（交通信息工程及控制专业论文）基于BS模式教学管理平台的设计与应用.pdf

摘要 随着计算机和网络通信技术的发展，人们可以方便的使用i n t e m e t 获得需要的各种 信息，可以方便的使用网络管理系统管理分布在不同地域的人力、物力资源，甚至可以 通过移动通信终端不受地域约束完成自己的工作，总的来说，人类已经进入了信息时代。 因此，应用前沿技术，构建网络管理系统已经成为管理系统的发展趋势。 网络管理系统的发展经历了c s 模式和b s 模式，基于b s 模式的网络管理系统以 其维护和升级方式简单、成本更低，选择更多、良好的可扩展性等优点，显示出在网络 管理系统领域里的绝对优势。 本系统是基于长安大学信息工程学院申报的省级教改项目而开发的，其目的在于开 发基于b s 模式的教学管理系统，以适应学院在教学管理方面的需要。系统基于t o m c a t 服务器，以e c l i p s e3 0 作为开发工具，m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库服务器， 以目前最为流行的s t r u t s 架构为主要开发路线。 本文主要分析了基于b s 模式的教学管理系统的基本运作规律和特性，探索支持基 于b s 模式的教学管理系统的关键技术，并从s t r u t s 结构出发，详细介绍本系统的功能、 设计和实现情况，讨论了这种信息系统在可移植性、扩展性和安全性方面的表现。 关键词：s t r u t s 、b s 、分布式、网络、学院 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e r sa n dc o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g yo fn e t w o r k s ， p e o p l ec a ne a s i l yu s et h ei n t e r n e tt og e tt h er e q u i r e di n f o r m a t i o n t h e yc a nm a n a g eh u m a n a n dm a t e r i a lr e s o u r c e si nd i f f e r e n ta r e a sb yn e t w o r k sm a n a g e m e n ts y s t e m sc o n v e n i e n t l y t h e y e v e nc a nc o m p l e t et h e i rw o r kb ym o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e r m i n a l sw i t h o u ta n yr e s t r a i n t i ng e n e r a l ，w ea r eh a v i n ge n j o y e dt h ei n f o r m a t i o na g e t h e r e f o r e ，t h ea p p l i c a t i o no fl e a d i n g e d g et e c h n o l o g ya n dt oe s t a b l i s han e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mh a sb e c o m eat r e n d i nt h e d e v e l o p m e n to fm a n a g e m e n ts y s t e m s m a n a g e m e n ts y s t e mo fn e t w o r k sh a se x p e r i e n c e d 。t h ed e v e l o p m e n to ft h ec sa n db s m o d a l b s b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mh a st h ea b s o l u t es u p e r i o r i t yi nt h ef i e l d s i t h a sm a n ya d v a n t a g e ss u c ha ss i m p l em a i n t e n a n c ea n ds i m p l eu p g r a d i n g ，l o w e rc o s t ，m o r e c h o i c e ，g o o de x t e n s i o na n ds oo n t h i ss y s t e mi sb a s e do nt h et e a c h i n gm a n a g e m e n ts e r v i c eo fi n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g c o l l e g eo fc h a n g a nu n i v e r s i t y t h ea i mt od e v e l o pt h et e a c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e d o nt h eb sm o d ei st of u l f i l lc o l l e g e t e a c h i n gm a n a g e m e n tn e e d s t h es y s t e mi sm a i n l yb a s e d o nt o m c a ts e r v e r , e c l i p s e3 0a sad e v e l o p m e n tt o o l ，t h em i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0a st h e d a t a b a s es e r v e ra n dt h em o s tp o p u l a ro ft h ec u r r e n tf r a m e w o r k s t r u t s ，a st h em a j o r d e v e l o p m e n to fr o u t e s t h i sp a p e ri sm a i n l yb a s e do nt h ea n a l y s i so ft h eb a s i cl a w sa n dt h ef e a t u r e so fb sm o d e o ft e a c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e m t h ep a p e rh a se x p l o r e dt h em a i nt e c h n o l o g yo fw h i c hc a n s u p p o r tt h et e a c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nb sm o d e a n dt h e ni th a si n t r o d u c e dt h e d e t a i l so ft h ef u n c t i o n s ，t h ed e s i g na n dt h ea c h i e v e m e n to ft h es y s t e mf r o mt h es t r u c t u r eo f s t r u t sa n dd i s c u s s e dt h ep e r f o r m a n c eo ft h i si n f o r m a t i o ns y s t e mi nt h ep o r t a b i l i t y , s c a l a b i l i t y a n dt h es e c u r i t y k e yw o r d s ：s t r u t s ，b s ，d i s t r i b u t e d ，n e t w o r k ，c o l l e d g e 论文独创，陛声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 剐、匈磊 鳃年s 月3 ，日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 崮、匈砒 略年s 月勘日 导师签名：0 才珥印汤 o e 年丁月名秒日 长安大学硕士学位论文 1 1 课题研究的背景 第一章绪论 本课题研究是长安大学信息工程学院申报的省级教改项目，结合国家教委对高等院 校的校、院、系三级管理体系及职能部门的具体教学管理改革要求，以二级学院规范化 教学管理为重点，建立教学监督、评价、激励和考核的计算机网络化管理平台，设计开 发计算机网络化教学管理信息系统，实现教学管理的有效运行，提高教学质量。 培养高素质创新人才是高校教学改革的重点，教学管理组织体系是培养高素质创新 人才的重要保证，因此规范化、科学化服务于教学活动的教学管理组织体系是高校管理 深层改革的核心。目前我国高等教育已经基本完成了高校合并和扩招两项重大的改革， 学校的规模和综合性显著提高，学校的管理已经普遍由校( 院) 、系二级管理模式向校、 院、系三级管理模式转变。因此，如何规范三级管理体系的各项职能和工作流程，通过 有效的教学管理保证教学质量，满足创新型人才培养的要求是我国高等教育改革面临的 紧迫问题。 本课题研究主要目的是改善学院教学管理方式。管理方式的发展经历了人本管理方 式、计算机管理方式两个阶段，其中计算机管理方式又分为单机化管理方式和网络化管 理方式两种模式。 单机化管理方式是在一台计算机上实现对管理目标的各种管理和信息记录等，与其 他计算机缺少信息交互，即使有信息交互也需要管理员的参与( 原始数据拷贝) 才可以 实现，难以实现异地管理，管理员工作量巨大。 网络管理系统的发展大体上经历了c s 模式和b s 模式两个阶段。其中c s 模式就 是客户端n 务器端模式，这种模式的优点在于可以在客户端中实现部分强大的功能，降 低服务器端的开销；但是也存在效率低下，可靠性差，维护困难等不足【1 】。b s 模式是 浏览器服务器模式，是随着i n t c m e t 的发展，对c s 结构的一种改进结构。b s 模式以 其维护和升级方式简单、成本更低，选择更多、良好的可扩展性等优点，在网络管理系 统中占有重要地位。 目前国内基于b s 模式的网络管理系统基本上两种开发路线，即n e t 开发路线和 第一章绪论 j 2 e e 开发路线。n e t 路线主要是在微软操作系统w i n d o w s 系列下，采用支持多种编程 语言的v i s u a ls t u d i o 开发工具进行开发，其优点在于：支持多语言、支持w e b 应用、 支持移动设备等。但是，缺点也很明显： ( 1 ) n e t 受限于微软平台。虽然n e t 可以很好地实现w e b 应用，但是这主要局 限在w i n d o w s 操作系统领域。 ( 2 ) n e t 在安全性上也有很大挑战。由于w i n d o w s 系统的广泛流行，很多程序员 甚至黑客对其都有很深的研究，更有甚者最新的大多数病毒直接针对微软系统，因 此n e t 在安全性方面存在着不小的挑战。 ( 3 ) 可供n e t 路线选择的各种软件产品的范围比较狭小。由于微软技术的垄断性 以及同m 、s u n 等国际知名公司的竞争，n e t 把许多程序员局限在微软产品领域之 内。甚至，n e t 技术不支持其他公司的产品，或者n e t 可以支持其他公司的产品，但 是需要微软技术的支持，这样更多的程序员一旦选择了n e t 就意味着选择了微软平台 及其产品川。 相比之下，j 2 e e 技术拥有n e t 技术无法比拟的很多优势。j 2 e e 不是一个产品，而 是一组规范，凡是符合j 2 e e 相关规范的技术，都属于j 2 e e 应用，这样给程序员带来了 很大的灵活性【1 1 。程序员没有必要使用所有的j 2 e e 技术，并且可以根据自己的需要选 择开发工具。j 2 e e 系统一般分为三层应用，即表示层、业务逻辑层和数据层。表示层 负责和用户的交互，同时也提供一定的验证安全性，确保用户不会看到机密的信息。业 务逻辑层也称为中间层，是表示层和数据层直接的桥梁，主要响应表示层的用户请求执 行相应任务，从数据层中抓取数据，处理数据，并且把用户需要的数据传递给表示层， 把需要存储的数据传递给数据层。数据层主要定义、维护数据的完整性和安全性，响应 业务逻辑层的请求，访问数据、操作数据。具体工作流程如图1 1 所示： ii 业务逻辑处理 l 浏览器i 请求身份验证 数据库连接 国 i h t n i 青求 j l请求数据加工 返回w e b 数据库操作 页面 客户端 应用服务器 ( 用户界面)( 中间层) 图1 1j 2 e e 三层结构工作过程示意图 j 2 e e 的主要优点在于： 长安大学硕士学位论文 1 ) 系统结构更加简洁，扩展更加方便。由于j 2 e e 三层系统各司其职，无论多么复 杂的企业要求都可以用这三层来完成，因此对系统的扩展，也就演变成分别对 这三层结构的分别扩展。 2 ) 提高开发效率。由于组件技术的使用，可以按照开发人员的技能对应用程序开 发进行分工，并行开发，提高整体开发效率。例如：图形设计师创建j s p 模板， 商业逻辑由该领域的专家完成，j s p 页面和e j b 由j a v a 工程师完成，应用程序 的装配和部署由团队中其他的成员完成，其中许多工作可以同时进行，有助于 加速应用程序的开发。 3 ) 可移植性强。除了j a v a 语言固有的可移植性外，e j b 体系结构在b e a n 和支持该 b e a n 的容器之间提供了一套标准化的应用程序编程接口，这使开发人员能够将 b e a n 从一种操作环境移植到另一种操作环境，而无需重新编写其源代码。 4 ) 可重用性好。由于在e j b 模型中，各个软件组件都是严格分离的，因此，可以 从现有的软件组件装配出服务器端应用程序，这与从现有的j a v a b e a n 可以装配 出客户端应用程序一样，使软件能够重用。 5 ) 可选择性比较广泛。可选择性包括程序员选择实现j 2 e e 规范的软件产品，也包 括程序员可以自主选择使用哪些j 2 e e 相关技术，这样系统的架构完全在程序员 的掌握之中。 在n e t 和j 2 e e 相互竞争的同时，第三股势力也悄然抬头，这就是o p e ns o u r c e 开 源社区。o p e n s o u r c e ( 开放源码) 软件是一个新名词，它被定义为描述其源码可以被公众 使用的软件，并且此软件的使用、修改和分发也不受许可证的限制。开放源码软件通常是 有c o p y r i g h t 的，它的许可证可能包含这样一些限制：主要用来保护它的开放源码状态、 著者身份的公告，或者开发的控制。“开放源码”正在被公众利益软件组织注册为认证标 记，这也是创立正式的开放源码定义的一种手段。 o p e ns o u r c e 软件体系同一般市场软件最主要的不同点在于，一般市场软件主要出 售软件本身，软件是企业最主要的产品；而o p e ns o u r c e 软件的价值主要不在于软件本 身，用户可以直接通过公司主页等途径下载软件使用，o p e ns o u r c e 软件的价值实现主 要通过技术支持、资料提供以及人员培训等途径。o p e ns o u r c e 软件体系拥有很多优秀 的软件产品，这些产品有属于操作系统系列的，例如u n i x ，l i n u x ，x w i n d o w s 等； 有属于语言类别的，例如p e r l 语言；有属于i n t e m e t 系列的，例如a p a c h e ，w u f t p d ( f t p 服务器) 等。 第一章绪论 这种发展途径有其独有的优点： 1 ) 较小的风险。拥有源代码使顾客们可以控制那些他们的业务所赖以生存的工具。 当一个o p e n s o u r c e 产品的开发者提高价格，增加了难以接收的限制，或者使用 了一些使顾客不满意的方法，另一个不同的组织可以使用该源代码开发新的产 品同原机构竞争。顾客也能自己维护或找别人改进以达到自己的要求。顾客控 制软件，这在传统私有软件模式下是闻所未闻的事情，即使是一些财大气粗的 顾客也只可能缓解由于传统软件商自己内部的问题而导致严重的金融危机或公 司被别的公司收购的风险。 2 1 可靠的质量。一些研究已经显示了o p e n s o u r c e 软件与别的商业软件具有可靠性 上的极大优势、更加有效的开发模式、更多的独立同行代码和设计的双重审查， 以及大部分作者对自己作品的极大荣誉感，都对其优良的质量有所贡献。一些 公司甚至给予发现b u g 者以物质奖励。 3 ) 很高的透明度。私有软件有很多“阴暗的死角”，隐藏着许多b u g 。源码对于查 错和理解产品工作原理来说是很重要的。在大的软件公司，只有极少数人能接 触到源码，而这些能接触源码的人通常用户都无法直接接触，能接触源码对于 修补安全漏洞来说，也是非常重要的，而o p e n s o u r c e 允许更多的程序员接触源 代码。 4 1 灵活的剪裁特性。开放源码给用户极大自由，使他们能够按照自己的业务需求 定制软件。大型组织能从即使很小的定制行为中削减大量开支和人力成本。用 户的挑错和改进反过来对标准开放源码软件包也是个贡献。这在传统的私有软 件开发中是不可能得到的 5 ) 有利的版权许可及价格。定义为开放源码使得软件在版权许可方面比私有软件 具有更大的灵活性。这可以大大削减更多安装带来的花费和时间，对那些采购 过程费时费力的机构更加有利。 综上所述，目前国内基于b s 模式的信息管理系统大都是n e t 和j 2 e e 结构，走 o p e ns o u r c e 路线的也是近几年才开始流行。以往，很多程序员宁可选择价格比较昂贵 的w e b l o g i c 、w e b s p h e r e 等服务器，也不选择免费的a p a c h e 。其实不然，o p e ns o u r c e 不仅是免费的开发平台，无形之中为企业节省开支，使之开发出的产品更具竞争力，而 且其功能并不在w e b l o g i c 等服务器之下，甚至可以方便的获得更多的资料、实例。本 系统就是要在j 2 e e 架构的模式下，采用符合目前最为流行的m v c 设计模式的s t r u t s 长安大学硕士学位论文 结构，选用需要的o p e ns o u r c e 软件来进行架构。 1 2 课题的研究内容及开发方案 本课题主要以长安大学信息工程学院教学管理任务为应用背景，构建符合j 2 e e 规 范的b s 模式的网络教学平台。该平台的主要结构采用s t r u t s 结构，主要目标是实现对 教师教学活动的网络化管理。平台的开发主要能够实现教师信息的网络化查询、添加和 更改；能够实现教师工作量的网络化计算和统计；能够实现教师岗位信息的查询、添加 和修改，以及岗位工作量的计算和统计。通过对系统的开发，对采用o p e ns o u r c e 开源 体系软件构建符合j 2 e e 规范的b s 系统也是一种实践。 本系统的开发主要使用m m 公司的e c l i p s e3 0 作为开发平台，采用微软公司的 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库服务器，选用t o m c a t5 0 作为网络服务器。系统 的结构是s t r u t s 结构，即系统总体分为表示层、业务逻辑层和控制层。其中表示层由视 图开发工具( e c l i p s e3 0 或者d r e a m w e a v e r 等) 开发j s p 文件；业务逻辑层主要是程序 员自定义的j a v a b e a n 业务类，用来根据应用的具体环境定义各种业务规则；控制层主 要是s t r u t s 控制文件( s t r u t s c o n f i g x m l 文件) ，在该文件中主要配置表示层和业务逻辑 层之间的对应关系，还可以配置数据源信息等，是整个应用的核心，三个层次有机结合， 互相协调工作，构成本系统的总体架构模式。 本课题的开发难点主要在于系统的灵活性，即系统开发完毕以后，如果学院机构有 所改变，本系统如何适应这种改变，而不至于瘫痪。解决这个问题，可以采用角色管理 的方法，即在系统中设定管理员，使得管理员具有机构重组的权限，当学院机构发生变 化的时候，管理员就可以行使机构重组的权力，在系统中设定机构设置，使系统的机构 情况和学院机构情况完全一致，这样系统就可以适应学院机构的任意变更。 本课题的另外一个难点在于系统的安全性上。系统的安全性主要由j 2 e e 组件安全 机制、应用服务器安全机制、程序化安全机制和数据库安全机制四个方面来共同完成。 组件安全性主要是j 2 e e 组件提供厂商向用户提供，程序员根据厂商设计规则，通过设 置部署控制文件来完成，实现简单，功能强大。应用服务器安全机制主要在服务器端， 由服务器提供厂商向用户提供标准的安全机制，程序员根据具体的安全机制的需要分配 角色，完成各种与安全相关的配置即可实现。程序化安全机制主要是程序员在程序中根 据业务规则的需要，自定义各种安全机制，这种安全机制灵活多变，可以实现多种复杂 第一章绪论 的验证机制。数据库安全机制主要由数据库产品提供，主要实现数据的安全特性以及身 份验证、角色访问等限制，这种安全特性实现方便，安全性能稳定、成熟，是系统安全 特性的主要组成部分。 综上所述本课题的开发主要围绕j 2 e e 技术进行，采用s t r t u s 结构进行开发，主要 使用了j 2 e e 技术体系中的j s p s e r v l e t 技术、j a v a b e a n 技术、数据库连接池技术以及s t r u t s 架构技术等。在系统的扩展性上，主要使用s t r u t s 技术，由于s t r u t s 结构是经典的m v c 设计模式的具体实现，可以很方便的实现系统扩展：只需要扩展s t r u t s 对应的视图文件、 业务逻辑文件和控制文件即可完成。在安全性上，采用了主要由容器提供的安全机制( 即 服务器安全机制和数据库安全机制) 和由应用程序提供的安全机制。前者主要是由服务 器和数据库各自提供的比较成熟的安全体系，配置简洁方便，功能强大，基本上可以满 足系统的安全需求。后者是程序员根据系统的使用环境，自定义开发的安全体系，可以 实现更加复杂、灵活的安全机制。 长安大学硕士学位论文 第二章b s 模式架构路线 目前流行的b s 模式架构路线主要有n e t 路线、j 2 e e 路线以及o p e ns o u r c e 路 线。n e t 路线主要基于微软技术、微软开发平台，利用微软主流的n e t 开发工具v i s u a l s t u d i o2 0 0 5 开发w e b 应用系统。j 2 e e 是采用j a v a 语言，利用各种符合j 2 e e 规范的技 术来架构w e b 应用系统，具有开发工具多元化、系统结构灵活、不受操作系统限制等 特点。目前o p e ns o u r c e 在w e b 领域的发展主要体现在符合j 2 e e 架构的开源产品和开 源技术的发展上，其发展的趋势主要是使w e b 应用程序的开发越来越向桌面程序的开 发方式上靠拢。 2 1 n e t 路线 n e t 技术是m i c r o s o f t 在2 0 0 0 年6 月推出的作为j a v a 的替代选项，微软公司为其 做出这样的定义：n e t 是m i c r o s o f t 用以创建x m lw 曲服务( 下一代软件) 平台，该 平台将信息、设备和人以一种统一的、个性化的方式联系起来；借助于n e t 平台，可 以创建和使用基于x m l 的应用程序、进程和w 曲站点以及服务，它们之间可以按照 设计在任何平台或智能设备上共享和组合信息与功能，以向单位和个人提供定制好的解 决方案。 大家对n e t 概念上的迷惑，部分的原因是由于微软自己不十分清晰的市场策略造成 的。比如在2 0 0 0 - - 2 0 0 2 年间，许多微软的产品在发布新版本的时候都在版本上加上 了n e t 后缀，尽管它们跟n e t 技术没有太多关系。现在微软已经意识到这个名称的误 用，开始着手把n e t 后缀从产品名称中除去。2 0 0 3 年发布的产品中，惟一带有n e t 的 产品是v i s u a ls t u d i o n e t2 0 0 3 一微软的集成开发工具。 迄今为止，n e t 已经成为微软的另一个品牌，而不仅仅是一组技术、产品、或服 务，n e t 的技术特征主要包括以下几个方面： 1 ) 软件变服务。微软首席执行官史蒂夫鲍尔默在谈到n e t 的特点的时候说，“今天 的软件产品仅仅是一张光盘，用户购买软件，亲自安装、管理和维护。但是软 件服务是来自因特网的服务，它替用户安装、更新和跟踪这些软件，并让它们 第二章b s 模式架构路线 和用户一同在不同的机器间漫游。它为用户存储自己的信息和参考资料。这些 就是软件和软件服务各自不同的风格。”n e t 产品不在是传统意义上的一组软 件产品，更重要的是支持n e t 技术的各种软件服务。 2 ) 基于x m l 的共同语言。在n e t 体系结构中，x m l 作为一种应用间无缝接合的 手段，用于多种应用之间的数据采集与合并，用于不同应用之间的互操作和协 同工作。具体而言，n e t 通过x m l 语言定义了简单对象访问协议( s o a p ) 、 w e b 服务描述语言( w s d l ) 、w e b 服务发现协议( d i s c o ) 。s o a p 协议提供了 在无中心分布环境中使用x m l 交换结构化类型数据的简单轻量的机制。w s d l 协议定义了服务描述文档的结构，如类型、消息、端口类型、端口和服务本身。 d i s c o 协议定义了如何从资源或者资源集合中提取服务描述文档、相关服务发 现算法等。 3 ) 融合多种设备和平台。随着i n t e m e t 逐渐成为一个信息和数据的中心，各种设备 和服务已经或正在接入和融入i n t e r n e t ，成为其中的一部分。n e t 谋求与各种 i n t e m e t 接入设备和平台的一体化，主要关注在无线设备和家庭网络设备及相关 软件、平台方面。 4 ) 新一代的人机界面。新一代人机界面主要体现在“智能与互动”两个方面。n e t 包括通过自然语音、视觉、手写等多种模式的输入和表现方法；基于x m l 的可 编辑复合信息架构通用画布；个性化的信息代理服务，使机器能够更好地 进行自动处理的智能标记等技术。 n e t 路线目前也是架构b s 系统的主要开发路线之一，虽然技术力量比较雄厚，发 展潜力也比较乐观，容纳了w e b 服务在内的绝大多数i n t e m e t 网络应用，而且还支持移 动终端服务，使得系统应用更加多元化。但是，由于n e t 自身主要是在w i n d o w s 操作 系统下开发，使其在大型应用中处于不利地位。如果企业放弃w i n d o w s 操作系统，采用 w e b 应用中主流的u n i x 操作系统，则n e t 力量将会大打折扣。 另外，采用n e t 路线，对于需要使用其他公司的网络服务产品的时候，将会产生瓶 颈效应。由于微软公司在软件领域的技术垄断性和与其他公司的竞争特性决定选 择n e t ，就意味着选择了w i n d o w s ，选择了微软技术，使得系统的稳定性、灵活性等指 标很大程度上取决于微软产品的性能。 长安大学硕士学位论文 2 2j 2 e e 路线 2 2 1j 2 e e 的介绍 目前，j a v a2 平台有3 个版本，他们是适用于小型设备和智能卡的j a v a2 平台m i c r o 版本( j a v a2p l a t f o r mm i c r oe d i t i o n ，j 2 m e ) 、适用于桌面系统的j a v a2 平台标准版( j a v a 2p l a t f o r ms t a n d a r de d i t i o n ，j 2 s e ) 、适用于创建服务器应用程序和服务的j a v a2 平台企 业版( j a v a2p l a t f o r i l le m e r p r i s ee d i t i o n ，j 2 e e ) 。 j 2 e e 是一种利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问 题的体系结构。j 2 e e 技术的基础就是j a v a2 平台的标准版，j 2 e e 不仅巩固了标准版中 的许多优点，例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的j d b ca p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t e m e t 应用中保护数据的安全模式等等，同时还提供了对e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 、j a v as e r v l e t sa p i 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 以及x m l 技术的 全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结 构。 j 2 e e 体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可 靠性以及高可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，j 2 e e 降低了开发多层 应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持e n t e r p r i s e j a v a b e a n s ，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高 了性能。 2 2 2j 2 e e 主要技术介绍 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i c e s ) 、应用程序接口( a p i ) 和协议构成，它对开发 基于w e b 的多层应用提供了功能支持，下面对j 2 e e 中主要的技术规范进行简单的描述： 1 ) 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 ) ：j d b ca p i 为访问不同的数据库提供了一种 统一的途径，同o d b c 一样，j d b c 对开发者屏蔽了一些细节问题，另外，j d b c 对数据库的访问也具有平台无关性。 2 ) j n d l o a v a n a m ea n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) ：j n d ia p i 被用于执行名字和目录服 务。它提供了一致的模型来存取和操作企业级的资源如d n s 和l d a p 、本地文 件系统或应用服务器中的对象。 3 ) e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n ) ：j 2 e e 技术之所以赢得广泛重视的原因之一就是e j b 。 第二章b s 模式架构路线 它们提供了一个框架来开发和实施分布式商务逻辑，由此很显著地简化了具有 可伸缩性和高度复杂的企业级应用的开发。e j b 规范定义了e j b 组件在何时如 何与它们的容器进行交互作用。容器负责提供公用的服务，例如目录服务、事 务管理、安全性、资源缓冲池以及容错性。但这里值得注意的是，e j b 并不是 实现j 2 e e 的唯一途径。正是由于j 2 e e 的开放性，使得有的厂商能够以一种和 e j b 平行的方式来达到同样的目的。 4 ) r m i ( r e m o t em e t h o di n v o k e ) ：正如其名字所表示的那样，r m i 协议调用远程对 象上方法。它使用了序列化方式在客户端和服务器端传递数据。r m i 是一种被 e j b 使用的更底层的协议。 5 ) j a v ai d l c o r b a ：在j a v ai d l 的支持下，开发人员可以将j a v a 和c o r b a 集 成在一起。他们可以创建j a v a 对象并使之可在c o r b ao r b 中展开，或者他们 还可以创建j a v a 类并作为和其它o r b 一起展开的c o r b a 对象的客户。后一种 方法提供了另外一种途径，通过它j a v a 可以被用于将你的新的应用和旧的系统 相集成。 6 ) j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) ：j s p 页面由h t m l 代码和嵌入其中的j a v a 代码所组成。 服务器在页面被客户端所请求以后对这些j a v a 代码进行处理，然后将生成的 h t m l 页面返回给客户端的浏览器。 7 ) j a v as e r v l e t ：s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了w e b 服务器的功能。作 为一种服务器端的应用，当被请求时开始执行，这和c g ip e r l 脚本很相似。s e r v l e t 提供的功能大多与j s p 类似，不过实现的方式不同。j s p 通常是大多数h t m l 代码中嵌入少量的j a v a 代码，而s e r v l e t s 全部由j a v a 写成并且生成h t m l 。 8 ) x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ：x m l 是一种可以用来定义其它标记语言的 语言。它被用来在不同的商务过程中共享数据。x m l 的发展和j a v a 是相互独立 的，但是，它和j a v a 具有的相同目标正是平台独立性。通过将j a v a 和x m l 的 组合，您可以得到一个完美的具有平台独立性的解决方案。 9 ) j m s ( j a v a m e s s a g es e r v i c e ) ：j m s 是用于和面向消息的中间件相互通信的应用程 序接n ( a p i ) 。它既支持点对点的域，有支持发布订l 翊( p u b l i s h s u b s c r i b e ) 类型的 域，并且提供对下列类型的支持：经认可的消息传递、事务型消息的传递、一 致性消息和具有持久性的订阅者支持。 10 ) j t a ( j a v at r a n s a c t i o na r c h i t e c t u r e ) ：j t a 定义了一种标准的a p i ，应用系统由此 长安大学硕上学位论文 可以访问各种事务监控。 1 1 ) j t s ( j a v at r a n s a c t i o ns e r v i c e ) ：j t s 是c o r b ao t s 事务监控的基本的实现。j t s 规定了事务管理器的实现方式。该事务管理器是在高层支持 j a v a t r a n s a c t i o n a p i ( j t a ) 规范，并且在较底层实现o m go t ss p e c i f i c a t i o n 的 j a v a 映像。j t s 事务管理器为应用服务器、资源管理器、独立的应用以及通信 资源管理器提供了事务服务。 1 2 ) j a v a m a i l ：j a v a m a i l 是用于存取邮件服务器的a p i ，它提供了一套邮件服务器的 抽象类。不仅支持s m t p 服务器，也支持i m a p 服务器。 13 ) j a f ( j a v a b e a n sa c t i v a t i o nf r a m e w o r k ) ：j a v a m a i l 利用j a f 来处理m i m e 编码的 邮件附件。m i m e 的字节流可以被转换成j a v a 对象，或者转换j a v a 对象。大多 数应用都可以不需要转换直接使用j a f t 2 1 。 2 2 3j 2 e e 技术的主要优势 j 2 e e 是一组标准，因此构建基于j 2 e e 技术的b s 网络系统，符合j 2 e e 标准的技 术都可以使用，并且不需要完全使用所有的j 2 e e 技术，构建这样的系统就拥有很强的 灵活性。j 2 e e 以其以下优点，获得了显著进步： ( 1 ) 保留现有的i t 资产。由于企业必须适应新的商业需求，利用已有的企业信息 系统方面的投资，而不是重新定制全盘方案就变得相当重要。j 2 e e 架构可以充分利用 用户原有的投资，使得原系统直接进入j 2 e e 领域。由于基于j 2 e e 平台的产品几乎可以 在任何操作系统和硬件配置上进行，所有的操作系统和硬件也可以被保留使用，为企业 节省了大量的开支。 ( 2 ) 高效的研发：j 2 e e 允许公司把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供 给商去完成，这样研发人员能够集中精力在如何创建商业逻辑上，相应地缩短了研发时 间。 ( 3 ) 支持异构环境：j 2 e e 能够研发部署在异构环境中的可移植程式。基于j 2 e e 的 应用程式不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程式 只需研发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构企业计算环境中是十分关键的。 j 2 e e 标准也允许客户订购和j 2 e e 兼容的第三方的现成的组件，把他们部署到异构环境 中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。 ( 4 ) 可伸缩性：企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的可伸 第二章b s 模式架构路线 缩性去满足那些在他们系统上进行商业运作的大批新客户。基于j 2 e e 平台的应用程式 可被部署到各种操作系统上。例如可被部署到高端u n i x 和大型机系统，这种系统单机 可支持6 4 至2 5 6 个处理器。( 这是n t 服务器所望尘莫及的) j 2 e e 领域的供给商提供了 更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署。这种部署 可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足未来商业应用的需要。 ( 5 ) 稳定的可用性：一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司客户、合作伙 伴的需要。因为i n t e m e t 是全球化的、无处不在的，即使在夜间按计划停机也可能造成 严重损失。若是意外停机，那会有灾难性后果。j 2 e e 部署到可靠的操作环境中，他们 支持长期的可用性。一些j 2 e e 部署在w i n d o w s 环境中，客户也可选择健壮性能更好的 操作系统如s u ns o l a r i s 、m mo s 3 9 0 。最健壮的操作系统可达到9 9 9 的可用性或每年 只需5 分钟停机时间。这是实时性很强商业系统理想的选择【3 j 。 2 3o p e ns o u r c e 路线 2 3 1o p e ns o u r c e 介绍 ”开放源码”( o p e ns o u r c e ) 被非赢利软件组织( 美国的o p e ns o u r c ei n i t i a t i v e 协会) 注册为认证标记，并对其进行了正式的定义，用于描述那些源码可以被公众使用的软件， 并且此软件的使用、修改和发行也不受许可证的限制。开放源码软件通常是有版权 ( c o p y r i g h t ) 的，它的许可证可能包含这样一些限制：着意地保护它的开放源码状态， 著者身份的公告，或者开发的控制。实际上，开源软件同时涉及源码本身和开发过程， 涵盖了三个方面的意义：免费分发的源代码、模块化的体系和集市式的开发。在这种开 发方式中，任何地方的任何人都可以参与最终产品的制造，三个方面互相之间有密切的 联系，集市式的开发过程给开源软件以强大的改错能力，因为它将程序中的错误公开给 了数量巨大的观众，他们都是潜在的改错者。另一方面，任何人都可以复用和发行开源 软件的代码这一事实又支持了公众利益，因为创新的观念被整个集市所共享。另外， ”o p e ns o u r c e ”这一术语还被延伸到其他智力团体中，指那些可通过公开手段获得的智力 资源，比如报纸、教学课件等。 2 3 2 常用的o p e ns o u r c e 产品 伴随着o p e ns o u r c e 势力的抬头，越来越多的基于j 2 e e 结构的b s 系统都由o p e n 长安大学硕士学位论文 s o u r c e 系列产品实现，主要的开发产品如下： ( 1 ) m 公司的集成开发环境e c l i p s e 。e c l i p s e 是一个很让人着迷的开发环境，它 提供的核心框架和可扩展的插件机制给广大的程序员提供了无限的想象和创造空间，程 序员可以根据自身工作的需要，安装不同的插件来定制自己的工作环境。 ( 2 ) a p a c h e 基金会的t o m c a t 。t o m c a t 是一个免费的开源的s e r l v e t 容器，它是a p a c h e 基金会的j 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 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：处理 h t m l 页面。但是与a p a c h e 相比