（计算机应用技术专业论文）面向数字化制鞋的三维鞋楦资源管理.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 摘要 计算机图形学与网络技术的飞速发展，为制鞋产业走向数字化奠定了坚实的 基础。以加强对鞋楦资源的有效管理、向客户实时发布企业的鞋楦数据为目标设 计出来的面向数字化制鞋的三维鞋楦资源管理系统，使企业能够以数字化描述和 存储鞋楦的三维数据、关键部位测量参数等，客户能够在线浏览他们感兴趣的鞋 楦信息，具有管理方便、实时性强、视觉效果直观等优点。 该系统分为服务器端软件和客户端软件，服务器端软件提供给企业内部使 用，并且根据权限的不同设计出管理员版本和普通操作员版本。管理员版本的软 件实现了：三维鞋楦数据压缩与存储、三维鞋楦本地渲染与条件查询、e x c e l 格 式的客户订单导入与导出、客户查询请求的处理等模块。系统客户端软件与服务 器端软件之间采用t c p i p 协议进行通信，确保了网络连接的可靠性。客户端主 要的功能是提交本地请求、等待服务器响应并渲染下载的三维鞋楦数据和绘制鞋 楦二维平面视图。服务器端后台数据库采用s q ls e r v e r2 0 0 5 为开发工具，支撑 数据的存储和管理。系统的应用程序模块则是在v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 平台下开 发实现。 另外，在系统开发和实现过程中，还采用了a d o 、b 样条曲面模型等技术。 系统立足于企业和客户之问的业务处理需求，利用成熟的计算机技术，为制鞋行 业提供了良好的鞋楦资源管理平台。 关键词：数字化制鞋，c s 架构，a d o ，b 样条 浙江大学硕士学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fc o m p u t e rg r a p h i c sa n dn e t w o r kt e c h n o l o g yl a y sas o l i d f o u n d a t i o no fs h o e m a k i n gi n d u s t r y ss t e p p i n gf o r w a r dd i g i t i z a t i o n a i ma ts t r e n g t h e n i n g m a n a g e m e n to fs h o el a s t s r e s o u r c e sa n dp r o v i d i n gc u s t o m e r sw i t hr e a lt i m es h o el a s t s d a t a ，t h i sp r o j e c td e v e l o p st h ed i g i t a ls h o e m a k i n g o r i e n t e dm a n a g e m e n ts y s t e mo f t h r e e d i m e n s i o n a ls h o el a s t s r e s o u r c e s ，w h i c he n a b l e se n t e r p r i s e st os t o r es h o el a s t s d a t ad e s c r i b e db yt h ed i g i t i z e df o r ma n dc u s t o m e r st ob r o w s et h et h r e e d i m e n s i o n a l s h a p ea n dp a r a m e t e r so fv a r i o u sk i n d so fl a s t so nl i n e t h ew h o l es y s t e mc o n s i s t so ft h es e r v e r - s i d ea n dc l i e n t - s i d e t h es e r v e r - s i d e s o f t w a r ec o n t a i n st w ov e r s i o n s ，o n ei sp r o v i d e df o rt h ea d m i n i s t r a t o ra n dt h eo t h e ri s f o rc o m m o no p e r a t o r s t h ea d m i n i s t r a t o rv e r s i o ni sd e p l o y e di nt h es e r v e ra n di ti s r e s p o n s i b l ef o rc a r r y i n go u tm a n yi m p o r t a n tf u n c t i o n si n c l u d i n gt h ec o m p a c t i o na n d s t o r a g eo ft h r e e - d i m e n s i o n a ls h o el a s t s d a t a ，t h el o c a lr e n d e r i n ga n dc r i t e r i aq u e r yo f t h r e e - d i m e n s i o n a ls h o el a s t s d a t a ，t h ei m p o r ta n de x p o r to fc u s t o m e r s o r d e r sb e t w e e n t h ed a t a b a s ea n de x c e lf i l e s ，t h ep r o c e s s i n ga n dr e p l yo fc l i e n t - s i d e sr e q u e s t sa n ds o o n a n dt h eo p e r a t o rv e r s i o ni si n s t a l l e di nt h eh o s tm a c h i n e so fc o m m o no p e r a t o r s t h ec o m m u n i c a t i o np r o t o c o lb e t w e e ns e r v e r - s i d ea n dc l i e n t - s i d ei st c p i p , w h i c h e n s u r e st h er e l i a b i l i t yo fc o n n e c t i o n t h ec l i e n t s i d ew o r k sl i k et h i s ：f i r s t ，i ts u b m i t s t h el o c a lr e q u e s t st ot h es e r v e r t h e n ，i td o w n l o a d st h ed a t ao ft h r e e - d i m e n s i o n a ls h o e l a s tf r o mt h es e r v e r f i n a l l y , i tr e n d e r st h et h r e e - d i m e n s i o n a la n dt w o d i m e n s i o n a l s h a p eo fl a s t b a s e do ns q ls e r v e r2 0 0 5 ，w ed e s i g nt h eb a c k e n dd a t a b a s ew h i c hi s u s e df o rs t o r i n ga l lk i n d so fd a t a v i s u a l s t u d i o2 0 0 5p r o v i d e st h ei n t e g r a t e d d e v e l o p m e n t e n v i r o n m e n tw h i c hm a k e si tc o n v e n i e n tf o ru st o d e v e l o p t h e a p p l i c a t i o n so fs y s t e m b e s i d e s ，w ea l s ou t i l i z eo t h e ra d v a n c e dt e c h n o l o g i e ss u c ha sa d o ，b s p l i n e s u r f a c ea n ds oo n b a s e do nt h er e q u i r e m e n t so fe n t e r p r i s ea n dc u s t o m e r s ，t h es y s t e m c o n s t r u c t sa ne x c e l l e n tp l a t f o r mf o rm a n a g i n gs h o el a s t s r e s o u r c e s k e y w o r d s ：d i g i t a ls h o e m a k i n g ，c sa r c h i t e c t u r e ，a d o ，b s p l i n e i i 浙江大学硕：仁学位论文目录 图目录 图2 1a d o 技术层次结构8 图3 1c s 架构示意1 2 图3 2b s 架构示意1 4 图3 3 面向数字化制鞋的三维鞋楦资源管理系统的总体架构l8 图4 1 系统服务器端管理员版软件的功能划分2 6 图4 2 系统服务器端普通操作员版软件的功能划分2 7 图4 3 系统客户端功能划分2 8 图4 4 客户实体属性31 图4 5 鞋楦实体属性3l 图4 6 下单实体属性3 2 图4 7 操作员实体属性一3 2 图4 8 分类实体属性一3 2 图4 9 头型实体属性3 3 图4 1 0 供材实体属性3 3 图4 1 l 款式实体属性3 3 图4 1 2 电脑修改实体属性3 4 图4 13 接头实体属性3 4 图4 1 4 客户主机注册实体属性3 4 图4 15 数据库e r 图3 5 图5 1 系统登录界面3 7 图5 2 三维鞋楦查询条件设置界面3 8 图5 3 三维鞋楦查询结果显示界面3 8 图5 4 三维鞋楦渲染的各个视图界面3 9 图5 5 下单管理界面4 0 图5 6 线程池模型4 2 图5 7 鞋楦压缩存储流程4 3 图5 8i g s 鞋楦选取对话框4 4 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝江盘堂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谢意。 学位论文作者签名冯粮域签字嗍驯口年3 月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构 送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：冯眷良勘戈 签字日期】。脾加c 7 日 新躲 沁学 签字日期：协f 。年弓月勺日 浙江大学硕上学位论文 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题背景 近年来，制鞋业作为一大产业在吸收劳动力、出口创汇、带动经济增长方面 做出了巨大贡献。有关数据显示，我国已经是世界最大的鞋业制造基地和鞋类出 口国。但是，制鞋行业仍属于劳动密集型的传统产业，其机械化、数字化程度 较低，科技含量不高，目前绝大多数制鞋及鞋材生产企业的业务处理均以手工或 半手工为主，不但效率低、可靠性差，而且存在严重的资源浪费和人力损耗。因 此，加快制鞋行业的技术进步，提高鞋类产品的科技含量和附加值对我国的科技、 经济和社会的可持续发展具有重要意义。 “优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术 瞄。，指明了制 鞋业今后的发展方向。尤其是近年来兴起的数字化制鞋技术极大地推动了制鞋产 业的进步。数字化制鞋是一种先进的个性化制鞋技术，是未来皮鞋生产的一个发 展趋势瞄。，它以数字化精确描述和储存每双个性化鞋子的主要参数，同时将生产 过程的处理和控制也通过数字化描述和存储，以数字化建模仿真与优化为特征h 1 ， 支持鞋类产品生命周期和鞋类生产企业的全局优化和运作，在整个生产过程中充 分利用信息指导和管理生产，组成一个以信息驱动的生产系统曲1 。个性化鞋类产 品的所有信息都被存放在企业生产控制服务器的数据库中，以鞋楦作为信息的载 体。但是，鞋楦通常包含了大量的数据，比如：鞋楦三维形体、鞋楦各个部位的 测量数据、鞋楦类型和原料等。除此之外，还要考虑面向客户发布鞋楦数据相关 的客户订单、客户信息的有效管理等。因此，分析企业生产中鞋楦的业务处理特 征、研究鞋楦及其相关数据的管理方式、设计出面向数字化制鞋的鞋楦资源管理 系统，实现为客户提供实时、直观的信息服务和提高鞋楦数据的重用性，具有很 明显的实际效用。 本课题主要介绍一个基于网络的三维鞋楦资源管理系统的设计和实现，主要 介绍系统采用的关键技术，探讨系统的架构设计、分析系统的用户需求以及设计 浙江人学硕士学位论文 第l 章绪论 系统的功能层次结构和鞋楦数据库，并重点研究三维鞋楦数据压缩和存储、三维 鞋楦远程查询和本地渲染、线程池模型的实现等。 1 2 国内研究现状 目前，国内有实力的大型制鞋企业，都非常重视企业自身的鞋楦数据管理， 这主要是通过向制鞋软件生产领域内知名的公司定制符合本公司生产、管理流程 的鞋业e r p 管理系统来实现。下面，将分别介绍几个国内流行的鞋业e r p 管理系 统。 1 、讯雷鞋业x l s - e r p 系统 该软件系统是在分析制鞋企业的操作流程、管理特征并充分借鉴一些大中型 成功制鞋企业的先进管理模式的基础上，依托先进的软件开发技术，针对制鞋厂 家开发的一整套信息化管理软件，可以为制鞋企业提供完善、务实、先进、高效 的信息服务。系统提供的信息化平台可以有效帮助制鞋企业解决诸如订单交付期 减短、量少款多的繁琐问题，同时为厂家提供科学的生产解决方案，帮助厂家全面 提高自身的经营管理能力。目前，该系统的客户群体主要是浙江本省的一些制鞋 企业，其主要特点如下： ( 1 ) 系统完全参照制鞋企业的生产流程和部门组织架构进行设计和开发。 系统的功能模块涵盖制鞋企业内部整个作业流程，包括：计划管理、生产管理、 质量管理、订单管理、采购管理、库存管理、出货管理、人力资源管理、财务管 理等，有效地将企业、客户及供货商连接成一个共同的价值链，是一套功能全面 的制鞋业e r p 管理系统。 ( 2 ) 系统集成度较高，数据共享性较强。x l s e r p 管理系统由1 6 个管理模 块构成，各个模块内聚性强、耦合性弱，相互协作，组成功能完善的x l s e r p 系 统。同时，系统具有良好的扩展性，能够与企业使用的c a d c a m 系统、自动仓储 系统、成本核算系统等进行集成，从而达到数据高度共享。 ( 3 ) 系统开发中采用了系列计算机网络与软件设计的新技术，比如面向 对象编程技术( o o p ) 、图形用户接口方案( g u i ) 、分布式体系结构、关系数据库管 理模式、电子商务技术等等。 2 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 ( 4 ) 个性化的方案设计。x l s - e r p 系统可以根据不同鞋厂的管理方式进行个 性化的定制，比如鞋厂可以分类为：男( 女) 鞋厂、运动( 休闲) 鞋厂等；又如 订单可以分成：单色单楦、单色多楦、多色多楦等；还有不同制鞋企业的报价方 式、员工薪资计算方式都不一样，该系统支持按照用户指定的方式进行运行，确 保了系统兼容各种类型鞋厂的作业。 ( 5 ) 稳定性高，可靠性强。首先，操作员按照权限进行分类，只有相应权 限的操作员可以登录访问系统，而且相关权限严格地规定了操作人员可以操作的 系统、模块。其次，操作员登录的机器和操作的时间也有权限约束。最后，系统 还记录了一个不断更新的操作日志，用户的每次操作都将及时并准确地记录下 来，作为维护和分析使用。 2 、宝石鞋业e r p 系统 宝石鞋业e r p 系统采用了经典的c i s 系统架构，以s q l s e r v e r2 0 0 0 作为后 台数据库的开发工具，d e l p h l 5 0 为前台的开发设计环境，系统主要有以下功能： ( 1 ) 企业数据管理。包括客户信息、供应商资料、货品档案、物料清单、 部位分类、部门、员工、工序组别、工序设置、货品分类、客户类型、人事档案、 供应商类型、进货( 出货) 类型、销售类型、结算方式、仓库、地区、物料类型、 商标、面料等。 ( 2 ) 企业生产管理。主要包括：生产制单录入与维护、领料单录入与维护、 生产入库单录入与维护、生产领料报表、生产入库报表、生产进度跟踪控制等。 ( 3 ) 企业销售管理。主要包括：客户交易记录管理、报价单管理、样品制 作单管理、销售订单维护与跟踪控制、销售图表分析、销售出货单管理、销售统 计报表等等。 ( 4 ) 企业采购管理。主要包括：供应商资料管理、供应商交易纪录管理、 采购订单管理、采购收料单管理、采购入库单管理、采购入库统计报表、供应商 往来帐管理等。 ( 5 ) 企业库存管理。主要包括：库存一览表、入库管理、出库管理、库存 报警、进销存日报表、进销月报表、货品进销报表、进销存汇总报表、库存初始 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 化、调拨管理、价格管理、仓库月结与撤消等。 ( 6 ) 企业财务管理。主要包括：财务月结与撤消、科目汇总表、资产负债 代码表、资产负债表、会计科目代码、损益表、损益代码表、银行记帐、凭证 处理、部门核算报表等。 3 、中科润泽c r s e r p 系统 c r s e r p 系统是在基于制鞋企业作业流程及部门职能之上所开发的，整个系 统分为五大部分，分别为业务、制造、财务、决策资源和人力资源，包括二十八 个管理模块，覆盖了从样品订单开发、正式订单生产到产品出货的整个制鞋业生 产链，它主要有以下几个特点： ( 1 ) 贯穿制鞋业整个生产流程。c r s e r p 系统是根据企业和市场需求，服 务于从产品开发、原料采购到产品制造和销售的整个过程。在这个环环相扣的价 值链中，物料从供方开始沿着生产3 h - r 各个环节向需方移动，系统的各个环节都 体现了供需的对应关系。 ( 2 ) 个性化的系统设计，主要表现在几个方面：首先，系统支持用户自定 义运行模式，比如有的厂家支持单色单楦的运行模式，别的厂家支持单色多楦或 多色多楦的运行模式，都可以按需生成。其次，系统可以按照用户需求选择报表 样式。该系统中有着多种多样的报表设计，企业可以根据自己所需项目及表格格 式自行设计。最后，c r s e r p 系统支持用户自定义计算公式。这些个性化的设计 方案为用户提供了极大的方便。 ( 3 ) 凝结制鞋企业大量先进的管理经验和模式。负责系统设计与实施的人 员长期从事制鞋企业信息化管理的研究和实现工作，并承担过宝成、耐力等大型 制鞋企业的计算机管理的开发与实施工作，积累了丰富的行业经验。c r s e r p 系 统也充分体现了虚拟组织理论和j u s ti nt i m e 的管理思想，系统提供的功能支 持产能模拟分析，并且及时反映材料准备状况、订单完成情况等。 ( 4 ) 技术先进，操作简便。系统中所有模块作业接口大小、色彩、操作功 能以及其它相关功能基本一致，操作简单容易。系统采用了w e b 技术、，它方便 公司在外人员可以通过网络及专用通行密码在世界任何地方切入公司的w e b 进 浙江大学硕士学位论文 第l 章绪论 行有关作业，并且这些信息都是e r p 系统提供的最新相关资料，使企业与客户、 供货商以及其它合作伙伴的关系得到有利的改善，并且信息真正达到互动，增强 企业核心竞争力。 ( 5 ) 数据高度共享。c r s - e r p 系统中所有模块都指向同一个数据库，数据表 之间有效关联，每一个数据的修改都会引起相关数据的自动修改，由个部门输 入的资料其它相关部门很快就会查到，这样每个部门随时使用的都是最新信息， 提高了工作效率。 4 、蓝天g k s - e r p 系统 g k s - e r p 系统是基于众多不同类别和管理理念开发出来的实用型管理软件， 它的主要目标是为鞋厂管理者提供一个强有力的管理工具和平台，使工厂内部管 理透明化，从而提升企业管理水平和增强工厂内部控制力，最终提升企业的竞争 力。该系统主要具有如下特点： ( 1 ) 操作简单，培训周期短。企业管理人员从接受培训开始，不需要太长 的时间，就可以熟练各个模块的操作，企业可以很快将信息系统的投资转化为实 际生产力的提高。 ( 2 ) 系统囊括了制鞋的整个流程。主要包括产品报价管理、样品开发管理、 订单管理、生产管理、品质管理、采购管理、仓库管理、财务管理等，各个模块 即插即用。 ( 3 ) 系统大量吸收鞋业生产和管理经验。g k s - e r p 系统在设计和开发过程中， 充分借鉴制鞋企业的生产和管理经验，通过组合优化得到最佳的模型，以此模型 为基准开发出了最终的系统平台。 1 3 本文的主要工作 根据对以上几套国内流行的鞋业e r p 系统特点的分析，可以发现虽然它们功 能比较齐全，涵盖了制鞋行业从原料采购、生产加工、产品销售、库存管理、财 务管理等各个环节，稳定性和可靠性都很高，但是对于企业希望能够专门、高效 管理鞋楦资源并提供给客户实时、方便查看鞋楦的需求来说并不具备相应的功 5 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 能。本课题立足于有效管理三维鞋楦资源、促进企业和客户的鞋楦业务往来，重 点对以下几个内容进行研究，并采用最新的信息系统开发技术实现。 ( 1 ) 对比、分析c s ( 客户服务器端) 架构和b s ( 浏览器服务器端) 架 构的特点，在此基础上设计出适合面向数字化制鞋的三维鞋楦资源管理系统的架 构。 ( 2 ) 对系统中所用到的关键技术和概念进行详细阐述，主要包括：o p e n g l 三维图形接口、a d o 组件对数据源的访问、i g s 鞋楦文件格式、b c g c o n t r o l b a r 界 面库等技术。 ( 3 ) 系统设计。根据制楦企业的需求描述，设计面向数字化制鞋的三维鞋 楦资源管理系统的各个模块，特别是要从逻辑上准确定义各个模块的功能及其相 互的接口，并重点研究数据库的设计。 ( 4 ) 系统实现。重点研究用户界面的设计和核心功能模块的实现技术。 1 4 本文的组织形式 本文共分为五个章节，主要内容如下： 第一章绪论部分，综述课题的研究背景和目的，并介绍了国内已有类似系统 的相关情况，提出了课题研究的主要工作内容。 第二章相关重要技术介绍，主要针对系统开发过程中采用的计算机技术做详 细的讲解，主要包括三维图形渲染a p i 、a c t i v e xd a t ao b j e c t s 、i g s 通用格式 等等。 第三章对比、分析当前流行的两种系统架构：c s 、b s ，并确定面向数字化 制鞋的三维鞋楦资源管理系统的架构，规定系统运行的环境和软件、硬件配置方 案。 第四章分析用户需求，确定系统功能，设计模块结构、定义各个模块层次结 构和相互接口关系，进行数据库的概念设计和逻辑设计。 第五章设计用户界面，分析核心功能模块的实现技术。主要是探讨数据文件 压缩技术、多线程设计技术、同步控制技术和网络通信技术。 第六章对论文进行总结，并指出系统进一步完善和扩展的地方。 6 浙江大学硕士学位论文第2 章相关技术 第2 章相关技术 2 10 p e n g l 技术介绍 o p e n g l 是英文“o p e ng r a p h i c sl i b r a r y 的缩写，即“开放的图形程序接口n o 它是图形绘制领域中应用十分广泛的2 d 3 d 图形a p i ，自诞生至今它已在各种计 算机平台及设备上的众多优秀应用软件中发挥了至关重要的作用。在诸如游戏设 计、c a d 制图、虚拟现实等行业领域中，o p e n g l 帮助程序员实现在p c 机、图 形工作站、大型计算机等硬件设备上的高效率、极具冲击力和震撼力的高视觉表 现力图形软件的开发。o p e n g l 是独立于操作系统的，也是网络透明的，因此可 移植性很强。 o p e n g l 的前身是s g i ( 美国硅图) 公司为其图形工作站开发的i r i sg l 。 i r i sg l 是一个工业标准的3 d 图形软件接口，功能虽然强大不过移植性不好， 因而s g i 公司基于i r i sg l 开发了o p e n g l 。虽然d i r e c t x 在家用市场全面 领先，但在专业高端绘图领域，o p e n g l 是不能被取代的主角。 o p e n g l 是一个独立于硬件的软件接口，可以在很多硬件平台上实现巾j 。所 以，o p e n g l 中没有执行窗口任务或输入输出相关的a p i ，程序员需要依赖于窗 口系统来控制硬件设备。此外，o p e n g l 中也没有提供用于描述三维物体模型( 比 如人体、轮船、山脉等) 的高级函数。在o p e n g l 只能使用几种图元来建立相应 的模型。但是，o p e n g l 使用简单方便，执行效率高，主要具有如下功能： ( 1 ) 建模。首先，o p e n g l 图形库提供了基本的点、线、多边形的绘制 函数。其次，它也提供了复杂的几何形体( 球、锥、茶壶等) 以及复杂曲线 和曲面绘制函数。 ( 2 ) 变换。o p e n g l 图形库的变换有两种：基本变换和投影变换。基本 变换有平移、缩放、旋转，投影变换包括平行投影和透视投影。 ( 3 ) 颜色模式设置。o p e n g l 颜色模式有两种：即r g b a 模式和颜色索 引模式。 ( 4 ) 光照和材质设置。o p e n g l 光有四种，分别是：环境光( a m b i e n t 浙江大学硕士学位论文第2 章相关技术 l i g h t ) 、辐射光( e m i t t e dl i g h t ) 、漫反射光( d i f f u s el i g h t ) 和镜面反射光 ( s p e c u l a rl i g h t ) 。材质是用光反射率来表示。 ( 5 ) 位图显示以及图象增强。o p e n g l 除了提供基本的像素拷贝和读写 外，还具备混合( b l e n d i n g ) 、反走样( a n t i a l i a s i n g ) 和雾( f o g ) 的特殊效 果处理功能，让仿真目标更具真实感。 ( 6 ) 纹理映射。借助o p e n g l 提供的纹理映射功能，程序员可以十分 逼真地绘制物体的表面细节。 ( 7 ) 双缓存动画( d o u b l eb u f f e r i n g ) 。双缓存即前台缓存和后台缓存，一般 的做法是：后台缓存计算场景、生成画面，前台缓存显示后台缓存已画好的画面。 2 2a d o 技术介绍 a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t s ) 是数据库连接领域的组件。它提供了编程语 言和统一数据访问方式o l ed b 的一个中间层。允许开发人员编写访问数据的代 码而不用关心数据库是如何实现的。访问数据库的时候，关于s q l 的知识不是必 要的，但是特定数据库支持的s q l 命令仍可以通过a d o 中的命令对象来执行。其 技术模型如图2 1 所示。 图2 1a d o 技术层次结构 a d o 被设计来继承微软早期的数据访问对象层，包括r d 0 ( r e m o t ed a t ao b j 浙江大学硕士学位论文第2 章相关技术 e c t s ) 和d a o ( d a t aa c c e s so b j e c t s ) 。a d o 向开发者提供了一个熟悉的，高层 的对o l ed b 的a u t o m a t i o n 封装接口。对熟悉r d o 的程序员来说，o l ed b 就像是o d b c 驱动程序。如同r d o 对象是o d b c 驱动程序接口一样，a d o 对象 是o l ed b 的接口；如同不同的数据库系统需要它们自己的o d b c 驱动程序 一样，不同的数据源要求它们自己的o l ed b 提供者( o l ed bp r o v i d e r ) 。 a d o 是一种面向对象的编程接口，能够访问不同数据库的统一接口， 非常实用。该对象模型中三个最重要的对象是c o n n e c t i o n 、r e c o r d s e t 和c o m m a n d ，四个最主要的集合是e r r o r 、p a r a m e t e r s 、f i e l d s 、p r o p e r t i e s 。这三个重 要对象间相互合作，依次完成数据库连接、数据存取和数据处理等过程哺。 它们驻留在内存中，拥有用于连接数据库以及从数据库中得到数据反馈的重 要信息。其通常的做法是：先创建一个c o n n e c t i o n 对象，然后才能通过这个 对象来访问数据库，建立r e c o r d s e t 数据集。 2 3i g s 文件格式 i g s 是根据i g e s 标准生成的文件，主要用于不同三维软件系统的文件 转换，它是c a d 文件的一种通用格式。i g e s ( i n i t i a lg r a p h i c se x c h a n g es t a n d a r d ) 即初始图形交换标准h 。，是在美国国家标准和技术研究所主持下， 由波音公司和通用电气公司研发的美国国家标准。不同的c a d c a m 软件都可 以按照i g e s 标准，将其内部图形数据库的数据转换为符合i g e s 标准的数 据格式，也可以接受遵从i g e s 标准的数据输入。i g e s 是国际上产生最早、 当前应用最成熟的图形数据交换标准之一。我国与t c l 8 4 对应的标准技术委 员会指定该标准为适用于我国的g b t 1 4 2 1 3 - 9 3 。 i g e s 标准定义了两种不同的格式，即a s c i i 格式与二进制格式。其中， a s c i i 格式有固定行长的格式与压缩格式；二进制格式采用字节结构，适合 于大型文件的传输。i g e s 的a s c i i 格式文件结构如下。 文件中每行有8 0 个字符，整个文件划分成五段，各段的段标识符位于 第7 3 列，7 4 - 8 0 列指定所在段的行序号，序号从1 开始。这五个段分别为： 9 浙江大学硕士学位论文第2 章相关技术 ( 1 ) 开始段。段标识符为s ，主要记录图形文件的最初来源等。 ( 2 ) 全局参数段，段标识符为g 。全局参数以自由格式输入，以逗号 分隔参数，用分号结束一个参数的输入，主要参数有：参数分界 符、记录分界符、文件名等。 ( 3 ) 目录条目段，段标识符为d 。文件中每个实体在目录条目段都有 一个条目，它由两个相邻的行组成，每个域占用8 个字符，一个 2 0 个域。 ( 4 ) 参数数据段，段标识符为p 。参数数据以自由格式存放，它的第 一个域总是含有实体类型号。参数数据记录在卜6 4 列，第6 5 列 为空格，6 6 7 2 列存放本参数所属实体的目录条目第一行的序号。 每个实体都规定参数的结束要定义两组参数。 ( 5 ) 结束段，段标识符为t 。该段只有一行，划分为1 0 个域，每个域 8 列，它是文件的最后一行。 2 4b c g c o n t r 0 1 b a r 界面库 b c g c o n t r o l b a r n 们是一个基于m f c ( 微软基础类库) 的扩展库，它向程 序员提供了一些酷似m i c r o s o f tx p 2 0 0 0 o f f i c e2 0 0 3 和m i c r o s o f tv i s u a l s t u d i o n e t 的丰富界面。b c g c o n t r o l b a r 库由大约1 5 0 多个经过精心设计、 测试和具有完备文档的m f c 扩展类构成。这些类可以很容易的应用于程序， 为软件开发人员节省大量的开发和调试时间。 b c g c o n t r o l b a r 专业版的扩展库，包含了大量高级界面，比如自动隐藏 窗体、可分离的表窗口、托拽的时候能够显示贴靠控件和工具栏的内容，提 供可分离的快捷栏、制表工具栏、语法检验和i n t e l l i s e n s e s t y l e 支持的文本 控件、完全的平面视觉等等。除了与m f c 兼容的控制栏的执行部分，该库 的其它结构几乎都是由程序员自己设计的。大部分新的系统特性都是由库的 内核自动激活和管理的。 l o 浙江大学硕士学位论文第2 章相关技术 2 5 小结 本章介绍了系统开发中用到的相关技术和工具库，其中i g s 格式是鞋楦 三维文件通用的描述格式，o p e n g l 图形接口用于系统中鞋楦三维图形的渲 染，a d o 技术则是访问服务器数据库的接口，b c g c o n t r o l b a r 库支持美观的 系统用户界面开发。 浙江大学硕士学位论文 第3 章系统架构 第3 章系统架构 3 1 两种架构 c s ( 客户服务器) 和b s ( 浏览器服务器) 作为当前流行的两种系统架构， 在软件开发领域有着广大的市场和程序员群体，下面将分别介绍两种架构技术并 比较两者之间的优点和缺点。 3 1 1c s 架构 c s 是英文“c 1 l e n t s e r v e r 的缩写，即客户机n 务器架构。在这种 架构下，可以充分利用两端硬件配置的不同，将系统功能合理分配到客户端 , i n n 务器端实现，从而有效降低系统的网络通信开销。目前，大多数软件系 统都采用了c li e n t s e r v e r 形式的两层结构1 ，其典型的架构如图3 1 所示。 客户机 ， 图3 1c s 架构示意 经典的c s 体系架构虽然采用了开放模式，但这只是系统开发一级的开 放性，在特定的应用中无论是客户端还是服务器端都还需要特定的软件支 持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，c s 结构的软件需要针对不同 的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代很快，所以采用 浙江大学硕士学位论文第3 章系统架构 这种架构的系统维护升级比较麻烦。 1 、c s 架构的优点 ( 1 ) 服务器负担比较轻。最简单的c s 架构的数据库应用程序由两部 分组成，即客户端程序和数据库服务器程序，也就是通常所说的前台程序与 后台程序。当操作员启动服务器程序后，服务器就随时等待响应客户程序发 来的请求；客户应用程序运行在客户机上，当需要对数据库中的数据进行任 何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程 序将会根据设计好的规则做出应答，返回结果，这样就降低了服务器的负荷。 ( 2 ) 数据库对于客户较为透明。在数据库应用中，数据的储存管理功 能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，可以把跟服务器数据 库打交道的事情提交给服务器程序去完成，客户机只需要向服务器提交自己 的请求和接受返回来的数据。例如编号唯一性、访问者权限、必须有客户才 能建立订单这样的规则，所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是 “透明 的，他们不必琢磨后面的过程，就可以很轻松完成自己的工作。在 客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小 ，只是把麻烦的事情 交给了服务器和网络。 2 、c s 架构的缺点 ( 1 ) 软件开发成本高，维护代价大。首先，采用c s 架构，要选择适当 的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”，使分布于两地的数据同步 完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据 库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时的数据同步，就 必须在两地间建立实时的通信连接，保持两地的数据库服务器在线运行u 。 网络管理人员既要对系统服务器维护管理，又要对客户端软件进行维护和管 理，需要耗费大量的人力、财力。 ( 2 ) 传统的c s 架构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版 本的软件，由于产品的更新换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需 要。在j a 、，a 这样的跨平台语言出现之后，b s 架构更是猛烈冲击c s ，并 浙江大学硕士学位论文第3 章系统架构 对其形成威胁和挑战。 3 1 2b s 架构 b s 是英文“b r o w s e r s e r v e r ”的缩写，即浏览器服务器架构。它是随 着互联网技术的发展，对c s 架构的一种改进或者变化。在这种架构下，客 户机只需要安装一个浏览器程序就可以和服务器进行通信，大部分事务逻辑 在服务器端实现，只有小部分事务逻辑在客户端实现，形成所谓三层结构副。 因此，b s 架构能够大幅减轻客户机负荷，降低软件维护与升级的成本和工 作量，从而降低了用户的总体成本。以目前的技术看，局域网建立b s 结构 的网络应用，并通过i n t e r n e t i n t r a n e t 模式下数据库应用，相对易于把握、 成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地 点，以不同的接入方式( 比如l a n ，w a n ，i n t e r n e t i n t r a n e t 等) 访问和操作 共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也 很安全。在j a v a 这样的跨平台语言出现之后，b s 架构管理软件更是快捷、 方便和高效。其典型的架构如图3 2 所示。 浏览器 图3 2b s 架构示意 1 4 浙江大学硕士学位论文第3 章系统架构 1 、b s 架构的优点 b s 架构最大的优点就是可以随时随地进行操作而不用安装任何附带的 软件。只需要一台能联网的电脑即可，省去了客户端维护的开销。系统的扩 展性强，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用 了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证后，不需要人的参与，系 统可以自动分配给用户一个账号进入系统。具体来讲，有以下几个方面： ( 1 ) 维护和升级方式简单。当前，软件系统的改进和升级越来越频繁， b s 架构的产品明显体现着更为方便的特性。b s 架构的软件只需要管理服 务器就行了，所有的客户端只是浏览器，不需要做任何的维护。无论用户的 规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操 作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实 现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖 是将来信息化发展的主流方向。今后，软件升级和维护会越来越容易，而使 用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见 的，惊人的。因此，维护和升级革命的方式是“瘦”客户机、“胖”服务器。 ( 2 ) 成本较低、选择范围较大。微软的w i n d o w s 系统在桌面电脑上几 乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上w i n d o w s 并不 是处于绝对的统治地位。现在的趋势是凡使用b s 架构的应用管理软件， 只需安装在l i n o x 服务器上即可，安全性很高。所以服务器操作系统的选择 是很多的，不管选用那种操作系统都可以让大部分人使用w i n d o w s 作为桌面 操作系统电脑不受影响，这就使的最流行免费的l i n u x 操作系统快速发展起 来，l i n u x 除了操作系统是免费的以外，数据库也是免费的。 2 、b s 架构软件的缺点 服务器的负担比较重。由于b s 架构管理程序软件只安装在服务器上， 网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器 ( s e r v e r ) 端完全通过w w w 浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端 ( b r o w s e r ) 实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件 浙江大学硕士学位论文第3 章系统架构 维护。但是，应用服务器运行数据负荷较重，旦发生服务器“崩溃 等问 题，后果不堪设想。所以，许多企业都备份有数据库存储服务器，以防万一。 3 2 两种架构的比较 3 2 1 技术上的对比 c s 架构软件分为客户机、服务器两层，客户机并不是没有处理能力的 终端设备，而是具有一定的数据管理能力，通过把应用软件的计算和数据合 理地分配在客户机和服务器两端，可以有效地降低网络通信量和服务器运算 量。