（计算机应用技术专业论文）基于校园网的学费管理和财务查询系统.pdf

摘要 随着我国高等教育体制改革的深入，建设基于校同网的网络财务系统已经成 为校园信息化建设和高校财务工作的一项重要课题。“基于校园网的学费管理和财 务查询系统”的设计开发是这一课题的一个有机组成部分。 “基于校园网的学费管理和财务查询系统”用面向对象技术和结构化技术相 结合的方法l 垃计了一个能适应高校学费管理需要的c i i e n t s e r v e r 结构的学费管 理系统：用a s p + a d o 的模式设计了一个基于校园网的财务查询系统，并将 c l i e n t s e r v e r 结构的学费系统转换为适合在校园网环境下使用的b r o w s e r s e r v e r 结构学费系统，作为财务查询系统的一个子系统；在此基础上提出了一个基于校 园网的网络财务系统模型：通过对“基于校园网的学费管理和财务查询系统”的 安全体系建设技术的研究，探索实现基于校园网的网络财务系统安全体系建设的 技术途径。 本论文介绍了“基于校园网的学费管理和财务查询系统”的设计开发的理论 基础、软件结构、采用的技术方案和一些关键的技术细节。对应用系统安全策略 的设计思路、系统安全体系建设可采取的措施做了比较详细的阐述。 关键字校园网学费管理系统安全体系网络财务系统 a b s t r a c t w it ht h ed e v e l o p m e n to fo u rc o u n t r y sr e f o r mo ft h ea d v a n c e de d u c a t i o n a l s y s t e m ，i t h a sb e c o m ea n i m p o r t a n tp r o j e c t o ft h e c a m p u s i n f o r m a l i o n c o n s t r u c t i o na n dt h ec o l l e g ef i n a n c i a lw o r kt os e tu pt h en e t w o r kf i n a n c i a l s y s t e mb a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r k t h ed e s i g na n dp r o g r a m m i n go ft h e t u i t i o n m a n a g e m e n t f i n a n c ei n q u i r ys y s t e mb a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r k i so n eo f t h eo r g a n i cc o m p o n e n t so ft h i sp r o j e c t t h ed e s i g na n dp r o g r a m m i n go ft h e t u i l i o nm a n a g e m e n t f i n a n c i a li n q u i r y s y s t e mb a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r k h a se x p e r i e n c e dt h ef o l l o w i n gs t e p s ： f i r s t l y ，at u i t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m o fc i l e n t s e r v e rs t r u c t u r ei sf i n i s h e d ， w h i c hi sd e s i g n e dw i t ht h ec o m b i n e dm e t h o do fo b j e c t o r i e n t e dt e c h n o l o g ya n d s t r u c t u r et e c h n o f o g y ，t h i sp e r f e c ts y s t e mm e e t st h ed e m a n do ft h ec o l l e g e t u i t i o nm a n a g e m e n t s e c o n d l y ，a f i n a n c ei n q u i r ys y s t e mb a s e do nt h ec a m p u s n e t w o r k i sf i n is h e d ，w h i c hi sd e s i g n e dw i t ht h ea s p + a d om e t h o dt h et u i t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m s s z r u c t u r eh a sb e e nt r a n s f o r m e df r o mc 1i e n t s e r v e rt o b r o w s e r s e r v e ra sas u b s y s t e mo ft h ef i n a n c ei n q u i r ys y s t e m l a s t l y am o d e l o fn e t w o r kf i n a n c es y s t e mb a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r kh a sb e e np r e s e n t e d b ys t u d y i n gt h es e c u r i t yt e c h n o l o g yo ft h e t u i t i o nm a n a g e m e n t f i n a n c e i n q u i r ys y s t e mb a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r k w et r yt os e a r c hf o raw a yt o r e a li z et h en e t w o r kf i n a n c es y s t e mo nt h eca i l l p u sn e t w o r kp l a t f o r m t h i sp a p e rh a sa ni n t r o d u c t i o no ft h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o na n ds o f t w a r e s t r u c t u r e w h i c hb e l o n g st ot h e t u i t i o nm a n a g e m e n t f i n a n c ei n q u i r ys y s t e m b a s e do nt h ec a m p u sn e t w o r k i ta l s oh a sag e n e r a l i z a t i o no fs o m et e c h n i q u e s i nh o wt oi m p r o v et h ea p p l i c a t i o na n dt h ep bp r o g r a m m i n gs k i l l s ，a sf o rt h e d e s i g n i n gt h o u g h to ft h es e c u r i t yt a c t i ca b o u tt h ea p p l i c a t i o n ，t h ep a p e r a l s oh a sa ne x p l i c i ta c c o u n t k e yw o r d s ：c a m p u sn e t w o r k s e c u r i t ys t r u c t u r e t u i t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m n e t w o r kf i n a n c e s y s t e m 第一章序言 1 1c e r n e t 和校园网简述 进入八十年代以来，世界上几乎所有发达国家都相继建成国家级的教育和科研 计算机网络，并相互连接加入i n t e r n e t 。这种教育和科研计算机网络加快了信息 传递速度，为教师、学生和科研人员提供了一个全新的网络计算环境，从根本上改 变了他们之间的信息交流、资源共享、科学计算和科研合作的方式成为这些国家 教育和科研工作最重要的基础设施，促进了这些国家教育和科研事业的迅速发展。 我国i n t e r n e t 发展比较晚，1 9 9 3 年底，原国家计委、国家教委联合提出建陵 中国教育和科研计算机网( c e r n e t ) ，1 9 9 4 年儿月，原国家计委正式批复立项， 指出c e r n e t 的建设目标是“利用先进实用的计算机技术和网络通信技术，实现 校园网间计算机连网和信息资源共享，并与国际学术计算机网络互连。建立功能齐 全的网络管理系统。通过项目的建设，探索出符合国情的、先进的、能覆盖全国教 育和科研机构的计算机信息网络的实蘑方案，并提出综合配套的技术保证、管理规 范和政策建议。”可见，在c e r n e t 的建设目标中，明确指出校园网络在c e r n e t 建 设中的重要地位c e r n e t 芷是以各个校园网络为基础，互连而成的。 经过几年的建设，c e r n e t 得到了飞速的发展。目前与c e r n e t 联网的教育和科 研机构已经超过5 0 0 个，遍布中国大陆7 0 余个城市，覆盖所有的省会城市“ ，成 为中国大陆规模仅次于c h i n a n e t 的第二大主干计算机网、我国教学科研的重要基 础设施。从中国网络互联中心的统计分析来看，中国互联网用户的年龄分布主要为 2 0 4 3 0 岁，其中学生和教育工作者占了相当的部分n 】。因此c e r n 盯的发展也对中 国互联网的发展起到了重要的作用。 随着c e r n e t 的建设和发展，计算机网络在资源共享等方面优势的日益显现， 我国各个高校甚至部分中小学都掀起了建设校园计算机网的高潮，许多高校都意识 到没有一个遍布全校并与i n t e r n e t 连接的校园网的大学，绝对称不上是一个现代 化的大学。纷纷投入大量的人力、物力、财力建设覆盖全校的校园网，使之成为学 校教学、科研和管理的主要基础设施，并连入c e r n e t 。 但是，校园网的建设，不仅要在硬件设施上加大投入力度，建设一个稳定、快 速、开放、易扩充的网络平台，更要注重校园网的信息建设，建成一个具有丰富、 翔实的信息资源的共享环境。尤其是在校园网硬件平台达到一定层次，具备一定的 规模之后，研究如何将现有的管理信息系统移植到这一平台之上，并开发一些与之 相适应的信息系统，利用这一遍布学校的信息基础设施更好地为学校的教学、科研、 第4 页 管理服务，已经成为学校教学、管理改革和校园网建殴的主要任务。 1 2基于校园网的学费管理和财务查询系统开发的意义 一、建立基于校园网的财务网络的必要性 随着我国社会主义市场经济体制的建立和完善，我国的教育体制，尤其是高等 教育体制，必须进行相应的改革。逐步建立政府宏观管理，学校面向社会自主办学 的新体制”】，建立健全财务规章制度、规范高校财务管理工作已成为高等教育体制 改革的内在要求。t 9 9 7 年1 月1 日起实旌的高等学校财务制度规定了规模较大 的学校财务管理体制实行“统一领导、分级管理”的模式o ，再次明确学校财务处 ( 室) 是学校的一级财务机构o 。学校内部的后勤、科技开发、校办产业及基本建 设等部门的财务机构只是学校的二级财务机构其财会业务接受学校财务处( 室) 的统一领导 ”。 目前，大部分高等学校各级财务部门虽已实现会计电算化，建立了适台自己使 用的小型财务局域网，但全校财务部门并没有组成一个完善的安全的财务网络，学 校财务处对各二级财务部门财会业务的监督、审查还停留在只能审查财务报表的管 理层次上。这种静态的、事后的管理模式已经不能适应高等学校财务制度改革的需 要了，构筑一个覆盖全校各级财务部门的安全的财务网络，将全校各级财务部门的 小型局域网连接起来，有助于规范财务行为，加强财务管理，提高资金使用效益； 有助于优化资金配置，使财务管理与学校其他管理工作相适应，为高等学校事业的 发展提供财力保障和管理支撑。 利用校园网的技术、资源优势，用较少的资金，将分散的财务局域网络连接起 来。建立基于校园网的网络财务系统，便学校财务处能及时了解各二级财务部门的 财务和资金运作情况，实时地、动态地管理各个二级财务机构的财会业务，真正实 现“统一领导、分级管理”的财务管理模式，是高校财务管理体制的发展方向，也 是校园网开发应用以及学校信息化建设的重大课题之一。 基于校园网的财务网络建设是涉及到多个部门的一项综合性工程，本课题从基 于校园网的学费管理和财务查询系统的设计出发，探索建设基于校园网的网络财务 系统的技术途径、可采取的安全策略。 二、开发基于校园网的学费管理系统的背景 随着我国高等教育体制改革的进一步深入，从1 9 9 6 年起，各个高校都先后实 现并轨招生，学生接受高等教育都必须自己承担一部分教学费用。学生学费收入 已经成为高校预算外资金来源的重要组成部分。例如：中南工业大学学生人数已经 第5 页 超过万人，每年学费收入亦超过千万元。随着国家招生规模和学校办学规模前进一 步扩大，学生人数的进一步增加，学生高等教育费用的上涨，学生负担的培养费比 例的逐步增大，学校学费收入还会大幅度增加。如何及时准确地收缴、管理好这一 笔资金，使之更好地为学校建设服务，已经成为高校财务部门面临的重大课题之一。 目前我国高等院校的学费收缴主要有以f 方式： 收取现金 这是传统的学费收缴方法。每学年度第一期开学由学生向学校财务处缴纳现金 作为其学费。这种方式直接面对学生，可以实时开具学费发票，但由于学生越来越 多，开学时间往往不一致，要求所有学生在规定时间内全部到财务处或其它指定地 点交纳学费，无论是安全性还是可操作性上，都有不少问题，而且工作量特别大。 银行代收学费 学校在指定银行开设学费收缴专门帐户，在学校规定时间内，学生自行向指定 银行指定帐户交纳学费形式不限。这样，学生可以采取到银行交现金的方式交纳 学费，也可以通过银行电子汇兑系统，在异地将学费汇到学校指定的银行帐户。到 了银行交费截止日期，学校和银行进行学费帐户余额和学生交款明细的核对，核对 无误后，再向在银行交纳学费的学生出具发票。其余避来按时交费的学生则到学校 ( 财务处) 交纳现金。 与直接收取现金方式相比，通过这种方法，学校可以将大部分学生交纳学费的 工作改由银行承担，分散了学费收取的工作量；银行可以增加储蓄，而在一个较长 对间范屡肉代牧学费。工作量增加不大：学生可以通过电子汇兑等镘行电子货币化 形式来交纳学费，更加安全、快捷，所以，这种方式得到各方的支持和赞同。 但该方法也存在着事后核对工作量大，学校对银行代收学费部分缺乏合理监督 措施等不足之处，而且，不适合于新生收费：新生录取到入学的时间比较短，并且 还存在一些诸如体检费、爵具费等代收费用的数目和金额无法确定等不确定因素， 无法通知学生按要求将应交费用足额、及时交到指定银行，学生学号等信息不确定 也为学校和银行的学费核对工作带来困难。 我校从1 9 9 7 年对老生学费收缴实行这一方法以来。在学校教务部门和银行的 大力协助配合下，取得了可喜的成绩，得到学生家长的支持，1 9 9 8 - - - 1 9 9 9 学年度在 规定时间内( 7 - - 1 0 月) 通过电子汇兑或到指定银行交现金方式交纳学费的学生人 数超过9 0 ，改变了以前每年第一学期一开学，学校财务处及各院系学生干事、教 务干事全体动员，收缴学生学费的状况。工作效率大大提高，劳动强度大大降低。 湖南卫视就我校学费收缴方法改革取得的成绩做了专门采访，许多兄弟院校也多次 前来学习。但这一成绩的取得，离不开财务处全体同志的努力和银行的支持，尤其 是在进行将每一张银行到帐通知单具体落实到每个学生等事后核算工作时，几乎动 第6 页 员了财务处一半的人力。 学校每年新生入学一般都是采用现场多个部门集体办公、一条龙服务的形式， 在新生报到期间，财务处也必须现场收取学费和其他代收费用。以前新生学费和各 项代收费用部是现场手工开票收取，不仅劳动强度大，学费收取的信息不能实时汇 总，也容易因标准不清楚而错收、少收或多收，而且手工方式的事后核算工作量非 常大给欠费学生的学费催交、代收费用的拨转工作带来了很大的困难。 。 实际上，学校学生学费的收缴方式一般不限于一种，有些学校还采取了银行代 扣等形式但不管采用哪种收费方式，关键是要有一套先进的规章制度、管理办 法和与之相适应的学费管理软件。这种学费管理软件应该具备以下功能： 具备齐全的数据接口 能提供与教务处的数据接口，批量装载学生信息。 能提供与银行的数据接口，生成学生应交学费数据报盘，批量装载银行交费数 据并能将已交费用分解为学费和住宿费。 能提供数据转换的数据接口，完成数据备份、批量更新等操作。 具备灵活的报表功能 具备实时和批量打印发票的功能 具备较完善的安全管理体系 具备较强大的查询功能 具备较高的安全性 学费的收缴需要学校教务部门、院系的教务干事等多个部门的配合也涉及到 代收费用的相关部门和学生的学籍管理，因此，需要经常对学费信息进行查询，提 供各种学费报表；通过银行交纳学费的学生、学生家长也希望及时查询学生的学费 交纳信息：这就使得学费信息象其它财务信息( 如职工工资、职工公积金、项目帐 等) 一样，需要一个媒体来提供信息发布、查询功能。 三、开发的意义和推广前景 本课题不仅要设计出一个功能完善的学费管理系统，还将在我校校园网的平台 上，利用i n t e r n e t 的一些先进技术将w e b 与数据库结合起来，开发一个基于校 园网的学费管理系统，大大提高学校学生学费的核算、管理功能。同时，将学费信 息及其它财务信息放到w e b 服务器上，提供各种查询功能，实现基于校园网的耍于务 查询。重点是探索网络财务系统安全建设的技术途径。 本系统还可进一步加以扩充，实现与银行的网络连结后，还可对指定帐户资金 流转情况进行实时查询、调度。实现与学校相关部门的连接后，可实现基于校园网 的工资核算、财务报表编制等功能，进而建设成为一个网络财务系统。 第7 页 据所掌握的资料分析，目前国内学费管理软件尚不具备这种功能，一些基于 i n t e r n e t i n t r a n e t 的财务软件，如用友1 9 9 8 年推出的u f e r p 系列财务软件 _ ” ， 由于数据存储和数据传输的安全性、可靠性、保密性方面的原因，也没有实现建立 完全运行于i n t e r n e t 环境之中财务管理系统的目标。 所以，开发基于校园网的学费管理系统和财务查询系统，不仅将使高校学费管 理跃上一个新台阶，也是改革传统的会计核算系统，建立完全运行于i n t e r n e t 环 境之中的财务系统的有益尝试。本课题的立意引起了省工商银行有关部门的兴趣， 学校财务处对课题的开发在资金、设备等方面给予了大力支持。 1 3 系统框架 在当今信息社会，数据库应用系统开发是信息系统开发的主流，随着计算机技 术与网络技术( 特别是i n t e r n e t 技术) 突飞猛进地发展，m i s 系统平台结构正历经 着巨大的革新。纵观整个m i s 系统平台的发展过程，共产生了4 种结构：主机终 端结构、文件服务器结陶( f s 结构) 、客户机服务器结构( c s 结 句) 、w e b 浏 览器服务器结构( b s 结构) 。 主机终端结构由于硬件选择有限，硬件投资得不到保证，已被逐步淘汰。而文 件服务器结构只适用小规模的局域网，对于用户多、数据量大的情况就会产生网络 瓶颈，特别是在互联网上不能满足用户要求。c s 结构是从8 0 年代逐渐成长起来 的，发展到现在已经非常成熟。而随着i n t e r n e t 席卷全球以w e b 技术为基础的b s 结构正日益显现其先进性，但比之c s 结构仍不太成熟，两种结构各有优劣。 具备以下特点的子系统比较适合于采取c s 结构：( i ) 安全性要求高；( 2 ) 要 求具有较强的交互性；( 3 ) 使用者范围小、地点固定：( 4 ) 要求处理大璧数据。 具备以下特点的子系统比较适合于采取b s 结构：( 1 ) 使用范围广，地点灵活： ( 2 ) 功能变动频繁；( 3 ) 安全性、交互性要求不高。 由于学费的管理、核算需要出具大量的报表，交互性强，需要比较强大的客户 端表示逻辑，而且主要是由主管财务人员使用窖尸端用户数量、使用地点可以控 制。另外，新生收费场所是不周定的需要临时架设一个小的局域网，选用一台笔 记本电脑作为新生收费的现场服务器更加方便，而笔记本电脑的功能有限，远不如 专用服务器强大，必须将许多事务处理逻辑分散到各个客户端，以充分利用网络资 源，减轻服务器的负载，提高服务器处理速度和效率。所以，学费管理系统采用两 层的c s 结构。 而学费、工资、公积金等需要向学校教职工和学生发布的信息，由于面对的是 校园网甚至外部网络的用户，客户端是不确定的，客户只关心与自己有关的部分信 第8 页 息客户端的表示逻辑相对比较简单，所以应采用b s 结构，将系统用户认证和查 询服务等事务处理逻辑集中在w e b 服务器端，免去了客户端的管理，有利于系统的 变更升级和管理维护。 c s 结构学费管理系统 图i 1 系统框架示意图 内部网 j 周边网 j 外部网 图1 2 系统拓扑结构示意图 综上所述，该系统采用如图1 1 示的c s 结构和b s 结构相结合的框架结构。 拓扑结构如图1 2 所示，系统中设置两个防火墙f 1 、f 2 ，将整个开放的系统划 分为内部网、周边网和外部网三大部分，为内部网( 实际的财务局域网) 提供两道 屏障，阻止来自外部网络的攻击。 这种结构可以使整个财务系统得到比较安全的保护。具体的内容请参阅第四章 系统安全体系建设。 第9 页 第二章开发环境和技术 2 1c 1ie n t s e r v e r 结构和b r o w s e r s e r v e r 结构 一般来说，数据库应用系统都由以下三部分组成7 “】 4 6 ： 显示逻辑部分( 表示层，p r e s e n t a t i o n ) ：实现与用户的交互。 事务处理逻辑部分( 功能层，b u s i n e s sl o g i c ) ：进行运算和数据的处理 数据处理逻辑部分( 数据层，d a t as e r v e r ) ；完成对数据库中的数据查 询、修改、更新等任务。 作为目前应用最广泛的两种数据库应用系统模型，c l i e n t s e r v e r 结构( c s 结 构) 和b r o w s e r s e r v e r 结构( b s 结构) 对这三个部分的实现策略是不同的。 显示 事务 请求 数据 卜一一 逻辑 处理 处理 r 数据库 h - 一 逻辑 j t 逻辑 一1 响应 客户机服务器 图2 1 两层c s 数据库应用系统结构 如图2 1 示，两层的c s 结构应用系统常被设计为两层模式川：显示逻辑和事务 处理逻辑放置在客户端，数据处理逻辑和数据库放置在服务器端服务器端的任务 相对较轻，形成“胖客户机瘦服务器”形式。 ，、 请求 事务 请求 数据 _ 瀛显示 处理处理 一 逻辑 逻辑 响应 逻辑 l 、 响应 浏览器w e b 服务器数据库服务器 ( 第一层)( 第二层)( 第三层) 图2 2 三层b s 数据库应用系统结构 如图2 2 示，b s 结构把表示层、功能层、数据层分割成三个独立的单元” ，将 c s 结构中客户端的事务处理逻辑部分独立出来，构成w e b 服务器，客户端仅包含系 统的显示逻辑形成“瘦客户机胖服务器”的模式。 b s 是一种由传统的二层c s 结构发展而来的三层c s 结构在i n t e r n e t i n t r a n e t 上应用的特例，本质上仍然是“请求驱动”模式：客户应用程序仅发送 第1 0 页 服务请求所有数据处理都由服务器完成，处理结果发回客户应用程序，服务器进 行的工作对客户应用程序是完全透明的。 l 、 c s 结构的优点主要表现在以下几个方面”j ： 交互性强。 在c s 结构中客户端有完整的应用程序，出错提示、在线帮助等功能非常强大。 提供了更安全的存取模式。 c s 结构是配对的点对点的结构模式，客户端的软件只能和对应的服务器连接， 在c s 结构的平台上可采用适用于局域网、安全性比较好的网络协议( 如n e t b e u i 协 议) ，系统相对封闭，安全性可以得到较好的保证。 处理速度更快 由于c s 结构在逻辑结构上b l b s 结构少一层，对f 相同的任务，c s 结构完成 的速度比b s 结构的要快，这使得c s 结构更利于处理大量数据。 实时处理功能很强 c s 结构的应用逻辑在客户端实现，有很强的实时处理功能，构更加适合于大 批量数据处理。而f i c s 结构的点对点的模式，便于在客户端提供强大的在线帮助。 2 、b s 结构优点主要表现在以下几个方面川： 简化了客户端 扩展工作站点无需再象采用c s 结构时那样要在客户端安装专用的客户应用程 序，而只需在客户端安装一个通用的浏览器软件即可。 筒化了系统的开发和维护 b s 的所有的功能都在w e b 服务器上实现，这使开发和维护的工作大为减轻。 简化了客户的操作使用 客户端只是一个简单易用的通用浏览器软件，浏览器软件提供了统一、友好并 且易用的界面。使用者无需培诩，就可以宣接使用。 特别适合于网上信息发布。 由于b s 结构所使用的是w e b 技术，所以特别适用于网上信息发布，这使得传 统的m i s 的功能有所扩展。8 s 结构解决了c s 应用中存在的客户端跨多平台的问 题，客户端通过浏览器可以访问多个应用服务器；而基于c s 结构的系统中，一个 客户机要访问多个服务器就必须配置多个客户端软件。 可见，这两种结构各有所长，“基于校园网的学费管理和财务查询系统”综合 采用了这两种结构：对包含大量数据交换的学费管理子系统保留c s 结构，而在以 数据查询为主的财务查询子系统中使用b s 结构。 第t i 页 2 2 m ss q ls e r v e r 数据库系统 一、简介 m ss 。ls e r v e r ( 以下简称s q ls e r v e r ) 是一种c s 结构的r d s m s ，能与w i n d o w s n t 有机结合，提供基于事务的c s 结构信息管理方式，以面向p c 级服务器、性能 价格比高、维护方便和开放式结构而著称。具有以下的特点一 m ： 1 、采用基于多线程的c s 体系结构。 装入s q ls e r v e r 时。仅仅启动一个进程，每次用户登录，都被赋予一个线程。 线程可以视为一个管道，用户的查询和指令都是通过它传送到数据库和操作系统 的，所以这种结构需要的资源比多进程结构少得多。 2 、高稳定、高性能设计 s q ls e r v e r 使用的本地v i n 3 2 操作线程运行在自己的保护内存空间，一旦毁坏 后不会给整个应用程序造成故障，n t 能够俘获这个线程，并把它隔离。 完全3 2 位的结构，可充分利用w i n d o w sm 操作系统的优势。支持对称多处理 器( s m p ) 结构，可动态平衡处理器之间任务量，保证处理器硬件的可伸缩性。 支持最大2 g b 的内存和若干t b 的硬盘。 支持o d s c 服务：支持联机分析处理( o l a p ) 和数据仓库。 3 、合理的安全体系 既支持与w i n d o w sn t 集成方式的安全机制。又能自己管理数据库用户。 4 、系统管理先进，支持图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。 5 、强壮的事务处理功能，能采用各种方法保证数据的完整性，包括： 系统故障时事务自动的前翻后翻恢复能力 自动的死锁检测和处理能力。 两阶段事务提交能力保证在多服务器上的事务完整性。 6 、支持存储过程和触发式过程这些过程与数据一道保存在数据库中。 二、s q ls e r v e r 体系结构概述 s q ls e r v e r 的体系结构属于典型的c s 结构，它还提供一些结构化体系结构来 隐藏其内部技术细节简化应用程序的开发、维护和管理。这些结构可归纳为： 1 、通信体系结构： s q ls e r v e r 利用如图2 3 所示的一种层次化的通信体系结构来隔离应用程序和 下层的网络和协议，这种结构可以使应用程序在不同的网络环境中运行。 s 。ls e r v e r 的通信体系结构中包含的组件分别说明如下： 第1 2 页 应用程序：应用程序是用数据库应用编程接口( a p i ) 或对象模型来开发的。 应用程序并不必知道下层用于与s q ls e r v e r 通信的网络协议。 数据库接口：应用程序利用数据库接口向s q ls e r v e r 发送请求或通过数据库 接口接受s q ls e r v e r 返回的结果。数据库接口可以对结果进行预处理。 网库( n e t l i b r a r y ) ：网库是一个通信软件组件，它对数据库请求或处理结果 进行封装，目的是可以在适当的网络协议下传输这些数据。客户和服务器可同 时使用多个网库，但必须使用相同网库才能进行通信。 开放数据服务：开放数据服务在服务器网库和基于服务器的应用程序之间充当 接口。它负责网络的连接，将客户请求传递给s q ls e r v e r 处理，把结果和应答 返回给s q ls e r v e r 客户。它还能自动监听服务器上所安装的所有网库。 图2 3s 母ls e r v e r 通信体系结构 2 、数据访问体系结构 应用程序使用数据对象接口或应用程序编程接口( a p i ) 来访问s o ls e r v e r 。s q l s e r v e r 支持低层固有的a p i ，也支持易用的数据对象接口。图2 4 列出了s q ls e r v e r 支持的主要数据库接口。 卜艨知甲甲 f 耋笔霎言 三主三二 _ 喃i 编捍棒口i 竺竺里呈ij ! 里呈! i 图2 4s q ls e r v e r 支持的数据库接口 数据对象接口：数据对象接口是对数据库a p i 的一种优化( 简化) ，比a p i 容 易使用，但没有提供a p i 的全部功能。 第1 3 页 a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 是o l ed b 的数据对象接口，它将o l ed ba p r 封 装在一个能降低开发和维护开销的、被简化了的对象模型中。 r d o ( r e m o t ed a t ao b j e c t ) 是o d b c 的数据对象接口，映射并封装于o d b ca p i 。 应用编程接口：数据库a p t 定义应用程序连接到数据库并将命令传递给该数据 库的方法。使用数据库a p i 可以更好地控制应用程序的行为和性能。 s q ls e r v e r 本地支持以下数据库a p i ： o l ed b 是一个基于组件对象模型( c o m ) 的数据访问接口，它既可以与关系 数据库( 如s o ls e r v e r ) 也可以和非关系数据源( 如全文索引或一个电子邮件库) 配合。o l ed b 利用供应商提供的程序来访问特定数据源，通过o d b c 的o l ed b 提供 程序，可以用o l ed b 访问任何o d b c 数据源。 o d b c 是一个调用级接口，它直接访问s q ls e r v e rt d s 协议，利用驱动程序 实现对指定数据源的访问。 2 3o d b c 技术 一、o d b c 的基本思想与特点“ m 。1 0 d b c 的基本思想就是“数据库驱动”的思想：安装不同韵d b m s 驱动程序后，就 可以用相同的s q l 语句在不同的d 删s 上进行相同的操作而且无需预编译。 0 d b c 为应用程序提供了一套高层调用接口规范和基于动态连接库的运行支持环 境。使用o d b c 开发的应用程序通过标准o d b c 函数和s q l 语訇访闯数据库，底层操 作由数据库驱动程序完成。所以，这种应用程序具有很好的适应性和可移植性，并 具备同时访问多种数据库系统的能力，克服了传统数据库应用程序的缺陷。 概括起来，o d b c 具有以下特点： 使用户程序有很高的互操作性相同的目标代码适用于不同的d b k s ： o d b c 的开放性，为程序集成提供了便利，为c s 结构提供了技术支持。 将应用与底层网络环境及d b m s 分开，只需知道数据库、数据表和有关的数 据项( 字段) 就可以开发应用程序，降低了开发和维护的难度。 提供了一个开放的、标准的与各种结构化类型数据库连接的方法。 2 、o d b c 的体系结构和实现1 1 1 1 3 】 如图2 ，5 所示，o d b c 是依靠分层结构来实现的，这保证了其标准性和开放性。o d b c 规程为应用层的开发者和用户提供了标准的函数、语法和错误代码等：驱动程序管 理器在w i n d o w s 中是一个动态连接库i i p o d b c d l l ；驱动程序层可由微软、d b m s 厂商 或第三方开发商提供，但必须符合o d b c 规范，例如，对于o r a c l e ，是o r a 6 w i n d l l ， 对于s q ls e r v e r 它是s q l s r v r d l l 。 第1 4 页 各层功能作用简述如下： 应用程序层( a p p l i c a t i o n ) ： 建立终止数据源的连接( s q l c o n n e c t s 0 ld i s c o n n e c t ) 向数据源发送s q l 请求( s q l e x e c d i r c t 或s q l e x e c u t e ) ： 对s q l 请求的结果定义存储区和数据格式： 请求结果：处理错误；如果需要，把结果返回给用户： 对事务进行控制请求执行或回退操作( s o lt r a n s a c t ) 驱动程序管理器( d r i v e rm a n a g e r ) 主要作用是装入驱动程序 处理o d b c 初始化调用： 为每个驱动程序提供o d b c 函数入口点： 为o d b c 凋用提供参数和次序验证。 图2 5o d b c 体系结构 驱动程序( d r i v e r ) 驱动程序是实现0 d b c 函数和数据源交互的d l l ，对来自应用程序的o d b c 数调 用进行应答按照其要求执行以下任务： 建立与数据源的连接：向数据源提交请求；返回结果给应用程序； 在应用程序需要时，转换数据格式；将运行错误格式化为标准代码返回： 在需要时说明和处理光标( c u r s o r ) 数据源 数据源由用户想要存取的数据和与之相关的操作系统、d i g a s 及用于访i 、 d b m s 所 需的网络平台组成。 第1 5 页 2 4w e b 数据库技术 b s 结构最核心和关键的技术就是w e b 数据库及w e b 数据库访问技术m 卜锄 。 一、w e b 数据库 随着i n t e r n e t i n t r a n e t 的迅速发展，人们获取信息的手段和方式也发生了革 命性的变化，越来越多的人通过w e b 来获取所需要的信息。 w e b 虽然信息量大、辐射面广，便于信息发布，但缺乏管理。信息以文本或图 象文件的形式进行存储，所以，查询速度很慢、检索机制很弱，尤其是基于内容和 基于结构的信息检索。可以说，传统的w 曲服务器几乎没有数据管理功能。 数据库是信息存放的传统形式数据库技术经过几十年的发展，已经形成了一 套成熟完整的理论体系，并出现了一些成熟的数据库系统产品如s q l s e r v e r 、d b 2 、 o r a c l e 等。数据库系统能对大批量数据进行有序的、有规则的组织与管理只要给 出查询条件便能p 很z 快得到查询结果。但数据库技术结构严谨而灵活不足。 数据库技术特别适合于对大量的数据进行组织管理。而w e b 技术拥有良好的信 息发布途径。将二者结合起来，利用w e b 的超文本、超链接功能查询数据库，不仅 能大大扩展w e b 功能，满足用户对w e b 与数据库之间的动态信息交互的需求；也可扩 展数据库系统的使用范围，更好地利用原来这些数据库应用系统中宝贵的信息资 源。所以w e b 与数据库技术的集成- - w e b 数据库技术。成为当前数据库技术和w e b 应用研究的热点，b s 系统的关键技术。 二、w e b 数据库访问技术 1 5 】一( 2 4 】【3 3 】 w e b 数据库访问技术主要采用中间件实现，总的思想是采用中闯件熔二考“牯 合”起来。对w e b 浏览器和数据库服务器的变动都不大。 一些主要的w e b 数据库访问技术简述如下： 1 、c g i ( c o m m o ng a t e w a yi n t e r f a c e ，公共网关接口) c g ! 是w e b 服务嚣在谖耀外豁程序时的接口规范协议，它勰定了一套标准前参数 格式和环境变量。c g i 程序位于w e b 服务器与数据库服务器之间，它的作用是扩展w e b 服务器的功能，使之能够执行一些w e b 服务器本身不能完成的任务。 c g i 程序的跨平台性能极佳，可以移植到绝大部分的操作系统上。目前几乎所 有的w e b 藤务器均支持c g i 。而且c g i 及其技术发展最为成熟应用面也最广， 缺陷：运行速度非常慢。c g i 方式的进程本质使其效率不高。作为w e b 服务器外 部进程运行的c g i 程序与w e b 服务器之间的通信属于进程之间的通信，开销大、速度 第1 6 页 低。多个并发的相同请求出现时，w e b 服务器必须为每个请求分别建立进程，陷入 了重复准备地址空间、建立运行进程、回收空间、撤消进程的循环之中挤占了大 量的系统资源，使性能急剧下降。 可咀用任何语言编写c g i 程序，但必须了解c g i 规范、h t t p 协议s h w e b 服务器的 运作方式，所以编写c g i 程序比较复杂不易开发、不易维护、不易检错。 c g i 程序缺陷可以被直接、持续地访问，成为攻击系统的潜在工具，而且这种 安全缺陷还难以发现，所以c g i 程序是服务器脆弱性的根源之一。 2 、应用程序编程接口a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) a p i 是专用于编制w e b 服务器侧可执行程序扩展w e b 服务器功能的。a p i 与w e b 服 务器软件是一个有机整体，它常驻于内存之中，可以在多次请求时和数据库一直保 持连接。基于a p i 的应用程序也被编泽为动态连接库( d l l ) ，首次请求时调入内存 并常驻内存。以线程方式运行，可以访问服务器的进程和变量，省去了进程闻的通 信开销。线程的启停开销也很低，在重复和并发收到相同的请求时，其效率的改进 更加显著：所以w e ba p i 应用效率非常高。比传统的c g 方式在性能和灵活性这两个 关键方面都强大许多。 缺点：与特定的w e b 服务器相关，是各种w e b 服务器专用的，互不兼容。 a p i 技术解决了c g i 的低效问题，其代价是编程极为复杂、难度大。 目前主要的w e ba p i 有：i i s 的i s a p i 、n e t s c a p e 的n s a p i 、0 r e i l l yw e b s i t e 的 w s a p 等。前两种是使用最广泛的，它们对应的成品软件分别为i d c 和l i v ew i r e 。 3 、a d c ( a d v a n c e dd a t ac o n n e c t o r ，先进数据连接器) a d c 提供一个数据处理的a c t i v e xc o n t r o l ，通过o d b c 访问数据库。a d c 可将数 据库中多达数千笔的记录下载到用户端，在用户端直接做频繁的数据查询工作。也 就是说，a d c 的数据查询是在用户端的浏览器上进行的，它要求用户端浏览器支持 a c t i v e x 。这种方式大部分时间无须再与服务器连接，所以效率较高。适合于在l a n 、 i n t e r n e t 或i n t r a n e t 上做频繁的数据库访问查询。 4 、j a v a j d b c j a v a 语言具有简单、面向对象、平台无关、安全、支持多线程、可以在h t m l 文 档自动下载等特点，特别适合予网络应用，被称为网络编程语言。 ；d b c 是一个支持基a k s q l 功能的通用的a p i 其目的在于为j a y 雄序提供一个对 各种数据库的统一的访问接口。d b c 实现了j a v a 程序与数据库系统无缝连接，它在 不同的数据库功能模块的层次上提供一个统一的用户接口，为j a v a 程序员提供了独 立于特定的数据库系统而实现与网络数据库互连的方式。 ；d b c 访问数据库的过程是：用户通过浏览器从w e b 服务器上下载含有j a v aa p p l e t 的h t m l 页面，如果其中的j a v aa p p l e t 调用了j d b c ，则在客户端运行的j a v aa p p l e t 第1 7 页 直接与数据库系统建立连接，然后通过i o