（交通信息工程及控制专业论文）BS方式三层结构管理信息系统分析与设计.pdf

摘要 学生管理工作信息化是高校信息化建设的重要内容，长安大学在推进学校学生管理 的信息化过程中，原有的局域网管理信息系统的固有缺点限制了系统的进一步发展，而 基于b s 方式的多层结构管理信息系统的开发已经成为目前的流行趋势。论文正是基于 这种需求，以长安大学学生信息管理系统作为开发平台采用b s 方式三层结构进行开发 和研究。 本文主要讨论了开发b s 方式三层结构的管理信息系统，综合了开发所运用的技术， 探讨了三层结构管理信息系统的主要技术和三层结构的架构体系。具有非常现实的应用 价值。 系统采用s y b a s e 电子商务解决方案，采用p b 9 0 + e a s e r v e r + s q l s e r v e r 2 0 0 0 作为开 发工具进行系统开发。文章首先通过分析对比c s 方式和b s 方式两种开发模型的特点， 以及架构三层结构的主要技术，确定采用b s 方式三层结构技术进行开发。然后具体分 析了系统总体结构功能的设计，在此基础上对系统的模块设计和各模块的具体功能进行 了阐述。并在具体的模块开发中，详细的介绍了如何架构系统的三层结构，以及三层结 构系统的业务流程。并从数据库安全、组件安全和访问控制管理等方面介绍了系统的安 全设计。最后展望了三层结构技术的发展方向。 关键词：管理信息系统，三层结构，b s a b s t r a c t s t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ti st h ei m p o r t a n tc o n t e n tt ot h ec o n s t r u c t i o no fc o l l e g e i n f o r m a t i o n c h a n g a nu n i v e r s i t yi np r o m o t i n gs c h o o ls t u d e n tt h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t p r o c e s s ，e x i s t i n gl a nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mt ot h ei n h e r e n ts h o r t c o m i n go ft h e s y s t e ml i m i tt h ef u r t h e rd e v e l o p m e n t f o rt h eb sm o d eo fm u l t i - t i e rs t r u c t u r em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mh a sb e c o m et h ec u r r e n tf a s h i o nt r e n d s t h i st h e s i si sb a s e do nd e m a n d ，i n c h a n g a nu n i v e r s i t ys t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ma sad e v e l o p m e n tp l a t f o r m u s i n gb ss t r u c t i o no ft h et h r e e t i e ra p p r o a c hf o rd e v e l o p m e n ta n d r e s e a r c h t h i sp a p e rd i s c u s st h ed e v e l o p m e n to fb sm o d eo ft h et h r e e - t i e rs t r u c t u r eo f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，i n t e g r a t e dd e v e l o p m e n to fa p p l i e dt e c h n o l o g y ，d i s s c u s s i o n o ft h et h r e e t i e rs t r u c t u r eo fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m st e c h n o l o g ya n dt h em a i n s t r u c t u r eo ft h et h r e e t i e rs t r u c t u r eo ft h es y s t e m w i t hav e r yr e a l i s t i cv a l u e s y s t e mu s e ss y b a s ee b u s s i n e s ss o l u t i o n s ，a p p l i c a t i o nt ou s ep b 9 0 + e a s e r v e r + s q l s e r v e r 2 0 0 0d e v e l o p m e n t f i r s t l y ，b ya n a l y z i n ga n dc o m p a r i n gc sm o d ea n d b sm o d e t w om e t h o d st ot h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt h es t r u c t u r eo ft h et h r e e t i e rs t r u c t u r eo ft h em a i n t e c h n i q u e s ，a d o p tt h eb ss t r u c t u r eo ft h et h r e e t i e ra p p r o a c hf o rt h ed e v e l o p m e n to f t e c h n o l o g y t h e nad e t a i l e da n a l y s i so ft h eo v e r a l ls y s t e ms t r u c t u r ea n df u n c t i o no ft h ed e s i g n ， i nt h i ss y s t e mo nt h eb a s i so ft h em o d u l a rd e s i g na n dt h es p e c i f i cf u n c t i o n sd e s c r i b e d a n di n as p e c i f i cm o d u l ed e v e l o p m e n t ，d e s c r i b e di nd e t a i lh o wt h es t r u c t u r eo ft h et h r e e t i e rs t r u c t u r e o ft h es y s t e m ，a n dt h et h r e e - t i e rs t r u c t u r eo fb u s i n e s sp r o c e s s e s f r o mt h ed a t a b a s es e c u r i t y ， c o m p o n e n ts e c u r i t y ，a c c e s sc o n t r o lm a n a g e m e n t ，a n do t h e ra s p e c t so f t h es a f e t yo ft h es y s t e m d e s i g n f i n a l l y , t h ep r o s p e c to f at h r e e t i e rs t r u c t u r et e c h n o l o g yd e v e l o p m e n td i r e c t i o n k e yw o r d ：m i s ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，t h r e e t i r es t r u c t u r e ，b s 4 论文独创性声明 本人声明：本人所瞿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。 敝作者签名：坼轾 沙芦7 月泪 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 导师签名： 长安人学硕士学位论文 1 1 课题研究背景 第一章概述 计算机技术和互联网技术已经得到了长足的发展，我们的时代早已经是信息化和数 字化时代。在这数字化时代，学校的教学管理得到了极大的挑战。i n t e r e n t 技术的持续 迅猛的发展，也给传统的教学管理提出了新的模式。目前，w e b 应用技术已经比较成熟 了，随着基于组件的开发技术和新一代的应用服务器的出现，多层计算环境已经可以和 各种类型的商业应用联合，形成新的应用模式。作为集中实现业务逻辑的方法，组件提 供了非常高的开发效率，因为它具有比传统的对象更高水平的功能特性，能够很容易的 访问原有系统，提供了重新利用原有对象的程序，而不需要重新对原有系统进行改造。 在这种情况下，通过设计和建设网络拓扑架构、网络安全系统、数据库基础结构、信息 共享和管理、信息的发布和管理，从而方便了管理者、老师、学生之间的信息交流和信 息共享。 随着学校规模的不断扩大，学生数量急剧增加，有关学生的各种信息量也成倍增长， 面对庞大的信息量，需要学生信息管理系统来提高学生管理工作的效率。通过这样的系 统，可以做到信息的规范管理、科学统计和快速查询，从而减少管理方面的工作量。本 课题开发的系统为学校学生管理系统软件，是鉴于目前学校人数的增加，学生信息呈爆 炸性增长，在以前的系统不能满足当前的需要的前提下，以及学校对学生信息管理的自 动化的要求日益强烈的背景下进行系统开发。 学校的信息化管理是指学校在开展教学科研管理及对外联系等工作中运用网络实 现学院教学管理的数字化、信息化、智能化。从而提高了教务人员、管理人员和学生进 行工作学习和交流的有效性、及时性和方便性。同时校园网的发展也给学校的信息化管 理提供了很好的硬件基础【1 1 。 目前，大部分高校都有或规划实施高校信息管理系统，主要因为高校管理系统对学 校的管理和长远发展具有重要意义，同时还促进高校各个校区之间的融合和发展。具体 实现的目标主要有： a 、建设一个完整统一、技术先进、高效稳定、安全可靠的基于i n t e m e t i n t r a n e t 信 息化校园系统； b 、建立一个为改善学生培养环境提供完整的信息化解决方案； 第一章概论 c 、 提高学校内部尤其是多校区管理的系统的效率，建成集成的校园信息系统，促 进校园管理的科学化、信息化、智能化。 1 2 国内研究现状 所谓高校管理信息系统，简单的说就是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新 型管理教育学习研究的网络平台。 高度发达的计算机网络是高校信息管理系统的核心技术支持，校园网将行政管理、 信息管理、教学服务、研究开发等各类型连接起来，实现这些系统之间的信息交换和信 息服务。以信息和知识资源的充分共享为手段，以实现获取、加工、处理和利用信息与 知识。校园的教学科研资源与社会知识资源实现高度整合，使信息化校园网成为完全开 放、超越时空的校园网络平台和知识中枢【1 1 。 高校管理计算机化与网络化主要是在校园网的基础上通过c s ( 客户服务器) 和 b s ( 浏览器服务器) 方式进行的，即数据集中存储，分布操作。系统以提高教学管理效 率为目的，强调系统间数据的流通，强调信息的集成和共享，面向流程，统筹考虑学生 管理的各个环节。有资料显示，国外大学为了全面提高管理信息系统在校园的应用水平， 已引入e r p 系统的概念和方法【2 】。 目前，国内高校信息管理系统已经有了很大的发展，系统从无到有，功能从弱到强， 从不完善到完善，特别是近几年发展速度较快，提出了数字化校园的建设目标，而且有 些学校也正在打造数字化校园。为了适应这一要求，许多高校的信息管理系统正逐步转 向b s 方式，或c s 和b s 方式相结合，各种功能的信息管理系统丌始逐步数据共享。 现在国内高校正处于迅速发展时期，学校办学规模的扩大，新校区的建设和校园网 的建设都给高校传统的信息管理系统提出了挑战。而大部分高校以前建设的c s 模式的 分布式管理系统显然不能满足需求，特别是多校区管理模式的高校，系统地整合，升级 以及维护都需要大量时间和人力。因此开发适应新形势、适应高速发展的高校的管理信 息系统是很有必要的。 1 3 系统开发的目的和意义 信息管理系统已经在高校中普遍的发展起来，虽然发展存在着不平衡性，但不可否 认它发挥的作用，它的建设效益不但体现在学校管理能力的提高，同时通过对学校资源 的统一管理，减少了功能性上的重复建设，避免了不必要的重复投资，提高了学校的整 2 长安大学硕士学位论文 体办学理念，同时也提升了学校在数字化建设方面的知名度。 本课题以长安大学的学生管理信息系统开发为背景，主要实现原有c s 结构系统向 新b s 方式三层结构系统转变，提升系统的性能。具体有很强的理论意义和现实意义。 首先，对学校已存在的管理系统的进行改进，解决了以前系统的多校区连通问题以 及专门人员维护问题，极大方便了系统的维护、升级及数据更新。 其次，本系统保留了以往系统的主要数据和管理模式，这对其它c s 方式系统转为 b s 方式提供了很好的经验，同时也为学校系统开发节省了财力和人力，以往的管理人 员基本上可以不经过培训就能适应新系统。 最后，该系统的使用紧密配合校园网的发展，增强了学校的信息化管理水平，促进 了学校的数字化发展。 1 4 本文主要研究和开发内容 本文是结合b s 方式在线学生管理系统的实际开发，对当今比较流行的b s 三层结 构系统分析和研究，同时系统没有采用流行的a s p 、p h p 、j s p 等开发，而是结合原有 的系统技术，采用p b + e a s e r v e r + s q l s e r v e r 2 0 0 0 开发工具进行合理的改进和再开发。有 效的缩短了使用人员的适应时间。 本文的具体内容： 第一章：概述。简要地概述了课题的研究背景，国内研究现状以及系统开发的目的 和意义。 第二章：管理信息系统。主要是介绍了管理信息系统和管理信息系统的两种主要结 构，并对两种结构的优缺点进行了对比，指出了b s 结构的主要优点。 第三章：三( n ) 层结构的主要技术。按层次介绍了多层结构的每一层技术。着重 介绍了应用逻辑所在的中间层，以及目前主流的三种三层架构技术。 第四章：系统的结构分析与设计。从系统的分析和总体设计入手，将三层结构技术 应用到实际开发中。 第五章：三层结构技术在系统中的应用。在具体模块中实现三层结构技术，以及介 绍了系统采用的一些关键技术。 第六章：系统的安全设计。作为b s 方式，安全是个重要问题，本章从数据库服务 器、应用服务器和访问控制等方面讨论了系统安全性设计。 第七章：系统评价和三层技术展望。介绍了系统的测试情况和系统的主要特点，并 3 第一章概论 指出了系统存在的不足。最后提出对三层技术的发展的一些个人看法。 1 5 本章小结 本章主要概述了本课题的研究背景、内容和开发意义，分析了国内管理信息系统方 面的发展现状，根据实际情况提出了系统地开发方案，指出了系统开发的重要作用，最 后对本文情况作了简单的介绍。 长安人学硕七学位论文 第二章管理信息系统 本课题以长安大学学工部学生管理信息系统为背景，基于长安大学学校的高速发 展，多校区管理的情况，提出建立b s 方式在线学生管理信息系统。系统主要在学校完 善的多校区连通的校园网的基础上建立。本系统主要是基于分散的各个学院的学院管理 人员进行操作管理，而学工部管理人员集中管理的思想，采用b s 方式三层结构模式进 行架构。三层结构模式应用逻辑集中于服务器，便于系统的管理、升级和维护，从而适 应学校目前的状况，全面提高学校的信息化管理水平，提高办学效率。 2 1 管理信息系统概念 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) 是综合运用了管理科学和计 算机科学等，以计算机和现代通讯技术为基本信息处理手段和传输工具的、能为管理决 策者提供信息服务的人机系统。它是一个能够进行信息的收集、传递、存储、处理、维 护和使用的人机系统。管理信息系统的主要任务是利用t p s ( 事务处理系统t r a n s a c t i o n p r o c e s s i n gs y s t e m ) 和大量定量化的科学管理方法实现对生产经营和管理过程的预测、 管理、调节、规划和控制【3 1 。 2 2 管理信息系统的特点 管理信息系统作为一个人机系统或集成系统，就是说管理信息系统进行信息管理要 从整体出发，全面考虑。处理数据信息是管理信息系统主要的作用，同样具有统一规划 的数据库管理信息系统成熟的主要标志，它象征着管理信息系统是经过周密的设计建立 的，标志着信息已集成为资源，为各种用户所共享。管理信息系统应用多种手段进行信 息管理，帮助各级管理人员收集信息、传递信息、发出和接受信息，支持他们的决策， 其主要特点是： a 数据集中统一、运用数据库进行数据存储、处理。 b 使用数学模型。 c 有预测和控制能力。 d 面向决策。 第_ 二章管理信息系统 2 3 管理信息系统的功能结构 从管理信息系统的概念来看，管理信息系统主要由四大部分组成：信息源、信息处 理器、信息管理者和信息接收者。其中信息源又可以分为内部信息源和外部信息源两部 分。实际使用的管理信息系统，由于具有不同的组织形式和信息处理模式，因此具有不 同的结构，但其概念结构都是相同的。从物理结构组成来看，包括：硬件、软件、网络、 数据库、操作规程和操作人员等。这几个组成部分要合理的组织起来，才可能顺利地完 成管理信息系统的正常运行，充分发挥其各项功能，提供优质的信息服务。 管理信息系统作为信息管理、信息收集、管理决策等多种功能的系统，为与企业多 级核算、多级管理模式相适应，因此管理信息系统也可以按照管理组织的职能部门的具 体功能来建立。主要体现为四个层次： a 事务处理层 事务处理层面向业务处理中的事务工作处理，主要任务是采集各类基本数据并进行 相应的处理，建立基础业务台帐、完成业务数据及单据的流转和派生，形成基础数据库。 b 操作管理层 操作管理层面向各业务管理部门，利用企业基础数据库对下层业务活动进行高效的 管理与控制，并提供各类统计分析报表，形成基础管理数据信息库。 c 经营管理层 经营管理层面向企业各职能科室及各管理者，对下两层的信息进一步加工，提供经 营管理所需要的各种分析、预测、预报等信息。 d 辅助决策层 辅助决策层面向是领导者，为决策者提供动态的经营综合信息及分析、预测工具、 方法和模型。有助于领导根据依据进行分析，以便合理地调整经营方向、方针和方式， 为中长期发展制定战略目标做出决策。这层的信息需要内部经过其他三层信息系统进行 深加工后得到。 2 4 管理信息系统的发展现状 随着计算机网络与通信技术的迅速发展，分布式系统已经成了当前信息系统结构的 主流模式，分布式结构就是利用计算机网络把分布在不同的地点的计算机硬件软件和数 据等资源联系在一起，服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享。实现不同地 6 长安大学硕士= 学位论文 点的硬件软件和数据等资源共享是分布式的一个主要特征。还有一个主要特征是各地与 计算机网络系统相关联的计算机系统，既可以在计算机网络系统的统一管理下工作，又 可以脱离网络环境，利用本地信息资源独立丌展工作。 分布式系统的迅速发展，自然具有相当的优点，首先，可以根据应用需要和存取方 式来配置信息资源，有利于发挥用户在系统开发、维护和信息资源管理反面的积极性和 主动性，提高了系统对用户需求变更的适应性和对环境的应变能力；其次，系统扩展方 便，增加一个网络节点一般不会影响其他节点的工作；再有系统地建设可以采用逐步扩 展网络节点的渐进方式，以合理使用系统开发所需要资源；最后，系统建壮性好，网络 上任意一个节点出现故障一般不会导致全系统的瘫痪。同时分布式系统也存在一定的缺 点，如不同的子系统之间往往存在利益冲突，管理协调上有一定的难度；由于信息资源 分散，系统开发维护和管理的标准或规范不易统一等缺点。 2 4 1c s 结构 c s 结构即( c l i e n t s e r v e r ) 是一种客户端朋臣务器方式，基本工作方式是客户程序 向数据库服务器发送s q l 请求，服务器返回数据和结果。这种结构在近些年不但得到 了广泛应用，而且相当成功，现在仍然有着大量的管理系统采用c s 结构如酒店管理系 统、医药管理系统等，而且部分应用采用c s 方式完全满足使用需要。 在基于网络的数据处理中，客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) ，两层结构具有里程碑意义。 这种结构在2 0 世纪8 0 年代后期开始引入业界。它为多用户系统提供了前所未有的双向 交流感和灵活性，革命性的改变了传统的应用设计和系统实现方式，很快便在各种类型 的软件系统设计与开发中获得了广泛应用，到2 0 世纪9 0 年代初期，这种结构已成为业 界的主流技术。客户机i l 艮务器的基本结构如图2 1 所示客户端提供用户界面、运行逻辑 处理应用，数据服务器接受客户端s q l 语句并对数据库进行查询，然后返回查询结果。 用一个形象的比喻来描述就是：服务器端像一个仓库，主要功能是存储原材料和成品， 但并不进行加工，而客户端就像最后的加工车间，完成从原料到成品的整个制造过程， 然后将成品存储到仓库。由于业务的处理逻辑主要在客户机端执行，因此这种结构也被 成为胖客户( f a tc l i e n t ) 结构该结构最大的优点在于结构简单，开发和运行的环境简单。 c s 结构如图2 1 所示。 第二章管理信息系统 图形用户界面 业务逻辑接口 业务逻辑实现 jl 1r 数据访问接口 d b m s 客户端 服务器 图2 1c s 系统层次结构 c s 结构也已经发展一段时间，存在着一些优点和缺点： a 交互性强是c s 固有的一个优点 b 由于c s 在逻辑结构上只有两层，对于相同的任务，c s 完成的速度总比b s 快。 c 客户端很胖，安装和升级都是较大的困难 d 不能较好的实现软件复用 e 只适用于局域网。 f 客户端需要安装专用的客户端软件。 g 对客户端的操作系统一般也会有限制。 当然，c s 的缺点是随着技术的发展而凸现出来的，这些问题是两层结构本身的原 生性问题，仅仅依靠对二层结构进行细枝末节的修补和开发，无法很好解决。要真j 下解 决这些问题，必须从根本上改变这种二层结构设计。 2 4 2b s 结构 b s 结构( b r o w s e r s e r v e r ) 是一种浏览器i n 务器方式，b r o w s e r s e r v e r 三层体系结 构下，表示层( p r e s e n t a t i o n ) 、功能层( b u s i n e s sl o g i c ) 、数据层( d a t as e r v i c e ) 被割成三 个相对独立的单元，如图2 2 所示： 8 长安大学硕l 学位论文 多层架构 w i n d o w s 客户端 多层架构 浏览器客户端 客户端 中间层 数据层 图2 2 三层系统层次结构 第一层表示层：w e b 浏览器 在表示层中包含系统的显示逻辑，位于客户端。它的任务是由w e b 浏览器向网络 上的某一w e b 服务器提出服务请求，w e b 服务器对用户身份进行验证后用h t t p 协议 把所需的主页传送给客户端，客户机接受传来的主页文件，并把它显示在w e b 浏览器 上。 第二层功能层：也被称为中间层，具有应用程序扩展功能的应用服务器和w e b 服 务器。 在功能层中包含系统的事务处理逻辑，位于w e b 服务器端。它的任务是接受用户 的请求，首先需要执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过s q l 等方式向数 据库服务器提出数据处理申请，之后等数据库服务器将数据处理的结果提交给w e b 服 务器，再由w e b 服务器传送回客户端。 第三层数据层：数据库服务器 9 第二章管理信息系统 在数据层中包含系统的数据处理逻辑，位于数据库服务器端。它的任务是接受w e b 服务器对数据库操纵的请求，实现对数据库查询、修改、更新等功能，把运行结果提交 给w e b 服务器。 三层b s 结构的优点： 1 具有灵活的硬件系统构成及更好的支持分布式环境。 2 面向对象的模块化组件设计可以提高开发速度，同时拥有较高的性能。 3 采用瘦客户端模式，客户端都是标准的浏览器，使用方便简单。业务逻辑集中 使系统管理简单，维护、升级方便，有很高的可用性。 4 系统处理负载分布在网络服务器应用服务器和数据库服务器上，网络服务器和 应用服务器的数量可以根据访问量来进行扩展配置，当用户数量增多时，性能不会明显 下降。 5 系统的扩展性大大增强。由于系统模块化，使得系统很容易在纵向和水平两个 方向拓展：一方面可以将系统升级为更大、更有力的平台，同时也可以适当增加规模来 增强系统的网络应用。 仔细分析不难看出，三层的b r o w s e r s e r v e r 体系结构是把二层c l i e n t s e r v e r 结构的 事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由单独组成的一层来负担其任务，这样 客户机的压力大大减轻了，把负荷均衡地分配给了应用服务器，于是由原来的两层的 c l i e n t s e r v e r 结构转变成三层的b r o w s e r s e r v e r 结构。 2 4 3b s 结构与c s 结构的对比 c s 结构和b s 结构作为主要的两种结构，通过对比我们可以更好的了解两种结构 的特点，同时也可以了解逐渐流行b s 结构的优点。 1 开放的标准： c l i e n t s e r v e r 所采用的标准只要在内部统一就可，它的应用往往是专用的。 b r o w s e r s e r v e r 所采用的标准都是开放的、非专用的，是经过标准化组织所确定的而非 单一厂商所制定，保证了其应用的通用性和跨平台性。 2 较低的开发和维护成本： c l i e n t s e r v e r 的应用必须开发出专用的客户端软件，无论是安装、配置还是升级都 需要在所有的客户机上实施，极大地浪费了人力和物力。b r o w s e r s e r v e r 的应用只需在 客户端装有通用的浏览器即可，维护和升级工作都在服务器端进行，不需对客户端进行 长安人学硕士学位论文 任何改变，故而大大降低了开发和维护的成本。 3 使用简单，界面友好： c l i e n t s e r v e r 用户的界面是由客户端软件所决定的，其使用的方法和界面各不相同， 每推广一个c l i e n t s e r v e r 系统都要求用户从头学起，难以使用。b r o w s e r s e r v e r 用户的 界面都统一在浏览器上，浏览器易于使用、界面友好，不须再学习使用其它的软件，一 劳永逸的解决了用户的使用问题。 4 客户端消肿： c l i e n t s e r v e r 的客户端具有显示与处理数据的功能，对客户端的要求很高，是一 个”胖”客户机。b r o w s e r s e r v e r 的客户端不再负责数据库的存取和复杂数据计算的等任 务，只需要其进行显示，充分发挥了服务器的强大作用，这样就大大的降低了对客户 端的要求，客户端变得非常”瘦”。 5 系统灵活： c l i e n t s e r v e r 系统的三部分模块中有一部分需改变就要关联到其它模块的变动，使 系统极难升级。b r o w s e r s e r v e r 系统的三部分模块各自相对独立，其中一部分模块改变 时，其它模块不受影响，系统改进变得非常容易，且可以用不同厂家的产品来组成性能 更佳的系统。 6 保障系统的安全性： 在c l i e n t s e r v e r 系统中由于客户机直接与数据库服务器进行连接，用户可以很轻易 的改变服务器上的数据，无法保证系统的安全性。b r o w s e r s e r v e r 系统在客户机与数据 库服务器之间增加了一层w e b 服务器，使两者不再直接相连，客户机无法直接对数据 库操纵，有效地防止用户的非法入侵【4 】【5 】。 2 5 本章小结 本章主要介绍了信息管理系统及其的主要特点，并介绍了管理信息系统两种主要结 构b s 结构和c s 结构，并对比了两种结构，指出其存在的主要优缺点。 第三章三( n ) 层结构技术 第三章三( n ) 层结构技术 三( n ) 层结构技术是从传统的两层结构技术发展而来的，它的整体结构技术是建 立在两层结构的基础之上的。三( n ) 层结构系统不再是由两个部分组成，而是由多个 层次构成，商业逻辑从客户机分离出来，应用逻辑的单独独立，而且还分担了服务器的 某些功能，减轻了服务器的分担，实现了任务的均衡分配。更能适应现代的信息系统的 需求。如图3 1 所示： m i d d l et i e r b u s i n e s sd a t a l o g i cl o g i c oo 固 oo o 磁 中间层 图3 1 三层结构 三( n ) 层结构有三( n ) 层c s 结构和b s 结构，三( n ) 层c s 结构是为了解 决传统的c s 结构胖客户端而发展的，它是将客户端的应用逻辑独立起来，移到中间 层的应用服务器上，很好的解决的客户端臃肿的问题，问题是依然要安装客户端，而 且客户端的操作系统也有一定的限制。三( n ) 层b s 结构它和三( n ) 层c s 结构 主要区别在客户端上，它的客户端是基于浏览器，通俗一点就是能上网就可以，使用 方便简单，但是三( n ) 层b s 结构比三( n ) 层c s 结构要增加w e b 服务器来进行 网络信息服务。 3 1 三层结构主要层次结构 三层结构主要包括表示层中间层数据服务层三层，三层结构主要是出现中间层，把 业务逻辑独立，从而提升了系统的整体性能。 表示层 三层( n ) 结构的上层就是表示层，也就是人机界面，在b s 系统中表示层就是 浏览器。这一层主要是通过生成中间层服务器的业务逻辑代理，通过调用中间层提供 的方法来实现对中间层服务器的访问，并把客户端修改结果提供到中间层服务器，再 1 2 长安人学硕士学位论文 由中间层服务器向后台服务器提交结果。 中间层 中间层是个总称，它同时也可以细分为多个层次，从而构成n 层结构，多个层次 的划分主要是从中间层来划分的，例如图显示，中间层可以再分成商业逻辑层和数据 逻辑层，同时w e b 服务器也可以单独建立一层，当然这并不表示层次建立的越多越好， 而是根据不同的用户商业需求和实际的硬件设施来合理的架构。 中间层包含了大量的供客户端程序调用的业务逻辑规则，以帮助其完成业务操 作。它的优点就在于它所具有的可伸缩性，维护集中，管理方便。 数据服务层 数据服务层不但包括传统的底层数据服务器，还包括一些文档和x m l 数据等。 数据层存储着所有的业务数据信息数据及页面数据，所以数据库的管理和维护也就相 当重要。数据服务层主要提供对数据库进行各种操作的方法。它通过数据接口技术主 要由中间业务逻辑层来调用并完成业务逻辑。 ，! 数据服务层主要是w e b 数据库部分，也就是w e b 服务器和数据库服务器，它实 质上是一种动态页技术和数据库系统得结合，利用数据库系统来存储和管理不断变化 的数据信息，并通过动态页技术实现w e b 页面访问存储数据和管理数据库。所谓的动 态，主要是具有这几个特点，交互性：即网页会根据用户的需求和选择而动态的改变 和响应；自动更新：不需要手动更新h t m l 文档，就会自动生成新的页面，可以大大 节省工作量；自动适应性：即当不同的时间、不同的人访问同一网址时会产生不同的 页面。 3 2 三层结构的主要技术 就像操作系统有u n i x 、w i n d o w s 系列、l i n u x 一样，三层结构的技术平台也有不 同的标准，其中c o m c o m + d c o m 、c o r b a 和j 2 e e 模型中r m i 是3 个最主要的。 这三种是目前比较流行的技术，但他们也有很大的区别，c o m 系列局限于w i n d o w s 操作系统，由m i c r o s o f t 公司所倡导；c o r b a 标准能够跨平台，但由于各u n i x 厂商 对c o r b a 执行不够彻底，互联比较困难；而由s u n 公司发起的j 2 e e 是现在市场上 的主流产品。j 2 e e 标准是过去几年中开发的许多重要应用最终促成的一个与厂家无关 的公共标准。它将许多分散的j a v a 技术整合到一起，组合成一个完整的企业标准。 1 3 第三章三( n ) 层结构技术 3 2 1j 2 e e 平台及r m i r m i ，远程方法调用( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 是e n t e r p r i s ej a v a b e a n s 的支柱， 是建立分布式j a v a 应用程序的方便途径，远程调用的标准是为了j a v a 和应用j a v a 的 自然j a v a 签名和调用而开发的，这使得r m i 对j a v a 的开发者相当透明而且易于实现。 r m i 用j a v a 语言紧密集成，从而与c o r b a 相比能够提供非常好的容错能力及对异常 的处理。尽管j a v a 的r m i 标准不像c o r b a 那样语言独立，但j a v a 本身是一个独立 的平台，这就使r m i 在跨平台的分布软件开发中是一个很好的选择。s u n 公司推出 的j 2 e e 平台采用的就是r m i 方法来实现访问的。 1 j 2 e e 平台 j 2 e e 即j a v at m 2p l a t f o r r ne n t e r p r i s ee d i t i o n ，j a v a 2 企业平台。为了降低成本， 并加快企业应用程序的设计和开发，j 2 e e 平台提供了一个基于组件的方法，来设计、 开发、装配及部署企业应用程序。j 2 e e 平台提供了多层的分布式的应用模型、组件 再用、一致化的安全模型以及灵活的事务控制。使用户不仅可以比以前更快的速度向 市场推出创造性的客户解决方案，而且，平台独立的、基于组件的j 2 e e 解决方案不 会被束缚在任何一个厂商的产品和a p i 上。 但是这种平台又完全不同，首先j 2 e e 是一个标准，不是一个产品，j 2 e e 体系结 构的基础是j a v a 语言，j a v a 语言最激动人心的地方是它只用编程者写一次代码，就能 运行在其他平台上。在移植性方面，微软通过n e t 通用语言运行时来消除编程语言 的差别，而j 2 e e 则通过j a v a 虚拟机来消除平台差别。“选择n e t 平台就意味着选 择w i n d o w s ”，这句话至少在可预见的一段时间里仍然是一个基本事实。跨平台是j 2 e e 的一大卖点，也是在选择企业应用平台时一个重要参考因素，几乎所有的主流操作系 统都提供了对j 2 e e 的支持。实际上如果要搭建跨u n i x 和w i n d o w s 等多个操作系统 平台，那么j 2 e e 平台几乎是唯一的选择。j 2 e e 更关注跨平台而不是跨语言。j 2 e e 另 一个重要特征就是它的架构开放性，它本身是一系列规范，而不是产品，任何符合这 一规范的产品都是j 2 e e 兼容的，这使得j 2 e e 从制定之初就得到了广泛的支持【6 】【7 1 。 2 j 2 e e 关键技术 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 s ) 和协议( p r o t o c o l s ) 构成，它对丌发基于w e b 的多层应用提供了功能支持。 e j b ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n s ) ：j 2 e e 技术之所以赢得业界和媒体广泛重视的原因 之一就是e j b 。他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 1 4 k 安大学硕上学位论文 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。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。 j a v as e r v l e t s ：s e r v l e t s 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了w c 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 s 提供大多与j s p 类似，不过实现方式不同。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 。 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，像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。 3 j 2 e e 架构的主要优点 ， j 2 e e 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制。 高效的开发：j 2 e e 架构允许把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应 商去完成，开发人员可以集中精力在如何创建商业逻辑上，相应的缩短开发时间。高 级中间件供应商提供以下这些复杂的中间件服务：状态管理服务，让开发人员编写更 少的代码，不用关心如何管理状态，这样能够更快的完成程序开发；持续性服务，一让 开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程序，能生成更轻巧，与数据库 无关的应用程序，这样的应用程序更易于开发和维护。 支持异构性：j 2 e e 能够开发部署在异构环境中可移植程序。基于j 2 e e 的应用程 序不依赖于任何特点操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程序只 需要开发一次就可以部署到各种平台。这在异构企业计算环境中是十分关键的。 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 平台的应用程序 可被部署到各种操作系统上。同时j 2 e e 领域的供应商提供了更为广泛的负载平衡策 略，能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器继承部署，这种部署可达数千个处理器， 实现高度可伸缩的系统，满足未来商业应用需要。 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客户、合作伙伴的需 要，尤其是面对无处不在的i n t e m e t ，即使在夜间按计划停机，也可能造成一定的损失。 1 5 第三章三( n ) 层结构技术 如果意外停机，那会有严重的后果。j 2 e e 部署到可靠的操作系统环境中，它们支持长 期的可用性。 3 2 2c o r b a 技术 o m g 定制的关键规范是o m a ( o b j e c tm a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e ) 和它的核一o c o r b a 。 o m a 作为分布在异构环境中的对象之间交互的参考模型，o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 、 对象服务、公用设施、应用接口和领域接口五部分组成，其中o r b 是o m a 的核心，它 的作用是实现客户与服务对象之间的通讯交互，而其它四部分则是架构在o r b 之上适应 于不同场合的。 1 c o r b a 关键技术 o r b 是用于建立对象之间的c s 关系的中间体，是最重要的构件，它提供c l i e n t 请求 和响应的透明通信实现机制，它的最基本部分o r b 核( c o r e ) ，是c o r b a 中的一个不开放 构件，应用程序只能通过其上的各类界面使用它。 c o r b a 2 0 制定了独立于特定编程语言的接口定义语言i d l ，用来定义对象界面， 这个界面描述对象的操作和类型，为表示对象提供服务。同时还制定了将i d l 定义的接 口映射为具体的程序设计语言( 例如c h ，j a v a 等等) 的标准形式，以支持开发。 对象适配器( o a ) 和基本对象适配器( b o a ) 。o a 位于服务对象和o r b 之间，提供对 象登记、对象引用生成、服务激活等功能。 i d l 桩和动态调用接i ( d l l ) 。i