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i n 椭棚嘶m 雠环境下的学位昔理信息系统的设计、实现及性能优化 摘要 i n t e r n e t 与w e b 技术的发展彻底改变了人们信息获取与交流的方式， 校园网的建设将对大学的教学与管理带来革命性的变化。为了提高我校研 究生管理的水平与工作效率，使工作走向规范化、科学化，保证研究生的 培养质量，开发研究生处网上综合管理信息系统，实现研究生处管理的计 算机化和网络化，势在必行。 一个应用系统不仅要满足用户的业务需要，更重要的是保证系统具有 良好的性能。系统性能的好坏直接决定着应用系统成功与否。影响系统性 能的因素很多，如硬件的配置、应用系统的设计及编程、撵作系统、网络 和数据库的性能都有可能成为影响应用系统性能的瓶颈，而应用又各不相 同，找到一个通用的优化方案是不现实的。本文根据具体的开发环境和应 用需要，以最小的系统开支和良好的执行性能为目标，综合各方面因素，对 各种优化措施进行选择和折衷以达到系统最优性能的平衡点。 本文首先简单介绍了高等院校信息管理系统发展和研究的现状、特点 和实现目标。第二章通过探讨了分布式应用系统计算模型的发展变化，在 分析了两层c s 结构的优点和缺陷的基础上，阐述了三层c s 模型的体系 结构和实现方法，并进一步分析了在i n t e r n e t i n t r a n e t 环境下的 b r o w s e s e r v e r 这样一种特殊的三层结构。第三章在对学位子系统进行设 计与分析的基础上，详细阐述了系统的功能、支撑结构、关键技术和实现 方法。第四章着重研究系统整体性能的提高。针对影响应用系统性能的各 种因素，从数据库设计、索引的有效选取、查询结构、应用程序优化等各 个方面出发，阐述了提高系统性能的策略与实现方法，有效地改善了系统 的性能。文章的最后对系统进行评价，并对系统的进一步完善和扩充提出了 要求。弦 关键字浏览器服务器分布式系统计算模式 应用系统性能优化 i n t n m o t i n t e t n c t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化 a b s t z 扯t a b s t r a c t t h ed e v o l p m e n to fi n t e r n e ta n dw e bt e c h n o l o g yh a sd e e p l yc h a n g e d t h ew a yo fi n f o r m a t i o na c q u i r i n ga n de x c h a n g i n g ，a n dt h eb u i l d i n go f u n i v e r s i t yn e t w o r kw i l lb r i n gr e v o l u t i o n a r yi n f l u e n c eo nt e a c h i n g 、 r e s e a r c ha n dm a n a g e m e n to fu n i v e r s i t y t oi m p r o v et h e l e v e lo f m a n a g e m e n t a n dw o r k e f f i c i e n c y ， i t i s n e c e s s a r y t oi m p l e m e n t p o s t g r a d u a t ei n t e g r a t e dm a n a g e m n e ts y s t e m ，w h i c h c a na s s u r e m a n a g e m e n to fg r a d u a t es t u d e n tm o r en o r m a t i v ea n dm o r ea d v a n c e d h n a p p l i c a t i o ns y s t e m s h o u l df u l f i lu s e r s o p e r a t i o n r e q u i r e m e n t ，b u te n s u r i n gh i g hp e r f o r m a n c ei sm u c hm o r ei m p o r t a n t t h e p e r f o r m a n c e w i l ld e c i d ew h e t h e rt h e a p p l i c a t i o ns y s t e m i s s u c c e s s f u lo rn o t t h e r ea r es om a n yf a c t o r st h a ti n f l u e n c et h e u n i t a r yp e r f o r m a n c e ，s u c ha sh a r d w a r ec o n f i g u r i n g 、a p p l i c a t i o ns y s t e m d e s i g n 、n e t w o r k 、o p e r a t i o ns y s t e m a n dt h ep e r f o r m a n c eo fd a t a b a s e ，a l l o ft h e mw i l lb et h eb o t t l e n e c ko f i m p r o v i n gp e r f o r m a n c e ，a n d a p p i l c a t i o ns y s t e mi ss od i v e r s e l yt h a ti ti si m p o s s i b l et of i n da u n i v e r s a lo p t i m i z a t i o ns c h e m e i na na t t e m p tt oa c h i e v et h eb e s t p o s s i b l er e s u l ti nt e r m so fh i g hp e r f o r m a n c e ，l o w e s tc o s t ，b a s e do n e x p l o i t a t i o n e n v i r o n m e n ta n d a p p i i c a t i o nr e q i r e m e n t ，w eh a v e a c h i e v e do p t i m i z a t i o n a lp e r f o r m a n c eb yc h o o s i n ga n dc o m p r o m i s i n ga l l k i n d so f o p t i m i z i n g m e a s u r e s t h i sp a p e rb e g i n sw i t ht h eg e n e r a li n t r o d u c t i o no fu n i v e r s i t y m i s ，i n c l u d i n gs t a t u sq u o 、t r a i ta n dg o a l s i nt h es e c o n dc h a p t e r ，w e i n t r o d u c et h e d e v o l p m n e t o f c o m p u t e r i n g m o d eo fd is t r i b u t e d a p p l i c a t i o ns y s t e m ，a n dd i s c u s st h es p e c i a l3 - t i e ra r c h i t e c t u r e 一一 b r o w s e s e r v e r t h e f u n c t i o n ，s u p p o r t i n g s t r u c t u r ea n d r e a l i z i n g m e t h o da n ds o m ek e yt e c h n i q u e so ft h es u b s y s t e ma r ep r e s e n t e di nt h e t h i r d c h a p t e r t h e n m e e x p e c i a l l yp r o b e i n t o o p t i m i z i n g p e r f o r m a n c eo f s y s t e m ，e x p a t i a t e a l lk i n d so f s c h e m e sa n d t e c h n i q u e s ，a n ds u c c e e di ni m p r o v i n gt h es y s t e mp e r f o r m a n c e i nt h e e n d ，w eg i v et h ee v a t u a t i o no ft h es u b - s y s t e m b y , a r d s b r o w s e r s e r v e rd i s t r i b u t e d c o m p u t e r i n gm o d e a p p l i c a t i o ns y s t e mo p t i m i z a t i o n p e r f o r m a n c e i n t r 柚e t i n t e r n e t 环境下的学位甘理信息系统的设计、实现及性能优化 概论 第一章概论 i n t e r n e t 和i n t r a n e t 的迅猛发展离不开w e b 技术韵出现和应用。w e b 技 术是继电子邮件之后最流行的i n t e r n e t 应用，普遍存在于商业、教育、政治 和科学研究等领域。用w e b 技术访问管理资源已成为信息时代发展潮流。 1 1i n t e r n e t 与i n t r a n e t i n t e r n e t 也称为因特网，它是目前全球最大、最流行的计算机网络，它 的出现为世界带来了一次伟大的信息革命。从技术上讲，i n t e r n e t 是由许多 不同种类、不同规模的独立运行和管理的计算机网络组成的巨大的全球性的 计算机网络，它借助普通电话线、高速专用线路、卫星、微波或光缆等线路 把不同国家的大学、科研机构、商业郝f 1 以及军事、政府部门和各种组织的 网络连接起来。其精华所在是其内部蕴藏的巨大的信息和服务资源，它就象 一个世界性的图书馆，使世界各地的人们可以利用i n t e r n e t 进行信息交流和 资源共享。 i n t r a n e t 是以i n t e r n e t 技术为基础在企业内部信息系统的应用和延 伸，但又不局限于企业内部。它基于 c p i p 协议和硼w 技术规范，通过简 单的浏览界面，方便地集成现有的各类系统。它是一个开放、分布、动态的 双向多媒体信息交流环境，是对现有网络平台、应用技术和信息资源的重组 与集成，是使用w e b 协议构建的企业级信息集成和信息服务的信息设施。 i n t r a n e t 除了具有i n t e r n e t 所有特点外，最明显的不同在于i n t r a n e t 是建 立在企业内部范围内，企业内部的菜些信息可能要对外保密，外来者的访问 要受到防火墙的限制，但内部用户可以不加限制地使用，而且内部用户还可 以有限地连接到外部的i n t e r n e t ，到达内外相通，但又不受外部干扰。 i n t r a n e t 与i n t e r n e t 的另个不同之处在于可用的带宽。i n t e r n e t 的用户 有各种不同的带宽。企业局域网的用户可以访问i o m - - i o o m 吞吐量的数据通 道，可以更快地传递更加丰富的信息形式。 i n t r a n e t 有以下优点：( 1 ) 资料格式统一且多媒体化( 2 ) 文件共享，信息 提供及更新快速( 3 ) 操作简便。易学易甩( 4 ) 跨平台、容易整合( 5 ) 构筑成本低 ( 6 ) 管理成本低( 7 ) 提供“协作性”。 正是由于以上优点及成熟的i n t r a n e t 技术，才使得i n t r a n e t 在企业中 应用并发挥效益成为可能，就高等教育界来说，校园i n t r a n e t 网络信息系统 i n t n m o t i n t e m e t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化概论 的理想模式是建立在i n t e r n e t i n t r a n e t 网络技术基础上、实现规范化建库 联网、能进行多种形式的信息共享、具有决镱支持功能，并能充分实现办公 自动化的互联、互操作、可扩展的开放式系统。 1 2 课题的来源及研究背景 i n t e r n e t 与w e b 技术的出现彻底改变了人们获取信息与交流信息的方 式，校园网可以理解成“利用i n t e r n e t 技术与标准建立起来的校园信息管理 与信息服务系统”。它将覆盖从教学、科研到管理的所有领域它将涉及教师 教学、学生学习、科学研究与学校管理的全过程，因此人们也已深刻地认识 到校园网的建设将对大学的教学与管理带来革命性的变化。作为大学研究生 的教学管理机构的研究生处必须高度重视自身办公自动化与信息服务系统的 建设。 研究生处办公自动化与信息服务系统建设的目的是为研究生处建立高 效、科学的现代办公与管理体制提供重要的信息化基础，成为综合性、研究 型、开放式的一流大学的信息化建设与系统的莛要组成部分。 近年来，大学的校园网的建设纷纷启动。研究生处的各个办公室都普遍 使用了微型机，有些已经组建了局域网，开始了各自事务处理方面的应用。 这项工作的开展一定程度上促进了各个办公室的管理制度的规范化建设，提 高了各部门的办公效率。但是由于受当时技术条件与认识的限制，各个部门 的办公自动化工作都是针对各自内部的事务处理，相互之间普遍存在标准不 一致、各自为政的现象，难于集成为统一的、能服务于整个研究生教育管理 工作的数字化办公系统。信息共享程度与信息利用率低，极大地影响着校内 各院系与研究生处、处内各办公室以及各校研究生管理部门之间的信息交 流、信息共享与信息利用。目前，各个部门的不少管理环节的信息传递与事 务处理仍然由人工完成，因此容易出现“数出多家”，基础数据不一致容易 造成工作疏漏与错误；由于院、系与研究生处，以及研究生处与上级主管部 门的大量信息交换仍然需要人工参与完成，因此难以及时沟通情况，无法高 效协同工作：由于各种基础数据与工作流程多数是分离的，缺乏准确的培养 过程的数据，因此难以实现对研究生处管理工作过程的监控与评估。尽管目 前校园网的建设中，很多研究生管理部门都使用w e b 技术建立了各自的站 点，使信息发布与信息共享的途径与范围得到了明显地改善，但多数w e b 站 点的建立仍处于相对独立的阶段，没有实现与处办公自动化系统的统设计 与开发因此还没有从根本上解决上述问题。要根本解决这个问题决非一朝 2 i n t n m c c b m t e a t m t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化 一夕的事，随着计算机技术、网络技术的广泛应用，以及研究生教育管理中 先进管理思想的引入，在各个学校校园网建设的基础上建立等效、协调、集 成的研究生处办公自动化与信息服务系统已是势在必行，这也是从根本上提 高办公效率与管理水平的有效途径。 目前，我校研究生处现有的招生、教务两个管理信息模块都只实现了部 分功能，并且相互之间是孤立封闭的，基本是各自单机运行，处内各办公室之 间的信息和数据交流需要通过软盘或手工制表，与各院系所的信息交流也是 通过手工抄录、整理，然后发送。这样使得数据一致性、完善性差，信息不 能共享，而研究生教育各个环节的管理又是相互衔接不可分割的，如何实现 信息共享、有机结合、快速准确地提高工作效率，是目前的当务之急。为适 应我校研究生处的工作需要，为申请成立研究生院创造有利条件，我们将在 现有的系统的基础上开发完整的研究生网上综合管理信息系统，实现研究生 招生、培养到毕业、学位管理工作的计算机全程信息管理。 1 3 国内应用情况 校园弼的建立与应用已经相当普遍，全国已有几百所大学建立了自己的 校园网，给教学和科研工作都带来了勃勃生机。许多高校已经开始建设行政 管理系统以求充分利用网络资源，特别是最近。随着数据库技术以及多媒体 技术的发展和因特网的广泛应用开始走向新的高度，一般采用客户服务器如 体系结构( c s ) ，实现真正的信息共享和网络管理。但从主体水平而言，用系 统的观点将招生、培养、学位等各管理部门综合考虑、统筹规划的系统不 多，投入实际使用的就更少。多数系统还是为完成某种特定业务或某个具体 任务而设计的，如国务院学位办下发的学位授予报盘系统，华东她区研制的 就业信息管理查询系统清华大学管理学院开发的就业管理信息系统，江西 省开发的招生管理信息系统及招生目录编辑系统、国防科大开发的招生管理 信息系统等。这些系统都非常优秀，但缺点是条块分割，各管理一套。其实 在这些系统中有大量的信息是相同或是相通的，条块分割的模式必然导致相 同的信息在研究生管理部f 1 的各子部f 1 之间重复录入，并且同一信息在各子 部门之间的描述也会有差异，还存在数据不一致的隐患，即某个部门的信息 改动后，而其他部门并不会立即得到反映。另外，北京大学的研究生教育管 理系统、华中理工大学的研究生教育综合管理信息系统虽然实现了各子系统 的集成，但是因为这两所学校都已成立了研究生院，他们根据具体情况开发 的适合自己学校的综合性系统，与我校研究生处的日常管理工作的流程很不 3 i n t m n e v l 舭m e t 环境下的学位管理信息系统的设计、荑现及性能优化概论 一致，因而并不适用。基于这样的情况下，我们决定开发出适合本校实际情 况的研究生网上综合管理信息系统。f t 2 1 3 1 1 4 数据库应用系统的性能优化 1 问题的提出 开发一个应用系统的目的是为了提高用户的业务处理效率，开发人员不 仅要使应用程序满足用户的业务需要，更重要的是保证系统具有怠好的性 能。可以说系统性能的好坏直接决定着应用系统成功与否。在实际情况中， 应用系统开发完毕时投入使用后，开发人员往往发现：随着系统的用户数和 系统包含的数据量刷增，系统的性能产生了很大的波动，主要表现在系统的 响应速度不尽人意。因此，如何优化应用系统，提高系统运行效率是开发人 员亟待解决的的问题。 2 应用系统性能指标及优化原则 评价一个数据库应用系统性能的指标是：系统响应用户查询的时间；数 据库服务器的吞吐量( 每秒的事务处理量) 和并行处理能力；数据完整性和 安全级别以及日常运作的开销等因此，数据库应用系统优化的原则是：( 1 ) 尽 量减少系统的瓶颈，网络i o 和网络的信息( 数据) 传输量。( 2 ) 在c l i e n t 与s e r v e r 之间合理缝分布应用系统的功能，使两端韵工作负载达到平衡。( 3 ) 性能良好的c s 应用系统的硬件基础是：支持较宽带宽的网络；有快速 c p u ，快速硬盘，大容量内存，支持并行多处理的数据库服务器；快速c p u ， 足够内存的客户机。因此，为实现系统最优化性能必须对系统的软、硬件配 置，鼹络方案，应用程序等各个方面进行精心设计和规划。 4 h l 仃习n e i ，i _ l 蜘喊环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化分布式应用系统的多层体系结构 第二章分布式应用系统的多层体系结构 2 1 分布式应用系统计算模型的发展变化 1 主机系统( h o s t ) 主机系统是以一台主要机器为中心的多用户系统。在这种体系结构中用 户通过与主机相连的字符终端( 或仿真终端) 在主机系统的管理下共享主机 的内存、外存、中央处理器和输入输出设备等资源，提供了高度的集中控 制。这种模式的优点是可靠性和安全性好。但易用性差，过于封闭，系统伸 缩性较小。 2 工作站文件服务器结构( w o r k s t a t i o n f i l es e r v e r ) 工作站文件服务器是由p c 机与传统的网络技术相结合而成，它能使各 工作站共享文件服务器上的文件和设备，并以此为基础实现相互数据交换。 数据集中存放在文件服务器中，用户可通过不同的平台存取。局域网的兴起 就是以这种方式为基本工作方式的。这种方式具有一定的伸缩性，但雉以对 多用户要求共享数据的应用提供足够的服务。 3 客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 结构 文件服务器结构是在七、八十年代发展起来的，w f 计算模型存在的问 题导致了客户服务器模型的诞生。基于传统客户服务器模型的系统有两个 主要部件：服务器( s e r v e r ) 和客户应用程序( c l i e n t ) 。服务器负责有效 地管理系统的资源。如管理一个信息数据库。其主要工作是当多个客户并发 地请求服务器上的相同的资源时，对这些资源进行最优化的管理。客户应用 程序是系统中提供用户与服务器进行交互的部件。它把集中管理模式转仡为 一种服务器与客户机负荷均衡的分布式计算模式，因为客户和服务器将应用 的处理要求台理划分，使客户发送，请求和分析从服务器接受的数据，从而 解决了执行效率及容量不足的问题，减轻了服务器的负担，改善了系统性 能。】 2 2c 1 i e n t s e r v e r 结构 基于网络数据库技术发展起来的c l i e n t s e r v e r 计算模式是9 0 年代以来 比较流行的一种分布式处理网络模式，具有广泛的应用领域，已成为管理信 息系统的一种重要的体系结构形式，其系统结构如图2 1 所示。 5 i i l 仃l m 曲t 州蜮环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化 分布式应用系统的多屠体系结构 第三方开发工 具或用户应用 网络通信接口 d b m s 交互应用接口 m d i 交互图形接口 翥麓擎具l a k 呲 或用户应用l 网络通信接口 d b m s 交互应用接口 m d i 交互图形接口 结果数据 网络通信管理 d b m s 管理 服务器管理 d b m s 图2 1c l i e n t s e r v e r 体系结构图 网络 s e r v e r 从整体上看，与其他计算模式相比，c s 结构充分发挥了网络设备的主 观能动性，具有如下独特的优点： 1 系统的联机事务处理能力大大提高 采用c s 结构，使m i s 系统合理划分数据和功能，均衡分配c 1 l e n t 和 s e r v e r 上的负载，减少了网络传输。能为联机事务处理提供高的事务吞吐 量、短的响应时间，并且增加了用户数量。 2 系统的开放性和可扩充性能增强 基于c l i e n t s e r v e r 结构的d b m s 采用开放的s e r v e r 接口软件，使不同 协议的两个c 1 i e n t 应用软件可以通过s e r v e r 联接，使m i s 系统的开放性和 易扩充性增强。 3 系统数据的安全性增强 由于采用c l i e n t s e r v e r 结构的m i s 系统中，数据的各种操作和维护均 在s e r v e r 端进行，而用户在c l i e n t 端根据授权范围来使用s e r v e r 以及其上 的各种数据，这样为系统提供了强有力的数据安全保证。同时，对数据的可 靠性管理及恢复也带来方便。 6 i n t r 曲c g i n t e m e t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化 分布式应用系统的多层体系结构 c l i e n t s e r v e r 模型经过1 0 余年的发展，在企业中得到广泛的应用，但 人们在使用实践中发现在c s 模式下开发的应用系统也有一些方面尚不够完 善，不能适应不断增长的多方面需求，主要体现在以下几点： 1 封闭式系统，不同系统之间无法交流： 2 用户界面风格不统一，使用繁杂，不利于推广使用： 3 无法包容已有系统，造成重复投资； 4 缺乏系统性和具有前瞻性的结构框架 由于c 1 l e n t s e r v e r 结构体系的不足，人们试图寻求一种合适的解决方 案。w e b 技术的出现，使得分布式应用系统的体系结构有了第三次飞跃，两 层的c s 结构变成了三层c s 结构。咖 2 3 三层应用体系结构 2 3 1 三层应用体系的基本结构 三层应用体系结构将应用的三部分( 表示部分、应用逻辑部分、数据访 问部分) 明确地进行分割，使其在逻辑上各自独立，并且单独加以实现。简 单地说就是在客户端和服务器端之间增加一个中间层，把主要的业务逻辑转 移到中间层上。三层体系结构可以表示如下： 第一层：表示层( 客户机) 。前端用户接口，完成基本的规则验证、数据描 述和显示以及查询生成等功能。 第二层：功能层( 应用服务器) 。存储了应用程序的所有事物规则，负责与 数据库服务器交互数据； 第三层：数据层( 数据库服务器) 。允许用户访问数据服务，负责数据处理 逻辑，相当于应用系统的中心数据仓库。 2 3 2 三层应用体系结构的功能 客户 客户是应用的用户接口部分，负责用户与应用程序的交互。它接受用户 的输入、请求，将结果以适当的形式( 如图形、报表) 返回给用户，常以 g u l 界面表现出来。 7 如h 帅叫眦环境下的学位臂理信息系统的设计、实现厦性能优化分布式应用幕统的多层体系结构 与两层c s 结构的客户部分相比，三层c s 结构客户的功能更加简洁清 晰大部分的应用逻辑部分被移植到应用服务器上。但简单的应用逻辑处理 和数据库访问仍然可以在客户上实现，以获得较高的效率。 客户的g u i 界面应当易于生成和修改，尽量与其他两层保持独立，以适 应应用的变化。 应用服务器 应用服务器是应用逻辑处理的核心，它是具体业务的实现。 应用服务器和客户间的数据交往应尽量简洁客户将请求信息发送给应 用服务器。应用服务器返回数据和结果。应用服务器一般和数据库服务器有 密集数据交往，应用服务器向数据库服务器发送s q l 请求，数据库服务器将 数据访问结果返回给应用服务器。此外，应用服务器也可能和数据库服务器 间没有数据交换，而作为客户的独立服务器使用。应用逻辑变得复杂或增加 新的应用时，可增加新的应用服务器它可与原应用服务器驻留于同一主机 或是不同主机上。 数据库服务器 数据库服务器以传统的基于s o l 的肺m s 实现，完成数据的存储、数据的 访问、数据的完整性约束等。 2 3 3 三层c s 结构的优点 与两层c s 结构相比三层c s 结构有以下几个方面的优势。 ( 1 ) 伸缩性 灵活的硬件系统构成使各部分可选择与其处理负荷和处理特性相适应 的硬件。例如，应用初始阶段，可采用一台u n i x 工作站作为服务器，将应用 服务器和数据库服务器配置于此台工作站上。随着应用的发展，可以追加一 台或多台工作站作为应用服务器。 ( 2 ) 可维护性 三层c s 结构中，各层相对独立，可以并行开发，客户端只需要关注用 户界面，而且与其它客户共享相同的数据访问模块，从而使客户端大大减 肥，维护也相对简单。 ( 3 ) 安全性 应用逻辑和最终访问数据库大多由应用服务器实现，对用户来说是透明 的。保证了系统的安全性，并且减少了网络上的数据流量。 i l i 州i r i 胁吐环境下的学位管理信息系统的设计、实现厦性能优化分布式应用系统的多层体系结构 2 3 4b r o w s e s e r v e r 结构 在i n t e r n e t i n t r a n e t 环境下，由于客户机是通用的浏览器，也就构成 了b r o w s e s e r v e r 这样一种特殊的三层结构。它是一种基于m 札的w e b 应用 程序，便于构造通用的客户端。每个w e b 页面所下载的h 1 札代码都是纯描述 性的，不含自己的处理逻辑，只含有w e b 浏览器显示时需要的信息。只有在 包含表格时，才允许输入数据，并提交给服务器端应用程序，换言之，它所 构造的b r o w s e s e r v e r 应用的用户接口是非常基本的，是根据用户的请求动 态下载的。因而除浏览器外，界面、应用和数据代码都没必要安装在客户 端，这样，困扰c l i e n t s e r v e r 体系结构的软件分发问题在b r o w s e r s e r v e r 结构下就不复存在了。 b r o w s e s e r v e r 是由表示层( b r o w s e r ) 、功能层( w e hs e r v e r ) 与数据库服 务器( d bs e r v e r ) 构成的三层分布式结构。 b r o w s e 端只有b r o w s e ，一般没有应用程序，借助于j a v aa p p l e t 、 v b s c r i p t 、j a v a s c r i p t 、a c t i v e x 技术可以处理一些简单的客户端处理逻 辑，显示用户界面和w e bs e r v e r 端的运行结果。 w e bs e r v e r + t r a n s a c t i o ns e r v e r 端的负责接受远程或本地的数据查询 请求，然后运行服务器脚本，借助于c g i 、a d o 等中间部件把数据请求通过 o d b c 发送到i ) bs e r v e r 上以获取相关数据，再把结果数据转化成h t m l 及各 种脚本传回客户的b r o w s e 。 d bs e r v e r 端负责管理数据库，处理数据更新及完成查询要求、运行存 储过程，可以是集中式的也可以是分布式的。 w e bb r o w s e 与w e bs e r v e r 之间的关系就类似于主机终端结构中的两者 之间的关系，w e bs e r v e r + t r a n s a c t i o ns e r v e r 与d bs e r v e r 之间的关系就 像c 1 i n e n t s e r v e r 结构中两者之间的关系。 在三层结构中，数据计算与数据处理集中在中间层，即w e b s e r v e r + t r a n s a c t i o ns e r v e r 这一层由于中间层的服务器的性能容易提 升，所以在i n t r a n e t 下的三层结构可以满足用户的需求。但这种结构对数据 库服务器提出了高要求。从管理的角度来看，程序代码的维护、数据库的备 份虽然可以在服务器端执行，但这种三层结构对网络带宽是有一定要求的， 因为客户端每次要求获取的数据和反馈信息都要通过网络与服务器联系。 采用b r o w s e r s e r v e r 结构作为企业应用系统开发及实施方案有以下特 点： 9 i n 妇扯l ，i n t 印试环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化分布式应用系统构多屠体系结构 ( 1 ) 易用性好：用户使用单一的b r o w s e 软件，通过鼠标即可访问文本、图 象、声音、视频及数据库等信息，适合非计算机人员使用。 ( 2 ) 易于维护：由于用户端除了标准浏览器之外无需专用软件，系统的维护工 作简单。 ( 3 ) 信息共享程度高：h t m l 是数据格式的一个开放标准，目前大多数流行的 软件均支持h t m l ，同时m i 虹技术使得b r o w s e r 可访问除h t m l 之外的多种格 式文件。 ( 4 ) 扩展性好：b r o w s e s e r v e r 模式使用标准的t c p i p 、h t t p ，能够直接接入 i n t e r n e t ，具有良好的扩展性。 ( 5 ) 安全性好：通过配备防火墙，将保证现代企业网络的安全性。 ( 6 ) 广域网支持；无论是p s t n 、d d n 、帧中继，x 2 5 、i s d n ，还是新出现的 c a t v 、a d s l ，b r o w s e s e r v e r 均能与其共”舞”。 ( 7 ) 保护企业投资：b r o , s e s e r v e r 模式由于采用标准的t c p i p 、h t t p 协 议，它可以与企业现有网络很好的结合。 当然b r o w s e r s e r v e r 结构也有其缺点：w e b 动态技术不够成熟，其在灵 活性、安全性、效率方面仍存在着诸多问题，而且各种标准有待统一，如各 厂家发布的动态协议互不支持，浏览器之争等；目前的b s 技术使客户端的 计算能力得不到充分发挥，也在联机事务处理方面支持不够。n ” 2 5 小结 本章通过探讨了分布式应用系统计算模型的发展变化，在分析了两层 c s 结构的优点和缺陷的基础上，阐述了三层c s 模型的体系结构和实现方 法，并进一步分析了在i n t e r n e t i n t r a n e t 环境下的b r o w s e s e r v e r 这样一 种特殊的三层结构。 1 0 i l l h 柚e f i r 鹏n l e c 环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性能优化学位管理信息于最统神构筑 第三章学位管理信息系统的构筑 3 1 研究生网上综合管理信息系统的简介 3 1 2 研究生管理的工作流程 研究生处完成招生到毕业一整套管理工作，任务多、涉及面广、流程复 杂。从报考研究生开始，涉及到招生、入学、日常管理、学籍管理、申请答 辩、授予学位到毕业分配等多项工作。研究生管理的工作流程和信息流程如 图3 1 所示： 图3 1 研究生招生、培养、学位管理工作流程图 3 1 3 系统的功能模型 根据我校研究生处研究生管理工作的具体流程，在对处内现有系 统的基础上重新定义了研究生网上综合管理信息系统的功能。研究生网上 综合管理信息系统是以招生、培养、学位、日常管理等子系统为主 体，辅以信息输入、系统维护等于系统，它们之间既有联系又各自独 立，通过局域网实现数据共享、信息交换，由此组成一个完整的、相 辅相成的综台性研究生管理信息系统。 i n a p t i n m e t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现厦性能优化学位管理信息于系统的构筑 3 ，2 学位管理子系统的分析、设计与实现 学位办公室主要负责学位授予，学科建设，学位授权点评估，博、硕士 生指导教师资格评审，博、硕士学位论文送审，优秀博士学位论文评审、同 等学历人员申请硕士学位、研究生档案管理工作。 研究生学位管理子系统是研究生网上综合管理信息系统下的 一个子系统，它与招生管理子系统、培养管理子系统、日常管理子系 统一起，通过计算机局域网集成为个完整的网上综合信息管理系 统。 子系统的详细设计是通过对于系统相关业务的详细调查，结合子系统 的需求和可行性，确定子系统的功能、性能、信息、资源和组织机构的需求 和目标。 3 2 1 系统的体系结构 信息系统的选型 从上一章对信息系统模式演变过程的分析，我们知道客户机服务器( c s ) 模式代替原来的文件服务器模式而成为目前的主流结构，而浏览器服务器 ( b s ) 模式则成为近两年来网络界的后起之秀，并有取代c s 之势。这样，在 两种模式并存的情况下，对信息系统的开发者来说，就有一个系统结构选型 的问题。c s 与b s 这两种模式是各有其优缺点，完全采用一种模式都会牺 牲另一种模式的优点。为将这两种模式的长处都利用起来，一种互补型的模 式设计如图3 2 ： 图3 2 所示的是一种基于c s 和b s 的混合模式，在这种模式下，c s 和b s 共享数据源。在具体的应用设计时将联机事务处理要求比较高的部 分以c s 形式处理，如数据维护、数据分析，而将事务比较简单的部分以 b s 形式处理，如数据查询。可以说这是种能扬两者之长而又避两者之短 的模式。这种针对事务复杂程度而分别采用不同模式的方法，既能满足用户 的需求。又能同时增加系统的可维护性和易用性。只是对开发人员而言，增 加了开发的工作量。 i n t x b n a i n t c m 吐环境下的学位管理信息系统的设计、实现殛性能优化 学位曾理信息子系统的构筑 图3 2 一个基于c s 和b s 的混合模式 针对我校及研究生处的具体情况，研究生网上综合管理信息系统被划分 为内部( 研究生处) 使用的c s 系统( 利用其稳定性、安全性及高效率的特 点) ，主要以事务处理为主：外部( 校内和校外的师生) 使用的b s ( 利用其高 可维护性、跨平台性的特点) ，以公共查询和信息发布为主。通过两种体系 结构的有效集成，最大程度的发挥两种各自的优势。 3 2 2 学位子系统的结构设计 通过对系统设计的目标进行分析，我们将学位子系统划分为信息管理、 信息服务与辅助决策三大部分，其结构如图3 3 所示。 1 3 h l 妇n 咖n m 毗环境下的学位管理信息系统的设计、实现及性睢优化学位管堡焦息子系墼! ! 塑塑 图3 3 系统逻辑结构 管理信息部分主要实现事务处理，数据查询与制度等日常管理功 能：信息服务部分为校内、校外及国外用户的信息浏览与交流提供服 务：辅助决策部分为数据分析、决策的制定提供支持，它将管理信息 部分与信息服务部分有机地构成一个集成系统。 3 2 3 系统功能设计 学位办公室主要执行研究生的学位资格申请审核、学位评定、学位授予 情况的统计分析及学位质量评估。根据学位办公室的工作流程与职责- 我们 将学位管理子系统的管理信息部分划分为学科建设、学位授予、综台管理和 系统维护四个功能模块，现分别说明如下： 1 学科建设：明确学科建设方向，实施对专业、导师的教学、科研 成果、师资队伍、实验技术条件以及研究生的培养等情况进行综合管 理、统计、分析，实现学科建设的规划战略。 学科申报 ( 1 ) 硕士点申报 完成申请硕士学位授予权的学科、专业的基本信息的录入，汇总 申请专业的近年来的科研成果、在研项目等情况，从导师基本信息库 中调入学术带头人的性别、年龄、技术职务等基本情况，并按一级学 科进行分类归总，实现多种形式的查询，生成申请增列硕士点汇总统 计报表，完成向国家教委的数据上报。 ( 2 ) 博士点申报 完成申请博士学位授予权的学科、专业的基本信息的录入，汇总申请的 专业的近年来的科研成果、在研项目、出版专著、培养研究生人数等情况， j 4 1 1 l 椭m e 叽n 曲t 峨环境下的学位管理信息系统的设计、宴现及性能优化学位管理信息予系统的构筑 并从博导基本信息库中调入学术带头人的性别、年龄、技术职务、培养研究 生数目等基本情况。按一级学科进行分类归总，实现多种形式的查询生成 申请增列博士点汇总统计报表，通过数据库转换生成上报软盘。 ( 3 ) 招收培养博士学位研究生计划管理 完成招收培养博士学位研究生计划的录入、查询和维护，一方面 将该部分通过数据库转换后生成软盘上报国家教委。 学科评估 ( 1 ) 硕士学位授权点评估管理 主要是对我校现有的硕士学位授权点评估信息进行处理，从硕士 学位授予权申报库中导入授权点的基本情况，通过专业代码匹配完成 授权点现有研究方向、在研项目等辅助信息的补充录入；同时从培养 子系统中得到授权点的课程设置情况，统计分析近年来授权点的招生 与授学位情况，生成完整的评估报表，实现对硕士学位授予质量的全 面检查与评估。 ( 2 ) 博士学位授权点评估管理 主要是对我校现有的博士学位授权点评估信息进行处理，从博士 学位授予权申报库中导入授权点的基本情况，汇总授权点现有研究方 向、在研项目、学术队伍、科研成果、研究生培养等各类信息，通过 统计分析生成完整的评估报表与上报软盘，实现对博士学位授予质量 的评估。 导师遴选 ( 1 ) 博士生导师参评资格审查人员情况统计 完成新申请的博士生导教师信息的输入、查询、维护工作，产生 博士生指导教师资格申报表。 ( 2 ) 导师岗位工作情况统计 对现有的导师的工作情况信息进行管理，包括以下几个方面：导 师的基本情况，如编号、性别、姓名、年龄、学历等：导师的科研情 况，如导师曾承担的科研课题、课题类型、成果及获奖情况；导师指 导研究生情况，包括所带研究生数量、质量及研究生毕业分配情况 等。通过对导师工作情况的审核与评定，合格者自动转入下一年度导 师库，同时生成导师数据上报盘，不合格者被筛选出下一年度导师 痒。 2 学位授予：执行研究生的学位资格申请审核、学位评定、学位授予 情况的统计分析及学位质量的评估。 i n l r a n e t i n t c r a e t 环境下的学位管理信息系统的设计、实现厦性能忧化学位管理信息予系统的构筑 授予硕士学位人员( 学位研究生) 信息管理 从招生子系统导入当前年度毕业生的基本信息，从培养子系统导 入学位研究生的在校成绩、中期考核等情况，同时系统自动生成学位 证书编号、写入授予学位日期，汇总这些信息得到年度硕士学位授予 完整情况：实现按组合条件、任选字段的综合查询，并通过统计分析 得到学位授予名单、学位登记表、颁发证书名册、学位授予人员名单、毕业 证书登记表、学位证书登记表、学位授予表决票、授予学位决定书等备式报 表及上报软盘，一并上报国务院学位办、省教委等主管部门。 授予硕士学位人员( 同等学历) 信息管理 完成同等学历人员申请硕士学位应提交材料登记表，调用招生、 培养子系统的同等学历人员的其他详细信息，汇总后产生年度学位授 予情况报表，同时通过数据库转换生成软盘，一并上报国务院学位 办、省教委等主管部门。 ( 3 ) 授予博士学位人员( 学位研究生) 年度学位情况 从招生子系统导入当前年度毕业生的基本信息，从培养子系统导 入学位研究生的在校情况，系统自动生成学位证书编号、从软盘导入 博士在校期间的科研成果汇总这些信息得到年度博士学位授予完整 情况：实现多种功能的自由查询，并通过统计分析得到学位授予名 单、学位登记表、颁发证书名册、学位授予人员名单、毕业证书登记表、学 位证书登记表、学位授予表决票、授予学位决定书等各式报表及年度上报 软盘。 授予博士学位人员( 同等学历) 信