（机械制造及其自动化专业论文）基于bs结构的企业管理信息系统的设计与实现.pdf

上海大学硕士学位论文 ! 缝! ! ! 塑型! 坐堕坐垡! ! 竺业型! 型：! 堡盟 摘要 随着计算机技术、通信技术和网络技术为代表的现代信息技术的飞速发展， 人们越来越重视信息技术对传统工业的改造，企业管理信息系统正是信息技术 在企业管理方面的典型应用。它促进了企业管理流程的合理化和管理方式的现 代化，对企业在激烈的市场竞争中能脱颖而出作用巨大。我国制造行业应该看 到和把握住这个机遇，提升我国制造业的水平。本文依托上海沪昌特钢公司管 理信息系统项目的开发，详细讨论了企业管理信息系统开发的方法和技术模式， 并对开发中出现的技术问题提出了解决方案，对开发过程中的开发理念作了总 结。 本文提出了综合运用结构化分析和原型法这两种方法开发信息系统的观 念，这样不仅能把握好系统的开发进度，同时也缩短了开发周期。 在管理信息系统建立的过程中，最初任务之一是系统模块划分，依据紧内 聚性、松耦合度的原则本系统被分成了六大模块，简化了系统复杂度。 在技术模式上，本系统采纳了b s 模式这种最新的分布式应用模式，使系 统具有众多不可比拟优越性。另外，建设企业管理信息系统会产生一些问题， 部分是由企业管理采用信息技术带来的，另一部分是系统开发本身的问题。本 文列举了这些问题，并逐一给出了它们的解决方案。 本文特别指出了开发过程中需要注意需求分析和业务重组这两个因素，因 为它们是最容易被忽视的两个因素。本文对它们被忽视的原因进行了分析，并 提出了一些解决建议。 最后本文简要介绍了广泛应用于制造企业的管理思想，如m r pi i 和e r p ， 并提出了i n t e m e t 新技术w e bs e r v i c e s 的应用前景。 关键词：管理信息系统b s 结构数据库 上海火学硕士学位论文 ! 生里竺! ! g 翌! 堕! ! ! ! 兰! ! 堕! ! 塑g ! ! ! 型! ! ! ! 堡! 堕 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g y , c o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y a n dn e t w o r kt e c h n o l o g y , i th a sb e e na t t a c h e dm o r ei m p o r t a n c et ot h ei m p r o v e m e n to f t h et r a d i t i o n a li n d u s t r y t h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e me m e r g e sa st h et i m e s r e q u i r e ，w h i c h c a r l p r o m o t e s t h e r a t i o n a l i t y o f m a n a g e m e n t f l o wa n dt h e m o d e m i z a t i o no fm a n a g e m e n tm e a s u r e ，i st h ev e r yi m p o r t a n tf o rt h es u r v i v a lo ft h e e n t e r p r i s e i nt h em a r k e t t h e m a n u f a c t u r i n g i no u r c o u n t r y s h o u l d g r a s p t h e o p p o r t u n i t yt oi m p r o v et h ep r o d u c ea b i l i t y t h ep a p e rb a s e do ns h cm i sd i s c u s s e s t h ee x p l o i t a t i o nw a ya n dm o d eo f s h c m i s ，a n ds u m su p t h ei d e ao f e x p l o i t a t i o n t h e p a p e rb r i n g s f o r w a r dt h e w a yt h a ti n t e g r a t e s b o t hs t r u c t u r e d s y s t e m d e v e l o p m e n tm e t h o d o l o g ya n dp m t o t y p i n g ，t h a tc a nh o l dn o to n l yt h es c h e d u l eb u t t h ep e r i o do f e x p l o i t a t i o nw e l l i nt h ep r o c e s so fe x p l o i t a t i o n ，t oe s t a b l i s ht h es y s t e m m o d u l ei st h ef i r s tt a s k ，s h cm i si sd i v i d e di n t os i xm o d u l e ，t h a tp r e d i g e s t st h e s y s t e mc o m p l e x i t y o nt h et e c h n o l o g i c a la r c h i t e c t u r e ，s h cm i sa d o p t sb sa r c h i t e c t u r e ，w h i c hi st h e l a t e ra p p l i c a t i o na r c h i t e c t u r e t h a ta r c h i t e c t u r em a k e st h es y s t e mm u c ha d v a n c e d i na d d i t i o n ，al o to f m a t t e r p e r h a p sc o m e sf o r t h ，s o m eo f t h e m i sd u et ot h e a d a p t i n g o fm i s ，o t h e r sd u et ot h ep r o c e s si t s e l ft h e p a p e rp a r t i c u l a r i z e st h e ma n dg i v e st h e r e s o l u t i o no n eb yo n e t h e p a p e rp o i n t so u te s p e c i a l l yt h ed e m a n da n a l y s i sa n do p e r a t i o nr e f o r m i n gi sv e r y i m p o r t a n tf a c t o r s ，b e c a u s et h e ya r ei g n o r e de a s i l y t h ep a p e ra n a l y z e st h er e a s o n ，a n d p u t sf o r w a r ds o m e a d v i c e a tl a s t ，t h ep a p e ri n t r o d u c e ss o m em i ss o f t w a r es u c ha sm r pi ia n de r p , a n d t h ea p p l i c a t i o nf o r e g r o u n do fw e bs e r v i c e s k e y w o r d ：m i s ，b sa r c h i t e c t u r e ，d a t a b a s e i i 上海大学硕士学位论文 坠! ! ! 韭翌! ! 坐! ! ! ! ! ! ! ! ! 竺g 墅坐! 竺! 堕 第一章前言 1 1 课题来源 上海沪昌特钢管理信息系统( s h cm i s ) 是上海沪昌特钢有限公司委托上 海大学机电学院定制的一套信息系统。 上海沪吕特钢有限公司成立于1 9 9 1 年，专营特种钢的生产，1 9 9 3 年顺利 实现了股份制改革，是全国第一家上市的特殊钢企业。 在公司成立之初，一些部门已实现计算机辅助管理，但仅仅是在单机上的 实现。随着公司规模、产量增长和市场竞争的加剧，这样的一套系统已经逐渐 落伍。主要表现在如下几方面： 夺使用的操作系统落后。目前流行的客户端一般基于w i n d o w s 操作系统， 而原系统基于d o s 操作系统的，人机对话界面不美观，可操作性差， 使用起来很不方便。 夺使用的数据库系统陈旧。原系统的数据库使用的是8 0 、9 0 年代流行的 f o x b a s e ，与现在的流行数据库相比不仅存储量小，功能简单，而且无 法做到数据的自动处理，数据库的安全性也无法保证。 夺无法实现数据的各部门共享。原系统是基于单机的系统，数据存储在本 地，无法实现各部门信息共享的目的，各部门只清楚本部门的情况，对 外部门一无所知，也就无法利用整个公司的数据为本部门的管理工作提 供依据。 夺影响企业决策者对企业情况的了解。比如，当总经理需要查阅企业的一 些材料耗用情况时，要首先通知仓库管理人员，让他们在当地打印报表， 然后呈交给总经理。这样的一个繁琐过程严重影响了企业领导对企业实 时数据的需要，并耽搁了领导的决策。 夺企业远程管理需要新系统。此外，随着信息高速公路的发展，对数据的 实效性、远程管理要求越来越高。原系统不具备与i n t e r n e t 的信息相连 的能力，这无疑制约了企业与外界的信息交换、远程管理和自我宣传的 能力。 第1 贞共6 9 血 上海大学硕士学位论文 ! 堕! 墅! g ! 型! 坠! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 磐g ! 坠型! ! ! ! 婴堡 面对这种糟糕局面，企业领导果断决策，决定启动项目对原有系统进行改 造，改变目前这种情况，以期增强企业的信息交流，各级的凝聚力，提升企业 形象和竞争力。 1 2 管理信息系统的提出 针对上述的情况，总结需要解决的问题是：如何能有效的管理企业数据， 使这些数据可高效的存储、使用和共享。这明显需要用到计算机技术和网络技 术，利用计算机高速的计算能力和网络的通信能力辅助企业数据的管理，甚至 企业各方面的管理。 计算机技术和企业管理的结合就是企业管理信息系统( m i s ) ，它现在已经 发展成为了一个独立的科学。本课题就是关于上海沪昌特钢公司的计算机管理 信息系统，它为上海沪昌特钢公司装备部使用，涉及到的功能包括：物资采购 管理、物资仓库管理、能源供应管理、资产管理等。要求数据可在任何地方进 行查询、统计，并且操作界面要美观、舒适。 1 3 管理信息系统( m i s ) 的概念 管理信息系统( m i s ) 的设想是于2 0 世纪6 0 年代，由美国经营管理协会 及其事业部提出的，“建立一个有效的信息系统，使各级管理部门都能了解本单 位的一切有关的经营活动，为各级决策人员提供所需要的信息。”f 1 1 但由于当时 硬件、软件开发水平的限制，很多尝试都失败了或者带来的成效并不明显。 到了2 0 世纪7 0 年代，随着数据库技术、网络技术的发展及科学的软件开 发方法、现代企业管理方法的提出，兴建管理信息系统所要求具备的条件逐渐 成熟起来。在这些新技术条件下，管理信息系统可以这样定义：它是对一个组 织( 单位、企业和部门) 进行全面管理的人和计算机的系统，综合运用了计算 机技术、信息技术、管理技术和决策技术，与现代化的管理思想、方法和手段 结合起来，辅助管理人员进行管理和决策。【1 从上面的定义可以看出，管理信息系统是多门学科交叉的产物，总的来说 它的出现依赖于两大前提：现代信息技术和科学的管理思想。两者的关系是相 互依赖、缺一不可，科学的管理思想是m i s 系统的灵魂，而现代信息技术则是 m i s 系统兴建的基础设施。没有现代信息技术的支持，科学的管理思想只是一 个空想，而没有科学的管理思想的辅助、指导，现代信息技术只是堆符号、 第2 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 竖! ! ! 坚! ! 型塑! 型! ! ! ! ! ! ! g ! ! ! ! ! 立塑堕 设备，无法发挥其巨大能力。 如图1 1 描绘了m i s 系统的基本操作：企业里的操作人员和决策者通过系 统开发人员提供的系统软件界面，对系统进行操作，存取、修改和处理系统中 保存的企业运营数据，并通过这些数据分析得出企业的运营状况。 图1 1m i s 系统基本操作 1 4 制造行业实施m i s 的意义 随着近3 0 年来的信息革命渗透至社会各个经济部门，传统产业和整个经济 的外貌正发生着巨大的变化。在我国，制造企业由于历史起点低，以及相当长 时间的粗放式经营管理，与世界先进水平有很大差距。为赶上发达国家，我国 制造业必须抓住这次机遇，以信息技术为手段，应用各种先进的现代化管理方 法和技术，把企业的体制、技术和人员等科学的管理起来，促进企业生产效率 和竞争力的提高，走向国际化大市场。 信息技术的作用体现在两方面，一是企业的生产自动化控制，另一个就是 在管理业务上的运用。特别是后者，当先进的技术运用到企业管理( m i s ) 时， 将使企业的生产经营更合理、更有效，提高企业的运行效率，使企业在激烈的 市场竞争中赢得胜利。所以在我国的制造企业中实施m i s 系统的一项具有重要 意义的工程。 第3 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 堕! 型g ! 鲤! 坐! ! 型! 堕! ! ! ! g 墅坐! ! ! ! ! ! 壁 第二章管理信息系统开发方法及其实现模式 2 1 管理信息系统开发的方法和步骤 在m i s 概念提出的初期，由于当时软件开发工作采用个体丌发方式，主要 依赖于开发人员的个人技能和程序的设计技巧，缺少配套文档的支持，因此软 件的开发进度和质量很难保证，无法令客户满意，这个现象称为“软件危机”。 为解决这个问题，软件业提出了“软件工程”一词，希望用工程化的原则和方 法来克服软件危机。在此之后，人们相继提出了许多软件开发方法，如结构化 开发方法等。 2 1 1 结构化开发方法 结构化开发方法( s t r u c t u r e ds y s t e md e v e l o p m e n tm e t h o d o l o g y ) 是。种面 向数据流的需求分析方法，是一种简单、实用的方法。结构化方法的基本思想 是自顶向下逐层分解。分解是人们控制问题复杂性的一种基本手段，对于一个 复杂的问题，可以先分解成若干个小问题，每个小问题再分解成若干个更小的 问题，经过多次逐层分解，每个最底层的问题都可以容易解决，于是复杂问题 也就迎刃而解了。目前，结构化开发方法是应用的最普遍的开发方法。 用结构化系统开发方法开发管理信息系统可分为三个阶段：系统分析、系 统设计和系统实施。 2 1 1 1 系统分析概述 系统分析是信息系统开发工作中最重要的一环，系统分析：作的好上4 、，扯 很大程度上决定了系统的成败。系统分析的任务是：在充分认识了原系统的基 础上，通过可行性分析、详细调查、系统化分析，最后完成新系统的逻辑方案 设计，或称逻辑模型设计。 系统分析从可行性分析开始，可行性分析包括系统开发的必要性和可行性。 必要性指开发任务的是否迫切，而可行性则决定于实现应用系统的资源和条件， 包括管理上的可行性、技术上和经济上的可行性。 由于管理信息系统对原旧系统有目的的改变、重组后产生的结果，并且由 于信息系统的环境就是管理系统，它的输入来自环境，输出则交付环境，所以 第4 页共6 9 页 上海大学硕十学位论文 ! 生! ! ! g ! 型! 坐! ! 塑! ! ! ! i ! ! ! 塑! ! 型! ! ! ! ! ! ! 堕 在通过了可行性分析后，需对旧系统进行调查，了解现行管理业务。包括：组 织结构调查和管理业务流程调查等。 管理业务流程的调查是顺着原系统信息流动的过程进行的，内容包括各环 节的处理业务、信息来源、处理方法、计算方法、信息流经去向、提供信息的 时间和形态等。它主要由管理业务流程图来反映之。管理业务流程图是一种描 述系统内各单位、人员之间业务关系、作业顺序和管理信息流向的图表，利用 它可以帮助分析人员找出业务流程中的不合理流向。 管理业务流程图虽然形象地表达了管理信息地流动和存储过程，但仍没有 摆脱物质要素。为了进一步抽象方便计算机进行信息处理，还必须进一步舍去 物质要素，绘制初始系统的数据流程图。 数据流程图绘制过程中需收集各种报表、帐本清单及其计算方法、发生的 地点和频率。数据流程图可以综合反映出信息在系统中的流动、处理和存储情 况，是全面描述信息系统逻辑模型的主要工具。 此外，数据流程图应配以数据字典，这样就可以从图形和文字两个方面对 系统的逻辑模型进行完整的描述。数据字典的内容主要是对数据流程图中的数 据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等六方面进行且体 的定义。 在取得了原系统业务流程图和数据流程图，通过对他们的分析，就可以划 分子系统了。子系统的划分有助于系统模型的模块化，但是要注意子系统间接 口关系应该清晰，并且有各自的明确功能，相互不干扰、各自独立。 2 1 1 2 系统设计概述 系统分析完以后，就要开始系统设计了。系统设计的任务是：在系统分析 提出的逻辑模型的基础上，科学合理的进行物理模型的设计。逻辑模型主要确 定系统做什么，而物理模型则主要解决怎样做的问题，前者是系统分析的主要 任务，后者是系统设计的主要任务。系统设计的主要工作有：代码设计、功能 结构图设计、数据输入输出设计和存储设计。系统设计一般是在系统分析形成 的子系统的基础上进行的，针对每个子系统划分功能子模块以及进行数据库设 计，特别是数据库设计是这个阶段重要的成果。 数据库技术萌芽于2 0 世纪六十年代，发展到现在已经成为一个独立的学 第5 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 坠芏! ! 生! ! ! ! ! 堕望塑堕竺! 兰! 竺g ! 型堕! ! ! ! ! 翌垡 科。在m i s 开发中，数据库表单是数据库应用的基本单元，数据库设计就是指 设计这些表单，它主要有两个步骤：数据库概念结构设计和数据库逻辑结构设 计。 数据库概念一般可用实体联系模型( e r 模型，e n t i t y r e l a t i o n ) 表示。实 体是观念世界中描述客观事物的概念，联系是指事物之间存在的关系，如实体 内部各属性之间的关系和实体之间的关系，有三大类：一对一联系、一对多联 系和多对多联系。e ，r 模型就是通过实体及其属性之间的各种联系描述某组 织的信息。 数据库逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的概念模型转换成能被选 定的数据库管理系统( d b m s ) 支持的数据模型。现在使用的数据库系统都是 支持关系模型的，所以需将e r 模型转换为关系数据模型。转换过程需要遵守 一些规则： 夺每一个实体集对应于一个关系模式。实体名作为关系名，实体的属性 作为对应关系的属性。 夺实体间的联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带有 属性的联系可以去掉。 审实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。 2 1 1 3 系统实施概述 系统实施阶段的内容包括程序设计及调试、系统转换及系统运行与评估等 环节。这一阶段的成果，除了最终实现的管理信息系统，还包括有关的技术文 档( 程序说明书、使用说明书等) 。 2 1 2 原型法 原型法与结构化系统开发方法不同，原型法不注重对系统全面的、系统的 详细调查与分析，而是本着系统开发人员对用户需求的理解，先快速实现一个 原型系统，然后通过反复修改来实现管理信息系统，如图22 。原型法的优点是 比较适用于用户需求不清、业务理论不确定、需求经常发生变化的情况，但是 当系统规模较大时不宜采用这种方法，因为它很难控制系统的整体开发工作。 第6 页共6 9 页 上海大学硕士学协论文 ! 坠! ! ! ! g 里! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 竺! ! ! ! ! g ! ! ! 堕! ! ! ! 型生 图2 2 原型法示意图 2 1 3 提出一种新方法 结构化开发方法强调开发人员与用户的紧密结合，而且在开发策略上强调 “从上到下”，使复杂的系统简单化，同时也注重开发过程的整体性和全局性。 但结构化系统开发方法的不足是开发过程复杂繁琐，周期长，系统难以适应环 境的变化，它特别适合于大型信息系统的开发。 原型法贯彻的是“从下到上”的开发策略，它更易被用户接受，但是，由 于该方法在实施过程中缺乏对管理系统全面、系统地认识，因此，无法用于丌 发大型的管理信息系统。 基于上述两种开发方法各自韵优缺点，可以看出，在实践中单纯的采用某 一种方法是片面的、有缺陷的。最好能取长补短综合起来使用，考虑到结构化 开发方法和原型法各自优缺点的互补性，在开发s h cm i s 系统时采取得策略 是：采用结构化方法进行系统分析与设计，采用原型法和建立可重用代码的思 第7 页按6 9 贞 上海大学硕士学位论文 ! 坠! 旦! ! g 翌! ! ! 塑：! ! 箜! ! 堕! ! 翌g 坠! 竺! ! ! ! 要! 望 想进行系统实施。这样可以很好地控制整个开发步骤，也缩短了开发周期。 2 2m i s 实现的技术模式 m i s 系统在本质上还是一套应用程序，而且必然是基于网络的分布式应用 程序。当前网络应用程序开发的模式有：客户机朋务器( c l i e n t s e r v e r ) 模式、 浏览器服务器( b r o w s e r s e r v e r ) 模式及它们的混合模式，其中b s 模式应用是 近年来随着i n t e m e t 的兴超而产生地，由于其优点和众多厂商的支持，己成为企 业信息系统开发技术关注的焦点。 2 2 1 客户机朋匣务器模式 c s 模式是在七、八十年代产生并发展起来的，在9 0 年代得到了广泛的应 用，现在几乎每个网络操作系统和网络数据库都支持c s 模式。在这种模式下， 一个应用程序被分为两个部分：一部分进程称为服务器，它为其他进程提供公 共服务，另一部分进程称为客户机，它在客户端执行本地处理，并与服务器进 行交互以便获得服务器的服务。在这里客户机和服务器并不是指实际的机器， 而是指功能不同的两个进程。 实现c s 模式有两种策略。 策略一，如图2 3 ，这是c s 模式在最初的，也是最基础的应用结构。它分 为两层：数据库服务器和客户机，数据库服务器端负责公共数据的存取任务， 客户机则负责用户交互和业务逻辑处理。交互过程是：客户机向数据库服务器 提交数据请求，数据库服务器根据请求调用相应的数据返回给客户机，客户机 收到数据后进行业务处理，最后把结果显示给用户。 图2 3c s 模式 这种模式有几个缺点： 夺缺点：由于客户机是专有的客户端进程，一旦系统要求进行升级， 如增加新功能等，每个客户端都需要更新，如果客户端较多的话，将 是一项很大的耗费。 第8 页其6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 些! ! ! g 型! ! 盟! 型! 巫! ! ! ! g ! ! ! ! 尘：! 望堕 审缺点二：由于业务逻辑处理放在了客户端，一方面加大了网络的数据 流量，加重了客户端的负载，另一方面客户机上的业务流程没有得到 很蛭的安全保护，容易暴磊业务- 巍挥，系统安全收到了威胁。 夺缺点三：由于客户端可直接连接数据库服务器，数据库暴露于网络中， 只要用户知道数据库名等信息，就可以利用其他工具连接数据库，这 对数据库是一个致命的威胁。 夺缺点四：数据库服务器端负责系统中所有数据的存储，每个客户的链 接都需要耗费资源，但客户较多时，将对数据库服务器造成极大压力。 策略二，如图2 4 ，针对两层结构的缺点，近年来推出了三层的c s 模式， 即客户机应用服务器数据库服务器模式。 图2 4 三层方式的c s 模式 这种模式中客户机驻留在用户端，负责用户与系统之间对话的任务。应用 服务器和数据库服务器两者统称服务器端，这是相对于客户端而言的。应用服 务器存放有业务逻辑，用来处理相应的客户机请求，完成相应的业务处理和复 杂计算任务，如果有数据库访问任务时，则可进一步向数据库服务器发送相应 的s q l 语句并取得数据。数据库服务器保存有系统数据实体，用来执行应用服 务器发送来的s q l 语句，负责管理对数据库数据的读写、数据库查询与更新等 任务。 三层c s 模式与二层c s 模式相比，增加了中间一层：应用服务器层，把 系统的业务逻辑处理从客户机分离出来，放到了应用服务器上。这样，一方面 因业务逻辑放在客户端而减轻了网络的流量，另一方面数据库服务器访问工作 由应用服务器完成，避免了非法用户直接连接数据库的途径。从而解决了两层 模式的缺点二、三、四。 第9 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! ! ! ! ! ! ! g ! 型! ! 蝗! ! ! ! 竖! ! 兰! ! ! g ! 尘堕! ! ! ! 婴壁 2 2 2 b s 模式 三层c s 结构中，客户机与应用服务器之间存在一个通信问题，“中间件” 技术可以解决这一问题，但是不同的开发厂商所开发的中间件并不是完全兼容 的，导致了许多网络通信上的问题。如果能解决通信层的问题的话，将使系统 开发更方便，运行也更稳定。 随着w e b 的发展使得人们越来越希望把w 曲技术应用到信息系统的建设中 去。基于w e b 技术的管理信息系统采用的是浏览器朋日务器( b r o w s e r s e r v e r ) 模式，如图2 5 。 图2 5 b s 模式的信息系统通常采用三层的结构：浏览器w e b 服务器数据库服务 器。这种模式里，w e b 服务器是系统的核心，用户端通过b r o w s e r 向w e b 服务 器提出查询请求，w e b 服务器根据需要再向数据库服务器发出数据请求。数据 库服务器则根据检索与查询条件返回相应的数据结果给w e b 服务器，最终w e b 服务器把结果翻译成h t m l 或各类s c r i p t 语言的相应格式发回至b r o w s e r ，用 户通过b r o w s e r 浏览所需结果。 与三层c s 模式相比，b s 模式的中间层采用了w e b 服务器替代应用服务 器与客户机进行通讯，而客户端则统一采用了浏览器，从某种意义上说，b s 模式是三层c s 模式的一个子集。现在由于w e b 服务器技术己很成熟，各大厂 商都推出了w e b 服务器，测览器已集成在了客户的操作系统中，这就减少了客 户端和服务器端的通讯实现难度，也消除了客户端软件的专用性。这就解决了 两层模式的缺点一。 2 2 3 混合模式 b s 模式相对于c s 模式来说是个巨大进步，随着技术的进步它提供了 更为复杂的和更为灵活的应用开发，达到了比较完美的程度，但是也不能简单 第1 0 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 堕! ! ! 塑型! 坐坠型! ! ! ! ! ! ! g ! ! ! ! ! ! ：! 型堡 的说b s 模式将一统天下，因为在w e b 服务器最初的设计目的中并不包括对大 规模、高性能和高可靠性商业应用的支持，所以这种模式通常只适用于构建服 务压力较小、规模不大的商业系统，当商业系统需要进一步扩大时，其扩展性 受到了限制。混合模式正是综合了上述两种模式的特点，提出的应用系统模型， 如图2 6 。 图2 6 混合模式 这种模式把三层c s 模式和b s 模式结合在一起，可以看出，访问数据库 可以有两种途径：通过w e b 服务器的数据库接1 2 1 访问或者调用应用服务器数据 库访问功能实现。值得注意的是：在w e b 服务器和应用服务器之间有一个连接 通道，通过这个通道，w e b 服务器可以调用应用服务器上的服务，比如数据库 访问、业务计算等。 除了兼备三层c s 模式和b s 模式的优点外，混合模式还有其独特的优势： 夺负载平衡。在混合模式下，可以把w e b 服务器上的一些功能转移到应 用服务器上，减轻w e b 服务器的负担，同时由于应用程序服务器都提 供负载平衡机制，发往服务器的请求可以分配给服务器集群中空闲的 应用服务器。 夺系统的可扩展性。负载平衡机制也为系统提供了很好的扩展性，随着 用户负载的增加，更多的服务器主机可以被加入到服务器集群中，为 大规模企业级应用提供了方便。 夺业务和处理逻辑组件化。在应用程序服务器部分集中容纳了业务逻辑， 第1 ij 】_ f 共6 9 负 上海大学硕士学位论文 l 堕! ! 婆型型! ! ! ! ! c ! ! ! ! ! ! ! g ! ! ! ! ! ! ! ! 至塑 并且这些逻辑可以由可重用组件构成，如c o m 、e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ( e j b ) 等，上述标准化组件披术的采用使开发变得更加容易，因为它 们为通用服务器管理功能提供了标准化a p t ，遵循标准保证了当更改应 用程序服务器时原有组件可移植。 2 2 4b s 模式和混合模式是企业应用发展的趋势 比较上述各种模式，可以发现，b s 模式和混合模式已把业务逻辑的实现 转移到了服务器端，客户端可以采用浏览器，相对c s 结构已经减肥。b s 模 式和混合模式的优点是： 夺系统资源相对集中。因为业务逻辑已经转移到服务器，方便了集中控 制，方便维护、升级。 夺降低系统成本。业务逻辑转移到服务器端对客户机性能的要求降低， 只需要较低的配置就可运行浏览器，减少了系统配置的成本。 夺方便系统的远程控制。由于浏览器和服务器之间通信的底层采用了 t c p i p 协议，该协议是网络上的通信标准，适用于各种异构网络，因 此可以从远方甚至i n t e m e t 上访问系统。 由于上述优势，b s 模式和混合模式在企业开发应用中逐渐占据了主流， 是企业分布式计算的应用开发趋势。 根据s h cm i s 的规模程度，客户端的数量约是十几个，范围是企业的一个 部门，可以划为一个中小级的信息系统，这符合b s 模式的应用范围。 第1 2 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! 堡! ! ! g 璺! 坚望! 箜! 堕! ! ! 些! ! ! ! ! ! ：翌! 翌 第三章浏览器朋艮务器( b s ) 计算模式 b s 模式相对于c s 模式来说是一种较新的开发方式，它代表了企业分布 式计算的应用趋势，已经有很多厂商推出各种产品支持b s 模式的应用和开发， 本章具体介绍b s 模型( 如图2 5 ) 的各种应用要素。 3 1 浏览器要素 浏览器位于客户端，用于分布式应用程序的表示逻辑，负责与w e b 服务器 建立连接，发送客户的请求，处理服务器反馈的信息。一般常用的浏览器有 m i c r o s o f t 的i n t e r n e te x p l o r e r ( i e ) 和n e t s c a p e 的n e t s c a p en a v i g a t o r 。这两种浏 览器对h t m l 语言的支持力度虽有区别，但它们都遵守w 3 c 的技术标准，支 持d h t m l 、c s s 和a c t i v e x 等应用技术。 3 1 1h t m l 语言 w e b 上的信息用h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ，超文本标记语言) 进行描述和组织。h t m l 语言遂循s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u p l a n g u a g e ：标准广义标记语言) 标准，是s g m l 的一种应用它用标记字符( t a g ) 来定义界面风格，可以控制文档中的可视元素，如字型、大小等，而不影响原 来的信息内容。在h t m l 中，可嵌入各种对象，如图像、声音和视频剪辑等。 这些标记好的信息将由浏览器解释，并由浏览器将这些信息显示，形成内容丰 富多彩的网页。 3 1 2c s s 技术 c s s ( c a s c a d i n gs t y l es h e e t s ) 就是“层叠样式表”，利用它可以对网页中的文 本内容进行精确的格式化控制，它不但可以控制文本格式属性，比如字体、字 号、对齐方式等等，还可以定义一些特殊的h t m l 属性，比如定位、特效等， 方便网页风格的控制。c s s 的标准已经由w 3 c 组织制定了。现在主流的浏览 器i e 和n e t s c a p en a v i g a t o r 都已支持c s s 标准。 3 ，1 3d h t m l 技术 由于浏览器与服务器之间是非连续的连接，当服务器向浏览器传递完数掘 后，它们之间的连接就结束，数据流关闭。这样，客户端的界面就是崮定小变 第1 3 页共6 9 页 上海大学硕i 学位论文 ! 壁! 型g 型! 坐坠塑! ! ! ! ! ! ! g 堕! ! ! 兰! ! ! 壁 了，除非重新刷新一次，浏览器才能重新显示这些数据流。j f 是因为h t m l 语 言的这个局限数据流的关闭，推动了动态h t m l ( d y n a m i ch t m l ) 的发 展，动态h t m l 就是在数据流关闭之后，由j a v a s c r i p t ( 或其它的脚本语言、 技术) 改变w e b 页面中的h t m l 。 d h t m l 的原理就是把每一个标记视作一个独立的对象，并为该标记编写 一个响应事件，一旦用户对这个对象进行某种操作，浏览器就会改变其h t m l ， 使页面产生某种动态效果。 3 1 4a e t i v e x 插件 a c t i v e x 是一组软件技术和软件方法的总称，其目标是使开发者司以很容 易的创造出混和式的应用，加强w e b 浏览器的功能。在i n t e m e t 应用中，a c t i v e x 一般分为a c f i v e x 控件和a c t i v e x 文档。 a c t i v e x 控件以前被称为o l e 控件，它是一个软件模块，口j 以执行任务、 计算信息以及通过利用o l e 与其它程序、模块或i n t e m e t 进行通信。为了在w e b 页面中工作，w e b 浏览器必须能够“包含”a c t i v e x 控件，i e 和n e t s c a p e 都是 a c t i v e x 容器。在h t m l 中嵌入a c t i v e ) ( 控件时，需要指定它的属性，如c l a s s i d 、 w i d t h 、h e i g h t 等。 a c t i v e x 文档在i n t e r a c t 中也有重要地位。由于h t m l 并不能完全表达用户 的信息，如w o r d 、e x c e l 文档等，当浏览器遇到这类格式的文档时，该文档的 固有程序就能在浏览器窗口打开，它的工具条和菜单系统也将被融入到浏览器 中。 3 2 w e b 服务器 w e b 服务器是w e b 站点的心脏，当客户端的请求送达服务器端后，w e b 服 务器作出相应的动作。如果客户只请求一般的网页，w e b 服务器就直接把服务 器上的网页文件反馈回客户，如要求调用a s p 、j s p 等动态网页，w e b 服务器 还需向数据库服务器提交调用文件，查询数据库获取数据。 3 2 1w e b 服务器的工作方式 在理想的情况下，当服务器一次只收到一个请求，并且在下一次浏览器发 出请求、提交任务前有足够的时间和空间去响应这次请求的话，那么服务器的 工作就很简单了。但在实际情况并非如此，服务器在极短的时间内町能收剑许 第1 4 贞共6 9 兜 上海大学硕士学位论文 ! 坠! ! ! 堡! ! ! ! ! 塑! ! 型! ! ! ! ! ! ! g 堕! 婴! ! 望! ! z 多浏览器请求，这时它有以下几种工作方式： 夺阻塞模式。如果服务器正在处理一个浏览器的请求，则必须等到当前 的请求被处理完之后其他浏览器请求才被响应。这样，用户可能会花 长时间去等待服务器的响应。 夺派生模式。在该模式下，服务器按浏览器的请求派生出一个与自己一 样的进程去响应，这样，许多浏览器同时访问服务器也不会等待很长 时间。但服务器复制自己需要一段时间，而且新的进程要用很多内存， 内存不够时使用虚拟内存，调入调出更增加了时间。 夺进程池模式。它是对派生模式的改进，由进程池服务器创建一组子进 程，而非进程副本去快速响应浏览器的请求，降低了系统对内存的需 求；同时，这样的子进程存在于整个服务器生存期内，而不是随着一 个请求的完成而销毁，这样提高了响应的速度。许多w e b 服务器都按 这种模式工作，如h t t p l 4 、n e t s i t e 、j a v as e r v e r 等。 3 2 2w e b 服务器的功能 w e b 服务器在对w e b 请求的服务中完成不同的功能，如图3 1 。 浏览器请求一 如果需要则将逻辑u r l 映 验证用户射成物理u r l 一w e b 内容 发送响应数 如果需要，自 建c g i 或is a p 据 环境 j 记录事务 图3 ，1w e b 服务器功能 夺u r l 映射。w e b 服务器使用逻辑( 或虚拟) u r l 的概念，作为有别于 w e b 服务器上文件物理位置的单独实体。所以w e b 服务器必须采取的 一个步骤就是：把用户提供的逻辑u r l 地址映射到该文件所在的w e b 服务器文件空间上，所有w 曲服务器都使用服务器根的概念，它同硬 盘上的根目录类似。 夺创建一个进程环境。当用户请求一个c g i 程序时，w e b 服务器通过向 操作系统请求创建一个运行c g i 的新进程，开始执行c g i 程序。当操 第1 5 页共6 9 页 上海大学硕士学位论文 ! ! ! ! ! 塑望! ! 坐! 羔墅l ! ! ! ! ! 塑塞! 苎竺! ! 兰坚! 壁 作系统创建这个进程时，它必须做一些事情，如分配内存空间并复制( 或 不复制) 父进程环境。当c g i 进程环境被创建后，必须设置一系列c o l 环境变量。这些环境变量包含大量关于请求运行c o i 进程的信息。 夺发送响应数据。测览器和w e b 服务器之间的通讯必须符合h t t p 协议， 当w e b 服务器向浏览器发送数据是，它必须遵从以下步骤： 1 ) 向w e b 浏览器接口写恰当的h t t p 标头，必不可少的一项是内容类 型头。 2 ) 向w e b 浏览器接口写入一空行。浏览器用它来确定消息头和消息体 的界限。 3 ) 向浏览器接口写入h t m l 文本。 4 ) 如果出现来自w e b 浏览器的请求，则开始为附加的传输媒介( 图像 或其他需要下载的东西) 增加时问。 夺记录和跟踪资源。每一次当w e b 服务器传送一个源文件时，这个事务 的记录将被保存在一个登录目志中。管理员可以根据日志的内容调整 服务器的内容。 现在流行的w e b 服务器有：m i c r o s o f t 信息服务器( i n t e r n e ti n f o r m a t i o n s e r v e r ：i i s ) 和a p a c h e 。i i s 是基于w i n d o w sn t 技术站点的主要w e b 服务器。 而a p a c h e 则是全球用得最广泛得w e b 服务器，它可基于多种操作系统。 3 3 浏览器和w e b 服务器的通讯 浏览器和服务器之间传递数据需要一定的通讯方式，并且由于两者之 b j 的 距离可能非常遥远，需要通过i n t e r n e t 进行数据的传输，那么数据怎样传输? 怎 样保证数据可以送达目的地? 这需要遵循一些数据传输协议，其实这些协议已 经成为了一些标准，对于w e b 环境下的体系结构来说，t c p i p 协议和h t t p 协 议是最为重要的。 3 3 1t c p i p 协议 网络协议指的是计算机与计算机之间进行通信时，为了实现数据有序的发 送和接收，必须遵循的一些事先约定好的规则( 标准或约定) ，它们明确地规定 了通信时数据的格式、数据传送的时序以及相应的控制信息与应答信号等内容。 目前的网络协议主要指i s o 的o s i 标准或者t c p i p 协议族标准，其中t c p i p 第1 6 页共6 9 页 上海大学硕十学位论文 盐! ! ! 韭! 盟! 坐! ! 兰! 堕! ! ! ! 韭! ! 坐曼竺堕 ( t r a n s m i s s i o nc o n 廿o lp r o t o c o i i n t e r n e tp r o t o c 0 1 ) 传输控制网际协议是目前最完 整、最被普遍接受的通信协议标准，己成为网络上事实的工业标准。t c p i p 协 议可以让采用不同硬件结构、不同软件操作系统的计算机之间互相通信，例如， u n i x 、w i n d o w sn t 等。 t c p ，i p 协议的概念在1 9 7 3 年被首先形成并提出，在1 9 8 3 年，个标准化 的t c p i p 版本被开发出来并得以广泛接受。t c p i p 协议实现了如下目标： 夺独立于所有硬件和软件制造开发商； 夺具有良好的内置故障恢复机制； 冷能在高误码率线路下工作并仍然提供完整的、可靠的端到端服务： 夺高效，数据额外开销小，使用i p 协议的多种数据包有一个简单的、2 0 字节的包头，与其它网络相比，这种包头具有良好性能。简单的协议直 接转化为快速的传输，能提供更为有效的服务： 夺允许新网络增加而没有任何服务中断。 应用层 应用程序if 应用程序f应用程序ll 应用程序 l。k 传输层 亩 由 ， l)j j 1 ，世竺叫网络层型17 u 链路层 ia 即h 硬件接口卜叫p a r pi