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西安建筑科技大学硕士学位论文 n e t 平台下w e b 系统构架研究及在煤炭行业的应用 专业：计算机应用技术 硕士生：赵会朋 指导教师：赵文静 摘要 论文简要概述了企业信息化建设的重要性，在分析韩城矿务局运销业务的现状 及问题的基础上，针对煤炭行业信息化建设的必要性和紧迫性，详细分析了煤炭运 销业务的特点。结合韩城矿务局煤炭运销系统的开发，进行了基于n e t 平台w e b 系 统的研究与应用。 论文首先综述了多层应用程序的体系结构，分析并比较了目前多层分布式应用 的主流平台，即s u n 公司的j 2 e e $ 1 微软的n e t ；然后，介绍了作为互联网数据交换 统一格式的x m l 的特点，探讨了w e b 服务在软件开发中的地位、相关规范及技术。 分析了w e b 应用的工作模式，并重点介绍了n e t 中服务器端组件技术a s p n e t $ 1 数 据库访问技术a d o n e t 的技术特征；最后，将以上理论的研究结果应用于煤炭运销 系统的总体结构设计，并以其中几个模块为例，介绍了本系统具体实现所采用的关 键技术。 关键词：n e t 框架；w e b 应用：煤炭运销；信息系统 w e ba r c h i t e c t u r er e s e a r c hb a s e do n n e ta n di t sa p p l i c a t i o n i nc o a lb u s i n e s s s p e c i a l t y ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y n a m e ：z h a o h u i p e n g l n s t r u c t o r ：z h a ow e n j i n g a b s t r a c t t h i st h e s i ss e t s e m p h a s i s o nt h e i m p o r t a n c e o fi n f o r m a t i o n a l i z a t i o ni n e n t e r p r i s e st h r o u g ht h er e s e a r c ho nt h ep r e s e n tc o n d i t i o n s ，e x i s t i n gp r o b l e m si n h a n c h e n gc o a lb e a r e a u ic o m b i n a t i o nw i t hs y s t e md e v e l o p m e n ti nc o a lt r a n s p o r t a n ds a l e s m a n a g e m e n t ，i tp r o v i d e sas p e c i f i c r e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no nw e b s y s t e mb a s e do n n e t f r a m e w o r k a tf i r s t ，i ta r i a l ) r s e sm u l t i - l a y e r e da p p l i e dp r o g r a m ，c o m p a r e st h ed i s t r i b u t e d m a i n - s t r e a mp l a t f o r m t h a ti sj 2 e ea n d n et t h e ne x p l a i n st h ef e a t u r e so fx m l s e r v e da si n t e r n e td a t ae x c h a n g eu n i f i e df o r m a tt of u r t h e rt h ew e bs e r v i c ep o s i t i o n ， r e l e v a n ts p e c i f i c a t i o na n dt e c h n o l o g yi ns o f t w a r ed e v e l o p m e n t i na d d i t i o nt ow e b w o r km o d e l ，i ts t r e s s e st h e i m p o r t a n c eo fa s p n e ta n da d o n e t f i n a l l yi t a p p l i e st h ea b o v et h e o r yi nt h ec o a lt r a n s p o r ta n d s a l e ss y s t e md e s i g n ，a l s od i s p l a y s t h ek e yt e c h n o l o g yi nr e a l i z i n gi tw i t hs o m em o d u l e s k e yw o r d s ：n e t f r a m e w o r kw e b a p p l i c a t i o n c o a lt r a n s p o r ta n ds a l e si n f o r m a t i o ns y s t e m i i 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已 申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志 对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关 责任。 论文作者签名：冬歪讯 日期：掣刀争弓t - 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论 文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文 被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以 采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者签名：冬歪只r 导师签名： 注：请将此页附在论文首页。 日期：如。呼罗步 西安建筑科技人学硕士学位论文 n e t 平台下w e b 系统构架研究及在煤炭行业的应用 第一章综述 1 1 课题的提出 在竞争激烈的国际、国内市场中，信息化建设是我国工业，特别是煤炭工业把 握机遇，迎接挑战的关键因素。一方面，及时、全面、准确的信息是政府管理部门 进行科学宏观调控，制订相应政策，保护行业利益的基础；另一方面，企业把握市 场动向，提升企业管理水平需要信息的支撑。企业在信息不充分的条件下能取得谈 判或竞争的优势将是难以想象的。因此构建一个高性能的、以现代经营理念和先进 技术为基础的企业管理信息系统迫在眉睫，势在必行。目前，i n t e r n e t i n t r a n e t 技术正 在改变着人们的管理思想和对信息产业的观念，并为企业信息化建设提供了最简捷， 而又有效的手段。有人这样预言：“一“个企业如不能在近期建立自己的i n t r a n e t 并与 i n t e r n e t 相联，下个1 0 i f - 它将退出商业”。利用互联网作为信息传输的工具，通过互联 网，企业数据可以及时上传汇总，经过分析整理的信息又能够迅速的传输到企业， 对企业生产、经营进行有益的指导，提高竞争优势。 企业在信息化建设的过程中曾把企业管理信息系统在事务处理、信息管理和决 策支持三个层次上分为多个子系统，形成各个管理机构( 部门) 之间信息流动的数据流 程图。而每个管理机构和管理人员在各个数据流的交汇点上从事着各自信息的利用、 加工处理和发布的职能。正如托夫勒在权力的转移一书中所说“文件架涨破了” 的今天，处于各个信息交汇点上的人们常常望数据而兴叹，面对数据的海洋而手足 失措，每天急于向领导提供没有经过科学分析的甚至是不准确的数据。根据w e b 的 观念，每个节点上部门( 公司或机构) 必须尽可能地向网上公布最简洁而又一目了然 的，并能够反映自己精华的信息。同样，企业中处于信息流每个交汇点上的部门都 必须照此办理。具体地说各管理部门都有自己的丰页h o m e p a g e 年n 最新、最有创造性 的信息发布。这些分布于企业内w e b 上的颗颗明珠使系统的信息流一目了然，使对 信息系统建设来说最困难而对企业又最有用的决策支持系统( d d s ) 变得线条清晰而 且很容易地发挥作用。 w e b 技术的出现和发展给当今世界信息产业的发展注入了强大的活力。随着 i n t e r n e t 的飞速发展，w e b 浏览以其简便的信息获取方式、统一的客户端界面和丰富 西安建筑科技大学硕士学位论文 的功能日益为人们所接受。w e b 系统为实际应用提供了“瘦客户”的体系结构，是基 于浏览器的客户可以与i n t e r n e t 资源进行有效交互，并且不需要在客户端进行复杂的 应用配置工作。因此，w e b 系统正成为企业经营的基本平台。 1 2 课题的研究意义 传统的应用系统模式是“主机终端”或“客户机服务器”，客户机服务器 ( c l i e n t s e r v e r ，即c s ) 系统的结构是指把一个大型的计算机应用系统变为多个能互为 独立的子系统，而服务器便是整个应用系统资源的存储与管理中心，多台客户机则 各自处理相应的功能，共同实现完整的应用。随着i n t e r n e t 的发展壮大，这些传统模 式已经不能适应新的环境，于是就产生了三层或多层分布式应用系统，即所谓的“浏 览器朋务器”( b r o w s e r s e r v e r ，即b s ) 结构、“瘦客户机”模式。在这种体系结构中， 客户机只存放表示层软件，应用逻辑包括事务处理、监控、信息排队、w e b 服务等 采用专门的中间件服务器，后台是数据库。在多层分布式体系中，系统资源被统一 管理和使用，用户可以通过网格门户( p o r t a l ) 透明地使用整个网络资源。 随着i n t e r n e t 与w e b 技术的飞速发展，软件开发的难度正逐步加大，现有的开发 平台和开发环境与技术，不论是从开发技术上还是从开发模式上，越来越无法满足 i n t e r n e t 时代需要的基于w e b 的应用程序和w e bj 务。就是在这种环境下，微软推 出n e t ，以其作为一个理想化的未来瓦联网环境，支持下一代i n t e r n e t 的可编程结构。 我们有必要对其进行跟踪、分析，以了解其技术进展情况，这不仅具有理论意义， 更对今后软件开发有指导意义。把这些研究推广应用于企业、电子商务等领域，可 以更好的服务于社会，带来显著的经济效益和社会效益。 1 3 我国煤炭行业信息化建设 1 3 1 现状及问题 煤炭行业产业集中度低，各企业地处偏远地区生产经营条件差。目前，煤炭行 业的信息化程度普遍较低，大多数煤矿仍处于人工统计汇总的阶段，加上机构不断 地调整，职能不断地变换，工作人员不能相对稳定，企业的统计不全或断档，致使 统计汇总1 ：3 径不一。，数据不全，信息滞后，信息收集效率不高，统计过程中人为失 误较多。准确的煤炭行业信息是政府制订发展规划和宏观动态调控决策的必需依据， 对国家能源安全和国际市场供求有着重要的作用。及时、准确的煤炭行业统计资料 是煤炭企业生产、经营决策的必要信息。煤炭行业信息工作的现状已不能适应信息 化的发展趋势，加强煤炭行业信息化建设已经成为我国煤炭行业提升管理水平的迫 两安建筑科技大学硕士学位论文 切需要。 煤炭运销业务是煤炭企业面向市场的直接窗口，向前，需要接受用户的访问和 需求，同时，对市场( 用户) 变化进行敏锐掌握并能预测：向后，需要有数量充足、 品种结构合理和质量保证的货源支持，能够根据市场需求对各生产矿点的牛产进行 引导；运行中，需要对煤炭销售过程中的计划申报、计划审批、请发车、运输兑现、 市场分布、流向分布、总量与结构、货款结算及用户信用等等进行详细记录分析。 三个环节中每一项业务都有大量数字信息，这些数字从时间概念看，短期是业务状 况的直接反映，长期就能反映的业务格局、业务变化、业务趋势，直至反映工作业 绩的变化。能为销售工作制定科学、合理、符合实践运行的管理制度及考核办法等 提供决策支持。 1 3 2 煤炭运销系统的特点 煤炭运销系统应当是基于现代计算机网络和通信技术，将煤炭运销业务和管理 工作进行计算机化管理，同时，可以根据实际业务状况自动给出相应决策信息的综 合管理系统。从功能方面讲，系统的设计不仅应能最大限度的支持运销业务及其实 现过程中各种数据信息的处理和分析，还能依据相关数据信息给出相应的决策方案， 为高层领导和各职能部门在牛产、经营、指挥和决策时提供参考，从而提高运销中 心的业务水平乃至整个企业的竞争能力；从实用性、适应性、灵活性等方面，系统 应充分考虑和结合煤炭运销管理工作的实际，以及各部门计算机应用的水平和现状， 在充分保证高效实现系统各种功能的同时，最大限度地满足煤炭运销管理工作的需 求：从应用效果方面来讲，系统应当能够大幅提高工作效率、工作质量、管理层次、 决策水平，并为公司带来可观的经济效益；从开放性、可扩充性、可移植性和可维 护性方面讲，系统的建设应当严格遵循相关的协议和标准，采用面向对象和中问件 等先进的研发方法和技术进行开发，使系统具备良好的跨平台特性和互操作性，彻 底消除不同平台之间的差异所带来的不透明性和不兼容性；从安全、可靠性方面讲， 系统应当采用权限管理技术、数据加密技术、共享磁盘技术、关键部件冗余技术和 其它相关认证技术，使系统的安全、可靠性得到充分的保障；从实用性出发，要应 用计算机网络技术，使各类信息资源和软硬件资源无论地域如何分布，都可以得到 最大限度的共享和充分利用，可与上级主管单位、兄弟企业及各分支机构进行远程 连接，进行必要的信息交流和共享。 西安建筑科技大学硕士学位论文 w ! 日目- e 日_ i i _ 日_ ! 日! e e i _ _ e i e i i ! ! e _ - e 5 e _ _ _ _ 1 日_ i _ ! _ e _ i _ 目i l _ _ _ _ 目_ j i _ l ! e 日_ _ 一 1 4 论文的主要内容 以信息化推动煤炭工业化、带动企业现代化是项长期而艰巨的任务。论文论 述了信息化建设在煤炭行业中的作用，以及我国煤炭行业信息化建设的必要性和紧 迫性。本论文结合韩城矿务局煤炭运销系统的开发及实施，研究葺u 探讨了目前流行 的n e t 平台下w e b 系统的应用与发展。 论文对软件开发的体系结构及多层平台的相关理论进行了综述，深入研究了多 层分布式应用系统的主流平台及相关技术，并对目前流行的j 2 e e 和n e t 平台的相关 技术进行了详细分析、比较。介绍了作为互联网上数据交换统一格式的x m l 的特点， 并分析了其优势与不足。探讨了w e bj 务在软件开发中的地位、相关规范及技术。 随着i n t e r n e t i n t r a n e t 和w e b 技术发展，w e b 系统正成为目前企业经营的丰流平台，在 对w e b 应用的优势进行概述的基础上，通过对n e t 平台下煤炭运销系统的研究与开 发，对目前的w e b 应用体系结构进行了细致的分析。 论文基于n e t 系统构架，实现了煤炭运销系统的w e b 应用，介绍了系统中采用 的关键技术。从需求分析到系统实旄运行，对系统中主要模块的实现进行了详细的 阐述。 1 5 论文的体系结构 论文总体体系结构如图1 i 描述 西安建筑科技大学硕士学位论文 图1 1 论文总体体系结构 两安建筑科技大学硕士学位论文 第二章软件体系结构与开发平台介绍 2 1 双层系统到多层系统 2 i 1 问题的提出 在应用系统开发过程中，客户机n 务器( c s ) 结构得到了广泛的应用。其特 点是：应用程序逻辑通常分布在客户机和服务器两端，客户端发出数据资源访问请 求，服务器端将结果返回客户端。但c s 结构存在着很多体系结构上的问题，比如： 当客户端数目激增时，服务器端的性能会因为负载过重而大大衰减；一旦应用的需 求发生变化，客户端和服务器端的应用程序都需要进行修改，给应用维护和升级带 来了极大的不便；大量的数据传输增加了网络的负载等等。 应用系统只有向多层分布式转变，才能最终解决c s 结构存在的问题。在多层构 架下，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。 2 1 2 三层或多层体系结构 三层应用程序的起源早于w e b ，但w e b 极大地推动了三层应用程序的发展。最初 人们用a s p 、j s p 、p h p 等脚本程序实现浏览器客户端和服务器端的交互，这种结构 封装了简单事务逻辑的脚本程序，使得该程序可在w c b 服务器中运行，并完成诸如 数据库访问、安全认证、数值计算等任务，再把结果以h t m l 的格式返回给浏览器 客户端，而w e b , i 务器充当中间层完成商业逻辑计算。但是，这样的三层应用程序 也存在以下弊端：第一，包含有大量商业逻辑运算的脚本程序执行效率不高；第二， 脚本代码被嵌入至r j h t m l 标签中，尽管很多新技术提供简化的编程方式，但开发调 试效率仍然不高；第三，代码无法重用和移植；第四，以脚本代码的形式提供给用 户的程序不利于版权保护。除此以外，随着电了商务的快速发展，人们对应用程序 的要求也越来越高，比如远程调用、负载均衡、集中高效的事务和安全处理、集成 企业已有系统( 比如e r p ) ，以及最重要的“软件复用”和分布式计算，所有这些新 的需求都需要一个更为复杂的体系结构、更为细分的层次和功能更为强大的服务器 中间层来支持。 在多层分布式应用中，在客户端和服务器之间加入了一层或多层应用服务程序， 这种程序称为“应用服务器”。开发人员可以将应用的商业逻辑放在中间层应用服务 西安建筑科技大学硕f 学位论文 器上，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。这意味着如果需要修改应用程序代码，只需要对中间层应用服 务器进行修改，而不用修改成千上万的客户端应用程序。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。 2 1 3 服务器端组件体系结构 无论是三层还是多层体系结构，都需要一个强大的中间层。在这个中间层中运 行着服务器端组件，这些中间件( m i d d l e w a r e ) 完成大部分的企业计算。服务器端 组件需要有一个运行的环境，这就是应用服务器。应用服务器完成很多底层的工作， 如事务处理、安全性、线程调度、数据库连接池、组件之间的通信等。服务器端组 件体系结构如图2 1 所示 图2 i 服务器端组件运行环境一应用服务器 西安建筑科技大学硕士学位论文 2 2 实现多层应用程序的解决方案 2 2 1 构建开放互联网 从信息孤岛的p c 机到主机哑终端、客户主机模式到多层中间件分布计算，直 到今天的网络w e bj 务，计算机应用可能性的边界不断扩展。今天已经没有人怀疑 互联网的巨大力量，百联网正e t 益取代单一操作系统成为新的开发平台。 构建无缝互联网应用所面临的根本问题在于，互联网环境下操作系统以及应用 逻辑开发工具没有统一标准，于是，首先产生了操作系统与开发工具的选择问题； 其次，几乎所有开发都要依赖函数库或者说组件的调用，微软m f c 以及c o m 、j a v a 的j a v a b e a n ，都是开发人员熟悉的函数库。随着网络应用的发展，各厂商将传统组件 技术进行发展，如微软d c o m 、s u n 的r m l 等，以适应客户5 机局域网环境。但在 更加开放的互联网环境又出现了新的问题，在瓦联网环境中，组件调用处于一个高 度弹性的环境，现有的组件框架缺乏版本管理功能造成组件版本冲突，w i n d o w s 环 境中所渭的d l lh e l l 问题就是一个显例，无疑增加开发成本，降低开发效率。 试图统一操作系统存在很大难度，比较之下在应用逻辑开发层次实现开发工具 的无缝连接，是互联网环境下构建无缝应用更现实的途径。实现开发工具的统一可 以有不同的思路：一是所有开发都采用同一种开发语言而获得百联网环境的无缝应 用，这同使用一种操作系统一样不太现实。二是对不同操作系统平台，通过“中间代 码”实现不同开发语言的跨平台无缝集成，j a v a 就是该思路的产物。三是在不同主流 开发语言的基本语义要素，诸如数据表达方式、函数调用之间建立统一的转换规则， 在一个平台上实现不同开发语言的无缝集成，微软n e t 框架就是这种思路的产物。 很明显，后两者之间差别也很大。 s u n 与微软在众多i t 领域都可谓两个不同阵营的旗于，因此对于开发人员而言， 在新的一波技术浪潮扑面而来时，选择微软还是s u n 公司，无疑是一个需要慎重权衡 的选择。 2 2 2s u nj 2 e e 体系结构 j 2 e e 是s u n 公司提出的开发、部署、运行和管理基于j a v a 分布式应用的标准平台。 它以j a v a2 平台标准版( j 2 s e ) 为基础，继承了标准版的许多优点( 如“编写一次， 到处运行”) ，还提供了对e j b 、j a v as e r v l e t 、j s p 等技术的全面支持。j 2 e e 使用e j b s e r v e r 作为商业组件的部署环境，在e j bs e r v e r 中提供了分布式计算环境中组件需要 西安建筑科技大学硕士学位论文 的服务，例如组件生命周期的管理、数据库连接的管理、分布式事务的支持、组件 的命名服务等。 j 2 e e 用于实现应用服务器有其优势，它可以利用j a v a 语言自身具有的跨平台性、 可移植性、对象特性、内存管理等方面的性能，为应用服务器的实现提供一个完整 的底层框架。j 2 e e 中定义的各种服务，包括j s p 和i s e r v l e t 容器、e j b 容器、j d b c 、j n d i ( 名字目录服务) 、j t s j t a ( 事务服务) 、j m s ( 消息服务) 等，也分别为应用服 务器提供了各种支持。实现商业逻辑的e j b 组件可以更加高效的运行在应用服务器 中，用户可以通过j a v as e v l e t 或者j s p 调用运行在e j bs e r v e r 中的e j b ，也可以通过 i i o p 直接访问运行在e j bs e r v e r 中的组件。除了应用服务器的基本特性以外，j 2 e e 应用服务器还应实现支持j a v a 编程的工业标准，包括e j b 、j d b c 、j n d i 、r m i i i o p 、 j c a 、j t s j t a 等；能够与业界主要的i d e ( j z l l b o r l a n dj b u i l d e r 、v i s u a lc a r e 等) 集成： 与标准的j a v a 操作平台兼容，如s u n 、i b m 等系统平台；使用完全的j a v a 语言编码实 现，保证良好的可移植性和支持j a v a 的语言特性。j 2 e e 体系结构如图2 2 所示： 图2 2j 2 e e 体系结构 跨平台是j 2 e e 的最大优点。当开发商完成了符合j 2 e e 规范的软件时，其客户可 以依据其喜好和实力来选择不同应用服务器，从基于o p e ns o u r c e 的免费软件到高端 满足b 2 b 需求的商业套件来搭建自己的平台。但是由于j 2 e e 的规范还不完善，各个 j 2 e e ) 强务器的提供商为了提供其各自理解的完整的功能，不得不添加一些额外的特 性，这就使得使用了这些特别功能的应用软件，绑定到了特定的应用服务器上。 西安建筑科技大学硕士学位论文 2 2 _ 3 微软w i n d o w sd n a 体系结构 w i n d o w sd n a ( d n a 分布式互联网络体系结构) 是微软为分布式应用程序的开发 所提供的平台，c o m + 是w i n d o w - sd n a 结构的核心。w i n d o w sd n a 实际上是微软基 于组件的分布式应用程序战略框架结构，具有可伸缩性和高可靠性。 w i n d o w sd n a 以“表现层事务逻辑层数据服务层”三层体系结构为构架，是 一种用于生成紧耦台分布式w e b 应用程序的体系结构。它关注的是如何使用微软 服务器产品来解决业务问题。w i n d o w sd n a 的核心是将w e b 和客户机朋艮务器的应用 开发模型通过一套公共对象模型集成起来，并将c o m 概念应用于i n t e r n e t ，利用c o m 组件对象在中间层进行事务逻辑服务，处理各种复杂的商务逻辑计算和演算规则。 其中使用一系列普通的服务，包括w e b j e 务、组件服务和信息服务，而这些服务都 通过c o m 以一种统一的方式展示出来，使诸多应用之问易于交互操作和共享组件。 2 2 4 微软n e t 体系结构 n e t 开发平台是为简化在i n t e r n e t 分布式环境下的应用程序开发，基于开放互联 网标准和协议之上，实现异构语言和平台高度交互性，而构建的新一代计算利通信 平台。该平台使得w e b 应用程序的开发更加容易。n e t 对于w i n d o w sd n a 有很大的 改变，并且为了实现，n e t 要做下。代耳联网平台标准的目标，在无线接入、w e b 服 务集成等方面作了很大的创新。 微软在n e t 中提供了一系列企业级服务器，为部署、管理和建立基于x m l 利 w e b 的应用构筑了，n e t 服务器结构，包括a p p l i c a t i o nc e n t e r 、b i z t a l ks e r v e r 、 c o m m e r c e s e r v e r 、e x c h a n g es e r v e r 、s q ls e r v e r 等，它们结合w i n d o w s 平台上的一系 列开发工具和技术( 包括v i s u a ls t u d i o n e t 、a s p n e t 等) ，提供了强有力的应用 服务器解决方案。微软n e t i j 勺核心技术是可扩展标记语言( x m l ) 和简单对象访问协 议( s o a p ) ，x m l 是n e t 的内容，s o a p 是n e t 实现数据通讯的工具。微软n e t 将软 件从产品形式转变为服务形式，融合* 十i n t e r n e t 设备和平台，提供丰富的表现形式 与智能的新一代人机界面。n e t 平台体系结构如图2 3 所示： 西安建筑科技人学硕上学位论文 图2 3 n e t 平台体系结构 微软的跨平台解决方案是w e bs e r v i c e ( w e b 服务) ，它解决的是异种平台上不 同应用之间的连通性问题。可以使用n e t 平台开发、部署和支持分布式应用程序， 高度集成又灵活，此平台使开发人员能够牛成端对端的业务解决方案，这些解决方 案可以综合利用现有的体系结构和应用程序。但n e t 的缺点是从开发到部署到运行， 都只能采用微软公司的产品。 2 2 5 n e t 和j 2 e e 主要技术比较 1 、开发语言 在开发语言上，n e t i 拘支持面比较广，c + + 、v b 、c # 、p e r l 、c o b o l 等均能被 支持，开发人员可以很容易找到适合自己的语言，而j 2 e e r 支持j a v a 语言。c # 是n e t 支持的最重要的一种语言，相对于j a v a 而言，c # 是支持j i t 0 u s t i n t i m e ) 编译 。一。一，。量鎏墅堡型丝兰丝鲨乙一 方式的，而j a v a 是基于解释方式的。两种平台主流的开发语言j a v a 和c # 在构架上有 相似之处：虚拟机技术，摹于沙箱的安全模型，分层的命名空间，垃圾回收等。同 时微软为不同的平台环境提供了不同的j i t 编译方式。 2 、中间层 基于组件的软件开发技术可以在较高的级别上实现软件复用，加快企业软件开 发的进程。在j 2 e e 构架中，j a v a b e a n 和e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 被用来完成事务逻 辑。其中e j b 平h j a v a b e a n 有着类似的模型，被用来创建分布式的企业应用，定义服务 器端组件的模型，具有以下一些特性：牛存期模型、访问模型、安全模型、会话处 理模型、数据封装模型、部署模型等，根据这些模型，简单的编码就可完成复杂的 功能。 在微软的，n e t 平台中，i 口的c o m 和c o m + 组件模型被新的组件模型所代替。增 加了象基于沙箱的安全模型和垃圾回收等功能，并且实现了多重接口继承，扩展的 元数据和新的代理模型等，旧有的c o m 和c o m + 组件也可被映射到新的运行环境中。 3 、表示层 两种构架都同时支持“胖客户”端和“瘦客户”端，目l j c s 和b s 模式。对于c s 模式，j 2 e e 提供了替代j a v aa w t 酐j j a v as w i n g ，同时作为可视化组件 j a v a b e a n 也 可用来构造系统。对于b s 结构的表示层，j 2 e e 使用s e r v l e t 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e ) 、 h t m l 、x m l 等工具来实现。 微软的“胖客户”端技术则由w i n d o w sf o r m s 代替了m f c ，它们起的作用相同， 在结构上w i n d o w sf o r m s 被插入到n e t 的运行时框架( r u n t i m ef r a m e w o r k ) $ t l 组件 模型( c o m p o n e n tm o d e l ) 中。在“瘦客户”模型中，a s p n e t 代替了旧有的a s p 和 h t m l ，x m l 作为表示层。在a s p n e t 中，c # 、v b n e t 等语言的代码片断可被自 由引用，a s p n e t 页面被首先转换成中介语言( i n t e r m e d i a r yl a n g u a g e ) ，然后再被 中介语言即时编译器o u s t i n t i m e 1 l c o m p i l e r ) 编译，最后运行于公共语言运行环境 中，并且a s p n e t 提供了页面的缓冲，所以，其运行速度要远远快于a s p 。 4 、数据访问 j 2 e e 和n e t 以不同形式支持数据的访问。j d b c 和a d o 一样，和所连接的数据 库无关，并且通过连接，命令语句和结果集来对数据进行操作，所以属于中间层次 n j a p i 。更高一级的数据封装和数据管理是通过实体e j b ( e n t i t y e j b ) 来完成的。基于 西安建筑科技大学硕士学位论文 容器管理的实体e j b 使开发更快捷，管理更方便。事实上，由于实体e j b 的l o a d ( ) 年n s t o r e ( ) 方法的同步机制，将大大缓解因并发而使数据库产生的瓶颈。也可以采用不属 于j 2 e e 规范的第三方数据访问工具。 而微软的n e t 的数据访问工具则由基于x m l 的a d o n e t 代替了基于c o m 组件 的a d o 。任何以x m l 为输出的数据源都可以作为a d o n e t 的数据源，相应的结果集 升级为数据集( d a t a s e t ) ，命令语句则升级为数据集命令( d a t a s e tc o m m a n d s ) 。从形 式来看，微软的a d o n e t 更新潮和时髦一些，基于x m l 的特性使其可以处理极其丰 富的数据源，并且，因其构架在h t t p 协议之上，易于穿透防火墙，使沟通更为便利。 但由于x m l 本身基于标记的特性，很明显限制了在有超大数据量和有网络瓶颈应用 中的使用。而j 2 e e 的数据访问规则，则显得略有单薄，但同时却更简单，更有效。 并且通过对应用程序有效的层次设计，对于数据库和基于x m l 的数据源的访问，也 是可以无缝整合的。这一切都表明n e t 技术标准的开放性是不错的。 综合分析，在表现形式上，j 2 e e 是一组规范，而n e t 更象是一组产品。但它们 目的都是为了企业应用提供分布式的，高可靠性的解决方案。j 2 e e 支持j a v a 、e j b ， 而n e t 支持x m l s o a p ，从标准的开放性上来说，x m l s o a p 要好于前者。x m l 由 w 3 c 组织提出，得到众多厂家的支持，是下一代i n t e r n e t 上内容表示的标准。x m l 能 够有效地表达网络上的各种知识，为信息的交换和计算提供新的载体。x m l 相对于 网络计算的作用，完全可以与计算机起步阶段a s c i i 码的作用相提并论。x m l 也可 以说是网络信息的标准代码，它表示的不是符号信息，而是知识化的块状内容。j a v a 试图从统一计+ 算平台的角度来实现互操作，但这可能永远都是一个梦想。真正能够 互操作的，只能是标准和通用的数据描述语言，而s o a p 协议本身也是由微软和i b m 这样的商业巨头联合推出开发。n e t 的推出，是互联网无缝应用的一大突破，n e t 虽然目前局限在微软平台上，但其采用的底层协议是标准通用协议，如果竞争格局 需要时，从微软平台扩展到其他平台并非难事。 2 3 m i c r o s o f t 组件技术的演变 2 3 1 组件概述 创建分布式应用程序的关键，在于将应用程序分割为功能相对独立的模块，也 称为组件，它是分布式应用程序的“建筑基石”。分布式应用程序中的每一个组件 都负责解决某一种问题，或者是实现某一样功能。为了增加软件的工作效率，这些 组件会分布在不同的计算机上运行。为了使这些跨越不同机器、不同操作系统的组 西安建筑科技大学硕士学位论文 件能够相瓦通信，这些组件必须遵循一个统一的标准，为此，微软提出了c o m 标准， 同时也给出了这些组件相可协作的环境。组件对象模型c o m ( c o m p o n e n to b j e c t m o d e l ) 定义了组件和它们的客户( 可以是其它组件) 之间相互作用的方式，它可以 使组件对象和客户程序不需要经过任何中介组件就能以一种统一的方式相互通信。 组件对象模型c o m 的快速发展，是为了满足百联的计算机中复杂度不断增长的 应用程序的需要。微软对c o m 模型从两个主要方面进行了扩展：一方面，分布式组 件对象模型( d c o m ) 将c o m 模型扩展到了多个瓦连的计算机上；另一方面，微软 的交易服务m t s ( m i c r o s o f tt r a n s a c t i o ns e r v e r ) 则允许开发者创建基于组件的，分 布于组件和数据库上的交易应用程序。 2 3 2c o m d c o m m i c r o s o f t 的多层策略建立在称为组件对象模型( c 0 m ) 的核心技术之上。方 面，它是编写在基于组件系统中运行的可重用软件的规范；另一方面，它是允许客 户端和对象跨进程和计算机边界进行通讯的复杂结构。c o m 最初的目标是支持组件 的开发，组件可以很容易在不同应用程序间共享。 分布式c o m ( d c o m ) 是c o m 在网络环境下的应用。d c o m 是c o m 的无缝扩展， 我们可以把它理解为c o m 年u 网络的结合。d c o m 是微软a c t i v e x 的核心对象技术，由 于a c t i v e x 可嵌入基于浏览器的应用，d c o m 使分布式i n t e r n e t 应用建立于一个更丰 富的应用基础结构之上。 2 3 3 从c o m 到m t s m t s 微软的交易服务向中间层中运行的c o m 、d c o m 对象提供了一个全新的运 行环境。它的主要功能是让w i n d o w s 程序员能够开发以组件为导向的分布式应用系 统。m t s 负责应用逻辑层c o m 组件的管理，m t s 在多线程支持下工作，实现对c o m 组件的分布式连接锃理、线程池a 动管理及高性能事务处理的监视。与c o m 不同， m t s 是c o m 组件的意志管理系统，使得从一个桌面管理许多服务器计算机成为可 能。m t s 还提供生成客户端和服务器端安装程序的工具。 2 3 4 从c o m 和m t s 到c o m + 随着平台体系结构设计者开发计划的更改和增强，c o m 和m t s 必须统一到 单个运行时层和单个编程模型中。c o m 和m t s 的所有最佳构想都集成到名为c o m + 的新运行时中。我们可以把c o m + 认为是c o m d c o m m t s 的统一体。c o m + 继承 西安建筑科技大学硕仁学位论文 了它们所有的优点，并且更容易开发、发布和维护。c o m + 紧紧的与操作系统结合 起来，通过系统服务为应用程序提供全面的服务，形成了真正适合于企业应用的组 件技术。从下图2 4 中可以看出c o m + 与m t s 、c o m d c o m 的关系： 圈1 4c o m + 与m t s 、c o m d c o m 的关系 c o m + 继承 c o m 、d c o m 和m t s 的许多特性，同时还新增了一些服务，如负 载均衡、内存数据库、事件模型、对象库、队列组件、组件的管理、目录信息等。 c o m + 新增的服务为c o m + 应用提供了很强的功能，建立在c 0 m + 基础上的应用 程序可以直接利用这些服务而获得良好的企业应用特性。c o m c o m + 为分布式应用 系统提供了基础设施。 西安建筑科技大学硕士学位论文 3 1 n e t 概述 3 i 1 n e t 战略 第三章n e t 开发平台及相关技术 。n e t 战略将互联网本身作为构建新一代操作系统的基础，并对互联网和操作系 统的设计思想进行合理延伸，使开发人员能够创建出与设备无关的应用程序，以便 轻松实现互联网连接。n e t 包括一个相当广泛的产品家族，它们构建于x m l 和互联 网产业标准之上，为用户提供w e b 服务的开发、管理、应用和体验。图3 1 是对n e t 战略的总体描述。 图3 1 n e t 战略的总体描述 组成n e t 战略的五个方面包括： 1 、n e t 开发平台：这是一组用于建立w 。b 服务应用程序和w i n d o w s 桌面应用程 序的软件组件，包括n e tf r a m e w o r k ( 框架) 、n e t 开发者工具和a s p n e t 。图 3 2 描述了n e t 开发平台的组成。 西安建筑科技大学硕士学位论文 图3 2 n e t 开发平台 2 、n e t 服务器：能够提供广泛聚合和集成w e b 服务的服务器是搭建n e t - 湖 后端基础。 3 、n e t 基础服务：密码认证、日历、文件存储、用户信息等基础服务是必不可 少的。微软正在着力建设的n e tm y s e r v i c e s 等基础性服务平台是这方面可以借鉴的 例子。 4 、n e t s n 设名- ：广泛的连接互联网并体验w e b 服务的终端设备是实现n e t 的前端基础。p c 、p d a 以及各种嵌入式设备将在这个广阔的天地里发挥作用。 5 、n e t 用户体验：能够满足人们各种各样需求的用户体验是n e t 的最终目标， 也是n e t 的价值实现。 在这五个组成部分当中，n e t 开发平台中的n e t 框架是n e t 软件构造中最具挑 战性的部分，其他四个部分则紧紧围绕n e t 框架来进行组织整合。 3 1 2 n e t 框架 n e t 框架( n e tf r a m e w o r k ) 是一个与操作系统紧密相关的综合运行环境，它包 括面向组件的中间层基础结构( c o m + ) 、c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ( c l r ) 环境、一 个运行时的编译器( j u s ti nt i m e c o m p i l e r ) 和一组使用n e t 组件模型打包的操作系 西安建筑科技大学硕士学位论文 统库。n e t 框架是m i c r o s o f t 用以牛成w e b 应用程序和w e b 服务的下一代平台。 它完全是为了满足w e b 服务开发人员和使用者的需求而生成的，提供对x m l 和 s o a p 等w e b 标准的普遍支持。n e t 框架结构如下图3 3 所示： 曰口田园口 图3 3 n e t 框架结构 n e t 的开发工具是v i s u a ls t u d i o n e t ，表示层程序员使用它来定义向“瘦客户” 端系统提交h t m l 页面格式的显示逻辑；商务层程序员使用它以多种语言实现商务 逻辑，然后将商务逻辑打包为c o m + 组件。n e t 的服务器端组件可用微软开发的 v b ，n e t 、c # 等语言编写，微软公司把不同语言编写的组件c o m 翻译成一种中间语 言m i l ( m i c r o s o f t i n t e r m e d i a