（计算机应用技术专业论文）基于互联网络的多层结构应用软件系统的实现研究.pdf

摘要 鼍3 72890 、随着国际互联网在全球范围的兴起，需要在全球范围内的相关企业之问进行信息 共享，实现协同工作。于是，) 人们将互联网应用中的浏览器技术与传统的分怖式处理 技术中的多层结构应用相结合，产生了基于互联网络的多层体系结构的软件应用方 法。 本文针对上述基于互联网络的多层体系结构软件技术热点，结合作者在开发一个 基于该项技术的大型管理信息系统的过程中所遇到的问题，讲述了该项技术的发展过 程及特点；介绍了目标系统的整体结构：描述了如何利用面向对象( o o ) 的设计方法 来实现目标系统的设计；说明了目标系统使用的分布式构件技术及其实现方法；对系 统在网络中高效运行需要解决的问题进行了讨论，提出了解决方法。展示了该多层应 用体系结构系统的实际运行情况，并对系统的未来发展作出了展望。 关键词：面向对象、j a v ah p p e t 、c o m 、d c o m 、c o r b a 、a c t i v e x 、万维网 a b s t r a c t a l o n g w i t ht h e r i s i n g o fi n l 、e r n e t i nt h ew o r l d ，i ti s r e q u i r e d t o s h a r ei n f o r m a t i o na n dw o r k i nc o o r d i n a t ei nt h eg l o b e s o ，t h e i n t e r n e t b r o w s e r t e c b n o l o g y a n dt h em u l t i t i e r a p p l i c a t i o n o ft r a d i t i o n a l d i s t r i b u t e d p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y a r e i n t e g r a t e d t of o r mn e wi n t e r n e t m u lt i t i e ra p p li c a t i o n s t h i s p a p e r i sa i m e da tt h et e c h n i c a lh o t s p o t o fi n t e r n e tm u l t i t i e r s o f t w a r e w i t ht h ea u t h o r s e x p e r i e n c e i n u s i n g t h ei n t e r n e tm u lt i t i e r s o f t w a r e t e c h n o l o g y t or e s o l v es o m e p r o b l e m s e n c o u n t e r e di na l a r g 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 ，t h e t e c h n i c a l d e v e l o p i n g c o u r s ea n d s p e c i a l t i e sa r er e l a t e d ，t h ew h o l es y s t e m s t r u c t u r ea n dt h et e c h n i q u ef o r u s i n gt h eo b j e c t o r i e n t e dd e s i g nm e t h o dt oa c t u a li z et h eg o a ls y s t e ma r e d e s c r i b e d ，t h ed i s t r i b u t e dc o m p o n e n tt e c h n o l o g ya n d it s i m p l e m e n t a t i o na r e e x p l a i n e d ，t h e i s s u e sa b o u t s y s t e m e f f i c i e n t r u n n i n g i ni n t e r n e ta r e d i s c u s s e d ， s o m er e s o l v e n ti s s u g g e s t e d t h ep r a c t i c a ls y s t e mr u n n i n g i n s t a n c ei ss h o w n t h es y s t e mp r o s p e c ti sv i e w e d k e yw o r d s ：o b j e c t o r i e n t e d ，j a v aa p p l e t ，c o m ，d c o m ，c o r b a ，a c t i v e x ，w e b 南京航空航天人学硕十学何论文 一一 第一章绪论 软件是计算机的灵魂，自从计算机诞生的那天起，软件技术就伴随着计算机的发 展而不断发展。随着计算机应用范围的不断扩大，计算机实现功能的不断增多，计算 机软件的编制规模也不断增大。为了有效地控制大规模软件的丌发，产生了面向对象 的开发技术和组件技术。随着网络技术的迅猛发展，软件技术不断网络化，人们要求 软件能够实现网络中的分布式应用，充分利用网络中的各种资源。于是面向对象技术 和组件技术进一步向网络化发展。 多层结构的软件体系结构是近年来发展形成的一种比较合理的软件体系结构。它 通过在原有的c l i e n t s e r v e r 结构中加入一个中间层，将应用系统的业务逻辑封装在 中间层来实现应用系统的分布式应用。这种体系结构充分利用了面向对象技术和组件 技术，主要依靠中间层的使用组件技术封装的各种逻辑业务对象来完成系统的逻辑运 算。这种体系结构在实现软件的分布式应用，提高软件的运行效率，增强软件的管理 能力方面有着得天独厚的优势。 随着互联网的飞速发展，人们又对分布式应用提出了新的要求，希望能够通过互 联网实现远程的分布式应用。为了适应互联网传输速率低等特性，人们将原来的组件 技术进行了优化，使其客户端与互联网的w e b 技术相结合，实现了a c t i v e x 等有利于 基于互联网络的分布式应用技术。并由此解决了原来多层体系结构中客户端的维护问 题，形成了i n t e r n e t 架构下的集成计算方式这种新的软件结构。 本文结合对一个实际目标系统一一江苏省丝绸进出口集团股份有限公司管理信息 系统s o h o m s 的开发与研究，说明了基于互联网络的多层结构应用软件的体系结构 运行机制和分布式数据处理的实现。 本文共分八章，各章的内容如下：第一章是对本文的研究背景的介绍；第二章讲 述了基于互联网络的多层应用体系结构的发展过程及特点：第三章是对目标系统的分 析，介绍了目标系统的整体结构；第四章是对目标系统的设计，描述了如何利用面向 对象的设计方法来实现目标系统的设计：第五章说明了分布式构件技术的原理，目标 系统使用分布式构件技术时的考虑，并且通过实例说明了目标系统中是如何具体实现 分布式构件的；第六章对系统高效的在网络中运行需要解决的问题进行了讨论，提出 了解决方法。第七章利用系统运行的图示，说明了基于互联网络的多层应用体系结构 在实际系统中的运行情况。第八章对系统的丌发进行了总结并且对系统的未来发展作 出了展望。 基r 当近网络的多层结构廊州软什系统的实现研究 一一 第二章基于互联网络的多层体系结构 2 1 软件结构的发展与变化 随着计算机技术的发展，计算机软件的规模不断增大，人们对软件实现网络中的 分布式应用，充分利用网络中的各种资源的需求也不断增加。这些情况都给软件技术 的发展提出了一系列的问题。其一，软件规模的增加，必然导致软件开发复杂度的增 加，复杂度越高，产生错误的概率就越大，这就导致了一个软件可靠度控制的问题。 其二，软件规模的增加，会导致软件运行效率的降低，这就意味着软件运行速度的降 低，如何能够提高大规模、多用户的计算机应用中软件运行的效率，是一个需要解决 的问题。其三，如何对网络中的分布式应用进行合理有效的管理，充分利用网络资 源，也是软件技术需要解决的一个重要问题。 针对上述的几个问题，人们分别在软件设计方法和软件体系结构方面作了不断的 研究和改进，试图找出最优的解决方案。 2 1 1 软件设计方法的变化 一种新的程序设计方法的产生往往是为了满足某种客观上的需要，并在一定的硬 件基础之上发展起来的。 最早使用的软件设计方法是面向过程的设计方法。当时的软件规模较小，硬件的 能力也有限，只要将指令按照问题的求解顺序排列即可。衡量程序好坏的标准，主要 看它能否做到指令条数少，存储量省，执行速度快。作为面向过程的程序设计语言， 最初是机器语占，而后是汇编语言、高级语言。高级语言包括b a s i c 、f o r t r a n 等。 6 0 年代，随着软件规模的增加以及一系列大型软件应用中出现的问题，在计算机 界引发了一场关于“软件危机”的大讨论。讨论的结论表明，面向过程的程序设计方 法需要进一步规范，否则很难保证大型程序的可靠性。由此产生了结构化程序设计。 1 9 6 9 年，d i j k s t r a 首先提出了结构化程序设计的概念。一个所谓好的结构程 序，是指结构清晰，易于理解也易于验证的程序。结构化程序设计简称为s p p ( s t r u c t u r e dp r o c e d u r a l p r o g r a m m i n g ) 。 从效率上看，一个好的结构化程序“时空”效率不一定高。但是，它能提高程序 的可靠性，便于阅读、检查和维护。用结构化程序设计时，采用自顶而下，逐步分解 的办法，将一个大程序划分成若干功能模块。为保证模块之f 、日j 有条不紊地调用，各模 ， 南京航空航大人学硕十学仲论文 块均只能有单一的人口，其中只采用顺序、选择和循环三种基本控制结构。模块化程 序设计语占很多，如p a s c a l 、c 等。结构化程序设计体现了一种初级的软件重用思 想，在一定程度( 软件功能模块) 上实现了程序的软件重用。 8 0 年代提出的面向对象程序设计，是结构化程序设计方法的延伸和发展。面向对 象程序设计方法简称为o o p ( o b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ) ，其概念主要来自 s i m u l a6 7 语言中的类( c l a s s ) 以及s m a l l t a l k 语言中的对象( o b j e c t ) 。面向对象 程序设计方法中，对象通过继承和封装机制提供了比较完善的源代码重用能力，能够 较好的提高软件生产率，保障软件的质量。目前，面向对象程序设计的语言已有不 少，如由c 发展成的c + + ，由p a s c a l 发展成的o b j e c tp a s c a l 等。 软件设计方法发展到今天的面向对象程序设计方法，越来越强调程序的可重用 性。软件重用技术是提高软件可靠度和软件开发效率的有效方法，能够较好地解决软 件的可靠度控制问题，也是目前软件设计方法研究中的一项热点技术。 2 1 2 软件体系结构的变化 软件设计方法的改进虽然可以提高软件的可靠度，但是并不能改进软件的运行效 率。经过研究发现，软件体系结构的改进不但可以提高软件的可靠度，还可以大幅度 的提高软件的运行效率。 在软件体系结构的发展过程中，有两次重大的变化。第一次是从基于大型计算机 的主机系统向基于p c 和网络的c li e n c s e r v e r 分布式应用体系结构的转变。第二次 则是从经典的c li e n t s e r v e r 分布式应用体系结构向i n t e r n e t 架构下的集成计算方 式的过渡与融合，这是一个目前正在进行的过程。 ( 1 ) 主机系统 计算机一开始主要是用来进行科学计算的，当时的软件规模较小，使用的是简单 的字符型界面，对硬件处理能力的要求比较低。这时的软件体系结构以中央计算模式 占据绝对主导地位，最常见的计算模式是台大型机带几台、数十台甚至数百台终 端，所有的计算任务都在中央主机上完成，终端的任务仅仅是完成数据的输入和输出 工作。这种体系结构的优点是维护简单，但弊端是终端用户对资源和数据几乎没有控 制权。 ( 2 ) c 1i e n t s e r v e r 体系结构 随着p c 机和网络计算的广泛应用，c 1 l e n t s e r v e r 模式受到用户的推崇。所谓 客户服务器体系结构是将数据库的处理分为两个系统：客户和服务器，前者运行数 据库应用程序，后者运行全部或部分数据库管理系统。 这种体系结构在把控制权直接交给最终用户的同时，仍然保持了对后台数据和资 源的集中控制与管理，求得了灵活性与可管理性之问的平衡。打破了计算方式高度集 基丁互连网络的多层结构戍用软什系统的实现研究 一 中的局面，使计算环境向客户靠近了一大步。将原来由主机独自完成的任务分摊到服 务器和客户机上，由两者协同完成，这样可以减轻服务器的工作压力，降低网络的丌 销，提高系统的运行效率。 然而，随着应用需求和客户端数量的激增，c 1 i e n t s e r v e r 模式面临着诸多难以 解决的问题，主要体现在以下几个方面： 客户端整体拥有成本上升。用户在使用过程中需要花费大量的时间和经费来维 护客户端的正常运行，包括硬件的升级换代和软件的修改与升级。如果企业网络中有 数干台客户机，每一次软件升级就意味着要为数千台p c 机安装新软件，其工作量之 巨大可想而知。据统计，普通的计算机用户平均要花费2 7 的工作时间用于对付 w i n d o w s9 5 操作系统出现的问题，再加上应用程序可能出现的问题，用户可能有1 3 的时间无法正常工作。 数据散乱、难以控制。采用c 1 i e n t s e r v e r 计算模式时，大型企业的每个独立 的部门都需要配置服务器以支持该部门的业务运作，这种做法除了导致维护费用上升 外，还带来了另一个严重的问题一一数据分散。例如，一家集团公司里有销售、生 产、运输等部门，各部门分别有自己的服务器系统，当公司总裁需要了解整个公司的 运作情况时，他必须分别从各个部门获得信息。如果要对这些数据进行集中管理，公 司需要额外配备其他的数据收集、整理软件，导致成本上升。 系统维护困难。由于系统的业务逻辑分散在客户机和服务器两端，两端都要进 行复杂的数据处理，为了保证其正常运行，i t 系统管理人员常常是疲于奔命，解决系 统出现的软、硬件问题。 封闭式单项单系统，不同系统之间无法交流。 在系统更新时无法包容已有系统，造成重复投资。 不能接纳新技术，限制了扩展性。 代码难以再利用。 ( 3 ) 多层体系结构 为了解决上述c l i e n t s e r v e r 体系结构中存在问题，人们提出了多层体系结构 ( n t i e r 或m u l t i - - t i e r ) 的软件设计方法。多层体系结构的基础是三层结构。所 谓三层结构是指在原来的c 1i e n t s e r v e r 体系结构中增加一层应用服务器，将整个系 统的业务逻辑进行归纳和抽象，封装在应用服务器中，客户机与数据库服务器之间的 数据交换通过应用服务器来完成。如图1 所示。三层结构中的中问层还可以根掘应用 系统的实际需要继续进行细化成多个逻辑层，以方便系统的丌发和维护，这时的系统 结构就称为多层体系结构。 南京航空航大人学硕十学位论文 一 图1 ：多层体系结构示意图 采用多层体系结构具有以下优点： 具有灵活的系统伸缩性。由于系统的业务逻辑处理完全在应用服务层完成，因 此所有客户端不直接与数据库连接，应用服务层通过一个数据库连接池与数据库连 接，系统可以根据客户端请求的多少来动态调整池中的连接数，使系统消耗较少的资 源来完成客户端的请求。 根据应用的需要，应用服务器可以是一层，也可以再细划分为多层，分别进行业 务逻辑的封装，层次清晰，易于维护。并且根据多层结构的特点，各层逻辑可以发布 在不同的服务器上，进行分布式的计算处理，能够提高系统的运行效率。 具有良好的可扩展性。由于业务逻辑封装在中间层的应用服务器上，当需要进 行系统更新时只需对中间层的业务逻辑进行修改和增减，对系统的客户端没有很大的 影响。当有新技术出现，可以增强系统的功能时，可以将其加入中阳j 层，只要新技术 和新功能符合原有的接口规范，客户端就可以直接使用它们。 具有代码的重用性。在中间层使用组件技术，组件技术能够实现对业务逻辑的 封装，使其能为其他组件所利用。应用逻辑相对集中于三层结构的中间层，便于统一 地管理、维护和提交。 整个系统由许多服务组成，每种服务可以被不同的应用重用。构建系统时采用了 面向对象的组件模式，每种服务又由许多可重用的组件构成，进一步增加了系统的可 重用性。 基丁互连网络的多层结构麻川软什系统的实现研究 一 网络效率高。由于使用顶端w e b 服务层，因此通过广域网传输数据流量大大减 少，提高了网络效率。 可管理性强。系统的客户层基本实现了“零管理”，局域网内的主要管理工作 集中在顶端w e b 服务层，整个系统的主要管理工作集中在应用服务层。业务逻辑的修 改对客户层没有影响。 安全性高。应用服务层上的安全服务作为一个公用服务被所有应用调用，不必 为每一个应用编写安全服务。整个系统的安全数据的工作只能由安全服务来访问，各 个客户机无法直接访问到数据库，大大提高了系统的安全性。 客户端人机界面部分的程序丌发工作得以简化。它不必关心业务逻辑是如何访 问数据库的，只需把精力集中在人机界面上即可。 便于进行事务管理。 2 2 互联网软件的发展 1 9 8 9 年3 月，欧洲粒子物理实验室( t h ee u r o p e a n p a r t i c l ep h y s i c s l a b o r a t o r y ) ，即c e r n 的t i mb e r n e r s - l e e 提出了一项计划，目的是使一个项目开发 小组的位于不同地点的成员能够共享他们的知识，此项计划的后期目标是使科学家能 够创建自己的小型个人超文本系统。到1 9 9 2 年7 月，w e b 在c e r n 内部得到了广泛的 使用。 超文本超媒体是一种信息组织和管理的方法。在这种系统中，最基本的元素是 节点( n o d e ) 和链( 1 i n k ) ，信息以节点的形式存放，它们之间以各种链互相连接， 整个系统形成一个网状结构。用户可以通过链，从一个文本跳转到与之相关的另一个 文本，从而突破了传统文本的线性组织结构。 w e b 就是以超文本的形式将分布在全球范围内的信息组织起来的，它综合了先进 的超文本技术和网络技术。w e b 文档之间的链接机制对用户而言是不可见的，用户可 以更加关注文档之间的逻辑关系。w e b 取得重大成功的关键，是它的简单性和扩展性 的完好组合。 w e b 不仅允许信息提供者提供比传统信息丰富得多的多媒体信息，而且允许用户 自由确定自己的浏览路径。因此当图形界面浏览器m o s a i c 出现，由于w e b 的图形化 界面、灵活的链接，使得互联网上的w e b 应用爆炸式地增长，w e b 服务器如雨后春笋 一般地出现。目前，w e b 服务已经是互联网络上应用最为广泛的技术，w e b 使人们获 取信息的手段有了本质上的改善。 w e b 使用超文本标记语言( h y p e rt e x tm a r k u pl a n g u a g e ，简写为h t m l ) 来传输 超文本信息。标准的h t m l 只能显示静念的文本和图形，缺少动感，不够活泼。为了 使w e b 页显得更加丰富多彩，各路厂家和有关组织开发了各种各样的技术，制定了各 6 南京航空航大人学硕卜学傅论文 利各样的标准。目前大量使用的主要有以f 几种技术：动念h t m l 、脚奉技术、 j w n a p p l e t 、a c t i v e x 技术等。 在本文所研究的目标系统中，使用了微软公司丌发的a c t i v e x 技术。有关这些技 术在下面的章节中会有的详细说明。 2 3 互联网与多层结构软件技术的结合 虽然在传统的多层体系结构中，将业务逻辑抽象封装在中削层，可以通过对中问 层逻辑的修改来达到系统维护的目的。但是当系统功能增加而引起客户端操作界面的 变化时，维护人员还是需要对各个客户端进行维护，工作量依然很大。能否采用某种 技术，使得客户端的维护也变得方便呢? i n t e r n e t 的出现和广泛应用为解决以上问题展现了一条新的途径，这就是基于 i n t e r n e t 的计算模式。这种新兴的计算模式是互联网技术和多层结构软件技术结合的 产物，它将传统的客户端应用与w e b 技术相结合，使得客户端应用嵌入w e b 主页中并 存放在被集中管理的w e b 服务器上，终端用户只需要使用浏览器就可以通过嵌入w e b 主页的客户端应用构件轻松访问所有的应用。使用该项技术具有如下的优点： 由于终端用户采用的浏览器是标准软件，因此，大大降低了维护和培训需求， 投入使用的时间大大缩短，从而也相应地降低了企业i t 系统的整体拥有成本。以往 一个软件要投入运行都要耗费时间来进行软件安装和人员培训，c l i e n t s e r v e r 方式 和传统多层体系结构每个客户端都需要安装，在较大的地域上实施系统时，如整个企 业，逐点安装费时费力。另外人员培训不仅要培训用户如何使用系统，还必须培训一 些骨干用户，以随时可以自己解决一些使用中的小问题。 以浏览器最为客户端软件，客户端无需编程，系统的更新比较及时。传统的管 理信息系统每次当新增功能或做版本升级时，一般都需要进行客户端软件更新，人员 重新培训等。而在基于互联网的系统应用中，用户每次访问服务器都会得到最新的操 作界面，防止了系统更新延误造成的业务问题。 系统管理和维护费用降低。在传统的信息处理系统中，当系统正常运行后，系 统管理和维护的相当一部分精力仍然要耗费在客户端的管理上。有时在客户机上感染 病毒或人工误操作造成客户机瘫痪，传统的信息系统客户端需要经过复杂的配置彳可 以恢复，这会浪费不少的精力。而基于i n t e r n e t 计算模式的应用系统，当客户端发 生异常时，用户只需要重新启动计算机并且连接到互联网上，就又可以继续操作了。 基于i n t e r n e t 的计算模式将给企业带来全新的业务模式，在采用i n t e r n e t 应 用软件的企业中，所有的数据和管理都集中在中央服务器上，分散在世界各地的企业 员工对应用系统的访问变得非常简单，他们只需要在自己的桌面端装上浏览器并且获 得合法的授权，就可以连入i n t e r n e t 安全地访问企业的全部应用。通过这种方式， 基丁互连网络的多层结构戍川软什系统的实现聊f 冗 _ 一 企业的各个分支机构、合作伙伴都可以被纳入企业的集中管理系统，真币实现“四海 一家”的理想；对资源的利用实现了最优化，数据、信息等资源都可以方便地实现共 享。 大部分企业应用系统从c l i e n t s e r v e r 模式转向i n t e r n e t 应用模式已是信息技 术发展的大势所趋。 2 4 基于互连网络的多层结构软件实际应用 江苏省丝绸进出口集团股份有限公司是省经贸委所辖省级专业进出口公司。公司 规模较大，下属三大业务公司，分为服装公司、蚕丝公司、丝织品公司。同时，分别 拥有多个中层业务和职能科室，还有下属企业和海内外联营、自营单位，为国家所创 汇额达上亿美元。公司早几年己经开始引进部分微机和电脑管理与操作人才，在部分 科室进行电脑数据处理，并取得了一定的成绩。随着国家改革开放步伐的加快，市场 经济的运行及国内外高科技技术的发展与应用，公司原有的以人工管理为主，单机和 科室局部电脑处理为辅的管理方式己经无法适应形势的要求。为此，江苏省丝绸进出 口集团股份有限公司希望使用最新的计算机信息处理技术，开发新型的数据处理系 统，采取数据处理网络化的方式实现企业管理的现代化。 丝绸集团公司在系统改造之前存在着以下特点： ( 1 ) 丝绸集团公司下属的各个业务公司和科室分布在一幢二十多层高的大厦内 部，信息点达数百个之多。 ( 2 ) 大厦内部有完善的网络设置，每天各部门都需要通过网络与国际上的商务 伙伴进行联络，工作人员对互联网的使用比较熟悉。 ( 3 ) 公司原有的管理信息系统是基于d o s 平台的单机系统，根本没有利用网络 的优势。而且公司各个部门的信息系统为各自单独开发，兼容性不好，数据无法共 享，浪费了大量的人力物力。 ( 4 ) 公司的信息技术部门只有几位技术人员，平时对整个大厦信息设备的维护 工作量相当大。 丝绸集团公司原有的网络结构如图2 所示： 8 南京航空航大人学硕十学位论文 图2 ：丝绸大厦网络系统结构 为了克服原有系统的缺陷，针对上述的公司的具体特点，新系统s o h o m i s 在规划 和设计时决定采用最新的基于互连网络的多层体系结构，使得新系统能够连接整个大 厦的各个部门，最大限度的实现数据的共享，将数据与互联网的应用相结合，使得象 e m a i l 之类的互联网应用可以直接使用信息系统中的数据，最终实现集团公司的整体 办公自动化。 基丁互连网络的多层结构麻州软什系统的实现研究 3 1 开发目标 第三章目标系统的体系结构 为了实现外贸业务进、销、存、运、调及核算诸环节事务数据处理现代化，各项 管理科学化、规范化，为今后实现e d i 贸易奠定基础，较大幅度地提高公司的经济效 益和社会效益，开拓国内外更大的市场，为了使公司上层领导及时获取战略级辅助决 策数据信息，部门领导及时获取策略级的辅助决策数据信息，业务人员及时获取执行 级的数据信息，必须要求全公司电脑网络化。事务处理电脑化，实现数据信息共享 ( 按安全保密原则划分权限级别) 和数据信息及时传递与处理。江苏省丝绸进出口集 团股份有限公司才决定开发新型管理信息系统。因此s o t t o m i s 的开发目标可归纳为以 下几点： ( 1 ) 利用最流行的n t 平台，采用基于互联网络的多层结构的软件技术，对公司 外贸业务中的购、销、存、运、调等业务过程中的信息数据进行收集、登录、存储、 处理、传递、检索、统计与分析，实现系统数据信息共享。 ( 2 ) 为各级领导管理决策提供辅助决策数据，提供公司级和部门级各项动态信 息。 ( 3 ) 实现各种结汇与出运单证，各种计划、统计报表，各种公司流出和留存单 据( 如购销合同，出仓通知单、明细单、提单、报关单等) 的自动生成与制作。 ( 4 ) 系统实用性好，用户界面友好，操作维护方便； ( 5 ) 建立电脑操作维护规章制度，提高公司管理现代化水平。 3 2 系统平台的选择 系统应用必然建立在操作系统之上，应用系统在很多方面会利用操作系统的特 性，操作系统运行效率的高低会直接影响到应用系统的效率。而且在选定操作系统 时，还需要考虑到操作系统的可维护性、可移植性和可持续发展性。若操作系统的可 维护性不好，会加大应用系统开发的工作量，也会增加应用系统维护的难度。若系统 的可移植性不好，在进行应用系统移植时可能会对系统的性能产生一定的影响甚至 丢失部分扩展功能。若操作系统的可持续发展性不好，将影响到未来应用系统的继续 发展，使得公司的投资遭受损失。 1 0 南京航空航天人学硕十学位论文 目前w i n d o w 。n t 是最流行的网络操作系统之 拥有广泛的用户。虽然不能将 其称为最好的操作系统，但考虑到其发展的现状和w i n d o w sn t 具备以下优良的性 能，所以丝绸系统的应用平台选用了w i n d o w sn t 作为标准操作系统平台( 在w i n d o w s 9 5 与w i n d o w s9 8 下也能运行) ： w i n d o w sn t 采用图形化界面设计，易于维护。不但能够减轻开发人员的设定 及维护工作，而且有利于最终用户进行同常的系统维护。 w i n d o w sn t 是一个可移植的操作系统，它独立于硬件平台。 w i n d o w sn t 是优先级抢占式多任务操作系统，非常适合于大数据量、高负荷 的多任务应用。 w i n d o w sn t 是真正的3 2 位操作系统。它的内存寻址空问可达4 g b 。对了_ s o h o m i s 这样需要处理大量数据的实时多任务系统，不仅可以大大提高系统的运行效 率，也有利于未来对系统硬件的升级。 w i n d o w sn t 的可靠性设计可以有效地保护自身不受应用程序的破坏，同时防 止应用程序之间互相干扰。 w i n d o w sn t 强大的网络功能为建立三层结构的分布式应用系统奠定了坚实的 基础。 不但微软公司为w i n d o w sn t 提供了一套完备的应用程序及驱动程序开发调试 工具( 如：s d k 、d d k 、v i s u mc + + 、7 i s u mj + + 等) ，为系统的研制开发和日后 的维护完善工作提供了良好的技术手段。在w i n d o w s 系列平台上，还有其它众多的软 件厂商提供了各种各样的开发工具( 如i n p r i s e 公司的d e l p h i 和c + + b u i l d e r ， s y b a s e 公司的p o w e r b u i l d e r 等) ，可以方便开发人员高效地开发出应用系统。 微软公司是目前世界软件业中最大的操作系统供应商，其提供的操作系统占领 了全球8 0 以上的市场，始终保持了较好的向下兼容的特性。而且其公司的发展前景 也十分光明，这些可以保证其操作系统在未来的持续发展。 s o h o m i s 也能运行在w i n d o w s 9 5 以及w i n d o w s 9 8 操作系统之上，以精简系统的运 行配置，降低硬件要求，节省用户的投资。 3 3 系统的多层体系结构 s o h o m i s 采用的软件体系结构是多层结构，其业务规则封装在中间层应用服务器 中，其体系结构如图3 所示，该图说明了s o h o m i s 三层结构之间的相互关系，及系统 部件的构成。 基丁互连网络的多层结构戍圳软什系统的实现研究 一 图3 ：s o h o m i s 应用系统的体系结构 图3 中，应用程序是客户端用户用来进行数据操作的程序。其功能主要是提供用 户一个数据输入、修改和检索的界面，将用户在界面中的操作以请求的方式发送给中 间层应用服务器，然后将经过应用服务器处理后的数据返回并显示在用户界面上。该 程序可以是使用o l e 构件技术的普通的应用程序，也可以是使用a c t i v e x 构件技术的 w e b 浏览器应用，在s o h o m i s 中使用了后一种技术。 s o h o m i s 的核心是中间层的应用服务器。如图3 所示，整个系统的业务逻辑都存 放于此，主要的数据处理过程也在此处进行。s o h o m i s 的业务逻辑主要包括了进出口 业务、配额管理、单证审核、报表生成等外贸业务逻辑。s o h o m i s 的应用服务器存在 两种与外界的通信方式：一种是为客户端的应用提供的一组服务接口，通过这组服务 接口来响应客户端的请求；另一种是自身的客户接口，用它来与其它的应用服务器进 行通信，实现在应用服务器之间交换数据。 应用服务器处于客户机与数据库之阳j ，实际完成对数据的操作，因此直接与数据 库服务器相连接。s o h o m i s 的开发使用了美国i n p r i s e 公司的主力开发工具d e l p h i ， 这套工具可以使用两种方式连接数据库。第一种方式是m i c r o s o f t 公司开发的开放式 数据库互连o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 技术。这种技术是w i n d o w s 系列操 作系统平台上广泛应用的数据库连接技术，它可以连接所有符合o d b c 连接标准的数 南京航空航天人学硕十学位论文 据库，目前几乎所有大型数据库系统都提供了o d b c 连接库，各种软件丌发工具也都 支持o d b c 进行应用丌发。o d b c 技术最大的优点是提供了丌放的体系结构，可以实现 不同数据库之间的连接，但是由于o d b c 技术在实际使用时需要将不同数据库系统的 专用语言翻译成标准的数据库描述语言，然后再进行相互之削的操作，所以数据操作 中的翻译过程会减慢数据处理的速度。因为o d b c 技术的这些缺陷，i n p r i s e 公司为目 l ；i 广泛使用的几种数据库系统编写了专用的数据操作引擎，称为s q ll i n k s 技术。专 用数据引擎省去了数据操作中的翻译过程，直接对数据库进行操作，大大提高了数据 处理的速度。为了提高s o h o m i s 的数据操作性能，在s o h o m i s 的开发中使用了 i n p r i s e 公司的s q i 。l i n k s 技术。 一个管理信息系统运行效率的高低与所使用的数据库系统有着直接的联系， s o h o m i s 所使用的数据库系统是m i c r o s o f t 公司的s q ls e r v e r7 0 。该数据库系统是 m i c r o s o f t 公司1 9 9 8 年开发推出的针对大型数据库应用和网络分布式应用的最新版本 的数据库。它采取了多种智能化技术，使得数据库的各项参数自动达到最优的配置， 大大减轻了系统管理员对数据库的维护工作量。它与w i n d o w sn t 操作系统紧密结 合，充分利用了w i n d o w sn t 在网络、数据交换和数据安全等方面的优势，达到了 w i n d o w sn t 操作系统平台上较高的运行效率和安全性。s q ls e r v e r7 0 针对分布式 应用进行了特别设计，并且提供了一组强有力的实用工具来帮助用户进行分布式应 用，特别适合进行分布式网络系统的开发。因此，根据s o h o m i s 是一个应用于 w i n d o w s 系列平台的分布式应用系统，在对s o h o m i s 后台数据库的选型中确定了使用 m i c r o s o f t 公司的s q ls e r v e r 数据库系统。 3 4 系统的分布式处理特性 在任何企业中，财务部门都是一个要害部门，江苏省丝绸进出口集团股份有限公 司也同样如此。在系统的实施过程中，丝绸集团公司要求将业务数据与财务数据分别 存放，财务数据存放于专门的服务器中，并且将此服务器布置在财务部内。对于财务 数据只有相关部门的操作人员和管理人员才能够进行维护和修改，普通业务人员只能 对其部分数据进行查询，以防止财务数据被非法修改而造成企业的损失。 基丁互迮网络的多层结构麻州软什系统的实现研究 _ 一 但是，在业务数据的处理过程中，有时又需要用到部分财务数据，因此系统中负 责进行业务数据处理的应用服务器必然要与负责财务数据处理的应用服务器进行数据 交换。如图4 所示，该图说明了系统中应用服务器之问进行数据交换的原理和过程。 图4 ：s o t t o b t l s 分布式数据处理 例如在图4 中，假设某位业务经理需要查询一定时期内的销售业绩，其中包括了 财务部门统计生成的一些数据，这时他会使用业务部门的客户端应用程序对业务应用 服务器发出请求，业务应用服务器中所包含的检索逻辑会自动分析用户的请求，如果 发现请求所涉及的数据超过了业务数据的范围，则业务应用服务器会通过自身的客户 接口产生一个请求，向财务应用服务器进行数据请求。财务应用服务器通过服务接口 响应业务应用服务器的请求，通过自身的检索逻辑进行相应的数据检索，然后将检索 数据返回给业务应用服务器。业务应用服务器接到财务应用服务器返回的查询结果 后，检索逻辑会将财务数据连同业务数据进行组合检索，生成用户所需要的最终结 果，最后业务应用服务器将检索结果返回给客户机。在以上的业务操作中，系统的分 布式数据处理对客户端的用户来讲是完全透明的。 南京航空航天人学硕十学佗论文 3 5 系统的业务流程 由于江苏省丝绸进出口集团股份有限公司是一个大型外贸企业，日常业务涉及到 银行、海关、保险公司、航运公司、工厂和外汇管理局等有关外贸进出口业务的各个 部门，各部门之问的手续关系比较复杂，因此整个系统的处理流程也比较复杂。图5 所示的是一笔外贸业务需要完成所必须经过的业务流程，也是一个外贸业务的最简化 的流程： 箱单 信用证 鱼旦 气医r 图5 ：目标系统业务流程图 图5 中描述的也是s o h o m i s 最主要的业务流程。在实际具体设计时，图中的每一 个科室模块中都有非常复杂的信息业务流程，其中制单科只是为了完成一笔业务就需 要为各个部门和环节制单二十多种且每张单据都需要经过相关部门的审批。图中的箭 头表现的只是业务的流动方向，实际系统中，在任何两个部门之阳j 的数据流动都有多 次的申报和审批。图5 表现的只是系统最常用的业务流程，在实际设计时还存在着大 量的特殊情况处理，其处理流程也非常复杂。 图5 的流程从客户订货丌始，出业务部收集工厂的报价，以报价与客户谈判。业 务部与客户签订意向性协议，然后由业务部指派工厂生产样品。客户对样品满意后与 业务部签订外销合同，业务部凭外销合同与工厂签订收购合同。业务部完成合同签订 任务后将外销合同和收购合同以及所有的相关凭证转制单科。制单科根据业务部提供 的合同和凭证分别为海关报关、主管审批、货物托运和货物检验等手续填写单据并报 国际业务管理科进行审批，国际业务管理科对各种单据进行核查，并与银行联系对客 1 5 基丁垃连网络的多层结构虑软什系统的实现研究 _ 一 户的信用以及货款到帐情况进行检查，与保险公司联系，为货物的托运进行保险。经 过审核的单据由单证科发送到各个相关部门进行相应的手续。其中托运单据转到运输 科，由运输科根掘托运单据联系国际轮船货运，安排船期，并将轮船公司返回的提货 单通过单证科转交客户，方便客户异地提货。 3 6 企业的办公自动化集成 丝绸大厦的网络建设比较先进，整个大厦建成了以1 0 0 m 交换为中心的快速交换 网络，在s o h o m i s 尚未开发的时候，企业网络主要用来处理办公自动化的一些业务， 如e m a il 传输，w e b 浏览，文字处理和数据传输等，如图6 所示 l 文字处理报表制作 e m a i l文件传输网络浏览 i 上上上上土土 l企业局域网 图6 ：企业原有的网络应用 由于各个部门的应用系统之间数据格式不兼容，而且原有的应用系统是基于d o s 操作系统的，无法与现代文字处理软件相集成，造成了大量的数据重复录入，降低了 工作效率，浪费了大量的人力物力。 由于s o h o m i s 采用了c o m d c o m 技术，可以与用户系统中的各种应用系统进行交 互，各种应用都可以直接通过s o h o m i s 获取所需要的数据，从而使企业内部的各种应 用相互集成，提高了企业的办公自动化程度，提高了企业的运行效率。使用s o h o m i s 后的企业网络应用如图7 所示。 j 6 南京航空航犬人学硕十学何论文 文字处理 报表制作 网络打印 n 心 s o h o m i s 眦i 1 !j 办公自动化数据总线( 企业i n t r a n e t ) 介j ?彳了t 丁 文件传输公告板讨论组 i网络浏览 图7 ：企业的办公自动化集成 日常办公自动化软件，如w o r d 、e x c e l 等都符合c ( n 技术规范，可以直接接收来 自s o h o b l i s 的数据，省去了操作人员为了编写报告到处查找资料和数据的烦恼，用户 可以将s o h o f l l s 中的各种数据插入自己的文档，高效地完成日常办公工作。通过 s o h o m i s 内嵌的报表系统，用户可以在网络中的任何一台打印机上将所需要的数据以 某种报表的方式打印出来。用户还可以在撰写e m a i1 的过程中插入s o h o m i s 的数据， 使得在与客户联系的过程中对价格、数量等敏感数据有比较精确的引用。 在未来企业网络的进一步开发中，还可以将s o f t o m i s 与企业网络中的公告板和讨 论组联系起来，记录企业的通知、决定和企业员工对企业发展的意见和建议，为管理 者提供对企业进一步的了解和把握，改进企业经营的方针和政策，提高企业的管理水 平。 3 。7 系统的环境配置 由于采用了多层体系结构，s o h o m i s 的每项任务由处于不同层次的计算机协同完 成，因此对计算机的要求并不高。能够运行w i n d o w s9 5 的微机都能够运行s o t t o m i s 。 但为了有效的使用s o h o m i s ，一般要求运行该系统的机器在5 8 6 以上，内存3 2 m 以 上。运行该系统的机器必须配置t c p i p 网络协议。 本系统至少需要一台w i n d o w sn t 服务器来运行s o ls e r v e r7 0 数据库管理系 统，作为s o h o m i s 的数据库服务器。其它运行该系统的机器可以是w i n d o w s9 5 ， w i n d o w s9 8 ，w i n d o w sn t4 0 w o r k s t a t i o n 或者w i n d o w sn t4