（计算机应用技术专业论文）基于电子公文的电子资料交换研究与实现.pdf

西北工业大学硕上学位论文摘要 摘要 电子政务建设强调统一标准，互连互通。由于公文处理在政府办公事务中的 重要地位，电子公文交换就成了政府互连互通的最重要的应用。早期的电子资料 交换作业在考虑到资料的安全性与传送速度因素下，需采用成本高昂的专用网 络，并购置特殊的软硬件设备，才能构建一个完整的电子资料交换系统，这样的 电子资料交换机制实现和使用成本非常昂贵，而且用来进行交换的资料格式相当 复杂不具弹性。随着i n t e r n e t 的普及与网路安全技术的提高。通过i n t e r n e t 进行 数据传输已非常地方便面且便宜，再加上删l 资料交换标准的诞生，使得电子资 料交换有了新的作业模式，即以x m l 为资料交换格式通过i n t e r n e t 来进行电子资 料交换。 本论文以电子公文交换为研究题材，研究并提出了一个基于i n t e r n e t 的跨平 台电子资料交换架构。本架构可以实现公文管理系统与电子公文交换作业的集 成，公文的电子交换可以在公文管理系统中完成，使用本架构可以有效的节省人 工成本，减少公文建档错误，提高公文处理效率，实现公文无纸化传递。在论文 研究中，利用本架构，我们还实现了一个公文电子交换系统，本系统采用m v c 模 式作为系统架构，以减少代码冗余，加快开发速度。使用d a o 和v 0 进行数据的封 装和数据访问的抽象，向逻辑层提供统一的处理方法，屏蔽底层数据源，将数据 库的结构映射为j a v a 的对象。我们采用z i 4 l 作为公文的交换格式，并通过d o m 来解 析x m l 文档，所采用的交换文件不但机器容易识别，而且人也很容易看懂。本系 统使用j a v a 程序语言进行开发，以实现系统的跨平台性。 本文所研究的电子资料交换架构不仅适用于公文交换，也使用于其它电子资 料交换，如电子商务等。研究中实现的电子公文交换系统己成功运用于台湾行政 院主计处公文管理系统中，取得了较好的经济效益，有较大的推广价值。 关键词：电子资料交换，z m l ，d o m ，d t d ，m v c 西北工业大学硕士学位论文 摘要 a b s t r a c t e g o v e r n m e n tc o n s t r u c t i o ne s p e c i a l l ys t r e s s e ss t a n d a r d i z a t i o na n d i n t e r c h a n g e t h ee l e c t r o n i cd o c u m e n ti n t e r c h a n g eb e c o m e st h e m o s t i m p o r t a n tm e d i u m i nt h ec o n t a c ta n dc o m m u n i c a t i o na m o n gg o v e r n m e n t a l o f f i c e sd u et oi t si m p o r t a n tr o l ei nt h eg o v e r n m e n t a lo f f i c e i nt h ee a r l y s t a g eo fe d i ，t h ee x p e n s i v es p e c i a ln e t w o r km u s t b ea d o p t e da n dt h e s p e c i f i ch a r d w a r ea n ds o f t w a r em u s t b ep u r c h a s e dw h i l ec o n s i d e r i n gt h e d a t as e c u r i t ya n di t st r a n s m i s s i o n t h e r e f o r e ，i tw o u l db ee x p e n s i v et o b u i i dac o m p l e t ee d is y s t e mb e s i d e st h ec o m p l i c a t e df o r m a ta n d n o n - f l e x i b i l i t y w i t ht h ep o p u l a r i t ya n di m p r o v e m e n t o ft h en e t w o r k s a f e t y ，t r a n s m i t t i n gd a t ab e c o m e s c o n v e n i e n ta n dc h e a p e rt h r o u g hi n t e r n e t i na d d iti o n ，t h ex m ld a t ae x c h a n g es t a n d a r db a s eo ni n t e r n e th a sb r o u g h t i n t oa n o t h e rn e ww a yo fe l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e t h i st h e s i sf o c u s e so nt h er e s e a r c ho fe l e c t r o n i cd o c u m e n te x c h a n g e ， h a ss t u d i e dac r o s s p l a t f o r me l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g ef r a m e w o r kb a s e o ni n t e r n e t t h i sf r a m e w o r kc a ni n t e g r a t ed o c u m e n tm a n a g e m e n ts y s t e m w i t h e l e c t r o n i cd o c u m e n ti n t e r c h a n g e ，d o c u m e n ti n t e r c h a n g ec a nb ee x e c u t e di n t h ed o c u m e n tm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h i sf r a m e w o r kn o to n l yc a nr e d u c el a b o u r c o s ta n dd o c u m e n te r r o r ，b u ta ls oc a ni m p r o v e d o c u m e n tm a m a g e m e n t e f f i c i e n c y ，r e a l i z eh a n d l eo f f i c i a lb u s i n e s sw i t h o u tp a p e r i n t h i s r e s e a r e h ，w er e a l i z eae l e c t r o n i cd o c u m e n ti n t e r c h a n g es y s t e mu s i n g f o r m e r f r a m e w o r k ，w em a k eu s eo fm v ca ss y s t e m sa r c h i t e c t u r e ，t h i sp a t t e r n c a n r e d u c ec o d er e d u n d a n c ea n da c c e l e r a t ed e v e l o p m e n t i na d d i t i o n ，w eu s ed a o a n dv op a t t e r n si nt h i ss y s t e m ，t h e yb o t ha r ej 2 e ep a t t e r n s d a o a n dv oc a n e n c a p s u l a t ed a t aa n dd a t aa c c e s s i n g ，t h e yp r o v i d eu n i f i e dm e t h o d t o c o n t r o l l e rt i e r ，t h e ys c r e e nd a t as o u r c ea n dt r a n s l a t ed a t as o u r c et oj a v a o b j e c t s w eu s ex m la sd o c u m e n t si n t e r c h a n g ef o r m a t ，n o to n t yc o m p u t e r s b u t a l s op e o p l e sc a nu n d e r s t a n d ei te a s i l y i nt h es y s t e m ，w ep a r s e y i ld o c u m e n t w i t hd o ma p ia n dc r i m s o n w ed e v e l o ps y s t e mw i t hj a v a ，s os y s t e mi s i n d e p e n d e n to fp l a t f o r m 西北工业大学硕士学位论文摘要 i nt h i st h e s i s ，t h ee l e c t r o n i cd o c u m e n t i n t e r c h a n g ef r a m e w o r kn o t o n l yc a nb eu s ei ne l e c t r o n i cd o c u m e n t s ，b u ta l s oc a nb eu s ei no t h e rd a t a i n t e r c h a n g es y s t e m1 i k ee c o m m e r c e t h ee l e c t r o n i cd o c u m e n t si n t e r c h a n g e s y s t e mh a sb e e nu s e d i nd g b a ss u c c e s s f u l1y k e y w o r d s ：e 1e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，) ( m l ，d o m ，d t d ，m v c 西北工业文学硕：学位论立 第一章概论 1 1 引言 第一章概论 政府是一个国家或地区对社会、公众和企业进行管理和提供服务的机构。随 着经济全球化和因特网的快速发展，电子信息技术日益渗透到社会生活的各个方 面，深刻地改变着我们的工作方式与生活方式，同时也给传统政府的管理模式带 来场革命，政务的电子化或电子政府也就自然成为社会对政务改革的必然要 求，同时也成为全社会信息化的重要环节和中心内容之一。根据政府管理和决策 的职责要求，加强政府信息资源的开发和利用，改革政府信息收集、交换、共享、 分析、处理的体制和机制，保证政府为履行其职责得到必需的、高质量的信息和 服务成为必然要求。正是通过实现政府信息化，政府才得以逐步提高决策透明度、 服务效率和廉政建设，为企业提供及时、准确、权威、可靠的政策、法规、经济 与技术等信息。 电子政务的主要目的是推进政府部门办公自动化、网络化、电子化，全面信 息共享等工作进程，从而营造运用信息及通信技术打破行政机关的组织界限的电 子化机关，实现广泛范围意义的政府机关阃及政府与社会各界之间经由各种电子 化渠道进行相互沟通，并依据人们的需求、人们可以使用的形式、人们要求的时 间及地点，提供人们各种不同的针对个性的服务选择。电子政务可以加快政府职 能的转变，扩大对外交往的渠道，密切政府与人民群众的联系，提高政府工作效 率并创造社会价值。 从技术应用的角度电子政务的内容包括：电子公文处理、电子资料交换、 政府网站、电子福利支付、电子税务、电子身份认证等。电子政务的实施，意味 着在国家信息基础建设初步形成的基础上，政府部门及其部门之间开始通过信息 化手段处理主要的日常事务，高效履行政府部门的职责，全面改进与公民和社会 之间的对话机制，同时也提供了结合政府管理流程再造，构建和优化政府内部管 理系统、决策支持系统、办公信息系统，为政府信息管理、服务水平的提高提供 强大的技术和咨询支持，进而促进政府由管理型向管理服务型的转变。 近年来，世界发达国家都在积极进行电子政府的建设，这成为国际公共行政 管理改革的新动向。如2 0 0 0 年3 月，日本政府宣布实施电子政府工作，并计划 西北工业大学硕士学位论文第一章概论 2 0 0 5 年全面进入“办公电子化阶段”；美国在2 0 0 0 年6 月6 日一6 月3 0 日，用 了二十天的时间完成了建设电子政府的全部立法程序，戈尔将其比喻为“第二次 美国独立革命”，并将在2 0 0 5 年前后最终进入电子政府时代；英国也在2 0 0 0 年 提出，要建设最适应知识经济发展的“电子英国”，并把全面开通电子政府的时 间从2 0 0 8 年提前到2 0 0 5 年。欧盟、东盟均提出“电子欧盟”和“电子东盟”计 划。总之，电子政府已成为新世纪国际公共行政管理改革和衡量国家竞争力的显 著标志之一。 公文，是行政机关在行政管理过程中形成的具有法定效力和规范体式的文 书，是依法行政和进行公务活动的重要工具。公文管理流程是政府机关施政的核 心流程，也是实施电子政务的首要环节。随着信息化技术的普及和发展，电子化 公文管理及其应用成为了政府机关的一个战略性课题，行政机关对公文电子交 换、公文电子化管理的需求越来越迫切。但当前我国现有公文管理技术与标准还 不够成熟，为了进一步推动政府信息化的建设，必须进一步研究开发适应新时代 的基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的公文管理系统，以提升政府机关公文办理效率， 提升政府绩效，实现全能的电子政府。 1 2 论文研究目的与意义 本研究的主要目的在于构建个电子公文交换平台，及与已有公文管理系统 进行集成的机制，藉此提供一种便捷的作业模式，使各机关收发文作业人员可以 很方便地进行电子公文交换，以节省公文交换作业的成本，提高收发文作业人员 的工作效率。 在本研究中，我们研究出套自动化的作业模式来处理电子公文交换作业所 产生的公文资料与等待进行交换的公文资料，让收文的部门将所接收到的公文交 换资料自动转入既有的公文管理信息系统中，并且提供反向作业的功能，将存在 于现有电子公文管理信息系统中等待进行交换的公文转换成交换格式的资料。在 本研究中我们假设每个单位部门已有的电子公文管理系统并没有建设在统一的 操作系统平台上，也没有使用相同的数据库管理系统，所利用的电子公文交换机 制是采用x m l 档案格式通过i n t e r n e t 来进行传递的。所以作者希望此研究能发展 出一套跨平台的交换架构，可以适用在不同的操作系统与不同的公文数据库系统 匕。 两北工业a 学项_ “学位论文 第一章概论 1 3 论文研究背景 随着电子政府的推进、发展，许多行政机关都开始建立了自己的公文管理系 统。但是，由于国内对公文的电子化处理没有一个统的规范、标准( 在本论文 完成之时，相关规范的征求意见稿还在讨论中，并未开始正式实施) ：加之受限 于机关内部计算机的普及率以及应用率的影响，当前国内对电子公文管理系统的 研究、应用仍然还处于起步阶段。为了加快电子政务的发展建设，就必须解决政 府机关办公自动化的核心问题一公文电子化管理。在我国台湾，电子政务已经广 泛应用于政府办公。在美国布郎大学公共政策中心由戴瑞尔韦斯教授主持一项 有关电子政务的调查项目中，电子政务应用最成功的前五个地区依次是：中国台 湾，韩国，加拿大，美国，智利，台湾的电子化水平居全球第一。 本文就是建立在云集软件中国有限公司的“台湾行政院主计处公文管理系 统”项目的研究基础上，相信对于我国的电子政府建设有一定的借鉴作用。 1 4 论文的组织结构 第一章概论。介绍了论文研究的目的、意义、项目背景。 第二章相关技术探讨。在本章中作者会介绍与项目开发相关的些技术包 括：( 1 ) e d i ( 2 ) j a v a 相关技术：j a v a 、s e r v l e t 、j s p 、j a y a b e a r l ，( 3 ) x m l 相 关技术：x m l 、d t d 、d o m 、j a x p 、x m l 解析等。 第三章电子交换研究。在本章作者将说明：( 1 ) 如何对公文进行格式化、数 据化，( 2 ) x m l 文档的解析，( 3 ) 电子公文交换架构研究。 第四章系统设计与实现。本章作者介绍项目概况、设计与实现，最后对电 子交换的相关功能进行展示。 第五章结束语。对系统实施所产生的效益进行了总结，并提出了下步开 展研究的两个方向。 西北工业夫学硕士学位论文 第二章相关技术探讨 第二章相关技术探讨 2 1 电子资料交换( e d i ) 简介 为简化各机关企业间资料的传输作业流程，提高资料传递的效率、降低传输 成本与避免因资料重复建立文件而发生不必要的错误，在1 9 6 0 年间不少政府机关 和企业开始实施电子资料交换( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，e d i ) 作业，e d i 是一种整合计算机、网络与相关软件所形成的种信息技术的应用，一般来说， 就是指机关企业之间业务往来的资料，以标准化的格式。在计算机与计算机之间， 以电子资料的形式传送。e d i 的传输作业并不仅仅是两个机关企业计算机间的资 料传送，还包括了两机关企业内部的相关信息系统。 e d i 作为一种业界的标准已经使用了三十多年，进行e d i 交换的详细过程是： 厂商a 将由企业信息系统产生的自定义格式的电子资料交由e d i 翻译器 ( t r a n s l a t o r ) 依照a n s i x l 2 或u n e d i f a c t 标准，格式化为标准e d i 文件，该 e d i 文件经由网络服务商提供的加值网络( v a l u ea d d e dn e t w o r k ，v a n ) 传递到 接收端。厂商b 在接收到该e d i 文件后，将e d i 文件交由e d i 翻译器翻译成自定 义格式的电子资料，进行进一步的处理。e d i 翻译器在将应用系统产出的文件转 换成为标准的e d i 文件的过程中，是靠e d i 映像表( e d im a p ) 来实现的。e d i 映像表由各个厂商自行定义，它描述了厂商各自的企业信息系统的数据栏位与 e d i 标准数据栏位间的对应关系。 图2 1e d i 的工作原理图 西北工业大学硕l 学位论文 第二章相关技术探讨 1 e d i 系统的组成 e d i 系统由转换器、翻译器和通信软件三部分组成，如图2 1 所示： 1 ) 转换器：用来将企业要传送给另一企业的资料从数据库中撷取出来，或 将接收到的资料转入到企业内部的数据库中，由于各企业内部的信息系 统与瓷料储存方式均不相同。所以此软件须针对各企业特别设计开发。 2 ) 翻译器：将转换器所取出的资料翻译成e d i 标准的资料格式准备进行交 换，或是将所接收到标准格式的资料翻译成企业内部格式的资料准备存 入现有的数据库中。e d i 翻译器在将应用系统产出的文件转换成为标准的 e d i 文件的过程中，是靠e d i 映像表( e d in a p ) 来实现的。e b i 映像表由 各个厂商自行定义，它描述了厂商各自的企业信息系统的数据栏位与e d i 标准数据栏位间的对应关系。 3 ) 通信软件：把翻译好的e d i 标准格式资料利用通信软件通过网络送到直接 连接的交易对象或是加值网络公司的e d i 资料交换中心。 2 e d i 系统的交换方式 e d i 系统的交换方式有点对点和交换中心两种： 1 ) 点对点连接( p o i n t t o - p o i n t ) ：如图2 2 ( a ) ，如果合作交易的对象数 量不多时，可采用点对点的传输方式，企业间通过专用网络连接( 如调制 解调器拨号连接等) ，直接与交易的对方进行资料交换。这类的连接传输 方式较安全，然而，当交易的对象增多时，这种点对点的网络传输模式 就显得不经济且不方便。 2 ) 交换中心( e x c h a n g ec e n t e r ) ：如图2 2 ( b ) 此种交换方式是通过网络 公司提供的加值网络v a n ( v a l u ea d d e dn e t w o r k ) 来进行交换的，企业 可将e d i 交换格式的资料通过姓n 送到网络公司，网络公司则负责将交换 资料分送至各别接收公司的存放区。接收公司则依相同的网络连接模式 定期直接连接到网络公司进行资料查看与接收的作业，以便处理后续的 交易商业行为，而此类网络公司还可提供其它服务。如电子布告栏、电 子邮件系统等加值服务。 两j t l 业大学硕士学位论文 第二章相关技术探讨 ( a 】p o i n t - t o - p o i n t ( b ) e x c h a n g ec a n e r 图2 2e d i 交换方式 3 交换标准 e d i 的主要耳的是希望能够在企业间所进行的资料交换作业完全由信息系统 自动完成，不需再假手人工来进行以节省人力成本并避免不必要的人为错误或疏 失，所以企业间交易的资料必须让各企业的接收设备( 即处理接收资料的计算机) 能够解译，此时就必须有一个解译的规则可遵循，而这个规则我们就称为e d i 标 准。目前国际上的e d i 标准有两大系统，一为美国的a n s i x l 2 ，另一标准则为联合 国制定的u n e d i f a c t 。 标准化的工作是实现e d i 互通和互联的前提和基础。e d i 的标准包括e d i 网 络通信标准、e d i 处理标准、e d i 联系标准和e d i 语义语法标准等。 e d i 网络通信标准是要解决e d i 通信网络应该建立在何种通信网络协议之 上，以保证各类e d i 用户系统的互联。目前国际上主要采用删x ( x 4 0 0 ) 作为e d i 通信网络协议，以解决e d i 的支撑环境。 e d i 处理标准是要研究那些不同地域不同行业的各种e d i 报文。相互共有的 “公共元素报文”的处理标准。它与数据库、管理信息系统( 如m p r i i ) 等接口有 关。 e d i 联系标准解决e d i 用户所属的其它信息管理系统或数据库与e d i 系统之 间的接口。 e d i 语义语法标准( 又称e d i 报文标准) 是要解决各种报文类型格式、数据元 编码、字符集和语法规则以及报表生成应用程序设计语言等。e d i 语义语法标准 也是e d i 技术的核心。 4 e d i 的不同行业标准 e d i 一产生，其标准的国际化就成为人们日益关注的焦点之一。早期的e d i 晒北工业大学硕士学位论文第二章相差技术探讨 使用的大都是行业标准，不能进彳亍跨行业e d i 互联，严重影响了e d i 的效益，阻 碍了全球e d i 的发展。例如美国就存在汽车工业的a i a g 标准、零售业的u c s 标 准、货栈和冷冻食品贮存业的w i n s 标准等。日本有连锁店协会的j c o 行业标准、 全国银行协会的a e n g i n 标准和电子工业协会的e i a t 标准等。 为促进e d i 的发展，世界各国都在不遗余力地促进e d i 标准的国际化，以求 最大限度地发挥e d i 的作用。目前，在e d i 标准上，国际上最有名的是联合国欧 洲经济委员会( u n e c e ) 下属第四工作组( w p 4 ) 于1 9 8 6 年制定的用于行政管理、 商业和运输的电子数据互换标准一e d i f a c t ( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g ef o r a d m i n i s t r a t i o n c o m m e r c e a n dt r a n s p o r t ) 标准。e d i f a c t 已被国际标准化组 织i s o 接收为国际标准，编号为i s 0 9 7 3 5 。同时还有广泛应用于北美地区的，由 美国国家标准化协会( a n s i ) x 1 2 鉴定委员会( a x c s 1 2 ) 于1 9 8 5 年制定的 a n s i x 1 2 标准。在e d i f a c t 被i s o 接受为国际标准之后，国际e d i 标准就逐渐 向e d i f a c t 靠拢。a n s i x 1 2 和e d i f a c t 两家已一致同意全力发展e d i f a c t ，使之 成为全世界范围内能接受的e d i 标准。 5 优缺点分析 e d i 作为一种成熟的交换技术，其优点有： 1 ) 各个行业使用统一的标准； 2 ) 已订好的处理流程； 3 ) 标准公开化； 4 ) 使用v a n 。故具有较高的安全性。 使用e d i 已证实能对使用者带来利益有： 1 ) 减少交易流程错误，由于计算机的自动化，资料不需重复输入。 2 ) 减低纸张作业成本； 3 ) 缩短交易完成所需时间； 4 ) 增加业者对交易资料的认知度，帮助决策者做出决定； 5 ) 间接增加现金流量等。 与现在流行的基于i n t e r n e t 的交换方式相比，e d i 系统也有很多不足： 1 ) 虽然e d i 提供了一套完善的资料交换的解决方案，但其定义的标签 只能用于企业间的商业行为的资料与信息交换，同时也必须遵循其 固定的标准格式，这使得其应用的领域变得较为陕隘，同时系统也 缺少了发展的弹性。 2 ) 同时，使用者必须相当熟悉公司内部的信息系统，否则会为了要使 用e d i 而会花费相当高的人力与成本。 两北工业大学硕l 学位论文 第二章相关挂术探讨 3 ) 建设和使用e d i 系统的成本是非常高昂的，这一点阻止了不少试图 建设e d i 系统的中小企业，所以目前正在使用e d i 系统的往往都是 政府机关和财力雄厚的大型企业。 2 2 x m l 技术概述 2 2 1x m l 概述 ) ( m l 源自于s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l iz e dm a r k u pl a n g u a g e ，s g m l ) 和h t m l ， 是一种通用的结构化数据表示格式，由w 3 c ( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ，珥3 c ) 开发和管理，现行的x m l l 0 于1 9 9 8 年正式推出。) ( m l 简化了s g m l 的d t d ( d o c u m e n t t y p ed e f i n i t i o n ，文档类型定义) 语法，在h t m l 的简单性和s g m l 的强大能力之 间取得折中。x m l 在数据里插入用户定义的标记，把数据字段化。标记用标准的 语法描述数据的语义结构，使应用程序能理解数据的含义。用x m ld t d 可以定制 文档类型，规定文档里数据字段之间的关系和约束；应用程序根据d t d 可以判断 一个x m l 文档是不是该文档类型的一个实例。h t m l 使得开发出来的文档可以用 任何一个w e b 浏览器显示，而x m l 使得数据可用任何一个应用程序处理，从而把 i n t e r n e t 变成全球最大的应用系统运行平台。 x m l 语言可以让信息提供者根据需要，自行定义标记及属性名。) ( m l 主要有 三个要素：d t d ( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n 文档类型定义) 、x s l ( e x t e n s i b l e s t y l e s h e e tl a n g u a g e 可扩展样式语言) 和x l l ( e x t e n s i b l el i n kl a n g u a g e 可扩 展链接语言) 。d t d 规定了x m l 文件的逻辑结构，定义了x m l 文件中的元素，元 素的属性以及元素和元素的属性之间的关系，它可以帮助x m l 的分析程序校验 x m l 文件标记的合法性；x s l 是用于规定x m l 文档样式的语言，它能在客户端使 w e b 浏览器改变文档的表示法，从而不需要再与服务器进行交互通信；x l l 将进 一步扩展目前w e b 上已有的简单链接。由于) ( m l 能针对特定的应用定义自己的标 记语言，这一特征使得删l 可以在电子商务、政府文档、报表、司法、出版、联 台、c a d c a m 、保险机构、厂商提供各具特色的独立解决方案。 可扩展性和自描述性是x m l 的两大特点： 1 可扩展性，x m l 是设计标记语言的元语言正如j a v a 让使用者声明他们 自己的类，瑚l 让使用者台造和使用他们自己的标记。不同企业有不同 的商业数据，而且系统的发展和变化会导致数据格式的改变，可扩展性 8 西北工业大学硕j 二学位论文 第二章相关技术撵讨 使用户可以定义自己的数据语汇。 2 自描述性， g m l 文档实例包含关于其内容的“元信息”和对它的d t d 的 引用，一个应用程序可以根据d t d 灵活处理不同的x m l 形式的信息，提 高了通用性。文档里的数据可以由删l 应用来创建、查询和更新，跟处 理传统的关系型数据库、面向对象数据库里的数据类似。x m l 甚至还能 用来表示那些以前不被看作文档但是对传统的数据库来说又过于复杂 以致难以处理的数据。所以，x m l 文档被看作是文档的数据库化和数据 的文档化。 利用x m l 技术，可以实现文档的开放信息管理( o p e ni n f o r m a t i o n m a n a g e m e n t ，o i m ) 。o i m 的目的是要使信息不专属生成该信息的程序，而能让任 何程序处理。o i m 基于数据独立的原则，即把数据抽象出来，以通用的、标准化 的表示法保存。于是，信息和信息的处理规则被分开，使得系统对不同的数据有 通用的处理能力，从而把集成从代码层提升到数据的层次。这一点可以通过数据 库做到。数据库把实际数据和输入表格、输出报表严格区分开来，所有能访问数 据库接口韵应用程序都能访问数据库的数据，并根据自己特定的处理逻辑对数据 进行处理。由于i n t e r n e t 上的大量数据以文档形式存在和交换，对文档的开放 信息管理的需求越来越明显。姗l 以应用无关的方式表示数据，把数据里周有的 信息和文档处理软件的特殊代码、特定表示样式的代码区分开来，从而实现文档 的数据独立和开放信息管理。 总的来说x m l 的应用可分为四类： 1 应用于客户需要与不同的数据源进行交互时。数据可能来自不同的数据库， 他们都有各自不同的复杂格式。但客户与这些数据库间只通过一种标准语言 进行交互，那就是x m l 。由于x m l 的自定义性及可扩展性，它足以表达各种 类型的数据。客户收到数据后可以进行处理，也可以在不同数据库间进行传 递。总之，在这类应用中，x m l 解决了数据的统一接口问题。但是，与其他 的数据传递标准不同的是，x m l 劳没有定义数据文件中数据出现的具体规范， 而是在数据中附加t a g 来表达数据的逻辑结构和含义。这使x m l 成为一种程 序能自动理解的规范。 2 应用于将大量运算负荷分布在客户端，即客户可根据自己的需求选择和制作 不同的应用程序以处理数据，而服务器只须发出同一个x m l 文件。仍以上例 为论，如按传统的“客户服务器”工作方式。客户向服务器发出不同的请 求，服务器分别予以响应，这不仅加重服务器本身的负荷，而且网络管理者 还须事先调查各种不同的用户需求以做出相应不同的程序，但假如用户的需 9 西北工业大学颤l 学位论文 第二章相关技术探讨 求繁杂而多变，则仍然将所有业务逻辑集中在服务器端是不合适的，因为服 务器端的编程人员可能来不及满足众多的应用需求，也来不及跟上需求的变 化，双方都很被动。应用x m l 则将处理数据的主动权交给了客户，服务器所 作的只是尽可能完善、准确的将数据封装进x m l 文件中，正是各取所需、各 司其职。x m l 的自解释性使客户端在收到数据的同时也理解数据的逻辑结构 与含义，从而使广泛、通用的分布式计算成为可能。 3 应用于将同一数据以不同的面貌展现给不同的用户。这一应用也可在上例中 体现出来。它又类似予同一个剧本，我们却可以用电视剧、电影、话剧、动 画片等不同形式表现出来。这一应用将会为网络用户界面个性化、风格化的 发展铺平道路。 4 应用于网络代理对所取得的信息进行编辑、增减以适应个人用户的需要。有 些客户取得数据并不是为了直接使用而是为了根据需要组织自己的数据库。 比方说，教育部建立一个庞大的题库，考试时将题库中的题目取出若干组成 试卷，再将试卷封装进x m l 文件，在各个学校让其通过一个过滤器，滤掉所 有的答案，再发送到各个考生面前，未经过滤的内容则可直接送到老师手中， 当然考试过后还可以再传送一份答案汇编。此外，文件中还可以包含进诸如 难度系数、往年错误率等其他相关信息，这样只需几个小程序，同一个x m l 文件便可变成多个文件传送到不同的用户手中。 综合以上四种不同类型的应用，我们可以总结出，x m l 其实源自一种“数据 归其主，用户尽其欢”的哲学。具体说来便是数据制作者并不考虑日后这些数据 具体会有哪些用途，只是尽量全面地考虑今后有可能会被用到的信息，并将其完 整、规范的制作成x m l 文件。 综上所述，x m l 具有以下优势： 1 是符合船c 标准的一种语言。 2 x m l 将h t m l 的简单易用和s g m l 的强大功能完美的结合在一起。 3 是种中介语言，可用来定义某一类文件的格式。 4 x m l 文件的作者可以任意多样化地自订卷标，扩充性高、弹性大，有助 于数据的搜寻。 5 x m l 是国际性的，支持u n i c o d e 。 6 x m l 文件的可读性很高，可永久保存，人类可以不需通过特定的软件工 具就可以直接阅读。 目前x m l 已被广泛地使用，尤其对电子资料交换与异质数据库的整合上的应 用有很大的助益，在本研究中我们所探讨的电子公文交换的共同传输档案格式也 西北t 业大学硕士学位论文第二章相关技术探讨 是采用x m l 标准来规范定义，除了) c m l 以外，还有相关的其它技术将被使用，如d t d 、 d o m 等，将于以下几个小节分别介绍。 2 2 2 文档类型定义 文档类型定义( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n ，以下简称d t d ) 用来描述煳l 文档 的结构，可以根据文档的模型对文档进行验证。d t d 源于s g m l ，它是一种可靠的 方案，而且非常容易使用。简要的说，d t d 规定了哪些元素可以在x m l 文档中的哪 些位置出现。换句话说，可以将d t d 视为x m l 文件的蓝图，用来设定规划一份x m l 文件中需要包括哪些卷标( t a g s ) 、属性( a t t r i b u t e ) 或实体( e n t i t y ) 。如 此一来，只要将d t d 规定好，后人参照此份d t d 所衍生出来的x m l 文件就必然会符 合一定的规则。 前面章节曾经提到肋i 系统在交换资料时，是将资料以e d i 的交换格式进行转 换，而此e d i 交换格式( 含资料项) 是由各行业别的协会组织或同业工会讨论订出 的标准格式，相对于x m l 的使用，d t d 就等于是这些标准交换格式的定义。d t d 让 业界有共通词汇，可以很方便的转换出符合彼此协议的x m l 交换资料或进行验证 x m l 交换文件是否符合协议。图2 3 显示的就是一份d t d 文档，而图2 4 显示就是根 据此份d t d 写出的) ( m l 文档。 西北工业大学顾七学位论文第二章相关技术探讨 图2 4 根据a b o o k d t d 写出的x m l 根据一份x m l 文件是否符合x m l 语法，是否符合d t d 定义，x m l 文件可以分 成三类： 1 结构良好的文档：这类文档符合x m l 基本规则( 属性必须放在引号中、 标签必须正确嵌套等等) 。 2 有效文档：这些结构良好的文档同时还符合d t d 所定义的规则。 3 无效文档：所有其他文档。 简单的说也就是，如果一个x m l 文档符合x m l 的语法规则，那么它就是一个 结构良好的文档；如果该文档还满足d t d 所定义的文档规则，那么它也是有效的 文档；如果不属于上述两种。那么这份文档是无效的。 2 2 3 文档对象模型 文档对象模型( d o c u m e n to b j e c t i o d e l ，以下简称d o m ) ，是一种操作文档结 构的通用接口。主要可以提供使用者和由相关程序语言来调用d o m 的对象；而这 些d o m 的对象可以用来存取、操作、增加及删除文件的内容，对) ( m l 文件来说，d o m 两北工业人学硕士学位论文第二章相关技术探讨 可以用来描述文件的重要架构，并加载x m l 文件并加以剖析、截取与操作) ( m l 文件 中的资料。它设计的一个目标是为一个d o m 兼容解析器所编写的j a v a 代码应该可 以使用其它任意d o m 兼容的解析器而不需要修改代码。同时d o m 是是由w 3 c ( w o r l d w i d ew e bc o n s o r t i u m ) ，所推荐使用，其不同的l e v e l 版本特性说明如下： l e v e l0 ：是d o m 最原始版本，是使用j a v a s c r i p ts y n t a x 来操作h t m l 文件的 一份声明( r e s t a t e m e n t ) 。 l e v e ll ：是目前已通过w 3 c 认定所推荐使用的版本，也是现在最常见到的 版本。它本身是与任何平台及语言无相依性的接口( i n t e r f a c e ) ， 可用以存取、处理整份x m l 文件，但无法处理其相关之d t d 与 s t y l e s h e e t 内容。 l e v e l2 ：这是w 3 c 目前c a n d i d a t er e c o m m e n d a t i o n 的版本，它除了具有 l e v e l l 的功能外，亦能加入i n t e r a t o r s 至o 相关的模块中，并可允 许来存取d t d 、s t y 1e s h e e t 以及n a m e s p a c e s 。 l e v e l3 ：此为w 3 c 最新提出的需求，它预计的功能是将一份文件的节点搬 移到另一份文件之一( 非l e v e l 2 只能做复制) ，并提供n o d eo r d i n g 的功能等。 d 渊是一种基于树结构的a p i ，在处理x i i l l 文件时，会先参照x m l 文件在计算机 的内存中建立一个树状结构，以图2 5 中的x m l 文件为例，可建立如图2 6 所示的 树状结构图，通过这种树状结构，我们可以很容易地操作x l d l 文件，尤其适宜于 处理结构复杂的文件。但由于它必须在内存中储存文件的树状结构，所以需要较 大的内存容量便成了此种a p i 的缺点。 图2 5 b o o k o r d e r x m l 西北工业大学硕士学位论立 第二章相关技术探讨 图2 6d o mt r e e 范例 2 3 j a v a 技术概述 x m l 示- 侧程序导学 j a v a 是一种由美国s u n 计算机公司( s u nm i c r o s y s t e m s ，i n c ) 开发的编程语 言，它是一种先进的具有革命性的语言，它融合了完美的语言设计和以前主要可 见于专用语言的强大功能，根据s u n 的白皮书( w h i t e p a p e r ) ，j a v a 作为一种语 言，具有以下特性： 1 简单( s i m p l e ) ，j a v a 最初是为对家用电器进行集成控制而设计的一种语言， 因此它必须简单明了。j a v a 语言的简单性主要体现在以下三个方面：( 1 ) j a v a 的风格类似于c + + ，因此，c + 十程序员可以很快就掌握j a v a 编程技术。( 2 ) j a v a 摒弃了c + + 中容易引发程序错误的地方，如指针和内存管理。( 3 ) j a v a 提供 了丰富的类库。 2 面向对象( o b j e c to r i e n t e d ) ，面向对象可以说是j a v a 最重要的特性。j a v a 语言的设计完全是顽向对象的，它不支持类似c 语言那样的面向过程的程序 设计技术。j a v a 支持静态和动态风格的代码继承及重用。单从面向对象的特 性来看，j a v a 类似于s m a l l t a l k ，但其它特性、尤其是适用于分布式计算环 境的特性远远超越了s m a l l t a l k 。 3 分布式( d i s t r i b u t e d ) ，j a v a 包括一个支持h t t p 和f t p 等基于t c p i p 协议 的子库。因此，j a v a 应用程序可凭借u r l 打开并访问网络上的对象，其访问 方式与访问本地文件系统几乎完全相同。 4 健壮( r o b u s t ) ，j a v a 致力于检查程序在编译和运行时的错误。类型检查帮 助检查出许多开发早期出现的错误。j a v a 自已操纵内存减少了内