（农业电气化与自动化专业论文）基于clientserver的花样轮滑自动化评分系统.pdf

摘要 捅矍 客户朋务器( c s ，c l i e n t s e r v e r ) 计算模式是9 0 年代兴起的一种计算机应用系 统的体系结构，它克服了传统文件服务器的缺点，已经成为管理信息系统发展的主要趋 势，不仅为信息处理提供了一个效率高、成本低和易于扩展的解决方案，而且极大的推 动了数据库技术的发展。 本文介绍了客户月务器( c s ) 结构的定义、结构组成以及c s 体系结构的发展： 并详细介绍了“花样轮滑评分系统”这一基于客户服务器的自动化系统的设计与实现 过程。 首先，在详细介绍系统设计原则的基础上，从网络结构、数据库服务器和系统终端 软件的设计两个方面详细介绍系统的具体设计过程。并从安全角度、系统性能、系统维 护等方面设计了“花样轮滑自动化评分系统”。该系统采用两层的c s 结构：w i n d o w sn t 服务器、一台数据处理机建立了处理实时成绩信息的数据库服务器，服务器w i n d o w s n t s e r v e r 4 0 作为操作系统，m ss o ls e r v e r7 0 作为数据库管理系统，并通过t c p i p 协 议实现对s e r v e r 的访问：采用v i s u a lb a s i c6 0 程序设计语言作为开发工具研制了系 统终端软件，共包括事务提醒子系统、运动员分组管理子系统、裁判员评分子系统、成 绩计算子系统、成绩发布子系统、成绩浏览子系统等6 个子系统：同时将系统的安全机 制分为服务器操作系统的安全机制、数据库管理系统的安全机制、c 1 i e n t 端应用程序的 安全机制和网络的安全机制；由于c s 系统中影响系统性能的因素主要包括c l i e n t 、网 络、s e r v e r 、数据库和应用系统；在“花样轮滑评分系统”中充分考虑了这些因素，从 数据分布、数据库系统配置等方面来提高系统的性能；并从系统运行、数据库维护两个 方面考虑系统的维护问题。 其次，从以下几个方面详细介绍了“花样轮滑评分系统”实现的一些关键性技术： “花样轮滑评分系统”中主要涉及到m sa c c e s s 和m ss q ls e r v e r 两种类型的数据库系 统，因此详细介绍了v b 访问这两种异构数据库的具体实现技术。对于本地m sa c c e s s 裁判员评分数据库的访问是以m i c r o s o f tj e t 数据库引擎为基础，综合应用d a t a 控件 和数据访问对象d a o 来实现数据访问；而对于存放运动员成绩的s q ls e r v e r 远程数据 库的访问，则是通过r d o 异步技术实现；在成绩发布子系统中，涉及到成绩文本显示、 编辑等大量与文本相关的操作：在程序实现中主要通过r i c h t e x t b o x 控件实现程序运行 时有效地进行文字格式、排版等多样化控制。 本系统的开发填补了我国花样轮滑成绩计算自动化方面的一个空白，为开发其他体 育项目成绩计算系统提供了借鉴，对于实现体育现代化具有一定的实用意义。 关键词c i i e n t s e r v e r ；花样轮滑： 数据库：评分：安全 v 东北农业大学工学硕士学位论文 t h eau t o m a i r i z 发譬l o ng r a d e s y s t e mo fa r t i s i t i cs k a t i n g b a s e do nc l i e n t ，s e r v e r a b s t r a c i c l i e n t s e r v e r ( c ，s ，c l i e n “s e r v e r s ) m o d e ，r o s ei n1 9 9 0 s ，i sas y s t e ms t r u c t u r e so f c o m p u t e ra p p l i c a t i o n i th a so v e r c o m et h es h o r t c o m i n go ft h et r a d i t i o n a lf i l es e r v e bh a s a l r e a d yb e c o m et h em a i n t r e n do fd e v e l o p m e n to ft h em a u a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ， i tn o to n l yo f f e r sas o l u t i o nw i t hh i g he f f i c i e n c y , l o wc o s t sa n de a s yt oe x p a n df o r i n f o r m a t i o np r o c e s s i n g ，b u ta l s oa c c e l e r a t e st h ed e v e l o p m e n to fd a t a b a s et e c h n o l o g ya s w e l l t h i sp 矗髀ri n t r o d u c e st h ec l i e n f f s e r v e r ss t r u c t u r e s ，s t r i l e t u r ef o r m i n g ，t h e d e v e l o p m e n t o f i t a tt h i sp a p e r ，r e c o m m e n di nd e t a i lt h ed e s i g na n dc o u r s eo fr e a l i z i n g o f t h e “g r a d es y s t e mo fa r t i s t i cs k a t i n g ”aa u t o m a t e ds y s t e m b a s eo nc l i e n t s e v e r f i r s to fa l l ，o nt h eb a s i so fs y s t e m a t i c a l l y i n t r o d u c i n gt h ed e s i g np r i n c i p l e i t i n t r o d u c e si nd e t a i lt h ec o n c r e t ed e s i g np r o c e s so ft h es y s t e mf r o mt w or e s p e c t so f d e s i g n o fn e t w o r ks t r u c t u r e 。t h ed a t a b a s es e r v e ra n ds y s t e mt e r m i n a ls o f t w a r ea sw e l l ，a ts a f e a n g l e ，s y s t e m a t i cp e r f o r m a n c e s ，s y s t e mm a i n t e n a n c e ，t h ed e s i g no f “g r a d es y s t e mo f a r t i s t i c s k a t i n g ”t h i ss y s t e ma d o p t st w ol a y e r s o fc ss t r u c t u r e o n ew i n d o w sn t s e r v e ra n do n es e to fd a t u mp r o c e s s o r ss e tu pt h er e a it i m ea c h i e v e m e n td a t a b a s es e r v e r t h es e r v e ra d o p t sw i n d o w sn t4 , 0a so p e r a t i n gs y s t e m + m ss q l7 0 a sd a t a b a s e m a n a g e m e n ts y s t e m ，t h r o u g ht c p i pa c h i e v i n gv i s i t t h es e r v e r v i s u a lb a s i c6 0w a s a d o p t e d t o d e v e l o p t h et e r m i n a ls o f t w a r e ，t h e s y s t e ma l t o g e t h e r i n c l u d e sa f f a i r s r e m i n d i n gs u b s y s t e m ，s p o r t s m e nd i v i d i n gi n t og r o u p ss u b s y s t e m , r e f e r e eg i v i n gam a r k s u b s y s t e m 。a c h i e v e m e n t c a l c u l a t e s u b s y s t e m a n da c h i e v e m e n ti s s u e s u b s y s t e m , 6 s u b s y s t e m s 。a tt h es a m et i m e ，t h es y s t e m a t i cs e c u r i t y d i v i d ei n t os e r v e ro p e r a t i n g s y s t e m ss e c u r i t y , d a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m s e e n r i t y , c l i e n tt e r m i n a ls o f t w a r es e c u r i 吼 a n dn e t w o r ks e c u r i t ya sw e l l b e c a u s ei nc ss t r u c t u r et h ef a c t o r si n f l u e n c i n gt h es y s t e m p e r f o r m a n c em a i n l yi n c l u d ec l i e n t ，n e t w o r k ，s e r v e r , d a t a b a s e a n d a p p l i c a t i o ns y s t e m i t c o n s i d e r st h e s ef a c t o rf u i l yf r o md a t ad i s t r i b u t i n g ，d a t a b a s es y s t e ms e t t i n gn pt or a i s e s y s t e m a t i cp e r f o r m a n e e i ta l s o c o n s i d e rt h es y s t e mm a i n t e n a n c ef r o mt w or e s p e c t s ， s y s t e mr u n n i n g a n dd a t a b a s em a i n t e n a n c e n e x t i ti n t r o d u c e s “g r a d es y s t e mo fa r t i s t i cs k a t i n g s o m ek e yt e c h n o l o g y t h a t r e a l i z ei nd e t a i lf r o mf o l l o w i n gs e v e r a lp i e c e so fr e s p e c t ，a st w od a t a b a s e ，m s a c c e s sa n d l 谨ss q ls e r v e r , w e f em a i n l yi n v o l v e di n “g r a d es y s t e mo fa r t i s t i cs k a t i n g ”，s oh a s v i r e c o m m e n d e dt h ec o i l c r e t ei m p l e m e n t a t i o n t e c h n i q u eo fv i s i t i n g t h e s et w ok i n d so f d i f f e r e n td a t a b a s e si nd e t a i lb yv b + t ol o c a lm sa c c e s sd a t a b a s eo fr e f e r e eg i v i n ga m a r k , t h ev i s i t i n go ft h ed a t a b a s ei sb a s e do i lm i c r o s o f tj e t sd a t a b a s e e n g i n e ，i n t e g r a t e d d a t ac o n t r o la n dd a ot or e a l i z e t oa c c e s st h e s q t s e r v e rl o n g - r a n g ed a t a b a s eo f s p o r t s m a n s a c h i e v e m e n ti sr e a l i z e d t h r o u g h r d oa s y n c h r o n o u s t e c h n o l o g y 。i n a c h i e v e m e i l ti s s u es u b s y s t e m 。i n v o l v e d3l a r g ea m o u n to fo p e r a t i o no ft e x te d i t i n gs u c h a st e x td i s p l a yo ft h ea c h i e v e m e n t ，e d i t i n g 。i nt h ep r o g r a mu s i n gr i c h t e x t b o xr e a l i z e d t h er e a l - t i m ec o n t r o lo ft h ef o r mo ft h ec h a r a c t e r s ，c o m p o s i n g ，e t c t h i ss y s t e md e v e l o p m e n tf i l l e dj 1 1t h eb l a n ko fa r t i s t i c s k a t i n g a c h i e v e m e n t s c a l c u l a t e 、i to f f e r sr e f e f e n c ef o ro t h e rs p o r t sa c h i e v e m e n t sc a l c u l a t es y s t e ma n di th a s p r a c t i c a lm e a n i n g sf o rr e i l l i z i n go fs p o r t sa c h i e v e m e n t sc a l c u l a t em o d e r n i z a t i o n c a n d i d a t e ：g e i l g j i e s p e c i a l i r v ：a g r i c u l t u r a le l e e t r i z a t i n n a n da u t o m a t i z a t i o n s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gc h a n g l i k e y w o r d s c l i e n t s e r v e r ；a r t i s t i cs k a t i n g ；d a t a b a s e ；g r a d e ；s e c u r i t y 前言 1 前言 轮滑是在早地穿带有轮子的鞋进行滑跑的运动，它是一项体闲运动，同时也是竞技 项目。随着它的不断完善，目前已形成多项轮滑竞技项目包括：速度轮滑、轮滑球、 花样轮滑、极限运动和技巧。目前驹奥运会已出现轮滑的身影。 1 1 课题的来源 花样轮滑结合溜冰、舞蹈、音乐、体操等各项运动，是全身性的、耗能的、有氧的 艺术运动。轮滑运动可有效地改善和提高运动者的机体中枢神经系统功能，提高呼吸系 统、消化系统、血液循环系统等内脏器官的功铯，能够全箍协调和综合发展人体的速度、 力量、耐力、灵敏等各方面素质，特别是对青少年的身心发展具有积极作用。由于这一 运动受气候和场地条件的限制i e 4 , ，其用具便于携带、技术容易掌握，因此便于推广， 近几年在我国发展比较迅速。 随着轮滑运动的蓬勃发展，参与此项运动的入越来越多，相应的各种轮滑比赛的参 赛选手人数也在逐年增加，这本是一件好事，却给赛会的组织者带来一定的麻烦。这是 因为到目前为止，在我国，赛会的成绩计算还在采用手工记分、计算的方法进行。速度 轮指的成绩计算比较简单，手工可以完成，而花样轮滑成绩计算却很复杂。在参赛选手 人数较多时，计算成绩往往要花费很长时间， 由于没有适合的成绩计算系统的帮助，往届的花样轮滑比赛的成绩计算都是人工完 成的，由于这项运动的比赛规则约定，运动员的出场顺序与其前面比赛的成绩有关，因 此成绩计算的速度直接影响到赛会的进程。有时，甚至会因为成绩不能及时计算出来 而推迟颁奖肘阔的安排。为了保证赛会的正常进行，不出现俯差，急需研制、开发出一 套花样轮槽成绩计算系统，这不仅能保证全国性大赛的正常进行，而且能够促进各地轮 滑运动的开展。在这样的背景下，由中国轮滑协会和哈尔滨体育学院共同提出联合开发 基于客户n 务器的花样轮滑自动化评分系统。 1 2 研制的目的和意义 1 9 9 5 年，国家体育总局颁布了全民健身计划纲要，以此来指导和推动大众体育 的发展。随着全民健身运动的深入开展，人们已经越来越重视自身的健康，各种体育运 动和体育赛会也越来越得到了人们的关注与参与。花样轮滑运动是一项融健身、竞技、 娱乐、趣味、技巧、艺术、休闲、惊险于体的体育运动项目，它以其独有的魅力征服 了体育爱好者。近年来，轮滑运动在我国更是得到了蓬勃的发展，各地的轮滑比赛也在 不断举办。 虽然迄今为止，在我国已经残功地举办了十几次的全国性的比赛，我国运动员也在 亚洲乃至世界上均取得过很好的名次，但我国计算成绩的方法却还在采用手工记分和计 算的方法。由于花样轮滑比赛的成绩计算比较复杂，在短时间内无法手工完成，因此， 有必要借助予计算机来完成大量的、复杂的运算。 另外，我们开发这套花样轮滑成绩计算系统还出于如下三方面的考虑： 东北农业大学工学硕士学位论文 第，加速我国体育现代化的步伐。虽然我国的体育普及程度和竞技水平较过去已 有很大提高，但与发达国家相比还是存在着定的差距，尤其是在体育管理手段上与发 达国家的差距很大。在发达国家，举办花样轮滑比赛已完全采用计算机来计算成绩，而 在我们l 虱家这个领域还是一个空白，因此我们要尽快填补上这个空自。 第二，为开发其他体育项目的成绩计算系统提供了成功的经验。前些年。我国体育 工作的重点放在体育基本设旌等硬件的建设上，目前体育软件的建设也纳入了我国体育 工作的重点，其中，开发适于体育比赛的成绩计算系统就是这项工作的部分。随着网 络的发展，信息共享已经成为人们无法回避的事实，人们无法抗拒信息共享给人们带来 的方便、快捷，所以，体育赛会信息共享的需求也迫在眉睫，我们开发的这套基于客户 服务器的花样轮滑自动他成绩计算系统，不但可以进行成绩的计算，还具有将成绩在 网上发布的功能，因此，可以为开发其他体育项目的成绩计算系统提供借鉴。 第三，可以促使这项体育运动蓬勃发展。我们将这项运动的有关信息通过网络传递 给人们，使人们对这项运动有更多的了解，使更多的人参与到这项体育运动中来，进而 促使这项运动蓬勃发展，推动全民健身计划的执行。 1 3 国内外研究现状 花样轮滑运动的成绩计算比较复杂，最初都是采用手工进行计算的。随着比赛规则 的完善，逐步采用计算机来进行成绩的统计计算。目前，在国外，体育成绩的计算已很 先进，花样轮滑运动的成绩已完全采用计算机来计算。随着比赛的结束，各项目的成绩、 名次及成绩清单都能够装订成册，发放给参赛队，参赛队可以据此来进行技术分析，体 现出了体育现代化的程度。 我国轮滑运动开展较晚，轮滑运动1 9 世纪传入中国。当时仅限于沿海个别城市， 只作为娱乐活动，直到8 0 年代初期我国才有正式比赛出现，我国从1 9 8 5 年起参加国际 比赛。 虽然我国的花样轮滑运动在亚洲处于领先地位，在亚洲乃至世界比赛中均取得过较 好的成绩，而且在我国每年都要举行多次花样轮滑比赛。但这个项目的成绩计算却一直 在采用手工进行。由于这项运动的成绩计算较为复杂，因此成绩常常不能及时计算出来。 有时甚至会影响到赛会的进程。例如：按照花样轮滑运动的比赛规则约定，运动员在长 节目比赛中的出场顺序是与该运动员参加的短节目比赛的成绩有关的，成绩低的运动员 先出场参加比赛。如果这时短节目的成绩没有计算出来，那么，长节目比赛就无法进行。 另外，当所有比赛结束之后，还要计算出全能成绩，这项成绩是与其它项目的成绩计算 不同的。其它项目是边进行比赛，边计算成绩成绩计算的费时性通常不会引起人们的 注意，这是因为假设比赛进行了4 5 分钟，成绩计算花费了5 0 分钟，给人的感觉是在比 赛结束5 分钟后名次就计算出来了。而全能成绩则是在所有项目结束之后进行的，当参 赛运动员较多时，往往很长时间才能计算出名次。曾出现过因为名次不能及时计算出来 而不得不推迟颁奖的情况。 虽然手工迸行成绩计算很费时，但由于没有适合的成绩计算系统辅助进行成绩计 算，因此，目前在我国仍在采用手工进行花样轮滑运动的成绩计算。 1 4 设计目标及主要研究内容 1 设计目标 本课题将提出一套基于c 1 l e n t s e r v e r 的，采用大型数据库开发的花样轮滑成绩计 算系统的整体方案，系统设计采用了两层的c s 结构；w i n d o w sn t 服务器、一台数据处 理机建立了处理实时成绩信息的数据库服务器，服务器w i n d o w sn ts e r v e r 4 0 作为操 作系统，m ss q ls e r v e r7 0 作为数据库管理系统，并通过t c p i p 协议实现对s e r v e r 的访问；采用v i s u a lb a s i c6 0 程序设计语言作为开发工具研制了系统终端软件，呵 实现运动员基本信息管理、成绩计算管理、成绩发布及浏览等功能。采用该系统，可大 大提高成绩计算的工作效率。同时，也为开发其它体育项目成绩计算系统起到一定的理 论和实践指导作用。 2 系统主要研究内容 ( 1 ) 基于c l i e n t s e r v e r 的花样轮滑自动化评分系统的总体框架分析方法和工具； ( 2 ) 基于c l i e n t s e r v e r 的花样轮滑自动化评分系统的总体布局： ( 3 ) 基于c l i e n t s e r v e r 的花样轮滑自动化评分系统的所有子系统； ( 4 ) 基于c l i e n t s e r v e r 的花样轮滑自动化评分系统的开发平台及应用平台： ( 5 ) 系统总体结构设计； ( 6 ) 运动员信息管理子系统的分析与设计； ( 7 ) 裁判长数据自动传输、接收数据管理子系统的分析与设计； ( 8 ) 成绩计算管理子系统的分析与设计； ( 9 ) 终端客户查询子系统的分析与设计； ( 1 0 ) 成绩发布子系统的分析与设计。 东北农业大学工学硕士学位论文 2 客户服务器计算模式概述 2 1c l i e n t s e r v e r 模式 大多数网络都采用客户服务器( c l i e n t s e r v e r ，简称c s ) 模式( m i c r o s o l t ，1 9 9 9 ) 。 从本质上说，c s 就是一种进程之间“请求”与“服务”的合作关系。它有以下几种含 义： ( 1 1 它是一种协同式的分布处理，由客户和服务器分别做一个完整处理任务的部分 工作，两者都不可缺少。它们的协同关系并不固定，两者是一种多对多的关系，即多个 客户可以共享一个服务器，多个服务器也可以为一个客户提供服务。这种协同关系也是 临时的，即双方的交互作用一旦停止，其协作关系即告终止。 ( 2 ) c s 的实质是请求与服务。客户根据需要向服务器提出请求，服务器根据客户的 请求完成必须的处理，并把处理结果回送给客户。在这种模式下，客户只需知道如何向 服务器提出请求，可以不知道服务器的具体处理过程( 即“服务封装”) 。客户与服务器 之间的交互关系可分成两类：紧偶合的请求回答交互和以队列机制为基础的消息传输交 互。 f 3 1 客户与服务器之间的作用是两个进程间的相互作用，是这两个进程的协同工作 完成了所需的工作。 2 2o s 结构概述 客户服务器结构作为一种技术方法，能够共享从数据到处理能力的每一种资源， 并且将处理任务和集中的数据分配给客户机和服务器的软件和硬件( r u f f e r s m 等，1 9 9 5 ) 。 通常所说的客户服务器结构包含了通过网络连接的支持客户和服务器应用的计算 机系统，它包括硬件结构和软件结构两方面，下面就对c s 的结构及其特点分别加以讨 论。 2 2 1o s 的硬件结构 从硬件角度看，它意味着把工作分散到两个或多个处理机上。 具有用户界面的客户硬件包括工作站、终端p c 机，它们用来运行前端应用程序， 并提供应用开发的支撑环境。所开发的应用程序可以使用共享资源和来自各种服务器的 信息来完成他们所要做的工作。 服务器硬件可以是小型机、微机、犬型机或各种工作站，既可以是通用计算机，也 可以是专用计算机，服务器对客户提供数据或为客户提供服务，如运行数据库管理系统 进行图形图像处理等。 2 2 2c s 的软件结构 c s 技术本身是一种软件运行方式和组织方式。它将一个应用分解成若干部分：用 4 童星堡耋篓塞篓堡苎堡篓，! 户界面、加工逻辑和数据库等。这些部分将由多台设备分别执行，共同完成整个应用。 用户在工作站上看到的是一般用户界面( 前台) 。当前台要调用某些数据或进行数据加 工时，工作站向数据库服务器( 后台) 发出请求，服务器对此作出响应，把需要传送的 数据和处理结果返回前台。这样，工作站就成了数据库服务器的客户( c l i e n t ) ，而其 中连接前后台的软件被称为中间件( m i d d l e w a r e ) 。c s 体系结构有机地同时利用了两方 面的优势，即宿主式处理系统中的中央控制式d b m s 以及p c 机环境的友好性和能够处理 个别需求的灵活性。c 1 i e n t 端侧重于应用功能。即友好的人机界面、报表功能及加工逻 辑设计。而后台侧重于经典的d b m s 功能，如数据定义和存取高效性、数据安全性、数 据备份与恢复、并发控制及事务管理等。这样构成的系统具有很高的运行能力和极强的 可扩充性及可维护性。另外，在c s 环境下，用户可工作于不同的平台上，因为网络中 的数据和应用软件对用户是透明的，便于异构数据库系统间的数据交换和操作。在该环 境下，数据处理任务分别由前台和后台处理，克服了传统的文件服务器和工作站间不必 要的网络传输，减轻了网络负担，提高了网络的工作效率( b e n a s h e ry ，2 0 0 2 ) 。 2 。2 3o s 结构的特点 客户服务器结构作为一种技术方法，能够将个人应用与企业或公司专门的业务数 据处理需要结合起来，以满足企业或公司总体信息处理需求，它主要具备以下特点： ( 1 ) 增强数据共享能力 服务器平台存放大量为所有客户程序共享的业务数据，客户程序可以遥过结构化查 询语言( s o l ) 访问并操作服务器中的数据。 ( 2 ) 客户平台服务器的集成化 客户需要的各种信息，都可以在客户平台上得到。所有信息和处理可以直接通过客 户工作站界面访问。工作站用户可以使用工作站上的各种工具软件处理从其它服务器系 统得到的信息，产生新的有用的信息。 ( 3 ) 在多个平台共享资源 用户不仅可以得到客户平台的服务，而且可以透明地得到数据库、通信和应用服务 器等多个平台服务。 ( 4 ) 实现异构数据库系统间数据互交换和互操作 s q l 是关于数据定义和访问的工业标准语言。多个不同数据库厂家都在实现将数据 定义为s o l 表格形式。这就实现了在异构环境中，即存在多种数据库系统的客户服务 器环境中，客户只通过s q l 请求便能访问不同数据库服务器中的数据。 ( 5 ) 数据访问的物理屏蔽 由于使用s q l 访问数据，用户可以访问网络上任何地方的数据信息。访问本地p c 、 本地服务器或广域网上服务器中的数据方法都是相同的。用户不必考虑物理位置的区 别。 ( 6 ) 应用开发简单快捷 由于客户服务器结构要求将应用分解为在不同客户平台和服务器平台上的多个子 任务，因此，应用开发人员可以根据不同子任务并行开发( f r a n k sg ，1 9 9 9 ) 。 ，：。，! ， 童! ! 垒些奎兰三兰至圭兰竺篁兰 2 3c s 体系结构的发展 随着p cl a n 发展到9 0 年代，有两个趋势使得文件共享模式最终发展到了 c l i e n t s e r v e r 模式。首先是p cl a n 应用的发展及其用户数目的增加，因l a n 上传输 的是文件而受到带宽的限制。多用户的x b a s e 应用只能在用户较少的情况下才能提供较 好的性能。其次是g u i 界面的出现并在p c 机界占据了统治地位，促使原有的字符用户 界面向g u i 转变。 目前的c s 体系结构主要有两层c s 模式、三层c s 模式或n 层模式( 在此n 表 示不限制引入c s 模式的层次) ，以及作为c s 模式发展的三层b s 模式f 欧阳明，1 9 9 7 ) 。 2 ，3 1 两层c s 模式 所谓层，在客户服务器意义上来讲，一层就代表一个具有定义良好的特定功能的 平台，而一个平台指的就是一台计算机所使用的软件和硬件的组合( r o b e r t0 r f a l i ， 1 9 9 6 ) 。 两层c s 结构的企业信息管理仍然是现在许多企业采取的信息管理方式，在c s 环 境中，p c 机处于依赖其他机器上运行的程序提供的服务，并充分利用本地计算机的资源， 在某些方面，g u i 的出现加深了c s 计算的想法并促进了客户能力的开发应用。 在一个两层的企业信息管理系统中，第一层( 客户端) 包含一个运行应用程序的客 户工作站。这个客户支配的程序除了系统所要求的所有业务逻辑之外，由所有的用户接 口功能组成。程序上的考虑都可以在客户程序中找到。因为客户应用程序负责处理许多 核心功能，所以在客户服务器系统中遥常被称为胖客户。胖客户是在被认为加载了应 用程序的核心功能的一个二层客户服务器结构中的一个客户计算机。 两层结构中的另一层( 服务器层) 包含应用程序数据，应用程序数据通常存储在服 务器端的某种数据库或文件中。当客户端的应用程序需要服务器端存储的信息或数据时 就会向服务器端发出要求。一个两层的客户服务器结构如图2 - 1 所示。 两层c s 结构的数据交互模型如图2 - 2 所示。 两层体系结构的最大问题在于管理方面，当一个两层体系发展超过了某一特定点， 也就是当对应于一个服务的客户数量超过一定限度时，长时间地维护可能就会非常困 难，当系统需要修改的时候，需要把应用程序重新配置给所有的客户端，处理这个过程 将是非常昂贵的。同时，服务器端由于既要满足客户端的数据请求，又要处理网络通信 开销，有可能把大量精力放在处理网络通信上，而只有很少的资源用于完成各种任务， 尤其是当涉及到大量客户端提交请求时，服务器在管理网络通信时可能很快陷入停顿。 另外一个问题就是，两层结构对系统的数据结构有很强的依赖性，由于当前的所有应用 程序都直接与数据库服务器本身对话，所以每一个客户应用程序必须随着数据库服务器 上的数据库结构的变化而变化，而修改了客户应用程序之后，又不得不重新规划整个系 统。 为了解决或缓解两层结构所存在的问题，可以在两层之问添加一层，用来完成大部 分的业务逻辑和应用程序规划，这种结构就成为三层结构( 董荣胜，1 9 9 8 ) 。 客户，服务器计算模式概述 图2 一l 两层c l s 体系结构 f i g 2 - it w o t i e rc ss y s t e ma r c h i t e c t u r e 客户端应用程序 应用数据服务器 人机交互界面i 请求 应用敦据请求l 7 1 应用数据 与处理l 一 数据 图2 - 2 两层客户服务器结构的信息交互 f i g 2 - 2i n f o r m a t i o ne x c h a n g eo ft w o t i e rc l i e n t s e r v e rs t r u c t u r e 2 3 2 三层c s 模式 三层c s 模式在两层c s 模式的基础上增加了的一级。从逻辑上将c s 模式划分为 三层：第一层是用户服务层，主要负责应用程序的客户端表示，即向用户提供商业服务 的图形界面，可以显示，查询数据，并向后端发出请求：第二层主要针对实际应用和客户 需求开发一套中间件软件，该层既能与客户端通信，又能访闯数据库；第三层是主服务 器，它存放所有的数据信息，可以直接接受客户中间件请求，也可以调用中间件软件满 足客户的特殊需要，在具体应用中，这种模式对于管理企事业单位中的各种资源非常有 利，其最大的优点在于数据安全容易保证，且保持两层c s 模式的优点。 。 ，：。，奎! ! 童些奎兰三兰至圭兰堡鎏耋 ，! ：。：， 三层c s 结构如图2 - 3 所描述。 图2 3 三层的c s 体系结构 f i g 。2 - 3t h r e e t je rc ss y s t e 皿a r c h i t e c t u r e 三层结构体系极大地削弱了两层体系所存在的问题在三层结构中，如果中间服务 器没有影响应用程序的用户接口方面的修改，对业务逻辑所作的任何改变将只要求重新 配置中间服务器，系统维护量将大大减少。 另外，三层结构体系还将客户应用程序从系统的数据结构变化中隔离开来。在三层 结构的系统中，客户不直接与数据交互。相反，客户专门通过中问服务器来获取并操纵。 这意味着当遇到要求修改的数据格式时，这些改动的含义可以被中间服务器封装起来。 虽然这样做要求重新配置中间服务器，但这样就无需完全重新配置客户端应用程序。 一个典型的三层客户服务器结构应用就是现在的浏览器服务器( b s ) 结构。b s 模式，采用三层结构即b r o w s e r w e bs e r v e r d a t a b a s es e r v e r ，组成了浏览器w e b 服务 器，后台数据库服务器的三层计算模式。这种计算模式极大地方便了应用程序的开发和维 护，使程序员集中精力开发位于中间层的w e b 服务器端应用软件，无需考虑客户端的 兼容性，并且后台数据库系统的改变或数据库结构的变化根本不会对客户端产生影响。 用户端的界面为统一的浏览器，它与w e b 服务器之间传递信息，应用软件放置在w e b 服务器上，根据浏览器的请求，完成对数据库的访问，并将结果以h t m l 的格式组织， 传到浏览器上，供用户使用。这种计算模式改变了原有的c s 模式中客户端与服务器之 间千丝万缕的联系。由此看出三层b s 模式增加了较为厚的中间层，形成“瘦客户机一 胖中间层一瘦服务器”的计算模式，这种模式非常适合于i n t e r n e t i n t r a n e t 的数据库发 布系统中。 在b s 结构中，w e b 服务器提供各种服务，浏览器通过与w e b 服务器的请求来获取 数据，测览器与w e b 服务器间的通信遵循t c p i p 协议与h t t p 协议。 其信息交互模式如图2 4 所示。 。：，： ! 耋耋：黑墼兰兰兰! ! 耋堡黧， i 爨整器w e b 鼹务器瘟瓣羧摇爨务器 请求成用数据 显示界暖 h r r p 数据 圈2 - 4 浏览器朋务器结构的信息交互 f i g 2 - 4i n f o r m a t i o l le x c h a n g eo fb r o w s e r s e r v e rs t r u c t u r e 戎个瑶筏垒韭孛，各静售崽霹熊分雾l 存镶奁不嚣戆秘理逮纛。嚣垒盈豹这鉴接惑 又是紧密相连的，在一个企业的管理信息系统当中，一个中间服务器对予客户端米说， 它是一个服务，而对于另外的一个服务，它可能又摄客户( b r i a nj e f f e r y ，1 9 9 6 ) 。 拦三三层的c s 体系结构中，客户姆中间服务器交氨，这个中闻服务器又与其它的中 闻骚务器进行交互，冀德豹中趣照务器叉与另努的母舞鼹务器交鬣，翔瑟一壹下去。 可班看到，在三滋结构中，虽然一擅应用疆务攫可瑷痊孀予数籀管理，但是大多数 的层都巍成了划分详细的业务逻辑的措定的容器。遮对进一步划分均能有一定作用，而 且有助予对企业信息及菇处理复杂性的管理( p o l om 等，2 0 0 2 ) 。 圈2 - 5 描述了一个三层分布式结构躲客户服务辐企业管理信惠系统的诗算绪梭。 瘸2 5 三罄c s 练搀戆垒监辫理毽惠蓑绕 f i g 2 - 5e n t e r p r i s em a n g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo f t h r e e t i e rc ss t r u c t u r e w e b 数据库应用靛展到现在已能提供多种技术求实现w e b 数据库与数据库服势器 的连接，例如c g i 技术、w e b a p i 技术、a s p 技术、r a d 技术以及o d b c 技术等。 嚣罄，网络应用系统豹设计、嚣发正麸遥常熬c f s 模式囱b ，s 模式发矮。b s 模式 氍膏类似予终端，主嘏系统静绩梅模式，同对又其有霹户，驻务器模式的分布诗算弱特毪。 !：。，。查些垒些查兰三兰璧圭兰堡兰耋：。 该模式中应用程序、数据库以及一些资源都集中在服务器端，客户端只需要安装和运行 随处可得的浏览器软件，无须其它辅助软件和相关的维护管理工作，并且用户要查询的 数据资料将来源于同一个数据库，使得数据的完整性、实时性得到保障。另外，尽管程 序代码的更新、数据备份、定时刷新等日常维护发生在服务器端，但管理员可在客户机 上进行远程操作管理。这种模式提供一个跨平台、简单一致的应用环境，实现了开发环 境与应用环境的分离，故避免了为多种不同操作系统开发同一应用程序的重复操作，便 于用户群的扩展变化以及应用系统的管理。 3 系统的总体设计 3 1 c s 模式的选择 传统的信息处理平台主要采用主机模式或文件服务器模式两种。主机模式采用一台 主壤带多个终端的用户系统，数据存放在主枧上，驻蠢处理在务均幽主撬完成。这类系 统平台横式一般瘸子糖存孛夹营盐犬牙瀚事务憝蓬系绞；文件骚务器模式羹鼙遥常矮小型 机或高档p c 机作为文件服务器，网络上的每个节点站点都是完撼的微机。这两种传统 的系统平台模式分别趋向了两个极端：前者把所有的处理集中于主机，后者把所有的处 理集中予本地工作站。c s 模式就是程这种背景下l 入和发展起来的。 c s 缕式攫好楚毙鼹了上述嚣耱方式麴不是，它怒一薜滋较裹缀豹分毒式诗髯臻境， 这种计舞环境能保证有足够的能力擞警8 把处理后的缩果( 不是整个文件) 通过两络传输 出去，并能根据用户需鞭灵括地配置嚣种大、中、小型计算机系统。张这种模式下，c l i e n t 端用于避行用户接口程序和前端处理掇序，s e r v e r 端用于运行d b m s 及提供数据库资 源。c l i e n t 壤先对数撼遴孬预楚理，然羼蠢s e r v e r 发蠹请求，s e r v e r 接受请求，缀进娃 理岳，褥蒋结果返回熬c l i e n t 端，嘲络土只是抟输请求和结采。 c s 模式由于是分布式处理模式，c l i e n t 端提供交互式的易用的界面，s e r v e r 提供 数据处理、资源共享和安全管理，从而使网络上的信息流量大大减少，网络的运行效率 和响应速度褥到提高；它还具有很好始开放性，不依赖予硬件和操作系统平台，便予应 藤程_ 警熬移捷( g r a h a mw g ，1 9 9 9 ) ， c s 结构作为一种先进的计算模式，目渐成为嗣络环境下软件设计的标准和趋势。 它为信息处理提供了个效率高、成本低和易于扩展的解决方案。因此，用c s 模式开 发花样转滑自动化成绩计算系统，可以增强系统的逡行效率，既方便又能体现计算机嘲 络发震麴趋势。 3 2 网络操作系统的选撵 确定了c s 模式之后，选择与之相适应的网络操作系统是至关熬要的。考查操作系 统的状况，考查点主要蠢； 程，该羁鳝搡接系统( 蔽本) 稳主簧功糍谯势嚣器置，萋垂麓番与燕产需婺达成基 本一致； ( 2 ) 该网络操作蒜娩( 版本) 的擞命周期，谁都希望少花钱、多办事，因而希望该 网络操作承统正常发挥作用的周期越长越好，这就嚣簧了解一下冀技术主流、技术支持 及照务嚣； f 3 ) 分祈该嬲络撵作系统能否灏斑网络计算潮流，当前潮流燕分布式计算环境，选 择网络操作系统，当然最好考查这个方向； ( 4 1 对市场进行客观分析