e p to ft h ei n t e g r a t e di n f o r m a t i o ns e r v i c e s y s t e m ，t h ec r e a t i o na n dd e v e l o p m e n to fi n t e r n e ta n dw 曲，a n dt h et e c h n o l o g yi n c o m m o nu s eo f w e bp r o g r a m m i n g s e c o n d l nt h ep a p e rd i s c u s s e dt h ek e yt e c h n o l o g y o fw e bd a t a b a s es y s t e mm a ds y s t e mr e a l i z a t i o n ，a n dd e e p l ys t u d i e dt h em i d d l e w a r e t e c h n o l o g y a sa ne m p h a s i s ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e d t h ec o n c e p t ，w o r kt h e o r y , c a t e g o r i e sa n ds y s t e mi n f r a s t m e t u r eo fm i d d l e w a r e p o i n to u t 也es h o r t c o m i n go f c u r r e n td a t a b a s pm i d d l e w a r e a n db r o u g h tf o r w a r das o l u t i o nt os o l v e 也ep r o b l e m l a s t l y , m a k i n gu s eo fj s e , m i d d l e w a r ea n dw e bd a t a b a s et e c h n o l o g y , t h ea u t h o r d e s i g n e da n dr e a l i z e dt h eg r a d u a t ei n t e g r a t e di n f o n n a t i o ns e r v i c es y s t e mb a s e do n b s st h r e e 1 a y e rf r a m eb yt h eu s eo fm i d d l e w a r e t h i ss y s t e mi m p r o v e di t s p r o g r a m m i n ge f f i c i e n c ya n dc o d er e u s a b i l i t y , r e d u c e dt 1 1 ew o r k l o a do f c o d e m a i n t e n a n c e t h ea c c e s se f f i c i e n c yo fd a t a b a s pw a si m p r o v e db e c a u s eo ft h eu s eo f d bc o n n e c t i o np 0 0 1 a n dt i l ew e bs e r v i c eq u a l i t yw a si m p r o v e dt h r o u g ht h e c o m b i n a t i o no f t o m e a ta n da p a c h e i na d d i t i o n ，t h es e c u r i t yo fs y s t e mw a se n h a n c e d f r o mo s d bs e r v e ra n da p p l i c a t i o ns y s t e m s e v e r a lm o n t h s p r a c t i c a lu s ep r o v e d t h a tt h es y s t e mc o m p l e t e l vm e e t st h ed e m a n di nt 1 1 ep r a c t i c e k e yw o r d s ：i n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e m ；w e bd a t a b a s e ；m i d d l e w a r e ；j s p 独创性声明 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，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得 垒月e 工些盔堂 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湔 意。 一雠名：彬厉蝴妒妒钌m 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒妲兰些叁堂有关保留、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。本人授权垒蟹 兰、业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，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权m 学位论文作者签名 稚琅 签字日期加口y 年r 月，日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 啮p 别磁辄弘巧， 签字日期：口丘年厂月日 电话 邮编 致谢 值此论文完成之际，衷心向辛勤培育我的导师朱卫东教授表示崇高的敬意 和深深的感谢。朱老师在学习、生活和工作上给了我无微不至的关心和帮助， 对我的成长倾注了大量的心血，使我毕生难忘。从论文的选题、构思到撰写及 修改完成都自始至终得到了朱老师的指导、关心和支持。朱老师渊博的知识、 严谨与实事求是的治学态度、高深的学术造诣、敏锐的学术思想、积极开拓创 新与忘我的工作精神以及他所创造的良好的科研、学习和工作环境使学生终身 受益。 感谢合肥工业大学管理学院与计算机网络研究所杨善林、赵惠芳、李兴国、 刘业政、马溪骏、何建民、左春荣和钟金宏等老师对我的关心、帮助和指导。 感谢三年来给我很大帮助的金芳芳、蒋玉芳、蔡勇、陈贤博、董军、李杰、 柏吴等同学。 感谢对论文进行评审、提出宝贵意见的各位专家。 最后，感谢所有帮助和关心过我的人们。 i 王i 作者：汪振安 2 0 0 4 年4 月 第一章绪论 当今社会，信息己经与能源、材料、人才并称为世界四大资源，成为我们 日常生活中不可缺少的部分，信息化已成为社会发展的一个必然的趋势，信息 化水平已经成为衡量一个国家科学技术水平和经济发展程度的重要标志。以网 络通讯技术和多媒体技术为核心的信息技术的迅猛发展正在社会的许多领域中 引发各种深层的变革，加速了人类迈向信息社会的步伐。 9 0 年代以后，随着局域网( i n t r a n e t ) 和i n t e m e t 的普及，特别是w 曲技术 的快速发展和人们的生活水平的逐步提高，人们对信息的需求越来越大，对获 得信息的速度要求越来越快。综合信息服务系统是人们获取信息的一种非常重 要方式，通过它可以及时了解和掌握最新的信息和最前沿的技术，从而紧跟世 界发展的最新潮流。另一方面，政府、高校、企业等企事业单位需要把自己的 信息发布给公众，从而提高办公的效率与透明度和企业的竞争能力。借助于网 络的强大功能，综合信，g n 务系统正广泛应用于政府、高校、企业等社会各个 方面，为网络用户提供跨地域、全天候的网上信息服科1 1 。 1 1 综合信息服务系统概述 综合信息服务系统是指在i n t e m e t 上，以i n t e m e t i n t r a n e t 技术为基础、向广 大用户提供丰富而实用的信息的一个网络服务系统，它以信息内容为中心，以 提供完善的信息服务为宗旨，通过网络来满足用户的信息需求。狭义的综合信 息服务系统也称信息发布系统，主要指利用w e b 提供的各种技术手段在i n t e m e t 上进行信息的发布，侧重点是信息内容及其表现形式本身的管理，一般包括对 网站的w e b 页面结构、页面中显示的信息以及其中涉及的对信息要素进行数据 准备、编辑、提交、发布以及对发布后的信息进行更新、维护和管理的信息系 统。广义的来说，综合信息服务系统应该包括整个网站的后台管理维护，采用 w e b 技术对从信息的采集、信息的处理到信息的发布与交互的全过程中涉及的 所有的对象和要素( 包括用户、设备、信息资源等) 进行管理的信息系统。当前的 信，g n 务系统已经不仅仅停留在简单的信息发布，而是正向与电子商务结合的 阶段过渡2 川。 早期的信息服务系统主要形式如b b s 、n e w s 等，系统使用c 语言基于特 定的操作系统( 大部分是u n i x 系统) 开发，虽然提供了一定的信息，但服务还 不完善，而且开发难度很大，应用范围很窄。h t m l 语言的出现，使i n t e m e t 迅速成为计算机领域深受欢迎的热门技术，随后动态w e b 技术的发展，更是将 i n t e m e t 带入一个崭新的时期，使得网页的内容从“静态的”变成由数据库驱动 的“动态的”。w e b 技术的发展使系统开发人员有更多精力关注于信息服务系统 的开发方法，为用户提供更好的信息内容，从而使w e b 技术成为当前构建综合 信息服务系统的主流技术。目前，信息服务系统基本都基于i n t e m e t 构建，其开 发方法融合了传统的m i s 开发技术、网络技术和计算机应用技术，成为越来越 热的研究课题1 3 - 5 】。 1 2w e b 概述 1 2 1i n t e r n e t 的产生与发展 i n t e m e t 起源于美国，前身是美国国防部资助的a p p a n e t 网络，始建于1 9 6 9 年。该项目的成功之处是用一种新的方法将局域网和广域网互联起来组成 i n t e m e t 网。接着出现的t c p i p 技术从根本上解决了不同类型计算机之间相互 通信的问题，使i n t e m e t 得以迅速发展。9 0 年代初，商业机构开始进入i n t e m e t ， 使得i n t e m e t 开始了商业化的进程，也成为i n t e r n e t 大发展的强大动力。随着商 业网络和大量商业公司进入i n t e r n e t ，网上商业应用取得高速发展。同时也使 i n t e m e t 能为用户提供更多服务，使i n t e m e t 迅速普及和发展起来。 目前，i n t e m e t 已经成为世界上覆盖面最广、规模最大、信息资源最丰富的 计算机网络。i n t e m e t 提供的服务包括电子邮件、文件传输、文件浏览、数据查 询、终端服务、网上聊天、电子公告板等。可以说i n t e r n e t 不仅是一个计算机网 络，而且是一个庞大的、实用的、可享用的信息源。通过i n t e r n e t ，世界各地的 人们可以送出或接收电子邮件，与别人建立联系，互相索取信息，可以在网上 发布公告，宣传你的信息，可以参加各种专题小组讨论，可以免费享用大量的 信息源和软件资源等h 。6 j 。 1 2 2w e b 的起源与发展 w e b 是后来刊。出现的一种i n t e r n e t 服务，是w o r l dw i d ew e b 的简称，也称 3 w ，中文翻译成万维网，是由一组软件和协议组成的开放式信息系统，目的是 为i n t e m e t 用户提供一个简便相容的接口来利用i n t e m e t 上的巨大资源。w e b 通 过超文本、多媒体及直观的图形操作界面让所有的用户都能很容易的浏览 i n t e m e t 上的各类信息，或向他人提供信息服务。 w e b 的创始人是t i m o t h yb e r n e r s l e e 。当时他在瑞士日内瓦的c e r n ( c e n t r e e u r o p e a nd er e c h e r c h e sn u c l e a i r e s ，欧洲粒子试验中心) 工作，由于实验室需要把 信息发送给全世界各地的高能物理领域的研究人员，因此，t i m 设计了计算机 网络通信的超文本系统( h y p e r t e x ts y s t e r a ) ，该系统允许他的同事们在计算机网 络中将有关的文档连接在一起，从而共享科研成果。c r e n 不断推广w e b ，最 终使之从一个局域网扩展到全球的网络中。而这个超文本系统的初始概念也由 仅用于物理领域，扩展变成了w o r l dw i d ew e b 。 最初w e b 页面是由静态文档( s t a t i cd o c u m e n t ) 构成的，到现在有很多网页仍 然是属于这种性质的。所谓“静态”是指页面内容“固定不变”，也就是说，网 页维护者必须手工编辑h t m l 文件，手工维护w w w 网站。当浏览器( 即客户 端) 通过超文本传输协议( h y p e n e x t t r a n s f e r p r o t o c o l ，h t t p ) 向服务器请求提供 网页时，服务器只是将原先已经设计好的页面传送给浏览器。静态页面使得用 户只能被动的浏览制作者提供的信息，而且难以维护。为了不断更新内容，制 作者必须不断的重复制作页面。随着站点内容和信息量的日益扩大，工作量将 大的出乎想象。 由于静态页面缺少交互性，因此动态内容的开发就成了越来越多的w e b 站 点追求的目标。所谓“动态”是指用户按自己的需求通过浏览器发出请求，服 务器运行一个脚本或程序来返回包含最新信息的页面供用户浏览。在早期，动 态网页技术主要采用c o l ( c o m m o ng a t e w a yi n t e r f a c e ，通用网关接口) 。但是 c g i 由于编程困难、效率低下、修改复杂等缺陷，正逐渐被新技术所代替，目 前颇受关注的新技术主要有a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ，动态服务器网页) 、p h p ( p r o f e s s i o n a l h y p e r t e x t p r e p r o c e s s o r ，超文本预处理器) 和j s p ( j a v a s e r v e r p a g e ， j a v a 服务器网页) 。 现在，w e b 的工业标准由w 3 c ( w w w 联盟) 负责。该联盟由工业界及大 学等团体组成，成为一种新的计算机平台。w e b 有时又被称为网络计算机体系 ( n c a ) 、交叉件( c r o s sw a r e ) 、网络化的企业( n e t w o r k e de n t e r p r i s e ) 等等。 w e b 佼i n t e r n e t 上的信息量和用户数量迅速增长，并在短时间内得到迅速发 展，广泛认可和使用，主要原因是因为它的资源可以互相连接、容易使用和信 息内容的多媒体化。w e b 服务器的基本信息单位是网页，页面上有许多超链接， 每个链接包含有指向其它信息的统一资源定位器( u n i f o r mr e s o u r c el o c a t o r ： u r l ) 。当用户选择某一链接时，就根据该链接所指向的u r l 地址转到不同的 网页或不同的服务器，从而彻底摆脱了只能按照特定路径一步步查找信息的限 制。用户查询w e b 信息的客户机软件称为w e b 浏览器，用户在浏览器软件的支 持下，通过简单的点击鼠标操作，就可以找到所需要的信息，这些信息的内容 可以是文本、图形、声音、动画或视频图像等。 简而言之，w e b 是一个基于i n t e m e t 的、全球连接的，分布式的、动态的、 多平台的交互式超媒体信息系统，它允许用户在一台计算机上通过i n t e m e t 访问 存储在世界各地的计算机系统中的信息。从技术角度上说，w e b 是i n t e m e t 上那 些支持t c p i p 和h t t p 的客户机与服务器的结合，通过它可以存取世界各地的 超媒体文件，内容包括文字，图形、声音、动画、资科库、以及各式各样的软 件等7 8 1 。 1 3 目前常用w e b 开发技术 w e b 应用程序就是w e b 服务器的扩展，随着w e b 的不断发展，开发w e b 应用程序的编程语言工具也不断推陈出新。当前流行的w e b 开发技术主要有 m i c r o s o f t 的a s p ，自由软件p h p 和s u n 的j s p 等技术。 1 3 1a s p 技术 a s p f a c t i v es e r v e rp a g e s ) 是由微软创建的w e b 应用开发标准。a s p 服务器 已经包含在i i s 服务器中，a s p 服务器将w e b 请求转入解释器中，在解释器 中将所有a s p 中的脚本进行分析，然后执行，同时可以创建c o m 对象以完成 更多的功能。a s p 默认的脚本编写语言为v b s c r i p t ，但是用户可以根据自己的 需要进行选择。只要用户安装了相应的脚本引擎，就可以使用几乎目前所有流 行的脚本语言编写a s p 应用程序。 a s p 的核心技术是对组件和对象技术的充分支持。通过使用a s p 的组件和 对象技术，用户可以直接在a s p 页面中使用a c t i v e x 控件、v i s u a l b a s i c 和v i s u a l c + 十的c o m 对象等，调用对象方法和属性，以简单的方式实现强大的功能。通 过使用第三方开发的各种c o m 对象，可以大大的节省开发人员编写代码的数 量和时间。 a s p 的优点是：安装配置方便，开发简单易学；开发工具功能强大。不足 之处在于：a s p 使用了组件因而将导致大量的安全问题；无法实现跨平台，只 能应用于w i n d o w sn t 2 0 0 0 。一般采用m s 架构的网站采用a s p 应用开发平台 2 1 。2 7 1 1 3 2 p h p 技术 p h p ( h y p e r t e x tp r e p r o c e s s o r ，即超文本预处理器) 是一种h t m l 内嵌式的语 言。由于其良好的性能及免费的特点，是目前互联网应用中很流行的一种应用 开发平台。 相对于a s p ，j s p 等其他网络编程语言，p h p 本身是一种脚本语言，他在 很大程度上综合了p e r l ，j a v a 和c 语言的精华，在语法结构上继承了c 语言的 风格的同时加入了自己的语法。在数据库方面，p h p 能够支持s y b a s e ，o r a c l e ， i n f o r m i x ，m s s q l 等多种数据库。p h p 具有良好的跨平台可移植性，可以在 w i n d o w s ，u n i x 和l i n u x 系统下的w e b 服务器上正常运行，此外，当用户变换 工作平台时，不需要更改p h p 代码，直接就可以在新的平台上使用。 p h p 的优点是：简单易学、跨平台、有良好数据库交换能力；与a p a c h e 及其扩展库紧密结合：良好的安全性。不足之处在于：安装配置复杂；缺少企 业级的支持；作为自由软件，缺乏正规的商业支持；无法实现商品化的商业开 发。一般基于u n i x 类平台的应用采用p h p 配合a p a c h e 使用1 2 3 - 2 7 】。 1 3 3j s p 技术 j a v a s e r v e r p a g e t m ( j s p ) 是s u n m i c r o s y s t e m 公司倡导，采纳了计算机软 硬件、通信、数据库领域多家厂商的意见而共同制定的一种基于j a v a 的w e b 动 态网页标准语言。j s p 和一般的j a v a 语言一样，具有面向对象性、便利性、跨 平台等优点和特性 15 1 ，秉承了j a v a 的“一次编写，到处运行( w r i t eo n c e ，r u n a n y w h e r e ) ”的精神，既与硬件无关，也与操作系统和w e b 服务器无关，是一 种与平台无关的技术。j s p 拥有j a v as e r v l e t 的所有稳定性，另外还可以使用 s e r v l e t 提供的a p i 。还因为使用了j a v a 线程，比起其它服务器脚本语言，更适 用于大型服务器，而且开发简单，更加安全1 1 7 j 。 j s p 运行于服务器端，是j a v a 阵营中最具有代表性的解决方案。一般来说， 在实际的j s p 引擎中，j s p 页面在执行时是编译式，而不是解释式的。j s p 工作 原理如图1 1 所示： 浏览器 图1 ij s p 工作原理 j s p 页面首先被解析为s e r v l e t 的j a v a 源文件，再经过j a v a 编译为s e r v l e t 的c l a s s 文件。将j s p 编译为s e r v l e t 是为了让原先的s e r v l e t 引擎可以直接服务 于j s p ，而j s p 引擎就仅仅需要将j s p 转译为s e r v l e t 就可以了。在j s p 文件转 译为s e r v l e t 以后，每次客户机( 通常是用户的w e b 浏览器) 向服务器请求这一 个j s p 文件的时候，服务器将检查自上次编译后的j s p 文件是否有改变，如果 没有改变，就直接执行s e r v l e t ，而不用再重新编译，其效率是相当高的。一般 来说，j s p 文件的编译是在第一个用户访问到这个j s p 页面时发生，而这第一个 用户通常都是开发人员自己，这样，正式放在服务器上让用户访问的j s p 文件 一般都是已经有了对应的编译好的s e r v l e t 了。许多服务器都有设置，可以使j s p 文件在第一个用户访问之前就预先编译好，这样的效率就更高t t 2 8 - 3 7 1 。 1 3 4 几种技术的比较 a s p 技术只能运行于微软的服务器产品上，而p h p 可以在w i n d o w s 、u n i x 和l i n u x 的w e b 服务器上运行，还支持i i s ，a p a c h e 等通用的w e b 服务器，用 户在更换平台时，需要对代码作一些改变。j s p 几乎可以运行于所有平台，并且 从一个平台移植到另一个平台，j s p 程序甚至不用重新编译。在性能比较上有人 做过试验，对这三种语言分别作循环性能测试和存取o r a c l e 测试，结果j s p 都 是最快的。 瑟瑟 盟 坠 严 一暮 请且 三 竿 另外，p h p 缺乏规模支持和多层结构支持，并且提供的数据库接口支持不 统一，使它不适合在电子商务中运用。a s p 和p h p 则没有以上问题，a s p 可以 通过c o m d c o m 获得a c t i v e x 规模支持，通过d c o m 和m i c r o s o f tt r a n s a c t i o n s e r v e r 获得结构支持，j s p 可以通过j a v a b e a n s 和e j b 获得规模支持，通过 e j b c o r b a 以及众多厂商的a p p l i c a t i o ns e r v e r 获得结构支持。 j s p 、a s p 、p h p 和c g i 性能比较见表1 1 。 j s pa s pp h pc g i 运行速度快较快较快慢 运行开销小较大较大较大 平台均可w i n d o w s w i n d o w s u n i x 均可 扩展性很好好不好不好 安全性好不好好好 分布式处理支持支持不支持不支持 函数支持广不广广不广 数据库支持多多多多 应用程度较广泛较广泛较广泛广泛 厂商支持程度广泛少较广泛广泛 对x m l 的支持支持不支持支持不支持 表1 1 ：j s p 、a s p 、p h p 和c g i 性能比较 通过以上分析比较，可以看出j s p 技术比其它技术存在较大的优势。虽然 j s p 技术目前在国内应用还不是很广泛，但是在国外已经是很流行的一种技术， 尤其是在电子商务类网站。相信在最近几年的w e b 应用中，将会越来越多的使 用j s p 技术。 1 4 本文的主要研究内容和结构安排 1 4 1 主要研究内容 本文主要研究了如何用j a v a 技术实现基于w e b 的三层体系结构的应用。目 的是应用计算机网络、w e b 数据库技术、中间件技术，在w i n d o w s 平台上以j s p 为主要开发工具，实现跨平台、跨网络、统一界面、易于扩展和维护的综合信 息服务系统，为企事业单位提供信息服务。针对此研究目标，本文重点研究以 下几个方面的内容： 1 、j a v a 技术和数据库技术相结合的w e b 数据库的研究 在掌握数据库基本理论的基础上，研究c s ，b s ，和b s s 数据库结构模 式。分析比较当前常用的几种w e b 数据库，结合综合信息服务系统和j a v a 访问 数据库的特点，提出适合综合信息服务系统的b s s 三层结构模式的w e b 数据 6 库，设计结构更合理，访问速度更快，数据更安全的w e b 数据库。 2 、系统实现中的核心技术研究 对系统实现中涉及到的各项关键技术加以研究，特别是数据库连接池技术， w e b 服务优化技术。通过使用数据库连接池技术，提高系统访问w e b 数据库的 效率，使用w e b 服务优化技术，把t o m c a t 和a p a c h e 服务联合在起，提高 w e b 服务的质量。 3 、中间件技术研究 通过对中间件基本理论的学习，把握中间件的基本结构和工作原理，并对 当前几种主流的分布计算技术平台( o m g 的c o r b a 、s u n 的j 2 e e 和m i c r o s o f t d n a 2 0 0 0 ) 进行分析比较。选择s u n 的j 2 e e 技术，在w i n d o w s 平台上对数据 库访问中间件作重点研究，设计并实现个数据库访问中间件。讨论当前数据 库中间件存在的问题，并提出一个解决方案。 4 、j s p 技术在综合信息服务系统中的应用研究与实际系统的实现 研究当前综合信息服务系统常用开发技术，设计并开发一个实际的系统 合肥工业大学研究生信息管理信息系统的b s 部分。总结实际系统开发中 的经验，并对系统进行维护和完善，使系统具有强大的功能，优越的性能，可 靠的安全性和良好的可维护性。 本论文具有很强的应用背景，对于企事业单位提高信息利用水平，促进开 发生产，提高综合管理水平，增强竞争力，都具有很大意义，也将给企事业单 位带来更大的经济效益。本论文的研究成果可以进一步扩展，从而向更多的领 域移植推广。 1 4 2 本文结构安排 本文根据研究内容共分为六章 第一章绪论。本章首先论述了综合服务系统的概念，并阐述了i n t e r a c t 的产生和发展，在此基础上对w e b 起源与发展加以介绍。然后研究当前常用的 几种w e b 技术并加以分析比较，最后针对本文的研究目标确定本文的主要研究 内容。 第二章w e b 数据库的研究与实现。阐述了数据库的基本理论，分析当前 常用的几种w e b 数据开发平台，研究了c s ，b s 和b s s 等几种数据库系统体 系结构，并考虑数据库的安全性。确定本文系统的数据库类型和体系结构，并 实际实现。 第三章系统开发中的几项相关技术。对系统实现中使用的几种关键技术 加以讨论。首先是j d b c 技术和数据库连接池技术，然后讨论了提高w e b 服务 效率的w e b 服务优化，最后是s e s s i o n 技术的研究。 第四章中问件技术研究。讨论了中间件发展概况并分析其未来发展趋势， 对中间件的特点、功能和分类加以分析，研究当前中间件的几种开发平台，并 加以比较。选择s u n 的j 2 e e 技术，设计并实现一个数据库访问中间件。 第五章研究生综合信息服务系统设计与实现。对系统的实际情况进行分 析，明确系统设计的原则和目标。设计系统的总体结构，运行的软硬件环境和 系统体系结构，并对系统具体功能模块详细设计。最后讨论系统实际实现，包 括运行环境的建立，和各个子模块具体功能的实现等。 第六章总结。总结全文所作的工作，并提出系统尚存在的不足之处。 第二章w e b 数据库系统 数据库技术从2 0 世纪6 0 年代中期产生到今天已有几十年的历史。近年来， 随着w e b 技术的飞速发展，产生了w e b 数据库技术。w e b 数据库集合了w e b 技术 和数据库技术的优点，使二者都发生了质的变化：w e b 网页从静态网页发展成了 有数据库驱动的动态网页，而数据库实现了开发环境和应用环境的分离，用户 可以用统一的浏览器实现跨平台和多媒体服务。 和传统的数据库一样，w e b 数据库是一种可供用户访问的数据仓库或信息存 储库，然而w e b 数据库是一个新的研究领域，与传统数据库系统又有许多不同 之处，例如：体系结构不同、访问方式不同、访问的用户不同、客户端简化等。 w e b 技术和数据库技术的结合不仅把w e b 和数据库的所有优点集中在一起，而且 可以充分利用大量已有的数据库信息资源，使用户在w e b 浏览器上方便的检索 和浏览数据库的内容。w e b 技术和数据库技术相结合领域的研究已经成为数据库 技术的热点方向之一【i o , 1 3 1 。 2 1 w e b 数据库概述 所谓数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、共享的数据集合。关系 数据库是我们最常见到的数据库。关系数据库最初设计为基于主机终端方式的 大型机上的应用，其应用范围较为有限。随着客户机服务器方式的流行和应用 向客户机方向的分解，关系数据库又经历了客户机服务器时代。但是随着 i n t e r n e t 应用的普及，由于i n t e m e t 上信息资源的复杂性和不规范性，关系数据 库在丌发各种网上应用时显得力不从心。 w e b 技术发展到今天，人们己经可以把w e b 技术引入到数据库系统中，于 是w e b 数据库技术应运而生。数据库技术已经发展比较成熟，是计算机处理与 存储数据的最有效、最成功的技术，适用于对大量的数据进行组织管理，而w e b 技术具有较佳的信息发布途径，这两种技术的天然互补性决定相互融合是其发 展的必然趋势。将w e b 技术与数据库技术融合在一起，使数据库系统成为w e b 的重要有机组成部分，不仅可以把二者的所有优点集中在一起，而且能够充分 利用大量已有的数据库信息资源，使用户在w e b 浏览器上方便地检索和浏览数 据库的内容。 w e b 数据库就是以后台数据库为基础，加上一定的前台程序，通过浏览器完 成数据存储、查询等操作的系统。用户利用浏览器作为输入接口，输入所需要 的数据，浏览器将这些数据送给后台服务器，由后台服务器对这些数据进行处 理，例如，将数据存入数据库中，或者对数据库进行查询操作等，最后后台服 务器将操作结果传回给浏览器，通过浏览器将结果显示给用户。网站上的后台 数据库就是一种w e b 数据库，w e b 数据库可以实现方便、廉价的资源共享。 9 通常，w e b 数据库的环境由硬件元素和软件元素组成。硬件元素包括w e b 服务器、客户机、数据库服务器、网络等；软件元素包括能够解释执行h t m l 代码的浏览器( 如i e ，n e t s c a p e 等) 。在w e b 服务器中，必须具有能执行可以自 动生成h t m l 代码的程序，如j s p ，a s p ，p h p 等；具有能自动完成数据操作 指令的数据库系统，如s q ls e r v e r ，m y s q l ，o r a c l e 等l l 3 。”j 。 2 2w e b 数据库系统的体系结构 数据库系统的体系结构指的是带有数据库系统的计算机系统中各组成部分 之间的相互关系，它是硬件、软件、算法、语言的综合性概念。研究数据库系 统的体系结构就是要研究它的硬件分布和软件功能分配。从数据库系统开发的 角度来看，只有站在系统的高度，以统一的体系结构作为指导，认真规划系统 软硬件分布和功能分配，才能建立一个逻辑清楚、易于开发和维护的数据库系 统。也就是说体系结构的正确设置和选择往往是整个数据库系统最终成功的关 键】。 八十年代以后，系统体系结构经历了从传统的二级客户棚霞务器 ( c l i e n t s e r v e r ，c s ) 结构到三级c s 结构，直到今天以i n t e m e t 为核心、以 w e b t 技术为基础的浏览器( b r o w s e r ) 作为软件集成环境，基于网络对象连接 技术、多媒体文档结构以跨越多种操作系统和数据库平台的浏览器服务器 ( b r o w s e r s e r v e r ，b s ) 结构。c s 结构在当时曾被称为新一代数据库技术，它 适合于局域网环境运行，用户可根据需要在服务器上存取相应的数据，有一定 的优势。随之w e b 应用的迅速发展，数据量日益增大，这种两层结构的不足就 越来越明显。于是三层机构的b s s 结构被提出，并受到广泛关注。 2 2 1c s 结构模式 传统的数据库系统是两层的，如图2 1 所示。这种结构适合于中小企业内部 基于局域网的软件系统数据库模型。 图2 1c s 结构模式 c s 结构模式由服务器提供数据库的存储和管理等，客户端运行相应的应 用，通过网络获得服务器的服务，使用服务器上的数据库资源，客户端和服务 器通过网络连接成一个互相协作的系统。c s 结构把硬件和软件合理的配置和设 计，极大的推动了联机企业信息系统的实现。具有结构简单，执行速度快的特 点。与主机终端模式相比，c s 结构可以更好的实现数据服务和应用程序的共 享，并且系统容易扩充，更加灵活，简化了企业信息系统的开发。 但是，这种结构受数据库厂家的限制，更换数据库管理系统时需要改写大 量的客户端代码；受数据库版本的限制，厂家更新数据库时，使用原数据库的 应用程序要重新编译和发布：所有访问数据库管理系统的操作都在客户机应用 程序中实现的，造成客户机设计和修改的复杂，增加了客户机的成本。 2 2 2b s 结构模式 i n t e m e t 上的w e b 技术是基于c s 模式发展的，采用b s 体系结构。w e b 的b s 结构很好的解决了c s 结构中的表示层不统一的问题：w e b 浏览器是跨 平台的，而且能够提供文本、图形、视频、音频等服务，是客户机用户界面的 最好选择。客户机上安装统一的用户界面w e b 浏览器，而w e b 服务器提供 数据的管理和存储，这种w e b 浏览器与w e b 服务器交互的数据处理模式称为 b s 体系结构，b s 结构是在c s 结构基础上更进一步的数据处理模式。 在w e b 的b s 结构中，根据h t t p 和w e b 浏览器中提交的请求就可以访问 分布在各个w e b 服务器上的信息，实现跨平台访问计算机及网络上的各种资源 i 1 】。 b s 结构如图2 2 所示。w e b 的b s 模式具有界面统一、易于使用、维护 简单、信息高度共享等优点。 图2 2b s 结构模式 2 2 3b s i s 结构模式 随着w e b 技术的普及和电子商务技术的发展，数据库系统由二层向三层或 多层发展，图2 3 是浏览器w e b 服务器数据库服务器( b r o w s e r w e bs e r v e r d b s e r v e r ：b s s ) 模式的三层数据库结构。 图2 3b s s 结构模式 w e b 的数据库访问采用的三层结构：第一层是浏览器，第二层是w e b 服务 器，第三层包括一些应用程序及相关的数据库。浏览器作为用户输入查询条件 和显示查询结果的交互界面，用户可以通过填写表单或输入关键字的方式来与 w 曲交互。当用户单击表单上的按钮时，表单中的数据便被发送到w 曲服务器。 w e b 服务器负责用户输入的接收，它将数据传送到要被处理的脚本或应用程序， 并在数据库中查询数据或将数据投递到数据库中。最后w e b 服务将返回结果到 h t m l 页面，传送至客户端以响应用户。 b s s 结构是c s 结构和b s 结构的继承和发展，它是w e b 技术和数据库 技术相结合的过程中形成的数据库体系结构。该结构代表了当前数据库应用软 件技术发展的趋势，是目前开发w e b 数据库普遍采用的数据库结构。 b s s 结构对比c s 和b s 结构具有如下特点：具有很好的可扩展性：具有 很好的可维护性：增加了系统的可缩放性；变更和维护应用技术规范更方便； 严密的安全管理；系统管理简单，可支持异种数据库0 6 - 1 7 l 。 2 3 常用的w e b 数据库 当前比较流行的w e b 数据库主要有s q ls e r v e r 、m y s q l 和o r a c l e 等。这 三种数据库适应性强，性能优异，容易使用，在国内得到了广泛的应用： 2 3 1s q ls e r v e r2 0 0 0 m i c r o s o f ts q ls e r v e r ( 原名s p h i n x ) 是微软公司从s y s b a s e 获得基本部件的 使用许可后开发出的一种关系型数据库，它建立在m i c r o s o f tw i n d o w sn t 平台 之上，提供强大的企业数据库管理功能。s q ls e v e r2 0 0 0 支持扩展标记语言 ( x m l ) ，具有强大、灵活的基于w e b 的分析，支持o l ed b 和多种查询。s q l s e r v e r 2 0 0 0 是能满足用户需求，可扩充高性能的数据库管理系统。 由于出自微软之手，使得s q ls e r v e r 和w i n d o