（模式识别与智能系统专业论文）广播全台网频道管理子系统的设计与实现.pdf

产u p r p 1 1 0 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 确的说明并表示谢意。 签名：血 塑日期：幽牌么月多日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技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，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：血强导师签名：叵! 兰复 日期：a - , , o 年多月弓日 一 ： p “p 气 。 摘要 摘要 广播全台网是一种用来处理声音信号的计算机系统，在数字广播电台中广播 全台网占据着相当重要的位置，它的基本功能为实现从节目录制、节目审核、节 目管理、播出编排、节目播出的整个过程的自动化、无带化，以及播出监控的数 字化。频道管理子系统是广播全台网的重要组成部分，频道管理子系统是广播全 台网的基础，只有通过频道管理子系统对广播全台网进行合理有效的管理，才能 发挥出广播全台网强大的功能。 当前的一些频道管理子系统，虽然能实现其基本功能，但是也存在着一些问 题，如系统的执行效率不够高，用户操作不够简便灵活等。因此，需要研发新一 代的频道管理子系统以满足现实的需要。 本课题结合当前广播全台网中频道管理子系统的研究现状，提出了一套新的 系统以适应当今广播全台网的需要。本系统在设计和实现时，从系统的完整性、 稳定性、可靠性、安全性和可扩充性出发，选择了v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 作为开发 平台，c # 作为开发语言， s q ls e r v e r 存储系统数据，采用了s m a r tc l i e n t 为客 户端，基于w e b 服务的开放式三层软件架构模式。通过本课题实现的频道管理子 系统，广播电台操作人员可以对广播电台某一频道进行如频道设置、节目设置、 栏目设置及编排、栏目模板设置、人员设置和系统管理等。 本文首先介绍了本课题研究的背景、研究意义以及广播全台网的地位和作用， 接着分析了频道管理子系统的特点以及整体架构，之后对频道管理子系统的需求 分析进行了详细的介绍，并在需求分析的基础上，对频道管理子系统从数据库、 系统服务器到客户端的设计和实现进行了详细的描述。最后是对已实现的系统的 各模块的功能验证。 关键词：频道管理子系统，频道，栏目，节目，栏目模板 h ； q j ，“p a bs t a r c t 1 1 1 er a d i ob r o a d c a s t i n gn e t w o r ki sac o m p u t e rs y s t e mt op r o c e s sv o i c es i g n a l s ，i n t h ed i g i t a lr a d i o ，t h er a d i ob r o a d c a s t i n gn e t w o r ko c c u p i e sav e r yi m p o r t a n tp o s i t i o n i t sb a s i cf u n c t i o ni st oa c h i e v et h ea u t o m a t i o no fe n t i r ep r o c e s s ，a n dn os t r i p i n gf r o m p r o g r a mr e c o r d i n g ，p r o g r a ms c h e d u l i n ga l o n e ，p r o g r a mr e v i e w ，p r o g r a mm a n a g e m e n t a n db r o a d c a s t t h ec h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e mi sa ni m p o r t a n tp a r to ft h et h e r a d i ob r o a d c a s t i n gn e t w o r kw h i c hi sb a s e do nt h ec h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m s o i tc a np l a yas t r o n gf u n c t i o no fs y s t e mo n l yt h r o u g ht h ec h a n n e lm a n a g e m e n t s u b s y s t e m sr a t i o n a la n de f f e c t i v em a n a g e m e n t t os y s t e m s o m eo ft h ec u r r e n tc h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，a l t h o u 曲t oa c h i e v ei t sb a s i c f u n c t i o n s ，b u tt h e r ea r es o m ep r o b l e m s ，s u c ha st h ei m p l e m e n t a t i o ne f f i c i e n c yo ft h e s y s t e mi sn o th i g he n o u g h ，t h eu s e ro p e r a t i o ni s n o te a s ya n df l e x i b l ea n ds oo n t h e r e f o r e ，t om e e tr e a ln e e d sw en e e dt od e v e l o pan e wg e n e r a t i o no fc h a n n e l m a n a g e m e n ts u b s y s t e m t h i sp r o j e c tw i mt h ec u r r e n tr e s e a r c hs i t u a t i o no fc h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ， p r o p o s e dan e ws y s t e mt oa d a p tt ot o d a y sr a d i ob r o a d c a s t i n gn e t w o r k sn e e d s a tt h e t i m eo fd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h i ss y s t e m ，w eg i v ef u l lc o n s i d e r a t i o nt ot h e n e e d so ft h es y s t e m si n t e g r i t y ，s t a b i l i t y , r e l i a b i l i t y , s e c u r i t ya n ds c a l a b i l i t y , s e l e c tt h e v i s u a l s t u d i o2 0 0 5a sad e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，c 挣a sd e v e l o p m e n tl a n g u a g e ，s q l s e r v e ra sd a t as t o r a g es y s t e m ，s m a r tc l i e n t 嬲t h ec l i e n t ，o p e nt h r e e - t i e rs o f t w a r e a r c h i t e c t u r em o d e lb a s e do nw e bs e r v i c e sf o rs o f t w a r ed e v e l o p m e n tm o d e l u s i n gt h i s c h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，o p e r a t o r sw o r k i n gi nr a d i os t a t i o n sc o u l dm o d u l a t e t h ec h a n n e ls e t ，s u c ha sc h a n n e ls e t t i n g , p r o g r a ms e t t i n g , p r o g r a me d i t , p r o g r a m t e m p l a t es e t t i n g ，s t a f f i n gs e t t i n g ，s y s t e mm a n a g e m e n ta n ds oo n t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e dt h et a s kb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h ep r o j e c ta n d p r e s e n t a t i o no ft h e r a d i ob r o a d c a s t i n gn e t w o r ks t a t u sa n dr o l e ，t h e na n a l y z e st h e c h a r a c t e r i s t i c so ft h ec h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e ma n dt h eo v e r a l ls t r u c t u r e , l a t e r d e s c r i b e dt h ec h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m sn e e d sa n a l y s i si nd e t a i l ，a n db a s e do n t h es y s t e mn e e d sa n a l y s i so ft h es y s t e m ，c a r d e do u tad e t a i l e di n t r o d u c t i o nf r o mt h e 奴_ o d a t a b a s es e r v e ra n dc l i e n t sd e s i g ni d e a sa n dc o n c r e t er e a l i z a t i o n f i n a l l y ，e a c hm o d u l e o ft h es y s t e m st h a th a v eb e e na c h i e v e dt h ef u n c t i o n a lv e r i f i c a t i o n k e y w o r d s ：c h a n n e lm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，c h a n n e l ，c o l u m n ，p r o g r a m ，c o l u m n t e m p l a t e i n 一 q 勺 钿 目录 目录 第一章绪论1 1 1 课题研究背景。l 1 2 课题研究意义2 1 3 本课题的主要工作及组织结构3 1 4 本章小结4 第二章需求分析和整体设计。5 2 1 频道管理子系统概述5 2 2 频道管理子系统需求分析6 2 2 1 功能需求分析6 2 2 2 性能需求分析7 2 2 3 界面及工作流程分析8 2 3 频道管理子系统总体设计9 2 3 1 系统采用的相关技术9 2 3 2 系统概要设计1 0 2 4 本章小结2 l 第三章频道管理子系统的详细设计2 2 3 1 系统数据库的详细设计2 2 3 1 1 数据库中实体关系2 2 3 1 2 频道管理子系统用户相关数据设计2 2 3 1 3 频道管理子系统频道相关数据设计2 5 3 1 4 频道管理子系统栏目单数据设计2 6 3 1 5 频道管理子系统日志数据设计3 0 3 1 6 数据库存储过程的设计3 l 3 2 系统服务器的详细设计3 7 3 2 1 接口设计。3 7 3 3 系统客户端的详细设计4 3 3 3 1 系统模块详细设计4 3 3 3 2 模块间通信和数据传递的详细设计4 6 3 4 本章小结4 7 第四章频道管理子系统的实现4 8 4 1 数据库部分的实现4 8 4 2 系统服务器端的实现5 2 4 3 客户端的实现5 6 4 3 1 基础服务组件的实现5 6 4 3 2 客户端应用组件的实现5 9 4 3 3 模块间通信的实现6 7 i v 目录 4 3 4 界面的实现6 8 4 3 5 模块测评7 1 4 3 6 本章小结7 3 第五章结论与展望一7 4 5 1 本论文研究总结7 4 5 2 前景展望。7 5 至| 【谢7 6 参考文献7 7 v 第一章绪论 1 1 课题研究背景 第一章绪论 二十世纪九十年代中期以来，随着计算机技术的飞跃发展，计算机的软硬件 技术都有了很大的提高，数字技术也得到了飞速的发展，尤其是利用数字技术处 理声音信号的技术的出现和成熟以及多媒体技术的不断完善，使得各种性能好、 功能全、质量优和自动化程度高的数字化产品不断面市。 在国外，尤其是在欧洲，数字音频广播d a b 已经有了很大的发展，其地面覆 盖范围越来越大，d a b 是继a m 和f m 模拟广播之后的第三代广播，它利用数字 信号进行信号传播，除具有抗干扰、抗噪声、抗电波传播衰减以及适合高速移动 接收等优点外，还可提供c d 立体声音质量及数字信息服务，且在一定范围内不受 多重路径干扰影响，从而保证了固定、携带及移动接收的高质量。目前英国是d a b 发展速度最快的国家，全英国大概有三百家全国或地方电台提供数字化的节目及 信息，服务范围超过全英国8 0 。德国目前也有一百多家电台提供d a b 服务，服 务范围约涵盖德国境内7 0 。与发达国家大力发展d a b 相呼应，众多电子产品生 产厂商加入到数字音频广播这个产业中来，开发出了包括便携式、车载式多媒体 接收机在内的各类接收终端产品，并大量投放市场【l 】。国外发达国家对数字音频技 术的推广和应用，使我国的广播界也刮起了一股采用数字音频技术和设备替代传 统的模拟音频产品的浪潮，相信在不久的将来数字音频技术和设备将会全面替代 传统的模拟音频产品。 我国于1 9 9 7 年在珠江三角洲成立了数字音频广播先导网，首先在亚洲实现了 数字音频广播( d a b ) ，同时也标志着我国的广播电台开始进入数字化时代。1 9 9 9 年，珠三角d a b 先导网与欧共体合作，开展数字多媒体广播d m b 试验，随后出 现了广东粤广数字广播公司和北京悦龙数字广播公司两个专门的数字广播运营 商。现在，数字广播已经进入了实施阶段，到目前为止，我国在北京、广东、上 海、天津地区已建立了d a b 数字广播网。北京人民广播电台数字广播频道、广东 电台音乐之声d a b 古典频道流行频道等已能每天制作播放1 8 小时以上的节目， 相信未来会有更多地区和广播运营商加入到数字音频广播发展中来。 电子科技大学硕士学位论文 1 2 课题研究意义 虽然国外的数字音频技术已经比较成熟也得到了很好的应用，但是其数字音 频产品价格昂贵，且我国的广播业务运作方式与国外有很大差别，使其难以满足 我国广播运营商的需求，因此国外的数字广播的成功运营方式不能直接移植到我 国。即使如此，我国在经历了对数字音频技术的探索和初创阶段后，到目前为止 也有一些广播台建立了自己的广播全台网，并已开始将其应用于日常的节目制作 与播出。随着我国对数字音频技术研究的加深和技术积累，目前广播全台网系统 的各项基本功能( 节目制作与管理、广告管理、自动播出、系统管理、慢速录音 等) 日益完善。然而由于技术进步和广播电台需求的增加，广播全台网系统的原 有模式与技术架构也正在发生变化，需要有新一代的系统与之适应。 广播全台网是以计算机技术为支撑，由服务器、硬盘阵列、音频处理卡、微 机等硬件设备组成的物理平台，是利用网络进行数据传输、存储和共享；用软件 实现人机交流，处理声音信号的计算机局部网络系统【2 1 。主要包括节目录编系统、 业务管理系统和播出系统，其结构如下图所示： 图1 一l 广播全台网结构图 在广播全台网中，节目录编系统主要用于音频节目的录制与编辑，同时可对 制作的节目进行入库管理；播出系统主要用于各类节目的播出与控制；业务管理 系统主要负责整个广播全台网中用户信息及权限管理、频道管理以及节目相关事 务管理等。 广播全台网具有如下优势： 1 广播全台网把声音信号经数字化处理后以计算机文件的方式进行存储。数 字化的音频文件只要没有被删除或破坏，其信号不会有任何损失，声音质量不会 2 第一章绪论 有任何影响。 2 广播全台网在提供广播音频制作所需的全部功能的同时，比传统音频制作 更直观、更简便、更高效。 3 广播全台网自动播出系统能保证广告播放的次数和时间准确无误，提高播 放质量。从而使广告客户对广播电台提供的广告服务更加满意，从这一点来说也 能增加广播电台的广告竞争力。 4 广播全台网的服务器能存储海量数据，并实现节目资源的共享，任何一位 主持人可在服务器中选择自己所需的节目素材，不必重复制作，从而极大地降低 了节目制作的成本。 5 广播全台网使广播电台节目制作与存储数字化、节目传送网络化、节目播出 自动化，给管理维护带来极大方便，大大提高了工作效率。 广播全台网具有的上述优势，使得当今的广播从模拟a m 广播和f m 广播向 数字广播发展成为必然的趋势。 广播全台网的主要功能就是对声音信号进行编辑和处理，是广播电台数字化 的基础。它的基本功能为实现从节目录制、栏目单编排、节目审核、节目管理、 节目播出等的整个过程的自动化、无带化，以及播出监控的数字化。由于涉及到 管理、播出的各个环节，设计一个合理的整体系统结构和工作流程对广播全台网 来说至关重要。在广播全台网的三大系统中，业务管理系统管理着广播电台的经 营决策，功能复杂而强大，因此又被分为了几大子系统( 具体划分将在下章介绍) ， 其中的频道管理子系统是业务管理系统的重要组成部分，是广播全台网的基础， 广播电台只有通过频道管理子系统对广播全台网进行合理有效的管理，才能发挥 出广播全台网强大的功能。因此，研发出一套功能齐备、稳定、安全的频道管理 子系统具有十分重要的意义。 1 - 3 本课题的主要工作及组织结构 本课题针对综上所述情况，对音频工作站的频道管理子系统进行了研究和实 现。此频道管理子系统主要是实现了广播全台网中节目的设置( 包括节目的修改 删除，节目类别设置) ，栏目的设置( 包括栏目的添加、修改、删除，栏目编排等) ， 模板的设置，人员设置( 包括人员添加：删除，人员权限设置、修改) 和系统的 管理。 在这个过程中，具体的实现目标主要体现在以下几个方面： 3 电子科技大学硕士学位论文 1 要保证系统能提供实际需要的完整的功能。 2 系统的稳定性，例如当业务需求发生改变时，要确保不改变( 或极少的改 变) 操作界面和操作流程。 3 系统的可靠性。要保证系统的各种操作的正确性与准确性，例如用户添加 了栏目，那在数据库记录中就要保证确实添加。 4 系统的安全性。系统的安全性很重要，要保证任何的操作都不会造成灾难 性的后果，例如对数据库数据的操作就必须保证数据的安全性，既不能造成数据 被非法篡改，也不能造成数据丢失。 5 系统的可扩充性。当出现新的需求的时候，系统应该具有良好的适应能力。 具体包括系统数据库存储容量、服务器处理性能等方面的可扩充性要求。 本论文将详细介绍频道管理子系统以及一些相关的知识，包括数字音频广播 的发展现状和频道管理子系统的基本概念，频道管理子系统的设计和实现等等。 论文主要分为以下几个章节： 第一章：介绍了国内外数字音频广播的相关背景以及发展情况与存在的问题， 并分析了本系统的定位和研究意义。 第二章：对频道管理子系统的需求进行了全面的分析，包括具体的功能和需 求分析以及针对这些需求所采用的技术方案，并对系统进行了整体设计。 第三章：频道管理子系统的详细设计，从数据库，系统服务器端，客户端全 面介绍了频道管理子系统的详细设计情况。 第四章：对频道管理子系统的实现进行了详细阐述。 第五章：总结整个研究工作的成果。 最后是致谢、参考文献以及攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表的相关 论文。 1 4 本章小结 本章首先介绍了什么是数字音频广播并对国内外数字音频广播的发展现状进 行了总体的概述，同时针对当前数字音频广播的发展现状，分析了当前数字音频 广播面临的机遇和存在的问题，阐明了本论文的主要工作、研究意义与应用价值， 最后对论文的组织结构进行了简单介绍。 4 第二章需求分析和整体设计 第二章需求分析和整体设计 2 1 频道管理子系统概述 从上一章对广播全台网的介绍，我们了解到广播全台网包括节目录编系统、业 务管理系统以及播出系统。节目录编系统主要完成节目的录制与编辑；播出系统 主要完成对节目的播出；而业务管理系统包括了从节目录编到播出的流程：节目 管理、编排、广告投放、审核和日志查询等，也包含整个系统各个环节的配置，例如 频道设置，人员管理，空间分配，栏目规划，播出安排，数据管理，负责管理播出系统 网络，素材分类等内容。由于其功能复杂，为了更好的管理整个业务，它又被分为 了全台管理子系统、频道管理子系统、广告管理子系统、编排子系统以及审听子 系统。业务管理系统结构如图2 1 所示。 图2 - 1 业务管理系统结构图 在业务管理系统中，频道管理子系统是其重要组成部分，它主要完成广播全 台网中的节目的设置( 包括节目删除，节目类别设置) ，栏目的设置( 包括栏目 的添加、删除，栏目编排) ，模板的设置，人员的设置( 包括人员添加、删除， 人员权限设置、修改) 和系统的管理。频道管理子系统是业务管理系统及广播全 5 电子科技大学硕士学位论文 台网的基础，只有通过频道管理子系统对业务管理系统和广播全台网进行合理有 效的管理，才能发挥出广播全台网强大的功能。 2 2 频道管理子系统需求分析 2 2 1 功能需求分析 频道管理子系统一般是由各频道的频道总监负责管理，设置频道下各人员( 栏 目负责人，主持人等) 的信息，并分配其权限。频道管理子系统是对各个系列台 ( 即频道) 的管理，主要完成各频道中的节目的设置，栏目的设置及编排，模板 的设置，人员设置和系统的管理。 频道管理子系统主要功能有以下几个方面： 频道管理：是专门处理与频道有关的内容，比如频道的名称、频道总空间 的修改以及频道下的节目类别( 节目类别分为主类别和子类别，子类别隶属于主 类别) 的增加、修改删除等，如果要删除的类别下面有节目，则不允许删除。该 功能超级用户和具有节目类别设置权的用户允许使用。 栏目管理：主要是实现对栏目的各种信息进行查询、栏目编排、栏目模板 设置以及栏目的添加、修改和删除等，可以方便，快捷地对栏目进行管理。查询 包括查询当天的栏目编排情况及当天可用模板栏目编排情况等。栏目编排是对某 天或某几天要播放的栏目进行编排成单等操作，栏目的编排形式包括一天和多天 编排。编排方式分为手工编排和调用模板编排两种。手工编排是用来编排比较特 殊日子的栏目单。 节目管理：主要是对节目进行包括节目查询、节目删除、节目同步以及节 目基本信息修改等在内的节目管理；同时还有一个比较重要的功能是对节目库的 管理，这一功能主要是对节目文件和数据库记录进行一致性对比，删除无效的记 录，把只有一个主存储路径的文件增加多个备存储路径。 用户管理：主要是对各频道下的用户进行管理，包括用户的添加、删除、 用户信息的设置与修改以及用户权限的设置。用户管理中对用户权限的设置采用 了权限组的方式，这样在给具有相同权限的用户设置权限时就不用重复选择权限， 只需对具有相同权限的用户选择相同的权限组即可，这样做的好处一是简化设置 权限时的操作，同时可避免在对某一个用户进行权限设置时出现误操作而使其拥 6 第二章需求分析和整体设计 有不合理的权限，从而增加了系统操作的安全性；另外当具有相同权限的用户根 一据业务需要而要调整其权限时对相关的权限的修改也很方便。 日志管理：该模块主要完成两项工作，一是完成对登录用户操作日志的记 录，二是对操作日志进行查询。通过该模块可以方便系统管理人员随时了解软件 的运行情况，为系统可靠性持续改进做准备，软件设计人员可以通过操作日志记 录，进行错误分析和性能改进，在运行阶段持续提高系统的可靠性。 用户登陆：主要是对用户登录与用户切换的处理，当一个用户登录频道管 理子系统后另一个用户想登陆，为方便用户操作，后登陆的用户不必重新运行软 件就可重新登录，直接点击重新登录按钮从一个用户切换到另一个用户，用户重 新登录时还可选择要管理的频道，同时在登陆时需要进行用户认证。 2 2 2 性能需求分析 在性能需求方面，主要需要考虑以下几个方面： 系统功能的完整性。包括业务操作流程的自动化和智能化，对各 种表现形式的支持等。 系统的稳定性。例如当业务需求发生改变时，要确保不改变( 或极少的改 变) 操作界面和操作流程，这就要求在需求分析阶段充分考虑系统的业务需求。 同时，在系统出现异常时要保证系统能继续运行，并将异常隔离并在日志中记录， 以使程序开发人员能找到异常的原因并解决。 系统的可靠性。在系统规划和需求分析阶段就要建立以可靠性为核心的质 量标准。开发人员要从使用者角度出发，制定明确的可靠性需求目标、分析设计 及可靠性管理措施等，规划和需求分析要做到全面、准确和完善。另外要做好容 错设计，使软件可能存在的差错对系统的可靠性影响减低到最小。提高系统可靠 性还要做好系统的测试工作，通过测试不断改正系统设计的差错，从而提高系统 的可靠性。 系统的安全性。要确保数据的安全性，既要防止数据丢失或被破坏，也要 保证数据的真实性。这可以通过密码管理、用户身份认证、权限认证以及数据备 份等来确保系统的安全性。 系统的可扩充性。频道管理子系统随着数字音频技术的发展必然会出现新 的需求，系统要尽量保证在新的需求出现后能在原有系统的基础上进行新功能的 添加和完善，从而不断扩充系统结构，而不是为了满足新的需求就把原有系统推 7 电子科技大学硕士学位论文 翻重建。 2 2 3 界面及工作流程分析 根据以上对频道管理子系统的功能与性能的需求分析，频道管理子系统需要 具备良好的操作界面，提供流畅的工作流程，以满足用户的需求。整个频道管理 子系统主界面为上部分的主功能区域加下部分的频道管理区域，在主功能区域除 了有“频道管理功能键外还有“栏目管理”、“节目管理、“用户管理”、 “日志管理 与“登陆”功能键。用户点击不同的功能键就可进入不同的功能模 块，进行不同的操作。 频道管理子系统的主要工作流程如图2 - 2 所示： 图2 - 2 频道管理子系统主要工作流程图 用户登录进入频道管理子系统，则在主界面显示当前用户的用户名及其它信 息，同时日志管理模块会记录下当前用户的登陆信息以及登陆之后的所有操作( 主 要是会影响数据库数据的操作以及打印等) ，当前用户操作完毕，其他用户想登 陆频道管理子系统时不必退出软件，可直接点击登陆按钮进行重新登陆。 点击“日志管理功能键之后可以对音频工作站各个站点记录的日志进行查 看，删除某个时间点之前的日志( 删除必须有权限限制) ，打印，生成报表。 8 2 3 1 系统采用的相关技术 根据上述频道管理子系统的需求分析，从频道管理子系统实现技术上来看， 它应该有丰富的表现界面以方便用户的操作，应有开放、多接口的逻辑处理；另 外，由于频道管理子系统主要完成各频道中的节目的设置，栏目的设置及编排， 模板的设置，人员设置和系统的管理，因此有大量的相关数据需要管理。鉴于此， 本设计采用基于w e b 服务的三层结构的c i s 模式，即数据库服务器( 又称为数据 层) 、系统服务器( 又称为业务层) 和客户端应用程序( 又称为表现层) 。又由 于w e b 服务器应用程序通常依赖于a s p n e t ，因此，系统采用了n e t 作为开发 平台。 一、系统数据库的选择 要设计一个好的管理系统，光设计一个好的软件是不行的，一个好的管理系 统包括了百分之五十的业务以及百分之五十的软件，而好的软件又包括了百分之 9 电子科技大学硕士学位论文 五十的数据库加百分之五十的程序。因此数据库设计的好坏直接关系到一个管理 系统的优劣。 如前面所说，本系统采用了n e t 开发平台，它将微软的s m a r tc l i e n t 技术和 w e bs e r v i c e 技术有效的结合起来。支持n e t 平台的数据库管理系统有很多，频道 管理子系统在选择数据库时选择了s q l s e r v e r2 0 0 0 作为后台数据库管理系统。 二、系统服务器的选择 w e bs e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 是微软在p a t t e r n s & p r a c t i c e s 中提出的关于w e b s e r v i c e 的最佳实践。因此我们的系统服务器采用了w e bs e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 建立的服务结构。w e bs e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 将服务分为了3 层：服务层，业务 层和数据访问层。其中，服务层包括服务合同和服务适配器，业务层包括业务逻 辑和业务实体，数据访问层包括数据访问逻辑和服务代理。每个层次完成各自的 功能，同时共同协作完成对外接口和对数据库访问的功能。 三、系统客户端的选择 s m a r tc l i e n t 客户端是微软推出的一种可扩展的、可集成不同应用的，符合“即 需即装”特性的桌面应用程序技术。s m a r tc l i e n t 模式既具有b s 模式集中管理的 灵活性，又具有c s 模式的高度响应、高性能和对网络环境要求低的优点。可以 方便的经w e b 运行而不用担心防火墙问题并可以方便的离线运用，能够方便连接 w e bs e r v i c e s 应用，能充分本地资源利用和享受本地用户体验、具备离线连接能力， 以及智能部署和自动更新。所以我们选择了智能客户端( s m a r tc l i e n t ) 来开发系 统的客户端，并且系统客户端采用了s m a r tc l i e n ts o f t w a r ef a c t o r y 建立的结构。 综上所述，本系统设计采用了基于w e bj 艮务的三层结构的c s 模式，采用n e t 作为系统开发平台，开发语言则采用了c 撑，采用s q ls e r v e r2 0 0 0 作为系统数据库 管理系统，采用w e bs e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 实现系统服务器，客户端则采用s m a r t c l i e n ts o f t w a r ef a c t o r y 来实现。 2 3 2 系统概要设计 如前面所述，频道管理子系统采用的是基于w e b 服务的三层结构的c s 模式， 结合到实际的项目中就是包括客户端、服务器和数据库三个大的部分。在本小节 我们将按照系统数据库、系统服务器和系统客户端的顺序分别介绍频道管理子系 统各部分的概要设计。 由于频道管理子系统的开发需要涉及到数据库及存储过程的开发，因此，在 1 0 第二章需求分析和整体设计 系统的开发过程中，对数据库的开发占了很大的比重。同时服务器也需要有相应 的接口把这些存储过程暴露出来让客户端程序能调用，因此，系统服务器端的开 发也占据了整个开发过程的很大一部分。并且，作为和用户交互的重要部分，系 统的开发还包括了客户端的开发。整个系统的结构大致如图2 4 所示。 2 3 2 1 系统数据库的设计 调用 2 _ 4 频道管理子系统结构关系图 一、数据库整体结构 频道管理子系统的数据库服务器主要提供数据的存储、查询、修改、删除、 数据数据库对象 图2 - 5 数据库结构 1 、表 表是数据库的基本对象，是存储数据的基本单元。对数据库的主要操作基本 电子科技大学硕士学位论文 就是对数据库表的操作。 2 、视图 一 视图是为了将数据库各表中用户感兴趣的数据集中起来供用户使用，视图只 是从基础表中检索数据，本身并不保存数据。使用视图能够简化用户操作、增加 易管理性和提高安全性。 3 、存储过程 存储过程是为了完成某一功能( 如查询，删除等) 而编写的一系列s q l 语句的 集合，它以一个固定的名称存储在数据库中，用户可以通过该名称调用存储过程 从而执行其特定功能。存储过程只在第一次编写时编译，从而可大大提高执行效 率。而且存储过程可以将一些不方便给用户知道的细节隐藏，对提高数据库的安 全性有很大的作用。 4 、触发器 数据库中各表有些会有一定的约束关系，当某一个表的数据发生改变时，其 相关联的表的数据会做相应改变。触发器就是事先定义的为完成上述功能而编写 的操作指令集合。 二、数据库设计应注意的问题 数据安全性保护 数据安全性保护是指防止非法用户对数据库不合法的使用，从而避免数据的 泄漏、破坏或篡改。 数据库完整性保护 数据库的完整性是指数据库中数据的正确性、一致性和相容性。完整性与安 全性不同，是防止合法用户使用数据库时加入不合语义的数据。 并发控制 并发控制是指保证多用户能共享数据库，并维护数据的一致性。采用并发控 制的主要目的一是改善系统的资源利用率，二是改善短事物的响应时间。 数据库恢复 即在系统失效后的数据库恢复， 数据库效率 是指用户对数据库的使用效率， 同时维护数据的一致性。 比如查询的快慢等。 2 3 2 2 系统服务器的设计 系统服务器从功能上来说，主要是以w e b 服务的形式向客户端提供功能服务， 1 2 第二章需求分析和整体设计 同时客户端可通过系统服务器对数据库进行操作。因此，系统服务器采用了 w 曲s e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 建立的服务结构。w 曲s e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 是微 软在p a t t e r n s p r a c t i c e s 中提出的关于w 曲s e r v i c e 的最佳实践。 w e bs e r v i c es o f t w a r ef a c t o r y 通常被简称为s e r v i c ef a c t o r y ，它不单单是一种 软件设计思想，它更准确地说集成了开发工具、设计向导、模式、文档以及源代 码。通过它，能够帮助开发者通过架构设计、模式以及w c f 等快速地创建w e b s e r v i c e 【1 3 】。微软s e r v i c ef a c t o r y 的服务器架构如图所示： 隧黧嚣鬣鬣辫簿鸶笺篡鬣嚣麓淼 lt 一一 丫i 蓼嘲o i 搿赫僦滞晡嵫j 影毫豫黟锈辫”彩移黪惕7 4 罗。； 雏 ，。：，s e r 。d c oc o n t r a c t ：一 - l = _ 疆 7 ，轴r v a d a p t e r 。7 、4 - ： 1 i 。 一一， “ ， 眵8 u 尊i n e ，gl 彝y | m ，。 ， ： ，：，。 。，； l b 一；n 。一l 叼电 匕1 日一t s se n t l t t e s l i i ， 、e 2 幺二二幺，。划 图2 - 6s e r v i c ef a c t o r y 架构 1 4 1 它将服务分为了3 层：服务层( s e r v i c ei n t e r f a c el a y e r ) ，业务层( b u s i n e s sl a y e r ) 和数据访问层( r e s o u r c ea c c e s sl a y e r ) 。其中服务层包括服务约定( s e r v i c e c o n t r a c t ) 和服务适配器( s e r v i c ea d a p t e r ) 。业务层包括业务逻辑( b u s i n e s sl o g i c ) 和业务实体( b u s i n e s se n t i t i e s ) ，数据访问层包括数据访问逻辑( d a t a a c c e s sl a y e r ) 和服务代理( s e r v i c ea g e n t ) 。 服务层( s e r v i c ei n t e r f a c el a y e r ) 。该层主要是对外提供服务的，用户能直 接访问的就是这一层。服务层的服务约定提供了对外服务的借口函数的声明，具 体的实现则是在服务适配器中完成。 业务层( b u s i n e s sl a y e r ) 。该层主要负责组织业务逻辑，服务层实现服务 时会调用业务层的业务逻辑，业务逻辑则会调用数据访问层来实现具体的服务。 数据访问层( r e s o u r c e a c c e s sl a y e r ) 。该层处理与数据库之间的交互，包 括数据获取所必需的逻辑。这层构建有访问数据库的框架，实现机理就是将数据 库的基本操作进行封装，我们要做的就是在其实现中封装调用存储过程就可以了。 1 3 一q：、爨f1弘&争一觏；。一疆一 电子科技大学硕士学位论文 下图是各个层次各部分之间的逻辑关系： 图2 - 7s e r v i c ef a c t o r y 层组件和关系 数据类型：用来定义信息内容的基础数据结构。这些数据结构经常被同一 个服务的其他方法甚至不同的服务重用。 消息类型：用来从现有的数据类型和原始类型中合成复杂的消息类型。 服务约定( 接口) ：描述以服务为基础的互动行为和行为所需的信息。 实体转换程序：对消息类型或数据类型和业务实体之间进行转换。实体转 换程序将服务接口层和业务层紧密的结合起来，同时在他们之间提供松散 的耦合。这种松散的耦合防止了一层改变时必须同时改变另一层。 适配器：在利用实体转换程序对消息类型或数据类型和业务操作所需的类 型进行转换后调用业务操作。 服务实现：这些都是实现服务约定的n e tf r a m e w o r k 的类。 业务实体：这是一个用来表示应用程序业务层之内的域模型实体的类。 业务操作：通过程序组织业务逻辑，每一个程序处理一个单独的从表现层 来的请求。 存储库：这是一个中间对象，用于支持业务逻辑和资源访问层之间的互动。 域对象工厂及域对象工厂( 接口) ：存储库通过域对象工厂及域对象工厂 ( 接口) 调用数据库程序。 2 3 2 3 系统客户端的设计 一、客户端的框架结构 1 4 第二章需求分析和整体设计 我们采用了s m a r tc l i e n ts o f t w a r ef a c t o r y 来实现客户端，它为智能客户端( s m a r t c l i e n t ) 应用设计提供了良好的编程框架，一通过合理使