（系统分析与集成专业论文）基于jsp技术的汽车卡资料管理系统的设计与实现.pdf

中文摘要 随着银行卡“3 1 4 ”工程( 帮：3 0 0 个城市银行卡联潮通用、1 0 0 个城市银行卡蹿行通 用、4 0 个城市推行异地跨行的“银联”标识卡) 的顺利完成，银行卡联网通用工作已取得实 质性的成聚，受理环境也有了较人的改善，银行卡支付的便利性和广泛性日益为社会所接 受。同时，通讯和互联网等事业在我凰的迅猛发展使褥网上支付、公共支付等新兴支付业 务应运两垒，瑟漩费者也希望在更多的领域、更j “熬范淹使用银行卡进行消费、支付。自 然而然地，基于传统业务基础之上的银行卡增值业务在此找到了进一步发展的突破阴。 本文就是针对目前一些银行为本行刷卡用户推出的一种新的增值业务汽车卡洗车 业务，提出了基于v e b 环境下运用j s p 阚站构建技术对汽车卡资料管邂系统进行整体设计 的解决方案。汽车卡以赞毒0 卡为载体，除提供传统贷记卡功能外，还提供与汽车相关蕊额 外的增值业务。由于目前的贷记卡系统对汽车卡的支持仅限于传统应用，对于人鼙的附加 信息和增值业务无法提供存储、查询和控制等功能；并且考虑到银行内部数据库服务器为 了安全积稳定性，一般采明u n i x 操作系统和i n f o r m i x 、d b 2 等数据库，这样虽然为数据 蕊保存，维护提供了稳定的平台，但是郄给录入、查询等操作带来了极大於不便，无法高 效地对数据库进行管理。可见急需建立一套汽车卡资料管理系统，通过该系统对汽车卡持 卡人及其车辆的附加信息进行登记，同时对增值业务进行控制和管理，并对数据进行各种 统计和分析。鉴于上述要求和客观原因，本文提出了种基于j s p 技术的体系结构，构建 了一套赢效、安全、稳定、可靠昀汽车卡资料管理系统平台。文中详缨介绥了j s p 、 j a v a 、j a v a s e r v l e t 等开发技术在系统中的应用，以及利用“数据库工厂模式”给熬个 系统开发带来的极大便利。 关键字：隧络：三层结构：数据库工厂；j s p a b s t r a c t b e c a u s et h ec o m p l e t i o no f ”314 ”e n g i n e e r i n gf o rt h eb a n kc a r d ，b a n kc a r d 。su n i t i n gt h en e t i ng e n e r a lu s ew e l r kh a sa l r e a d yo b t a i n e dam a t e r i a lr e s u l t a n dt h ea c c e p t e de n v i r o n m e n ta l s o h a v eab i g g e ri m p r o v e m e n t ，s ot h ec o n v e n i e n c et h a tt h eb a n kc a r dp a y si si n c r e a s i n g l ya c c e p t e d b ys o c i e t yw i t he x t e n s i v e i nt h em e a n t i m e ，t h eb u s i n e s s e ss u c ha sc o m m u n i c a t i o na n di n t e r a c t e t c m a k ei nt h ef a s tf i e r c ed e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r yn e tu pp a y , p u b l i cp a ye t c i sn e w l ya r i s e n t op a yb u s i n e s st oe m e r g ew i t ht h et i d eo ft h et i m e s ；a n dt h ec o n s u m e ra l s oh o p e su s et h eb a n k c a r dt oc a r r yo nc o n s u m p t i o na n dp a yi nm o r er e a l m sa n ds c o p e n a t u r a l l y , t h eb a n kc a r d i n c r e a s i n gs e r v i c eh a sf o u n do u tt h eb r e a k t h r o u g ho ff u r t h e rd e v e l o p m e n t c u r r e n t l ys o m eb a n k sr e l e a s ean e wk i n do fi n c r e a s i n gs e r v i c ef o rt h e i rc a r du s e r s 一一t h ec a r c a r dw a s h i n gb u s i n e s s s ot h i st e x tp u tf o r w a r das o l u t i o nb a s e do nt h ew e bu s i n gj s pw e b s i t e s e t t i n gu pt e c h n i q u ef o rt h ec a rc a r dd a t am a n a g e ss y s t e m c a rc a r dt a k e sc r e d i tc a r da sc a r r i e r ；i t p r o v i d e sa l s ot r a d i t i o n a lc r e d i tc a r df u n c t i o n a n da d d i t i o n a li n c r e a s i n gs e r v i c ef o ra u t o m o b i l e f o rc u r r e n tc r e d i tc a r ds y s t e m ss u p p o r tt oc a rc a r di so n l yl i m i t e db yat r a d i t i o na p p l i c a t i o n ，i t c a n 。tp r o v i d ef u n c t i o n s ，s u c ha ss a v e ，s e a r c ha n dc o n t r o l e t c f o rag r e a td e a lo fa d d i t i o n a l i n f o r m a t i o na n di n c r e a s i n gs e r v i c e ；a n dc o n s i d e r i n gt h a tt h eb a n k si n t e r n a ld a t a b a s es e r v e r s u s u a l l yu s eu n i xo p e r a t i n gs y s t e ma n di n f o r m i x ，d b 2 e t c f o rs a f e t ya n ds t a b i l i t y a l t h o u g ht h i s c a r lp r o v i d eas t a b l e p l a t f o rs a v i n gd a t a , i tg i v e st o r e c o r d i n ga n ds e a r c h i n gt r e m e n d o u s i n c o n v e n i e n c ea n dc a n te 伍c i e n t l yc a r r yo nam a n a g e m e n tt ot h ed a t a b a s e s ow en e e dt ob u i l d u pad a t am a n a g e m e n to fc a rc a r ds y s t e mw h i c hc a nr e g i s t e rt h ec a rc a r do w n e r sa n dt h e i rc a r s i n f o r m a t i o ni m m e d i a t e l y , i nt h es a m et i m ew ec o n t r o la n dm a n a g e m e n tt h ei n c r e a s i n gs e r v i c e ， a n ds t a t i s t i c sa n da n a l y s i sa l lk i n d so fd a t a f o rt h ea b e v e - m e n t i o n e d w ep u tf o r w a r da n e f f i c i e n t l y , s a f e t y , s t a b i l i t ya n dc r e d i b i l i t ys y s t e m a r c h i t e c t u r eo ft h ec a r - c a r dm a n a g e m e n t s y s t e mb a s e do nj s pt h r o u g hw 色b t h e n i n t r o d u c et h ej s 只j a v a ，j a v a s e r v l e ta n do t h e r t e c h n o l o g yi n d e t a i lw h i c hi su s e d i nt h ea r c h i t e c t u r e a n dt e l lt h ec o n v e n i e n c ei nt h e m a n a g e m e n tw h e nu s i n g f a c t o r yp a t t e r n k e yw o r d s ：n e t w o r k ；t r i - l a y e rf r a m e w o r k ；f a c t o r yp a t t e r n ；j s p i i - 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实 的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机 构已经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表 示了谢意。 作者签名：盈盔：鱼望 日期：趟生垒日! 旦 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规 定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论 文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制 并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有 关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密 的学位论文在解密后适用本规定。 作者签名：垒至盔：垒囡 e t 期：兰竺盘且生旦 1 1 项目背景 第一章前言 银行卡作为现代化的电子货币支付t 具，因其自身所具备的交易安全性和支付便利 性，结合良好的银行卡受理环境，使得银行卡的支付功能日益彰显，民众接受度愈益广 泛。 社会许多面向民众服务的行业，随着银行卡业务的发展，已经认识到利用银行卡解决 向客户收费的方便性和重要性，并且开始关注银联网络的社会作用，逐步寻求与银联网络 的连接，从而实现自身业务模式和向客户服务的网络化、信息化、数字化，实现行业和银 行客户资源的共享，实现社会资源的共享，其结果是极人地方便持卡人，节约银行和有关 行业的运行成本，推进了社会信息化和货币电子化的发展。本文中所涉及到的汽车卡洗车 业务就是在这种背景下应运而生的。 1 2 银行卡增值业务可行性分析 1 2 1 可行性之宏观分析 一项新业务得以蓬勃发展，有赖于三个因素，即旺盛的市场需求、成型的运作模式、 可持续发展的市场动力。无疑，银联网络为社会各行业的支付提供了一个非常理想的网络 平台，银联的运行网络是跨行的，它连接着各家发卡银行的a t m 、p o s 以及其它支付终 端，广大持卡人只要持有银联标识的银行卡，便可在各种银联自助终端上顺利实现交易。 一旦银联网络和行业联网，所有的发卡银行都可以为这个行业提供银行卡支付服务，这个 行业也可以向所有持卡人提供使用银行卡办理各种缴付费的服务，各发卡银行的持卡人同 时可以得到银行、银联和行业联网所带来的支付范围的扩大和支付服务的方便。 1 2 2 可行性之微观分析 基于传统a t m 、p o s 业务之上，银行卡增值业务的产生有其内在的合理性和科学性， 开展增值业务是顺应时代发展和市场发展的需要，是银联的企业发展战略和银行卡事业长 远发展的重要组成部分。 ( 1 ) 传统的a t m 、p o s 服务已经满足不了市场发展的需要。银行卡“3 1 4 ”工程胜利 完成，银行卡联网通用丁作己取得实质性的成果，受理环境有了较大的改善，银行卡支付 的便利性和j ，泛性e t 益为社会接受。同时，通讯和互联网等事业在我国的迅猛发展使得网 上支付、公共支付等新兴支付业务应运而生，而消费者也希望在更多的领域、更“的范围 使用银行卡进行消费、支付。自然而然地，基于传统业务基础之上的银行卡增值业务在此 找到了进一步发展的突破口。 ( 2 ) 通讯现代化和人民生活水平的提高，商户和消费者产生了支付方式多样化的需 求。一方面，通讯的现代化不仅为人民的生活提供了更大的方便，也为银行卡事业创造了 新的发展空间，人们在利用现代通讯手段的同时产生了新的支付需求：另一方面，通讯现 代化为增值业务的开展提供了技术支持和新的支付平台，它使增值业务的开展成为可能。 而从利益归属的角度看，银行卡增值业务具有为商户减少运营成本，为消费者提供方便、 快捷和个性化服务的优势，借着现代化通讯手段的翅膀，银行卡增值业务振翅起飞。 ( 3 ) 开发银行卡增值业务也是中国银联的职责所在。中国银联的经营范围包括提供 先进的电子化支付技术和开展银行卡技术创新等内容。创新是企业长盛不衰的根本，银联 的企业发展战略决定了它必须加强银行卡技术创新，开发在传统的a t m 和p o s 基础上的银 行卡增值业务。银行卡事业本身的发展逻辑总是以银行卡受理环境的不断改善为前提，因 此增值业务的开展又满足了银行卡事业自身发展的需要。 1 3 银行卡增值业务的特点和业务优势解析 增值业务是在传统银联网络系统的基础上衍生发展而来的，它结合着现代通讯技术和 网络技术。是针对解决商户的个性化需求而专门设计的，因此它具有以下几个显著的特 点： ( 1 ) 建立在直联p o s 网络基础上，具有标准p o s 业务的所有优势，支持多种银行卡 支付，提供统一接口和统一的清算对账渠道。 ( 2 ) 具有良好的通用性，能够支持多种通信方式接入，包括p s t n 、d o n 、s n s g p r s 、 c d 姒以及i n t e r n e t 等不同接入方式。 ( 3 ) 具有良好的扩展性，能够以最大自由度支持不同类型的服务提供商和渠道的接 入，而且还能满足不断增加的新业务需求。 ( 4 ) 可以根据商户的需要叠加个性化功能，对传统交易模式进行补充和完善，提高 企业对客户的服务水平，提升企业形象。 以上特点在实践中自然转化成银行卡增值业务的市场竞争优势，这些优势的有效发挥 促使银行卡增值业务为合作各方提供以下的便利： ( 1 ) ：宵省银联和银行的终端机具投入，降低商户的运营成本，从而让利给最终用 户，实现了银联、银行、商户和持卡人的“多赢”。 ( 2 ) 持卡人与商户无须面对面交易，可以不受时间和地点的限制，灵活地进行不同 方式的支付，使得交易更加快捷方便。 ( 3 ) 进一步拓宽了银行卡的支付范围，提高了银行卡的支付效率，改善了银行卡受 理环境，为银行卡业务的持续稳定发展创造良好商机。 2 - 1 4 研究目的 本系统主要是针对目前某些银行为其贷记卡客户提供的一项增值业务一汽车卡洗车 服务而设计的一整套汽车卡资料管理系统的解决方案。 由于目前银行贷记卡系统对汽车卡的支持仅限于传统应用，对于大量的附加信息和增 值业务无法提供存储、查询和控制等功能，故本文希望通过三层体系结构模式，借助 j a v as e r v l e t 应用程序接口设计并实现一套汽车卡资料信息管理系统，通过该系统对银 行汽车卡持卡人及其车辆的附加信息进行登记，同时对增值业务进行控制和管理，并结合 总行返回的数据进行各种统计和分析。 1 5 系统主要的实现方法 本系统采用b s s ( b r o w s e r w e bs e r v e r d a t as e r v e r ) 三层体系结构，用户工作界 面是通过i n t e r n e t 浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，主要事务 逻辑在w e b 服务器端( w e bs e r v e r ) 实现，数据库服务器端( d a t as e r v e r ) 主要执行数 据的查询与统计。这样可以大大简化客户端电脑的荷载，减轻了系统维护与升级的成本和 工作量，降低了用户的总体成本( t c o ) 晗1 。考虑到目前银行内部服务器大多使用u n i x 操 作系统，本套方案计划前台采用3 s p ( j a v a s e r v e rp a g e s ) 动态网页技术标准来设计网 页，w e b 服务器选择用t o m c a t5 5 ，后台数据库系统使用美国i n f o r m i x s o f t w a r e 公司研 制的关系型数据库管理系统i n f o r m i x 。 系统的总体框架分为客户端、w e b 服务器、数据库服务器三层。用户通过输入网址， 浏览和操作客户端上的j s p 页面访问w e b 服务器，w e b 服务器接受用户的请求后，通过 j d b c o d b c 桥驱动程序连接i n f o r m i x 数据库进行相应的操作并将结果返回给用户。 1 6 创新性讨论 本系统在数据库开发中创造性的应用了数据库工厂模式( f a c t o r yp a t t e r n ) 的概念，使得 开发过程人为简化，程序代码更为高效简洁。相对于其他同类型的数据库而言，无论是对 已有数据库的重复调用，还是对新增数据库的操作，甚至是对新添加业务的扩展，通过数 据库工厂这种技术，都只需要几段简单类似的代码即可，这样使得整个系统的可扩展行大 大增强，对于大型系统的后期维护来说是十分必要和有益的。 - 3 - 2 1 数据模型的搭建 2 1 1 数据模型的概念 第二章网络数据库体系 随着关系型数据库技术的发展，信息系统的建设越来越离不开数据库系统，数据库系 统是信息系统建设、运行的基础，它为信息系统提供了信息的存储方式和信息间的关联关 系，保证了信息的一致性和完整性。而在数据库系统的建设中，业务功能建模( 建立系统 处理模型) 和数据建模又是基础中的基础，其中数据模型最后发展成为数据的存储方式和 数据字典的定义，它描述了组织数据的框架结构p 4 j 。 数据库概念设计阶段主要有以下几个基本概念： ( 1 ) 实体：数据模型中存储信息的对象。可以是一个可触及的对象，比如说一套丛 书；也可以是抽象的概念，比如说图一1 5 的状况( 借出、修补、在库) ；还可以是任何虚幻 的东西，比如外星人、幽灵等。所有这些有其共同的特点：我们需要查询、保存、修改它 的信息。 ( 2 ) 属性：用来描述事物状态与特征的指标，并且必须是系统管理所感兴趣的指 标。比如图节馆的文献实体，它是哪种语言1 5 写的，它是多长时间出版一次，它是哪国出 版的，它是哪种文献等。每个实体必须有“唯一标识符”，“唯一标识符”也称为关键字 段，它由一个属性或者多个属性联合组成。 ( 3 ) 关系：实体间有意义的连接，即把我们所关心的连接定义为关系。例如从财产 管理的角度关心谁对文献负有责任，于是定义如下关系：修补责任，定义了修补人员同财 产登记的关系；管理责任，定义了库管理人员同财产登记的关系；出借责任，定义了读者 同财产登记的关系等等。关系实际上是实体的实例之间所产生的关联。常见的关系有一对 一、一对多、多对多、依赖关系、递归、分类、排斥等。 2 2 2 数据表的建立 鉴于银行多数采用u n i x 作为数据库服务器操作系统，这里采用i n f o r m i x 数据库系 统存储数据，并使用j d o j d b c 技术与网页交换信息，适用于j a v a 环境下的开发。设计数 据表共分三种类型，如表2 1 所示： 表2 1数据表类型 陵貔耩鹈璐7 ；荔缓隧戮纛鬻臻琴霪该黪秽_ 兹确。瓣毫麓鹈缀缀燃铹 基本数据存储基本数据信息 业务数据和基本数据相关联，方便使用而需要存储的数据 辅助数据对于基本数据，业务数据起到辅助作用的数据 4 - 摄据汽车卡洗车业务的特点，蓄先设计如下咒张基本数据表，用来存放汽车资料、汽 车卡资料、客户信息等基本的数据： ( 1 ) 汽车信息表( c a r i n f o ) ，如表2 2 所示。主要用来存放客户汽车的信息，如车 牌号，洗车卡号，汽车品牌，汽车型号，年检日期等。 表2 - 2汽车信惠袭 缀缓缪缓缀缓簇溺缵缀磁鬻瓣缓缓渊 主键 c a r dn o 洗车卡号 c a r 1i c h u m车牌号码 c a r _ b r a n d车辆品薄 c a rt y p e车辆鏊号 b u y p r i c e 购车价格 b u yd a t e 购车l j 期 a n n u a l 。c h e c k u p 年检时间 i sl o a n 是焱贷款购车 i n s u r e e x p i r e 保除筏翔强期 b i n d t y p e套餐 a 1 1y e a r 全年洗车标志 o p e r i d录入操作员 ( 2 ) 汽车卡信息表( c a r d _ i n f o ) ，懿表2 3 所示。主要耀来存放客户汽车卡资料， 如汽车卡号，账户号，开户日期，客户姓名，卡类别等。 表2 - 3汽车卡信息表 辫鬻鬻黪缀鬻缀潮懑鹾戮弱毳籀簇戮羹蒌錾缆 主键 o r g账号类别 主键c a r dn o 洗车卡号 c u s tn a m e客户姓名 c a r dc a r e卡类别 c r e d i t a m t 嫠翅额度 拄v la m t 霹翔额度 o p e n d a te 开户口期 a c c tn o 账户号 c u s tn o 客户号 ( 3 ) 客户信息表( c c o u s t ) ，如表2 4 所示。主要用来存放汽车卡客户的个人资料 信息，如姓名，性别，家庭住址，联系电话，信用额度，客户号，账号类别等。 5 一 表2 4客户信息表 缀缀彩缓缓缓缀戮缓象鬻莲；灞l 誊差j 墨i 爹t i 簿缀缓缓缀缓夔霪缓 主键 o r g 账号类别 主键c u s tn 0客户号 c u s tn 硼e客户姓名 p i d n o 证件号 s e x 性别 c o m m _ z 1 p 邮编 h o m e a d d r 家庭住址 h o m et e l e 家庭电话 m o b i l e 予机号 c r e d i t a m t信用额度 e m a i l 电子邮箱 m a r r v婚姻状况 另外还需要建立一些业务数据表，用来存放汽车卡增值服务的业务数据： ( 1 ) 洗车结算流水表( c a r a c c t j n l s ) ，如表2 5 所示。主要用来存放洗车交易信 息，如商户编码，交易日期，交易卡号等。 表2 5沈车结算流水表 缀鬟嚣i l 僦$ 篓戮獭：群羽黪缀；雪糕鬻黪镌彩缪缀缓囊缓 a c c ty e a r年份 a c c t q u a r t e r 季度 主键m i d商户编码 主键 t i d 终端编码 t r a n s d a t e 交易日期 t r a n s ti m e交易时间 c a r dn o 交易卡号 c a r 1i c n u m交易车牌号 s v c _ p r l c e洗车单价 主键b a t c hn o批次口 主键 j n l s d o 交易流水号 ( 2 ) 汽车卡洗车信息表( c a r _ c a r d i n f o ) ，主要用来存放洗车信息，如洗车日期， 洗车次数等。 表2 - 6汽车卡洗车信息表 籍l 缀；第：i 黧，獭缓琵i 。脊菇孵量蠢a 、露戳孽， 。，。? 芟聋_ 蕊o ，。肼甏鍪麓2 鬟缓 主键 c a r dn o洗车卡卡口i 主键 c a r 1i c n u m 车牌号 t r a n s d a t e 一卜次洗车日期 t r a n s t i m e 上次沈车时问 t o t a l i z e总计沈车次数 r e m a l n剩余洗车次数 6 最后是一些辅助信息表，主要是存储一些代码参数及其意义的对应关系： ( 1 ) 出错信息表( a r c h i v e f l a g ) ，错误代码与错误原冈的对应关系： 表2 7错信息表 ( 2 ) 服务参数表( c a r _ s e r v i c e ) ，服务类别与服务名称的对应关系： 2 2 系统e r 图 表2 8服务参数表 翰缴黝镪馘黝糍凇| 毵z 徽! 谨0 气整强徽气也毪o 。_ ，濂溉置书。豫馨麓案霸 主键 s v ci d 服务类别 s v cn 觚l e 服务名称 s v cn u m 服务次数 n u m _ o f d a y s间隔天数 r e m a r k备注 2 2 1e r 图的定义 上述各表并非是都是独立的，大部分的基本数据表和业务数据表之间是通过如图2 1 所示的“系统e r 图”相关联。 e r 图( e = e n t i t y 实体，r = r e l a t i o n s h i p 关系) 是用米描述某一组织( 单位) 的 概念模型，提供了表示实体、属性和关系的方法晦1 。构成e r 图的基本要素是实体、属性 和关系。实体是指客观存在并可相互区分的事物；属性指实体所具有的每一个特性。 图2 - 1 系统e r 图 7 一 2 2 2 外键的定义和作用 e r 图中的外键( f o r e i g nk e y ) 是用于建立和加强两个表数据之间的链接的一列或多 列。通过将保存表中主键值的一列或多列添j m 至, j 另一个表中，可创建两个表之间的链接， 这个列就成为第二个表的外键。通过这种视图关系，可以查找到符合检索条件的任何表中 的数据。 如图2 - 1 中客户信息表( c c c u s t ) 中的客户号( c u s t n o ) 字段与汽车卡信息表 ( c a r d i n f o ) 中的( c u s t n o ) 字段是相关联的，只要根据客户信息表中的客户号即可查 到汽车卡信息表中该客户号对应的汽车信息。 外键( f o r e i g nk e y ) 约束的主要目的是控制存储在外键表中的数据，而且它还可以 控制对主键表中数据的修改。简单地说，就是当我们对一个表的数据进行操作时，和他有 关联的一个或更多表的数据能够同时发生改变。例如，在上述视图中，如果在c c c u s t 表 中删除一个客户信息，而这个客户的信息c u s t n o 在c a r d i n f o 表中录入汽车卡的信息时 使用了，则这两个表之间关联的完整性将被破坏，c a r d i n f o 表中该汽车卡号的客户因为 与c cc u s t 表中的数据没有链接而变得孤立了。外键约束则有效地防i = 了这种情况的发 生，如果主键表中数据的更改使其与外键表中数据的链接失效，则这种更改是禁止的，从 而确保了引用的完整性。如果用户试图删除主键表中的行或更改主键值，由于该主键值与 另一个表的外键约束值相关，该操作不可实现。若要成功更改或删除外键约束的行，必须 在创建外键时将其设置为级联删除。以上面讨论的数据表为例，可用以下级联删除和更新 语句： a l t e rt a b l e c c c u s t a d d c o n s t r a i n t c a r d i n f of o r e i g nk e y( c u s t _ n o ) r e f e r e n c e sc cc u s t ( c u s t n o ) o nd e le r ec a s c a d eo nu p d a t ec a s c a d e ： 2 3 系统三层体系结构 体系结构就是用于定义一个系统的结构及系统成员间相互关系的一套规则，信息技术 的高速发展推动了平台体系结构不断更新。从单机时代的主机终端模式、文件服务器时 代的共享数据模式、客户服务器时代的c s 计算模式、电子商务时代的b s 网络计算模 式，到目前先进的三层甚至多层模式，平台体系结构已经发生了巨大的变化旧1 。 2 3 1c s 体系结构 c s ( c 1 i e n t s e r v e r ) 模式是一种两层结构的系统，是一种逻辑概念，包括客户层和 服务器层两部分：第一层是在客户机系统上结合了表示与业务逻辑；第二层是通过网络结 合了数据库服务器。它将多个复杂的网络应用的用户交互界面g u i 和业务应用处理与数据 库访问及处理相分离，服务器与客户端之间通过消息传递机制进行对话，由客户端发出请 求给服务器，服务器进行相应的处理后经传递机制送回客户端n 1 。 8 一 随着网络规模的日益扩大，应用程序的复杂程度不断提高，逐渐也暴露了一些缺点： 开发成本较高；移植凼难；使用繁杂，不利于推广；维护复杂，升级麻烦；客户端与后台 数据库服务器数据交换频繁，且数据量人，当人量用户访问时，易造成网络瓶颈；新技术 不能轻易应用，因为一个软件平台及开发工具一旦选定，不可能轻易更改。 2 3 2b s 体系结构 随着i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的不断发展，尤其是基于w e b 的信息发布和检索技术， 导致了整个应用系统的体系结构从c s 的主从结构向灵活的多级分布式结构演变，这一演 变给体系结构在当今以w e b 技术为核心的信息网络的应用赋予了新的内涵，这种新型的多 级分布式结构就是b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 系统【8 引。b s 模式应用系统由浏览器和服务器 组成，数据和应用程序都存放在服务器上，浏览器功能可以通过下载服务器上应用程序得 到动态扩展，服务器具有多层结构，b s 系统处理的数据类型可以动态扩展。以b s 模式 开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，操作风格比较一致，只要有浏览 器的合法用户都可以十分容易地使用。 b s 一般建立在广域网之上，具有广泛的信息发布能力。它对前端的用户数目没有限 制，客户端只需要普通的浏览器即可，不需要其他任何特殊软件，另外对网络也没有特殊 要求。 但b s 结构也存在着很多体系上的问题，比如：当客户端数目激增时，服务器端的性 能会冈为负载过重而人人衰减；面向不可知的用户群，对安全的控制能力相对较弱；在大 多数b s 结构的w e b 应用中，浏览器直接通过h t m l 或者j s p 的形式与用户交互，响应用 户的请求，虽然很直观，但是人多数管理信息系统操作的数据量都是惊人的，随着代码的 增多会使j s p 页面臃肿不堪，w e b 服务器的负荷过重。 2 3 3 三层体系结构的介绍和应用 随着分布式对象技术的逐渐成熟，多层分布式应用体系结构得到了越来越多的应用。 应用系统只有向多层分布式转变，才能最终解决c s ，b s 结构存在的问题。在多层架构 下，应用可以分布在不同的系统平台上，通过分布式技术实现异构平台间对象的相互通 信。将应用系统集成于分布式系统之上，能极大地提高系统的可扩展性。 多层体系结构中的“层”是软件与可能的硬件、组件、服务的一个组合。该组合可以 是逻辑的和物理的。使用层的目的是使软件组件和服务在多个电脑之间分布，以此来获取 可伸缩性和安全性。多层体系结构一般是指一个三层体系结构。多层体系结构是在c s 基 础上加入一个( 或多个) 中间件层。客户端负责显示与用户交互的界面及少量的数据处理 ( 如数据合法性检验) 丁作。客户端将收集到的信息( 请求) 提交给中间什服务器，中间件 服务器进行相应的业务处理( 包括对数据库的操作) 。再将处理结果反馈给客户机。客户 端程序只处理界面的显示，它不需要了解数据是如何被存储及维护的，由中间件与数据库 9 - 通信。客户端冈为不需要与数据库通信，所以不需要安装数据库的客户端程序和数据库驱 动程序，可以使客户端程序变得更小、更快。中间件可以有多个并且可以安装在不同的计 算机上，将处理工作分散开来，改善性能，形成多层分布式计算【1 0 | 。 多层客户机n 务器体系，与传统的两层结构不同，多层结构不是简单的将数据库划 分为客户端和一些数据库服务器，而是在客户端与数据库之间增加了应用服务器，这些应 用服务器统称为称为“业务逻辑层”。该层把应用的业务逻辑与用户界面分开，在保证客 户端功能的前提下，为用户提供一个简洁的界面。一方面业务逻辑层管理与数据库之间的 交互，包括执行计算、事务分析、资源调度等功能：另一方面负责管理与用户的交互和向 用户回复结果数据。这种体系结构组织灵活，业务拓展能力强，从而使开发人员可以专注 于应用系统核心业务逻辑的分析、设计和开发，简化了应用系统的开发、更新和升级工 作。 本套系统就是采用上述三层分布式体系结构建立的。数据查询、增加、删除、修改等 操作是基于i n t e r n e t 环境下的数据库系统，用户通过本地浏览器页面访问业务逻辑层服 务器，业务逻辑层服务器接收用户的请求后，通过j d b c - 0 d b c 桥驱动程序连接数据层服务 器进行相应的操作并将结果返回给用户。用户只需要使用浏览器访问数据库网站即可查 询、检索汽车卡资料的相关信息。具体流程如图2 2 所示： ( 1 ) 用户向业务逻辑层服务器端发出请求，并提供相应的参数； ( 2 ) 业务逻辑层服务器读取请求，执行脚本，将s q l 语句传递给数据层服务器； ( 3 ) 数据层服务器根据传来的s q l 语句对汽车卡数据库进行查询、增加、删除、修改 与统计等操作； ( 4 ) 数据层服务器将执行的结果返回给业务逻辑层服务器； ( 5 ) 业务逻辑层服务器将最终结果返回到客户端，显示在网页上。 表示层( 客户端) 2 3 4 中间件的特点和分类 j d b c - o d b c 桥驱 业务逻辑层( w e b 服务器)数据层( 数据库服务器) 图2 - 2 网络访问方式 中间件具有的特点： ( 1 ) 易于集成。中间件能无缝地连入应用开发环境中，应用程序可以很容易地定位 并共享中间件提供的应用逻辑和数据。 ( 2 ) 易于移植。中间件能够将与平台有关的细节对应用程序透明，因此可以在不改 变应用程序代码的情况下改换计算机底层硬件、操作系统或通信协议。 1 0 一 ( 3 ) 易于升级。中间件实现的功能对应用程序来说是透明的，所以可以对局部进行 改进而不会影响到系统的其它部分。 ( 4 ) 易于使用。中间件有标准的协议和接口，能和同构或异构环境下的多种数据源 通信，同时它能管理数据间的公共逻辑约束。它将用户从复杂的平台、网络、数据库选择 中解放出来。 ( 5 ) 高可靠性。中间件应该是可靠的，需要提供接管和恢复功能，保证事务及关键 性业务不被丢失。 中间件的分类： 根据在系统中所起的作用和所采用的技术，可以分为大致如下几类： ( 1 ) 基于数据访问的中间件。在分布式系统中，重要的数据都集中存放在数据服务 器中，它们可以是关系型、复合文档型、具有各种存放形式的多媒体型等。数据访问中间 件是在这种系统中建立数据应用资源互操作的模式，实现异构环境下的数据库联接或文件 系统联接，从而为在网络上的数据操作带来方便。它提供了一系列应用程序接口a p i ，通 过中间层而不考虑操作系统及网络来访问数据库。在多数情况下，a p i 被隐藏在开发工具 之中而不被开发者了解。o d b c 、j d b c 都是基于数据库的中间件标准。 ( 2 ) 基于r p c 的中间件。r p c 己经存在很长一段时间，它沿用了用户熟悉的编程模 式，从程序员的角度出发，r p c 十分容易理解一程序代码调用远端过程并将结果返同。当 使用r p c 时，只需要编写很少的网络程序代码，大部分代码由i d l ( i n t e r a c t i v ed a t a l a n g u a g e ，交互式数据语言) 生成。r p c 的灵活性应用体现在它不仅可以调用在远方节点 上的子程序，甚至可以在不同操作系统环境下运行。它使程序员不必考虑网络的细节，仍 可采用自己熟悉的c a l i r e t u r n 语法。r p c 一般采用c a l i r e t u r n 模式，多用于应用程序 之间的通信，而且采用同步方式。r p c 程序之间的同步通信一般采用r e q u e s t w a i t r e p l y 方式，因此，对小型简单的不需要采用异步通信方式的应用比较适合，但对大型复杂的应 用不太适合，因为它需要程序员考虑网络或系统的故障，处理多个网络连接、可移植性、 缓冲及流量控制和进程之间的同步等多种问题。 ( 3 ) 基于事务处理的中间件。事务处理( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gm o n i t o r ，t p m o n i t o r ) 是一种复杂的中间件产品，它为应用处理提供了一种通信机制，它允许开发者 在t pm o n i t o r 环境中定义事务服务。t pm o n i t o r 位于客户机和数据库服务器之间，采用 三层或多层模型。客户通过t r a n s a c t i o nr p c ( t r p c ) 机制在t pm o n i t o r 中调用事务， t pm o n i t o r 运行事务来连接数据库，并将处理结果返同给客户端。t pm o n i t o r 提供一系 列服务，如应用管理、管理控制和应用之间消息传递等。 ( 4 ) 基于o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ，对象请求代理) 的中间件。基于o r b 的中 间件主要是采用面向对象的技术，o r b 可以看作是与编程语言无关的面向对象的r p c 应 用。它的成员函数可以采用类似o b j e c t f u n c t i o n ( ) 方式调用远端的对象。目前，o r b 存 在两个彼此竞争的标准：c o r b a o r b 和d c o mo r b 。当使用o r b 时，i d l 用于定义对象之间 的接口，类似于r p c 中的i d l 定义过程的接口。o r b 特别适用于对象接口变化不频繁，不 会导致代码经常被重新编译及链接的情况。 ( 5 ) 基于消息的中间什m o m ( m e s s a g e o r i e n t e dm i d d l e w a r e ) 。基丁消息的中间件 m o m 提供了一个完整的处理环境，允许开发者及用户连接不同系统之间的数据和代码，或 采用一致的界面进行应用处理的互连。m o m 提供了一个高层应用接口，为不同系统提供操 作核心。m o m 产品的工作主要是通过将信息以消息的方式在程序间传递来完成。m o m 可以 突破基于r p c 的中间件的限制，提供基于消息的异步通信机制。常见的m o m 产品有：d e c 的m e s s a g e q ( 已被b e a 公司收购) 、i b m 的m q s e r i e s 、m i c r o s o f t 的m s m q 。 ( 6 ) 基于网络的中间件。它包括网络管理、接入、网络测试、虚拟社区、虚拟缓冲 等。 2 3 4 三层体系结构的性能讨论 整个系统各层的主要功能如下：表示层主要采用较为简单易用的浏览器( 如i e 和 n e t s c a p e ) ，向用户提供对应用程序的交互性访问，负责处理用户的输入和向用户的输 出，在表示层中包含系统的显示逻辑，位于客户端，它的任务是由交互程序向网络上的某 一服务器提出服务请求，服务器对用户身份进行验证后用特定的协议( i i o p 、s o a p 、 h t t p ) 把所需的资源传送给客户端，客户机接受传来的数据，并把它显示出来：业务逻辑 层主要完成整个系统的业务逻辑处理，提供系统级的审核功能，是上下两层的纽带。它建 立实际的数据库连接，根据用户的请求生成s q l 语句检索或更新数据库，并把结果返回给 客户端。这一层通常以动态链接库的形式存在并注册到服务器的注册簿( r e g i s t r y ) 中， 它与客户端通讯的接口符合某一特定的组件标准( 如c o m 、c o r b a 、e j b ) ，可以用任何支 持这种标准的t 具开发；数据层按照i n t r a n e t 标准建立大型的中央数据库系统和数据仓 库。利用数据仓库中提供的技术和w e b 对存放在数据库的数据进行访问的特性，从u r l 上 向数据库服务器提交查询，让用户通过浏览器操纵数据库数据，接受用户的请求，实现对 数据库查询、修改、更新等功能，最后把运行结果提交给客户。 业务逻辑层和数据层可以建立在一台服务器上也可以分别建立在两台不同的服务器 上，本系统出于安全性方面的考虑，将其分别建立在两台服务器上，之间通过网络设备连 接，就构成了基于网络的汽车卡资料管理系统平台。 采用这种网络结构，使系统业务功能极大扩展，并具有如下的优势： ( 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。应用服务器可以控制