（计算机应用技术专业论文）基于j2ee的教学评估系统的研究与实现.pdf

江苏大学工程硕士毕业论文 摘要 基于计算机和网络的教学管理，可有效监控教学质量，提高教学管理水平， 相关系统的开发设计已引起人们的关注，本课题就是基于j 2 e e 技术，开发设计 扬卅i 税务进修学院的教学评估系统。 本文首先分析了j 2 e e 多层体系结构及每一层所完成的功能，介绍了j 2 e e 所 包含的关键技术，如j d b c 技术、j s p 技术、软件复用技术、j a v a b e a n 技术等； 分析了统一建模语言u m l 构建w e b 应用系统模型的技术；也分析了当前较流行的 软件设计方法( 系统开发理念r u p ) 在软件项目开发中的应用；通过对j 2 e e 技 术和n e t 技术的比较，给出了选择j 2 e e 技术构建本系统的理由。 其次，从教学评估系统的需求入手，确定了系统的模块结构，设计了教学评 估系统的指标体系，对指标体系中评价因素权重使用了a h p 层次分析法，a h p 方 法是一种定性与定量相结合设计权重的比较好的方法，它能为评价因素权重的确 定提供科学的依据和方法。我们使用u m l 技术设计了系统静态和动态的设计模 型，使用用例图描述了系统的功能和操作者；使用类图描述了系统的静态结构， 分别设计了系统中实体j a v a b e a n 、控制j a v a b e a n 、基础j a v a b e a n 并在实现部分 给出了典型的类实现细节；时序图用来显示对象之间的关系，强调对象之间的消 息的时间顺序，同时显示对象之间的交互，文中分析了较复杂的学员投票功能的 时序图。根据数据库的规范化设计理论设计了系统的数据库结构，在设计中通过 适当增加冗余大大提高了系统的查询速度，论文给出了数据库关系图。 最后介绍了系统的实现，分析了几个典型的业务逻辑封装的实现细节、几个 典型的交互界面的实现细节和实际界面展示，以及应用系统在t o m c a t 上的部署。 该系统已开发完毕并已投入使用。实际使用表明：系统实现已达到预期目标， 满足了教学评估的基本要求，系统具有友好的交互界面，对学院教学质量和管理 水平的提高起到积极的作用。 关键词：j 2 e e ，u m l ，r u p ，教学评估，j a v a b e a n ，a h p 江苏大学工程硕上毕业论文 a b s t r a c t b a s e do nt h et e a c h i n gm a n a g e m e n to fc o m p u t e ra n dn e t w o r k ，w ec a ne f f c c t i v e l y c o n t r o lt h eq u a l i t yo ft e a c h i n ga n di m p r o v et e a c h i n gm a n a g e m e n t d e v e l o p i n ga n d d e s i g n i n go fc o r r e l a t i v es y s t e mh a sa t 仃a c = t e dp e o p l e sa t t e n t i o n 1 1 1 i ss u b j e c ti sb a s e d o nj 2 e et e c h n o l o g y , i td e s i g n st h ee d u c a t i o n a le v a l u a t i o ns y s t e mo fy a n g z h o u t a x a t i o ni n s t i t u t e f i r s t , t l l i sp a p e ra n a l y z e st h ej 2 e em u l t i t i e ra r c h i t e c t u r ea n dt h ef u n c t i o no f e a c hl a y e r , i n t r o d u c e st h ek e yt e c h n o l o g i c so f t h ej 2 e e ，i n c l u d i n gj d b c ，j s p s o f t w a r e r e u s e ，j a v a b e a r l e t c i ta n a l y s e st h et e c h n o l o g yo fd e s i g n i n gw e ba p p l i c a t i o nm o d e l b yt h eu n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ( u m l ) t i i i sp a p e ra l s oa n a l y z e so n e o ft h em o s t p o p u l a rs o f t w a r ed e s i g nm e t h o d ( r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s r u p ) i nt h es o f t w a r e p r o j e c t sd e v e l o p m e n t b a s e do nc o m p a r i n gj 2 e ea n d n e tt e c h n o l o g y , w eg i v et h e r e a s o nt oc o n s t r u c tt h i ss y s t e mb vj 2 e e s e c o n d l y , s t a r to nt h ed e m a n da n a l y s i so ft h ee d u c a t i o n a le v a l u a t i o ns y s t e m , w e d e s i g nt h es y s t e m s m o d u l es t r u c u r e w ed e s i g nt h ei n d e xs y s t e m w et l s et h e a h p ( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) t od e s i g nw e i g h tf a c t o r so ft h ee v a l u a t i o ni n d e x s y s t e m a h pi sab e t t e rm e t h o d t od e s i g nw e i g h tf a c t o r s i t sac o m b i n a t i v ed e s i g n i n g w e i g h tm e t h o do fq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v e ，i tc a np r o v i d eas e i e n t i t i cb a s i sa n d m e t h o dt od e t e r m i n i n gw e i g h tf a c t o r s w ed e s i g n eas t a t i ca n dd y n a m i cd e s i g nm o d e l u s i n gu m l ，i td e s c r i b e st h es y s t e m s f u n c t i o n sa n do p e r a t o r su s i n gu s ec a s e d i a g r a m , a n dd e s c r i b e st h es t a t i cs t r u c t u r eu s i n gc l a s sd i a g r a m w ed e s i g nt h ee n t i t y j a v a b e a n , c o n t r o lj a v a b e a n , b a s e dj a v a b e a n , a n dg i v et h et y p i c a ld e t a i l so fc l a s s s i m p l e m e n t a t i o n s e q u e n c ed i a g r a m sa r u s e dt od e s c r i b et h er e l a t i o n s h i pb e t m l e e n o b j e e l s ，i te m p h a s i z e st h em e s s a g e st i m es e q u e n c eb e t w e e no b j e e l s 。i ta l s os h o w st h e i n t e r a c t i o nb e t w e e no b j e c t s n l i sp a p e ra n a l y z e st h ec o m p l e xs e q u e n c ed i a g r a m so f s t u d e n tv o t i n g w ed e s i g nt h ed a t a b a s es t r u c t u r eu s i n gn o r m a l i z a t i o no fr e l a t i o n d a t a b a s e ，q u e r ys p e e di sg r e a t l ye n h a n c e db ym e a n so fa p p r o p r i a t ei n c r e a s i n g r e d u n d a n c yi nt h ed e s i g n ，t h ep a p e ra l s og i v e st h ed a t a b a s ed i a g r a mo f t h es y s t e m i nt h ee n d t h ep a p e ri n t r u d u c e st h es y s t e mi m p l e m e n t a t i o n a n da n a l y s i st h e s e v e r a lt y p i c a li m p l e m e n t a t i o nd e t a i l so fb u s i n e s sl o g i cp a c k a g e ，s e v e r a lt y p i c a l i n t e r f a c ei m p l e m e n t a t i o nd e t a i l s i ts h o w st h ea c t u a li n t e r f a c e a n di n t r u d u c e s t h e d e p l o y m e n to f a p p l i c a t i o ns y s t e mi nt o m c a t 1 1 1 es y s t e mh a sb e e nc o m p l e t e d a n dh a sb e e np u ti n t ou s e a c t u a lu s i n gs h o w s t h a ti ta c h i e v e st h ed e s i r e dg o a l ，a n dm e e t st h eb a s i cr e q u i r e m e n t so ft h ee d u c a t i o n a l e v a l u a t i o n t h i ss y s t e mh a sf r i e n d l yi n t e r f a c e i th a sp l a y e dap o s i t i v er o l e i n i m p r o v i n gt h et e a c h i n gq u a l i t ya n dm a n a g e m e n t l e v e l k e yw o r d s ：j 2 e e ，u m l ，r u p ，e d u c a t i o n a le v a l u a t i o n ，j a v a b e a n , a h p i i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存和汇编本学位论文。 保密口 本学位论文属于，在年我解密后适用本授权书。 不保密囱 学位论文作者签名：撕 1 年月孑日 指导教师签名：- ；手掰 砷年多月艿日 独创性申明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本 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。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：徐蜘 纠年占月8 日 江苏大学工程硕士毕业论文 第一章绪论 1 1背景介绍 国家税务总局扬州税务进修学院( 国家税务总局党校) 是国家税务总局唯一 直属的干部培训基地，主要承担全国税务系统中、高级公务员的任职培训、更新 知识培训、专门业务培训等各类培训任务和税收科研任务。我校的学员均是来自 税务系统的领导干部和一线专业人员，不同于其他高校的在校学生，他们具有较 高的实践水平和一定的理论基础，他们更有丰富的社会经验，所以给这些学员上 课的方法、理念以及案例的使用等都有较高的要求。教学质量的优劣直接关系到 学院的声誉和生存，为了提高教学质量，对教师教学质量的评估显得尤为重要。 以前教务管理人员对教师教学质量的统计评估主要通过发送教学质量调查 表来进行，然后再经过手工统计得到结果，根据统计结果分析教学质量。但这种 方法弊病很多，投票地点和时间受限、手工统计的工作量很大、计算有误差。所 以我们经过充分的需求调查，决定开发一套方便实用的网上教学评估系统。这套 系统将使评估手段更加灵活、评估过程更加快捷、评估结果更加准确，将对学院 教学质量的提高起到积极的作用。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 同类产品 市场上有一些成熟的教学评估的产品，但这些产品大多是根据全日制大学的 需求定制的，虽然有一定的伸缩性，但对于一个以培训中、高级公务员为主的学 校，功能显得不足，比如联创数码普通高校教学评估系统【1 】、南京科建本科教学 水平评估管理系统1 2 】都是当前使用较为广泛的评估系统，但这些系统都是针对教 育部最新颁发的普通高等学校本科教学工作水平评估方案而开发的系统，系 统主要是电子文档管理、档案管理，基本数据管理、数据查询、数据统计等，而 在学员对教师教学效果的评价却很少涉及，即使涉及也不是学员通过网络对教师 的教学效果进行评价。 江苏大学工程硕士毕业论文 也有一些和我校类似的培训院校开发的教学和教务系统( 如：江苏地税培训 中心教学管理系统) 含有教学评估模块，但这些模块功能较弱，有些系统采用的 是c s 结构，使用不方便，而我校学员的特点是人数多，在校学习时间短( 最短 的1 个星期左右) ，学员流动性大，且大多自带有笔记本电脑，安装客户端程序 的可能性几乎没有。所以必须开发b s 结构的系统，便于学员在任何地点、任何 时间可以无记名投票。 2 2a h p 法和明神经网络法构建评价模型 a h p ( a n a l y t i c 哳e r a r c h yp r o c e s s ) 层次分析法吼是美国运筹学家t l s a a t y 教授在2 0 世纪7 0 年代初期提出的一种简便、灵活丽又实用的多准则决策的系 统分析方法。其原理是把一个复杂问题分解、转化为定量分析的方法。它需要建 立关于系统属性的各因素多级递阶结构，然后对每一层次上的因素逐对进行比 较，得到判断矩阵。通过计算判断矩阵的特征值和特征向量，得到其关于上一层 因素的相对权重，并可自上面下地用上一层次因素的相对权重加权求和，求出各 层次因素关于系统整体属性( 总目标层) 的综合重要度。a h p 方法是一种定性与 定量相结合设计权重的比较好的方法，它为评价因素权重的确定提供了科学的依 据和方法。通过a h p 法可以构建教学评估指标体系，确定评估指标的权重，这 将增强评估的科学性，有利于提高教学质量d 1 【5 】口 b p ( b a c k p r o p a g a t i o n 反向传播) 模型：是一种用于前向多层神经网络的误 差反向传播学习算法，由美国加州大学的d e r u m e l h a r t 和j l m c c l e l l a n d 等人在 研究并行分布式信息处理方法，探索人类认识微结构的过程中于1 9 8 6 年提出。 b p 神经网络采用的是并行网络结构，包括输入层、隐含层和输出层，经作用函 数后，再把隐节点的输出信号传递到输出节点，最后给出输出结果。该算法的学 习过程由信息的前向传播和误差的反向传播组成。在前向传播的过程中，输入信 息从输入层经隐含层逐层处理，并传向输出层。第一层神经元的状态只影响下一 层神经元的状态。如果在输出层得不到期望的输出结果，则转入反向传播，将误 差信号( 目标值与网络输出之差) 沿原来的连接通道返回，通过修改各层神经元权 值，使得误差均方最小。神经网络理论已经证明b p 网络具有强大的非线性映射 能力和泛化功能，任一连续函数或映射均可采用三层网络加以实现【6 1 。b p 神经 江苏大学工程硕士毕业论文 网络可以应用于许多领域，用b p 神经网络可以在教学评估中进行权值训练。b p 神经网络所建立的评价模型与a h p 法的在结构上有很大不同，更确切的说，它 是一个网络模型，评价指标所对应的权值不像a h p 法一样显式的出现在模型中， 而是隐藏在网络模型中，因此在编程实现时，要比a h p 更复杂一些。作为持久 性存储的模型数据表结构也要区别于另外两种模型而单独建立。这是一点值得注 意的地方【”。 1 2 3 软件复用技术 随着计算机应用领域的不断扩展，以及人们对利用计算机来解决各种问题的 日益依赖，软件开发所需要解决问题的复杂程度急剧膨胀，系统的规模和复杂度 也随之空前地扩大。软件的复杂性和其中包含的错误已经达到了开发人员无法控 制的程度，这便是人们所说的软件危机。为了解决这个问题，人们提出了软件复 用的方法。 所谓软件复用是指在软件开发活动中，利用已有的、可复用的软件成分来构 造和生成新的软件系统。该软件成分可能是已有的软件成分，也可能是为复用而 专门设计开发的可复用软件成分。可复用软件成分范围比较广泛，包括源代码、 组件、需求分析结果、软件体系结构、设计方案、测试计划以及测试案例等。软 件复用被认为是解决软件危机、提高软件生产率和软件质量、增强软件的开放性 和对外部扰动的适应性的主要途径【8 1 。如今揿件复用技术已经发展成为软件工程 的一个重要研究领域，人们对软件复用技术和方法进行了广泛、深入的研究，在复 用技术上取得了一定的成果和成功的实践经验。 实现系统化软件复用的关键技术主要包括：面向对象技术( o r i e n t e do b j e c t t e c h n o l o g y ) 、软件组件技术( s o f t w a r ec o m p o n e n tt e c h n o l o g y ) 、领域工程( d o m a i n e n g i n e e r i n g ) 、应用工程( a p p l i c a t i o ne n g i n e e r i n g ) 、软件体系结构( s o f t w a r e a r c h i t e c t u r e ) 、设计模式( d e s i g np a t t e r n s ) 、软件再工程( s o f t w a r er e e n g i n e e r i n g ) 、 开放系统( o p e ns y s t e m ) 、软件过程( s o f t w a r ep r o c e s s ) 、c a s e ( c o m p u t e ra i d e d s o f t w a r ee n g i n e e r i n g ) 技术以及各种非技术因素等【9 1 。 目前常用的组件模型可以分为两种：一是微软公司的c o m 组件模型( 包括 a u t o m a t i o n 和a c t i v e5 0 另一是s u n 公司的j a v a b e u n 。 江苏大学工程硕 ：毕业论文 综上所述，我们在系统设计中将根据我校教学管理的实际情况，借鉴其他教 务管理系统的特点进行开发；设计中使用先进的软件复用技术，组件模型采用和 数字化校园整体方案一致的技术，即s u n 公司的j a v a b e a a 。教学评估指标体系 中评价因素权重的确定将使用更加适合定性与定量相结合的权重设计方法一 a h t 层次分析法。采用上述技术设计的本系统既保证了技术的先进性，又能很 好的集成到即将新建的数字化校园系统中。 1 3 本文所做的工作 教学评估系统的开发和使用是我校提高教学质量的一个重要举措，以前没有 现成的系统可供借鉴，所以这个系统作为一个较为完整的应用系统，也经历了一 个软件项目开发从需求分析到推广使用的全过程，现已投入实际使用，效果良好， 达到了预期的目的。作者负责项目的总体设 十和系统维护、学员投票模块代码的 实现。本文的主要工作如下： ( 1 ) 教学评估系统的需求分析 ( 2 ) 分析、设计工具和开发平台的选择 ( 3 ) 教学评估指标体系的建立 ( 4 ) 使用u m l ( 统一建模语占) 完成教学评估系统的模型设计 ( 5 ) 中间层业务规则的封装 ( 6 ) 教学评估系统数据库的分析与设计 ( 7 ) 教学评估系统的实现和部署 1 4 论文的组织结构 论文共分五章，主要内容概要如下： 第一章介绍了本项目研究的背景，国内外在教学评估方面的应用现状，以及 本人在该项目上所做的主要工作。 第二章介绍了本系统所采用的技术概况，主要介绍了j 2 e e 体系结构、u m l 建模语言和r u p ( 统一开发过程) 。 第三章介绍了教学评估系统的需求分析，分总体需求和功能模块需求进行叙 述，教学评估指标体系的建立。 4 江苏大学工程硕士毕业论文 第四章提出了教学评估系统的设计模型，主要分析了系统的数据库模型、系 统的静态模型( 类模型) 和系统的动态模型( 时序图) 。 第五章介绍教学评估系统的实现，主要从利用j a v a b e a n 对业务逻辑的封装、 典型的交互界面的设计两方面来叙述，也给出了应用系统部署的细节。 第六章对全文进行总结，并提出进一步需要开展的工作。 5 江苏大学工程硕士毕业论文 第二章j 2 e e 体系结构和u m l 2 1j 2 e e 体系结构 2 1 1j 2 e e 技术 j 2 e e 技术【1 0 1 ，也就是j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ，即j a v a 2 企业版。 它是由s u n 公司发起的，j 2 e e 是现在市场上比较主流的产品。j 2 e e 标准是过去 几年中开发的许多重要应用最终促成的一个与厂家无关的公共标准。它将许多分 散的j a v a 技术整合到一起，组合成一个完整的企业标准。j 2 e e 同时也是一种利 用j a v a 2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结 构。j 2 e e 技术的基础就是核心j a v a 平台或j a v a2 平台的标准版，j 2 e e 不仅巩固 了标准版中的许多优点，例如“一次编写、随处运行”的特性、方便存取数据库 的o d b c a p i ，c o r b a 技术以及能够在i n t c r n e t 应用中保护数据的安全模式等等， 同时还提供了对e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) ，j a v as e r v l e t sa p i ，j s p ( j a v as e r v e r p a g e s ) 以及x m l 技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业歼发者 大幅缩短投放市场时间的体系结构。j 2 e e 体系结构提供中间层集成框架用来满 足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过 提供统一的开发平台，j 2 e e 降低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对 现有应用程序集成强有力支持，完全支持e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ，有良好的向导支 持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能【1 1 】。 j 2 e e 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机 制，具有如下优尉1 2 】： l 、独立于硬件配置和操作系统。j 2 e e 应用运行在j v m ( j a v av i r t u a lm a c h i n e ， j a v a 虚拟机) 上，利用j a v a 本身的跨平台特性，独立于硬件配置和操作系统。 j r e ( j a v a t m2r u n t i m ee n v i r o n m e n t ，j a v a 运行环境) 几乎可以运行于所有硬件 和操作系统组合。因此j 2 e e 架构的企业应用使企业免于高昂的硬件设备和操作 系统的再投资，保护已有的i t 资源。 6 江苏大学工程硕士毕业论文 2 、坚持面向对象的设计原则。作为一门完全面向对象的语言，j a v a 几乎支 持所有的面向对象的程序设计特征。面向对象和基于组建的设计原则构成了 j 2 e e 应用编程模型的基础。j 2 e e 多层结构的每一层都有多种组建模型，因此开 发人员所要做的就是为应用项目选择适当的组建模型组合，灵活地开发和装配组 建，这样不仅有助于提高应用系统的可扩展性，还能有效地提高开发速度，缩短 开发周期。 3 、灵活性、可移植性和互操作性。利用j a v a 的跨平台特性，j 2 e e 组件可以 方便地移植到不同的应用服务器环境中。这一特性使得装配应用组件首次获得空 前的互操作性。例如可被部署到高端u n i x 与大型机系统，这种系统单机可支持 6 4 至2 5 6 个处理器( 这是n t 服务器所望尘莫及的) ，j 2 e e 领域的供应商提供了 更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署，满 足未来商业应用的需要。 4 、轻松的企业信息系统集成。j 2 e e 技术出台不久，很快就将j d b c 、j m s 和j c a 等一批标准归纳到自身体系之下，这大大简化了企业信息系统整合的工 作量，方便企业将诸如l e g a c ys y s t e m ( 遗产系统) ，e r p 和数据库等多个不同的 信息系统进行无缝集成。 2 1 2j 2 e e 体系结构 j 2 e e 分布式的多层应用体系结构中，j 2 e e 中间件定义了四个独立的层，分 别是：客户层、表示逻辑层、业务逻辑层和数据信息系统层，如图2 1 所示； 图2 1j 2 e e 四层应用体系结构 7 江苏大学t 程顽t 毕业论史 其中表示逻辑层和业务逻辑层同位于应用服务器区域，所谓应用服务器区域 也就是j 2 e e 平台的具体实施场所。 j 2 e e 四层中的每一层都被物理地部署在不同的场地中，而且，即使同在应 用服务器区域内，表示逻辑层和业务逻辑层也可以分开来，被安装在不同的服务 器上。 在b s 结构中，典型的j 2 e e 层次结构，如图2 2 所示： 客户层 啦务逻瓣底层数据 l hf 一肿至| 鬻h j m b e 卜c | 蓬i h 器b! $ e t v l e t0 i 擎 x m l | 一 i a p p l e t 卜 i菱t i e j b 鼹务器 c l i e t l t i p 图2 2 典型的j 2 e e 层次结构 说到层和容器两者的关系和区别，通常是将表示逻辑层和s e r v l e t 以及j s p 容器相关联，而将业务逻辑层和企业j a v a b e a n 容器相关联。或者，为了更易于 理解，我们可以把层看作是概念实体，其作用是为了方便设计，而把容器看作物 理意义上的软件实例，也就是说容器是为应用组件提供的运行时环境。 j 2 e e 多层体系结构的灵感来自模型视图，控制器( m o d e lv i e wc o n t r o l l e r ， m v c ) 架构【l3 1 。m v c 模式是软件设计的典型结构。在这种设计结构下，一个复 杂应用被分解为模型、视图和控制器三部分，分别对应于业务逻辑和数据、用户 界面、用户请求处理和数据同步。三个部分各自负责相应的功能。 m v c 设计理念认为，在一个应用系统中，用户界面发生变动的可能性最大， 控制部分变动次之，而业务逻辑是最稳定的。因此为业务逻辑编写的代码不应和 反映用户界面的代码混杂在一起，而是彼此应该尽可能地独立，用控制器来担当 两者交互的中介。 8 江苏大学工程硕士毕业论文 基于m v c 设计方法，j 2 e e 体系结构很自然地将业务逻辑层和表示逻辑层 分开，控制器可置于其中任意一层。也可分置两层中。通过这种方式，j 2 e e 的 业务逻辑组件获得相当高的可重用性【1 4 l 。 2 1 3j 2 e e 应用组件 j 2 e e 标准定义了一整套相当完备的应用组件框架。应用组件就是建筑在这 个框架之上的。利用这个框架，几乎可以构建从简单的网络门户到复杂的分布式 事务应用等任何应用系统。 j 2 e e 组件框架可类比于最基本的建筑材料，它以库、基础类和接口等形式 存在，在它之上构建的应用组件则具体实现特定的企业业务逻辑，最后由表示 控制器逻辑进行组件整合，最终组成一个完整的应用系统。 我们将j 2 e e 提供的组件基础结构称之为应用组件框架，而将在它之上所编 写的程序代码称之为应用组件。但为简单起见，这两个术语也常常被交换使用。 j 2 e e 的客户层、表示层和业务逻辑层，都各自有其适用的应用组件，如下： 客户层：a p p l e t 。j a v a b e a n 表示逻辑层：s e r v l e t ，j s p ，j a v a b e a n 业务逻辑层：企业j a v a b e a a 应用组件在各层中连接松散，以此在互操作的同时能保持自身的灵活性和可 重用性。数据库访问、消息服务和事务处理等，都是通过配置应用组件完成的f 1 5 1 。 2 1 4j a v a 数据库联接( j d b c ) j d b c ，j a v a 数据库连接，提供了以j a v a 语言为基础的组件和技术访问关系 数据库的服务，是一种可用于执行s q l 语句的j a v aa p i 。它由一些j a v a 语言编 写的类、界面组成。j d b c 给数据库应用开发人员、数据库前台工具开发人员提 供了一种标准的应用程序设计接口，使开发人员可以用纯j a v a 语言编写完整的 数据库应用程序。而j - d b c 使用驱动管理器指定数据库驱动程序，使用数据库 u r l 和用户名密码信息，进行登录验证。而j d b c 2 0 的数据源封装了这些步骤。 而且数据源封装了数据库连接池，无需用户在程序实现对连接复用管理i l 叫。 j d b c 驱动程序可细分为四种类型，不同的驱动程序使用不同的方法【1 7 1 1 8 1 ： 9 江苏大学工程硕士毕业论文 1 ) j d b c o d b cb r i d g e ，桥接器型的驱动程序，这类驱动程序的特色是必须 在使用者端的计算机上事先安装好o d b c 驱动程序，然后通过j d b c o d b c 的 调用方法，进而通过o d b c 来存取数据库。 2 ) j d b cn a t i v ea p ib r i d g e ，也是桥接器型驱动程序，如同类型l ，这种类 型的驱动程序也必需先在使用者的计算机上安装好特定的驱动程序( 类似 o d b c ) ，然后通过j d b cn a t i v ea p i 桥接器的转换，把j a v aa p i 调用转换成特 定的驱动程序的调用方法，进而存取数据库。 3 ) j d b c m i d d l e w a r e ，这种类型的驱动程序最大的好处是省去了在使用者 计算机上安装任何驱动程序的麻烦，只需在服务器端安装好m i d d l e w a r e ( 中间 件) ，而m i d d l e w a r e 会负责所有存取数据库时必要的转换工作。 4 ) p u r ej d b cd r i v e r ，这种类型的驱动程序是最成熟的j d b c 驱动程序，不 但无需在使用者计算机上安装任何的驱动程序，也不需要在服务器端安装任何中 介程序( m i d d l e w a r e ) ，所有的存取数据库的操作，都直接由驱动程序来完成【挣l 。 2 1 5j a v as e r v e rp a g e ( j s p ) 1 、j s p 简介 j s p 的全称是j a v a s e r v e r p a g e ，是由s u n 公司推出的动态网页技术标准。它 也提供了在h t m l 代码中混合程序代码，由语言引擎进行解释执行的能力。嵌 入j s p 中的是成熟强大的j a v a 代码，客户端请求j s p 页面时，代码被首先转换 成j a v a 源文件，再编译成支持h r r p ，f t p 等网络协议的c l a s s 文件( 即s e r v l e t ) ， 并由j a v a 虚拟机执行。这种编译操作仅在对j s p 页面的第一次请求时发生，虽 然首次调用需要几秒的编译加载时间，但后续请求只需调用服务器端缓存的 s e r v l e t 就可以了，比每次请求都要解释执行的a s p 代码要快。 口 l 传 r r t p 请求 - - - + _ - - - - 一 二二 下传呲朋页口詈口 浏览器w e b 服务器数据库服务器 图2 3j s p 的执行过程 1 0 江苏大学工程硕士毕业论文 j s p 的执行过程如图2 3 所示： j s p 技术可以让w e b 开发人员和设计人员非常容易地创建和维护动态网页， 特别是目前的商业系统。作为j a v a 技术的一部分，j s p 能够快速开发出基于w e b 、 独立于平台的应用程序。j s p 把用户界面从系统内容中分离开来，使得设计人员 能够在不改变底层动态内容的前提下改变整个网页布周j 1 2 0 1 1 2 1 1 2 、j s p 的层次结构 2 2 1 2 3 1 j s p 支持对组件的访问，组件本身体现了封装和复用的思想，基于组件的 开发能有效提高软件生产效率，多数j s p 依靠j a v a b e a n 及企业级 j a v a b e a n ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n , e j b ) 组件，来完成应用所需要的复杂处理，并通过 页面中的脚本把具有特定功能的组件集成在一起。 j s p 使网页的外观设计与其动态内容分离。j s p 的页面中的h t m l 标签定义 了网页的外观，嵌在页面中的脚本、j a v a b e a n 组件共同生成与应用逻辑相关的动 态内容。这样精通网页设计的人员只要关注h t m l ，而精通j a v a 的软件工程师 则可以集中精力开发j a v a 组件，任何一方对页面布局或应用逻辑的改变都不会 影响到另一方。这种将应用程序按照不同工作重点划分功能的方式称为 m v c ( m o d e l v i e w - c o n t r o l l e r ) 模型，m v c 设计模型已经成了划分功能的通用结 构。 j a v a b e a n s 组件构成了应用模型( m v c 中的m o d e l ) ，实现各个具体的应用 逻辑和功能。s e r v i a 处于控制者的位置( m v c 中的c o n t r o l l e r ) ，负责处理h t t p 请求，通过j a v a b e a n 访问数据库或e j b ，初始化b e a n 对象，根据处理中不同的 分支和执行结果，决定转向哪个j s p 。 j s p 作为用户界面负责生成交互后返回的页面( m v c 中的v i e w ) ，它主要通 过信息共享，获取s e r v l e t 生成的对象或b e a n ，从中取出相关数据，插入到h t m l 中，几乎没有处理逻辑。 3 、j s p 的基本组件 j s p 共有以下9 种基本内置组件： 1 ) r e q u e s t ：用户端请求，此请求会包含来自g e t p o s t 请求的参数； 2 ) r e s p o n s e ：网页传回用户端的回应； 3 ) p a g ec o n t e x t ：网页的属性在此管理； 江苏大学1 = 程硕l ：毕业论文 4 ) s e s s i o n ：与请求有关的会话期； 5 ) a p p l i c a t i o n ：s e r v l e t 正在执行的内容： 6 ) o u t ：用来传送回应的输出： 7 ) c o n f i g ：s e r v l e t 的构架部件； 8 ) p a g e ：j s p 网页本身； 9 ) e x c e p t i o n ：针对错误网页，未捕捉的例外。 4 、j s p 与s e r v i e t s e r v l e t 可以建立动态生成的网页，而网页中包含有从服务器方的j a v a 对象 中所获得的数据。s e r v l e t 生成网页的方法就是在l a v a 类中嵌入h t m l 标签和表 述代码。这就意味着改变表述代码需要修改和重新编译s e r v l e t 源文件。因为设 计h t m l 页面的设计人员可能与编写s e r v l e t 代码的开发人员不是同一个人，因 此更新基于s e r v l e t 的w e b 应用程序就成了一件非常棘手的事情。 支持复杂的j a v a 程序的常用方式是用s e r v l e t 实现复杂的逻辑处理，s e r v l c t 适用于由服务器端调用和执行的任何j a v a 类，s e r v l e t 是使用j a v a 编写的服务器 端小程序。s e r v l e t 是使用j a v as e r v l e t 应用程序的一套编程接口及相关类和方法 的j a v a 程序。除了j a v as e r v l e ta p i ，s e r v l e t 还可以使用扩展的和添加到a p i 的 j a v a 类的软件包。 j s p 动态网站的开发有两种模式：j s p + j a v a b e a b s 和j s p + s e r v l e t + j a v a b e a b s 。第二种模式同时用到了j s p 和s e r v l e t 技术，充分发挥了j s p 和s e r v l c t 两者各自的优点。 另外，s e r v l e t 是用j a v a 编写的，s e r v l e t 提供j a v a 应用程序的所有优势：可 移植、稳健、易开发等，能从一个服务器移植到另一个服务器上，不必担心操作 系统和服务器的类型。更重要的蹙s e w l e t 是模块化的，每一个s e r v l e t 可以执行 一个特定的任务，而且可以将它们合并在一起，s e r v l e t 间能互相交流，可以形成 s c r v l e t 链，提取一个s e r v l e t 的输出信息，并把它传到另一个s e r v l e t 进行处理工 作阱j 。 5 、j s p 的优缺点 优点： w r i t eo n c e ，r u na n yw h e r e ( 一次编写，随处运行) 1 2 江苏大学工程硕士毕业论文 夺基于可重用组建 夺系统的多平台支持 夺强大的可伸缩性 夺多样化和功能强大的开发工具支持 缺点： 夺为了跨平台、极度的伸缩能力，增加了产品的复杂性 夺第一次编译运行对于使用者来说真是一场噩梦，速度太慢 夺因为将“类”常驻内存，内存消耗大，同时还要存储一系列的j a v a 和c l a s s 文件及对应的版本文件 夺简单的任务很难，非j a v a 设计者无法执行这些任务 很容易由于部署一个带有错误的j s p 页面而无意中破坏网站中的某个页 面( 或多个页面) 2 1 6j a v ab e a n i 、j a v a b e a n 简介 j a v a b e a n l 2 5 i 是用j a v a 来实现和定义的一种软件组件模型，有点类似于 m i c r o s o f t 的c o m 组件概念。在j a v a 模型中，通过j a v a b e a n 可以无限扩充j a v a 程序的功能，通过j a v a b e a n 的组合可以快速生成新的应用程序。对于编程人员 来说，最好的一点就是j a v a b e a n 可以实现代码的重复利用。j s p 对在w e b 应用 中集成j a v a b e a n 组件提供了完善的支持。 j a v a b e a n 可分为可视组件和非可视组件1 2 6 1 。可视j a v a b e a n 组件可以在页面 上显示出来的b e a n ，非可视j a v a b e a n 组件就是在程序内部起作用的b e a n 。在j s p 中主要使用非可视组件，对于非可视组件，我们不必去设计它的外观，主要关心 它的属性和方法。例如：在