（机械电子工程专业论文）基于cs、bs混合结构的分布式测控系统.pdf

西北工业大掌硕士掌位论文 摘要 摘要沦文研究的是如何设计、实现一个基于c s ( c l i e n t s e r v e r ) 、b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 混合结构的分布式测控系统，论文从系统的高度去分析、设 计、实现这样一个系统。论文首先分析了测控技术发展的国内外现状以及分布式 测控技术的应用前景；接着论文分析了当前各种软件平台( j 2 e e 、n e t 、c o r b a ) 的特点，从而根据用户对分布式测控系统的需求提出自己的系统方案，建立起适 用系统模型：最后论文根据已建的系统模型开发了软件系统框架，并在这个软件 系统框架上实现了一个具体应用实例。论文将b s 、c s 混合结构的思想用于分 布式测控系统，开拓了测控系统的应用范围，是大型测控网络系统理想的解决方 案。 论文用o o ( o b j e c t e d - - o r i e n t e d ) 的思想去分析、设计这样一个基于b s 、 c s 混合结构的分布式测控系统，建模语言采用最先进的u m l ( u n i f i e d m o d e l i n g l a n g u a g e ) 语言，建模工具采用r a t i o n a l 公司的r o s e 2 0 0 1 。在系统的实现方案 中采用了多种先进技术，例如c o m 、a e t i v e x 、a s e n e t 、a d o n e t 、c # 、t c p 口 s o c k e ta p i 等等。为了在c s 、b s 混合结构模式下实现实时数据的分布式测控， 本论文在c s 部分采用了w i n s o c k 编程、m f c 库、s t l 库、c o m 技术，在b s 部分采用了a d o n e t 、a s p n e t 、a c t i v e x 技术，c s 、b s 两部分通过w e b 数据 库( s q l s e r v e r 2 0 0 0 ) 结合。 通过对本论文的研究，可以加深对整个软件体系结构的理解，熟悉当前软件 业各种软件平台的架构思想。通过分析、设计这样一个分布式测控系统，可以加 深对面相对象建模思想的理解以及对各种软件技术的综合应用。论文对当前从事 分布式系统的设计人员和开发人员具有一定的参考价值，也是对软件知识综合运 用的一个好的教学实例。 关键词c s ，b s ，测控系统，w e b ，面向对象，c o m ，n e t ，w i n s o c k 西= 1 1 1 - 业大掌硕士掌位论文 a b s t r a c t w h a tt h ea r t i c l es t u d i e si sh o wt od e s i g n ，i m p l e m e n tad i s t r i b u t e dm e a s u r ea n d c o n t r o l s y s t e m b a s e do nc s ，b ss t r u c t u r e ，t h ea r t i c l e a n a l y z e s ，d e s i g n s a n d i m p l e m e n t st h es y s t e mf r o mt h es y s t e ma r c h i t e c t u r e f i r s t l y , t h ea r t i c l ea n a l y z e st h e d e v e l o p m e n to ft h e d i s t r i b u t e dm e a s u r ea n dc o n t r o lt e c h n o l o g y t h e nt h ea r t i c l e a n a l y z e s t h ef e a t u r e so ft h es o f t w a r e p l a t f o r m s ，s u c h a sj 2 e e ，n e t , c o r b a a c c o r d i n g l y , t h e a r t i c l eb u i l du pt h es y s t e mm o d e lb a s e dt h en e e d so ft h eu s e r f i n a l l y , t h ea r t i c l ei m p l e m e n t sas o f t w a r es y s t e ma r c h i t e c t u r ea n da a p p l i c a t i o ne x a m p l e b a s e d o nt h es o f t w a r es y s t e ma r c h i t e c t u r e t h ea r t i c l e a d o p t so b j e c t e d o r i e n t e dt h i n k i n g t o a n a l y z e ，d e s i g nad i s t r i b u t e d m e a s u r ea n dc o n t r o ls y s t e mb a s e do nc s ，b ss t r u c t u r e ，t h em o d e ll a n g u a g ei su m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) ，t h em o d e lt o o li sr o s e 2 0 0 1 t h es y s t e ms o l u t i o n i n c l u d em a n yk i n d so f a d v a n c e dt e c h n o l o g i e s ，s u c ha sc o m 、a c t i v e x 、a s p n e t 、 a d o n e t 、c # 、t c p i ps o c k e ta p i i no r d e rt oi m p l e m e n tt h ed i s t r i b u t e dm e a s u r e a n dc o n t r o ls y s t e mb a s e do nc s ，b ss t r u c t u r e ，t h ep a p e ra d o p t st h et e c h n o l o g yo f w i n s o c k ，m f c ，s t la n dc o m i nc sp a r t ，t h et e c h n o l o g yo fa d o n e t ，a s p n e t ， a c t i v e x ，i nb sp a r t ，t h et w op a r t sc o m b i n eb yw e bd a t a b a s e ( s q l s e r v e r 2 0 0 0 ) b y t h es t u d yo ft h ea r t i c l e ，w ec a n g e ta m o r ed e e pu n d e r s t a n d i n gt ot h es o f t w a r e b o d ys t r u c t u r e ，f a m i l i a r w i t ht h ea r c h i t e c t u r e t h i n k i n g o fa l lk i n d so fs o f t w a r e p l a t f o r m s w e c a n d e e pt h eu n d e r s t a n d i n g t oo b j e c t e d - o r i e n t e dt h i n k i n g b ya n a l y z i n g a n dd e s i g n i n gt h em e a s u r ea n dc o n t r o ls y s t e m t h ea r t i c l eh a sa g o o dr e f e r e n c ev a l u e t os y s t e md e s i g n e ra n d p r o g r a m m e r , a n d i sa g o o de x a m p l et ot e a c h a l s o k e y w o r d s c s ，b s ，d i s t r i b u t e ds y s t e m ，w e b ，c o m ，n e t ，w i n s o c k 3 西j t 工业大掌硕士掌位论文 第一章分布式测控系统的市场研究 1 1分布式测控技术发展的国内外现状 目前国内测控系统现状主要有两大类型：一、手动调节工况，建立实验条件， 用传统仪器对实验系统中的各物理量按实验过程逐一测试，逐一记录，最终汇集 成表格。然后进行大量的人工计算，对数据进行有效的筛选或剔除，并按照拟合 公式对有效数据进行拟合、分析，最终对被测件作出正确的评判。二、九十年代 初期兴起的s t d 总线测控系统，它的控制层和测试层信号均采用繁冗的屏蔽电 缆连接，对现场分散信号缺乏现场总线意义上的分散采集和分散控制；这种模式 对大型的测控系统束手无策，无法解决，但实现了数据的计算和处理。当今随着 计算机技术、网络技术、通讯技术、智能仪表的不断发展，为开放式的分布测控 网络技术的发展提供了方向和前景。 传感器技术和计算机技术的结合延伸了测量和控制距离，信息时代需要网络 化传感器。网络化传感器的分布式测控系统中，仪器、传感器不限于一对一的通 信连接，在网络中具有高度的互操作性和可配鼍性，能充分适应当今信息时代计 算机网络技术的发展。为了提高分布式系统的互操作性和可配置性，降低接口生 产成本，美国国家标准和技术局( n i s t ) 会同国际电气电子工程师学会( i e e e ) 于 2 0 0 0 年末出台了灵巧传感器的网络接口国际标准。这种传感器的标准化接口应 用成熟技术，采用市场通用元器件，可连接多达2 5 5 个各式传感器或执行器，可 接入任意网络，使传感器网络化的理想可以在技术上、经济上成为现实。同时为 分布式远程测量、集中控制和异地访问浏览提供物理基础。 1 2 分布式测控技术的发展趋势 随着工业自动化和办公自动化的发展，在一些场合，分布式控制系统的网络 越来越庞大，现场总线越来越受地域、铺设成本、负载容量的限制：另一方面， 灵活、方便，安全性、可靠性的以太网飞速发展和i n t e m e t 的普及，宽带网已深 入家庭、办公室、旅店、工厂与车问，使人们在生活与工作的各个地点，都可通 过互联网来交换信息，如果利用高速以太网来取代现场总线，使原现场总线的分 4 西j t 工业大掌硕士掌位论文 布式控制系统方便地转换成为基于以太网的分御式控制系统，这将是一件非常令 人兴奋的事。冈为基于以太网的分布式测控系统在系统的可维护性、扩充性、成 本的廉价性、可升级性，以及最大范围的应用性上有着无可比拟的优势。而且， 随着3 g 移动通信技术的发展，我们就可以在p d a ( 个人数字助理) 、商务通、 手机上对我们的测控系统进行控制。当然在实时性非常高的应用领域会失去它的 意义，但是从长远的角度考虑，随着互联网技术的发展，随着高速局域网、无线 网络的发展，以及其他软硬件产品的发展，基于互联网的分布式测控系统已经成 为测控领域的最大热门技术。传统的基于c s 结构的测控系统正逐步转向基于 b s 或c s 、b s 混合结构的测控系统( 实时性要求不是很高) 。 1 3 分布式测控技术的应用前景 分布式测控系统有着广泛的应用前景，符合测控系统网络化的主流发展方 向，可应用于电力系统监控、工厂生产自动化、实验室自动测试、教学、卫星发 射、无人机、智能大厦、智能小区安全技防监控管理、海洋探测、现场试验等众 多领域。 1 4 分布式测控技术的物理结构 分布式测控系统的物理结构十分复杂。最低层是采集网络，包括各种各样的 传感器，例如：温度传感器、压力传感器、转速传感器、加速度传感器等。当然 系统还有其他的传感器，如：电磁阀、电动阀、脉冲测量等，这主要取决于系统 的应用领域和应用对象。上层是一些服务器，包括数据库服务器、应用服务器、 w e b 服务器、其他控制服务器和客户终端。服务器可以集群，这些器件问还要有 复杂的网络设备加以链接，这些设备间运行着各种各样通用的或是专用的协议， 以此来通信。 其大概的物理结构图如下： 西j t 工业大掌硕士掌位论文 b s 结构的分稚式网络测控系统示意圈 图1 一lb s 结构的分布式网络测控系统示意图 6 西j t 工业大掌硕士掌位论文 第二章分布式测控系统的方案研究 2 1 基于c i s 结构的系统 随着计算机网络技术和软硬件的发展水平不断提高，计算机体系结构从单机 时代的集中式结构发展到局域网时代的两层c s 结构，互联网时代的三层c s 结构，也就是当今i n t e r n e t 采用的体系结构。本节简述了，两层、三层c s 结 构系统的特点和利弊。 1 两层c s 结构及其局限性 2 0 世纪8 0 年代，随着人们对友好的人机界面的追求以及微机技术、网络技 术的快速发展和成熟，c s 结构应用逐渐普及。传统的c s 结构一般分为两层： 客户端和服务器端。其简单图示如图： 一 图2 1 两层c s 结构图 其基本工作原理是，客户程序向数据服务器发送s q l 请求，服务器返回数据 和结果。客户端负责实现用户接口功能，同时封装了部分或全部的应用逻辑。服 务器端的数据库服务器主要提供数据存储功能，也可通过触发器和存储过程提供 部分应用逻辑。两层c s 结构在规模较大的应用系统中运用时，其局限性显而易 见： ( 1 )效率低下。 客户机通过网络连接访问远端数据，使网络通信繁忙，不仅降低了本机的性 能，而且服务器必须保持同每个活动的客户机连接，也降低了服务器的性能。 ( 2 )安全性差。 客户端应用程序真接和数据库打交道，客户端拥有对数据库操作的足够权 限，致使非法用户能够操作甚至破坏数据库。 西j t 工业大学硕士掌位论文 ( ：j )维护困难。 由于应用逻辑部分或全部封装在客户端，因而不能对这些规则进行集中控制 和管理。当应用逻辑被改动或更新时，需要每个最终用户重新分发，每次变动必 须保证企业内所有客户端能够及时更新，其时间和金钱花费巨大。 ( 4 )不可伸缩。 两层c s 结构客户机和服务器都无法超越物理界限，因此很难进行伸缩。 ( 5 )共享性低。 由于程序的存储是依赖于特定数据库的，在不同数据库之间难于移植，对每 一个客户机平台必须建立应用系统的不同的版本。为了克服两层c s 结构的种种 局限性，三层c s 结构应运而生。 2 三层c s 的结构 三层c s 结构分为三部分：由客户应用程序( c 1 i e n t ) ，服务器管理程序 ( s e r v e r ) 和中间件( m i d d l e w a r e ) 。其结构如图2 2 所示： 图2 2 三层c s 结构图 ( 1 ) 客户 通常实现用户界面，它提供了一个可视化接口，用来显示信息和收集数据， 它只与应用服务器打交道。 ( 2 ) 中间件( m i d d l e w a r e ) 通常实现应用逻辑，是连接客户与数据库服务器的桥梁。它响应用户发来的 请求执行某种业务任务，并与数据库服务器打交道。在实际应用过程中，该层的 西j t 工业大掌硕士掌位论文 组件通常可分为两个以上的层次，因此这种结构也被称为多层次结构。 ( 3 ) 服务器管理程序( s e r v e r ) 实现数据的定义、维护、访问、更新以及管理，并响应应用服务器的数据请 求。它的物理实现可以在某一种数据库管理系统中，也可以是多个异种数据库的 集合，这种数据库可以驻留在多种平台上。 3 三层c s 结构的优势 三层c s 结构与两层c s 结构相比，它的优势主要表现在： ( 1 )安全性加强。 应用服务器把客户与数据库服务器分开了，客户端不能直接访问数据库服务 器。应用服务器可控制哪些数据被改变和被访问，以及数据更改和访问方式。另 外，对应用和数据的存储权限可以分层进行设定，这样，即使外部的入侵者突破 了客户端的安全防线，若在应用服务器和数据库服务器中备有另外的安全机构， 系统也可以阻止入侵者进入其他部分。 ( 2 )效率提高。 三层c s 结构中，客户端和应用服务之间的链接实际上只是一些简单的通信 协议，而和数据库服务器打交道所需要的设置或驱动程序，均由应用服务来承担， 这既减轻了客户端的负担，也降低了数据库服务器的链接代价，使数据库服务器 专心于数据服务而不是频繁地和客户端的应用程序交流。各层的逻辑关系清晰明 了，真正做到了“瘦客户”。 ( 3 ) 易于维护。 由于应用逻辑被封装到了应用服务器中，因此，当应用逻辑发生变化时，仅 需修改应用服务器中的程序，客户端的应用程序不必更新，维护的代价大大降低。 ( 4 ) 可伸缩性。 三层结构是明确进行分割的，逻辑上各自独立，并且能单独实现。由于它们 是逻辑划分的，与物理位置不一定相对应，因此它们的硬件系统构成是很灵活的， 各部分可以选择与其处理负荷和处理特性相适应的硬件。三层既可以在一台计算 机上，也可以在两台甚至更多的计算机上，只要它们在体系上遵循三层c s 结构 就可以了。 ( 5 ) 可共享性。 9 西j e 工业大掌硕士学位沦文 单个应用服务器可以为处于不同位置的客户应用程序提供服务，即应用系统 只写一次就可以用于各个环境。 ( 6 ) 开放性。 由于应用服务器的每个组件都有标准的接口，用户可以重写自己的客户端程 序和自己的浏览器程序。 2 2 基于刚s 结构的系统 其结构如图2 - - 3 所示 图2 - - 3 三层b s 结构图 基于b s 结构的系统的特点： 1 基于b s 模式的三层体系结构将表示层、应用逻辑、数据资源层分布到不同 的单元中 1 )表示层由浏览器和w e b 服务器的动态页面组成，接收用户的处理请求并 交给应用服务器a p p l i c a t i o ns e r v e r 。 2 )应用层对应于应用服务器中的中间件，它完成业务逻辑处理，处理过程 中会使用数据资源层的服务来得到必要信息或存储修改相应的数据。 3 )数据资源层对应于数据库服务器，实现对数据库的管理和库中数据的访 问与增、删、改。 2 c s 模式中的缺点在b s 模式中得到很好的解决 1 )系统处理负载分布在w e b 服务器、应用服务器和数据库服务器上。w e b 1 0 西j t 工业大掌硕士掌位论文 服务器、应用服务器的数量可以根据访问量进行扩展，配置采用c l u s t e r 结 构方式，当用户数量增多时性能不会明显下降。 2 )业务处理驻留在应用服务器上。应用服务器可以建立与数据库系统的连 接池c o n n e c t i o np o o l ，通过复用连接可以支持更多的客户。 3 )b s 模式中的应用服务器和数据库服务器通常集中放置，并且有比客户 机更强大的处理能力。 4 )容易根据需求部署各种安全模型。在局域网广域网环境下都能使用，而 且现有浏览器都支持s s l 等安全协议，很容易实现客户端通信数据的加密， 这在c s 模式中将花费极大的代价才可能做到。 5 )由于系统集中管理配置客户端都是标准的浏览器，所以大规模部署使用 b s 应用不会引起系统管理难题。 6 )采用i n t e r n e t i n t r a n e t 技术。以t c p i p 作为基本通信协议适用于局 域网和广域网环境，用户可以在局域网内通过i n t e r n e t 网或d d n 专线访问系 统。由于这些显而易见的优势，所以我推荐在系统与系统底层交互不是太多 的情况下采用基于三层体系结构之上的b s 模式来实现信息系统。 表2 1c s 结构与b s 结构技术特点比较 c s 结构b i s 结构 采用i n t r a n e t 技术适用于局域网采用i n t e r n e t i n t r a n e t 技术适用于 环境广域网环境 可连接用户数有限，当用户数量增支持更多的客户，可根据访问量动态 多时性能会明显下降配置w e b 服务器、应用服务器以保证 系统性能 客户端都要安装应用程序客户端只需标准的浏览器 系统扩展维护复杂系统扩展维护简单 代码可重用性差采用面向对象技术代码可重用性好 开发费用较低开发周期较短开发费用较高开发周期较长 2 3 典型的c s 、b s 三层或多层体系结构 i 多层数据库应用的结构 西j e 工业大学硕士掌位论文 图2 4 多层数据库应用的结构图 2 典型的三层c s 结构 见图2 2 三层c s 结构图 3 典型的三层b s 结构 见图2 - - 3 三层a s 结构图 4 结合三层c s 的b s 结构( 四层) 图2 5 结合三层c s 的b s 结构( 四层) 图 5 多层体系结构的优势 1 1 不同的客户端都访问相同的中间层。 这可以减少由于在每个单独的客户端应用中重复业务逻辑所造成的冗余 ( 以及相应的维护成本) 。 2 ) “瘦”的客户端。 客户端应用程序可以写得很小，而把大多数工作交给中间层处理。客户 端应用程序不仅是变小了，而且还更加的易于发布，因为它们不需要再考虑 西f l t - r 业大掌硕士掌位论文 安装，配置和维护数据库连接软件( 例如b d e a d o 及数据服务器的客户 端软件) 的问题。“瘦”客户端应用程序可以通过i n t e m e t 以更加灵活的方式 发布。 3 ) 分布式数据处理。 将一个应用系统的工作分布到几台机器上可以改善系统的性能，因为可 以提供负载平衡以及用备用的机器去替代发生故障的机器。 4 1 增强安全性。 可以通过使用不同的访问约束，来分层隔离敏感的功能。这提供了一个 灵活的和可配置的安全层。中间层可以限制敏感部分的入口点，使你能更加 容易地控制对它的访问。如果你使用h t t p , c o r b a 或是c o m + ，你还可 以同时享受到它们支持的安全模式所带来的优势。 2 4 基于j 2 e e 平台的系统 在本节中我将解释支撑j 2 e e 的1 3 种核心技术：j d b c ，j n d i ，e j b ，r m i ，j s p ， j a v as e r v l e t ，x m l ，j m s ，j a v a d l ，j t s ，j t a ，j a v a m a i l 和j a f ，同时还将 描述在何时、何处需要使用这些技术。当然，我还要介绍这些不同的技术之间是 如何交互的。 1 宏观印象：分布式结构和j 2 e e s u n 设计j 2 e e 的部分起因就是想解决二层化结构的缺陷。于是，j 2 e e 定义 了一套标准来简化n 层企业级应用的开发。它定义了一套标准化的组件，并为这 些组件提供了完整的服务。j 2 e e 还自动为应用程序处理了很多实现细节，如安 全、多线程等。用j 2 e e 开发n 层应用包括将二层化结构中的不同层面切分成许 多层。一个n 层化应用能够为以下的每种服务提供一个分开的层： 1 ) 显示 在一个典型的w e b 应用中，客户端机器上运行的浏览器负责实现用户界 面。 2 ) 动态生成显示 尽管浏览器可以完成某些动态内容显示，但为了兼容不同的浏览器，这 些动态生成工作应该放在w e b 服务器端进行，使用j s p 、s e r v e t ，或者x m l 西j e 工业大掌硕士掌位论文 ( 可扩展标记语言) 和( 可扩展样式表语言) 。 3 ) 业务逻辑。业务逻辑适合用s e s s i o ne j b 来实现。 4 ) 数据访问。数据访问适合用e n t i t ye j b 和j d b c 来实现。 5 ) 后台系统集成 后台系统的集成可能需要用到许多不同的技术，至于何种最佳需要根据 后台系统的特征而定。 2 j 2 e e 技术 在接下来的部分里，我们将描述构成j 2 e e 的各种技术。最常用的j 2 e e 技术 应该是j d b c 、j n d i 、e j b 、j s p 和s e r v l e t ，对这些我们将作更仔细的考察。 图2 6 表示了在一个分布式应用中，j 2 e e 技术的各个方面通常在何处发挥作 用。 c 1i e n tp r e s e n t a t i o nl o g i cb u s i n e s sl o g i cb a c k e n ds y s t e m s l b r o w s c i w e b h t t ps e r v e r l r 阿 。m ) 哑 b r o w s e r j s o s 憾j a v a 。卜一 + j ，、 j 【s 。r v ，e t 。l _ n 渺 d db i r 1 q l a p p l i c i r m i 善t 卜i 1 )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 c ) j d b ca p i 以一种统一的方式来对各种各样的数据库进行存取。和o d b c 一样，j d b c 为开发人员隐藏了不同数据库的不同特性。另外，由于j d b c 建 立在j a v a 的基础上，因此还提供了数据库存取的平台独立性。 2 ) j a v an a m i n ga n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ( j n d i ) j n d ia p i 被用于执行名字和目录服务。它提供一致的模型来存驳和操作 企业级的资源如d n s 和l d a p ，本地文件系统，后者是在应用服务器中的对象。 帮j e 工地大学司士掌位诧- 震， 在j n d i 中，杰曩录缀戆中戆每一个结点称为c o n t e x t 。每个 n d l 名 字都怒相对予c o n t e x t 酌。这鼙没有缀对名字豹概念存在。对一个应爱来说， 它可以通避傻惩 n i t i a l c o n t e x t 类采褥委箕第一个c o n t e x t ，应褥可敬通 过这个摆戆诧魏c o n t e x t 经有这个疆滚撼寒霆位它掰鬟要躲资源或对象； 3 )e n t e r p r i s ej a v ab e a n s ( e j b ) e j r ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n ) 是在j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 中最薰要黎部分，采矮了与m t s c o m + 类骰魏缀 孛诧开发方式，积凄务容器运 行方溅，通道r m i ( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 避行对象瓣通讯，是用j a v a 的最好鲍实瑷多滕藏爆的技术。j 2 e e 技术之所弧藏褥慕钵广泛重视的原瞬之 裁跫e j b 。它燃撬洪7 一令柩絮来开发窝突蓬分东式囊务逻辑，麦姥缀显 著地简化了典有可 率缩镶和高发复杂豹企监缀应用的开发。j b 麓范定义了 e j b 缌髂在何时如僻与它们弱容器进撑交互俘鼹。容器受爨掇供公趟的服务， 铡絮爨录骚务、事务警毽、安全疑、资源缓；串遗以及容锩瞧。 4 ) j a v as e r v e rp a g e ( j s p ) 我们中闻可熬已经蠢谗多人职经熟悉m i c r o s o f t 戆a c t i v es e r v e rp a g e s ( a s p ) 技术了。j s p 帮a s p 耨对斑熬，毽受其鸯平台对立缓。链爨被设计髑；冀 帮助w e b 内容开发人员掰建动态网熨，势鼓风需要相对鞍少豹代码。即使 w e b 设诗耀攀懂褥懿俺编疆也w 以傻熙j s p ，瓣为j s p 应用是缓穷馒的。j s p 嚣甏凌猁l 筏碣寝嵌入荚孛麓j a v a 代码掰缀藏。搬务器在茭露棱客户漆疆 请求戳后对这些j a v a 代硒迸雩予疑理，然后将生成的h t m l 掇蕊返藏给客户端 我测爨器。 5 ) j a v as e r v t e t s e r v l e t 提供豹功懿大多与j s p 类似，不过实现酌方式不同。j s p 通常是 大多数搬熊代酶枣嵌入少量的j a v a 投璐，嚣s e r v l e t 全都出j a v a 写戍并 且熏成湃黥。 s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩耀了w e b 缀努器豹功熊。 馨为一 耱鼹务器端瓣褒鼹，当被请求露开始撬霉，这移c g lp e r l 嬲零壤稠锻。 s e r v l e t 秽c g 瓣零兹一个缀大静区嗣楚：每一个c g i 在 歼始豹辩侯都裘求 开娥一个掰的进程一掰s e r i l e t 是在s e r v l e t 弓l 擎中以分离豹线程柬运行 西北工业大掌硕士掌位论文 的。因此s e r v l e t 在可伸缩性上提供了很好的改进。 6 ) r e m o t em e t h o di n v o c a ti o n ( r m i ) 正如其名字所表示的那样，r m 协议是在远程对象上调用一些方法。它 使用了连续序列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 的更下层的协议。 7 )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l e g a c y 系统相集 成。 8 ) 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 ) j a v a t r a n s a c t i o ns e r v i c e ( j t s ) j t a 定义了一种标准的a p i ，应用系统由此可以存取各种事务监控。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 at r a n s a c t i o na 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。 9 ) j a v a m a i la n dj a v a b e a na 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 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。j a v a m a i i 利用j a v a b e a n a c t i v a t i o nf r a m e w o r k ( j a f ) 来处理m i 她一编码的邮件附件。m i m e 的字节 流可以被转换成j a v a 对象，或者转换自j a v a 对象。由此大多数应用都可以 不需要直接使用j a f 。 1 0 ) j a v am e s s a g i n gs e r v i c e ( j m s ) 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口( a p i ) 。它既支 持点对点的域，有支持发布订阅( 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。j m s 还提供了另一种方式来对您的应用与l e g a c y 6 西j t 工业大掌硕士掌位论文 b a c k e n d 系统相集成。 1 1 ) 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 ) 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。 2 5 基于n e t 平台的系统 1 简介 微软发布了n e t 开发平台，这是自1 9 9 3 年7 月随着w i n d o w sn t 3 0 出现的 w i n 3 2a p i 后微软软件开发平台的第一次大升级。比起w i n l 6 来，w i n 3 2 提供了 更多功能强大的a p i ，但没有对工具和技术进行引人注目的改变。与之不同的 是，n e t 开发平台在开发者用以创造应用程序的工具和技术上做了根本的改变。 n e t 开发平台使得开发者创建运行在i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ( i i s ) ( 互联网信息服务器) w e b 服务器上的w e b 应用程序更为容易，它也使创建稳定、 可靠而又安全的w i n d o w s 桌面应用程序更为容易。n e t 平台包括以下内容： 1 ) n e tf r a m e w o r k ( 架构) 包括：c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ( c l r ) ( 通用语言运行环境) ，这是用 于运行和加载应用程序的软件组件；新的类库，分级组织了开发者可以在他 们的应用程序中用来显示图形用户界面、访问数据库和文件以及在w e b 上通 信的代码集。 2 ) n e t 开发者工具 包括：v i s u a ls t u d i o n e ti n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ( i d e ) ( v i s u a ls t u d i o n e t 集成开发环境) ，用来开发和测试应用程序；n e t 编 程语言( 例如v i s u a lb a s i c n e t 和新的v i s u a lc # ) ，用来创建运行在c l r 下并且使用类库的应用程序。 3 ) a s p n e t 。 一个取代以前的a c t i v es e r v e rp a g e s ( a s p ) 的特殊类库用来创建动 念的w e b 内容和w e b 服务器应用程序，这些都将采用诸如h t m l 、x m l 和s i m p l e 西北工业大掌司e 士掌位论文 o b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ( s o a p ) ( 简单对象访问协议) 等i n t e r n e t 协议和 数据格式。 n e t 平台的功能结构图如下： l ! ：竺：竺：竺三：= ：! ：! 三竺2l 图2 - - 7 n e t 开发平台图 2 n e tf r a m e w o r k 核心 所有在n e t 开发平台上创建的应用程序运行都需要运行两个核心块： c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ( c l r ) ( 通用语言运行环境) ，这是一个软件引擎， 用来加载应用程序，确认它们可以没有错误地运行，进行相应的安全许可验证， 执行应用程序，然后在完成后将它们清除。 n e tf r a m e w o r k 类库，向程序员提供所需用来编写在c l r 的控制下运行的 代码的软件组件。它们按照单一有序的分级组织提供了一个庞大的功能集从 文件系统到对x m l 功能的网络访问的每一样功能。 w e b 服务器应用程序也可以使用a s p n e t ，这个类库将在做详细解释。桌面应用 程序不需要a s p n e t 。 3 n e t 开发平台工具 和先前从w i n l 6 到w i n 3 2a p i 的平台转换不同，从w i n 3 2 到n e t 开发平台 的转换既有对已有语言和工具的修改，还引入了全新的语言。结果，决定使用n e t 丌发平台的组织，不仅必须改变它们的平台战略，而且还必须考虑它们的语言和 工具战略。 1 ) n e t 开发平台语言 rllll尹l量_iii一 a b c l 西北工业大掌硕士掌位论文 将有三种新版的微软编程语言支持c l r 和类库：v i s u a b a s i c n e t ， v i s u a lc + + ，以及j s c r i p t n e r 。它们还将结合两种新语言：v i s u a lc # 和 v i s u a lj # 。v i s u a lj # 使v i s u a lj + + 开发者可以使用类似的语言创建可控制 代码。 v i s u a lb a s i c n e t 这种新的语言拥有与现有的v i s u a lb a s i c ( v b ) 类似的语法，设计它的 目的是为了让使用v b 的开发者能过渡到n e t 。不过，和以前的v b 版本不同 的是，v i s u a lb a s i c n e t 使用c l r 和类库取代了类似的v b 组件和插件。 v b n e t 还有新的、高级的功能，例如对多线程和结构化异常处理的支持。尽 管如“o n e r r o rg o t o ”型的错误处理的语言习惯的去除是一项受欢迎的改变 这会使应用程序更加健壮，但却意味着现在的v b 程序员不能加载并运 行他们以前的应用程序。 v i s u a lc + + n e t v i s u a lc + + ，这个现有的用于编写低层代码和w i n d o w s 程序的程序设计 语言，还将继续存在，但是它将被修改更新以支持n e t 开发平台。特别地， v i s u a lc + + 将获得新的关键字和数据类型( 称为m a n a g e de x t e n s i o n st o v i s u a lc + + ) ，它使程序员可以创建可控制代码。不过，这些扩展是可以选 择的：n e tf r a m e w o r k 所带的v i s u a lc + + 版本完全向后兼容它的前身：v i s u a l c + + 6 0 ，开发者可用它写不可控制代码。 这使c + + 在n e t 领域中具有一个独特的位置。所有其他的微软语言需要 向n e t 开发平台进行完全的转换例如，无法使用v b n e t 创建一个运行 在老的v br u n t i m e 上的v b 风格组件，也无法直接将一个c # 应用程序编译 为本机i n t e l 指令。不过v i s u a lc + + 仍有本机编译器。结合c l r 将新的可控 制代码与已有的不可控制代码相连的本领，这些都意味着c + + 开发者可以继 续使用同他们过去一直在用的完全相同的语言和环境 v i s u a lc # 介于使用v i s u a lc 十+ 创建可控制代码的困难，微软创造了一种类似的语 言，称作v i s u a lc # ，专门用于编写可控制代码。 c # 是微软唯一一种从一开始设计就专门针对c l r 的语言，微软本身已经 9 西北工业大学硕士掌位论文 使用c # 来创建诸如类库和a s p n e t 等子系统中的可控制代码。事实上，虽然 支持多种语言是c l r 的主要设计目标，也不妨认为c # 和c l r 被有效地设计在 一一起，并且每一个的设计都会影响另一个。 尽管c # 比c + + 更为简单，它仍深深植根于“c ”语言家族。这意味着它继 承了v b 这样的语言所没有的特征。例如，c # 语言大小写敏感，而v b 则大小 写不敏感。c # 要求开发者明确地转换数据类型，而v b 则进行了某些缺省的 转换。c # 包括对能够更直接访问底层n e t 开发平台基础结构的不可控制代码 的支持，例如，c # 开发者可以使用指针类型指令访问缓冲内存并检查该缓冲。 2 ) s d k 与 d e 微软提供了一个免费的n e tf r a m e w o r ks d k ，它包括c l r 、类库、 a s p n e t 和用于c 与v b 语言的编译器，使用这个s d k ，开发者可以使用 任何编辑器写代码，然后从命令行界面访问编译器和其他工具。 尽管如此，大多数开发者更喜欢在v s n e t 图形集成开发环境( i d e ) 中工作。v s n e t 提供了图形化工具，从而更容易查找代码组件、跟踪任务、 编辑和编译代码、指导调试，以及组织开发工作等。 4 a s p n e t 微软的a s p n e t 对a c t i v es e r v e rp a g e ( a s p ) 进行了很大的改变，不仅使 开发者更易于创建动态w e b 内容，还使他们更易于创建复杂而可靠的w e b 应用程 序，例如w e bs e r v i c e s 。a s p n e t 是微软的n e t 开发平台的关键的一部分。为 了微软n e t 战略的成功，必须吸引开发者采用n e t 开发平台，包括a s p n e t 。 尽管a s p n e t b e t a 版测试者报告了它的大量好处