（计算机应用技术专业论文）xml在prm系统数据交换中的应用研究.pdf

摘要 如何在分布式环境下实现异构数据的交换，是当前研究的热点问题，虽然己 有多种实现跨网络数据交换的技术。但这些技术对运用于松散耦合、地域分布环 境均存在这样或那样的问题，共有的问题主要包括耦合度大、成本高、实施复杂 等。x m l 和w e b 服务( w e b s e r v i c e s ) 技术的出现，带来了新的契机。x m l 作为独 立格式是数据交换的理想介质。而w e b s e r v i c e s 提供了简单、廉价适用的信息交 换机制。 本文首先介绍当今通用的电信运营支撑系统解决方案，分析了电信 p r m ( p i p er e s o u r c em a n a g e m e n t ) 系统，其数据交换机制，针对其中存在的问题结 合x m l 技术，提出了一种新的对p r m 系统优化升级方案。本文设计了基于x m l 的与原系统数据载体v o 之间的转换规范，使p r m 的数据格式建立在开放、通用 的标准之上：本文解决了x m l 与w e bs e r v i c e s 的结合问题，结合x m l 的近乎 天然的数据交换优势、平台无关性与w e b 服务所能提供的松散耦合，实现了分 布松散的异构环境下异构数据交换模型；另外由于p r m 系统为已实施项目，考 虑到系统兼容性及升级过程中尽量减少对原系统的改动，本文设计的优化升级方 案为原系统提供统一的应用接口以实现原系统数据载体v o 类之间的转换；最 后，论文对基于x m l 的数据交换做了讨论。 鉴于x m l 的广泛应用及j 2 e e 解决方案的普及性，基于x m l 的p r m 系统升 级方案不仅为电信业还为诸多的基于w c bs e r v i c e s 的系统如电子政务、电子商务 等提供了一条可供选择的解决数据交换问题的途径。 关键词x m l ：w e bs e r v i c e s ；s c h e m a ；数据交换 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fi s o m e r o u sd a t a e x c h a n g i n gt e c h n i q u ei nc o m p u t i n g e n v i r o n m e n th a sb e c a m eaf o c u sr e c e n t l y m a n yd a t ae x c h a n 百n gt e c h n i q u ei n c o m p u t i n ge n v i r o n m e n th a sb e e np u tf o r w a r dt o r e s o l v et h ep r o b l e m ，b u tt i g h t c o u p l i n g 、e x p e n s i v ei nc o s ta n dd i f f i c u l ti ni m p l e m e n ta r et h em u t u a ld e f e c t so f t h e s e t e c h n i q u e t h ea p p e a r a n c eo fx m la n dw e bs e r v i c e sb r i n gan o ws o l u t i o n x m li sa p e r f e c tm e d i u mo fd a t ae x c h a n g e ，a n dw e bs e r v i c e sp r o v i d eas i m p l ea n dl o w c o s t m e c h a n i s mo fd a t ae x c h a n g e a tf i r s t ，t h i sp a p e rw i l li n t r o d u c et h es o l u t i o no fn g o s s ，a n a l y s ep r m ( p i p e r e s o u r c em a n a g e m e n t ) s y s t e ma n di t sd a t ae x c h a n g em e c h a n i s m n e x tt h et e x tw i l l p u tf o r w a r dai m p r o v m e n to np r mb a s eo nx m l t h et e x tw i l ld e s i g nac r i t e r i o nf o r t h em a p p i n gb e t w e e nv oa n dx m le n v e l o p ew h i c he n c a p s u l a t i o nt h ed a t ao f e x c h a n g e f o rp r ms y s t e mi s ap r o j e c th a sb e e nd e p l o y e d ，c o n s i d e r i n gt h e c o m p a t i b i l i t yt h ei m p r o v e m e n th a st oa v o i dl a r g em o d i f yo nt h es y s t e ma n dp r o v i d e u n i f o r mi n t e r f a c et oc a r r yo u tt h em a p p i n go fv oa n dx m le n v e l o p e a tl a s t ，t h et e x t s u m m a r i z et h es i g n i f i c a n c eo f d a t ae x c h a n g em e c h a n i s mb a s eo nx m l c o n s i d e r i n gt h ep o p u l a ro f x m l a n dj 2 e es o l u t i o n ，d a t ae x c h a n g eb a s eo nx m l p r o v i d ean e wm e t h o dt or e s o l v ed a t ae x c h a n g eo nf i e l d ss u c ha se g o v e r n m e n t 、e b u s i n e s sa n de t c k e yw o r l d ：x m l ，w e bs e r v i c e s ，d a t ae x c h a n g e ，s c h e m a 独创性声明 本人声明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，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 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。 签名：主兰= 芭 日期： 2 。! 工：互：彦 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、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、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 虢立赴聊签名碰隰嫂功 第1 章绪论 1 1 课题背景 1 1 1 课题来源 随着国内电信运营竞争格局的形成和中国加入w t o ，企业需要更快、更好 地满足市场需求。为迸一步提高经营和管理效率，降低企业运营成本，以获取更 大的企业效益，形势对电信企业的运营机制提出了新的要求。当前，北京市通信 公司正从一个“任务型企业”向“服务型企业”全面转型，需要尽快改变企业传 统的粗放、分散的管理模式，通过业务流程重组建立起全新的集约式现代管理模 式。在北京通信从分片管理、零散调度向集中管理、分布作业、规模经营转变时， 一些问题已暴露出来，如网络资源整体使用情况不清、资源的分布与使用效率难 以统计与查询、业务成本无法准确计算、网络资源调度流程不畅等。这些问题的 出现说明原有的卡片式、资料记录式数据库应用系统已经不能满足新形势下的需 求，北京通信急需建立一个企业级的网络资源管理系统，对网络资源数据进行集 中采集和管理。企业级的网络资源管理系统需要独立于机构的变化而存在，不仅 能满足信息共享的需要，而且也能满足企业业务经营和运行支撑的需要，既能对 企业网络资源的使用、效率等进行管理，又能北京通信在市场竞争的环境下保持 积极、健康、有序的发展。 在此背景下，按 的要求在深 入分析和借鉴北京通信现有管线资源管理系统使用经验基础上，拟将现有管线资 源管理系统进行升级改造为企业级的管线资源管理系统，使其能满足新世纪北京 通信各部门对网络资源信息的需求，实现对企业所有管线资源信息的统一、规范 化管理，使企业全面、及时、准确地掌握的管线资源静态、动态的情况；同时结 合企业提供的业务，根据相关业务系统提出的对管线资源分配与配置等请求，对 资源数据的录入、修改、调度、删除以及查询进行相关的处理，使企业的管线资 源更好的为业务提供及时、准确、高效的服务，充分发挥企业网络资源强大的整 北京工业大学硕士学位论文 体优势；为资源故障维护工作提供全面准确的辅助信息，提出建议解决方案，方 便维护部门的检修维护工作，充分缩短故障历时；同时可以通过对管线资源的多 种类型的查询、统计和分析，对企业的管线资源的规划、设计和建设工作进行指 导和建议，为了实现此目标，本期工程也要实现企业管线资源管理系统同其它资 源系统及上层业务运营系统的资源数据及业务流程的有效整合1 2 1 。 1 1 2 新一代运营支撑系统n g o s s 构架 新一代的运营支撑系统应实现自动化的电信运营管理，使电信运营商的经营 模式从传统的“面向网络”型转向“面向客户”型。n g o s s 解决方案是根据实际需求 提出的新一代o s s 整体解决方案，它较好地解决了上述需求所带来的问题。 n g o s s 解决方案的组成框架按照“面向客户”的经营原则，以电信管理网( t m n - - 一i t u _ t 制定的电信专用网标准，t m n 的逻辑分层从下至上分蹦为网络单元层， 网元管理层，网络管理层和业务管理层) 的层次结构为指导，采取自顶向下( 从商务 管理层到网元管理层的方向) 的视点来规划和实施。同时，n g o s s 对这个t m n 框 架还进行了细化和补充，从而丰富和完善了整个电信管理网( t n ) 的管理能力。 n g o s s 的逻辑模型基本组成框架如图1 1 所示。 雾藜黧鬟 ；震鬻懑l 飘鬻鬻嚣囊影j 蓊懑瀚滋辇i 瓣i 辫麓黪甓戮一点z 罐i l 嚣i 黪+ k 鬟绥囊嘲鬻；囊黧i 娥糕霾黔量i i 瓷囊蒸霹辫l ；嚣囊豢纂麟；爨瓣鬻鬻j r 。蘩 鬻 图卜ln g o s s 逻辑模型的组成框架 f i g u r e1 1a r c h i t e c t u r eo f n g o s s 在上图中，框架的核心部分是“智能t m n ”，表示n g o s s 的指导思想来自 t m n 。核心的周围包括4 个重要组成部分：电信运营图( c t o m ) 、中心信息设施 ( c i f ) 、技术集成图( t i m ) 和示范项目( c p ) 。电信运营图是t m f 提出的一个商务处 2 理框架以客户为中心，着重描绘了涉及电信运营的一+ 系列过程和子过程；中心信 息设施着重于o s s 的信息建模，它划分了系统的基本组件域、对象模型及数据字 典；技术集成图着重说明实现o s s 的具体相关技术的选择，包括定义可重用应用 组件的设计原则，分析o s s 的实现技术( 如分布式系统应用，组件的可重用性，面 向对象设计等) ，它定义了组件的即插即用的综合规则；示范项目根据t m f 成员 的经验为电信运营商、运营支撑系统( o s s ) 软件开发商和系统集成商提供可借鉴的 成功案例。 1 2p r m 系统概述 为了满足电信业务飞速发展的需要，迫切需要北京市通信公司建立统一的企 业级管线资源管理系统平台。为北京通信的日常运营提供全面的管线资源管理服 务，并最终同其它相关系统整合形成国内领先的电信n g o s s 解决方案。管线资源 管理系统是北京通信企业n g o s s 建设的重要一环。 p r m ( p i p e r e s o u r c e m a n a g e m e n t m e n t ) 系统依据n g o s s 方案，为北京通信各 部门实现对企业所有管线资源信息的统一、规范化管理，使企业全面掌握的管线 资源情况：对企业的管线资源的规划、设计和建设工作进行指导和建议的基于 j 2 e e 的系统。 1 2 1 系统架构 p r m 系统应用系统软件系统架构采用c l i e n t s e r v e r 结合b r o w s e r s e r v e r 结构。其中c l i e n t s e r v e r 方式建议用于数据采集、维护和统计等功能，而 b r o w s e r s e r v e r 方式建议用于为营业员及其他相关部门提供查询信息等功能。 p r i v l 系统采用基于j 2 e e 的多层架构，将数据层，应用层，业务层和表示层分开。 其软件体系结构如图1 - 2 所示。1 ： 图卜2p r b t 层次结构图 在图1 - 2 中，非g i s 应用功能模块统一采用三层结构在应用服务m o v e d l o g i c ) a = 部署非g i s 功能的业务逻辑，表现层则用客户端方式及浏览器方式开发 完成。在统计应用服务器上部署报表统计功能的业务逻辑。接口服务器应用则实 现与其它系统的相关数据接口应用。如下图1 3 所示： 图1 3p r g 接口示意图 f i g u r el 一3i n t e r f a c eo fp p 3 1 4 数据层： 管线资料管理模块、系统管理模块、设备管理模块、数据管理模块。 服务层： 拓扑功能管理模块、路由设计分配模块、用户配线功能模块、查询统计功能 模块、专线业务功能模块。业务逻辑层：资源调度管理模块、业务档案管理模块、 实时系统接口功能模块、非实时系统接口功能模块。 表现层： 主要表现为终端界面。 三层体系结构c 1 i e n t a p p l i c a t i o ns e r v e r d a t a b a s es e r v e r ，在中间加一 层应用程序服务器，系统结构分为客户机、应用服务器( 包含服务层及业务逻辑 层) 、数据服务器三级，把传统的分布于c l i e n t 、s e r v e r 体系的应用逻辑集中在 应用程序服务器中，前台只负责界面表示，实现了瘦客户机的构想，大大地减轻 了维护工作量，程序的修改只限于数据库服务器端及应用程序服务器端。客户端 通过浏览器或其他接入方式访问应用程序服务器，界面统一简单。这样，系统的 扩展能力大大增强，安全性也得到提高，业务逻辑的集中更新维护更加方便，也 可以实现应用层的业务逻辑、功能构件的共享。适合三层结构的应用需求，可以 产生更强大、专业的中间层，它们不仅具备满足分布式、异构环境互联等基本特 点外，还具备安全性、负载均衡、可扩展能力、事务管理、连接管理、调度等特 性，使企业级应用的性能得到提升，可以很好地支持不断变化的业务发展需求。 本系统的应用层又可分为服务层与业务层。如i - 2 所示。 1 数据层 数据核心层是整个系统的基础，其主要宗旨是实现系统数据的统一组织、集 中管理和资源共享，并对业务逻辑层提供规范、高效的基本功能服务( 称为“原 子功能”服务) 。 数据核心层分为两个子层：数据子层和服务子层。 ( 1 ) 数据子层 数据子层是指在系统运行时，系统须记录或存储的业务运营数据、业务统计 数据及系统运行辅助数据等。它包含了业务逻辑层所需的相关数据资料，是系统 运行的基础和运行结果的具体体现。 数据子层是系统内各类数据的逻辑集合，其强调数据的统一组织和管理。原 则上，系统的数据资源在地理上也应进行集中、统一的存储和管理。 ( 2 ) 服务子层 服务子层是业务逻辑层访问数据子层的纽带。服务子层通过对数据子层的直 接访问和操作，以统一、规范的接口形式为业务逻辑层提供原子功能服务。 业务逻辑层对数据的访问须经过服务子层，由服务子层直接对数据子层的数 据进行操作和管理。这样将数据逻辑和业务逻辑分隔，增强了数据子层的安全性 和一致性，而且，还可以通过原子功能的各种组合实现不同的新业务功能，提高 了系统的灵活性和效率。 2 服务层 服务层通过对服务子层的若干原子服务功能的组合，实现不同的功能模块， 以满足不同的业务需求。 事实上，服务层是通过“调用”服务子层的若干原子功能来实现具体的业务 功能。 3 业务逻辑层 通过综合应用服务器对服务进行管理，依据激活条件，动态加载、卸载各种 服务和应用，同时可以服务层及数据层提供的服务基础上，实现相关的业务逻辑。 4 表现层 表现层是系统与外界沟通的渠道，通过灵活多样的接入方式与业务逻辑层相 联。表现层的接入形式多种多样，例如：i n t e r n e t 接入、营业服务终端接入、 呼叫中心接入、电话传真接入、银行托收系统的接入、代销商接入、客户经理 接入等。 1 2 2m v c 模式 面向对象的编程方法( o o p ) 是上世纪九十年代逐渐流行的一种软件编程方 法，并己经成为主流的开发方法。特别是m v c ( m o d e l v i e w - c o n f f o l l e r ) 设计思 想的提出之后，系统设计、开发方法发生了深刻的变化。p c 把交互系统的组 成分解成模型、视图、控制三种部件。 模型部件( m o d e l ) 是软件所处理问题逻辑在独立于外在显示内容和形式情况 6 绪论 f 的内在抽象，封装了问题的核心数据、逻辑和功能的计算关系，独立于具体的 界面表达和i 向操作。 视图部件( v i e w ) 把表示模型数据及逻辑关系和状态的信息及特定形式展示给 用户。它从模型获得显示信息，对于相同的信息可以有多个不同的显示形式或视 图。 控制部件( c o n t r o l l e r ) 是处理用户与软件的交互操作的，其职责是控制提供模 型中任何变化的传播，确保用户界面于模型间的对应联系；它接受用户的输入， 将输入反馈给模型，进而实现对模型的计算控制，是使模型和视图协调协作的部 件。通常一个视图具有一个控制器。 模型、视图与控制器的分离，使得一个模型可以具有多个显示视图。如果用 户通过某个视图的控制器改变了模型的数据，所有其它依赖于这些数据的视图都 应反映到这些变化。因此，无论何时发生了何种数据变化，控制器都会将变化通 知所有的视图，导致显示的更新。这实际上是一种模型的变化传播机制。 1 2 3p r m 系统的功能特点 ( 1 ) 强大、灵活的资源编辑功能：方便直观资源图形展开，设置灵活方便。 ( 2 ) 图形化资源展开，直观显示相关信息，从而提高运维人员工作效率。 ( 3 ) 多种途径定义设备坐标，迅速、准确定位设备。 ( 4 ) 通用方便查询功能：查询结果图文并茂、内容丰富，并可自动生成打印 报表。 ( 5 ) 有统计设备、模拟路由、最短路径、故障定位、故障范围分析等功能。 ( 6 ) 各类网元属性信息辅助输入功能强大，建库快速，确保数据输入准确无 误。 ( 7 ) 可自动生成主干、配线电缆、光缆网络图、局站设备展开图、管井展开 图、箱盒展开图、光缆熔接图、熔接盒展开图等。 ( 8 ) 灵活定制各类统计分析报表并可自动生成打印报表。 ( 9 ) 有图形和非图形的配线功能，支撑营业受理。 ( 10 ) 数据库接口实现与外部系统数据共享，节省用户投资、提高建库速度。 7 北京工业大学硕士学位论文 ( 11 ) 提供强大w e b 方式查询、统计功能，将极大降低用户运维成本。 ( 1 2 ) 为今后扩展到传输资源管理，逻辑资源管理提供支持。 1 3 论文的主要研究内容 1 3 1 课题所属的研究领域 本课题属于计算机信息管理与交换研究领域，是在北京工业大学计算机学院 与北京联信永益软件有限公司开发p 跳系统的基础上提出的。 1 3 2 课题的现实价值 本文主要围绕解决数据共享和在异地、不同平台的客户端与服务器间进行 数据交换方案的设计与实现展开，并将其应用于以电信资源为主体的电信管线资 源管理系统中。本文在讨论p r m 系统原有数据交换方案及在系统在实施的过程中 所遇到的问题的基础上提出了一种适合电信管线资源管理的高效，轻量级的数据 交换机制鉴于x m l 的广泛应用及m v c 模式的普及性，基于x m l 的p r m 系 统升级方案不仅为电信业还为诸多的基于w e bs e r v i c e s 的系统，如电子政务、 电子商务等提供了一条可供选择的解决数据交换问题的途径。 p r m ( p i p er e s o u r c em a n a g e m e n t ) 系统依据n g o s s 方案，为北京通信各部门 实现对企业所有管线资源信息的统一、规范化管理，使企业全面掌握的管线资源 情况；对企业的管线资源的规划、设计和建设工作进行指导和建议的基于j 2 e e 的系统。本文将在讨论p r m 系统数据交换基础上，结合先进的网络技术x m l 和 j 2 e e 框架，提出一种先进的封装p r m 基于x m l 的数据交换优化方案。 1 4 论文结构 第一章主要介绍课题来源的项目背景，简要介绍p r m 系统的系统架构。 第二章介绍了p r m 系统技术架构与数据交换技术，讨论了p r m 系统数据交 换机制并分析p r m 系统数据交换的优缺点。 第三章介绍x m l 相关技术。 第四章讨论p r m 数据交换改进方案的相关技术。 第五章阐述p r m 数据交换改进系统的具体实现，并分析改进后系统的优缺点。 最后本文对基于x m i 的数据交换在p r m 系统中的应用做了总结与展望。 第2 章p r m 系统与数据交换 2 1p r m 系统技术架构 为了满足用户提出的对p p - j v i 系统的各种功能和性能的要求，并针对多种运 行模式( b s 和c s ) 都需要提供的需求，我们采用了如下的技术来架构整个应 用。在整个技术架构中用到了j 2 e e 中的j s p ，e j b ，w e b s e r v i c e s ，d o t n e t 中的 c # 等。 2 ，1 1 概念 在这里定义出架构、框架、模式和业务架构、技术架构、开发模式等术语。 为后面的描述，提供一个统一的口径，统一的认识【2 1 。 表2 - 1p i l m 系统架构概念 t a b l e 2 1n o d o no fp r m 。 z2 j i 一组完成指定功能的语句，包括：输入、输出、逻辑处理功能、内部 ：毒揍块莲m 媳峨鬻 信息、运行环境( 与功能对应但不是一对一关系) 。 ； 。o “，t = 系统中相当重要的、几乎是独立的可替换部分，它在明确定义的构架 组传( i 喇；鞲鳓蘸 环境中实现确切的功能。 蠹醇懑藜蠹麓鬻 指经过验证，至少适用于一种实用环境( 更多时候是好几种环境) 的 解决方案模板。 鬟 对模型中同一抽象层次上的包进行分组的一种特定方式。通过分层， 从逻辑上将子系统划分成许多集合，而层间关系的形成要遵循一定的 规则。通过分层，可以限制子系统问的依赖关系，使系统以更松散的 方式耦台，从而更易于维护。( 层是对构架的横向划分，分区是对构 架的纵向划分) 。 ? _ 镳聪嚣。媛薹毫 指系统重要构件的组织或结构，这些重要构件通过接口与不断减小的 x 一”一m 溉e “ 一j = ； _ 毒三琏i 麓誉l 嚣，+ 璁蠢 构件与接口所组成的构件进行交互； 柏架、( 硒黼溺磷蘸 。 焉硪；。繇。撼；鬻i软件系统的构架是通过接口交互的重要构件( 在特定时间点) 的组织 曩_ 薯_ j i 蒜巍麟鬻嚣骥 或结构杖尝构件叉南一凿雷小的耗l 件和桔口绸成。 黎蠢 软件构架是多种结构的体现，结构是系统构架从不同角度观察所产生 的视图。软件构架也表现为多种结构。常见的软件结构有：模块结构、 逻辑或概念结构、进程或协调结构、物理结构、使用结构、调用结构、 数据流、控制流、类结构等等。 2 1 2 层次结构设计 p r m 层次结构采用了m v c 的模式来进行分层设计。其服务器端逻辑层次主要 i o 可以划分为表现层( a o ) ，业务逻辑层( b o ) 与数据访问层( d a 0 ) 。其软件层次结构 在绪论中已有详细论述。 2 1 3 体系结构设计 体系结构示意图 图2 一l 体系结构示意图 f i g u r e2 - 1s t r u c t u r eo fp r m 1 表现层设计 表现层是整个p r m 系统的前端展示部分。表现层分为两个部分，c s 部分 和b s 部分。c s 结构的表现层使用c 撑进行开发，b s 结构的表现层使用j s p 来 实现。 表现层是直接和用户交互的窗口，界面的友好、一致、易操作等是表现层的 发计原则。 2 业务逻辑层设计 业务逻辑层包括b o ，v o ，d a o ，f a g a d e 四个包及一些基类，如下所述： ( 1 )b 。：包含系统所有的业务实体类( b u s i n e s s o b j e c t ) 。业务实体的实现 形式推荐使用无状态s e s s i o nb e a n 和j a v ab e a n ，原则上不使用实体 b e a n 。 ( 2 ) d a o ：包含所有的数据访问对象( d a o ) 。直接包含d a t a a c c e s s o b j e c t 超 类，其他9 a o 分为几个子包：c o r i l 】1 】o n 包含所有基于单表的数据访问对象； s y s m a n a g e ，r o u t e d e s i g n ，o r d e r i n t e r f a c e ，c o n n e c t e q u i p m e n t 包含所 有相关子系统的数据访问对象( 包括统计查询等) 。 ( 3 ) v o ：包含所有的数据值对象( v o ) 。分为几个子包：c o m m o n ，s y s m a n a g e ， r o u t e d e s i g n ，o r d e r i n t e r f a c e ，c o n n e c t e q u i p m e n t 。其中c o m m o n 存放 公用的v o 以及单表v o ，其他包存放该相关专业的复合值对象。 ( 4 ) f a q a d e ：包含s y s m a n a g e ，r o u t e d e s i g n ，o r d e r i n t e r f a c e ，c o n n e c t e q u i p m e n t 等子包。分别包含各个子系统的f a q a d e 对象和业务代理等。 包结构图如图2 - 2 所示： 图2 - 2 业务逻辑层包结构 f i g u r e2 - 2p a c k a g es t r u c t u r eo fb u s i n e s sl a y e r 3 服务器端目录结构 服务器端目录如下图所示 p r m 系统与数据交换 图2 - 3 服务器包结构 f i g u r e2 - 3p a c k a g es t r u c t u r eo fs e r v e r ( i ) 根目录( p r m ) ：该目录是整个目录结构的根目录，包括其他所有的目 录； ( 2 ) 配置文件目录( c o n f i g ) ：存放w e b 应用程序( j s p s e r v l e t ) 相关配 置文件( x m l 或p r o p e r t i e s ) 和日志配置文件等所有的配置信息； ( 3 ) p r m 系统文档目录( d o c ) ：存放e j b w e bs e r v i c e j a v a b e a n 在j b 项目中生成的联机文档( h t 札) 或其他格式的相关文档，包括用户操作手册 以及将来提交的用户使用说明等用户相关文档以及提交给维护人员的维护 用设计及编码文档； ( 4 )引用外部库( 包) 目录( 1 i b ) ：存放工程中引用的外部包文件，包括 l 0 9 4 j 的相关包和d o m 4 j 的相关包： ( 5 )日志目录( 1 0 9 ) ；存放各工程模块中生成的日志文件，可以嵌套子目 录( 相关子模块名) ； ( 6 ) 系统源代码目录( s r c ) ：存放各个工程模块的源代码( 工程文件、源 代码及其他相关文件) ，可以嵌套子目录( 相关子模块名) ： ( 7 ) 工程编译部署文件目录( d e p l o y ) ：该目录下有三个子目录，分别是e a r 、 a r 、w a r ，根据部署文件的种类不同，放入相应的目录； 8 ) 应用程序部署文件( w e b s e r v i c e s ) 部署目录( e a r ) ：存放e a r 文件 9 ) w e b 应用( j s p s e r v l e t ) 部署目录( w a r ) ：存放w a r 文件： 1 0 ) e j b 部署目录( j a r ) ：存放j a r 的e j b 文件。 2 1 4 安全权限管理 1 安全级别的定义 n c s c 提出的“可信计算机系统评测标准( t c s e c ) ”即：t r u s t e dc o m p u t e r s y s t e me v a l u a t i o nc r i t e r i a 规定了计算机网络的4 层7 级安全体系模型。 根据t c s e c 的分级标准，网络安全级别依次为：d 、b 、 c 、a 。 ( 1 ) d 类：最小的保护。 ( 2 ) c 类：无条件的保护( n e e d t o k n o w n ) 。又分两级。 c l 级。无条件的安全保护。提供的安全策略是无条件的访问控制，具有识别 与授权的责任。 c 2 ：有控制的存取保护。在c 1 的基础上，还有访问保护和审计跟踪功能。 ( 3 ) b 类：强制保护，要求系统在其生成的数据结构中带有标记，并要求提供对数据 流的监视。b 类又分三个子类：b 1 、b 2 、b 3 。 b i ：标记安全保护，是b 类中的最低子类，除满足c 类要求外，要求提供数据标 记。 b 2 ：结构安全保护，是b 类中的中间子类，除满足b 1 要求外，要实行强制性的 控制。 1 3 3 ：安全域保护，是b 类中的最高子类，提供可信设备的管理和恢复，即使计算 机崩溃，也不会泄露系统信息。 ( 4 ) a 类：经过验证的保护，是安全系统等级的最高类，这类系统可建立在具有 结构、规范和信息流密闭的形式模型基础之上。 2 权限控制策略 p r m 权限控制策略采用了数据权限、功能权限和系统权限三条线并行的方式， 结合北京通信的组织机构进行多级别全方位的管理。使整个系统的安全级别达到 了t c s e c 的c 2 级标准。 整个p r m 系统的功能模块成为权限管理体系中功能权限的第一级，在该级次 下的按钮成为权限控制的第二级。根据不同专业的不同需求由用户自己组合定义 出不同的角色，使用系统的人员作为不同的角色，参与到权限分配中来。同时对 1 4 p r m 系统与数据交抉 于不同的部门，通过该部门拥有的所有角色，获得一个总的功能权限集合。 对于数据权限的控制，通过角色的功能权限和具体的设备局关联来进行控 制。 2 1 5 事务管理 1 事务定义 所谓事务是遵循如下a c i d 原则的原子操作。 a t o m i c i t y 原则：也叫原子性原则。即：一个事务要被完全的无二义性的做 完或撤消。在任何操作出现一个错误的情况下，构成事务的所有操作的结果必须 被撤消，数据应被回滚到以前的状态。 c o n s i s t e n c y 原则：一致性原则。即：一个事务应该保护所有定义在数据上 的不变的属性( 例如完整性约束) 。在完成了一个成功的事务时，数据应处于一致 的状态。换句话说，一个事务应该把系统从一个一致状态转换到另一个一致状态。 举个例子，在关系数据库的情况下，一个一致的事务将保护定义在数据上的所 有完整性约束。 i s o l a t i o n 原则：隔离性原则，即：在同一个环境中可能有多个事务并发执 行，而每个事务都应表现为独立执行。串行的执行一系列事务的效果应该同于并 发的执行它们。这就要求两件事：a 在一个事务执行过程中，数据的中间的( 可 能不一致) 状态不应该被暴露给所有的其他事务。b 两个并发的事务应该不能操 作同一项数据。数据库管理系统通常使甩锁来实现这个特征。通常的事务隔离。 d u r a b i l i t y 原则：持久性原则，即：一个被完成的事务的效果应该是持久 的。 2 事务管理策略 p r m 服务端的事务管理采用w e b l o g i c 的e j b 容器管理的事务管理机制。对 容器管理的事务采用声明的方式，在e j b - j a r x m l 文件中配置。在程序发布时由 部署人员进行配置。整个事务管理严格遵循事务的a c i d 原则。 对于g i s 系统的事务划分采用a r c i n f o 产品自身的事务控制机制来控制。 地理信息系统( g i s ) 将与位置相关的空间对象存储在空间数据库里。空间 北京工业大学1 = 学硕士学位论文 数据库是对标准的关系型数据库的延伸，以支持空间对象的表达。空间对象的存 储和对空间对象的操作在以下方面有别于其它纯属性数据或文字数据。 ( 1 ) 对空间对象的操作一般需要几分钟或更长时间。 ( 2 ) 空间对象之问具有复杂的关系，如，网络连接、拓扑关联等。对某一空 间对象的修改会影响到与之关联的信息。 ( 3 ) 多用户编辑同一区域的空间数据时，通过经常刷新地图以反映其它用户 对该区域的更改，这对一张复杂的地图将耗费较长时间。 基于以上原因，a r c g i s 产品设计一种长事务概念。长事务概念具体通过 a r c g i s 的空间数据库产品a r e s d e 中的版本管理技术实现。 a r e s d e 的版本管理允许多用户并发访问和修改空间数据库，但并不对操 作的对象实施加锁。每个用户在自己的版本中工作，在用户提交自己的工作版本 时，a r c s d e 自动检测与提交版本的冲突，用户可选择强制覆盖等方式解决冲突。 2 1 6p r m 关键技术介绍 1 w e b s e r v i o e s 介绍 w e bs e r v i c e s 是一种通过w e b 并采用标准的网络协议将应用业务和服务集 成在一起的技术方式，它通过松散的连接方式将完全不同的应用在网络中连接起 来。建立在j 2 e e 基础上的外界系统可以通过访问w e bs e r v i c e 发送请求给e a i 系统。同样的，如果外界系统提供了w e bs e r i v c e ，e a i 系统也可以通过它与外 界系统进行通讯。 w e bs e r v i c e s 能为应用集成解决方案提供以下的能力： ( i ) 一种标准的，统一的数据表达和传输方式 ( 2 ) 通用的，可扩展的消息处理格式 ( 3 ) 通用的服务描述语言 ( 4 ) 查找服务的方法 w e bs e r v i c e s 通过h t t p 之上的s o a p 协议来调用，并采用x m l 为数据传输 机制。目前的w e bs e r v i c e s 中服务描述语言是w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) ，查找服务的规范是u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n d 图2 4w e bs e r v i c e s 体系结构 f i g u r e2 - 4a r c h i t e o t t ；r eo fw e bs e r v i c e s 2 d a o 介绍 d a o ( d a t aa c c e s so b j e c t ) 数据访问对象是j 2 e e 标准设计模式之一。开发人 员用这种模式将底层数据访问操作与高层业务逻辑分离开。一个典型的d a o 实 现有以下组件： 一个d f i o 工厂类：一个d a o 接口i 一个实现了d a o 接口的具体类；数 据传输对象( 有时称为值对象) ；具体的d a o 类包含访问特定数据源的数据的逻 辑。 d a o 模式将数据访问逻辑抽象为特殊的资源，也就是说将系统资源的接口从 其底层访问机制中隔离出来。 传统的数据库访问模式都是直接将数据库的访问和业务逻辑组件绑定在一 起，这样造成这些组件与数据源物理实现之间的依赖关系，从而使得应用程序很 难从一个数据存储实体移植到另一个数据存储实体中去；当数据源的物理实现变 化的时候，应用程序也必须相应地加以改变。随着企业级系统的三层结构甚至多 层结构的普及，将应用组件和数据源物理实现的分离的呼声越来越高，于是出现 了d a o 模式。 d a o 模式将数据访问操作从业务对象中剥离出来，集中包装起来，这样减小 北京工业大学工学硕士学位论文 了系统中业务对象的复杂度，同时，对于数据操作的集中处理也方便了开发的组 织以及事务性的集中控制。另外，物理资源的实现被完全封装起来后，给系统的 移植带来了很大的方便性。 3 e j b 介绍 e j b 是一种基于构件的开发技术，用于创建可伸缩、多层次、分布式应用， 并且可创建具有动态扩展性的服务器端应用。在e j b 中，通过j a v a 语言可以方 便的创建分布式的面向对象商业应用，此种模型以j a v a b e a n s 作为构件基础，与 以往的j a v a b e a n 对象主要用于客户端开发不同，e j b 主要用于服务器端，为客 户端提供服务。 e j b 的基本思想是为组件开发提供一个框架，满足规范的构件可以方便、灵 活的放在服务器端的e j b 容器内，扩展服务器的功能，而不需考虑移植等细节， 类似于硬件的即插即用。此种技术建立在j a v a 语言的基础上，因此具有“一次 编写，到处运行”的特点：由于利用框架的设计思路，使得开发者可以方便的使 用分布式对象的特点。 2 ，2 数据交换技术 数据在不同的信息实体之间交互的过程称为数据交换。根据参与交换的信息 实体不同，数据交换可以分为个人数据交换，企业数据交换和政府( 组织) 数据交 换。不管是哪一类数据交换，信息实体之间的信息交互过程都无一例外的划分为 三个阶段，即数据生成、数据传输和数据处理。不同之处在于，各种信息实体在 每个阶段有各自的需求和规范，因而具体使用的技术和工作流程有很大差别。总 的来说，个人数据交换的灵活性最高而可靠性最低，而政府数据交换和企业数据 交换则需要可靠性高而灵活性相对较低。具体来说企业数据交换的数据内容以 及格式相对固定，数据交换的业务流程比较规范。同时企业数据交换对数据交换 过程的可靠性与安全性要求较高。 当前的企业数据交换，根据其应用范围和特点大致可分为企业内部数据交换 和企业之间的数据交换。企业内部数据交换的数据格式比较单一，业务流程固定， 数据交换的架构相对紧凑，有较高的耦合度和数据交换效率。企业之间数据交换 的数据格式繁杂，数据交换的架构相对松散，耦合度低，数据交换效率也相对较 低。 f r 2 2 1 数据交换技术发展现状 数据共享与交换的基础是多个数据源之间的安全、可靠的数据传输系统模 型。在开发分布式系统时，主要有r p c ，o r b 和m o m3 种技术实现，f 面就3 种 技术进行比较： 1 基干r p c 方式 r p c ( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) 远程过程调用已经存在若于年了。它沿用了用 户熟悉的编程模式，从程序员的角度出发，用程序代码调用远端过程并将结果返 回。当使用r p c 时，只需要编写很少的网络程序代码，大部分代码由i d l 生成。 r p c 一般采用c a l l r e t u r n 模式，多用于应用程序之间的通信，而且采用同 步通信方式。r p c 方式的一般流程如图2 5 所示“。 图2 - 5r p c 方式的流程 f i g u r e2 - 5 r p cf l o w r p c 可以调用在远方节点上的予程序，可以在不同操作系统环境下运行。r p c 应用主要有两种形式：o s f d c e 的r p c 和s u n o n c 的r p c 。r p c 方式的优点是程序 员不必考虑网络的细节，仍可采用自己熟悉的c a l l r e t u r n 语法。由于r p c 程 序之间同步通信一般采用r e q u e s t w a i t r e p l y 方式，因此，对小型的不需要采 用异步通信方式的应用比较适合，它们之间的通信一般采用一对一的方式。但对 大型的关键型应用不太适合，因为它们需要程序员考虑网络或系统的故障、处理 多个网络连接、可移植性、缓冲及流量控制和进程之间的同步等多种问题。 2 基于o r b 的系统 基于o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 的中间件主要是采用面向对象的技术。 o r b 可以看做是语言独立性的面向对象的r p c 应用。口前，o r b 存在两个彼此竞 争的标准：c o r b ao r b 和d c o mo r b ，当使用o r b 时，i d l 用于定义对象之间的接口， 类似于r p c 中的i d l 定义过程的接口。o r b 适于对象接口变化不频繁，不会导致 北京t 业大学工学硕士学位论文 代码经常