（计算机应用技术专业论文）合理用药监测系统的研究及实现.pdf

华北电力大学工 程硕士学位论文摘要 摘要 本文以合理用药监测系统( 又称p a s s ) 为对象， 应用中间件技术、 c o m和d c o m 及相关技术，对检测监测系统从体系结构、单元模型、系统运行机制以及监测功能 的实现技术等方面进行研究和实现。本论文主要内容:研究中间件技术、c o m 和 d c o m技术，对 p a s s系统的体系结构、流程、关键函数以及功能做了阐述。p a s s 系统对住院病人的处方、医嘱是即时性监测、 药物信息查询和病人用药教育。 极大的方 便了 医生查询药物信息， 指导临床用药，为临床药师开展工作带来了便利。 关键词:中间件，p a s s ，合理用药 ab s t ra ct t h i s a r t i c l e b y t h e r e a s o n a b l e m e d i c a t i o n m o n i t o r s y s t e m ( c a l l e d p a s s ) i s t h e o b j e c t , t h e a p p l i c a t i o n m i d d l e w a r e t e c h n o l o g y , c o m a n d d c o m a n d t h e c o r r e l a t i o n t e c h n o l o g y , t o e x a m i n e s t h e m o n i t o r s y s t e m f r o m t h e s y s t e m s t r u c t u r e , t h e u n i t m o d e l , s y s t e m m o v e m e n t m e c h a n i s m a s w e l l a s m o n i t o r f u n c t i o n a s p e c t s a n d s o o n r e a l i z a t i o n t e c h n o l o g y c o n d u c t s t h e r e s e a r c h a n d t h e r e a l i z a t i o n . p r e s e n t p a p e r p r i m a r y c o v e r a g e : t h e r e s e a r c h m i d d l e w a r e t e c h n o l o g y , c o m a n d t h e d c 服 t e c h n o l o g y , t o t h e p a s s s y s t e m s y s t e m s t r u c t u r e , t h e f l o w , t h e e s s e n t i a l f u n c t i o n a s w e l l a s t h e f u n c t i o n h a s m a d e t h e e l a b o r a t i o n . t h e p a s s s y s t e 口t o i n - p a t i e n t s p r e s c r i p t i o n , t h e d o c t o r s a d v i c e i s t h e i n s t a n t a n e i t y m o n i t o r , t h e m e d i c i n e i n f o r m a t i o n i n q u i r y a n d t h e p a t i e n t a p p l i e s d r u g s t h e e d u c a t i o n . e n o r m o u s p l a c e t h e n d o c t o r i n q u i r e d t h e m e d i c i n e i n f o r m a t i o n , t h e i n s t r u c t i o n c l i n i c a l m e d i c a t i o n , d i d t h e w o r k f o r t h e c l i n i c a l p h a r m a c i s t t o b r i n g t h e e n o r m o u s c o n v e n i e n c e . w a n g f e n g ( c o m p u t e r t e c h n i q u e ) d i r e c t e d b y p r o f z h u y o u c h a n k e y w o r d s : m i d d l e w a r e , p r e s c r i p t i o n a u t o m a t i c s c r e e n i n g s y s t e m , r e a s o n a b l e m e d i c a t i o n 声明 本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文 合理用药监测系统的研究及实现 ， 是本人在华北电 力大学攻读硕士学位期间， 在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究 成果。 据本人所知， 除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人己经发 表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得华北电力大学或其他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。 学 位 论 文 储签 名 : 王铃 日期 :司 . 、 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了 解华北电力大学有关保留、 使用学位论文的规定， 即: 学校有权保管、 并向有关部门 送交学位论文的原件与复印件; 学校可以 采用影印、 缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以学术交流为 目 的 ， 复制 赠送和 交换学位论 文; 同 意学 校可以 用不同 方 式在不同 媒体上发表、 传播 学位论文的全部或部分内容。 ( s密的 学 位论文在解密后遵守此规角 作者签名: 王 咯导师签名: 4 1 异 日期: cq . l , 日期 : ， 护 习 口 移 . 。 _ _一- 生 a虫力 木学工49士学位* )z_ 合理用药监测系统的研究及实现 第一章绪论 1 . 1 选题背景及惫义 目 前尚 无一个公认明 确的 合理用药定义， 绝对合理用药也是难以 达到的， 一般所指 的合理用药只是相对的， 当今比 较公认的合理用药是应包含安全、 有效、经济与适当 这 4 个基本要素。合理用药是一个涉及面广， 难度高的复杂性工作。药物品种在随着医药 科学的发展而迅速增加，现在国内常用的处方药物已达7 0 0 0 种之多。有人预言2 1 世 纪药物仍然是医疗中的重要手段，但临床药物治疗水平许多方面并未伴随着药品的 增加而提高，如浪费药品，延误治疗，药疗事故，药源性疾病等，不合理用药现象 在国内极为严重，药害危及人类健康与生命安全， 谧用药物增加了有限的社会资金 和人类生存空间日益医乏的资源负担，若能大力推动合理用药.使用药做到安全、 有效、经济、适当，则可减少浪费和大t药害。新世纪中医生的职责不仅是治病， 更主要的是治病人;药师的职资不仅是给病人发药，更主要的是给病人用药。临床 药学的核心是研究药物的合理应用，要求药师从以药物为中心转变为以病人为中心 上 来， 而药学 监 护使 临 床 药学 提 高到一 个 新的 水 平( 1 目前，我国医院药学领域由于人员编制、经费、药师教育背景等因素的限制， 临床药学工作往往局限于简单的门诊病人用药咨询和药学情报服务等，真正做到深 入临床参与查房、参加病例讨论、开展治疗药物监测和药物不良反应监察等工作并 不普追。编制有限的临床药师也不可能在较短的时间内浏览所有病历，及时发现与 用药相关的问题。随着计算机领域的发展，建立合理用药网络监测系统，它是根据 临床合理用药专业工作的基本特点和要求，采用计算机数据库组织原理和技术，将 科学、权威和最新的医学、药学和相关学科知识进行信息标准化处理，实现医嘱监 测和药物信息查询功能，从而帮助医生、药师等临床专业人员在用药过程中即时、 有效地掌握和利用医药知识，预防药物不良事件的发生。为开展临床药学工作提供 了先进的技术支持，为全面提供药学服务奠定基础。 1 . 2国内外研究现状 进入2 0 世纪9 0 年代以来，随着计算机技术的发展，监测系统被赋予网络化的特 点. c o m ( c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) 和d c o m ( d i s t r i b u t e d c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) 都是w i n d o w s 平台应用开发的一套标准技术规范，采用c o m , d c o m 开发的合理用药监 ， 测系统可以支持不同开发语言开发的h i s ( h o s p i t o l i n f o r m a t i o n s y s t e m ) 或其它病 人药历管理系统的调用，具有很强的扩充性和适应性。同时合理用药监测系统可以 在物理位置上达到分布应用，从而满足医院不同规模、不同应用模式的需求。 华北电力大学工程硕士学位专业论文 国外学者中提出了用一种中间件技术来实现信息数据监测。由美康公司 ( m e d i c o m s o f t w a r e c o . , l t d )与全球最权威的合理用药软件及数据库开发商“ 美 国第一数据银行公司 ( f d b , f i r s t d a t a b a n k c o . , l t d )”合作，编写的p a s s ( p r e s c r i p t i o n a u t o m a t i c s c r e e n i n g s y s t e m ) 翻译为“ 处方自 动监测系统”。 通过将复杂问题分解，应用不同的软件a g e n t 协调求解，以实现处方的自 动检测， 并满足用户提出要求。 国内福州总院通过p a s s 接口软件， 根据用户提出的要求分别从医院信息管理数 据库提取病人信息和合理用药数据库提取药品信息，对数据进行解析和处理，并将 结果返回给用户，从而使医院合理用药实现自 动化，提高了监测能力。 3 0 2 医院利用a g e n t 思想建立临床药学工作站，对医院病人用药情况进行监督， 利用医院信息系统提取病人用药信息，通过临床药学工作站对药物进行核查、监测 药物相互作用并给出正常或负作用级别，使医院合理用药具有智能化功能，大大减 少药师的工作t，为临床合理用药工作提供了强大的数据分析处理能力，提高临床 合 理 用 药 水 平 、 规 范 医 疗 行 为 2 ) 综上表明中间件技术、 c o m 和d c o m 技术在医院合理用药系统中的深入应用正在 成为解决该领域问题的主导思想。 1 . 3 本文的主要内容 本文以合理用药监测系统为对象，应用中间件技术、 c o m和d c o m及相关技 术， 对检测监测系统从体系结构、单元模型、系统运行机制以及监测功能的实现技 术等方面进行研究和实现，主要的研究内容包括: ( 1 ) 研究中间件技术、c o m 和d c o m 技术。 ( 2 ) 建立合理用药检测监测单元的模型，作为系统的核心技术。 ( 3 ) 对监测模型的具体实现技术进行研究，包括状态检测、任务规划、通信机 制以及信息融合与决策控制机制等，研究软件实现技术并开发应用程序。 华北电力大学 程硕士学位论文 第二章中间件技术的研究 2 . ， 中间件的概述 2 . 1 . 1 中间件的概念 计算机系统级初阶段多是单机系统，多个用户是通过联机终端来访问。随着网 络的出现，产生了客户/ 服务器的计算服务模式，多个客户端可以共享数据库服务 器和打印服务器等。随着计算机和网络技术的飞速发展，许多软件需要在不同厂家 的硬件平台、网络协议异构环境下运行，应用的规模从局域网发展到广域网，应用 范围面向三层和多层体系结构的分布式环境，在分布式环境中，无论是硬件平台还 是软件平台都不可能做到统一，而大规模的应用软件通常要求在软硬件各不相同的 分布式网络上运行。中间件产生以前，应用软件直接使用操作系统、网络协议和数 据库等开发，开发者不得不直接面对许多复杂棘手的问题，如操作系统的多样性、 萦杂的网络程序设计和管理、复杂多变的网络环境、数据分散处理带来的不一致性 问题等等，这些与用户的业务没有直接关系， 但又必须解决，耗费了大量的时间和 精力，因此开发者迫切需要一种荃于标准的、独立于计算机硬件以及操作系统的开 发和运行环境，于是，中间件技术应运而生。 中间件的概念:在众多关于中间件的定义中， 比较普遍接受的是 i d c ( 工 n t e r n e t d a t a c e n t e r ) 表述:中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借 助这种软件在不同的技术之间共享资源:中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之 上，管理计算资源和网络通信。i d c ( i n t e r n e t d a t a c e n t e r ) 对中间件的定义表明， 中间件是一类软件，而非一种软件:中间件是介于操作系统( 包括底层通信协议) 和 各种分布式应用程序之间的一个软件层。总的作用是建立分布式软件模块之间互操 作的机制，屏蔽底层分布式环境的复杂性和异构性，为处于自己上层的应用软件提 供运行与开发环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。在具体实 现上，中间件是一个用应用程序接口定义的分布式软件管理框架，具有强大的通信 能力和良 好的可扩展性。中间件在分布式系统中的位置如图2 . 1 所示 1 6 j 华北电力大 学工程硕士学位论文 图 2 . 1 中间件在分布式系统中的位笼 2 . 1 . 2 中间件特点及优势 通常愈义下，中间件应具有以下的一些特点 :满足大t应用的需要 :运行于 多种硬件和 o s ( o p e r a t i n g s y s t e m ) 平台 ;支持分布式计算，提供跨网络、 硬件和 o s 平台的 透明性的应用或服务的交互功能 :支持标准的协议 ;支持标准的接口。 程序员通过调用中间件提供的大it a p i 实现异构环境的通讯，从而屏蔽异构 系统中复杂的操作系统和网络协议。 中间件提供客户机与服务器之间的连接服务，这些服务具有标准的程序接口和 协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实 现。 由于标准接口 对于可移植性和标准协议对于互操作性的重要性，中间件已成为 许多标准化工作的主要部分。对于应用软件开发，中间件远比操作系统和网络服务 更为重要，中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，不管底层 的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件升级更新，并保持中间件对 外的接口定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从而保护了企业在应用软件开发 和维护中的重大投资。 中间 件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不 同的技术之间共享资源。中间件软件管理着客户端程序和数据库或者早期应用软件 之间的通讯。 中间件在分布式的客户和服务之间扮演着承上启下的角色，如事务管理、负载 均衡以及基于w e b 的计算等。 利用这些技术有助于减轻应用软件开发者的负担，使他们利用现有的硬件设 备、操作系统、网络、数据库管理系统以及对象模型创建分布式应用软件时更加得 心应手。由于中间件能够保护企业的投资，保证应用软件的相对稳定，实现应用软 件的功能扩展 :同时中间件产品在很大程度上简化了一个由不同硬件构成的分布 式处理环境的复杂性，所以它的出现正日益引起用户的关注。 世界著名的咨询机构 t h e s t a n d i s h g r o u p在一份研究报告中归纳了中间件的 十大优越性: ( 1 ) 应用开发:t h e s t a n d i s h g r o u p分析t 1 0 0个关键应用系统中的业务 逻辑程序、应用逻辑程序及基础程序所占的比例;业务逻辑程序和应用逻辑程序仅 占总程序量的 3 0 % ，而基础程序占了 7 0 % ，使用传统意义上的中间件一项就可以节 省 2 5 % 6 0 % 的应用开发费用。如是以新一代的中间件系列产品来组合应用，同时配 合以可复用的商务对象构件，则应用开发费用可节省至8 0 % 0 ( 2 ) 系统运行:没有使用中间件的应用系统，其初期的资金及运行费用的投 入要比同规模的使用中间件的应用系统多一倍。 4 华北电力大学工程硕士学位论文 ( 3 ) 开发周期:基础软件的开发是一件耗时的工作，若使用标准商业中间件 则可缩短开发周期 5 0 9 6 7 5 % 0 ( 4 ) 减少项目开发风险:研究表明，没有使用标准商业中间件的关键应用系 统开发项目 的失败率高于 9 0 % 。企业自己 开发内里的基础 ( 中间件)软件是得不偿 失的，项目总的开支至少要翻一倍，甚至会十几倍。 ( 5 ) 合理运用资金:借助标准的商业中间件，企业可以很容易地在现有或遗 留系统之上或之外增加新的功能模块，并将它们与原有系统无缝集合。依靠标准的 中间件，可以 将老的系统改头换面成新潮的i n t e r n e t / i n t e a n e t应用系统。 ( 6 ) 应用集合:依靠标准的中间件可以将现有的应用、新的应用和购买的商 务构件融合在一起进行应用集合。 ( 7 ) 系统维护，需要一提的是，墓础 ( 中间件)软件的自我开发是要付出很 高代价的，此外，每年维护自我开发的荃础 ( 中间件)软件的开支则需要当初开发 费用的 1 5 % 2 5 % ，每年应用程序的维护开支也还孺要当初项目总费用的 1 0 % 2 0 % 左 右。而在一般情况下，购买标准商业中间件每年只需付出产品价格的 1 5 % - 2 0 % 的维 护费，当然，中间件产品的具体价格要依据产品购买数f及嘟一家厂商而定. ( 9 ) 质f:荃于企业自我建造的墓础 ( 中间件)软件平台上的应用系统，每 增加一个新的模块，就要相应地在基础 ( 中间件)软件之上进行改动。而标准的中 间件在接口方面都是清晰和规范的。标准中间件的规范化模块可以有效地保证应用 系统质量及减少新旧系统维护开支。 ( 9 ) 技术革新:企业对自 我建造的基础 ( 中间件)软件平台的频繁革新是极 不容易实现的 ( 不实际的) 。而购买标准的商业中间件，则对技术的发展与变化可 以放心，中间件厂商会责无旁贷地把握技术方向和进行技术革新。 ( 1 0 ) 增加产品吸引力:不同的商业中间件提供不同的功能模型，合理使用， 可以让你的应用更容易增添新的表现形式与新的服务项目。从另一个角度看， 可靠 的商业中间件也使得企业的应用系统更完善，更出众p a ) 具体地说，中间件屏蔽了 低层操作系统的复杂性，使程序开发人员面对一个简 单而统一的开发环境，减少程序设计的复杂性，将注惫力集中在自己的业务上，不 必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作，从而大大减少了技术上的负担。 中间件带给应用系统的不只是开发的简单、开发周期的缩短，也减少了系统的 维 护、 运 行和管理的 工作量， 还减少了 计算 机总体费用的 投入. t h e s t a n d i s h g r o u p 的调查报告显示，由于采用了中间件技术， 应用系统的总建设费用可以减少 5 0 % 左 右。在网络经济大发展、电子商务大发展的今天，从中间件获得利益的不只是 i t 厂商， i t 用户同样是赢家，并且是更有把握的赢家。 中间件作为新层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、在不同操作系统上 开发应用软件集成起来，彼此像一个天衣无缝的整体协调工作，这是操作系统、数 5 华北电力人学_ e 程硕士学位论文 据库管理系统本身做不了的。中间件的这一作用，在技术不断发展之后，使以 往在 应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大t的人力、财力投入。 2 . 2 中间件的分类 随着计算机软件技术的发展， 不同类型的中间件产品。按照i d c 中间件技术也已日渐成熟， 并且出现了不同层次、 分类方法，中间件可分为以下6 类: 1 .终端仿真/ 屏幕转换:用以实现客户机图形用户接口与已有的字符接口方 式的服务器应用程序之间的互操作。 2 .数据访问中间件:适用于应用程序与数据源之间的互操作模型，客户端使 用面向数据库的a p i ( a p p l i c a t i o n p r o g r a m i n t e r f a c e ) ，以 提请直接访问和更新基 于服务器的数据源，数据源可以是关系型、非关系型和对象型.这类中间件大都基 于s q l 语句，采用同步通讯方式。此类中间件使应用开发简单化，但如果透过广域 网使用，则会带来严重的效率问题，因为在低速网上来回交互s q l 语句会使通讯流 f过大，同时对数据压缩、加密带来不便。 3 .远程过程调用中间件:机制是早期开发分布式应用时经常采用的一种同步 式的请求应答协议。通过这种协议，程序员编写客户方的应用。孺要时可以调用位 于远端服务器上的过程。r p c ( r e m o t e p r o c e d u r e c a l l ) 扩展7过程语言中的 “ 功能 调用/ 结果返回”的机制，使得它可以适用于一个远程环境。由于r p c 机制是同步 方式，因而在工作的时候，要求客户方和服务方均能正确工作才能很好地运行，有 一方不能工作将导致 r p c 失败。在网络故障、机器故障存在的情况下，这一要求是 很难保证的。另外，由于大多数r p c 机制很难建立点到点的关系，因而也很难用在 面向对象的编程当中。 4 .消息中间件:越来越多的分布式应用采用消息中间件来构建，通过消息中 间件把应用扩展到不同的操作系统和不同的网络环境。基于消息的机制更多地适用 于事件驱动的应用， 当一个事件发生时， 消息中间件通知服务方应该进行何种操作。 其核心安装在需要进行消息传递的系统上，在它们之间建立逻辑通道，由消息中间 件实现消息发送。消息中间件可以支持同步方式和异步方式，实际上是一种点到点 的机制，因而可以很好的适用于面向对象的编程方式。中间件领域目前最热门的技 术是异步的消息中间件，异步中间件技术比同步中间件技术具有更强的容错性，在 系统故障时可以保证消息的正常传输。 5 .交易中间件:是专门针对联机交易处理系统而设计的，如银行业务系统、 定票系统等。 联机交易处理系统需要处理大量并发进程， 处理并发涉及到操作系统、 文件系统、编程语言、数据通讯、数据库系统、系统管理、应用软件，交易中间件 就是一组程序模块，用以减少开发一个联机交易处理系统所需的编程量。 华北电力大学 程硕十学位论文 6 .对象中间件:传统的面向对象技术通过封装、继承及多态提供了良 好的代 码重用功能，但是这些对象只存在一个程序中，外面的世界井不知道它们的存在， 也无法访问它们.面向 对象的中间件就是要解决这些问题，面向对象的中间件提供 一个标准的构件框架，能使不同厂家的软件通过不同的地址空间、网络和操作系统 交互访问。该构件的具体实现、位置及所依附的操作系统对客户来说都是透明的。 2 . 3 中间件的技术规范 1 , d c e 体系 d c e 是d i s t r b u t e d c o m p u t i n g e n v i r o n m e n t分布式计算环境的缩写， 它由o p e n s o f t w a r e f o n d a t i o n制定，现在这个组织被称为饰e n g r o u p b j e oce由多个共同在一起工作的组件组成，它们是:远程过程调用 ( r p c ) 、本地 和全局目录服务 ( c d s 和g d s ) 、安全服务、 d c e 线程、分布式时钟服务 ( d t s ) 和分 布式文件服务 ( d f c ) 。 线程、r p c , c d s 、 安全服务和d t s 组件通常被成为安全核心， 并且是组成任何d c e 环境所必须的组件，d t s 是可选件。在 d c e 环境中，还包括用 于管理这些组件的管理工具。 d c e被称做中间件或使其具有能力的技术，它不是独立存在的，而是被捆绑在 供应商操作系统中，或者由第三方供应商进行集成. 2 , d t p 模型 d t p ( d a t a t r a n s m i s s i o n p r o t o c o l ) 模型 是x / o p e n 组织提出 的一种 软 件 结 构， 这种结构允许多个应用程序去共享多个资源管理器提供的资源，并且具有协调全局 事物的能力 1 6 j x / o p e n 是一个独立的、 具有全球影响力的开放系统组织， 它得到了世界大多数 的最大的信息系统供应商的支持，其根本任何是通过规范开放系统的具体实现，从 计算的观点考虑如何让用户获得更大的利益。 x / o p e n 的d t p 模型由5 个基本模块组成: 应用程序 ( a p ) :用于定义事物的边界，并确定组成事物操作的动作。 资源管理器 ( r m ) :如数据库或文件系统用于存取文件。 事物管理器 ( t p ) :给事物分配标识，监督事物的处理过程并负资事物的完成 以及协调事物失败的恢复. 通信资源管理器 ( c r m ) :在一个事物管理器内或两个事物管理器之间对通信进 行控制。 在这5 个模块之间x / o p e n 模型定义了这样一些模块与模块之间的接口 规范: 应用程序资源管理器之间已经存在了一些x / o p e n 的规范， 如s q l ( s t r u c t u r e d q u e r y l a n g u a g e ) 和 i s a m ( i n d e x e d s e q u e n t i a l a c c e s s m e t h o d ) :在应用程序 华北电力大学工程硕士学位论文 事物管理器之间定义7 t x ( t r a n s m i s s i o n e x t e n d e d ) 接口;在交易管理器资源 管理器之间定义t x a ( e x t e n d e d a r c h i t e c t u r e ) 接口;在交易管理器通信资源 管理器之间定义了x a + 接口;在应用程序通信资源管理器之间有 3 种接口: t x r p c , x a t m i 和c p i - c ( c o m m o n p r o g r a m m i n g i n t e r f a c e f o r c o m m u n i c a t i o n ) 。 3 . c o r b a c o r b a 是c o m m o n o b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e的缩写， 简称公 共对 象请求代理结构，它由国际对象管理组织o m g 制定，这个组织是一个国际性组织， 始建于 1 9 8 9年，现已拥有包括生产厂商与软件开发商 8 0 0多个会员，其目的是在 分布和已构计算机环境下为应用软件的开发提供一个公共框架，使开发出来的软件 即面向对象又具有可重用性、可移植性以及可操作性等特点 6 1 4 , 3 2 e e j 2 e e 是j a v a 2 p l a t f o r m e n t e r p r i s e e d i t i o n 的缩写，是一种多层应用模式 的结构体系。整个规范由s u n 公司提出，它将业务逻辑从系统服务功能和用户界面 中分离出去，放置在客户层和应用基础设施这两层之间的中间层，是目前应用的最 为广泛的面向w e b的应用系统结构规范。有关 j 2 e e的其他功能情况参见下面的第 三部分说明。 5 、 互联网相关技术规范 w e b ( w o r l d w i d e w e b )是一种网 络化的信息资源，它依赖于 3个机制，使这 些信息资源可以面对广大的使用者。 1 ) 一种唯一的 命名机制， 为网 上的 资 源进行定 位， 如: u r i ( u n i v e r s a l r e s o u r c e i d e n t i f i e r ) . 2 ) 一种通信规程，以便在网上可以存取这些被命名的资源，如: h t t p ( h y p e r t e x t t r a n s f e r p r o t o c o l ) . 3 ) 混合文本，以便更好地驾御这些信息资源，如:h t m l ( h y p e r t e x t m a r k u p l a n g u a g e ) . u r i 全局资源标识，一种命名机制，它将在网上的一个资源的定位分为3 个部 分:用于存取资源的通信方式的名称， 如 h t t p , p t p ;保存有资源的机器的名称， 如: w w w . s o h u . c o m ,资源本身的名称，也就是存取这些资源的路径。 h t t p 是一种用于分布式、 相互协作、 混合型媒体的信息系统的应用层的通信规 程。使用这一规程，除了可以在信息系统中 取得资料外，还可以进行资料查询，对 前端进行更新以及进行信息发布等操作。 h t m l 是一种网上使用的出版语言， 它可以为作者提供这样的功能: 在在线出版 华北电力大学工程硕士学位论文 的文档中包括标题、文本、表格、列表和照片等;按下鼠标后，通过混合文本链路 查找文本;与远端的服务为进行联机事物处理建立表格.以便进行信息查找、 预定 和订购产品等操作;在文档中直接包含独立页面、影像资料与声音资料等。 这些规范都是w e b 技术的荃础，除了 这些技术规范以外，还有一些规范也非常 重要. 它的用途是实现企业与企业间通过， e b 实现数据交换。 这些规范是x m l , s o a p , u d d i 和 w s d l . x m l ( e x t e n s i b l e m a r k u p l a n g u a g e ) 通过提供更灵活和更容易被接收的信息 标识方法来改进w e b 的功能. x m l 被称为可扩展的标注语言， 它不像h t m l 是一种单 一的、预先定义的语言，x m l是一种用于描述其他语言的语言，使用 x m l ，你可以 定义你自己的、不受到类型限制的、其他类型的文档。 s o a p ( s i m p l e o b j e c t a c c e s s p r o t o c o l ) 是一种轻f级规程，用于在没有控 制中心、 分布式的环境中交换信息。 它以x m l 为基础，由4 个部分组成: 一个信封， 定义了是什么信息和如何对它进行处理的框架;一组编码规则，用于描述应用定义 的数据类型的表示示例:一组表示远程过程调用和应答的规则方式，以及一组捆绑 方式， 这种方式用于使用低层通信规程交换信息。 s o a p 具有与其他规则相结合的可 能性。 u d d i ( u n i v e r s a l d e s c r i p t i o n , d i s c o v e r y a n d i n t e g r a t i o n )是一个规范， 这个规范用于， e b 服务以分布式、以w e b 为基础的信息的注册。 u d d i同时也是一个 这样的规范的实现的公用的可接入的集合，这个规范是某个企业的， e b 服务所能提 供的内容用登记信息的方式提供出来，以便其他企业可以发现这些服务。w e b服务 是w e b 技术的下一步发展方向，它可以允许可编程的被放置在w e b 上，其他方可以 使用分布式的方式进行存取。 w s d l ( w e b s e r v i c e d e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) 是一组包含面向文档或面向 过程 消息的端点操作信息的x m l 格式网络服务描述:操作和消息首先被抽象的描述，然 后捆绑到具体的网络规程和消息格式中，以便定义端点，相关的具体端点被组合进 抽象的端点中 ( 服务) 。w s d l 可以捆绑描述与s o a p , h t t p 相关。 2 . 4主流中间件技术平台 考察当前主流的分布计算技术平台，主要有 o m g的 c o r b a , s u n的 j 2 e e和 m i c r o s o f t d n a 2 0 0 0 ，它们都是支持服务器端中间件技术开发的平台，但都有其各 自 特点，将分别阐述如下: 2 . 4 . 1 o m g的 c o r b a 公共对象请求代理体系结构( c o r b a , c o m m o n o b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ) 是对象管理组织( o m g ) 荃于众多开放系统平台厂商提交的分布对象 互操作内容基础上制定的分布式应用程序框架的规范。 华北电力大学工程硕士学位论文 c o r b a是由 绝大多数分布计算平台厂商所支持和遵循的系统规范，具有模型完 整、先进，独立于系统平台和开发语言，被支持程度广泛的特点，已逐渐成为分布 计算技术的标准。c o b r a标准主要分为 3 个层次:对象请求代理、公共对象服务和 公 共 设 施。 最 底 层 是 对象请 求 代 理( o r b , o b j e c t r e q u e s t b r o k e r ) ， 规 定了分布对象的定义( 接口) 和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布对象 系统中的 “ 软总线” :在 o r b之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、 名字服务、事务( 交易) 服务、安全服务等各种各样的服务;最上层的公共设施则定 义了 组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象有效协作所需的 协定规则。目前， c o r b 人兼容的分布计算产品层出不穷，其中有中间件厂商的 o r b 产品， 如b e a m 3 , i b m c o m p o n e n t b r o k e r ， 有分布对象厂商推出的产品， 如 i o n a o b i x 和o o c o b a c u s 等 c o r b a 规范的近期发展，增加了面向i n t e r n e t 的特性，服务质a控制和c o r b a 构 件模 型( c o r b a c o m p o n e n t m o d e l ) . i n t e r n e t 集成特性包括了针对 ho p 传输的防火培( f i r e n a l l ) 和可内部操作的 定 义7 u r l 命名格式的命名服务( n a m i n g s e r v i c e ) . 服务质f控制包括能够具有质f控制的异步消息服务，一组针对嵌入系统的 c o r b a 定义，一组关于实时c o r b a与容错c o r b a的请求方案。 c o r b a c c m ( c o r b a c o m p o n e n t m o d e l ) 技术，是在支持 p o a的 c o r b a规范( 版本 2 . 3 以 后) 基础上， 结合e j b 当前规范的基础上发展起来的。 c o r b a 构件模型， 是o m g 组织制定的一个用于开发和配置分布式应用的服务器端中间件模型规范，它主要包 括如下三项内容: a 、抽象构件模型，用以描述服务器端构件结构及构件间互操作的结构; b 、构件容器结构，用以提供通用的构件运行和管理环境，并支持对安全、事 务、持久状态等系统服务的集成; c 、 构件的配置和打包规范， c c m 使用打包技术来管理构件的二进制、多语言版 本的可执行代码和配置信息，并制定了构件包的具体内容和基于x m l的文档内 容标 准。 总之，c o r b 人的特点是大而全，互操作性和开放性非常好。 c o r b a的缺点是庞 大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢，c o b r a 规范从 1 . 0 升级到2 . 0 所花的 时间非常短，而再往上的版本的发布就相对十分缓慢了。在具体的应用中使用不是 很多。 2 . 4 . 2 s u n的j 2 e e 为了 推动基于j a v a 的服务器端应用开发，s u n 在 1 9 9 9 年底推出了j a v a 2 技术 及相关的 j 2 e e 规范。 j 2 e e 的目 标是 提供与平台无关的、 可移植的、 支持并发访问 和安全的、 完 全基 1 0 华北电力大学_ l 程硕士学位论文 于j a v a的开发服务器端中间件的标准. j 2 e e 简化了构件可伸缩的、墓于构件服务 器端应用的复杂度。在j 2 e e 中，s u n 给出了完整的荃于j a v a 语言开发面向 企业分 布应用的规范， 其中在分布式互操作协议上， j 2 e e 同时支持远程方法调用( r m 工 ， r e 一. o t e m e t h o d i n v o c a t i o n ) 和因特网对象请求代理间协议 ( i i o p . i n t e m e t i n t e r - o r b p r o t o c a l ) ，在服务器端分布式应用的构造形式包括7 j a v a s c r v l c t , j s p ( j a v a s e r v e r p a g e ) , e j b 等多 种形式， 以 支持不同的业务 需求. e j b 是s u n 推出的基于j a v a 的服务器端构件规范j 2 e e 的一部分， 在j 2 e e 推出 之后得到了广泛的发展， 已经成为应用服务器端的标准技术。 s u n e j b技术是在j a v a b e a n 本地构件荃础上， 发展的面向服务器端分布应用构件技术， 它荃于j a v a 语言， 提供了垂于j a v a 二进制字节代码的重用方式。 e j b 给出了系统的服务器端分布构件 规范，这包括了构件、构件容器的接口规范以及构件打包、构件配置等的标准规范 内容。 e j b 技术的推出， 使得用j a v a 荃于构件方法开发服务器端分布式应用成为可 能。从企业应用多层结构的角度，e j b是业务逻辑层的中间件技术，与 j a v a b e a n s 不同，它提供了事务处理的能力，自从三层结构提出以后，中间层，也就是业务逻 辑层，是处理事务的核心，从数据存储层分离，取代了存储层的大部分地位。从分 布式计算的角度，e j b 像c o r b a 一样，提供了分布式技术的荃础，提供了对象之间 的通讯手段。 从i n t e r n e t 技术应用的角度，e j b 和s e r v l c t , j s p 一起成为新一代应用服务 器的技术标准，e j b 中的b e a n 可以分为会话b e a n 和实体b e a n ，前者维护会话，后 者处理事务，现在s c r v l e t 负资与客户端通信，访问e j b ，并把结果通过j s p 产生 页面传回客户端。 pe e 的优点是技术先进，架构优秀，真正的三层结构，用j a v a开发构件，能 够做到“ w r i t e o n c e , r u n a n y -w h e r e ，开发大型的应用优势明显，可以配置到 包括w i n d o w s 平台在内的任何服务器端环境中去。缺点是缺少一系列的接口 支持， 技术进入门槛高，开发起来的难度大。 2 . 4 . 3 m i c r o s o f t d n a 2 0 0 0 m i c r o s o f t d n a 2 0 0 0 ( d i s t r i b u t e d i n t e r n e t a p p l i c a t i o n s ) 是 m i c r o s o f t在 推出w i n d o w s 2 0 0 0 系列操作系统平台墓础上， 在扩展了分布计算模型以及改造b a c k o f f i c e 系列服务器端分布计算产品后发布的新的分布计算体系结构和规范。 在服务器端， d n a 2 0 0 0 提供7 a s p , c o m , c l u s t e r 等的应用支持。 目前， d n a 2 0 0 0 在技术结构上有着巨大的优越性。一方面，由于m i c r o s o f t 是操作系统平台厂商， 因此d n a 2 0 0 0 技术得到了底层操作系统平台的强大支持; 另一方面， 由于m i c r o s o f t 的操作系统平台应用广泛，因此在实际应用中， d n a 2 0 0 0 得到了众多应用开发商的 采用和支持。 d n a 2 0 0 0 融合了当 今最先进的分布计算理论和思想，如事务处理、可伸缩性、 n 华北电力大学_ l 程硕士学位论文 异步消息队列、集群等内容。d n a 使得开发可以基于m i c r o s o f t 平台的服务器构件 应用，其中， 如数据库事务服务、异步通讯服务和安全服务等，都由底层的分布对 象系统提供。 以m i c r o s o f t 为首的d c o m / c o m / c o m + 阵营，从d d e , o l e 到a c t i v e x 等，提供 了中间件开发的塞础，如v c ,