（材料加工工程专业论文）生产调度系统图形交互问题的研究与实现.pdf

华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 i 摘摘 要要 在全球化数字制造的背景下，随着国际化合作的加强，模具制造企业的生产逐 渐朝小批量、多品种、短周期的方向发展。面对有限的资源和生产能力，激烈的市 场竞争，不断变化的市场需求和错综复杂的生产过程，模具企业的生产管理者们一 直在努力寻找着各种办法来提高产量，降低成本和增强客户满意度。生产计划的调 度管理成了影响企业生产能力和资源利用率的核心问题。同时，由于国际合作的不 断加强，企业间的地域跨度越来越大，使得远程调度、图形交互问题显得相当突出。 在分析了模具企业生产特点的基础上，本文提出了生产调度图形交互的问题的 解决方案。经过对 j2ee 和 .net 平台的特点的比较，最终选择了.net 作为开发平 台。该生产调度系统是一个 b/s 、c/s 混合构架系统，它综合了两者的优点。b/s 构 架以 asp.net 为开发工具，采用目前流行的 mvc 的三层构架，使用了功能强大的 ilog 甘特图组件来生成可交互的生产计划图。 企业的上层管理人员通过浏览器可以 远程登陆生产调度系统，查看和修改生产计划图。c/s 模式的报表打印部分，使用应 用最广泛、技术最成熟的水晶报表工具，开发了各种报表。而且使用 code39 条码 字体，集成条码打印功能，提高了信息阅读和输入的效率，发挥了 c/s 模式对硬件 控制好的优势。 本文结合笔者参与的某个模具制造企业的生产制造执行系统的成功案例，提出 了调度系统图形交互问题解决的方案，实现了其的核心功能，并且应用到模具企业 的实际生产管理中。 关键词：关键词：图形交互 生产调度 j2ee .net 混合构架 甘特图 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 ii abstract under the background of global digital production and with the strengthening of the international cooperation， the direction of the enterprise manufacturing moulds tend to be in small-quantity， various species， and short-cycle. in facing of the limited resources and productivity and intensive competition of the market， the administrators in control of the production of the mould-making enterprise always attempt to come up with all kinds of methods to improve the production， decrease costs and improve the degree of satisfaction of the customers. the scheduling-management of the plan of producing has become the central problem affecting the productivity and the efficiency of using resources in an enterprise. meanwhile ， with the increasingly strengthening of international cooperation and the scale of inter-firm expand larger over time， so the problems， such as remote scheduling， graphical interaction， has become drastically important and obvious. after the analysis of characteristics of the production in a mold-making enterprise， this paper have developed a system for producing scheduling， which is based on the interactive graphs. in this system， .net platform is the developing platform after the caparison of the characteristic of j2ee and .net. the system， which takes advantages of b/s and c/s， is a hybrid structural system of b/s and c/s. b/s based on the asp .net platform use prevailing three-layer structure of mvc and the units with powerful functions of ilog gantt chart so as to generate the planning chart of production. the managerial staff of the corporate can land on， check up and modify the system of production scheduling in long distance through browse. the printed part so-called the sheet of the model of c/s， by terms of making use of the crystal sheet instruments that have a great application and the technique of it is the most professional， develops various sheets. in addition， in this system， for using type-font in bar code of code39 and integrating the functions of printing in bar code， therefore it has a great impact on improving the information reading， raising the efficiency of input， and exerting the 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 iii advantage of having a good control for hardware of the system. the paper, by view of a successful case the writer have attended formally in a mould-making enterprise for the enforcement of manufacturing system，develop the methods of scheduling system based on face-to-face graphs，carry out the code functions of the system，and put it into the production and management of the mould-making enterprises. keywords: graphical interaction production scheduling j2ee .net hybrid structure gantt chart 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 1 1 绪绪 论论 1.1 全球化数字制造背景全球化数字制造背景 制造业是国民经济的支柱和国家安全的保障。制造业是实现工业化的源泉，是 实现现代化的原动力。制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制 造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新、企业管理模式的创新、企业间协 作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、 制造装备的数字化、咨询服务的网络化，从而全面提升我国制造业的竞争力。其中 主要内容是要实现或者抓好数字化设计、数字化生产、数字化装备和数字化管理技 术的开发和应用，并在这四个数字化的基础上，通过集成创新，在我国形成一批有 影响的、效益好的数字化企业，提高它们的综合竞争力1。 作为先进制造技术与信息技术相结合的产物，数字化制造技术已成为世界各国 在制造科技竞争中抢占制高点的突破口。数字化制造旨在对制造全过程进行数字化 描述，结合科学试验，揭示制造过程中的物理规律及作用机理，提高制造装备的自 律性和适应性，实现对制造过程和产品性能的预测和有效控制，增强制造系统的可 维护性和制造信息的可重用性。 1.1.1 数字化制造的概念数字化制造的概念 21 世纪是一个数字化的世纪，一系列数字概念如数字图书馆、数码城等等不断 涌现出来，同时促使制造业发生革命性的变化。所谓数字制造，指的是在虚拟现实、 计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求， 迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实 现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产 品整个制造过程。也就是说，数字制造实际上就是在对制造过程进行数字化的描述 而建立数字空间中完成产品的制造过程。 由于计算机的发展以及计算机图形学与机械设计技术的结合，产生了以数据库 为核心，以交互图形系统为手段，以工程分析计算为主体的一体化计算机辅助设计 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 2 (cad) 系统。cad 系统能够在二维与三维的空间精确地描述物体，大大地提高了 生产过程中描述产品的能力和生产率。正如数控技术与数控机床一样，cad 的产生 和发展，为制造业产品的设计过程数字化和自动化打下了基础。 将 cad 的产品设计信息转换为产品的制造、工艺规则等信息，使加工机械按照 预定的工序，选择刀具、夹具、量具，确定切削用量，并计算每个工序的机动时间 和辅助时间，这就是计算机辅助工艺规划(capp) 。将包括制造、检测、装配等方面 的所有规划，以及面向产品设计、制造、工艺、管理、成本核算等所有信息数字化。 转换为计算机所理解，并被制造过程的全阶段所共享，从而形成了所谓 cad/ cam/ capp。 数字制造的要领出发，可以清楚地看到，数字制造是计算机数字技术、网络信 息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果，也是制造企业、制造系统和生产 系统不断实现数字化的必然。对制造设备而言，其控制参数均为数字信号。对制造 企业而言，各种信息(包括图形、数据，甚至知识和技能) 均以数字的形式通过数字 网络在企业内部传递。对全球制造业而言，用户通过数字网络发布需求信息，各大 中小型企业则通过数字网络根据需求，优势互补，动态组合，迅速敏捷地协同设计 制造出相应的产品。在数字制造环境下， 在广域内形成了一个由数字织成的网，个 人、企业、车间、设备、经销商和市场成为网上的一个个结点，由产品在设计、制 造、销售过程中所赋予的数字信息成为主宰制造业最活跃的驱动因素。另一方面， 数字制造包含了以控制设计和管理为中心的数字制造2。 当前，网络制造是数字制造 的全球化实现，虚拟制造是数字工厂和数字产品的一种具体体现，而电子商务制造 是数字制造的一种动态联盟。 1.1.2 数字化制造技术的理论基础数字化制造技术的理论基础 数字化制造技术与传统制造的本质区别在于，数字制造将力图从离散的、系统 的、动力学的、非线性的和时变的观点来系统研究制造工艺、装备、技术、组织、 管理、营销和控制等一系列问题。数字制造的本质是制造信息的数字化，而数字化 的核心则是离散化。其本质是如何将制造的连续物理现象、模糊的不确定现象、制 造过程的物理量和伴随制造过程而出现和产生的几何量、企业环境、个人的知识、 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 3 经验和能力离散化，进而实现数字化。离散化和数字化的过程，将涉及一系列理论 基础问题，计算制造学是最核心的理论基础。这里，计算制造学就是建立各种制造 计算模型，通过计算制造中计算几何理论基础，采用相关的基于数值计算的智能方 法，利用计算机对制造过程和制造系统中力、热、声、振动、速度、误差等物理量， 加工误差和位移等几何量，过程建模、控制规划、调度和管理等有关计算问题及复 杂性问题分析等一系列事件进行数字表示、数字计算、定性推理和形式处理，最终 使制造系统中种种问题归结为计算机可形式化的计算模型，进而实现其可计算性、 可控性和可预测性。 数字制造系统的信息与知识的处理。通过应用虚拟现实、快速成形和计算机集 成制造技术，并借助数据库、网络和多媒体等计算机信息处理手段，数字制造系统 对整个制造业中庞大的制造资源和信息进行有机地采集、管理和规划，使制造过程 融入一个宏观的“制造坐标系”中，通过基于该 “制造空间”的计算和重组，迅速 完成产品的设计和生产。在此过程中，由于涉及到信息数据类型繁多、层次结构复 杂、数据间语义联系复杂、数据载体介质多、数据量大，而且企业内部和企业之间 均存在设备异构现象，因此在数字制造环境中，为了对分布在不同部门、不同地区 的数据信息进行统一管理，必须建立分布式异构动态的数据信息库，以解决企业内 部和企业之间的信息集成、交换、共享和管理的问题。对此，可将 web 技术与传统 的产品数据管理技术融合，建立基于 web 的客户机/服务器体系结构，对采集到的数 据进行分析、运算、过滤、重组，并在制造系统中引入人式智能，形成数字制造系 统的知识库和模型库，组成各个领域的制造专家系统，并在此基础上集成相应的决 策系统，达到区域乃至全球制造过程的模拟、仿真和实现。 数字化制造技术和解决方案的兴起，是制造业在过去十年或更长时间内最重要 的价值主张之一在竞争激烈的环境中，产品上市时间和速度以及降低产品生产成本， 已经成为赢利与否，能否保持市场份额和能否实现有效全球化制造的关键因素。数 字化制造技术就是能够满足这些需求的解决方案。 1.2 数字化模具制造企业的特点数字化模具制造企业的特点 模具是现代工业生产中使用极为广泛的工艺装备，在某些产品（如塑料件）的 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 4 批量化成形加工中，模具成形甚至是唯一的加工工艺。模具生产技术水平的高低， 已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质 量、效益和产品的开发能力。由于用模具加工零件具有生产率高、质量好、节约原 材料和成本低等一系列优势。因此模具在很大程度上决定企业在市场竞争中的应变 能力，模具成型己成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。在全球化数字制 造的背景下，制造企业间的合作越来越多。这样，随着产品的多样化，必然给生产 管理带来很多问题，如生产计划需要不断地创建、修改等3。 迫于市场竞争及用户要求不断提升的压力，模具生产厂家不得不选择更加实用 有效的模具加工方式，采取更为有利的市场策略，由此，模具加工业已呈现出了以 下发展趋势。 全球化 模具制造和市场的全球化是当今模具工业最主要的特征之一。模具的购买者是 遍布全世界的，而模具生产商也同样无处不在。模具工业的全球化发展使生产工艺 简单、精度低的模具加工企业向技术相对落后、生产率较低的发展中国家迁移。而 仍然保留在美国、欧洲和日本的模具生产企业则定位在生产高水准的模具上，这不 仅是技术上的要求，更是竞争的结果。模具生产企业必须面对全球化的市场竞争， 这正是模具生产商追求高效应用技术的驱动力。 生产周期缩短 众所周知，在同样的条件下，用户都愿意选择交货期更短的产品，因为这样用 户可以节约更多的生产时间，因此模具生产厂家不得不千方百计地加快生产进度， 并努力简化和废除不必要的生产工序。 自动化 模具加工的另一个重要发展趋势是自动化，这听起来似乎有些不可思议，因为 大多数模具都是单件生产的，它似乎应该需要柔性的加工系统，而非自动化的加工 系统。但事实上，模具加工在诸多方面都表现出了小批量生产的特征。 近来许多厂家都对一种自动化系统表现出了浓厚的兴趣，这种自动化设备在制 造加工过程中能连续地自动执行操作步骤，而很少需要人的干涉，利用机器人自动 化系统装载和卸载工件和刀具是许多模具厂家自动化发展的下一个目标。 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 5 美国新泽西州 3r 系统公司的总裁尼克说： “众多公司都在寻找能够提高企业生 产效率和产量而不增加固定成本的途径。由于劳动市场的紧俏及熟练操作工的缺乏， 企业的固定生产成本大为提高，自动化却能通过固有的生产工艺而不是利用操作工 来提高产量。 ” 1.3 生产调度在模具企业中的重要作用生产调度在模具企业中的重要作用 目前制造企业信息化建设的关键是工厂制造执行系统(manufacturing execution system)。国际 mes 协会所给出了工厂制造执行系统的定义，mes 提供从接受订货 到制成最终产品全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据， 对生产活动进行初始化，及时引导、响应和报告工厂的活动，对随时可能发生变化 的生产状态和条件做出快速反应，重点削减不会产生附加值的活动，从而推动有效 的工厂运行和过程。mes 改善运行设备的回报，以及改善及时交货、库存周转、毛 利和现金流通性能。mes 通过双向通信，提供整个企业的生产活动以及供应链中以 任务作为关键因素的(mission critical)信息。 mes 是企业 cims 信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产 敏捷化的基本技术手段。纵观我国制造业信息化系统的应用现状，建设的重点普遍 放在 erp 管理系统和现场自动化系统(shop floor control system， sfc)两个方面。 但是，由于在这一、二十年间从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向，因而 也对制造企业生产现场的管理和组织提出了挑战，仅仅依靠 erp 和现场自动化系统 往往无法应付这新的局面。 工厂制造执行系统恰好能填补这一空白。工厂制造执行系统 mes 是近 10 年来 在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。mes 可以为用户 提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、 提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、it、 医药)，能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型 制造企业提供良好的企业信息管理。目前国外知名企业应用 mes 系统已经成为普遍 现象，国内许多企业也逐渐开始采用这项技术来增强自身的核心竞争力。 我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 6 单的说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划生 产现场组织生产产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层， 以进行生产规划管理及一般事务处理。如 erp 就是“位”于企业上层计划层，用于 整合企业现有的生产资源，编制生产计划。在下层的生产控制层，企业主要采用自 动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产的瓶颈， 实现生产现场的自动化控制。 由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更 新，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业 和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，做出准确的判断和快速 的应对措施，保证生产计划得到合理而快速修正。虽然 erp 和现场自动化系统已经 发展到了非常成熟的程度，但是由 erp 系统的服务对象是企业管理的上层，一般对 车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现 场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身 并非真正意义上的管理系统。所以，erp 系统和现场自动化系统之间出现了管理信 息方面的“断层” ，对于用户车间层面的调度和管理要求，它们往往显得束手无策或 功能薄弱。 mes 的定位，是处于计划层和现场自动化系统之间的执行层，主要负责车间生 产管理和调度执行。 一个设计良好的mes系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、 产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和 通过网络联接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管 理信息服务。 mes 的核心是生产调度，生产调度将计划层和现场执行联系起来。通过生产调 度系统，使企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，做出准 确的判断和快速的应对措施，及时修正生产计划。对于生产产品经常变化的模具制 造企业来说，生产调度的功能显得尤为重要。 1.4 生产调度中图形交互问题的提出生产调度中图形交互问题的提出 生产计划是 cims(现代集成制造系统)的关键组成部分，是流程工业 cims 实施 中的重要环节。按照目前 erp(企业资源计划)/mes(制造执行系统)/pcs(过程控制系 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 7 统)的三层体系结构，生产计划是 erp 层 mes 层的重要组成部分。 在流程生产流域，调度与计划的关系是十分紧密的，调度的依据来源于计划下 达的任务，计划提供给调度一段时间内的需求量、任务周期、可选择的生产方案、 所要用到的设备约束等，调度则利用计划的内容进行具体的生产安排，如生产方案 选择，生产方案的切换时间，每个生产方案的运行时间等等。调度的结果合理与否， 与计划下达的任务有关，而调度结果的执行情况，也会对计划的制定和实施带来一 定的影响，由此可见，计划与调度在流程行业中是一对难以分割、紧密联系的概念， 因此，国内外也通常把它们一起作为对象进行研究。 目前，生产调度中的生产计划的安排大量使用甘特图来表示。甘特图表就是使 用条形框来表示工作和时间，它能一目了然地显示出任务情况。甘特图在生产计划 中的应用非常广泛。由于企业间合作交流的不断增加，生产调度不再局限于企业内 部，企业间的远程生产调度的需求越来越多。这种情况使得生产调度中远程图形交 互的问题的解决非常迫切。 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 8 2 生产调度图形交互的核心技术及实现生产调度图形交互的核心技术及实现 系统支撑平台决定着整个调度系统的应用框架。开放式的集成平台和框架，是 标准化技术的发展以及实际应用的需要。应用面向对象，符合先进的软件体系结构 思想等，是构建图形交互生产调度系统平台和框架的目标。 2.1 系统支撑平台：系统支撑平台：j2ee 和和.net 的比较的比较 目前的企业应用软件开发系统平台存在 j2ee 和.net 两大阵营。为了选择更适 合于本系统的开发平台，下面对这两者做一个分析和比较。 2.1.1 j2ee 构架简介构架简介 java 2 platform， enterprise edition (j2ee)是一种主流的中间件平台，j2ee 提供 开发、发布和管理以服务器为中心的企业应用系统的解决方案，j2ee 设计初衷就是 想解决二层化结构的缺陷，j2ee 定义了一套标准来简化 n 层企业级应用的开发4。 j2ee 应用模型定义了一种建筑模型来让多层应用程序实现服务，提供了可伸缩的， 易访问的，易于管理的方法，如图 2-1 所示。j2ee 应用模型为中间层应用程序提供 了编译一次，任意运行的特点（write once，run anywhere） ，这种标准模型最小化了 培训开发人员的费用5。j2ee 应用程序模型通过在建立多层应用程序中最小化其复 杂程度，为简化和加速应用程序的开发迈出了重要的一步。 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 9 图2-1 j2ee企业应用模型 1) java 技术基础技术基础 j2ee 应用程序模型起始于 java 程序语言和 java 虚拟机，他们提供的不断提高 的便携性，安全性和开发人员能力的提高是应用程序模型的基础。应用程序模型通 常包括 javabean 组件模型， javabean 是的为普通功能编写基于 java 技术的代码更加 容易，利用 javabean 的开发工具可以可视地定制，组合这些组件。 2) 客户层客户层 j2ee 平台支持几种类型的客户。j2ee 应用可以是基于 web 的，也可以是不基 于 web 的。 在基于 web 的 j2ee 应用中， 用户的浏览器在客户层中运行， 许多 j2ee 服务被设计为浏览器用户服务，这些服务通过动态生成 html 页面，表单同客户端实 现交互。在不基于 web 的 j2ee 应用程序中，一个独立客户程序，或者不运行在一 个 html 页面中， 而是运行在其它一些基于网络的系统 （比如手持设备或汽车电话） 中的applet程序， 在客户层中运行， 并在不经过web层的情况下访问enterprise beans。 该不基于 web 的客户层可能也包括一个 javabeans 类来管理用户输入，并将该输入 发送到在企业层中运行的 enterprise beans 类来处理。 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 10 3) 中间层中间层 j2ee 应用程序模型的一个主要优点便是在中间层的多层应用程序。在 j2ee 平 台，中间层商业功能是由企业 javabean (enterprise beans)实现的。 运行在业务层的企 业 javabean 依赖于容器来为诸如事务、生命期、状态管理、多线程及资源存储池提 供通常都非常复杂的系统级代码。这些企业 beans 允许服务开发者集中于商业逻辑， 并且让 ejb server 处理传送稳定的，可升级服务的复杂工作。 javaserverpages 技术 和 servlets 向客户层提供了易于访问的 internet 型服务的中间层功能。 jsp 技术使用户 接口开发者更加容易的提供向任何浏览器用户提供动态页面的服务。servlets 让使用 java 技术的开发者有更大的自由来在 java 语言中提供完全的动态服务。 4) 企业信息系统层企业信息系统层 企业信息系统层运行企业信息系统软件，这层包括企业基础设施系统，例如企 业资源计划（erp）、大型机事务处理（mainframe transaction processing）、数据库 系统及其他遗留信息系统（legacy information systems）。j2ee 应用组件因为某种原 因(例如访问数据库)可能需要访问企业信息系统6。 由于 j2ee 建立在 java2 平台标准版（j2se）的基础上，所以具备了 j2se 的所 有优点和功能。包括“编写一次，到处可用”的可移植性、通过 jdbc 访问数据库、 同原有企业资源进行交互的 corba 技术，以及一个经过验证的安全模型。在这些 基础上，j2ee 又增加了对 ejb（企业级 java 组件） 、java servlets、java 服务器页面 （jsp）和 xml 技术的支持。它定义了一套标准化的组件，并为这些组件提供了完 整的服务。 2.1.2 .net 平台简介平台简介 microsoft .net 平台基于 xml 和因特网标准协议， 包含了.net 的基础结构和基 础工具，为开发新型的互动协作软件提供了一个先进的体系结构模型。在表现形式 上，相对于 j2ee 是一组规范，而.net 更像是一组产品7。 整个.net 平台体系结构可以分为四个主要部分： (1) net 基础设施和工具：用来构建和运行电子企业系统的基础设施和工具，包 括 visual studio.net， .net enterprise servers， .net framework。 (2) net 基础服务：net 服务包括一组用于 internet 的信息共享服务.如 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 11 passport.net 用于用户身份验证)，以及用于文件存储、用户偏好管理、日历管理的 服务。这些服务将由微软公司以及微软的合作伙伴提供。 (3) net 设备： 这种设备软件使得可以使用新的可以利用网络服务的智能 internet 设备。 (4) .net framework 与 visual studio.net。 图 2-2 net 构架结构图 .net 的整体构架如图 2-2 所示。也许.net 平台最重要的部分是.net framework。这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(com+)，common language runtime (clr)环境，一个准时制编译器， 一组使用.net 组件模型打包的操作系统库8。 .net 系统中服务器侧的每层将运行支 持.net framework 的操作系统。 与.net framework 密切相关的是主要的程序员开发工具， visual studio.net。 表 示层程序员使用 visual studio.net 来定义向瘦客户端系统提交 html 页面的逻辑。 商务层程序员使用 visual studio.net 以多种语言实现商务逻辑，然后将商务逻辑打 包为 com+组件。 visual studio.net 是中性语言。 它被认为是最好的开放的程序设计平台， 可以插 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 12 入多种语言。可以与 visual studio .net 一起使用的“标准”微软语言由 visualbasic， visualc+和 visualc#。许多其他种与 visual studio 兼容的语言，包括 haskell， mercury，oberon 和 perl 正在由大学研究方面进行调查。visual studio.net 下(实际 上，是整个.net 平台)的语言中性对于.net 平台策略是至关重要的。它是通过将所 有visual studio.net语言翻译成一种称为intermediary language (il)的通用语言而实 现的。实际上，它是通过语言开发商创建的使他们的语言与 visual studio.net 兼容 的il翻译器实现的。 il文件通常以可部署的称为汇编组件(assemblies)单位进行打包。 这些汇编组件被加载到通用运行语言(common language runtime， .net framework 的一部分)种，由 il 编译器进行编译，然后在通用运行语言(common language runtime，clr)内运行。clr 提供了许多特性，我们可以将这些特性与一种特定的 语言联合起来，包括碎片收集，类型定义，多型方法解析，错误处理，和部署模型。 将语言特性合并到一种通用运行语言(clr)中，而不是合并到一种特定的语言中，使 得各种语言可以自由地在整个.net 平台内互用。碎片收集，类型定义和错误处理都 以一种统一形式进行处理，从而实现了无与伦比的语言互用性。也许跨语言互用性 给人印象最深刻的例子是在一种语言(比如说， c#)内定义一个基类， 然后以一种完全 无关的语言重写各种方法。在表示层使用 net framework 意味着，任何支持.net 的 语言(换句话说，任何有 il 解释程序的语言) 都可以用作表示逻辑的脚本语言。并且 由于.net framework 包括编译器，它还意味着对表示层脚本进行编译，而不是进行 解释，从而显著地改善了性能9-13。 ado.net 扩展丰富，并且支持结构松散的数据访问需求、多层 web 应用程序 及 web 服务。通常，它利用许多扩展丰富的对象模型，提供了采用多种方法用于解 决一个特定问题的策略。 ado.net 是重要的应用程序级接口，用于在 microsoft .net 平台中提供数据访 问服务。ado.net 是专为基于消息的 web 应用程序而设计的，同时还能为其他应 用程序结构提供较好的功能。通过支持对数据的松耦合访问，ado.net 减少了与数 据库的活动连接数目(即减少了多个用户争用数据库服务器上有限资源的可能性)， 从 而实现了最大程度的数据共享。 ado.net 有效地从数据操作中将数据访问分解为多个可以单独使用或者一前 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 13 一后使用的不连续组件。 ado.net 包含用于连接到数据库、 执行命令和检索结果的 数据操作程序。 您可以直接处理检索到的结果， 或将其放入 ado.net dataset 对象， 以便与来自多个源的数据或在层之间进行远程处理的数据组合在一起，以特殊方式 向用户公开。ado.net dataset 对象也可以独立于 .net framework 数据提供程序 使用，以管理应用程序本地的数据或源自 xml 的数据14。 ado.net 借用 xml 的力量来提供对数据的断开式访问。ado.net 的设计 与 .net framework 中 xml 类的设计是并进的，它们都是同一个结构的组件。 ado.net 和 .net framework 中的 xml 类集中于 dataset 对象。无论 dataset 是文件还是 xml 流，它都可以使用来自 xml 源的数据来进行填充。无 论 dataset 中数据的数据源是什么，dataset 都可以写为符合万维网联合会 (w3c) 的 xml，并且将其架构包含为 xml 架构定义语言(xsd) 架构15-16。由于 dataset 固有的序列化格式为 xml，它是在层间移动数据的优良媒介，这使 dataset 成为 以远程方式向 xml web services。 发送数据和架构上下文以及从 xml web services 接收数据和架构上下文的最 佳选择。 设计 ado.net 组件的目的是为了从数据操作中分解出数据访问。ado.net 的两个核心组件会完成此任务：dataset 和 .net framework 数据提供程序，后者是 一组包括 connection、command、datareader 和 dataadapter 对象在内的组件17。 ado.net dataset 是 ado.net 的断开式结构的核心组件。dataset 的设计目 的很明确：为了实现独立于任何数据源的数据访问。因此，它可以用于多种不同的 数据源，用于 xml 数据，或用于管理应用程序本地的数据。dataset 包含一个或多 个 datatable 对象的集合，这些对象由数据行和数据列以及主键、外键、约束和有 关 datatable 对象中数据的关系信息组成。 ado.net 结构的另一个核心元素是 .net framework 数据提供程序，其组件 的设计目的相当明确：为了实现数据操作和对数据的快速、只进、只读访问。图 2-3 阐释了 ado.net 结构的组件。 connection 对象提供与数据源的连接。 command 对 象使您能够访问用于返回数据、修改数据、运行存储过程以及发送或检索参数信息 的数据库命令18。datareader 从数据源中提供高性能的数据流。最后，dataadapter 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 14 提供连接 dataset 对象和数据源的桥梁。dataadapter 使用 command 对象在数据 源中执行 sql 命令，以便将数据加载到 dataset 中，并使对 dataset 中数据的更 改与数据源保持一致。 可以为任何数据源编写 .net framework 数据提供程序。 .net framework 提供了四个 .net framework 数据提供程序：sql server .net framework 数据提供程序、ole db .net framework 数据提供程序、 odbc .net framework 数据提供程序和 oracle .net framework 数据提供程序19。 图 2-3 ado.net 结构 dataset 的设计使您能够使用 xml web services 方便地通过 web 将数据传输 到客户端，并允许您使用 .net 远程处理服务在 .net 组件之间封送数据。您还可 以通过这种方式对强类型的 dataset 进行远程处理。 2.1.3 开发平台选择开发平台选择 表 2-1 j2ee 与.net 的技术对照 对应技术 j2ee .net 通信协议 rmi/iiop dcom, soap 编程语言 java c，vb.net，c+ 运行时环境 java virtual achine(jvm) common language runtime(clr) 桌面客户端 java swing windows forms 数据访问 jdbc ado.net 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 15 异步消息处理 javamessageservice(jms) microsoft message queue 表示层技术 servlets， jsp asp.net 中间层组件模型 ejb， javabean com+ ，com 事务处理 java transaction server(jts) microsoft distributed transaction coordinator(ms-dtc) 消息队列 jms1.0 msmq j2ee 与.net 技术上对照如表 2-1 所示。 上面对.net 和 j2ee 分别做了介绍和比 较，如果要对这两种平台分出优劣是很难的。因为任何一个软件的发展都有它自己 独特的地方，如果要选择其中一个，我们就必须从哪一个更适合项目特点和开发人 员使用方便等角度考虑。 .net 对各种终端的支持好，可以让开发人员开发出可以充分集成的软件系统。 本系统需要大量打印报表、条码和甘特图，因此选择 .net 开发平台。 而且，ado.net 的设计与 .net framework 中 xml 类的设计是并进的，它 们都是同一个结构的组件。可以很方便地操作计划进度表的 sdxl 文件。综合以上 考虑，选择 microsoft .net 为开发平台。 2.2 ilog gantt 的特点及构架的特点及构架 gantt for .net是全球最大的组件服务提供公司ilog公司的产品。 ilog gantt 组件是公认的功能最强大的甘特图组件。它是基于 mvc 结构的，它包含了一个抽象 的数据模型和一些用于显示数据模型中数据的组件。当修改数据模型中的数据源时， 显示数据的组件就会体现出来；更改显示数据的组件的内容，也能容易地更改数据 模型中相应的数据。gantt for .net 是基于 mvc 模型的， gantt for .net 将 mvc 进 行了变形，将 view 和 control 捆绑起来，使得 gantt 使用起来更加容易。另外，其 数据模型是开放的、可扩展的。支持多种数据连接，使用 xml 或 ado.net。在设 计模式下，简单设定属性和样式，就可以做大幅度的变化，满足多种用户需求20。 在设计模式中选择预定义好的 autoformat，能够选择多种不同的样式，也可以重新 定制并生成自己的样式。已定义好的整套的事件，如放大缩小、水平时间翻卷和垂 直翻卷、点选移动等，可以满足大部分使用需求。 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 16 2.2.1 甘特数据模型（甘特数据模型（gantt data model） ilog gantt 组件包括以下数据模型接口： (1) iganttmodel ：是数据模型里最主要的接口。它表现为其它代表时间调度型 数据的抽象接口的一个容器。该接口包括了创建各种数据实体的方法：activities， resources， constraints 和 reservations。当数据模型中的某部分被修改时，该接口就 负责触发相应的事件。 (2) iactivity ：代表了在时间进度上要执行的某个任务。分级显示，任务可以包 含子任务。至少有一个孩子的任务称为父任务。相反的，只有父任务的任务称为叶 任务。每个任务都必须是能够惟一识别的。 (3) iactivitycollection：activities 的集合。 (4) iresource ： 表示能够被分配给一个任务使之完成的资源。 同 iactivity 一样， 也是分级显示，有父、子、叶资源之分，每个资源都必须能够惟一识别。 (5) iresourcecollection：resources 的集合。 (6) iconstraint ：表示任务之间的约束。 (7) iconstraintcollection：constraints 的集合。 (8) ireservation ：表示资源到任务的分配关系，为任务而预留的资源。 (9) ireservationcollectio