（计算机应用技术专业论文）在线考试系统的研究与实现(1).pdf

中文摘要 论文题目：在线考试系统的研究与实现 专业：计算机应用技术 硕士生：陈 熙( 签名) j 望照 指导教师：刘天时( 签名) 童世三奇 摘要 随着计算机技术和网络技术的不断发展，传统考试已经不能完全满足数字化、标准 化的考试需求，各行业部门更多倾向于采用网络在线考试系统完成各类水平测试。网络 在线考试系统以其运作成本低、高效便捷、灵活多样的优势，受到人们的广泛关注，尤 其在高等院校，已经成为研究与应用的热点之一。 本课题研究如何利用计算机技术和网络技术，开发通用性强、性能好和易维护，基 于校园网络的在线考试系统。该系统包括题库管理、组卷管理、在线考试、自动阅卷、 成绩管理等模块，实现客户端随机显示试题顺序，即时保存用户答题信息。系统采用自 动阅卷和手动阅卷相结合方式，引入课堂教学信息处理系统( c i i p s ) s - p 分析表，分析学 生知识掌握水平和试题妥当程度，为评价学生的学习效果提供客观参考依据。 该系统基于w e b 技术开发，采用三层结构的b s 模式，使用a s e n e t 技术和c 群 编程语言，应用s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库管理系统。 论文详细论述了系统需求分析到实现的过程。首先根据在线考试的实际需求，分析 考试的组织与管理模式，确立系统模型；其次设计系统功能模块，建立系统静态数据模 型，并描述系统动态行为，同时分析了数据库结构和数据表的关系；接着详细介绍了系 统各功能模块的实现过程，重点阐述了自动组卷、考试计时器、即时保存答题信息、s - p 分析表等关键问题的解决方案。最后对论文进行了总结，提出了今后研究的方向和建议。 关键词：在线考试；b s 模式；自动组卷；试卷分析 论文类型：应用技术研究 i i 英文摘要 s u b j e c t ：t h er e s e a r c ha n d r e a l i z a t i o no fo n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e m s p e c i a l i 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：c h e nx i in s t r u c t o r ：l i ut i a n s秒珈 a b s t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r kt e c h n o l o g y , t h et r a d i t i o n a l e x a m i n a t i o nc a n n o tc o m p l e t e l ym e e tt h er e q u i r e m e n t so fd i g i t i z e da n ds t a n d a r d i z e dt e s t ，t h e i n d u s t r yd e p a r t m e n t si n c r e a s i n g l yt e n dt o u s eo n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mt oa c c o m p l i s h v a r i o u sp r o f i c i e n c yt e s t o n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mw i t hi t so u t s t a n d i n ga d v a n t a g e so fl o w o p e r a t i o nc o 吼h i g h l ye f f i c i e n c y a n dg r e a tf l e x i b i l i t ya t t r a c tp e o p l e se x t e n s i v ec o n c e r n , e s p e c i a l l yi nh i g h e ri n s t i t u t i o n s ，h a sb e c o m et h ef o c u so fr e s e a r c ha n da p p l i c a t i o n t h i si s s u ed i s c u s s e st h ew a y so fh o wt ou s ec o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r kt e c h n o l o g y , t o d e v e l o po n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mb a s e d o nc a m p u sn e t w o r k , w h i c hh a ss t r o n g c o m m o n a l i t y , g o o dp e r f o r m a n c e ，e a s ym a i n t e n a n c e t h i ss y s t e mc o n s i s t so ft e s tq u e s t i o n d a t a b a s em a n a g e m e n lc r e a t i o nt e s t p a p e rm a n a g e m e n t ，o n l i n ee x a m i n a t i o n , a u t o m a t i c m a r k i n g ，r e s u l tm a n a g e m e n t ，e t c i tr e a l i z et h a tc l i e n tc o m p u t e rr a n d o m l yd i s p l a ys e q u e n c eo f q u e s t i o n s ，a n ds a v eu s e ra n s w e ri nr e a lt i m e t h i ss y s t e mu s ea u t o m a t i cm a r k i n ga n d m a n u a l m a r k i n gc o m b i n e s ，b r i n gi ns - pt a b l e sf r o mc l a s s r o o mi n s t r u c t i o ni n f o r m a t i o np r o c e s s s y s t e m ( c i i p s ) ，t oa n a l y z el e v e l so fk n o w l e d g eg r a s p e da n da p p r o p r i a t ed i f f i c u l t yl e v e lo f t e s t i n gq u e s t i o n s ，a n dp r o v i d eo b j e c t i v eb a s i sf o re v a l u a t i n gt h ee f f e c t so fs t u d e n t s l e a r n i n g t h eo n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mb a s e do nw e bt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t ，a d o p t sb s m o d e lo ft h r e e t i e rs t r u c t u r e ，u s e sa s p n e tt e c h n o l o g ya n dc 撑p r o g r a m m i n gl a n g u a g e ，s q l s e r v e r2 0 0 5a sd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m t h ed i s s e r t a t i o nd i s c u s s e sp r o c e s s e sf r o ms y s t e mo fr e q u i r e m e n ta n a l y s i st or e a l i z a t i o n f i r s t l y , a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ln e e d so fo n l i n ee x a m i n a t i o n ，a n a l y z e st h et e s to fo r g a n i z a t i o n a n dm a n a g e m e n tm o d e l ，e s t a b l i s h e st h es y s t e mm o d e l ，t h e nd e s i g n st h es y s t e mf u n c t i o n m o d u l e ，e s t a b l i s h e ss t a t i cd a t am o d e l ，a n dd e s c r i b e ss y s t e md y n a m i cb e h a v i o r , m e a n w h i l e ， a n a l y z e sd a t a b a s es t r u c t u r ea n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nd a t at a b l e s ，a n dt h e ni n t r o d u c e st h e r e a l i z a t i o np r o c e s so fe a c hf u n c t i o nm o d u l e s ，e x p a t i a t e ss o l u t i o n st ok e yi s s u e ss u c ha s a u t o g e n e r a t i n ge x a m i n a t i o np a p e r s ，e x a m i n a t i o nt i m e r , r e a l t i m ep r e s e r v a t i o na n s w e r s ，a n d s - pt a b l e s f i n a l l y , t h i sd i s s e r t a t i o ng i v e sas u m m a r i z a t i o na n dp r o p o s e ss o m es u g g e s t i o n s a b o u ts u b s e q u e n tr e s e a r c h i i i 英文摘要 k e y w o r d s ：o n l i n ee x a m i n a t i o n ，b sm o d e l ，a u t o - g e n e r a t i n ge x a m i n a t i o np a p e 璐，p a p e r a n a l y s i s t h e s e ：a p p l i c a t i o ns t u d y i v 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油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做 了明确的说明并表示了谢意。 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：趄 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名： 导师签名： 日期：以! ：笙 日期：坦z ! ：翌 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 器 第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论 随着信息技术和网络技术的迅速发展，考试作为高等教育必要的检测手段也发生着 革命性的变化【l 】。传统意义上的考试，其组织流程包括：出题、选题、印刷试题、组织 考务、阅卷、评分、成绩分析与评价等。组织一次考试往往需要花费大量的人力、物力 和财力，而且过程繁琐，周期长，工作量大【2 】【3 1 。传统考试的各个环节均由手工操作， 不但工作效率不高，而且容易出现失误和人为因素干扰，考试公正性受到影响。因此传 统考试方式已经不能完全适应教育信息化建设和现代教学的需求【4 】【5 1 。特别是随着高校 招生规模的逐年扩大，学校公共基础类课程，诸如大学生计算机文化基础、c 语言 程序设计等课程迫切需要改变传统考试方式，依托计算机技术和网络技术，开发无纸 化考试系统，降低考试成本，减轻教师负担，提高工作效率，保证考试质量。考试系统 的应用已经成为高等院校考核大学生学业水平的趋势，是对传统考试方式的发展与创新， 这符合信息时代的发展要求【5 】【6 朋。 考试系统随着i n t r a n e t 和i n t e m e t 的蓬勃发展，已经从过去单机结构的考试系统，以 及基于局域网的客户端服务器结构的考试系统，逐步发展为利用i n t r a n e t 和i n t e m e t 与服 务器相互通信，采用三层体系结构，基于w 曲技术的在线考试系统【8 】。基于a s p n e t 的 在线考试系统，客户端零维护，易于升级和维护，具有跨平台操作、良好的开放性、可 扩充性和安全性等优点，比以往的考试系统更具有实用性，越来越受到开发者和使用者 的青睐唧。 c 语言程序设计课程是我校计算机学院申报的省级精品课程，由于该课程是全 校的公共基础课程，按照传统方式组织考试，教学任务相当艰巨，目前还没有一套成熟 可用的考试系统。如果依托我校校园网优势资源，计算机数量相当、条件良好的计算机 中心，设计并开发一套适合学校需求的在线考试系统，为建设省级精品课程提供重要支 持，对提高公共基础课程的教学质量具有重要的现实意义。 1 2 课题的目的和意义 传统考试模式历史悠久，在很长一段时间都被人们认为是最有效率的考试方式，而 在信息技术飞速发展的今天，高校部分课程采用传统考试方式在效率、成本、安全、公 平等方面表现出诸多劣势，越来越不被人们所接受【1 0 】【1 l 】。在线考试系统是对传统考试的 一种延伸与变革。它可以充分利用网络资源大大简化考试过程，减轻繁重的考试组织工 作，提高工作效率，避免了人为因素造成的考试不公平状况发生。与传统考试相比，在 线考试系统更具有优越性【1 2 】【1 3 】。 西安石油大学硕士学位论文 ( 1 ) 节约考试成本。基于网络技术的在线考试系统实现考试过程无纸化，不需要印刷 试卷，可以节省大量的人力、物力和财力。 ( 2 ) 考试形式灵活。借助互联网在线考试既可以在本地实现，也可以在异地实现，使 得考试不受时间和空间的限制，大大提高了考试的灵活性。 ( 3 ) 题库数字化。在线考试需要建立强大的题库系统，方便对考试题库进行科学管理。 建立数字化题库便于对试题进行分类、检索，避免了传统试题查找的繁琐工作，有利于 考试题目的长期保存。通过对考试结果的分析，及时调整试题信息的参数设置，更新和 维护题库系统，增强题库的生命力。 ( 4 ) 智能生成试卷。可以按照任课教师制定的组卷策略，设置组卷参数，自动生成试 卷。从题库中随机抽取试题，避免考前压题以及泄露试题信息，保证考试公正合理，提 高试卷生成的效率和质量。 ( 5 ) 自动阅卷。用户在线提交试卷后，服务器端根据评分标准自动评分，提高了阅卷 的效率和准确度，避免了人工阅卷时经常出现的错判和漏判，使考试过程更加规范化。 同时，方便学生查询考试成绩。 本课题的研究目的是设计具有较高实用价值的在线考试系统，研究系统实现的关键 技术。课题主要研究基于a s e n e t 技术的网上在线考试平台，利用计算机网络技术、数 据库技术、现代教育技术，集题库管理，智能组卷和人工组卷相结合，随机显示试题顺 序，在线答题、自动阅卷，成绩统计分析于一体的信息化考试平台。该系统可以满足多 学科、多课程的网上考试应用需求，帮助教师实现现代化考试，提高考试效率，增强考 试的反馈效果，判断试题的妥当程度并做适当调整，便于揭示学生知识能力的局部缺陷， 使得教学更有针对性。 1 3 国内外研究现状 网络化在线考试作为网上远程教育的重要组成部分和发展分支，己经在国外一些发 达国家得到蓬勃发展。网上选课、在线学习和考试已经变得相当普遍和流行【1 4 儿1 5 j 。特别 是i n t e m e t 业务的普及，构建高性能、低成本的计算机网络化在线考试，从技术条件和 经济条件上己经相当成熟。例如，美国一些著名的考试就采用了网上在线考试的形式， 包括托福考试、m i c r o s o f t 公司的m c s e ( 微软系统工程师认证考试) 、g r e ( 美国研究生入 学考试) 、g m a t ( i 商管理硕士入学考试) 等，并己在全球范围内应用【1 6 j 【l 。 随着国内网络教育的兴起，各高校纷纷研发了自己的网络教学平台，作为网络课程 重要组成部分的网络考试系统也相继问世，如北京师范大学的网络教学平台、上海交大 的网络考试平台【l 引。 近年来，借鉴发达国家的成功经验，伴随着网络应用的不断深入，网络教育和远程 教育的出现，网络应用正不断深入人心。为提高考试质量，突出公正和客观性，减轻组 2 第一章绪论 织工作的负担，提高工作效率，人们迫切需要利于网络技术实现在线考试。如职称计算 机能力考试系统、全国计算机等级考试软件等系统的开发，有力地推动了我国网络化在 线考试的发展水平。 目前市场上考试系统主要特点和不足【1 5 】【1 9 】： ( 1 ) 单机版的考试系统 单机版考试系统必须在每台计算机上安装考试系统。考试题库和考试环境都在该计 算机上，考生答卷也存储在该计算机的数据库中。这种系统对资源消耗大，对硬件系统 依赖性强，不方便对软件系统进行维护和更新，如果需要对考试系统进行维护和升级， 则需要对每台计算机进行操作才可以完成，适应性和实用性受到很大限制。 ( 2 ) c s 架构的考试系统 基于c l i e n t s e r v e r ( 客户端j j 艮务器) 结构的考试系统，由前端客户机和后台服务器组 成，客户机主要完成考试系统界面显示，接受考生数据输入，校验数据输入有效性，向 后台数据库发出请求，接受服务器发送的响应。后台是服务器，提供数据库的检索和管 理。由于试题内容放在远程的服务器上，每次考试时需要在客户机上安装考试应用程序， 配置数据库，这对考试系统维护和升级造成诸多不便，而且部分系统程序在客户端上， 数据安全性也受到一定影响。 ( 3 ) b s 架构的考试系统 基于b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器朋艮务器) 结构的考试系统，由客户端运行浏览器软件， 以超文本形式向w e b 服务器提出访问数据库的要求。w e b 服务器接受客户端请求后，将 客户端请求转化为s q l 语句，并交给数据库服务器，数据库服务器验证其合法性，并进 行数据处理，然后将处理后的结果返回给w e b 服务器。w e b 服务器再以友好的w e b 页 面h t m l 文档形式，转发给客户端浏览器。b s 结构在线考试系统不需要安装客户端软 件，系统易于维护和管理，应用颇为广泛。 ( 4 ) 组卷方式单一 组卷方式优劣直接关系到考试系统生成试卷的质量。系统采用合理高效的组卷策略， 才能使生成的试卷得到任课教师的认可。市场上多数考试系统采用随机组卷策略，即计 算机根据组卷参数随机抽取试题放入试卷表，不断重复此过程，直到组卷完毕，或已无 法从题库中抽取满足要求的试题为止。该策略的特点是实现简单，但对于试题量较大的 题库来说，组卷速度慢，成功率较低。 ( 5 ) 缺乏考试评价 目前，在线考试系统多数缺少对试卷进行科学有效的分析与评价，只是停留在对考 生成绩的简单统计，并没有深入对试题本身的得分情况进行分析。如果能从考生成绩和 试题得分建立二维评价模型，教师既可以从中发现学生掌握知识的程度和薄弱环节，也 可以对试题质量，试题难度和区分度加以论证；增强试题库的生命力，便于教师调整教 学进度，提高教学水平；更好的促进教与学。 西安石油大学硕士学位论文 1 4 主要研究内容 本课题研究的主要内容是适应校园网络运行环境，设计并实现基于a s e n e t 技术具 有题库管理、自动组卷、在线考试和成绩管理等功能的在线考试系统，为校园信息化建 设和教学提供服务，重点研究在线考试和成绩管理的关键技术。 ( 1 ) 题库管理 题库管理主要是输入试题并按设计的试题结构保存题目及试题的相关信息，实现试 题库的添加、更新、删除以及试题参数修改等处理。题库中试题存储结构设计的优劣对 系统整体性能影响很大，作为一个通用考试系统，应尽可能多地适应各种学科、各种题 型的要求，方便使用，规范出卷。 ( 2 ) 自动组卷 试卷生成质量的好坏直接影响考试结果，对了解学生知识掌握程度和学习水平至关 重要。组卷算法应该使知识点的覆盖范围全面，难度分布合理，所选试题符合大纲要求， 一份好的试卷应该使考生的成绩大致呈正态分布。本课题采用自动组卷和手动组卷两种 组卷方式，发挥计算机高效便捷的组卷优势，同时兼顾任课教师手动选题组卷的主观意 愿。 ( 3 ) 在线考试 在线考试是整个系统的核心，研究内容包括以下几个方便。其一，浏览器随机显示 试卷题目顺序；其二，控制用户参加在线考试的时间，计算和显示考试剩余时间；其三， 保存考生答题信息，为避免考试过程中发生意外，本课题将研究即时保存答题信息，以 备恢复考生现场，尽量将意外造成的损失降到最低；其四，自动阅卷，当考生提交试卷 或考试时间结束后，系统立即对保存好的考生答题信息与标准答案比对，计算考生的实 际得分，并反馈给考生。 ( 4 ) 成绩管理 不同用户角色拥有不同的成绩管理权限。考生可以浏览自己的成绩，任课教师可以 浏览全部考生的成绩，并实现考生成绩的分析统计，导出e x c e l 考试结果，打印教务报 表等功能。成绩分析模块中引入课堂教学信息处理系统( c l i p s ) 处理分析技术s p 分析表， 研究考生的试题得分与考试题目答对次数的二维关系，深入挖掘考试信息，了解学生真 实的学习状况和试题质量及使用价值【1 7 】。 1 5 本文的结构 本文详细描述了基于b s 模式在线考试系统，从需求分析至系统设计到最后实现及 测试的全部过程。全文分为七章，各章节主要内容如下： 第一章绪论。阐述了系统开发的背景，研究本课题的目的和意义及主要研究内容， 介绍了本论文的主要内容和结构。 4 第一章绪论 第二章系统构建的相关技术。介绍了系统开发所采用的技术、脚本语言以及m v c 设计模式。 第三章系统需求分析。分析了系统的概念模型，功能需求和性能需求，以及系统需 要存储的数据信息。 第四章系统总体设计。介绍了该系统的整体设计，以及根据实际需求确定系统功能， 做u m l 系统分析，对系统实施静态和动态建模，最后对数据表进行详细设计。 第五章系统详细设计与实现。详细描述了系统的各主要功能模块的设计，列出了系 统部分功能界面，介绍了系统中各重要算法的原理及代码实现。 第六章系统测试与分析。介绍测试工具及测试环境，对系统进行功能测试和压力测 试，并分析测试结果。 第七章总结与展望。总结系统设计和实现的功能及特点，介绍了论文的主要工作量， 并提出进一步深入研究考试系统的方向。 5 堕室互垫丕堂堡主芏堡堡兰 2 1b s 模式介绍 第二章系统构建的相关技术 b s 侣r o w s e r s e r v e r ) 模式即浏览器和服务器模式，是随着i n t e m e t 技术的兴起，对c s 模式的一种变化或者改进。该模式的优点：一是具有分布性特点，可以随时随地进行查 询、浏览等业务处理；二足业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能；三 是维护简单方便，只需要改变刚页，即可实现所有用户的同步更新；四是开发简单，茫 享性强。 b s 模式以访问w e b 数据库为中心，以h t t p 为传输协议，客户端通过浏览器访问 w e b 服务器和与其相连接的后台数据库。其三层结构如图2 1 所示。 驴一厚国 ”“、石”“一j i 墓旧+j 爹”l 鼻目 u 表示层 w e b 务器 业务逻辑崖数据访问培 图2 - 1 三层b $ 结构示意图 b s 模式分为三个层次t 第一层是客户端即浏览器，浚层是表示层。主要完成客户和后台的交互，显示和接 收用户输入的数据，输出最终查询结果，为用户提供种交互式操作的界面。客户 端向指定的w e b 服务器提出服务请求，w e b 服务器依据i 盯t p 协议把需要的资料传给用 户，显示在客户端w w w 浏览器上。 第二层是w e b 服务器，该层是业务逻辑层。提供业务逻辑、事务调度、以及数据库 连接，充当客户与数据库之间的桥梁，完成客户的应用功能。当w e b 服务器接受客户请 求，并与后台数据库连接，进行业务处理，后台数据库将处理结果返回w e b 服务器，再 传至客户端。 第三层是数据库服务器，陔层是数据访问层。主要实现管理后台数据库的功能，完 成w e b 服务器的请求，对数据库中的表等文件进行操作，撮后将结果返回w e b 服务器。 与传统的c s 模式相比，b s 模式把处理功能全部移植到了服务器端，用户通过浏 览器发出请求，无论是用户操作还是数据库维护都比传统的c s 模式更加经济方便，而 且赋予维护任务层次化：管理员负责服务器日常管理和维护，系统维护人员负责后台数 据库数据的更新和维护【2 0 1 。 第二章系统构建的相关技术 2 2 n e t 平台介绍 m i c r o s o f t n e t 是m i c r o s o f t n e tx m lw e bs e r v i c e s 平台。x m lw e bs e r v i c e s 允许 应用程序通过i n t e r n e t 进行通讯和共享数据，无论采用哪种操作系统，设备或编程语 言。n e t 为i n t e m e t 网络和分布式应用程序的开发提供一个新的开发平台。它简化应用 程序的开发和部署，为构建w e bs e r v i c e 提供一个标准平台，改善系统和应用程序之间 的交互性和集成性，使应用程序对任何设备都能够进行访问【2 l 】。 n e t 平台主要包括四个部分的内容：底层操作系统、n e t 企业服务器、n e t 框架 和集成开发工具v i s u a ls t u d i o n e t 。 ( 1 ) 底层操作系统 微软借助在桌面操作系统的领导地位，把w i n d o w s 系列操作系统拿入到n e t 平台 中。目前w m d o w s 2 0 0 0 、w i n d o w s x p 、w i n d o w s 2 0 0 3 支持n e t 平台。 ( 2 ) n e t 企业服务器 n e t 平台还提供了系列服务器供企业使用： e x c h a n g e2 0 0 5s e r v e r -e x c h a n g e 不是单纯的e m a i ls e r v e r ，它更是一套不折不扣 的信息平台。 s q l s e r v e r2 0 0 5 ：s q ls e r v e r 提供完善数据处理功能。包含数据挖掘，x m l 的直接 i n t e m e t 支持。目前在w i n d o w sc e 中推出了s q ls e r v e r2 0 0 0 、w i n d o w sc ee d i t i o n 。 b i z t a l ks e r v e r2 0 0 5 ：用于企业间交换商务信息，它利用x m l 作为企业内部及企业 间文档传输的数据格式，可以屏蔽平台、操作系统不同的差异，使商业系统的集成成为 可能。 c o m m e r c es e r v e r2 0 0 5 ：用于快速创建在线电子商务。 m o b i l ei n f o r m a t i o ns e r v e r 为移动信息解服务器提供可靠而且具有伸缩性的平台。 ( 3 ) n e t 框架 n e t 框架主要包括公共语言运行库( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m ec l r ) 和n e t 框架类 库( f c l ) 。 ( 4 ) 集成开发工具v i s u a ls t u d i o n e t 微软将它的全部开发工具都集成在v i s u a ls t u d i o n e t 中，在v i s u a ls t u d i o n e t 中可 以用c 群语言、c 抖语言、j 存语言等开发。可以开发桌面应用程序、w e b 应用程序、智能 设备应用程序等。 2 3a s p n e t 技术 a s p n e t 作为一种动态w e b 技术，是微软公司推出的全新体系结构n e t 平台 的一部分，它提供了一种以m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r k 为基础，是一种可以在高度分 布的i n t e r n e t 环境中简化应用程序开发的计算环境【2 0 1 。 7 西安石油大学硕士学位论文 a s p n e t 是建立在公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大 的w e b 应用程序，为任何浏览器运行可升级、更安全、更稳定的应用程序提供新的编 程模型。a s p n e t 具有以下优点【2 1 】： ( 1 ) 管理方便：a s p n e t 使用基于文本的、分级的配置系统，简化了将设置应用于 服务器环境和w e b 应用程序的工作。因为配置信息是存储为纯文本的，因此可以在没 有本地管理工具的帮助下应用新的设置。配置文件的任何变化都可以自动检测到并应用 于应用程序。 ( 2 ) 安全可靠：a s p n e t 为w e b 应用程序提供了默认的授权和身份验证方案。开 发人员可以根据应用程序的需要很容易地添加、删除或替换这些方案。 ( 3 ) 易于部署：通过简单地将必要的文件复制到服务器上，a s p n e t 应用程序即可 以部署到该服务器上。不需要重新启动服务器，甚至在部署或替换运行的已编译代码时 也不需要重新启动。 ( 4 ) 性能强大：a s p n e t 是运行在服务器上的已编译代码。与传统的a c t i v es e r v e r p a g e s ( a s p ) 不同，a s p n e t 能利用早期绑定、实时j a v a 语言编译器( j i d 编译、本机 优化和全新的缓存服务来提高性能。 ( 5 ) 灵活输出缓存：根据应用程序的需要，a s p n e t 可以缓存页数据、页的一部分 或整个页。缓存的项目可以依赖于缓存中的文件或其他项目，或者可以根据过期策略进 行刷新。 一 ( 6 ) 与a s p 应用程序的兼容性：a s p 和a s p n e t 可并行运行在i i sw e b 服务器 上而互不冲突；不会发生因安装a s p n e t 而导致现有a s p 应用程序崩溃的可能。 a s p n e t 仅处理具有a s p x 文件扩展名的文件。具有a s p 文件扩展名的文件继续由 a s p 引擎来处理。 此外，a s p n e t 启用了分布式应用程序的两个功能：w e b 窗体和x m lw e b 服务。 相同的配置和调试基本结构支持这两种功能： ( 1 ) w e b 窗体技术方便建立强大的基于窗体的网页。w e b 窗体页面使用可重复使用 的内建组件或自定义组件以简化页面中的代码。 ( 2 ) 使用a s p n e t 创建的x m lw e b 服务可使用户远程访问服务器。使用x m l w e b 服务，通过提供数据或可编程接口，客户端和服务器端应用程序可以获得数据或操 作接口。 a s e n e t 常用内置对象包括：r e s p o n s e ，r e q u e s t ，a p p l i c a t i o n ，s e s s i o n ，s e r v e r ， c o o k i e ，和c a c h e 等，这些内置对象的使用提高了网络访问的效率【l 引。 ( 1 ) r e s p o n s e 对象是h t t p r e s p o n s e 类的一个实例，它允许将数据作为请求结果发送到 浏览器，并提供有关响应的信息。 r e s p o n s e 对象的常用属性及说明如下： ( 至) c a c h e ：获取w e b 页的缓存策略。 8 第二章系统构建的相关技术 ( 墓) c h a r s e t ：设定或获取h t t p 的输出字符编码。 ( 查) e x p i r e s ：获取或设置在浏览器上缓存的页过期之前的分钟数。 c o o k i e s ：获取当前请求的c o o k i e s 集合。 r e s p o n s e 对象常用的方法和说明如下： r e d i r e c t ：将网页重新导向另一个地址。 ) w r i t e ：将数据输出到客户端。 ( 2 ) r e q u e s t 对象提供对当前页面请求的访问，其中包括标题，客户端证书，查询字 符串，c o o k i e 等，用户可以使用此类来读取浏览器已经发送的内容。 r e q u e s t 对象常用的属性包括： b r o w s e r ：获取或设置有关正在请求的客户端浏览器的功能信息。 ( 墓) c o o k i e s ：获取客户端发送的c o o k i e s 集合。 ( 要) p a r a m s ：获取q u e r y s t r i n g ，f o r m ，s e r v e r v a r i a b l e s 和c o o k i e s 项的组合集合。 i t e m - 从c o o k i e s ，f o r m ，q u e r y s t r i n g 或s e r v e r v a r i a b l e s 集合中获取指定的对象。 r e q u e s t 对象的方法： o m a p p a t h ：为当前请求将请求的u r l 中的虚拟路径映射到服务器上的物理路径。 匡) s a v e a s ：将h 卸请求保存到硬盘。 ( 3 ) a p p l i c a t i o n 对象可以生成一个所有w e b 应用程序都可以存取的变量，这个变量的 使用范围涵盖全部的使用者，只要正在使用这个网页的程序都可以存取这个变量。 a p p l i c a t i o n 对象常用的属性及其说明： a l l k e y s ：返回全部a p p l i c a t i o n 对象变量名到一个字符串数组中。 c o u n t ：获取a p p l i c a t i o n 对象变量的数量。 l t e m ：允许使用索引或a p p l i c a t i o n 变量名称传回内容值。 a p p l i c a t i o n 对象常用方法及其说明： a d d ：新增一个a p p l i c a t i o n 对象变量。 c l e a r ：清除全部a p p l i c a t i o n 对象变量。 r e m o v e ：使用变量名称移除一个a p p l i c a t i o n 对象变量。 s e t ：使用变量名称更新一个a p p l i c a t i o n 对象变量的内容。 ( 4 ) s e s s i o n 对象和a p p l i c a t i o n 对象类似，都是用来存储跨网页程序的变量或对象， 但是s e s s i o n 对象和a p p l i c a t i o n 对象有些特性也存在差异。s e s s i o n 对象只针对单一网页 的使用者，也就是说各个连接的机器都有各自的s e s s i o n 对象，不同的客户端无法互相 存取。 s e s s i o n 对象常用属性及其说明： t i m e o u t ：传回或设定s e s s i o n 对象变量的有效时间，当使用者超过有效时间没有动 作，s e s s i o n 对象就会失效。默认值为2 0 m i n 。 s e s s i o n 对象常用方法及其说明： 9 西安石油大学硕士学位论文 ( l ) a b a n d o n ：此方法结束当前会话，并清除会话中的所有信息。如果用户随后访问 页面，可以为它创建新会话( “重新建立 非常有用，这样用户就可以得到新的会话) 。 ( 窑) c l e a r ：此方法清除全部s e s s i o n 对象变量，但不结束会话。 ( 5 ) c o o k i e 对象用于保存客户端浏览器请求的服务器页面，也可以用来存放非敏感的 用户信息，信息保存的时间可以根据用户的需要进行设置。 c o o k i e 对象常用属性及其说明： o e x p i r e s ：设定c o o k i e 变量的有效时间，默认为l o o m i n ，若设为0 ，则可以实时删 除c o o k i e 变量。 n a m e ：取得c o o k i e 变量的名称。 v a l u e ：获取或设置c o o k i e 变量的内容值。 c o o k i e 对象常用的方法及其说明： q e q u a l s ：确定指定c o o k i e 是否等于当前的c o o k i e 。 ( 窑) t o s t r i n g ：返回此c o o k i e 对象的一个字符串形式。 ( 6 ) c a c h e 对象主要用于w e b 应用程序的缓存。对于每个应用程序都需要创建c a c h e 对象的一个实例，并且只要对应的应用程序保持活动，该实例便保持有效。 c a c h e 对象常用属性及说明如下： ( d c o u n t ：获取存储在缓存中的项数。 i t e m ：获取或设置指定项处的缓存项。 c a c h e 对象常用的方法及其说明： a d d ：将指定项添加到c a c h e 对象中。 g e t ：从c a c h e 对象检索指定项。 i n s e r t ：向c a c h e 对象插入项。 ( 至) r e m o v e ：从应用程序c a c h e 对象移除指定项。 2 4c 拌编程语言 c 撑是从c c + + 发展而来的一种简单，类型安全，是一种面向对象的编程语割2 1 1 。c 群 支持面向对象的三大特性，即封装、继承和多态。它由类构成，也就是说所有的变量和 方法( 包括m a i n 方法) 都封装在类中。c 撑具有如下基本特性 2 2 1 ： ( 1 ) 简洁的语法 c 拌语言从c 和c + + 语言演化而来，是一种语法简单功能强大的编程语言。它在语句， 表达式和运算符方面都与c + + 相同，并且极大地精简了c + + 语法。 ( 2 ) 完全的面向对象性 c 撑是面向对象的语言，所有的类型都是对象，只能进行单一继承，并提供了面向对 象组件( c o m p o n e n t - o r i e n t e d ) i 拘编程支持。现代软件设计日益依赖于自包含和自描述功能 1 0 第二章系统构建的相关技术 包形式的软件组件。这种组件的关键之处在于，它们通过属性、方法和事件来提供编程 模型；c 撑提供的语言构造直接支持这些概念，这使得c 撑语言自然而然成为创建和使用 的首选软件组件。 ( 3 ) 优秀的版本处理技术 为了确保c 群程序和程序库能够以兼容的方式逐步演进，c 群的设计中充分调动了版 本的控$ 1 j ( v e r s i o n i n g ) ，它提供了些版本控制功能，包括单独使用的v i s u a l 和o v e r r i d e 修饰符，对显示接口成员的支持，以及方法重载决策规则。许多编程语言不太重视版本 的控制，导致采用这些语言编写的程序常常因为其所依赖的程序库更新而无法正常工作 【2 3 】 o ( 4 ) 完全的安全性和健壮性保障 c 群语言在类型安全性，版本转换，事件和垃圾回收等方面进行了大胆地创新。c 群 的特性为构造强健和持久的应用程序提供了支持；垃圾回收( g a r b a g ec o l l e c t i o n ) 将自动回 收不再使用的对象所占用的内存；异常处理( e x c e p t i o nh a n d l i n g ) 提供了结构化和可扩展的 错误检测和回复方法；类型安全( t y p e s a f e ) 的语言设计则避免了使用未初始化的变量，数 组索引超出边界或执行未经检查的类型强制转换等情形。 ( 5 ) 统一的类型系统 c 群具有一个统一的类型系统( u n i f i e dt y p es y s t e m ) 。所有c 群类型( 包括诸如m 和d o u b l e 之类的基础类型) 都继承一个唯一的根类型：o b j e c t 。因此，所有类型都共享一组通用操 作，并且任何类型的值都能以一致的方式进行存储，传递和操作。此外，c ! f 同时支持用 户定义的引用类型和值类型，即允许对象的动态分配，也允许轻量结构的内联存储【1 6 】。 ( 6 ) 易实现语言的互操作 与n e t 中的其他编程语言一样，c 群代码并不编译为可执行文件，而是编译成 m i c r