（计算机应用技术专业论文）基于web的高校学生管理信息系统的设计.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 近年来，随着i n t e r n e t ，c a r n e t ( o o 国教育和科研计算机网) 的发展与普及，国内 许多院校已初步建成自己的校园网，并且通过c a r n e t 接入i n t e m e t 。利用先进的w e b 技术，以校园网为依托，紧密结合高校学生信息管理工作的需求，l ：发“基 二w e b 的高校学生管理信息系统”成为高校校园网建设的一个重要内容。分析了基于w e b 服务器结构的高校管理信息系统的设计与实现的方法和基于b r o w s e r s e r v e r 结构 的管理信息系统不同于传统的管理信息系统结构的特点。在对课题背景、国内现 状进行研究的基础上，对开发系统的基本技术与关键技术进行了研究与选择，并 把这些研究运用到系统的设计研制中。系统采用b r o w s e r s e r v e r 多层体系结构，将 信息分配到校园网络的w e b h 务器上，并通过w e b 服务器访问s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库，实现数据的各项操作。基于超文本( 1 - i y p e r t e x t ) 方式，方便用户搜索和浏览， 摆脱了传统管理信息系统中客户端应用程序的概念。对目前流行的w e b 技术、数 据库技术、w e b 与数据库的接口技术进行了分析与比较，特别对w e b 与数据库的 接口技术进行了重点探讨。w e b 与数据库的交互访问，是课题解决的关键技术问 题。在w e b 与数据库的接口技术中，c g i 技术、服务器a p i 技术、j d b c 技术、i d c 技术、r a d 技术和a s p 技术是比较成熟且被常用的技术，但它们的应用选择受限 于网络环境及w e b 服务器、数据库服务器产品的选择，系统采用了目前最流行的 a d o n e t 技术实现w e b 服务器对数据库的访问。同时对系统的安全保密技术进行 了详细的研究，采取了一系列切实可行的系统安全保密设计。详细阐述了系统的 设计方案、系统的功能特点以及系统实现的关键技术，为帮助高校科学化、规范 化管理提供了一套行之有效的方法。 关键词：w e b 技术数据库技术接口技术 华中科技大学硕士学位论文 a b s 拄a c t i nr e c e n t y e a r s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n ta n dp o p u l a r i z i n go fi n t e r n e ta n d c a m e t ( c h i n e s ee d u c a t i o na n dr e s e a r c hn e o ，al o to fu n i v e r s i t i e sa n dc o l l e g e si n d o m e s t i ch a v ep r e l i m i n a r i l yb u i ku po n e so w nc a m p u sn e t w o r k ，a n di n s e r ti n t e r n e t t h r o u g hc a r n e t s ou t i l i z ea d v a n c e dw e bt e c h n o l o g y ，s u p p o r t e db yc a m p u sn e t w o r k ， c o m b i n et h ed e m a n d so fu n i v e r s i t ym a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nc l o s e l yt o d e v e l o p ” u n i v e r s i t ys t u d e n t sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nw e b “b e c o m e sa n i m p o r t a n tc o n t e n to ft h eu n i v e r s i t y sc a m p u sn e t w o r kc o n s t r u c t i o n d i s c u s s e dt h e d e s i g na n dr e a l i z a t i o no fa nu n i v e r s i t ym a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nw e b ， a n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nb r o w s e r s e r v e r s t r u c t u r ed i f f e r e n tf r o mt r a d i t i o n a ls t r u c t u r e so nt h eb a s i so fs t u d y i n gt h es u b j e c t b a c k g r o u n da n dd o m e s t i cc u r r e n ts i t u m i o n ，s t u d i e da n dc h o i c e dt h eb a s i ca n dk e y t e c h n o l o g yt od e v e l o pt h es y s t e ma n da p p l i e di t t os y s t e md e s i g n t h es y s t e mi s a d o p t e d ”b r o w s e r s e r v e r ”m u l t i l e v e ls y s t e ms t r u c t u r e i tc a r tr e a c ht h ei n f o r m a t i o n d i s t r i b u t i o no i lw c bs e r v e ro ft h ec a m p u sn e t w o r k a n dv i s i ts q ls e r v e r2 0 0 0 d a t a b a s et h r o u g hw e bs e r v e r i th a sb r o k e na w a yf r o mt h ec o n c e p to ft h ec u s t o m e re n d a p p l i c a t i o np r o g r a mi nt h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mt r a d i t i o n a l l y a n a l y z ea n d c o m p a r et op r e s e n tp r e v a i l i n gw e bt e c h n o l o g y ，d a t a b a s et e c h n o l o g y s p e c i n l yc a r r i e d o nt h ek e yd i s c u s s i o nt ot h ei n t e r f a c et e c h n o l o g yo fw e ba n dd a t a b a s ei nt h i s t e c h n o l o g y ，c g it e c h n o l o g y ，a p i s e i v e r t e c h n o l o g y ，j d b ct e c h n o l o g y ，i d c t e c h n o l o g y ，r a dt e c h n o l o g ya n da s pt e c h n o l o g ya r er i p ea n dc o m m o n l yu s e d t e c h n o l o g y b u ta p p l i c a t i o no ft h e mi sl i m i t e dt ot h ec h o i c eo fn e t w o r ke n v i r o n m e n t a n dw e ba n dd a t a b a s es e r v e r t h es y s t e mh a sa d o p t e dt h em o s tp o p u l a ra d o n e i 、 t e c h n o l o g yt or e a l i z ew e bs e r v e rv i s i t i n gt od a t a b a s e s a f ea n ds e c r e tt e c h n o l o g yi n s y s t e ma tt h es a n l et i m ec a r r i e do nd e t a i l e dr e s e a r c h e x p l a i n e dt h ed e s i g n ，t h e 华中科技大学硕士学位论文 s y s t e m a t i cf u n c t i o nc h a r a c t e r i s t i ca n dt e c h n o l o g y i th a so f f e r e da s e to fe f f e c t u a l m e t h o d st om a k eu n i v e r s i t ym a n a g e m e n tm e l ts c i e n t i f i c a l l ya n ds t a n d a r d i z a t i o n k e yw o r d s ：w e bt e c h n o l o g y d a t a b a s et e c h n o l o g yi n t e r f a c et e c h n o l o g y i i i 独创性声明 本人， f 明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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：侬 日期：钞万年c 。月可h 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，即：学校有 权保f ；f 并向国家有关部门或机构送交沦丈的复印件和电子版，允许论文被套阒和借 蒯。，本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索1 j 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，在年解密后适用本授权书。 本论文属于， 不保密试 ( 请在以上方框内打“- 7 ”) 学位论文作者躲讹吮 h 期：舒叩月吁日 指导教师签名： 派弘瞠砂 曰期：玉咿j 年7 。月2 罗h ， 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 随着i n t e m e t i n t r a n e t 技术的发展，基于w e b 的应用曰益广泛。i n t e m e t i n t r a n e t 技术引入管理信息系统，无疑是对管理信息系统的一次重大变革。高等院校的网 络建设大都依托于i n t e m e t i n t r a n e t 技术，开发新一代基于w e b 的高校管理信息系 统势在必行。当今飞速发展的i n t e m e t 和w e b 技术扩展了传统的c l i e n t j s e r v e r ) t e 务模 式，形成了一种极具吸引力的浏览器服务器方式( b r o w s e r s e r v e r 简称黄j b s ) t ”。b s 方式以w e b 为技术基础，它的诸多优势与r a d 技术的诸多优势紧密联系。采用b s 技术来开发管理信息系统( m i s ) ，客户端的软件层次及安装配置的工作量均明显减 少，仅仅是服务器端的工作量相对增加，但总的工作量大为减少【2 】。应用h t m l 语言、c g i 标准、j a v e 语言、a s p n e t 等i n t e m e t 技术，开发相应的w e b 应用成 为大势所趋。基于w e b 的管理信息系统( m i s ) 的研究是对数据库技术、w e b 技术、 w e b 和数据库的互连技术的综合研究，与此相适应，传统c s 方式与b s 方式相结 合，取长补短，发挥各自特长，形成b r o w s e r w e b s e r v e r d a t a b a s e s e r v e r ) 务方式。 目前这一方式正成为研究基于w e b 的管理信息系统( m i s ) 的主流方式。 “基于w e b 的高校学生管理信息系统”的设计与实现采用当今最流行的：基j 二 b r o w s e r s e r v e r d a t a b a s e s e r v e r 多层体系结构的设计方案，将信息分配到校园网络 的w e b 服务器上，并通过该w e b 月e 务器访问s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库，实现数据 的各项操作。基于超文本( h y p e r t e x t ) 方式，方便用户搜索和浏览。本课题对目前流 行的w e b 技术、数据库技术、w e b 与数据库的接口技术进行了分析与比较，特别 对w e b 与数据库的接口技术进行了重点探讨，w e b 用户与数据库的交互访问，是 本课题解决的关键技术问题。在w e b 与数据库的接口技术中，c g i 技术、服务器 a p i 技术、j d b c 技术、i d c 技术、r a d 技术和a s p 技术是比较成熟且被常用的技 术。但它们的应用选择受限于网络环境及w c b 服务器、数据库服务器产品的选择， 通过比较分析，系统采用了目前最流行的a d o n e t 技术实现服务器对数据库的访 问。 华中科技大学硕士学位论文 系统的实现采用a s p n e t 编程架构，结合s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库编程工 具。系统设计方案、系统的功能特点以及系统实现的关键技术，都是系统开发中 必须仔细推敲的。一个优秀的高校学生管理系统能帮助高校科学化、规范化、高 效率地搞好学生管理工作，提高工作效率，提供了一套行之有效的方法。 信息技术的发展和网络时代的出现使原有管理模式面临着新的挑战，作为管 理的一部分的高校学生信息管理，要适应时代的发展，必须运用信息技术，改变 传统的教育教学的管理模式，建立高校学生管理信息系统。 1 1 高校建立学生管理信息系统的必要性 ( 1 、信息化时代的呼唤 随着计算机的出现，人类社会逐步由以物质生产及其流通为基础的工业社会 转向信息化社会。以计算机为核心的信息技术，成为推动经济增长和社会进步的 强大动力。信息技术的高速发展，使整个国际社会进人了信息化时代。可以蜕， 在信息化浪潮兴起的2 l 世纪，在信息技术成为带动社会发展的火车头的时代，谁 能够掌握信息技术，并运用它获取和利用信息，谁就具有竞争的优势。然而，信 息技术的掌握离不开信息化教育，而进行信息化教育，教育自身必须实现信息化。 正是在这一时代背景下，教育信息化受到各国政府的高度重视。我国“十幽观划” 对教育信息化提出了非 为主线，以体制创新为 常明确的目标，即教育要以加快发展为主题，以结构调整 动力，以信息化建设为关键。为了实现这一目标，我国教 育尤其是高等教育应该加快信息化建设。而作为高等教育组成部分的高校学生信 息管理理应运用现代信息技术，加快信息化建设步伐p 1 。 f 2 ) 管理革新的要求 信息化时代的出现，伴随着全球网络化的产生，使网络成为时代的话语和主 题。网络化作为一种前所未有的科技举措，其直接引发的不但是技术的变革与生 产关系和生产力的革命，而且是一场深刻的管理革命，这种管理变革又把管理推 向了全球化多元管理主体和多元文化并存协调的管理时期。这一时期的到来使得 华中科技大学硕士学位论文 管理的主体和客体，管理的空间、管理的内容，管理的手段，管理的文化和管理 的方式都出现了大跨度的转变 4 1 。因此，只有对管理进行革新，才能适应阀络时 代的管理需要。教育领域的管理是管理的一部分，而高等学校的管理又是教育管 理的一个子系统，只有对它进行革新，才能适应新时代的需要。 f 3 1 高校自身发展的需要 高校的扩招，使得我国的高等教育逐步由“精英教育”向“大众教育”转变， 这种高等教育的高速发展使不少高校的办学规模从几千人发展到现有的近万人。 高校规模的扩大，学生人数的增加，使高校各种学生管理事务增多，在新的形势 下，高校学生管理如果还采用过去规模较小时那种机械式的手：【作业方式，很难 满足学校扩招后学生管理工作的需要。在高校学生信息管理过程中，一方面，随 着学校规模的不断扩大和快速发展，学校在管理中必须进一步简政放权，并下移 管理的重心，以充分调动院系办学的积极性和主动性；另方面，高校学生信息管 理的特殊性还要求在进行信息管理时协调多元文化的并存，多元文化的并存要求 实现管理主体多元化和管理过程民主化，让，。大师生参与管理，以汇集各方面的 意见和建议。所有以上谈到的都是高校在发展过程中需要解决的问题。而在信息 化和网络化时代，迅猛发展的信息技术，不但使我们从繁重的机械工作方式解除 出来和提高工作效率成为可能，而且还为我们高效地调度教学资源和提高管理质 量创造了机遇。并且，信息技术通过使管理和技术的有机结合，通过实现管理主 体的多元化能够协调多元文化的存在、促使管理决策更加科学和管理操作更加规 范。可见，信息技术是解决高校发展过程中的一系列问题的有效工具，因此我们 要充分利用现代化的信息技术。 1 2 相关理论 1 管理信息系统( m i s ) 的起源 上世纪3 0 年代柏德强调了决策在组织管理中的作用。5 0 年代，西蒙提出了管 理依赖于信息和决策的概念。同一时代维纳发表了控制论与管理，把管理过程当 华中科技大学硕士学位论文 成一个控制过程。5 0 年代计算机己用于会计，1 9 5 8 年盖尔提出“管理将以较低的 成本得到及时准确的信息，作到较好的控制”，出现了数据处理的概念。管理信 息系统一词最早出现在7 0 年代，由瓦尔特肯尼万的定义：“以书面或口头的形 式，在合适的时间向经理、职员及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有 关企业内部及其环境的信息，以辅助他们进行决策 5 1 。” 1 9 8 5 年管理信息系统的创始人、明尼苏达大学卡尔森管理学院的著名教授高 登戴维斯给了管理信息系统一个完整的定义：m i s 是一个利用计算机硬件或软 件，手工作业，分析、计划、控制和决策模型，以及数据库的用户一机器系统。 它能提供信息支持企业或组织的运行、管理或决策功能【6 】。 7 0 年代术8 0 年代初传入中国时， 中国企业管理百科全书上定义：管理信 息系统是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传递、储存、加工、维 护和使用的系统【刀。管理信息系统能实测企业的各种运行情况。利用过去的数据 预测未来，从企业全局出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助 企业实现其规划目标。 此时m i s 的主要功能：( 1 ) 准备和提供统一格式的信息，使各种统计：i ：作简化， 使信息成本降低。( 2 ) 及时全面地提供不同要求不同细度的信息，以期迅速地分析 解释现象，及时产生正确的控制。( 3 ) 全面系统地保存大量的信息，并能迅速地查 询与综合，为组织的决策提供信息支持。( 4 ) 利用数学方法和各种模型处理信息， 以期预测未来，并进行科学的决策【7j 。 2 管理信息系统( m i s ) 的概念 管理信息系统的定义：管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软 件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更 新和维护，以使企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中 层控制、基层运作的集成化的人机系统【7 】。 性质：管理信息系统绝不仅仅是技术系统，而是把人包括在内的人机系统，因 而它是一个管理系统，是个社会系统。 三大要素：系统的观点，数学的方法和计算机应用。 华中科技大学硕士学位论文 m i s 的对象就是信息。信息是经过加工的数据，信息是对决策者有价值的数 据。信息的主要特征是来源分散，数量庞大。信息来源于生产第一线，来源于社 会环境，来源于市场，来源于行政管理等部门。信息具有时间性。信息的加工方 式有多种形式。管理信息由信息的采集、信息的传递、信息的储存、信息的加工、 信息的维护和信息的使用五个方面组成。 任何地方只要有管理就必然有信息，如果形成系统就形成m i s 。计算机设备 使m i s 更有效，尤其是现代社会，m i s 己和计算机设备不可分离。m i s 包括计算机、 网络通讯设备等硬件成份，包括操作系统、应用软件包等软件成份。并随着计算 机技术和通讯技术的迅速发展还会出现更多的内容。m i s 是个人机系统，是 个一体化的系统或集成系统。即是说m i s 进行信息管理是从总体出发，全面考虑， 保证各种职能部门共享数据，减少数据的冗余，保证数据的兼容性和一致性。它 具有统一规划的数据库，利用数学模型分析数据，辅助决策【8 1 。m i s 是一个不断发 展的新型学科，m i s 的定义随着计算机技术和通讯技术的进步也在不断更糯，在 现阶段普遍认为m i s 是由人和计算机设备或其他信息处理手段组成并用于管理信 息的系统。在现代社会m i s 己深入到各行各业，由于计算机技术的迅速发展和普 及，m i s 事实上已成为计算机m i s 。目前，由于开发高质量m i s 的能力大大落后计 算机硬件日新月异的进展，加上社会对m i s 发展和完善需求的增加以及对m i s 丌发 过程中出现的错误认识和行为而导致m i s 开发的失败，这些情况己严重妨碍了计 算机技术的进步。因此对m i s 有关的内容进行深入研究，提高工作效率，提高m i s 开发成功率已变得十分重要。 1 3 管理信息系统服务模式 1 二层c s 结构模型 新的服务模式管理信息系统发展至f 1 9 0 年代，产生了客户机服务器c l i e n t s e r v e r 模式( 简称c s ) j 强务方式，它采用两层体系结构，将一个数据库分为客户端和服 务器两部分，客户端在作为终端访问数据库服务器的同时，本身也具有处理数据 华中科技大学硕士学位论文 的能力，能够分担一些任务。大量的数据管理存取工作由服务器承担以充分利用 服务器的速度快、存储量大的特点，而其它性能低的计算机仅用作用户端进行数 据处理和访问。c l i e n t s e r v e r 的运行模式提高了数据库的使用效率，使得数据库实 现了开放、高效，且多个用户可以共享数据资源捧】。c s 模式( 图1 1 ) 是一种两层结 构的系统，第1 层是在客户机系统上驻留了所有表示逻辑与业务逻辑，第2 层通过 网络结合了数据库服务器【9 】。c s 模式将多个复杂的网络应用的用户交互界面和业 务应用处理与数据库访问及处理相分离，服务器与客户端之间通过消息传递机制 进行对话，由客户端发出请求给服务器，服务器进行相应的处理后经传递机制送 回客户端1 0 1 。 该运行模式不仅保证了数据库的安全性与独立性，同时为数据库的网络化提 供了技术保证。 图1 1c l i e n t j s e r v e r 模式结构图 管理信息系统通常包含两个基本部门：前端开发工具和后端服务器，另外， 对于一些应用来说，还可以加上第三个部分即：中间件。 前端开发工具提供用户界砸，使得开发者可以容易的表示用户的需求，同时 将用户对于数据的请求用标准的s q l 语句表示，发送到服务器方，并对其处理结 果进行加工和表示。 后端服务器或数据库专门处理来自客户机的s q l 请求，并将处理结果返回给 客户方。它还提供一些在客户服务器数据库系统中对数据的高级操作功能，例如 对并发控制的管理、安全审计及对数据库系统的备份、恢复、监控等功能。 用户端( c l i e n t ) 和服务器端( s e r v e r ) n 的数据通信接口采用m i c r o s o f t 的o d b c ( o p e n d a t a b a s ec o n n e c t i v i t y 开放数据库互连) 技术，o d b c 实际上是一个通用的中 6 华中科技大学硕士学位论文 介接口程序。通过0 d b c 访问各种数据源，可以实现动态访问数据，人机交再：等 动态页面功能。在客户端和服务器端的o d b c 数据源管理器中分别设罱系统的数 据源名d s n ( d a t a s o u r c e n a m e ) 平l l 驱动程序s q ls e r v e r o d b c 支持三种不同的数据 源类型：用户d s n 、系统d s n 和文件d s n 。有些开发系统采用系统d s n ，系统依 d s n 的定义找到并启动对应的o d b c 驱动程序及数据库。以上设定在操作系统r 通过控制面板的数据源管理器完成的l l “。如图1 2 所示。 c l i e n t 端应用程序 o d b c 数据源管理器 s e r v e r 端数据管理 图1 2c l i e n t s e r v e r 模式o d b c 数据库接口示意图 2 b s 三层体系结构模型 由于客户服务器两层结构存在灵活性差、升级困难、维护工作量大等缺陷， 已较难适应当前信息技术与网络技术高速发展的需要。随着w e b 技术的日益成熟， b r o w s e s e r v e r ( 简称b s ) 结构已成为取代c 1 i e n t s e r v e r ( 简称c s ) 结构的一种全 新技术。采用该结构软件的优势在于：( 1 ) 无须开发客户端软件，维护和升级方便； ( 2 ) 可跨平台操作，任何一台机器只要装有w w w 披u 览器软件，均可作为客户机来访 问系统；( 3 ) 具有良好的开放性和可扩充性；( 4 ) 可采用防火墙技术来保证系统的 安全性，有效地适应了当前用户对管理信息系统的新需求。因此该结构在管理信 息系统开发领域中获得飞速发展，成为应用软件研制中一种流行的体系结构。 在b s 体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请 求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器”。b s 结构 简化了客户机的工作，客户桃上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多 华中科技大学硕士学位论文 的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求， 而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部f h w e bs e r v e r 完成。实际上b s 体系结构是把二层c s 结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务 中分离出来，由w e b 服务器单独组成一层来负担其任务，这样客户机的压力减轻了， 把负荷分配给了w e b 服务器。这种三层体系结构如图1 3 所示。 这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高的性能的要求中解放出 来，也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来【1 3 1 。由于客户机把事务 处理逻辑部分分给了功能服务器，使客户机一下子”苗条”了许多，不再负责处理 复杂计算和数据访问等关键事务，只负责显示部分，所以维护人员不再为程序的 维护工作奔波于每个客户机之岣j ，而把主要精力放在功能服务器上程序的更新工 作。这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功 能【1 4 1 。 图1 3b r o w s e r s e r v e r 模式结构图 b s 体系结构也有许多不足地方，具体表现在以下几个方面： ( 1 ) 由于浏览器只是为了进行w e b 浏览而设计的，当其应用于w e b i ：i z 用系统时， 许多功能不能实现或实现起来比较困难。比如通过浏览器进行大量的数据输入， 进行报表的应答都是比较困难和不便的。 ( 2 ) 复杂的应用构造困难。虽然可以用a c t i v e x 、j a v a 等技术开发较为复杂 的应用，但是相对于发展已非常成熟c s 的一系列应用工具来说，这些技术的丌发 复杂，并没有完全成熟的技术供使用。 ( 3 ) h t t p 可靠性低有可能造成应用故障，特别是对于管理者来说，采用浏览 器方式进行系统的维护是非常不安全与不方便的。 ( 4 ) w e b 服务器成为对数据库的唯一的客户端，所有对数据库的连接都通过 华中科技大学硕士学位论文 该服务器实现。w e b 月e 务器同时要处理与客户请求以及与数据库的连接，当访问量 大时，服务器端负载过重。 ( 5 ) 由于业务逻辑和数据访问程序一般n j a v a s c r i p t 、v g s c r i p t 等嵌入式小 程序实现，分散在各个页面里，难以实现共享，给升级和维护也带来了不便。同时由 于源代码的开放性，使得商业规则很容易暴露，而商业规则对应用程序来说则是 非常重要的”1 。 3 多层b s 结构模型 为克服以上不足，在原有b s 体系结构基础上，采用一种新的体系结构，如图 14 所示。 图14 多层b s 结构模型体系结构图 在该种结构体系中，一些需要用w e b 处理的，满足大多数访问者请求的功能界 面( 如信息发布查询界面) 采用b s 结构。后台只需少数人使用的功能应用( 如数 据库管理维护界面) 采用c s 结构。组件位于w e b 应用程序服务器中，客户端发出 h t t p 请求到w 髓s e r v e r ，w e bs e r v e r 将请求传送给w e b 应用程序服务器，w e b 应用 程序服务器将数据请求传送给数据库服务器，数据库服务器将数据返回w e b 应用程 序服务器，然后再由w e bs e r v e r 将数据传送给客户端。对于一些实现起来比较困 难的功能或者一些需要丰富的h t m l 页面，通过在页面中嵌入a c t i v e x 控件来实现。 采用这种结构优点在于： ( 1 ) 充分发挥了充分了b s 与c s 体系结构的优势，弥补了二：者不足。充分考 虑用户利益，保证浏览查询者方便操作的同时也使得系统更新简单，维护简单灵 活，易于操作。 华中科技大学硕士学位论文 ( 2 ) 信息发布采用b s 结构，保持了“瘦客户端”的优点。装入客户机的软 件可以采用统一的w w w 浏览器。而且由于w w w 浏览器和网络综合服务器都是基于 ： 业标准，可以在所有的平台上工作。 ( 3 ) 数据库端采用c s 结构，通过o d b c j d b c 连接。这一部分只涉及到系统维 护、数据更新等，不存在完全采用c s 结构带来的客户端维护工作量大等缺点。并 且在客户端可以构造非常复杂的应用，界面友好灵活，易于操作，能解决许多b s 存在的固有的缺点。 ( 4 ) 对于原有基于c s 体系结构的应用，可以非常容易地升级到这种体系结 构，只需开发用于发布的w w w 界面，可以保留原有的c s 结构的某些子系统，充分 地利用现有系统的资源。使得现有系统或资源无需大的改造即可以连接使用，保 护了用户以往的投资 ( 5 ) 通过在浏览器中嵌入a c t i v e x 控件可以实现在浏览器中不能实现或实现 起来比较困难的功能。比如通过浏览器进行报表的应答。另外，在客户端a c t i v e x 控件的加盟，可以丰富h t m l 页面，产生令人惊奇的效果。 ( 6 ) 将服务器端划分为w e b 服务器和w 髓应用程序服务器两部分。w e b 应用程 序服务器采用组件技术实现三层体系结中的商业逻辑部分，达到封装源代码，保 护知识产权的目的。i n t e r n e t 应用程序大部分属于分布式应用程序，采用组件技 术一个重要特点就是它的处理能力能够随着用户数量、数据量所需性能的提高而 增加。c o m 的无逢扩展集c o m + ，有着如：内存数据库、负载平衡等强大的功能。 系统采用b s 体系结构与c o m + 技术相结合。通过该系统管理人员可以对学生的 基本信息、学生的日常表现、学生的学习成绩等进行管理与维护。任课教师口j 以 通过浏览器查询所教班级学生各种相关信息。学校管理人员通过浏览器对学校的 学生、教师等信息进行管理与维护以及有关查询统计功能。学校财务人员通过c s 体系结构实现对学生助学贷款等的管理维护。 本系统结合了a s p 技术s d c o m + 技术，是一个三层结构。表示层由a s p 页面组成， 用以实现w e b 页面显示和调用c o m + 组件，业务逻辑和数据访问i d c o m + 组件构成。为 了便于维护、升级和实现分布式应用，在实现过程中，又将业务逻辑层和数据访 华中科技大学硕士学位论文 问层分离开，a s p 页面不直接调用数据访问层，而是通过业务逻辑层来调用数据库。 1 4 小结 随着高校的扩招，高校学生人数急剧增加，迫切需要对高校学生进行有效的 管理。在这样的背景下，开发高效的学生管理信息系统成为大势所趋。本章首先 提出了课题研究的背景和意义，接着对管理信息系统的发展进行了介绍，并且对 目前流行的管理信息系统的体系结构进行了分析和比较，最后提出了论文的研究 内容。 华中科技大学硕士学位论文 2 系统于 随着i n t e m e t 技术的发展，基于w e b 龄 息的快速收集、发布、存储、处理和交流 策。在开发w e b 应用时首先要选择开发拱 论文在对该课题背景、国内现状进行 术与关键技术进行了研究与选择，并把这 术、数据库技术、w e b 与数据库的接口技 据库的接口技术，使w e b 用户与数据库的一，。，。，、 键技术问题。本课题对目前流行的w e b 技术、数据库技术、w e b 与数据库的接f l 技术进行了分析比较，特别对w e b 与数据库的接口技术进行了重点探讨。在w e b 与数据库的接口技术中，c g i 技术、服务器a p i 技术、j d b c 技术、i d c 技术、r a d 技术；j i a s p 技术是比较成熟且被常用的技术，它们的应用选择受限于网络环境及 w e b 服务器、数据库服务器产品的选择。 2 1w e b 技术 目前w w w 是因特网上最广泛的一种应用，其应用范围在急剧增长。w w w 的 核心技术就是w e b 技术。w e b 是由日内瓦粒子物理实验室发明的。w e b 技术利用了 一种称为超文本( h y p e r t e x t ) 的技术，它使用了在文件中有着加重色的词句或图形去 链接或指向其他文件、图形、声音等。它可以从一个文件中的任何一点链接到另 一个文件的任何一点，从而可以实现快速的信息浏览。同时超文本技术具有良好 的图形用户界面，使得用户能很容易地浏览因特网中的信息。 1 w e b 技术的两个标准 个是应用层协议，称为超文本传送协议( h t t p ) ；另一个是表示层语法，称 为超文本标记性语言( h t m l ) f 1 7 l 。w e b 技术是在这两个标准的基础上发展起来的。 ( 1 ) 超文本传递协议( h t t p ) ：超文本传送协议是w e b 技术中的一个最基本的协 1 2 华中科技大学硕士学位论文 议，它是个应用层协议，直接用t c p 层传递i l8 1 。h t t p 协议十分简单。使用h t t p 后，服务器需要做的事只是接受一个请求( u r l ) ，根据用户的请求发送相应文件， 服务器不要做任何检索轨迹的记录，从而使一个服务器支持的用户数大为增加。 但h t t p 也有不少缺点，因为其简单，每传个文件就要建一次t c p 连接、拆除 次t c p 连接，当要传送的文件很小时就非常不合算了。另外由于服务器不能保留 检索轨迹，因而为口令记忆等带来了很大的麻烦，导致系统效率下降。 ( 2 、超文本标识性语言( h t m l ) ：h t m l 是种用自然语言的词句作为分隔符 ( 标识) 的一种表示方法。这种语言的特点：它的定界符( 标识) 都是可读的并拥有超 级链接( h y p c f l i n k ) ，由这些超级链接将若干文本组台起来构成超文本( h y p e n e x o 。 h t m l 写的文本是一种很直观可读的文本形式，对于熟悉h t m l 的人员，看文本即 可出现( 想象出) 该文本显示在屏幕上的形式【l 。 2 w e b 的工作方式 有了h t t p 协议幂1 h t m l 表示层语法，就可以构成客户机j l l i t 务器系统的w e b 系统，在传统上称w e b 的客户机为浏览器，它具有良好的图形界面，用鼠标和键 盘作为输入设备进行输入【2 0 。w e b 的服务器一般仍称作服务器。用h t m l 语言写 成的文本称为主页( h o m e p a g e ) ，在主页上有加重色的是超级链接，当鼠标指向超 级链接并且按下鼠标左钮时，即可通过h t t p 协议将下一个主页传过来。当然仅是 h t r p 与h t m l 构建的w e b 系统，功能过于简单，它大大限制了w e b 的应用场合。 为了增强w e b 系统的能力，众计算机厂商和标准化组织开发了许多新的技术，它 们包括服务器侧的c g i 技术、客户机侧的p l u gi n 、j a v a 、 j a v as c r i p t 等技术。这 些技术使w e b 的应用扩展到更广阔的范围。后面将分别对这些技术加以介绍。 3 客户机侧的增强技术 w e b 客户机一般称为w e b 浏览器，比较有名的浏览器有网景公司的n a v i g a t e r 和微软公司的m 。浏览器是一个用户终端软件，它的核心作用是h t m l 句法的译 码器，它能够将由h t m l 句法所定义的文本、图像、格式等很好地翻译出来，并 将它们按照既定的格式显示在用户终端的显示屏中。随着w e b 技术应用的日益广 泛，人们对浏览器的期望也越来越高，希望它能提供越来越高的表达能力。为此 华中科技大学硕士学位论文 h t m l 语言一再升版本，浏览器软件版本也一再升级，以求满足用户不断增长的 要求。但不管怎么升级，可以肯定地说它永远不可能满足全部用户的全部需要。 因而要进一步增强浏览器的能力，就需要另想办法。 ( 1 ) j a v a 技术 j a v a 是一种通用的编程语言，它可以用来创建一种通过网络发布、动态执行 的二进制程序，尤其适合于i p 网上编写应用程序 2 2 】。它的出现给w e b 系统带来了 新的活力。j a v a 作为一种“中间体( m i d d l ew a r e ) ”的编程语言，是一种解释执行性 的语言。j a v a 语言具有完全的平台无关性，它独立于具体平台，可以在各种不同 的机器平台上动态地载入和运行。为了避免对平台的依赖性，j a v a 代码是运行在 j a v a 解释器上的。这样任何j a v a 软件能够在任意平台上运行，只需要丌发个“通 用”的最终软件，就可在w e b 所有系统上运行，从而大大加快了软件产品的开发， 为了保证可移植性，j a v a 规定了各种数据长度的统一标准。 j a v a 是一种面向目标的编程语言，它是用来支持用于能在w e b 页中执行的小程 序，这个小程序通常被称为a p v l e t 。这种小程序( a p p l e o 能够作w e b 页部分下载 下来，并且在浏览器中执行 2 3 】。 ( 2 ) j a v aa p p l e t 要进一步增强浏览器的能力，另一种方法就是j a v aa p p l e t 技术。j a v aa p p l e t 是一段可执行的小的应用程序，它是由w e b 服务器下载，在客户机浏览器中执行， 它一般在w e b 页中的一个指定区中执行和显现【2 4 】。从这一点上来说，它与嵌入式 p l u gi n 颇为相似，但j a v aa p p l e t 年n p l u gi n 有本质上的不同。首先j a v aa p p l e t 总是动 态装载，而p l u g i n 一般是在使用前已驻留在本机之中，j a v a a p p l e t 像w e b 页中的一 个应用，能很简单地执行，而p l u gi n $ i j 是被创建去处理一个数据流。 ( 3 ) j a v as c r i p t 引a j a v as c r i p t 的目的是与h t m l 、j a v a a p p l e t 结合起来，一起实现在一个w e b 页面链接多个对象，与用户有一定的动态交互作用。使用了j a v as c r i p t 就可以不用 c g i 实现交互功能。j a v as c r i p t 语言通过嵌入或整合在h t m l 语言中实现。j a v a s c r i p t 是一种基于j a v a 基本语句和控制流之上的简单而紧凑的设计技术，以便两者 华中科技大学硕士学位论文 能更好地相互传递数据。它不需要严格的类型检查，也没有象为j a v a 的类创建和 完全面向对象的特性。编程者不必过多考虑类的层次和继承，可以最有效地利用 脚本语占。j a v as c r i p t 能够出色地控制到环境中的动态事件，可以根据用户填写的 征询单内容，动态地生成h t m l 页，与在h t m l 页面p q p l u gi n 和j a v aa p p l e t 应用程 序之间共享数据。 2 2 数据库技术 1 数据库技术发展概述 数据处理是现代计算机应用中一个重要组成部分，数据处理是指对各种形式 的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。其目的是从大量的