（计算机应用技术专业论文）基于bs结构的学生管理信息系统分析与设计.pdf

摘要 摘要 目前基于组件技术的多层结构的w e b 应用已成为数据库管理系统发展的主流方 向。国内许多高校均采用了先进的信息技术来辅助学生管理工作，并结合日益普及 的校园网络逐步实施从传统c s 结构的管理信息系统到b s 结构的网络化应用的转 型。 本系统主要面向长安大学学生管理部门，目的是开发一套完整的基于b s 结构 的学生管理信息系统，以适应在新的形势下高校学生管理工作的需要，简化原有学 生管理系统在客户端的载荷，减轻系统维护与升级的成本和工作量，实现学生管理 工作的网络化。 系统基于w i n d o w s 平台，采用s y b a s e 电子商务解决方案，前端开发工具使用 p o w e r b u i l d e r ，这样使得原有系统的很多设计可以平滑地向b s 结构的应用转化。本 文首先分析了c s 和b s 两种管理信息系统开发模型的特点，结合系统开发的需要 确定了多层b s 结构的开发模式，并对系统开发平台的选型做了介绍。具体分析了 系统总体结构功能的设计，在此基础上对系统的模块设计与各模块的具体功能进行 了详细阐述。对系统开发过程中所采用的关键技术，包括j a g u a rc t s 组件技术、w e b 数据库技术以及w e b 数据窗口技术作了介绍。在系统的安全方面主要介绍了基于角 色的访问控制技术在系统中的应用及其它安全措施的设计与实现。 关键词：b s 结构，管理信息系统，e a s e r v e r ，w e b 数据库技术 a b s t r a c t a bs t r a c t n o w a d a y s ，m u l t i l a y e rs t r u c t u r ew e ba p p l i c a t i o nb a s e do nc o m p o n e n tt e c h n o l o g yh a s b e c o m eam a i n s t r e a mi nt h ed e v e l o p m e n to fd a t a b a s e sm a n a g e m e n ts y s t e m ( d b m s ) s o m ed o m e s t i cu n i v e r s i t i e sh a v ea d o p t e da d v a n c e di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt oa s s i s tt h e s t u d e n tt h es u p e r v i s o r yw o r k ，a n du n i f i e dt h ec a m p u sn e t w o r kw h i c hp o p u l a r i z e dd a yb y d a yt oi m p l e m e n tg r a d u a l l yf r o mt h et r a d i t i o n a lc ss t r u c t u r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e mt ob ss t r u c t u r en e t w o r ka p p l i c a t i o nr e f o r m i n g t h i ss y s t e mw a sd e v e l o p e df o rt h es t u d e n t s m a n a g e m e n to fc h a n g a l lu n i v e r s i t y t h ep u r p o s ei st oo b t a i naf u l lu n i v e r s i t ys t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n b ss t r u c t u r et om e e tt h en e e d so ft h eu n i v e r s i t ys t u d e n tm a n a g e m e n tu n d e rt h en e w s i t u a t i o n ，s i m p l i f yo r i g i n a ls t u d e n tm a n a g e m e n ts y s t e mi nt h ec l i e n t ，r e d u c et h es y s t e m m a i n t e n a n c ea n dt h ep r o m o t i o nc o s ta n dt h ew o r kl o a d ，a n dr e a l i z et h en e t w o r k so fs t u d e n t m a n a g e m e n t t h e s y s t e m w a sb a s e do nt h ew i n d o w sp l a t f o r m ，a d o p t e dt h e s y b a s e c o m m u n i c a t i o n se - b u s i n e s ss o l u t i o na n du s e dp o w e r b u i l d e ra st h ef r o n td e v e l o p m e n t t o o l s ，t h r o u g hw h i c hm a n yd e s i g n so ft h eo r i g i n a ls y s t e mw e r et r a n s f o r m e ds m o o t h l yt o t h eb ss t r u c t u r ea p p l i c a t i o n i nt h i sp a p e r , w ea n a l y z e dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ec sa n d b sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e md e v e l o p m e n tm o d e l ，c o n f i r m e dt h em u l t i l a y e rb s s t r u c t u r ed e v e l o p m e n tp a a e ma c c o r d i n gt ot h en e e do fs y s t e md e v e l o p m e n ta n d i n t r o d u c e dt h es e l e c t i o no ft h es y s t e md e v e l o p i n gp l a t f o r m w ea l s om a d eac o n c r e t e a n a l y s i so ft h ed e s i g no ft h es y s t e mo v e r a l ls t r u c t u r ef u n c t i o n ，a n df u r t h e re l a b o r a t e dt h e d e s i g na n dc o n c r e t ef u n c t i o no ft h es y s t e mm o d u l e i na d d i t i o n ，w ei n t r o d u c e dt h ek e y t e c h n o l o g i e su s e di nt h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e m ，w h i c hi n c l u d e dj a g u a rc t sm o d u l e t e c h n o l o g y , t h ew e bd a t a b a s et e c h n o l o g ya n dt h ew e bd a t a w i n d o wt e c h n o l o g y i nt h e a s p e c to ft h es y s t e ms e c u r i t y , w em a i n l yi n t r o d u c e d t h ea p p l i c a t i o no ft h er b a c t e c h n o l o g yi nt h es y s t e ma n d t h ed e s i g na n dr e m i z a t i o no fo t h e rs e c u r i t ym e a s u r e s k e yw o r d s ：b ss t r u c t u r e ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，e a s e r v e r ，w e b d a t a b a s et e c h n o l o g y l i 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包 含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：李勿虚冬历习年 月2 8 日 | 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属 学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利 等权利。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，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 劲绋 1 l 痧 il 纱 长安大学硕士学位论文 第一章绪论弟一早三百y 匕 1 1 引言 信息技术的发展给高校日常管理工作带来了深刻的影响。借助先进的信息技术 手段实现学生管理的网络化、自动化和数字化正成为越来越多的高校管理部门的选 择。目前国内很多高校纷纷启动并加快了数字化校园建设的步伐，相继建成了校园 网，搭建了数字化校园的硬件平台，自主开发或购置了学生管理信息系统，在很大 程度上提高了各级部门的教学管理水平、质量和效率。 高校建设学生管理信息系统，其目的是实现学生管理工作的信息化、科学化、 辅助领导决策，方便广大师生全面、及时、有效地了解和掌握学校的学生信息、工 作近况等与自身联系密切的信息，降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。不可 否认，早期的基于客户机服务器模式的管理信息系统为实现上述的目标做出了巨大 的贡献，但是随着计算机网络技术的发展、现代信息技术的进步、以及操作人员个 人操作技能的提高，传统信息管理系统的不足表现得也越来越突出，比如其开发周 期长、可移植性差、维护成本高、信息封闭、方便性差等。同时，随着i n t e r n e t 应用 的日益普及，集中式或局限于局域网的信息处理已经难以适应当前高校管理工作的 要求，取而代之是基于i n t e r n e t 的大规模异构分布式信息处理与应用执行环境。因此， 原有的信息资源需要进行重新整合以实现更大范围的共享，基于局域网的网络平台 需要重新进行规划设计，以适应i n t e m e t 和信息管理的需求。正是基于这种需求，管 理信息系统构建模式正逐渐从传统的客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 模式到浏览器朋艮 务器结构( b r o w s e s e r v e r ) 模式进行转变。目前许多管理信息系统采用了多层架构，结 合w e b 应用和分布式架构的管理信息系统已经非常普遍。 基于b s 模式的管理信息系统是随着i n t e m e t 技术和w e b 数据库技术而兴起的， 它对c s 结构的管理信息系统进行了补充和改进以满足网络时代对信息管理的需 要。在b s 体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请 求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。而其余如数 据请求、加工、结果返回以及动态网页生成、对数据库的访问和应用程序的执行等 工作全部由w e bs e r v e r 完成。b s 模式的管理信息系统大大简化了客户端电脑载荷， 减轻了系统维护与升级的成本和工作量，提高了网络使用的效率。它能实现不同人 l 第一章绪论 员，从不同的地点，以不同的接入方式( 比如u 埘，w a n ，i n t e m e t i n t r a n e t 等) 访问和 操作共同的数据库【1 1 。随着w i n d o w s 将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构已 成为当今应用软件的首选体系结构。 网络的迅速普及为管理信息系统的发展提供了广阔的空间。基于b s 模式的管 理信息系统将成为信息管理的一个重要的发展方向，对现有管理信息系统的升级改 造已成为高校学生管理工作的迫切要求。 1 2 课题来源及研究现状 1 2 1 课题来源 目前长安大学学生工作部门分为校级管理部门( 以下简称学工部) 及各院系学 生工作部门，学工部设立在校本部，而院系学生工作部门分别设在人文学院、理学 院、外语学院、体育部、公路学院、汽车学院、经济管理学院、信息学院、工程机 械学院、地测学院、资源学院、建工学院、环工学院、建筑学院和应用技术学院等 1 5 个院系，处在四个不同的校区。学生管理的业务范围非常广泛，包括学生的日常 管理、党社团管理、助学贷款管理等。目前，学工部和各学院使用的管理信息系统 采用c s 结构，各学院定期将本学院的学生信息上传至学工部数据库中。在使用过 程中存在如下几点不足： ( 1 ) 数据上报不及时：由于原有系统采用学工部与各学院分离的管理体系，所 以在下面的各学院采集的学生信息需要经过独立的数据上传模块在一定的时间内上 报到学工部。在这个过程中间由于网络或系统本身以及人为的因素都可能造成数据 无法上传或不能及时上传到学工部，从而使得学生信息无法实现及时的共享。 ( 2 ) 系统易维护性差：c s 结构的学生管理信息系统的业务逻辑集中于客户端， 在客户端需要安装专用的客户程序。而这些客户端又分散在各处，一旦这些用户在 使用过程中出现问题，那么由此带来的维护工作量是相当大的。同时c s 结构的学 生管理信息系统每一次升级都会改变客户端的应用程序，不利于用户使用也增加了 升级成本。 为便于更好的利用学校校园网络，实现学生信息的高效管理和共享，克服原有 系统的不足，长安大学学工部决定开发一套基于b s 结构的学生管理信息系统。 2 长安大学硕士学位论文 1 2 2 研究现状 伴随信息技术的发展，管理信息系统在开发结构上大体经历了以下四个阶段： 第一阶段称为c s ( c l i e n t s e r v e r ) 模式；第二阶段称为三层或多层c s 模式，这个 阶段最突出的特点就是采用了中间件技术，大部分的业务逻辑转移到了中间层；第 三阶段称为分布式对象模式，这种模式需要采用专门的通信协议；第四代是w e b 服 务模式，这是以组件和w 曲数据库应用为中心的分布式系统模式【2 1 ，即为文中所提 到的b s 模式。 目前国内高校所使用的管理信息系统大多采用c s 结构，只是在某些管理分支 中尝试使用b s 结构的管理软件。由于管理对象、管理模式以及服务对象的不同将 导致c s 与b s 结构的管理信息系统长期共存的局面。但就学生管理工作而言，传 统的c s 结构的学生管理信息系统已不能满足目前的管理要求。一是，c s 模式的 管理系统较于b s 模式有较大的封闭性。原有的学生管理系统大多只面向学校学生 管理工作部门，很多可以学生参与的管理项目也成了管理人员的任务。这样不仅增 大了管理人员的工作量，而且不利于学校管理部门与学生之间的信息互动。二是， c s 模式的固有缺点，比如成本高、可维护性差等也会对学生管理工作造成不利影 响。 从国内外发展现状看，数据库从6 0 年代初发展起来，经过四十来年的发展，数 据库技术己经趋于成熟。w e b 数据库技术在新的i n t e r n e t 环境中发生了很大的变化。： 就数据库应用而言呈现出多样化的空间，如数字图书馆、电子出版物、电子商务、 远程教育系统等的出现，给w e b 数据库技术提出了更多、更高的要求。随着信息的 全球化，区域的界限己经被打破，人们己经越来越不满足于在一个小的区域内共享 信息，尤其是近年来电子商务在i n t e m e t 上的兴起，己成为一种强大的驱动力，迫使 c s 模式从局域i 网( l o c a la r e an e t w o r k ) 向广域 网( w i d ea r e an e t w o r k ) 延伸。如今， i n t e r n e t 己经成为全球最大的网络互联环境，在i n t e m e t 的环境下，基于b s 体系结 构模式管理信息系统正是目前的流行趋势幽】。 b s 结构的学生管理信息系统采用目前流行的w e b 数据库开发技术，具有m i s 的基本特征，同时它在架构和运行模式方面与普通的基于c s 结构的m i s 有所不同。 虽然，现在有很多管理信息系统采用b s 结构，但是其实现的原理与技术方法却有 很大的不同。基于b s 结构的管理信息系统主要的研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 系统体系结构：随着软件规模的扩大以及分布式应用的需求，对软件系统 3 第一章绪论 体系结构的研究越来越受到人们的重视。目前，基于b s 结构的管理信息系统多采 用三层或多层的结构，或在原来c s 系统中添加第三层应用模块。 ( 2 ) 网络数据库应用：网络数据库是数据库技术随着w e b 应用的发展而出现 的。很多传统的数据库管理系统比如o r a c l e 、m y s q l 、s q l _ s e r v e r 等都在向w e b 应用靠拢。设计一个网络数据库所采用的技术实现方法，其先进性和科学性不仅对 软件的开发效率和软件质量有着很大的影响，而且对整个软件的使用和维护有着重 大的影响。 ( 3 ) 系统安全：b s 结构管理信息系统安全性方面存在的问题是制约其发展的 一个重要因素。怎样确保在网络上传输信息的安全保密，不仅是开发w e b 应用所必 需考虑的问题，而且也是网络技术领域的一个重要研究课题。 1 3 系统设计目标和原则 学生管理信息系统是长安大学信息化建设的重要组成部分，在系统的设计和实 施的整个过程中应有明确的目标和必须严格遵循的原则。 本系统设计的总体目标是充分利用现有的校园网络，在原有c s 结构的学生管 理信息系统之上进行重新架构，系统应尽量保持原有系统的操作习惯，最大限度地 实现学生基本信息共享；确保系统的兼容性和可扩充性；系统应做到结构简单，层 次清晰，易于使用；保证系统的安全可靠，便于后期维护【9 - 1 0 1 。 ( 1 ) 统筹规划，整体考虑和信息共享。本系统是基于校园网环境开发的，最基 本的目标是实现高水平的学生信息资源共享和跨平台的信息资源访问，以提高管理 水平，降低管理的难度和复杂度。本系统不仅要面向全校不同部门的信息、资源的 共享，还要解决与其它部门将来建立的不同用途的信息、资源的共享。 ( 2 ) 系统应具有良好的可扩充性。系统具有良好的可扩充性是指系统应包括能 接纳己有的系统和在今后系统软硬件扩展时，能有效地保护己有的投资，特别是在 应用需求变化时，有一个较好的应用平台，能容易地加以调整。这就要求新的管理 系统所采用的数据库的整体结构、编码方案和设计思想都应该和国家相应标准接轨。 系统应使用统一的数据格式描述，以使日常管理、学生助学贷款管理等业务工作标 准化、规范化，如学生的学号的编码、班级的编码、专业的编码和课程的编码等信 息都应该采用符合规范的方式来制定。系统的良好扩充性将使系统今后如有需要升 级时保护现有的资源和数据，使系统易于扩充升级，既能满足当前业务的需求，又 4 长安大学硕士学位论文 为今后的扩充留有空间。 ( 3 ) 网络结构简单、层次清晰、容易使用，特别要适于非计算机人员使用。新 的系统应具有友好清晰的界面，完善的功能、易于操作，维护方便等特点，界面的 设计应符合日常办公运作的需求，以使非计算机专业的使用人员只需经过简单的培 训即可掌握其操作方法。这就要求设计系统时除满足需求分析时要求的所有功能外、 还应该在设计界面时应尽量以比较接近自然的方式来为目标。因此除了用户对基本 功能提出要求之外，还对用户界面提出以下要求，以使系统尽可能地简单实用： 要求界面以通信功能为主，用户输入数据时应当尽量采取自然、直观的方式， 机器向人传递的信息必须准确，不致引起误解或混乱，没必要提示用户的信息尽量 不要提示，以免让用户感到费解。 界面的风格必须始终保持一致，使操作人员始终用同一种方式思考与操作，不 要每换一个屏幕用户就要换一套操作命令与操作方法。 输入画面尽可能接近实际，屏幕上要求输入尽可能少的数据，对于一些相对固 定的数据，应用鼠标轻松选择，而不应该频繁使用键盘输入。 ( 4 ) 保证系统安全、可靠运行。系统应具有安全高效的通信机制，身份认证， 权限检查以解决信息系统的安全性、保密性问题，防止信息泄密和对保密信息的非 法侵入，同时做好数据的备份工作，以保证万一系统出现故障时能准确、迅速地恢 复系统，保证整个管理系统的安全可靠运行。 配合以上设计目标，在设计过程中需遵循以下原则： ( 1 ) 实用性和先进性原则。本系统以适应当前和今后相当长一段时间学工部各 项业务及管理工作需要为着眼点，通过合理投资，充分利用现有校园网的资源建成 比较先进的多层b s 结构的系统。 ( 2 ) 开放化、标准化原则。全面遵循高等学校信息化建设标准和国际上通用的 事实标准，从而使系统具有良好的兼容性，为以后系统的升级和其它信息系统的数 据兼容留下较大的余地。 ( 3 ) 模块化原则。该系统采用模块化设计，按照不同的业务功能划分为各个相 对独立的功能模块。模块划分应遵循“高内聚，低耦合”的原则，各个功能模块完成 各自要求的任务，单个模块的改动不会影响到其它模块。在设计中尽量减少模块间 数据的传递，以减少相关性。方便程序的设计开发并且为以后的系统维护提供方便。 ( 4 ) 高管理性、安全性原则。系统设计时充分考虑高管理性原则，强调技术与 5 第一章绪论 业务紧密结合，注重管理性，晟大限度地满足实际工作中的需要。在复杂的网络环 境中系统应具有对前端用户身份验证与授权管理等，进行严格的基于角色的访问控 制管理，防止非法用户进入系统及非法操作数据库。 1 4 本文所做的主要工作 本文以所设计开发的基于b s 结构的学生管理信息系统为背景，对系统开发过 程中的主要问题和关键技术进行了研究，主要完成了以下工作： ( 1 ) 本文首先分析了c s 和b s 两种管理信息系统开发模式的特点，结合系统 开发的需要确定了多层b s 结构的开发模式，对系统开发平台的选型做了介绍。 ( 2 ) 给出了系统结构功能设计的大体框架，并在此基础上对系统的模块设计与 各模块的具体功能进行了详细阐述。 ( 3 ) 介绍了系统所采用的关键技术，包括j a g u a rc t s 组件技术及其实现、w 曲 数据库技术以及w e b 数据窗口技术在系统中的应用。 ( 4 ) 在系统的安全方面主要介绍了基于角色控制( r b a c ) 技术在系统中的应 用及其它安全措施的设计与实现。 6 长安大学硕士学位论文 第二章系统实现方案的分析与选择 2 1c s 和b s 两种开发模式的分析 2 1 1 传统的管理信息系统开发模式( c s ) 传统的基于客户机r l l 务器( c l i e n t s e r v e r ) 模式的管理信息系统产生于上世纪 7 0 年代并创立了一种分布式应用标准。到目前为止大多数的企业仍然在使用此种模 式的信息管理系统，它为企业管理信息系统的共享集成和分布式应用做出了巨大的 贡献，但是传统管理信息系统的缺点也是比较明显的3 1 1 1 - 1 2 1 ： ( 1 ) 安装、升级、维护工作量大。每个客户机安装一套应用软件，一旦出现一 点微小的修改或版本升级就需要对每台机重装一次，这对客户端数量较多的大型系 统来说，既费时又提高了软件成本。 ( 2 ) 数据一致性差。在c s 结构软件的解决方案里，不同地域的用户需要安装 区域服务器，然后再进行数据同步的模式。这些服务器每天必须同步完毕之后，主 服务器才可得到最终的数据。由于局部网络故障或人为的因素都有可能造成个别数 据库不能同步，即使同步上来，各服务器也不是一个时点上的数据，数据很难做到 一致。 ( 3 ) 系统开放性差。由于c s 结构的管理系统需要特定的客户端软件，从而限 制了使用用户的范围。对于需要大量不确定用户的应用系统来说c s 结构不具有相 应的开放性。 ( 4 ) 系统生命周期短，移植困难，升级麻烦。 2 1 2b s 管理信息系统开发模式 随着网络技术的飞速发展和计算机软、硬件性能的进一步提高，管理信息系统 的发展也进入了到一个崭新的发展阶段，基于大型数据库和i n t e r n e t 的各种网络管理 信息系统不断涌现，成为管理信息系统发展的新方向。由于这些系统的大部分业务 逻辑和数据集中后台，对于用户来说只需要一个w e b 浏览器作为前台，所以习惯上 称之为浏览器j l 艮务器( b r o w s e r s e r v e r ) 模式。 b s 模式的管理信息系统是随着网络技术特别是w e b 数据库技术的发展而兴起 的，它是i n t e m e t 技术与c s 技术相结合的产物。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。在b s 模式中，客户机只负责用户交互界面的显示和一 7 第二章系统实现方案的分析与选择 些简单的信息处理。应用系统的逻辑处理部分集中于服务器上，使得客户机看起来 比较瘦。所以b s 模式本质上是一种瘦c s 模式。 与传统的c s 两层结构相比，b s 应用体系的主要优势包括【1 1 1 【1 3 1 ： ( 1 ) 升级维护方便。b s 结构的应用系统业务逻辑集中放置于服务器，升级工 作主要在服务器端来完成，大大简化了后期升级维护的复杂性。 ( 2 ) 客户端负载轻。在客户端只需要标准的w e b 浏览器作为接入方式，而在 各种平台上均有专门厂商提供的浏览器，从而简化了客户端配置。 ( 3 ) 资源访问简单。系统信息和资源以h t m l 标准进行组织，通过统一资源 定位( u r l ) 方式进行访问，并且访问点单一，允许在不同的地方访问数据库。 ( 4 ) 安全性高，应用逻辑和数据库由服务器实现，对客户端是非透明的，保证 了系统的安全可靠性。 ( 5 ) 可伸缩性得到提高，灵活的硬件系统构成，应用服务器和数据库服务器可 以根据需要，配置在同一主机上或者不同主机上。 ( 6 ) 良好的扩展性能，可以把应用服务器当作另一个应用服务器的客户机，从 而访问该应用服务器上的资源。 从上述对c s 和b s 开发模式的分析可以看出，基于b s 模式的m i s 系统将会 成为m i s 发展的必然趋势。尤其是基于w e b 的信息发布和检索技术、j a v a 计算技术 以及网络分布式对象技术的飞速发展，及其提供友好、统一、易用的界面和易读的 结果，促使很多应用系统的体系结构从c s 模式的体系结构向b s 模式的体系结构 演变。同时b s 模式具有高度弹性，使它更适合多地点、多机构、多分支的管理模 式。 目前，一方面b s 模式的m i s 正向更加灵活的多级分布结构演变，另一方面开 发b s 的技术不断的成熟，新的技术条件下安全体系和措施的加强使得基于b s 模 式的m i s 的各方面性能得到了很大的提高和保证，这些都使的基于b s 模式的m i s 成为开发m i s 的主要方向。 2 2 系统体系结构选择 综合以上对c s 和b s 两种开发模式的分析，可以看出b s 模式( 浏览器n 务器 模式) 具有使用范围广、异构和开放性强、平台技术稳定的特点，特别适合网上办公 和信息管理的需要，结合长安大学学工部的需求，本系统决定采用三层b s 模式。 长安大学硕士学位论文 图2 1 为三层b s 模式的系统体系结构模型： 客 户 端 页请求 索数据 、e b 组 服 件 务 服 务 器 器 据 索 数据库服务器 图2 1 三层b s 模式的系统体系结构模型 图2 1 给出了一个简单的b s 结构的信息系统所应包括的几个部分：浏览器、 w e b 服务器和数据库服务器。浏览器是用户输入数据和显示结果的交互界面，用户 在浏览器表单中输入数据，然后将表单中的数据提交并发送到w e b 服务器，w e b 服 务器应用程序接受并处理用户的数据，并从数据库中查询用户数据或把用户数据录 入数据库。最后w e b 服务器把返回的结果插入h t m l 页面，传送到客户端，在浏览 器中显示出来。对于较为复杂的管理信息系统，可以将业务逻辑组件发布到一个单 独的应用服务器来负责处理用户的数据( 图2 1 中的“组件服务器”) 。在本系统中 w e b 服务器、应用服务器( 组件服务器) 和数据库服务器配置在同一台计算机上。 在实际应用中各服务器( 包括w e b 服务器、组件服务器和数据库服务器) 集中 放置于学工部，各院系学生管理人员或学生用户通过学校校园网络利用浏览器登录 并使用系统。图2 2 描述了系统的网络体系结构图： 9 第一章系统实现方案的分析与选择 圉2 2 系统网络体系结构图 2 3 系统开发平台选型 选择合适的开发平台对于提高系统开发效率以及方便后续的维护与升级工作都 有着重要的意义。结合实际情况系统开发中采用了w i n d o w sx p 作为服务器操作系 统，利用s q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库服务器，同时充分应用s y b a s e 公司所提供的 电子商务解决方案。 23is y b a s e 电子商务解决方案开发平台 s y b a s e 公司从p o w e r u i l d e r 70 开始，就推出一套应用开发和提交的工具包 s y b a e n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ns t u d i o ( e a s e r v e r ) ，为用户提供全面的企业级w e b 、分 靠式和客户机服务器( c s ) 解决方案 ”i 。这个解决方案建立在成熟的开发工具和 服务器技术的基础之上，它能够延伸用户的企业技术投资，把数据和应用安全方便 地部署到w e b 上面。这是一个无缝的开发和提交环境，它支持h t m l 、j a v a 、 j a v a s c r i p t 、x m l 语言和能姑访问现有系统的组件。不仅如此，s y b 勰ee a s e r v e r 还 能够为网上应用提供更多关键特性，如负载均衡、高可靠性和安全性( 支持s s l ) ， 而且企业还可以自由选择开发语言、组件类型、运行平台和数据库服务器。e a s e r v 盯 l m 悱 怯 懈 长安大学硕士学位论文 是s y b a s e 公司企业门户、无线服务器、金融服务器等解决方案的核心产品。通过对 电子商务基础架构技术的卓越支持，e a s e r v e r 为企业级机构提供了电子商务优势 【1 5 - 1 6 】 o s y b a s e 企业应用服务器完全支持正在迅速成为电子商务应用开发标准的j 2 e e ， 支持所有的j 2 e e 规范，允许企业在它们的电子商务解决方案中部署任何兼容j 2 e e 的应用。此外，e a s e r v e r 还支持流行的非j 2 e e 开发技术，给企业机构提供了两个 关键的优势：能够同时运行j 2 e e 、c o m 以及其它非j 2 e e 应用，并把它们部署到 w c b ，缩短了应用推向市场的时间；能够在相同的应用中部署j 2 e e 和非j 2 e e 组件， 这就为将传统的应用和非j 2 e e 应用升级到j 2 e e 标准提供了一个渐进的迁移路径， 因而使应用的升级成本降到了最低限度。部署来自两个不同应用的组件的能力也允 许用户在运行这些应用的同时，能够同时对它们进行升级，e a s e r v e r 4 2 使得由于应 用的停止运行而导致业务机会的丢失降到最低。e a s e r v e r 由两部分组成：j a g u a r c t s ( c o m p o n e n t t r a n s a c t i o ns e r v e r ) 和p o w e r d y n a m o 。 2 3 2j a g u a rc t s 组件事务服务器 为了适应企业级应用发展的需要，s y b a s e 公司提出的e a s ( e n t e r p r i s e a p p l i c a t i o n s e v e r ) 解决方案，为企业开发基于中间件的分布式应用和w e b 应用奠定了坚实的基 础。作为企业应用事务服务器中的一种，j a g u a rc t s 为基于组件的分布式应用提供 了中间层的框架结构。j a g u a rc t s 面向的应用类型是多层结构下的企业级客户机服 务器应用和w e bo l t p 应用，为基于分布式组件的中间层发布提供了一个应用框架， 为企业的i n t e m e t 电子商务、企业的分布式计算提供完整的、跨平台的、基于可重用 组件的统一解决方案1 7 】。j a g u a rc t s 简化了同时服务于成千上万用户的i n t e r n e t 应用 程序的创建和管理，提供了完善地管理客户端会话、安全性、线程、第三层数据库 连接和事物流程的方法，对于组件发布者不需要任何特别的专业知识。j a g u a r 的可 扩展性以及平台的独立性使得开发工作可以在廉价的单处理器计算机上进行，然后 再将应用程序发布到企业级的多处理器服务器上【1 8 棚】。 j a g u a rc t s 服务器内置了p o w e r b u i l d e r 虚拟机，使p o w e r b u i l d e r 与j a g u a rc t s 服务器高度集成，利用j a g u a rc t s 可以将p o w e r b u i l d e r 、j a v a 、c + + 、c o m 、a c t i v e x 组件发布到中间层事务服务器，而客户端则使用c o r b a 协议访问组件，这些客户 端可包括p o w e r b u i l d e r 、j a v a 等开发的应用程序【2 0 1 。 第二章系统实现方案的分析与选择 j a g u a rc t s 提供了下述特性： 可伸缩的、多线程、平台无关的执行引擎。 支持所有主要的组件模型，包括j a v a b e a n s 、p o w e r b u i l d e r 、a e t i v e x 、c ，c + + 。 支持动态h t m l 页面，包括j a v as e r v e r l e t 、j a v as e r v e rp a g e s 和p o w e r d y n a m o w e b 站点。 支持j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 平台。 s y b a s ec e n t r a l 的图形化管理，包括组件接口浏览、基于角色的安全性、口 令管理、必需的s s l 会话特性、服务器和用户认证管理、i d l 模块支持、 o t s 事物监测和运行实时监测。 与p o w e r b u i l d e r 和p o w e r j 开发环境的高度集成。 与透明的客户端会话和组件生命周期管理。 连接缓冲池允许重用远程数据库连接。 工业标准的命名服务，使得组件可以使用逻辑名称而不必关心服务器地址。 事物管理使得设计和实施应用程序事务更加简单。 透明的线程安全特性使得使用共享数据和资源变得简单化。 结果集支持使高效的检索客户端应用程序的列表数据成为可能。 可声明的基于角色的安全性限制了客户连接和组件可以被特定的客户端会 话执行。 基于标识的安全性限制了组件间的访问。 异步消息支持。 2 3 3p o w e r d y n a m o 应用服务器 p o w e r d y n a m o 是介于w e b 服务器和数据库服务器之间的应用服务器，它是由一 系列的网关程序构成的，可以存储、管理和访问静态的h t m l 文档和动态的数据库 信息支持x m l 标记，可以通过代理与j a g u a rc t s 相连并调用j a g u a r 上的组件方法。 p o w e r d y n a m o 以插件的形式嵌入s y b a s ec e n t r a l ，这个图形工具负责管理h t m l 模 板和连接，以及设置p o w e r d y n a m o 参数。p o w e r d y n a m o 还带有一个p e r s o n a lw e b s e r v e r 和h e l p e ra p p l i c a t i o nf o rc g i ，前者可以使在本机上浏览网页，后者可以使 w 曲服务器通过c g i 接口调用p o w e r d y n a m o ，p o w e r d y n a m o 的主要作用在创建数 据驱动的w e b 应用提供广泛的应用服务集，p o w e r d y n a m o 提供了w e b 服务器和数 1 2 长安大学硕士学位论文 据库之间的一个解释性网关，具有网站管理和移动内部网管理功能：另外， p o w e r d y n a m o 还提供一个标准h t m l 的扩展语法d y n a s c r i p t ，通过模板脚本可以对 h t m l 页面进行控制，还可以利用s q l 访问数据库。统一了w e b 的管理和数据库 的管理【2 1 】。 s y b a s e 公司的电子商务解决方案很好的融合了其自身技术产品，能够很快地将 原有学生管理信息系统过渡到b s 模式，从而提高了系统的开发效率。e a s e r v e r 支 持各种工业标准组件，因此开发人员可以使用自己喜欢的语言开发业务逻辑组件， 无论提交的服务器上的组件是有什么语言写的都可以进行通信和集成。同样，用户 也可以建立各种形式的客户端，纯w e bh t m l 页面形式的或纯j a v a 的都可以【2 2 1 。 2 3 4 数据库管理系统选型 目前市场上数据库的主流厂商及产品有m md b 2 、m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 、 o r a c l e 、s y b a s e 等。其中s q ls e r v e r 作为微软w i n d o w s 系列平台上开发的数据库 系统，使专门为w i n d o w sn t 设计的关系型数据库系统，满足高性能、高可靠性和 易于管理的要求，是一个功能完备的数据库管理系统，其主要优势体现在以下几个 方面【2 3 】： ( 1 ) h t e m e t 集成：s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库引擎提供完整的x m l 支持，其程 序设计模型与w i n d o w sd n a 构架集成，用以开发w e b 应用程序，并且s q ls e r v e r 2 0 0 0 支持e n g l i s hq u e r y 和m i c r o s o f t 搜索服务等功能，在w e b 应用程序中包含了用 户友好的查询和强大的搜索功能。 ( 2 ) 可伸缩性和可用性：s q ls e r v e r2 0 0 0 企业版支持联合服务器、索引视图 和大型内存支持等功能，使其得以升级到最大w e b 站点所需的性能级别。 ( 3 ) 企业级数据库功能：s q ls e r v e r2 0 0 0 关系数据库引擎支持当今苛刻的数 据处理环境所需的功能。数据库引擎充分保护数据完整性，同时将管理众多修改数 据的用户的开销到最小。s q l s e r v e r 2 0 0 0 分布式查询使用户可以引用来自不同数据 源的数据，同时分布式事务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性。可以将一 组数据复制到多个移动的脱机用户，使这些用户自主地工作，然后将他们所做的修 改合并回分布服务器。 ( 4 ) 易于安装、部署和使用：s q ls e r v e r2 0 0 0 中的一系列管理和开发工具可 改进在多个站点安装、部署、管理和使用，它还支持基于标准的、与w i n d o w sd n a 第二章系统实现方案的分析与选择 集成的程序模型。这些功能使得s q ls e r v e r2 0 0 0 应用程序能够被快速开发，并以最 小的安装和管理开销为客户实现系统功能。 ( 5 ) 数据仓库：s q ls e r v e r2 0 0 0 除包括了吸取和分析汇总数据以进行联机分 析处理的工具以外，还包括一些工具，这些工具可用来直观地设计数据库并通过 e n g l i s hq u e r y 来分析数据。 综上所述，s q ls e r v e r2 0 0 0 是一个较好的数据库管理系统，完全可以很好地满 足b s 结构的学生管理信息系统的数据管理需要，因此系统选择s q ls e r v e r2 0 0 0 作 为系统的数据库平台。 2 4 面向对象的开发工具选择 在本系统中，采用了p o w e r b u i l d e r 作为开发前台，之所以选择p o w e r b u i l d e r 除 了考虑到与原有系统的继承性外更重要的是因为p o w e r b u i l d e r