（机械电子工程专业论文）基于bs模式的低压自动化管理系统的研究与开发.pdf

华北电力大学硕二 学位论文摘要 摘要 本文首先分析了供电企业信息化管理的发展现状，针对供电企业目前应用的管 理系统开发模式的不足和所面临的实际问题，提出了基于b s 模式的网络化解决方 案。论文详细介绍了n e t 框架技术、b s 模式的企业应用的三层体系结构和数据库 设计及优化技术，尤其是对n e t 技术作了深入的研究。基于对以上技术的研究，设 计并开发了基于b s 模式的低压自动化管理系统。并对系统开发过程中涉及到的关 键技术及系统开发安全性问题进行了详细描述。本课题来自于生产现场，所开发的 软件已经调试通过。 关键词：b s 模式，a s p n e t a d o n e t ，低压自动化，o r a c l e a b s t r a c t t h i st h e s i s f i r s t l ya n a l y z e st h ep r e s e n ts i t u a t i o no ft h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ti n e l e c t r i cp o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e b ya n a l y z i n gt h ed r a w b a c k so ft h em a n a g e m e n ts y s t e m s d e v e l o p m e n tm o d eu s e dp r e s e n t l ya n d t h ep r a c t i c a lp r o b l e mn e e d i n gt ob es o l v e du r g e n t l y , i t p u t sf o r w a r dan e w s o l u t i o nb a s e do nb sm o d e i td e s c r i b e si nd e t a i lt h et e c h n o l o g yo f n e t f r a m e w o r k ，t h et h r e e t i e rs y s t e mf r a m e w o r ki nt h ee n t e r p r i s ea p p l i c a t i o nb a s e do nb sm o d e a n dd e s i g na n do p t i m u mt e c h n o l o g yo ft h ed a t a b a s e ，e s p e c i a l l ym a k eat h o r o u g hs t u d y i n g f o r n e t t h r o u g ht h es t u d yo fa b o v et e c h n o l o g y , t h el o wv o l t a g ea u t o m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e mb a s e do nb s m o d eh a sb e e nd e s i g n e d i ts t i l ld e s c r i b e sa t l e n g t ht h en u c l e a r t e c h n o l o g yi n v o l v e di nt h es y s t e ma n dt h es e c u r i t yp r o b l e mo ft h es y s t e md e v e l o p e dd u r i n g t h ed e v e l o p e dp r o c e s s t h et a s kc o m e sf r o mp r o d u c el o c a l e ，t h ed e v e l o p e ds o f t w a r es y s t e m h a sg e ta c r o s sd e b u g w ux i a n g x i o n g ( m e c h a t r o n i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f z h a n gw e n - j i a n k e yw o r d s ：b sm o d e ， a s p n e t a d o n e t ，l o wv o l t a g ea u t o m a t i o n ， o r a c l e 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于b s 模式的低压自动化管理系 统的研究与开发，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研 究工作和取得的研究成果。据本人所知，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，也不包含为获得华北电力大学或其他教育 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：罢鱼丝日期： 加文| 。l 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文：学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：舶雉导师签名： 日期：塑! 虬!日期 冀! 建 j 坩p 占i 占 华北电力大学硕士学位论文 第一章引言 1 1 研究工作的现实意义和实用价值 随着计算机技术、网络技术、现代通信技术和数据库技术的发展，网络化的数据 传输功能和信息共享技术大大地提高了企业内部的工作效率，提高了企业的服务质 量，同时增强了企业的市场竞争力。基于网络的管理系统就是借助计算机网络和信息 科学的最新成果，利用现代化的企业管理哲学，根据市场的需求对企业内部及其供应链 上各环节的资源进行全面规划、统筹安排和严格控制，以保证人、财、物、信息等各类 资源得到充分、合理的应用，从而实现企业内外资源优化配置，进行实时分析管理和 合理决策。 随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，用电量急剧增长， 供电企业的规模不断扩大，这给企业的管理提出了新的课题。随着计算机网络技术 的日益普及和近几年农网改造工程的实施，供电企业逐渐认识到运用计算机网络技 术对企业进行管理是实现企业高效、优化管理的有效途径。随着企业信息化建设的 不断发展，供电企业管理信息系统( m i s ) 的基础数据已经形成，并且数据量也越 来越大，数据越来越完整，如何充分的利用这些数据资源对基础数据进行再加工、 归纳、整理、综合分析，为企业领导及上级管理部门的决策提供支持，为企业的长 远规划和发展提供科学依据，切实提高企业的管理水平和管理质量，是供电企业网 络管理系统实施所面临的紧迫问题。因此现在研究网络版低压用电自动化管理系统 有着非常重要的现实意义。 本课题来源于山东海阳供电企业实际项目，山东海阳供电局下属多个供电所， 由于其高压用户与低压用户较多，用电量也相当多。低压管理信息系统( m i s ) 数 据量逐渐增多。本课题从用户的实际需求入手对企业的低压管理信息系统中的各种 数据记录进行深入的分析与研究，并在此基础上进行软件开发，解决企业所面临的 地域分散、管理难度大、软件使用不方便等实际问题，为企业提供一个简单、便捷 的管理环境，同时也降低了软件开发人员与系统维护人员的工作量，为整个供电企 业实时决策提供了依据。该低压用电自动化管理系统是对整个供电局的低压管理信息 系统中的原始管理数据进行加工分析、统计、计算处理、汇总、归纳，生成多种分析图 表与数据表格，供决策人员查询，以便对生产经营情况进行全面的了解。通过各种直观、 方便的数据处理方式( 包括曲线、表格等) 可以得到各种需求的基础信息。从而实现了 华北电力大学硕二 学位论文 供电企业管理系统的网络化。 1 2 国内外研究现状 自动化管理系统模式大体上分为四种：主机终端模式、文件服务器模式、c s 模式和b s 模式。单机版模式由于硬件选择有限，硬件投资得不到保证，已被逐步 淘汰；文件服务器模式也只适于小规模的局域网，对于用户多、数量大的情况就会 产生网络瓶颈，特别是在互联网上不能满足用户要求。网络版开发环境存在两种不同 的计算模式，即：客户端服务器( c s ) 模式和浏览器n 务器( b s ) 模式。c s 模式 基于局域网环境，其应用存在很大不足，例如：当用户数量增多时系统性能明显下 降，客户端都需安装专门的应用系统，客户需要专门培训，系统扩展性和代码可重 用性差，系统一旦安装不易维护等。随着供电企业规模的不断扩大、地域的不断分 散，c s 模式的这些局限性使其仍不能满足供电企业的实际需求。而浏览器n 务 器( b r o w s e r s e r v e r 简称b s ) 计算模式则能很好地解决供电企业所面临的实际问题。 它采用一种统一的跨平台通信协议：超文本传输协议( h t t p ) ，浏览器和w e b 服 务器及相关的接口软件也独立于计算机的软、硬件平台，客户端无需安装，整个系 统的开放性和可移植性好，并且易于管理和维护。此外，b s 模式的最大优势在于： 支持多用户在任何时间、地点同时连接到i n t e r n e t 上并和其上各站点通信，这样就 把各分布应用都集中到了一点，解决了供电所地域分布分散化问题，既方便了客户 查询工作，又使企业领导即使在外地也能及时了解业务情况并能及时做出重要决 策。b s 模式的突出优势使得开发b s 模式的管理系统已成为企业信息化的首选模 式。1 1 l 我国绝大多数供电企业在信息化建设进程中，已经初步建立了适合自身特点的 低压用电管理信息系统( m i s ) 。但是专门用于对低压m i s 系统中的大量原始基础数 据进行分析处理的自动化管理系统不多。而且现有的少数自动化管理系统基本上是建立 在单机版模式下j 数据库大多是采用小型的数据库系统。这种基于小型数据库的单机版 模式系统，曾经对于供电企业低压数据的分析处理发挥过重要作用，但是随着低压用电 业务的扩展、数据量急剧的膨胀以及近几年网络通讯技术的飞速发展，这种单机版模式 的系统已经不能满足实际情况的需求。开发基于b s 模式的低压用电自动化管理系统， 使企业成为全新概念的网络化企业已成为企业信息化的必然趋势。 华北电力大学硕士学位论文 1 3 研究的主要内容 本课题所研究的主要内容是利用现在比较先进的n e t 技术，对基于i n t e r n e t 的b s 模式的低压用电自动化管理系统进行深入研究与开发。本课题主要内容包括： 系统开发方案的选择1 n e t 技术在企业中的应用的研究 数据库的设计与优化技术 系统分析及功能模块的设计 华北电力大学硕士学位论文 第二章系统开发方案的选择 2 1 软件体系结构的选择 2 1 1 三层( t h r e e t ie r s ) 体系结构的选择 三层体系结构将应用程序分成三个不同的逻辑层次：表示层，应用逻辑层和数 据层，即通常所说的客户端、应用程序服务器、远程数据库服务器。各层职能可简 单表述如下：l z l l jj ( 1 ) 客户端：集中处理数据显示和用户与数据之间的交互作用，而不再涉及数 据的存储过程，数据的维护等任务。在本系统中就是指操作人员基本信息的变更录 入，电量用户的各种基本信息及其相关操作条件的录入，同时对录入信息进行相关 处理，并将处理结果输出到页面供操作人员分析决策。 ( 2 ) 应用程序服务器：用于管理客户端和远程数据库服务器之间的数据传输， 协调各用户之间的请求，并掌握数据集定义的全部细节( 包括统一的页面、系统处 理流程的制定和数据处理逻辑的规定等等) 及其与远程数据库服务器之间的数据通 信。该逻辑层要根据整个系统的设计，构造系统中关键的几个对象，从而实现系统 中的大部分逻辑控制功能。 ( 3 ) 远程数据库服务器：主要完成数据库管理系统应该完成的任务如数据的查 询、排序、添加、删除、修改、逻辑计算、检验完整性、数据记录唯一性、安全性 等事务，由于访问数据库是系统中频繁发生而且最消耗资源的操作，所以在这一层 要对数据库访问进行优化，提高系统的性能和可靠性。 与传统的两层体系结构相比，使用三层结构的数据库应用程序使软件开发易维 护、易修改的“瘦”客户程序成为可能，它能动态地调节负载，保障系统有更高的 安全性能。 2 1 2 b s 模式的三层体系结构 本系统采用b s 模式的三层体系结构进行开发。其通信原理如下：客户端浏览 器以超文本h t t p 形式向w e b 服务器提出访问数据库的请求，w e b 服务器接受客户端 请求后，将这个请求转化为s q l 语法，并交给数据库服务器，数据库服务器得到请 求后，验证其合法性，并进行数据处理，然后将处理后的结果返回给w e b 服务器， w e b 服务器再一次将得到的所有结果进行转化，变成h t m l 文档形式，转发给客户端 以友好的w e b 页面形式显示出来。 华：i e 电力大学硕士学位论文 如图2 - 1 所示为b s 模式的三层体系结构模型 图2 1b s 模式的三层，体系结构模型 这种结构有以下优点： 集中式管理：便于系统的修改和维护，大大增加了系统的灵活性。 集中式计算：客户端使用服务器端提供的数据，减少了对客户端的要求。 分布式资源共享：分摊运算负担，有利于提高系统性能和开发效率。 更便捷的安全管理：这种结构只有w e b 服务器可以访问数据库上的敏感数 据，既可以在w e b 服务器上验证用户，也可以在数据库服务器上设置权限，使安全 管理更灵活可靠。 2 2 前端开发工具的选择 2 2 1n e t 框架开发平台 w e b 应用程序的优点在于可以让企业间的商业数据透过因特网的通讯来彼此 交换信息。这样不但可以节省数据交换的时间，而且可以简化流程。但是在新一代 的n e t 开发平台还没有出现之前，要让因特网应用程序达到上述的功能是一项浩 大的工程。涉及到的技术及程序开发语言可能包括了h t m l 、a s p 、v b s c r i p t 、 j a v a s c r i p t 、c 十+ 、a d o 、s q l 、c o m 、m t s 等多项内容。这样的环境对于开发人员来 说，想要快速的开发一个功能强大且稳定可靠的w e b 应用程序，显然不是一项轻松 的工作。【4 】 n e t 就是微软公司为适应当前分布式w e b 应用程序的开发推出的新一代集成丌 发平台，它提供了稳定、安全的跨平台的通用语言执行环境以及应用程序可以调用 的类函数库。 2 2 2v is u a is t u d i0 n e t ( 简称v s n e t ) 在n e t 框架中，有多种方法可实现软件的开发。可以通过最简单的记事本来 编写后台程序代码，也可以利用n e t 提供的n e ts d k 开- 发工具包来完成，但这都 不是很好的选择。v s n e t 是创建n e t 应用程序和服务程序的首选开发工具，为所有 程序开发人员提供了一个统一一的集成开发环境。与其他优秀的开发工具一样， 华北电力大学硕十学位论文 v s n e t 提供了很多优秀的开发工具，如：项目管f 理器p r o j e c tm a n a g e r 、源码编辑 器s o u r c ec o d ee d i t o r 、用户接口设计器u id e s i g n e r s 、执行引擎w i z a r d s 、实时 编译器j u s ti nt i m ec o m p i l e r 、 连接器l i n k e r s 、工具包t o o ls 、帮助文档 d o c u m e n t a t i o n 、动态调试器d e b u g g e r s 等。v s n e t 作为新型优秀的开发工具有其独 特的优点： 5 1 共享集成开发环境：所有的开发工具都被集成到统一集成开发环境中来供开 发者使用，包括任何语言的程序员。 h t m l 设计器：不需要编写h t m l 或描述语言，就可以图形化地开发h t m l 、a s p 、 a s p n e tw e b 表单。 服务器端快速开发：可以访问与集成服务器管理工具，比如事件日志，数据 库及x m lw e b 服务。服务器浏览器以及工具可以与服务器端应用组件联合使用。 可视化数据库工具：在集成开发环境中，能够可视地进行数据库设计，如设 计存储过程、索引、添加表等。 v s n e t 提供两类服务器控件，w e bf o r ms e r v e r c o n t r 0 1 s , u h t m l s e r v e r c o n t r o l s ，其中前者在服务器端执行，它还支持数据绑定功能，更适合动态 网页的开发。此外，在v s n e t 中开发者还可以按需要编写一些可重用的用户控件。 v s n e t 包含如下应用程序和服务： 控制台应用程序 w i n d o w sg u i 应用程序( w in d o w sf o r m s ) a s p n e t 应用程序( w e bf o r m s ) ：它是基于h t m l 的应用程序，利用a s p n e t 可以实现对w e b 服务器和数掘库的请求，并在客户端浏览器返回丰富多彩的h t m l 页面。 x m lw e bs e r v i c e s ：它是n e t 最具开创性的部分，与i n t e r n e t 连接更加方 便 c o m p o n e n tl i b r a r y ：可以由开发者自己建立一些可重用的组件用于n e t 所 支持的任何一种应用程序 2 2 3a s p n e t a s p ，n e t 建立在n e tf r a m e w o r k 的编程类之上，是使开发人员能够使用n e t 框架开发基于w e b 的应用程序的宿主环境，它是由n e t 框架提供的类库构建而成 的一个w e b 应用程序模型，该模型由一组控件( 例如h t m l 控件以及功能更强的w e b 控件) 和个基本结构组成。在服务器上，控件负责将面向对象的编程模型呈现给 开发人员，通过利用模型提供的控件集和基本结构服务，开发人员很容易就能完成 w e b 应用程序的开发。当客户请求一个页面时，开始运行在c l r 环境内，a s p n e t 执 华北电力大学硕：f ：学位论文 行代码以及生成最后的h t m l 页面并发送给客户。 a s p n e t 完全基于组件，可以使用n e t 框架提供的各种运行环境服务，支持完 全面向对象的v is u a lb a s i c n e t 、c # n e t 等多种语言，与a s p 相比，a s p n e t 具有 以下优点： 1 ) 网页可以使用任何一种n e t 语言设计，如v b n e t 、c t t 、c + + 、j a v a 等，克 服了a s p 使用v b s c r i p t 脚本语言的局限性。 2 ) 代码不再是解释型代码，可以经由实时编译器编译后运行；而且只需编译一 次。 3 ) a s p 页面后台代码和h t m l 语言混合使用，当程序复杂时页面维护起来很困 难。a s p n e t 将后台代码从h t m l 中分离成单独的a s p x 文件，使得他们可分别由不 同人完成。 4 ) a s p n e t 的控件被设计成可以适应各种客户端，w e b 网页会自动侦测客户 端所需的格式提供适合的网页，如：提供给移动电话的w m l 格式网页，对能力较差 的浏览器则提供h t m l 3 2 格式。而在a s p 中这项功能需要手工完成。 5 ) 在程序开发的过程中，引入最新推出的w e bf o r m 编程模型及其事件驱动机 制使w e b 程序开发更加容易和高效。而且引入页面缓冲机制，大大优化了性能。 6 ) w e bf o r m 模型由底层系统自动完成客户和服务器之间繁琐的交互，而且还 提供了状态管理功能，能在不同页面请求之间自动维护页面数据。 6 1 1 7 1 综上所述，本系统采用基于n e t 框架的开发平台和v s n e t 的集成开发环境， 结合a s p n e t 和a d o n e t 技术进行开发。同时，根据v is u a ls t u d i 0 n e t 的硬件 要求和本人的熟练程度，操作系统使用w i n d o w sx pp r o f e s s i o n a l 。 2 3 服务器的选择 2 3 1w e b 服务器 流行的w e b 服务器有多种。如n e t s c a p ee n t e r p r i s es e r v e r ( n e s ) ，w e b s i t e p r o f e s s i o n a l ，a p a c h e 等，i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v i c e s ( 简称i i s ) 是m i c r o s o f t 公司开发a s p n e t 的唯一可用的w e b 服务器，它运行专门的软件( 即内置的) 来支 持邮件交换、f t p 和h t t p 访问以及客户端为了访问w e b 内容所需要的其它支持软件。 i i s 不仅仅是一个w e b 服务器，它还可以驻留消息服务，用作一个f t p 服务器或者 传递s m t p 电子邮件。有了i i s ，w e b 服务器才能被i n t e r n e t 上的远程客户看到并 访问。当客户端请求某页面时，实质是通过i i s 访问w e b 服务器上的页面，并通过 h t t p 转换功能检索最终的h t m l 页面返回给请求端。i i s 是w i n d o w sx p n t 2 0 0 0 等 所包含的系统可选组件，因此安装i i s 非常方便。i i s 安装完后，系统自动创建一 华北电力大学硕士学位论文 个表示w e b 站点的目录。f 8 】 9 1 i i s 最主要的功能为： 响应使用者的请求，将所要浏览的网页内容传输给他们。 管理及维护w e b 站点。 管理及维护f t p 站点。 作为s m t p ( s i m p l em a i lt r a n s f e rp r o t o c 0 1 ) 虚拟服务器使用。 2 3 2w e b 数据库的选择 用于动态网页开发的数据库就称为w e b 数据库。目前比较流行的w e b 数据库系 统主要有以下几个。 1 ) m ys o l m ys q l 是由瑞典t c x 公司开发的功能强大的，快速而又价格低廉的小型数据 库系统，既可以运行在w i n d o w s 平台上，也可以运行在l i n u x 平台上。在使用p h p 开发网站时结合使用m ys o l 已经成为目前网站开发的一种经典组合。 2 )o r a c l e 由o r a c l e 公司开发，它几乎可以运行于当前所有的操作系统平台上，其功能 强大，查询快速并且拥有极高的稳定性，可与各种网站开发语言结合使用。在数据 库管理功能、完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现。并具有良好的移植性。 它提供的自动锁功能使得并发用户可以安全而高效的访问数据，并且提供方便而灵活的 备份和恢复方法，能够确保设计良好的应用中的数据在任何意外发生的情况下都可以最 大限度地被恢复。 3 )s q ls e r v e r s o ls e r v e r 是微软提供的运行在w i n d o w s 操作平台的数据库系统，操作简便、 性能稳定，属于大型数据库系统。它与o r a c l e 一起成为了w e b 数据库开发系统的 主流。 本系统采用n e t 作为开发平台，在v s n e t 的开发工具箱里提供了专门用于处 理除s q ls e r v e r 数据库之外的其他数据库的数据组件，而且其数据通信具有优秀 的数据访问性能。综合各种数据库自身的优点以及系统开发过程中的实际需求，本 系统选用o r a c l e 数据库作为后台数据库。 2 4 系统开发框架 综合b s 模式的三层体系结构和n e t 技术可以得到本系统的开发框架如图2 2 示 华北电力大学硕士学位论文 图2 - 2 n e t 平台下b s 模式三层体系结构” 9 华北电力大学硕士学位论文 第三章n e t 技术在系统开发中的应用 3 1 n e tf r a m e w o r k 框架技术 n e t 框架主要由4 大部分组成：通用语言运行环境( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e 简称c l r ) 、n e t 类库( c l a s sl i b r a r y 简称c l ) 、a s p n e t 、a d o n e t ，其中c l r 和n e t 类库是基本构成，如图3l 所示为n e t 框架的体系结构。【1 3 】 图3 1 n e t 框架体系结构 3 1 1 通用语言运行环境o l r c l r 是n e t 执行的软件引擎，也可以理解为一组标准资源集合，为程序运行时 代码的管理提供核心服务，它负责内存管理、线程执行、代码执行、代码安全验证、 编译、碎片收集以及其他系统服务。c l r 是面向对象的执行环境，因此，所提供的 服务也是通过面向对象的方法由程序语言存取。c l r 中任何n e t 的组件都可以被视 为c o m 组件使用，传统的c o m 组件也可以被加入n e t 的环境中当作一般的n e t 组 件来使用。c l 。r 有以下主要特点： 深层语言综合：c l r 为2 0 多种编程语言提供统一的运行环境，常用的如： v i s u a lb a s i c 、c # 和j s c r i p t 三种语言，执行时任何一种语言代码都被首先编译 成微软中间语言( m i c r o s o f ti n t e r m e d i a t el a n g u a g e ) m i l ，代码运行时再使用即 时编译器生成相应的机器代码来执行，这就以意味着n e t 从本质上与开发语言无 关。 稳定的安全可靠性：c l r 强制实施代码访问安全，其安全性取决于托管组件 来源在内的一组因素，通过实现称为通用类型系统( c t s ) 的严格类型验证和代码 l n 华北电力大学硕二f = 学位论文 验证来加强代码可靠性。同时，c l r 自动支持安全、非托管代码和无用单元收回， 在不再使用它们时将它们释放。这种自动内存管理解决了两个最常见的应用程序错 误：内存泄漏和无效内存引用。 不再有“d l l ”陷阱：m i l 产生的同时生成元数据，它包含有关类和所需要 的组件的一些附加信息，c l r 会分析这些信息并自动地防止应用程序的使用错误， 减少组件冲突。 并行执行：以往的c o m 组件只是通过注册表中的一个g u i d 来进行定位。这 将一台计算机上的所有应用程序都指向了特定的同一个d l l 。然而，在n e t 中，d l l 并不需要注册，它可以从应用程序目录自动加载并且可以被并行加载和执行，单独 的应用程序能一次装载多个d l l 。c l r 自动管理这些d l l 组件。 使编程工作更加容易：n e t 提供了丰富的h t m l 和w e b 控件，这些控件被拖 放到应用程序设计页面后，系统自动产生相关代码，极大地减少了程序员的工作量。 更重要的是，开发者可以创建能重用的x m lw e b 服务，这些服务是可以被第三方调 用的。 垃圾回收：程序编写过程中免不了要分配和使用内存，及时释放内存是必须 的。在n e t 中提供了垃圾回收机制，只要是没有使用的内存，n e t 架构会在适当 的时机将这些内存回收给其它需要的装配( 只经过i l 编译器形成的d l l 文件) 使 用，而且不会造成内存漏失。因此，程序员可以很方便的使用内存。 c o m 组件集成：n e t 的装配环境不同于以往的c o m 组件，但n e t 能够将传 统c o m 组件集成到当前环境中来，使其能继续应用到n e t 中。在v is u a ls t u d i o n e t 中，这种转换自动生成，使用时只需将c o m 组件引用到应用程序中即可。 c l r 的执行过程如下： 第一步：程序代码先由编译器编译成i l ，同时相关联数据会由相关数据引擎 ( m e t a d a t ae n g i n e ) 产生。 第二步：这时候如果有不同的语言所编译成的i l ，或机器码，连结器就可以将它 连结进来，并产生包含i l 的e x e 或d l l 。 第三步：这时当程序在执行的时候，就是c l r 执行工作的时候。程序中如果有 任何使用到n e tf r a m e w o r k 共享对象类别库的程序代码时，会被对象类别加载器 ( c l a s sl o a d e r ) 载入并合并。这时候被合并的程序代码在 i t 编译器执行之前可 以透过查验器( v e r i f i e r ) 来检查型别安全。 第四步：最后由 i t 编译器把程序代码编译成可以被c l r 所管理的机器码便可 执行。 3 1 2 n e t 类库 n e t 类库是一套以支持w e b 标准和应用为首要目标且简单实用的函数库，它是 华北电力大学硕士学位论文 一个综合性的面向对象的可重用类型集合，为开发人员提供了一套统一的面向对象 的可扩展类库，包含许多高度可重用的接口和类型。该类库在域名空间“s y s t e m ” 之下，为了方便查找开发者所需要的类，域名空间按照功能区的分级制度进行排列， 用户还可以应用扩展类库中的类来定义自己的类。它支持h t t p 、x m l 、s o a p 、x p a t h 以及w e b f o r m 、w e bs e r v i c e ，极大地简化了分布式应用程序开发的步骤。通过创建 一套跨编程语言的通用a p i ，n e t 类库可以实现跨语言继承、纠错处理以及程序调 试。开发人员可以自由地选择想使用的任何语言。同样可以使用第三方厂商提供的 任何符合通用语言规范的类库。 n e t 框架类库也是面向对象的，能够完成一系列常见编程任务( 包括诸如字 符串管理、数据收集、数据库连接以及文件访问等任务) 。除这些常见任务之外， 类库还包括支持多种专用开发方案的类型。u 4 值得一提的是，微软为n e t 做了数量相当可观的类别对象，为了避免命名冲 突，n e t 宣告使用了命名空间n a m e s p a c e 将这些类别按功能加以分类存放。每个命 名空问又包含许多个类，记录了对象的名称以及所在，这样编译器在编译我们程序 的时候才知道这些对象要到哪里去加载。我们在编写程序时，需要哪个类库就引入 哪个类库。另一方面，命名空间的划分充分保证了n e t 的可扩展性。 “” 3 2 n e t 的数据存取技术a d o n e t 3 2 1a d o n e t 对象模型 a d o n e t 是一个以n e t 框架为基础的全新的数据操作模型，它适应了分布式 w e b 应用程序以断开连接的方式快速访问各种数据的需求，与传统的a d o * 目比有很大 提高： r e c o r d s e t s 不再存在，支持用于断开数据连接和操作的d a t a a d a p t e r 和 d a t a s e t 类，不必一直连接到数据库，允许更大的可缩放性，因此应用程序可以使 用较少的资源。而传统的主从式应用程序在执行时，都会保持和数据源的联机。但 是在某些状况下不需要与数据库一直保持联机。 通过a d o n e t 的连接机制，数据库直接可以被不同的应用程序使用。因此， 减少了连续连接到数据库和断开连接的时间，提供了更好的协调工作的能力。 a d o 只能顺序读取r e c o r d s e t s 中的数据，a d o n e t 采用一种新的数据浏览方 式，可以通过对象之间的关联性存取相关的数据。 a d o n e t 对象模型中有五个主要的对象，分别是c o n n e c t i o n 对象、c o m m a n d 对 象、d a t a a d a p t e r 对象、d a t a s e t 对象以及d a t a r e a d e r 对象。图3 2 所示为a d o n e t 对 象模型 华北电力大学硕士学位论文 。倒兰孝卑 + 数 据 使 用 d a t a r e a d e r 对象1 1 程 序 a d o n e t 图3 - 2a d o n e t 的对象模型 下面分别介绍一下a d o n e t 的主要对象：【”】 1 c o n n e c t i o n 对象 位于a d o n e t 的最底层，负责与数据之间的物理连接，它可以由我们自己生成 也可以由其它对象自动生成，它的属性决定了数据提供程序、数据源所连接到的数 据库和连接期间用到的字符串。c o n n e c t i o n 对象的方法比较简单：打开和关闭连接， 以及改变数据库和管理事务。 2 c o m m a n d 对象 代表在数据源上执行的一类s q l 语句或一个存储过程，例如可以对数据库下达 查询、新增、修改、删除数据等指令，当链接到数据库之后，可以使用c o m m a n d 对 象对数据库进行操作。这个对象是架构在c o n n e c t i o n 对象上，也就是c o m m a n d 对 象是通过连接到数据源的c o n n e c t i o n 对象来下命令的。 3 d a t a a d a p t e r 对象 是功能最复杂的对象，是c o n n e c t i o n 对象和数据集之间的桥梁，它的主要作用 是在数据源和d a t a s e t 对象之间传递数据，同时也可以对底层数据保存体进行数据 的添加、删除或修改操作。这个对象是架构在c o m m a n d 对象上，并提供了许多配合 d a t a s e t 使用的功能。 4 d a t a s e t 对象 是记录在内存中的实际数据，可以将其看成是一个缓冲区，它可以同时存储多 张数据表，也可以将数据表之间的关联保存至本地端的主机，并加以浏览、编辑或 是排版等。d a t a s e t 是x m l 和a d o 结合的产物，它的重要特点就是本身不具备和数 据源沟通的能力，与数据库或s q l 无关，只是简单的对数据表进行操作、交换数据 或是将数据绑定到用户界面上。d a t a s e t 对象是由许多数据表( d a t a t a b l e ) 、数据 表关联( r e l a t i o n ) 、限制( c o n s t r a i n t ) 、记录( r o w ) 以及字段( c o l u m n ) 对象 的集合所组成；这意味着d a t a s e t 架构内所有的成员都非常对象化，可以让我们更 有弹性的来操作这些对象。 华北电力大学硕士学位论文 5 d a t a r e a d e r 对象 d a t a r e a d e r 对象为我们只是按序读取数据提供了快速方便的方法。它不同于 d a t e s e t 的地方在于：d a t a r e a d e r 是一次一条向下依次读取数据源中的数据，而且 这些数据是只读的，并不允许作其它的操作，因为不用把数据全部传回，所以使用 起来效率很高。 除此之外，a d o n e t 还提供了一个可以自定数据外观的d a t a v i e w 对象。利用 d a t a v i e w 对象，可以编辑d a t a s e t 中的数据，如进行排序、条件过滤、查找等，这 样一来，同样的数据就会有多种显示方式。表3 2 列出了d a t a v i e w 对象的常用的属 性及方法 c o u n t 属性传回d a t a v i e w 中的纪录笔数 r o w f i l t e r 属性 传回或设定过滤记录的条件 r o w s t a t e f i l t e r 属性传回或设定以记录的状态来设定过滤条件 s o r t 属性传回或设定记录的显示顺序 f i n d 方法搜寻指定的记录 表3 2d a t a v i e w 对象的常用的属性及方法 3 2 2a d o n e t 数据提供程序 a d o n e t 数据提供程序( d a t ap r o v i d e r ) 包括三种，通过这3 种方式，几乎可以 实现对所有类型数据源的访问。 1 ) s q l c l i e n t ：一个特定的基于t d s 的提供程序，主要是针对m i c r o s o f ts q l s e r v e r 来进行数据操作。它完全是在n e t 框架中实现的，由于它经过了优化，可 以直接访问s q ls e r v e r 而不用添加o l ed b 或开放式数据库连接( o d b c ) 层。 2 ) o l ed b ：o l ed b 为一种开放式的标准，并且设计成c o m ( c o m p o n e n to b j e c t m o d e l ) 格式，应用广泛。它通过o l ed b 服务组件( 它提供连接池和事务服务) 和数据源的o l ed b 提供程序与o l ed b 数据源进行通信。凡是依照c o m 的规格所 制作出来的组件都可以作为功能组件让其它程序或组件使用。 3 ) o d b c ：用于访问任何可以通过o d b c 驱动程序访问的数据源。 比较o l ed b n e t 和s q ls e r v e r ，n e t 两种数据提供者采用的数据访问技术可 以看出，访问数据时所用到的命名空f r , j 和类对象是不同的，最根本的是两种数据提 供者在底层上的实现是不一样的，可以根据需要( 比如需要访问的数据库类型等) 来 决定到底使用哪种数据访问技术，以达到最优的数据访问性能。 实验测试结果分析，当数据库为o r a c l e 时，无论是在数据库连接、数据提取和 数据更新方面，o l ed b n e t 程序的执行效率较s q ls e r v e r n e t 程序具有明显的 华北电力大学硕士学位论文 优势。因此当连接o r a c e 数据库时，采用o l ed b n e t 数据提供者访问数据源，而 不采用s q ls e r v e r n e t 数据提供者。、需要说明的是，由于s q ls e r v e r n e t 提供程 序专为s q ls e r v e r 数据库设计的，因此当数据库为微软s q ls e r v e r 数据库时，采 用s q ls e r v e r n e t 数据提供者进行访问能够达到最优性能。【1 6 】 3 3 报表打印技术与曲线图设计技术 3 3 1 基于w e b 应用程序的报表的生成与打印 报表的生成与打印技术是开发管理分析型系统时必不可少的一项关键技术。报 表可以由很多方法生成，本文只就其中的两种进行探讨。其中一种就是使用v s n e t 内 嵌的c r y s t a lr e p o r t s 水晶报表来创建，它提供了非常丰富的模型以使我们能够在运 行时操作属性和方法。c r y s t a lr e p o r t s n e t 与v s n e t 的集成开发环境紧密结合， 所有被添加到应用程序的报表都生成d l l 和e x e 文件，作为应用程序的嵌入资源的 一部分运行。它提供了一个适用于a s p n e t 的健壮的报表浏览器控件 c r y s t a l r p o r t v i e w e r ，在无需下载额外的插件和浏览器的情况下就能实现报表的预 览。 c r y s t a lr e p o r t s 水晶报表有下面一些主要的优点： 快速的报表开发 能够导出成为复杂的交互性图表 可以与其它控件一起在w e bf o r m 中使用 能够动态地将报表导出成为p d f 、d e c 、x l s 、h t m l 、r t f 等多种格式 尽管c r y s t a lr e p o r t s 水晶报表拥有强大的功能且其水晶报表查看器拥有方便的操 作功能，如缩放、页面导航等。但是他不提供打印功能，你不得不调用浏览器的打印功 能。其次v s n e t 中的c r y s t a lr e p o r t s 水晶报表如果没有注册只能使用3 0 次，3 0 次后， “保存”功能就不能再使用了。另外，默认安装的水晶报表只能支持5 个用户，为了支 持更多的用户，你不得不购买许可证。鉴于c r y s t a lr e p o t t s 水晶报表的以上缺陷以 及考虑到本系统使用用户的实际需求，本系统开发过程中不选用c r y s t a lr e p o r t s 水晶 报表进行报表的生成与打印。 本论文中利用w e b 窗体中的d a t a g r i d 控件与浏览器的打印功能相结合来完成报表的 生成与打印功能。此方法的设计思路流程图如图3 - 3 所示： 报表记 录数据 的生成 更新报表记 录表中的报 表记录 利用d a t a o r i d 控件显示报表 记录 报表表头及其l l 。 袈器嚣磷i - 1 蔷 图3 3 报表设计思路流程图 华北电力大学硕士学位论文 本论文中报表打印页面示例如图34 所示 文件逆) 囝g 湛 地址t 编辑哩)查看