（通信与信息系统专业论文）铁业信息交流平台的研究.pdf

中文摘要 摘要：中国铁通铁道业务部作为中国铁通集团公司的核心业务部门，一直关注着 自身的信息化建设。随着部门的壮大和铁道业务的发展，部门原有的铁路通信业 务统计分析系统已经不能再满足铁路通信市场的要求，迫切需要打造一个设计更 加完善、功能更加强大的工作平台，以便提高统计分析能力，精简繁冗操作，更 加合理、高效的实现对铁道业务的信息管理，从而能够支持铁道业务管理、服务、 g s m r 、新业务拓展等方面新需求，使铁道业务工作能够更好的适应铁路的快速 发展。因此，新的铁道业务管理信息系统的建设势在必行。铁业信息交流平台的 研究这个课题，就是来源于新版铁道业务管理信息系统，旨在为铁业部门提供 一个信息交流与共享的平台，以便促进先进技术的普及、资源的共享和业务问题 的研究与解决。 本论文的研究基于a s p n e t 平台，采用c 捍语言开发，后台由o r a c l e 数据库 支持，结合w e b 2 0 核心技术，并紧密联系铁道业务自身的工作性质和业务特点。 系统多样的交流方式，高效的交流手段，为铁道业务部提高工作效率、合理配置 资源、改善员工业务素质提供了可靠的技术保障。本文的主要成果如下： 论文首先介绍了该课题的来源、目的以及意义，并分析了国内外企业信息化 现状；然后阐述了信息交流平台设计的理论基础与技术支撑，n e t 框架基本原理 和w e b 2 0 核心技术；接下来根据项目的需求，具体介绍了平台各模块的功能和流 程设计，并详细讲解了平台的框架设计基于n e t 的b s 模式三层架构体系； 最后重点研究了w e b 2 0 相关的核心技术在信息交流平台中的应用，包括个人工作 日志中用到的b l o g 、r s s 订阅和t a g 标签技术，铁业资源共享区中如何建立混合 式p 2 p 网络模型并用d h t 搜索算法实现资源共享，即时通讯工具中采用i m 技术 实现在线好友显示功能、即时消息收发功能和文件传输功能的原理和过程。 目前，铁业信息交流平台的首期开发工作已经完成，处于试运行阶段。系统 很好的满足了铁道业务的新需求，性能非常稳定，各种指标均符合设计要求。 关键词：信息交流平台；铁道业务；n e tf r a m e w o r k ；w e b 2 0 技术 分类号：t p 3 1 9 a bs t r a c t a b s t r a c t ：a st h ec o r eb u s i n e s sb r a n c ho fc 矾r a i l w a yb u s i n e s sd e p a r t m e n t a l w a y sp a y sa t t e n t i o n t os e l f b u i l d i n g o fi n f o r m a t i o n i z a t i o n a l o n gw i t ht h e d e v e l o p m e n t o ft h ed e p a r t m e n ta n db u s i n e s s ，t h eo l dr a i l w a yc o m m u n i c a t i o nb u s i n e s s d i a g n o s i ss y s t e mh a sn ol o n g e rs a t i s f i e dt h er e q u e s to fr a i l w a yc o m m u n i c a t i o nm a r k e t am o r ep e r f e c ta n ds t r o n g e rw o r kp l a t f o r mi su r g e n tn e e d e dt os e tu p ，s oa st oe n h a n c e s t a t i s t i c a la n a l y s i sa b i l i t y , s i m p l i f yt h ec o m p l i c a t e do p e r a t i o n , m a n a g et h er a i l w a y b u s i n e s si n f o r m a t i o nm o r er e a s o n a b l ea n dq u i c k l y , m a k et h ew o r kf u l f i lt h en e w d e m a n do fr a i l w a yb u s i n e s s ，s u c ha sr a i l w a yb u s i n e s sm a n a g e m e n t ，s e r v i c e ，g s m - r ， b u s i n e s se x p a n s i o n , a n da d a p tt od e v e l o p m e n to fr a i l w a yc o n s t r u c t i o n s o ，t h en e w r a i l w a yb u s i n e s sm i ss y s t e mh a st ob eb u i l d e d t h es u b j e c to fr e s e a r c ho fr a i l w a y b u s i n e s sc o m m u n i c a t i o np l a t f o r mo r i g i n a t e si nt h en e w r a i l w a yb u s i n e s sm i ss y s t e m i tp r o v i d e sa ni n f o r m a t i o nc o m m u n i c a t i o na n ds h a r ep l a t f o r mf o rr a i l w a yb u s i n e s s d e p a r t m e n t ，s ot h a tt h en e wt e c h n o l o g ya n dr e s o u r c e se a rb es h a r e d ，t h ew o r kp r o b l e m c a nb ed i s c u s s e da n dr e s o l v e d t h er e s e a r c ho ft h i sp a p e rw h i c hb a s e so na s p n e tp l a t f o r m ，u s i n gc 群l a n g u a g e , s u p p o r t e db yo r a c l ed a t a b a s e , c o m b i n e sw e b 2 0c o r et e c h n o l o g yw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c o f r a i l w a yb u s i n e s s b o t hd i v e r s ea n dh i g h l ye f f e c t i v ec o m m u n i c a t i o nm e t h o d sp r o v i d e t h et e c h n i c a ls u p p o r tt or a i s et h ew o r k i n ge f f i c i e n c y , c o n f i g u r er e s o u r c er e a s o n a b l ya n d i m p r o v et h es t a f fp r o f e s s i o n a lq u a l i t y t h ep r i m a r ya c h i e v e m e n t sa r ea sf o l l o w s ： i nt h ep a p e r , f i r s t l yt h eo r i g i n , t h ei n t e n t i o na n dt h em e a n i n go ft h e t a s ka r e i n t r o d u c e d ，a n dt h ei n f o r m a t i o n i z a t i o np r e s e n ts i t u a t i o ni sa n a l y s e d s e c o n d l y , t h ep a p e r p r e s e n t st h ea c a d e m i cb a s ea n d t e c h n i c a ls u p p o r to fs y s t e md e s i g n ，w h i c ha r er a t i o n a l e o f n e tf r a m e w o r ka n dw e b 2 0c o r et e c h n o l o g y t h e n ，t h ef u n c t i o na n df l o wd e s i g no f e v e r ym o d u l ea r ee x p l a i n e di nd e t a i la c c o r d i n g t ot h ep r o j e c td e m a n d t h ef r a m ed e s i g n o ft h es y s t e r n , w h i c hb a s e do nb sp a t t e mo f n e tf r a m e w o r kw i t ht h r e el a y e r s ，i sa l s o e x p l a i n e dd e t a i l e d l y a tl a s t , t h ea p p l i c a t i o no fr e l a t e d w e b 2 0t e c h n o l o g yi n c o m m u n i c a t i o n p l a t f o r m i ss t u d i e de m p h a t i c a l l y , w h i c hi n c l u d e s b l o g , r s s s u b s c r i p t i o n , t a gt e c h n i q u eu s i n gi np e r s o n a lw o r kl o g , h o wt o s e tu ph y b i dp 2 p n e t w o r km o d e la n dr e a l i z ef i l es h a r i n gf u n c t i o nw i t hd h ts e a r c ha l g o r i t h m ，a n dt h e i m p l e m e n tp r o c e s s o fd e m o n s t r a t i n gt h eo n l i n ef r i e n d s ，t r a n s m i t t i n gi m m e d i a t e m e s s a g e sa n df i l e s ，w h i c hc o n t a i ni nt h ef u n c t i o n so fi m m e d i a t ec o m m u n i c a t i o nt o o l u s i n gi mt e c h n i q u e p r e s e n t l y , t h ei n i t i a lp e r i o do ft h ed e v e l o p p i n gw o r kh a sb e e na c c o m p l i s h e d d u r i n gt h ep h a s eo ft e n t a t i v ec o l u s e ，t h es y s t e mh a sm e tt h el l e wd e m a n do fr a i l w a y b u s i n e s s t h ep e r f o r m a n c ei ss t a b l ea n da l lk i n d so ft h et a r g e t sm e e tt h ed e s i g n r e q u i r e m e n t s k e y w o r d s ：c o m m u n i c a t i o np l a t f o r m ；r a i l w a yb u s i n e s s ；n e tf r a m e w o r k ； we _ b 2 o c l 。a s s n o ：t p 3 1 9 v 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 曼斗使 导师龋至翊伎，、 签字日期：2 d d 矿年月2 日签字日期：撕年占月允日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，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，也不包含为获得北京交通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：歹斗值 签字日期：2 口，了年多月z 日 致谢 本论文的工作是在我的导师孟嗣仪副教授的悉心指导下完成的，在论文的选 题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，都凝结着孟嗣仪老师的大量心 血。在这里，我要衷心的感谢孟老师两年来对我的教导和培育。在学习上，孟老 师精心的指导和严格的要求，帮助我取得了很大的进步；在生活上，孟老师无微 不至的关怀，让我感到了母爱般的温暖；在为人处事方面，孟老师高尚的师德和 人品，严谨的治学态度，忘我的工作精神和严谨求实、不断创新的学术作风都令 我受益终身。 同时，我也要由衷地感谢刘云教授和张振江老师。无论在学习还是生活方面， 他们都给与了我极大的帮助。正是他们对我无私的奉献，才让在我两年的硕士研 究生生活中不断的成长和进步。特别是在最后完成论文的过程中，他们给与我许 多指导性的建议，因此我的毕业论文在能顺利地完成。还有，我要真挚的感谢实 验室的毕红军、穆海冰、周春月等老师，他们给与我的帮助和指导，也令我受益 非浅。 其次，我要感谢项目组中的薛涛、孙逊、许静、薛伟、李娟等同学，正是在 大家的相互帮助、团结协作下，项目工作才能够圆满的结束。本论文的顺利完成 也离不开他们的帮助，能在这样一个和睦融洽、精干高效的团队中学习、工作是 我莫大的荣幸。 另外我也感谢我的家人，他们在精神和物质上给与我极大支持，他们的理解 和关心使我能够在学校专心完成我的学业。 最后，感谢在百忙之中为我评阅论文的专家、学者和老师，感谢所有关心、 支持和帮助过我的人! 1 综述 1 1 课题目的及意义 本课题来源于北京交通大学计算机网络实验室专门针对铁道业务而开展的横 向课题项目铁道业务清算系统扩容及调度指挥平台的研发，是其中的一个平台 支撑子系统。 在电信经营过程中有三类重要的资源：以客户信息为主的客户资源，以资费 政策为主的管理资源和以网络基础设施为主的运营资源。这三类资源的有机结合， 才能为运营商带来最大的收益。因此，一个好的信息管理系统要能够保证基于这 三类资源的通畅的信息传递，避免由于职能不同所带来的信息孤岛和重复建设。 信息化是建设现代化企业的必要条件，对于提升企业形象、推进企业发展都 有着至关重要的作用。对于作为电信企业的中国铁通集团有限公司，信息化显得 更加重要。中国铁通集团有限公司的铁道业务需要一个高效有序的管理系统，来 达到信息利用的最大化和资源分配的最合理化。 当前公司铁道业务部正在使用的铁路通信业务统计分析系统在公司铁路通信 市场管理中发挥了积极的作用，它大大提高了铁道业务部的工作效率，改变了数 据管理方式，提高了数据处理的准确性、 计分析系统提供了全新的信息管理模式， 安全性，大大缩短了报表周期。业务统 采用联网上报方式，将上报信息统一存 储于数据库中，充分利用现代的计算机技术有效地管理统计信息，保持各级单位 数据的一致性。另外这套系统为全公司铁道业务提供了良好的信息沟通与交流平 台，加强了各个分公司之间的交流和互动。 但是，该系统当时的开发所实现的功能只能满足铁路通信市场的部分要求， 没有对铁道业务安全、服务、g s m r 、新业务拓展等方面的支持能力。随着铁路 事业的迅猛发展，新需求、新业务不断出现，原有系统已经不能满足铁路的快速 发展对铁道业务工作的要求。此外，当前的网络安全形势日益严峻，而该系统架 构于公网之上，没有专门的安全保障技术，存在数据遭到恶意攻击等巨大的数据 安全隐患。 因此，虽然原有系统在公司铁路通信市场管理中发挥了重要的作用，但是它 已经不能满足当前的需要，有必要进行全面升级和功能完善。开发一套符合公司 铁道业务管理需求的信息系统，既是对原有系统的升级改造，也是对管理功能和 效率的又一次大幅提升。而且，扩容改造后的新系统与总部开发的将要上线运行 的设备履历系统相互支持协作，必将大大优化铁业部门的工作流程并提高管理效 率。 新版铁道业务管理信息系统旨在进一步提高铁道业务的运营效率，减轻业务 人员工作量，为铁道业务的管理提供一个功能更加丰富、强大的工作平台。系统 全面支持铁道业务管理、服务、g s m - r 、新业务拓展等方面的新需求，使铁通铁 道业务工作能够适应铁路快速发展的需要。另外，系统的开发可以达到保证重要 数据安全、增加恶意攻击的复杂性、提高系统安全的目的，同时增加数据备份功 能，减少因意外事件带来的影响。通过使用铁道业务管理信息系统，可以精简繁 冗的具体的操作，提高统计、分析能力，更加合理、高效地实现对铁道业务的信 息管理，满足铁道业务不断发展的需求。 1 2 国内外企业信息化的研究现状 企业信息化，是企业利用计算机、网络技术等一系列现代化技术，通过对信 息资源的深度开发和广泛利用，不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平， 从而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。如今，信息化已经成为全球企业公 认的现代发展途径。 发展至今日，发达国家企业的信息化水平可说已经到了一个相当高的水平。 无论是从宏观经济、企业内部，还是企业大链条上，信息化已经成为一个足以制 胜的必要手段。 信息化带来的最为直观、也是最有说服力的经济效果是它对国民经济的发展 起到了举足轻重的推动作用。美国就是一个最为明显的例子。由于在上世纪8 0 年 代末对信息技术进行了大规模和普遍的投入，美国9 0 年代实现了被称为“新经济 的长达十年的经济快速增长。信息技术行业在美国经济中所占的比例从1 9 9 0 年的 5 8 上升到2 0 0 0 年的8 3 。9 0 年代后期，美国约三分之一的经济增长来自 信息化的拉动，超过其他任何行业的拉动作用。 而在企业内部层面，涉及技术系统、制造系统、管理系统、基础技术等系统 的建成，有力地提高了企业的决策、经营和管理水平，提高了企业的核心竞争力。 数据显示，美国早在1 9 9 3 年就有2 4 万家企业使用数据交换( e d i ，电子商务的 前身) ，其中最大的1 0 0 家企业使用e d i 的比例已达9 7 ；美国所有的大公司都实 现了办公自动化，众多跨国公司实现了虚拟办公室。 在利用信息化手段改变传统经营模式方面，发达国家的企业更是取得了突破 性的进展，对于企业的发展起到了至关重要的作用。例如福特汽车公司通过网上 2 采购，使汽车零部件的采购成本下降了3 0 ，通用电气公司借助供应链管理手段， 2 0 0 0 年节省成本1 6 亿美元；美国的飞利浦莫利斯公司应用客户关系管理系统， 建立了拥有2 6 亿烟民的个人档案，卡夫通用食品公司建立了3 0 0 0 万顾客的个 人档案，布洛克巴斯特公司建立了3 6 0 0 万个家庭的娱乐消费档案。随后开展了以 互联网应用为主要内容的企业信息化时代，9 0 年代后期，e r p ( 企业资源计划) 的网络功能增强，在世界5 0 0 强企业中有近8 0 的企业采用了e r p 管理软件。 事实上，之所以说发达国家的企业信息化要远远领先于我国企业，一方面是 上面所部分列举的业已取得的成绩，更重要的一点是，发达国家的企业对于信息 化有着更为深刻的认识。多数企业早已经启动了信息化的战略部署，在这些企业 眼中，信息化无疑是自身决胜未来的必备法宝。 目前，发达国家的许多传统企业已全力进入网络，加快信息化进程，从而获 得新的发展机遇。信息化对于国外现代企业来说，已经上升到一级战略的高度。 最为明显的就是一个全新管理职位首席信息官( c i o ) 的诞生。据安达信公司上世 纪8 0 年代中期对全美服务业和5 0 0 家大企业的调查显示，当时美国就已经有4 0 的公司设立了c i o 的职位，到1 9 8 8 年底，世界排名前5 0 0 家的大企业中有3 0 以上实行了c i o 体制。到2 0 0 0 年底，美国大企业基本上都已经设立了c i o 。在 信息化支出方面，国外企业也投入重金用于相关发展。由于新技术发展迅猛，隐 私、数据保护以及相关的法律都使得普通公司在应对i c t ( 信息通信技术) 问题时 面临较大困难。国外的跨国企业如今更加注重增加信息化方面的投入，他们比以 往更倾向于把网络管理需求外包给第三方。另外，国外的跨国企业通过信息化手 段将自身的经营网络延伸到尽量广的地方，并愿意在防火墙、入侵监测、内容安 全、安全v p n 等安全类技术方面投入巨资。 据不完全数据显示，美国目前有1 l 的企业已经全部采用了m 语音技术，5 5 的企业在部分分支机构采用了i p 语音技术，1 7 的企业表示正在开展小范围的 试验；欧洲9 5 的跨国企业都已经采用或计划采用融合的语音和数据网络；亚洲 6 0 的跨国企业正在部署必要的措施采用融合的语音和数据网络；拉美( 巴西) 6 6 的企业已经在他们全部或部分的网络中采用融合的语音和数据网络。 此外，今年国外大型跨国企业在i c t 服务方面呈现出明显的增加支出趋势， 对于i p m p l s 网络等新型网络，国外跨国企业正在加紧增加投入，以便通过新 战略赢得更多客户。 相比之下，国内的企业信息化水平还处于相对落后阶段。我国的企业信息化 建设从七十年代开始起步，八十年代进行铺垫，九十年代中、后期进入了快速发 展阶段。 随着体制转轨，市场化压力的逐渐增大，企业深切体会到了信息的重要性， 3 对信息化可以促进企业发展也基本达成共识。总体上看，认识在不断提高，但在 实际操作上的重视程度各个企业却相差很大。 企业竞争环境的变化促使企业向信息化寻求出路，信息技术的成熟及成本下 降也使企业提高信息化水平的积极性进一步提高。许多大中型企业在制定中长期 发展规划中都把信息化建设作为今后几年要抓好的重点任务。与此同时，网络化 发展为中小企业利用信息，迅速崛起创造了极为有利的条件，其信息化建设的热 情与大中型企业相比并不逊色。 目前我国各种规模企业绝大部分都用上了微机，利用计算机技术进行信息处 理和辅助管理。许多大中型企业拥有相当多的信息技术设备，也培养和储备了一 些自己的信息化人才队伍。但重大信息工程建设如m i s 、m r pl i 、e r p 、c i m s 等 普及率低、水平也相对落后，有些企业应用效果不好。 当前企业的信息化投入和运用的分布很不均衡。企业的中间技术层，尤其是 设计部门和财务部门已经初步实现计算机管理；但企业的决策部门的信息化建设 依旧很薄弱，基本停留在“形象工程 上，相关的报表满天飞；另一方面企业的 末梢，如供应、生产、销售等环节的计算机基本上是空白，整个企业的信息化建 设呈现出中间大，两头小的格局，也即是目前的企业信息化建设还处于“战术层 的居多，而企业的“决策层和“战略层 是相当薄弱的，也是下一步企业信息 化建设中的一个重点。 总的来看，技术含量高的行业和经济发展水平及市场化程度高的地区，企业 管理水平高的企业，信息化水平和普及程度相对较高；技术含量低的行业和经济 发展水平及市场化程度低的地区，企业管理落后的企业，信息化水平和普及程度 相对较低。 2 0 0 0 年“企业上网年 ，很多企业都建立了自己的网站，但是绝大多数企业起 到的作用仅仅是停留在媒体的简单扩充上，没有充分利用网络资源进行深层的挖 掘，尤其是电子商务的运用上还非常落后。 在技术实现方面，研究较深，但实现较浅。单元技术和集成技术的研究上取 得一定的成绩，尤其是在体系的建立上的研究已经到达了一定的深度，但是在相 关技术转换为产品，相关产品转换为产业的程度较低，很多的科研成果被科研院 所束之高阁，没有发挥其应有的成效。已经转换的技术，因企业的市场化程度较 低或规模较小或相关的政策扶持较少，没有形成整体的规模效果。 随着企业计算机技术运用的不断深入，不同软件间，尤其是不同部门间的数 据信息不能共享，设计、管理、生产的数据不能进行交流，数据出现脱节，即产 生“信息孤岛 ，势必给企业的运用带来： 1 信息需要重复多次的输入； 4 2 信息存在很大的冗余； 3 大量的垃圾信息； 4 信息交流的一致性无法保证。 “信息孤岛 的问题已经严重的阻碍了企业信息化建设的整体进程，使企业 在进行新一轮投入时，瞻前顾后，难于决断，而解决“信息孤岛 问题的关键不 仅仅是在软件的技术方面，更重要的是在企业的流程管理和相关的技术标注化等 相关技术方面。 企业由于所处的行业及历史背景各不相同，企业的运作模式虽有雷同，但企 业在信息化建设过程中的需求是互异的，就需要“量身定制 ，以工具化、成组 的设计来实现不同的需求，同时考虑信息的集成性和开放性是信息集成商所面临 的挑战。 因此，本论文研究的铁业信息管理系统，必须充分了解铁道业务方面的需求， 密切联系铁道业务自身的性质与特点，才能真正的实现企业的高度信息化。 1 3 论文的主要研究内容 本文由“铁道业务清算系统扩容及调度指挥平台的研发 项目提出子研究方 向铁业信息交流平台的研究。铁业信息交流平台是专门为中国铁通铁道业务 部员工开发的网上信息交流与资源共享的m i s 系统。本系统基于a s p n e t 平台， 采用c 群语言开发，后台由o r a c l e 数据库支持，并结合i n t e m e t 中的w e b 2 0 相关核 心技术的典型应用，根据铁道业务自身的业务性质和工作特点开发而成。平台中 各种高效的交流方式，为铁业部提高工作效率、合理配置有效资源、改善员工业 务素质提供了可靠技术保障。 本论文一共分为五个章节： 第一章主要介绍了铁业信息交流平台课题的来源、目的以及意义，并分析了 当今国内外企业信息化的现状，然后对论文的主要研究内容作了简要的概括。 第二章首先阐述了c 撑、a s p n e t 、a d o n e t 等n e t 框架中的基本原理，为 信息交流平台的实现奠定了理论基础；然后介绍了六度空间论、x m l 、a j a x 等 w e b 2 0 新理论以及b l o g 、r s s 、t a g 、p 2 p 、i m 等w e b 2 0 核心技术的典型应用， 为信息交流平台与w e b 2 0 技术的结合作了铺垫。 第三章首先根据项目需求，对铁业信息交流平台功能进行详细的设计：各种 交流方式涵盖了单向、双向和多向交流、非即时与即时交流、个人经验共享与集 体资源共享；多样的交流手段包括铁业公告、邮件通知系统、铁业论坛、个人工 作日志、铁业资源共享区、即时通讯工具。接着介绍了铁业信息交流平台基于n e t 5 的b s 模式三层架构的框架设计，表明了b s 三层架构对铁业信息交流平台的适 用性。最后分析了平台的特点：交流方式多样性、有效性和可靠性。 第四章重点研究了w e b 2 0 核心技术在信息交流平台中的应用。首节介绍了 b l o g 、r s s 和t a g 技术在个人工作日志中的应用，包括建立个人工作日志的各种 对象关系，实现r s s 订阅功能，日志中应用t a g 标签；第二节研究了如何在铁业 资源共享功能中应用p 2 p 技术，具体介绍了混合式p 2 p 模型的建立过程以及基于 d h t 搜索算法的资源共享功能的实现方法；最后一节重点揭示了i m 技术在即时 通讯工具中的应用，其中包括即时通讯工具实现的功能结构设计，用户登陆验证、 显示在线好友、收发即时消息和传输文件等功能的实现原理和流程，s o c k e t 实现 局域网即时通讯的程序示例。 最后一章对论文工作进行总结，并表明了论文的不足以及未来的工作方向。 1 4 本章小结 本章首先介绍了铁业信息交流平台的研究课题的来源，开发目的以及研 究意义；接着分析了国i 勾j l - 企业信息化的现状，指出了该论文研究的必要性；最 后确定了信息交流平台的开发环境，指出了论文的主要研究内容，并对每一章节 的具体工作做了详细的规划。 6 2 原理及相关技术简介 2 1 n e tf r a m e w o r k 技术概述 n e tf r a m e w o r k 是支持生成和运行下一代应用程序和x m lw e bs e r v i c e s 的内部w i n d o w s 组件。n e tf r a m e w o r k 旨在实现下列目标： 1 提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和执 行，还是在本地执行但在i n t e m e t 上分布，或者是在远程执行的。 2 提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境。 3 提供一个可提高代码( 包括由未知的或不完全受信任的第三方创建的代 码) 执行安全性的代码执行环境。 4 提供一个可消除脚本环境或解释环境的性能问题的代码执行环境。 5 使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序( 如基于w i n d o w s 的 应用程序和基于w e b 的应用程序) 时保持一致。 6 按照工业标准生成所有通信，以确保基于n e tf r a m e w o r k 的代码可与任 何其他代码集成。 n e tf r a m e w o r k 具有两个主要组件：公共语言运行库和n e tf r a m e w o r k 类 库。公共语言运行库是n e tf r a m e w o r k 的基础。可以将运行库看作一个在执行 时管理代码的代理，它提供内存管理、线程管理和远程处理等核心服务，并且还 强制实施严格的类型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代码准确性。 事实上，代码管理的概念是运行库的基本原则。以运行库为目标的代码称为托管 代码，而不以运行库为目标的代码称为非托管代码。n e tf r a m e w o r k 的另一个主 要组件是类库，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，可以使用它开发 多种应用程序，这些应用程序包括传统的命令行或图形用户界面应用程序，也包 括基于a s p n e t 所提供的最新创新的应用程序( 如w e b 窗体和x m lw e b s e r v i c e s ) 。 n e tf r a m e w o r k 可由非托管组件承载，这些组件将公共语言运行库加载到它 们的进程中并启动托管代码的执行，从而创建一个可以同时利用托管和非托管功 能的软件环境。n e tf r a m e w o r k 不但提供若干个运行库宿主，而且还支持第三方 运行库宿主的开发。 2 1 1c 撑语言 c 撑嘲嘲( 读做“cs h a r p ) 是微软公司发布的一种面向对象的、运行于n e t 7 f r a m e w o r k 之上的高级程序设计语言。通过c 撑可以让开发人员快速的建立大范围 的基于m s 网络平台的应用，并且提供大量的开发工具和服务帮助开发人员开发 基于计算和通信的各种应用。 由于c 撑是一种面向对象的开发语言，所以c 群可以大范围的适用于高层商业应 用和底层系统的开发。即使是通过简单的c 捍构造也可以各种组件方便的转变为基 于w e b 的应用，并且能够通过i n t e r a c t 被各种系统或是其他开发语言所开发的应 用调用。c 撑语言的特点如下： 1 开发效率与安全性 目前的各种基于w e b 应用的软件开发向传统的商业应用软件开发提出了挑 战，开发者被组织起来开发具有更短开发周期的各种应用，并且需要能够提供更 好的可修正性，而不是建立一个可以长久使用的软件系统。c 撑的设计正是充分考 虑了这些因素。钟会帮助开发者通过更少的代码完成相同的功能，并且能够更好 的避免错误发生。 2 与w e b 开发相结合 新的开发模式意味着需要更好的利用现有的各种w e b 标准，例如h t m l ， x m l ，s o a p ( 简单对象存取协议) 。现存的开发工具是在i n t e m e t 出现前或是未 得到充分应用前出现的，所以都不能很好的适应目前w e b 技术的开发需要。 c 撑开发者可以方便的在网络平台上扩展自己的应用。c 撑可以将任何组件转变 为w e b 服务，并且可以被运行于i n t e r n e t 上的任何平台的任何应用调用，重要的 是c 群对这一特性提供了内置的支持。 更重要的一点，w e b 服务框架可以让任何w e b 服务都看起来类似于c 撑的内 置对象，所以可以让开发人员在开发过程中继续使用他们已经具备的面向对象的 开发方法和技巧。 即使抛开上面所提到的优点，c 拌也可以为c c + + 开发人员提供快速的开发手 段而不需要牺牲任何c c 卜 语言的优点。从继承角度来看，c 撑在更高层次上重新 实现了c 陀+ + ，熟悉c ，c 抖开发的人员可以很快的转变为c 释开发人员。 2 1 2a s p n e t a s p n e t “3 是一种统一的w e b 平台，它提供了生成企业级应用程序所必需的 全部服务。a s p n e t 又是基于n e tf r a m e w o r k 生成的，因此整个框架都可用于 任何a s e n e t 应用程序。可以使用任何与公共语言运行库兼容的语言( 包括 m i c r o s o f tv i s u a lb a s i c 、v i s u a lt 2 # 和j s c r i p t n e t ) 来创作应用程序。 8 1 a s p n e t 页框架和w e b 窗体页 a s p n e t 页框架是一种编程框架，它在w e b 服务器上运行以动态地生成和 管理w e b 窗体页。在v i s u a ls t u d i o 中，w e b 窗体提供了窗体设计器、编辑器、 控件和调试功能，这些功能结合在一起，将能够为浏览器和w e b 客户端设备快速 地生成基于服务器的可编程用户界面。 w e b 窗体页在任何浏览器或客户端设备上运行。但是，可以将w e b 窗体页 设计为以特定的浏览器( 如m i c r o s o f t i n t c r n e te x p l o r e r5 ) 为目标，并利用特定 浏览器或客户端设备的功能。a s p n e t 支持基于w e b 的设备( 如移动电话、手 持型计算机和个人数字助理) 的移动控件。 a s p n e t 页框架创建了传统客户端服务器w e b 交互的抽象模型，能够使用 支持快速应用程序开发( 凡) 和面向对象编程( o o p ) 的传统方法和工具来进 行应用程序编程。 w e b 窗体页由两部分组成：视觉元素( h t m l 、服务器控件和静态文本) 和 该页的编程逻辑。v i s u a ls t u d i o 将这两个组成部分分别存储在一个单独的文件中。 可视元素在一个a s p x 文件中创建，而代码位于一个单独的类文件中，该文件称 作代码隐藏类文件( a s p x v b 或a s p x c s ) 。也可以在同一文件中创建视觉元素和 代码，该文件有时称作“单文件 w e b 窗体页。 在w e b 窗体页中，可以使用属性、方法和事件来处理h t m l 元素。a s p n e t 页框架为响应在服务器上运行的代码中的客户端事件提供统一的模型，从而不必 考虑基于w e b 的应用程序中固有的客户端和服务器隔离的实现细节。该框架还会 在页处理生命周期中自动维护页及该页上控件的状态。 a s p n e t 页框架和w e b 窗体页还支持服务器控件，这些控件将常见的u i 功能封装在易于使用并且可再次使用的控件中。服务器控件是为使用w e b 窗体页 而专门设计的。它们与用于w i n d o w s 应用程序的控件不同，差异在于它们在 a s p n e t 页框架中工作。因此，服务器控件设计需要考虑一些独特的因素。创建 w e b 窗体页时，可以使用以下控件类型： h t m l 服务器控件：对服务器公开的h t m l 元素，可对其进行编程。h t m l 服务器控件公开一个对象模型，该模型十分紧密地映射到相应控件所呈现的 h t m l 元素。 w e b 服务器控件：这些控件比h t m l 服务器控件具有更多内置功能。w e ：b 服务器控件不只包括窗体类型的控件，例如按钮和文本框；而且还包括特殊用途 的控件，例如日历。w e ：b 服务器控件与h t m l 服务器控件相比更为抽象，因为 其对象模型不一定反映h t m l 语法。 验证控件：包含逻辑以允许测试用户输入的控件。将一个验证控件附加到输 9 入控件，测试用户对该输入控件输入的内容。验证控件可用于检查必填字段，对 照字符的特定值或模式进行测试，验证某个值是否在限定范围之内以及其他目的。 用户控件：作为w 曲窗体页创建的控件。w e b 窗体用户控件可以嵌入到其 他w e b 窗体页中，这是创建菜单、工具栏和其他可重用元素的捷径。 2 x m lw 曲s e r v i c e s a s p n e t 支持x m lw e bs e r v i c e s 。x m lw e bs e r v i c e s 是包含通过i n t c r n c t 协 议公开的业务功能的组件。利用x m l w e bs e r v i c e s ，应用程序可以使用h t r p 和 x m l 消息等标准在基于w e b 的应用程序之间交换信息，从而跨越防火墙移动数 据。x m lw e bs e r v i c e s 不受特定的组件技术或对象调用约定的约束。这样，用任 何语言编写的、使用任何组件模型和在任何操作系统上运行的程序都能够访问 x m lw 曲s e r v i c e s 。 3 状态管理功能 a s p n e t 提供了内部状态管理功能，它能够保存和管理应用程序特定、会话 特定和开发人员定义的信息。此信息可以独立于页上的任何控件。它可以在页面 间共享，如客户信息或购物车的内容。 a s p n e t 提供了分布式状态功能。可以在一台计算机或几台计算机上创建同 一应用程序的多个实例。 4 编译 所有a s p n e t 代码( 包括服务器脚本) 都经过了编译，可提供强类型、性 能优化和早期绑定以及其他优点。代码一旦经过编译，运行库会进一步将 a s p n e t 编译为本机代码，从而提供增强的性能。w e b 窗体页、x m l w e bs e r v i c e s 和组件都会被编译成动态链接库( d 1 1 ) 文件。一旦经过编译，这些文件将无需在 运行它们的w e b 服务器上注册。 5 配置 a s p n e t 配置设置存储在基于x m l 的文件中。由于这些x m l 文件是 a s c i i 文本文件，可以读取和修改这些文件，因此对w e b 应用程序进行配置更 改比较简单。每个应用程序都可以有它自己的配置文件，可以扩展配置方案，使 其符合自己的要求。 6 部署 v i s u a ls t u d i o 为向本地或远程服务器部署应用程序提供了一种简化的机制。 只需将文件复制到指定的应用程序目录或者使用更为专门化的可配置部署项目， 即可安装这些文件。 7 安全性 a s p n e t 应用程序在运行时，会以有限的权限在名为a s p n e t 的w e b 服 l o 务器上的特殊本地用户的上下文中执行。这样就限制了它对w i n d o w s 资源和进程 的访问，从而增强了w e b 应用程序代码的安全性。 a s p n e t 还为w e b 应用程序提供了各种授权和身份验证方案。可以根据应 用程序的需要方便地移除、添加或替换这些方案。 8 调试支持 a s p n e t 利用运行库调试基础结构来提供在本地或从w e b 服务器远程使用 的跨语言和跨计算机调试支持。此外，a s p n e t 页框架提供可以将检测消息插入 窗体的跟踪模式。可以调试托管和非托管对象，以及公共语言运行库和脚本语言 支持的所有语言。 9 优化 a s p n e t 包括多种功能和工具，它们能够设计和实现高性能的w e b 应用程 序。这些功能包括： 1 ) 基于a s p 进行改进的进程模型； 2 ) 自动编译请求的页并在服务器上存储这些页； 3 ) a s p n e t 特定的性能计数器； 4 ) w e b 应用程序测试工具。 利用a s p n e t ，可以创建高性能的w e b 应用程序，使它们符合应用程序同 时处理大量请求时的要求。 2 1 3a d o n e t a d o n e t 晦1 是n e tf r a m e w o r k 中用于数据访问的组件，微软公司认为，它是 对早期a d o 技术的“革命性改进”。应该说，它确实是一个非常优秀的数据访问 技术，对于使用n e tf r a m e w o r k 进行软件开发的程序员来