（计算机应用技术专业论文）东北大学留学生管理信息系统的设计与实现.pdf

f 一、 步一 b y l iw e i s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rg a o f u x i a n g n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y d e c e m b e r2 0 0 7 上j i f 东北大学硕士学位论文独仓卜 生声明 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。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谢 j 意。 学位论文作者签名：磊伟 e l 期：郴1 、 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校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。本人同意东北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、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：签字日期： r-_ 东北大学硕士学位论文 摘要 东北大学留学生管理信息系统的设计与实现 摘要 近年，来我国的留学生人数不断增加，留学生教育规模不断扩大，我国留学生的教 育事业面临着极大的机遇和挑战。而东北大学作为知名高校，更是吸引了越来越多的留 学生来此留学深造。在这种趋势下，我校外国留学生招生办公室提出要建现代化的招生 与管理的办公环境，以提高工作效率，实现高水平的管理。 本文在对国内外现状及开发背景进行整体分析之后，分析了本系统的开发意义及可 行性，提出了一套开发留学生管理信息系统的解决方案，并详细的分析设计了系统的各 个功能模块，包括入学申请、招尘录取、办理入学手续、在校管理、结毕业管理和校友 录管理六大模块，其中办理入学手续和在校管理模块又分别包括几个子模块，然后突出 对相应的功能需求、数据库设计、功能模块设计、程序设计和系统测试做了具体论述。 对于系统中用到的一些相关技术，包括数据库连接、a d o n e t 数据访问、a s p n e t 网络编程、c 撑程序设计等做了简要的分析，并附有重要模块的功能图、程序流程图等。 在本课题的实现过程中采用基于b s 的三层体系结构，采用面向对象方法进行系统 分析和设计，使用a s p n e t 技术、a d o n e t 技术以及s q ls e r v e r 数据库技术进行系统 的开发与实现，最终实现了对留学生从入学申请到结毕业各个阶段的有效管理，具有功 能完备、性能优越、操作简单等优点。 关键词：管理信息系统；状态；a s p n e t ；a d o n e t ；b s - i i - 查! ! 奎堂堡主堂堡垒查 a b 。t ，a c t 一一 ： d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f f o r e i g ns t u d e n tm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mf o rn o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y a bs t r a c t r e c e n t l y ，w i t ht h er a p i d l yi n c r e a s i n gn u m b e ro ff o r e i g ns t u d e n t sa n dt h e c o n s i s t e n t j e x p a n d i n gs c a l eo ff o r e i g ns t u d e n te d u c a t i o n ，t h ef o r e i g ns t u d e n te d u c a t i o ni no u r c o u n t r yi s c o n 打o n t e dw i t hm o r eo p p o r t u n i t i e sa n d e x t r e m e l yl a r g ec h a l l e n g e s a saw e l l 1 【l l o 、) m u n i v e r s i t y , t h en o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t ya t t r a c t sm o r ea n dm o r ef o r e i g ns t u d e n t st om r t h e rt i l e i r e d u c a t i o nh e r e i nt h i s s i t u a t i o n ，am o d e mo f f i c ee n v i r o n m e n tf o r r e c r u i t m e n ta n d m a n a g e m e n ti sb r o u g h tf o r w a r db yt h e f o r e i g ns t u d e n te n r o l m e n to f f i c eo fn o r t h e a s t e m u n i v e r s i t yt oi m p r o v ew o r ke f f i c i e n c ya n da c h i e v eh i g hl e v e lm a n a g e m e n t a f t e raw h o l ea n a l y s i so ft h eh o m ea n da b o a r ds i t u a t i o na n dd e v e l o pb a c k g r o u n d ，t h e s i g n i f i c a t i o na n da v a i l a b i l i t yo ft h i ss y s t e mi sa n a l y z e d ，a n das e to fs o l u t i o n so ft h es t u d e m i n t o 肋a t l o ns y s t e ma r ep r o p o s e d t h em a i nm o d u l e so f t h i ss y s t e ma r ea n a l y z e da n d d e s i g n e d i nd e t a i l s ，i n c l u d i n ga p p l i c a t i o n sf o ra d m i s s i o n ，e n r o l l m e n t ，a d m i s s i o n p r o c e d u r e ，i ns c h o o l m a n a g e m e n t g r a d u a t i o nm a n a g e m e n ta n da l u m n ir e c o r d m a n a g e m e n t t h ea d m i s s i o n p r o c e d u r em o d u l ea n dt h em a n a g e m e n tm o d u l ei n s c h o o lo ft h i ss y s t e mc o n s i s to fs e v e r a l 8 u b m o d u l e s t h e nad e t a i l e ds t a t e m e n to ff u n c t i o nr e q u i r e m e n t ，d a t a b a s ed e s i g n ，f u n c t i o n m o d u l ed e s i g n ，p r o g r a md e s i g na n ds y s t e mt e s t a r em a d e ab r i e fa n a l y s i si s g i v e na b o u t s o m er e l a t i v e t e c h n i c a l ，s u c ha sd a t a b a s e c o n n e c t i o n ，a d o n e td a t aa c c e s s ，a s p ：n e t n e t w o r kp r o g r a m m i n g ，c 拌p r o g r a md e s i g n 一 m o d u l e sa r ea t t a c h e d 一 a n df u n c t i o nc h a r ta n df l o w c h a r to fi m p o r t a n t at h r e e - l a y e rs y s t e mc o n s t r u c t i o nb a s e do nb s i sa p p l i e dt oa n a l y z ea n dd e s i g nt b j s s y s t e m a s e n e tt e c h n i q u e ，a d o n e tt e c h n i q u ea n ds q ls e r v e rd a t a b a s e t e c h n i q u ea r e a d 。p t e da sw e l lt od e v e l o pa n di m p l e m e n tt h es y s t e mt oa c h i e v et h ee f f i c i e n tm a n a g e m e n to f t h e s t a g e sf r o me n t r a n c ea p p l i c a t i o nt og r a d u a t i o n t h ea d v a n t a g e so ft h i s s y s t e m a r e c o m p l e t ef u n c t i o n ，s u p e r i o rp e r f o r m a n c e ，s i m p l yo p e r a t i o na n ds oo n k e yw o r d s ：m i s ；s t a t e ；a s p n e t ；a d o n e t ；b s - i i i 东北大学硕士学位论文 目录 目录 声 明i 摘 要 a b s t r a c t i i i 第l 章绪论。1 1 1 总体概述1 1 2 项目背景1 1 3 项目开发意义2 第2 章系统分析3 2 1 可行性分析3 2 1 1 技术可行性。3 2 1 2 经济可行性3 2 1 3 操作可行性3 2 1 4 调度可行性。4 2 2 系统的需求分析4 2 2 1 总体功能描述4 2 2 2 系统性能5 2 3 系统环境6 2 3 1 服务器端6 2 3 2 客户端6 2 3 3 网络配置。6 2 4 相关技术简介6 2 4 1 面向对象技术6 2 4 2b r o w s e r s e r v e r 系统的三层体系结构7 2 4 3 连接池技术8 2 5 本章小节8 第3 章数据库设计9 3 1 数据库的引入9 3 2 数据库逻辑设计e - r 图9 3 2 1 实体与属性之间的关系。9 3 2 2 数据库的e r 图1 0 3 3 数据库的物理结构1 5 i v 东北大学硕士学位论文 目录 3 3 1 用户管理涉及到的表1 5 3 3 2 入学申请涉及到的表1 6 3 3 3 招生录取涉及到的表1 8 3 3 4 办理入学手续涉及到的表1 8 3 3 5 在校管理涉及到的表2 0 3 3 6 结毕业管理涉及到的表2 2 3 3 7 校友录涉及到的表2 2 3 4 数据库的完整性和安全性2 2 3 4 1 数据库的完整性约束2 2 3 4 2 数据库的安全性2 3 3 。5 本章小节2 4 第4 章功能模块设计2 5 4 1 系统总体功能模块2 5 4 2 用户管理模块2 5 4 3 入学申请模块2 6 4 4 招生录取模块2 6 4 5 办理入学手续模块2 6 4 5 1 新生报到子模块”2 7 4 5 2 学生交费子模块”2 7 4 5 3 分配学号子模块”2 8 4 5 4 住宿管理子模块2 8 4 5 5 保险登记子模块2 8 4 5 6 证照管理子模块2 9 4 6 在校管理模块2 9 4 6 1 成绩管理子模块2 9 4 6 2 奖惩管理子模块3 0 4 6 3 奖学金管理子模块一3 0 4 6 4 突发事件管理子模块3 0 4 6 5 健康管理子模块31 4 7 结毕业管理模块31 4 8 校友录管理模块31 4 9 本章小节31 第5 章程序设计3 3 5 1 程序设计思想3 3 5 2 程序设计语言及开发环境技术简介3 3 v 东北大学硕士学位论文 目录 5 3 数据库连接的建立3 5 5 4 详细程序设计3 6 5 4 1 用户管理程序设计3 6 5 4 2 入学申请程序设计“3 7 5 4 3 招生录取程序设计3 8 5 4 4 办理入学手续程序设计4 1 5 4 5 在校管理程序设计4 5 5 4 6 结毕业管理程序设计5 1 5 4 7 校友录管理程序设计5 1 5 5 本章小节5 3 第6 章系统测试5 5 6 1 软件测试的目的和原则5 5 6 2 子系统测试5 6 6 2 1 测试用户管理模块”5 6 6 2 2 测试入学申请模块“5 7 6 2 3 测试分配学号模块”5 8 6 2 4 测试保险登记模块”5 8 6 2 5 测试成绩管理模块“5 9 6 3 本章小节6 0 第7 章结论6 1 参考文献“6 3 致谢6 5 v i 要 誓 嚣 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 总体概述 当今，计算机在社会中的应用越来越广泛，一场以网络应用为核心的信息技术革命 正在兴起，对传统的信息技术产生了强烈的冲击。当今世界是信息高速发展的世界，也 是竞争异常激烈的世界。要想在高科技迅猛发展的今天，在激烈的竞争中求得生存和发 展，能否获得必须的信息就成为能否成功的关键。 现如今计算机行业正蓬勃向前发展，信息化深入到社会的各行各业，使信息管理发 生了前所未有的变化，与此同时，用计算机管理信息系统又是获得信息的重要手段之一。 计算机管理信息系统的优势在于能够迅速、准确地反映出用户需要的各种信息，及时方 便的进行各种检索，从而为管理者的信息管理提供强有力的支持，所以采用计算机管理 各种信息资源是当前不可缺少的一种管理手段。 进入二十一世纪，信息化的进程进一步加快，向着网络化，智能化方向发展。不但 是企业，学校也面临着更大机遇和挑战，如何融入信息化进程是每一个部门必须解决的 一个关系自身命运的问题。谁更适应信息化，加入信息化，谁能够更好地利用信息，谁 就能在瞬息万变的市场竞争中利于不败之地，所以用计算机管理信息势在必行【l l 。 1 2 项目背景 近年来，我国高等教育事业得到了迅猛发展，并且自从我国加入w t o 以来，来我国 的外国留学生人数在不断增加，留学生教育的规模也在不断扩大，我国留学生的教育事 业面临着极大的机遇和挑战。而东北大学作为知名的高校，更是吸引了越来越多的留学 生来此留学深造。如何更有效地对留学生的信息进行管理，是摆在我校留学生招生办公 室面前的一个重大问题。 高等教育改革正在深入和完善，高校体制改革、教育教学改革、思想政治改革、高 校后勤改革、高校人事改革都在稳步进行，而对于留学生这个特殊的群体，对其各方面 信息的管理改革也正在慢慢地进行中【2 】。 根据“扩大规模、提高层次、保证质量、规范管理的原则，为扩大留学生的规模， 提高留学生管理的效率和水平，我校外国留学生招生办公室提出要建现代化的招生与管 理的办公环境，以提高工作效率，实现现代化招生的运行机制和高水平的管理，体现外 东北大学硕士学位论文第1 章绪论 国留学生招生办公室的特色，特此开发“东北大学留学生管理信息系统 ，以供我校外 国留学生招生办公室招收和管理外国留学生使用。此系统目的在于提高外招办的工作效 率，使我校迅速与外界接轨。 1 3 项目开发意义 从我国的社会现状和国家的相关政策可以看出，我国高校的扩招将是一个较长期的 过程，即使规模不会进一步大幅度扩大，在目前的管理体制下这个基数也会显得过于庞 大。在高校的学生管理工作中不断转变思想，改革管理模式具有十分重要的意义。因此 对高校学生管理信息系统的开发应用将会变得越来越受到高校管理阶层的重视，高校各 级部门将会对其更关注，投入会更大，同时期望值将会更高1 3 。 在这种情况下，开展基于先进技术的高校学生管理信息系统的快速成型研究，是符 合时代发展的需要，也是符合高等教育发展的需要和高校广大师生的切身利益，它具有 实际意义，有利于推动我国高等教育事业的改革和发展。我国高等教育事业的改革是一 个关系到国家和民族未来的重要工作，同时也是一个不断摸索不断发展的过程，在这个 过程中必将遇到各种各样的问题和困难，高校扩招给管理工作带来的工作量压力就是其 中之一。 利用计算机对学生信息进行管理，具有人工管理无法比拟的优点，如：检索迅速、 查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等，这些优点能够极大的 提高学生信息管理的效率，也是科学化、正规化的体现。因此，开发适应新形势需要的 留学生管理信息系统是很有必要的，它能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段， 其必将成为高校教学环节中不可缺少的一部分。计算机科学技术正在飞速发展，其在人 类社会生活中的各个领域发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分，为适应 信息时代的发展，满足越来越多的外国留学生方便来我校就读的要求1 4 。 进行学生管理工作信息化建设，开发一个完善有效的学生管理信息系统，对解决高 校改革过程中遇到的问题具有十分重要的意义，而这些问题的顺利解决也为高校改革的 推进指明了方向。 东北大学硕士学位论文 笫2 章系统分析 吒n - - _ 、 ，以- * 一 第2 章系统分析 2 1 可行性分析 可行性分析( f e a s i b i l i t ya n a l y s i s ) 也称为可行性研究，是在系统调查的基础上，针 对新系统的开发是否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面 进行分析和研究，以避免投资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用 最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。该系统的可行性分析包括以下 几个方面的内容。 2 1 1 技术可行性 本系统采用当前比较先进的v i s u a ls t u d i o n e t 开发环境，在其上利用a s p n e t 技术和a d o n e t 技术进行开发，它能够满足低费用、高可用性、高可靠性、以及可扩 展性的应用需求。前台使用m a c r o m e d i ad r e a m w e a v e rm x 制作网页效果。m a c r o m e d i a d r e a m w e a v e rm x 是建立w e b 站点和应用程序的专业工具，具有易用、通用和开发效率 高的特点。后台的数据库开发工具选用s q ls e r v e r 数据库，能够保证所开发系统的安全 性、正确性和完整性。数据库的连接技术使用a d o n e t ，a d o n e t 的数据库驱动程 序使得a s p n e t 应用程序与数据库服务器之间搭起了一座桥梁，使得它们之间可颤迅 捷地交换数据，提供服务或者享受服务【5 i 。 本系统采用的技术均属当前流行的开发技术，具有技术成熟、效率高、稳定、安全 等优点，并且学校配置的b e l l 品牌机性能优越，能够支持以上软件的运行。所以，本系 统在技术上是完全可行的。 - 2 1 2 经济可行性 根据成本效益分析法，本系统所需的软硬件资源都已具备，开发人员具有一定的 编程基础；系统实施后学院教师可以利用网络资源办公、发布信息，学生可以网上查询 信息、下载相关资源信息，可以说系统为留学生师生带来了很大的利益。通过上面的分 析，本系统具有成本相对较低、利益高的特点，经济上可行。 2 1 3 操作可行性 本系统开发的开发宗旨是方便师生操作，开发后的系统应具有美观、大方、简单、 易操作等优点，即使是不懂计算机的人员也可以根据系统提示使用和管理本系统，它的 东北大学硕士学位论文 第2 章系统分析 操作简单的特点使本系统在操作上可行。 2 1 4 调度可行性 调度可行性是指计算机系统能否在规定的期限内交付给用户，根据作者的计划，本 系统将在九份投入试运行，可以按时交付给用户。 根据技术可行性、经济可行性、操作可行性、调度可行性进行综合分析，发现本系 统有着成本低、软硬件资源兼备、校园网速度快、覆盖面广、网络设施良好等特点。可 以说实现这样一个系统是可行的，并且实行之后会给校园内师生提供许多便利的条件1 6 1 。 2 2 系统的需求分析 2 2 1 总体功能描述 主要功能包括：留学生的入学申请，对进行入学申请并符合要求的学生进行录取操 作，对已经录取并且来报到的学生进行注册，办理交费并分配学号，登记保险信息、证 照信息、住宿信息，学生在校期间对其进行成绩管理，奖惩管理，奖学金管理，健康管 理等，以及对结毕业的学生进行结毕业管理。 留学生从入学申请到离校整个求学过程中共经过六种学生状态：未录取、已录取、 报到、在校、毕结业和离校。具体关联情况如下： ( 1 ) 在入学申请阶段，通过入学申请，系统将留学生的状态转变为未录取状态。 ( 2 ) 在招生录取阶段，通过招生录取模块使来华学生的学生状态由未录取状态转变 为已录取状态( 未通过招生录取的学生，学生状态仍然为未录取状态) 。 ( 3 ) 在入学手续和在校管理阶段，分为两个小阶段： 通过新生报到模块使来华学生的学生状态由已录取状态转变为报到状态，从而可 以进行学生交费、分配学号、住宿管理( 包括校内住宿，校外住宿和住宿查询) 、证照 管理、保险管理的操作。 通过入学注册模块使来华学生的学生状态由报到状态转变为在校状态，从而可以 进行学籍档案( 包括成绩管理、奖惩管理、奖学金管理及健康管理等) 的操作。 ( 4 ) 在来华学生毕业阶段和校友管理阶段，分为两个小阶段： 在结毕业阶段，通过结毕业登记模块使来华学生的学生状态由在校状态转变为 结毕业状态。从而可以进行成绩单、证书管理和经费结算的操作。 在离校阶段，通过离校登记模块使来华学生的学生状态由结毕业状态转变为离 校状态。 _ 4 东北大学硕士学位论文第2 章系统分析 2 2 2 系统性能 喵球一“i l ” j ，。 “+ 因服务器资源有限，故拟以控制用户数的手段来保证服务器的稳定以及单个用户的 使用速度。并且本系统的任务多数情况下是系统管理员对留学生信息进行的管理操作， 涉及到的最多的操作是对数据库的访问，为充分提高数据库的访问速度，利用数据库自 带的存取过程、触发器以及c 撑语言所用的数据库连接池技术等来提高性能，具体表面： ( 1 ) 对需要操作的数据进行缓存，避免不必要的操作，在必要的时候进行连接，使 用完之后尽早释放，要关闭可关闭的资源，减少往返次数，并在访问数据的时候仅返回 需要的数据，尽量使用存储过程，使用s q l c l i e n t ，它的速度是最快的，因为其他的数据 提供者都经过的几层的转换，所以说使用s q l c l i e n t 能在很大程度上提高系统的性能。 ( 2 ) 数据库的连接是在方法中打开和关闭的，并没有在类的构造函数中打开连接， 在类的析构函数中关闭连接，这样会在很大程度上提高系统的性能。 ( 3 ) 使用完每个连接时都有明确的关闭，并且在本系统中使用了连接池技术，因为 有连接池的支持，关闭连接只是将连接放回连接池，并不是真正的销毁，不会带来性能 开销，而会增加连接池中可用连接，提升性能。 ( 4 ) 访问数据库时仅返回了需要的行和例，对大的数据集使用分页功能，批次执行 s q l ，减少了多次往返的次数。在没有数据返回的情况下使用e x e c u t e n o n q u e r y 方法， 当返回一个标量时，使用e x e c u t e s c a l a r 方法。 总的来说，提高性能会降低可扩展性，以及维护难度，应在满足功能与非功能需求 的情况下提高性能，另外在设计时就要考虑性能，好的设计在性能上的提升比差的设计 后期再修改要好得多。 2 2 3 系统安全 本系统的用户主要有两类：一是普通用户，其具有对入学申请模块进行操作以及对 相关的信息进行查询的权限，但对没有对有关的信息进行修改和删除的操作权限；另一 类是系统的管理员，其对系统的各个模块都具有管理的权限。由于不同的用户有不同的 、权限，所以用户在进行操作时首先要进入登录界面进行登录，登录时用的用户名和密码 是按用户的不同权限事先分配好的，登录后可以对其具有权限的模块进行操作。数据库 安全方面主要是利用s q ls e r v e r 自带的各种管理工具，实现对关键数据的保护。 2 3 系统环境 2 3 1 服务器端 服务器端系统的开发所需环境如表2 1 所示。 东北大学硕士学位论文 第2 章系统分析 表2 1 服务器端系统的开发所需环境列表 n b l e2 1t h ee n v i r o n m e n t a ll i s tn e e d e df o rt h ed e v e l o p m e n to f t h es y s t e mo fs e r v e re n d 序号软件名称版本 数量 l 数据库服务器操作系统w o n d o w s 2 0 0 0 s e r v e r 简体中文版1 套 2w e b 服务器操作系统w i n d o w s 2 0 0 0 p r o 简体中文版1 套 3 数据库服务器 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 简体中文版 l 套 4 w 曲服务器 i i s 5 1 l 套 5 服务器端n e t 运行环境 m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r ks d kv 1 1 1 套 6 防病毒软件 k a s p e r s k ya n t i v i r u s6 0 个人版 1 套 2 3 2 客户端 客户端所需环境如表2 2 所示。 表2 2 客户端所需环境列表 n l b l e2 2t h ee n v i r o n m e n t a li i s tn e e d e df o rc l i e n te n d 2 3 3 网络配置 通过1 0 1 0 0 m 的以太网进行连接。 2 4 相关技术简介 2 4 1 面向对象技术 面向对象技术是目前流行的系统设计开发技术，它从所处理的数据入手，以数据为 中心而不像以往的结构化程序设计以功能为中心来描述系统。它把编程问题视为一个数 据集合，数据相对功能而言，有更强的稳定性，能解决传统的结构化程序设计所不能解 决的代码重用问题。面向对象编程方法有以下主要特征： ( 1 ) 抽象性 抽象是对象建模参数的选择，这是进行分析后得到的结果。这意味着是由分析人员 来选择一定的参数，以表示对象，这是对象模型化第一步。 ( 2 ) 封装性 由于某些原因，类中的数据和方法不需要对其他的对象公开，我们可以将其隐藏在 类的内部，这是对象模块化过程中很重要的一步。这个步骤将确保对象的行为以简单的 接口出现，而复杂的执行过程都被隐藏了。 ( 3 ) 继承性 在一个现存对象的基础上创建一个新的对象，这个过程称为继承。这样我们可以不 必重写所有的代码，只需在新对象中编写需要更新的代码就可以了。 ( 4 ) 模块化 东北大学硕士学位论文第2 章系统分析 为了减少独立工作小组之间的依赖性，软件系统中必须使用模块。 面向对象程序设计具有许多优点，开发时间短、效率高、可靠性高、所开发的程序 更强壮【6 】。由于面向对象编程的可重用性，可以在应用程序中大量采用成熟的类库，从 而缩短了开发时间。继承和封装使得应用程序的修改带来的影响更加局部化，应用程序 更易于维护、更新和升级【 。 2 4 2b r o w s e r s e r v e r 系统的三层体系结构 在b r o w s e r s e r v e r 的系统中，用户可以通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发 ，出请求。b r o w s e r s e r v e r 结构极大的简化了客户机的工作，客户机上只需安装、配置少 量的客户端软件即可，服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将 在服务器上完成。 在b r o w s e r s e r v e r 三层体系结构下，表示层( p r e s e n t a t i o n ) 、功能层( b u s i n e s sl o g i c ) 、 数据层( d a t as e r v i c e ) 被分割成三个相对独立的单元： 第一层表示层：w 曲浏览器。 在表示层中包含系统的显示逻辑，位于客户端。它的任务是由w e b 浏览器向网络 上的某一w e b 服务器提出服务请求，w e b 服务器对用户身份进行验证后用h t t p 协议 把所需的主页传送给客户端，客户机接受传来的主页文件，并显示在w e b 浏览器上。 第二层功能层：具有应用程序扩展功能的w e b 服务器 在功能层中包含系统的事务处理逻辑，位于w e b 服务器端。它的任务是接受用户 的请求，首先需要执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过s q l 等方式向数 据库服务器提出数据处理申请，之后等数据库服务器将数据处理的结果提交给w e b 服 务器，再由w r e b 服务器传送回客户端。 第三层一数据层：数据库服务器 在数据层中包含系统的数据处理逻辑，位于数据库服务器端。它的任务是接受w e b 服务器对数据库操纵的请求，实现对数据库查询、修改、更新等功能，把运行结果提交 给w e b 服务器。 从上面的分析中可以看出，三层的b r o w s e r s e r v e r 体系结构是把二层c l i e n t s e r v e r 结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由单独组成的一层来负担其任 务，这样客户机的压力大大减轻了，把负荷均衡地分配给了w e b 服务器，于是由原来 的两层的c l i e n t s e r v e r 结构转变成三层的b r o w s e r s e r v e r 结构嘲。 2 4 3 连接池技术 连接池允许应用程序从连接池中获得一个连接并使用这个连接，而不需要为每一个 - 7 - 东北大学硕士学位论文第2 章系统分析 连接请求重新建立一个连接。一旦一个新的连接被创建并且放置在连接池中，应用程序 就可以重复使用这个连接而不必实施整个数据库连接创建过程。 当应用程序请求一个连接时，连接池为其分配一个连接而不是重新建立一个连接； 当应用程序使用完连接后，该连接被归还给连接池而不是直接释放。 在实现连接池时，要确保你每一次的连接使用相同的连接字符串( 和连接池相同) ； 只有连接字符串相同时连接池才会工作。如果连接字符串不相同，应用程序就不会使用 连接池而是创建一个新的连接。 使用连接池有许多优点，最主要的优点是性能。创建一个新的数据库连接所耗费的 时间主要取决于网络的速度以及应用程序和数据库服务器的( 网络) 距离，而且这个过 程通常是一个很耗时的过程。而采用数据库连接池后，数据库连接请求可以直接通过连 接池满足而不需要为该请求重新连接、认证到数据库服务器，这样就节省了时间。 在使用连接池时有很多技巧和需要注意的地方： ( 1 ) 当需要数据库连接时才去创建连接池，而不是提前建立。一旦你使用完连接立 即关闭它，不要等到垃圾收集器来处理它。 ( 2 ) 在关闭数据库连接前确保关闭了所有用户定义的事务。 ( 3 ) 不要关闭数据库中所有的连接，至少保证连接池中有一个连接可用。如果内存 和其他资源是你必须首先考虑的问题，可以关闭所有的连接，然后在下一个请求到来时 创建连接池。 对于n e t 应用程序而言，默认为允许连接池。( 这意味着可以不必为这件事情做任 何的事情) 当然，如果你可以在s q l c o n n e c t i o n 对象的连接字符串中加进p o o l m g = t r u e ； 确保应用程序允许连接池的使用。 a d o n e t 默认为允许数据库连接池，如果希望禁止连接池，可以使用 s q l c o n n e c t i o n 对象时，往连接字符串加入如下内容：p o o l i n g = f a l s e ； 使用数据库的连接池技术会使数据库在连接的性能上有很大的提高，所以在本系统 中使用连接池技术，使系统的性能有所提高。 2 5 本章小节 本章对将要开发的系统进行了全面的分析，首先分析了系统开发的可行性，包括技 术可行性，经济可行性，操作可行性和调度可行性。接下来重点对系统的需求进行了分 析，对系统的总体功能进行了描述，这为第四章功能模块设计奠定了基础。并且本章还 就如何提高系统的性能和安全性方面做了简要概述。最后简介系统开发的环境和相关技 术，这里主要介绍了面向对象技术、b r o w s e r s e r v e r 系统的三层体系结构和连接池技术。 - 8 东北大学硕士学位论文 第3 章数据库设计 确 nj - 、岫、t。r 第3 章数据库设计 3 1 数据库的引入 数据库技术从6 0 年代中期至今只有不到4 0 年的历史，但其发展速度之快是其它技 术所不及的。它已由第一代的层次型、网状型数据库，第二代的关系型数据库发展到今 天以面向对象为主要模型的数据库，即第三代数据库。数据库技术和网络通信技术、面 向对象编程技术、并行计算机技术、人工智能技术相互融合、相互渗透，促进了数据库 技术的广泛应用。 数据库( d a t a b a s e ) ，是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是用于查询 的大量数据的存储区域。使用数据库可以带来许多好处：如减少了数据的冗余度，从而 大大地节省了数据的存储空间，实现数据资源的充分共享等等。此外，数据库技术还为 用户提供了非常简便的使用手段，使用户易于编写有关数据库应用程序。特别是近年来 推出的计算机关系数据库管理系统，操作直观，使用灵活，编程方便，功能强大，环境 适应广泛，数据处理能力极强。 z 数据库的设计是指对一个给定的应用环境，构造数据库模式，建立数据库及其应用 系统，满足各种用户需求。作为信息资源开发、管理和服务的一种有效的手段，数据库 技术的应用已越来越广泛，从小型的单项事务处理系统到大型的信息系统大都用先进的 数据库技术来保持系统数据的安全性、完整性和共享性。对一个实际的系统来说，数据 库表的设计在遵循数据库理论的同时，必须能用开发工具来实现用户在各方面提出的功 能要求1 9 1 。 一个真正的、完整的站点是离不开数据库的，因为少量的数据，如网页访问人数等 完全可以存储在文本文件中，但实际应用中，需要保存的数据远不止这一点点，而且这 些数据之间往往还有关联，利用数据库来管理这些数据，可以很方便的查询和更新。可 以说一个动态网站的建设是离不开一个设计最优的数据库的。我们现在可以使用的数据 库有很多种，在本次设计中，选择了s q ls e r v e r 作为后台数据库工具。 3 2 数据库逻辑设计e r 图 3 2 1 实体与属性之间的关系 e r 模型的组成元素有：实体、属性、联系。e r 模型用e - r 图表示。实体是用户 东北大学硕士学位论文第3 章数据库设计 工作环境中所涉及的事务，属性是对实体特征的描述。 ( 1 ) 模型中的实体相当于实体集、一个表，而不是单个实体或表中的一行。实体用 矩形框表示，实体名称标注在矩形框内。用菱形表示实体间的联系，菱形框内写联系名， 用无向边把菱形与有关实体相连接，在无向边旁标上联系的类型。 ( 2 ) 属性是实体的性质。用椭圆框表示，与实体之间用一条线相连表的主码是关键 属性，关键属性项加下划线【l o l 。 (