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基于网络的建筑g a d 考试系统的设计与实现 摘要 建筑c a d 课程是中等职业学校建筑专业的专业基础课之一，该 课程主要培养学生综合应用c a d 软件绘制各种建筑工程图的能力。随 着计算机和网络的普及，对学生的c a d 绘图能力进行客观、公正、全 面考核的条件日趋成熟。本论文的主要研究工作就是设计并实现一个 对中等职业学校建筑c a d 课程的在线考试系统。 本文从计算机绘图的特点出发，从考试管理和主观作图题自动评 判功能的实现等方面着手，对基于网络的建筑c a d 考试系统进行了深 入的研究。为了在网络环境下实现a u t o c a d 图形文件的管理、传输、 数据交换以及作图题的自动评判，本文研究了基于组件的a u t o c a d 图 形文件的格式转换及其网络传输的实现方法，提出了基于w e b 的 a u t o c a d 图形文件的数据交换算法并讨论了自动评分的实现方法：研究 了基于w e b 的a u t o c a d 图形管理系统的实现方法。 本文适用于建筑c a d 的网络化考试，文中所研究的问题对计算机 图形化考试系统在网络化设计方面具有一定的实用价值。 关键词：建筑c a d ，c a d 考试系统，计算机图形考试系统，基于组件， 格式转换及网络传输，自动评判，a u t o c a d 图形管理系统 t h ed e s i g na n di 口l e 正n 1 1 a t i o no f t h ee x a m i n a t l 0 ns y s t e m0 fa r c h i t e c t i7 = rai ， c a db a s e d0 n 吧b a bs t r a c t a r c h i t e c t u r a lc a di st h em o s ti m p o r t a n ts p e c i a l i z e dc o u r s ef o rt h e s t u d e n tm a j o r i n g i na r c h i t e c t u r ei n s e c o n d a r ys c h o o l a n di ta i m sa t d e v e l o p i n gt h ea b i l i t yo na p p l i c a t i o no fm a k i n ga r c h i t e c t u r a le n g i n e e r i n g d r a w i n g s w i t ht h ep o p u l a r i z a t i o no fc o m p u t e ra n dn e t w o r k ，m e t h o do f g r a d i n gs t u d e n t s c a dd r a w i n gi no b je c t i v e ，i m p a r t i a la n dc o m p r e h e n s i v e w a yi sg e t t i n gm a t u r e t h i se s s a yf o c u s e so nt h ed e s i g na n di m p l e m e n to f o n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mf o ra r c h i t e c t u r a lc a dc o u r s ei n s e c o n d a r y s c h 0 0 1 t h i se s s a y , b a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o m p u t e rd r a w i n ga n dt h e i m p l e m e n to fm a n a g i n ge x a m i n a t i o n sa n dg r a d i n gs u b je c t i v ed r a w i n g ， s t u d i e st h ew e b b a s e da r c h i t e c t u r a lc a de x a m i n a t i o ns y s t e m i no r d e rt o i m p l e m e n tt h em a n a g e m e n tt r a n s m i s s i o na n dd a t ae x c h a n g eo fa u t o c a d d r a w i n g st h r o u g hn e t w o r k ，t h em e t h o d f o rc o m p o n e n t b a s e df o r m a t t r a n s i t i o na n dt r a n s m i s s i o no ft h e s ed r a w i n g si ss t u d i e di nt h i sp a p e r ，a n d t h ed a t a e x c h a n g ea l g o r i t h mo fa u t o c a dd r a w i n g si sp r e s e n t e d ， m e a n w h i l e ，t h em e t h o df o rg r a d i n ga u t o m a t i c a l l yi sd i s c u s s e d t h em e t h o d f o ri m p l e m e n t i n gw e b b a s e dd r a w i n gm a n a g e m e n ts y s t e mo fa u t o c a di s a l s op u tf o r w a r di nt h i sp a p e r t h es y s t e mc a nb ea p p l i e dt ow e b - b a s e de x a m i n a t i o no fa r c h i t e c t u r a l c a d t h ep r o b l e m sd i s c u s s e di nt h i sp a p e rh a v es o m ep r a c t i c a lv a l u eo n w e b - b a s e dd e s i g no fe x a m i n a t i o n s y s t e mo fc o m p u t e rd r a w i n g k e yw o r d s ：a r c h i t e c t u r a lc a d ，e x a m i n a t i o ns y s t e mo fc a d ，e x a m s y s t e mo fc o m p u t e rd r a w i n g ，c o m p o n e n t b a s e d ，f o r m a tt r a n s i t i o na n d t r a n s m i s s i o n t h r o u g hn e t w o r k ，d a t ae x c h a n g ea l g o r i t h m ，g r a d i n g a u t o m a t i c a l l y ，d r a w i n gm a n a g e m e n ts y s t e mo f a u t o c a d 浙江工业大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机 构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 作者签名：乃蝴昏蒸l，l v - ，一、 醐：7 年弘舢 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，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权浙江工业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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名：獭改 导师签名： 却子 日期川7 年 沈日 胁7 年，月嗍 浙江工业大学中职硕士论文 1 1 课题研究背景 第一章绪论 随着计算机应用及网络技术的不断普及，现代教育教学体制改革的不断深入， 提高学生的实践操作技能已经成为培养中等职业学校学生技能素质的重要环节【l l 。 建筑c a d 课程作为中等职业学校建筑专业课程中的一门必修的专业基础课，在衡 量学生掌握该技能的优劣程度的考核中存在着较突出的问题：考核方法仍局限于 传统的考试形式：对于客观题用纸质的方式完成；主观作图题，由于必须在计算 机上完成，因此在考试时通常让学生采用一人一机的方式进行测试，学生完成c a d 绘图后，老师再对每个学生的绘图结果进行逐条文件的手工批阅，然后给出相应 的得分。这种考试形式不仅要花费老师很多的精力来出卷、阅卷，而且由于不可 避免的人力主观因素可能会导致出卷和阅卷的不合理，从而影响了考试的信度， 不能对学生的c a d 操作技能进行有效的评判。可见传统的c a d 考试已不能适应 现在的发展需要，解决上述问题最根本的出路在于实现c a d 考试的无纸化、网络 化。 1 2 课题现状及水平 追溯考试的历史，从我国古代的科举直到现在的高考，考试的内容和形式发 生了根本的变化。我国从1 9 8 1 年开始引进标准化考试一托福考试，从那时起，在 高考、英语四六级考试以及各种各样的职称考试和职业资格考试中，标准化考试 逐步得到应用。标准化考试比起主观命题、人工阅卷的传统考试虽有进步，但还 是摆脱不了纸和笔。在标准化考试中，试卷以纸为介质发放，用铅笔在答题卡上 作答，然后使用光标阅读器( o m r ) 读入计算机进行阅卷和统计处理。在这一阶 段，计算机只是作为阅卷的工具参与到考试中来。 进入9 0 年代中期，计算机技术得到迅猛发展，使得利用计算机和互联网进行 网络教育成为可能。随着网络教育的发展，接受网络教育和考试认证的人越来越 多，促进了网络教育的发展，同时对网络考试需求也越来越高。网络考试作为网 6 浙江工业大学中职硕士论文 上教育和学习的评估手段，成为当前教育界中的一个重要的热点问题。利用i n t e m e t 的开放性、分布性的特点和基于i n t e m e t 的巨大计算能力使考试突破了时间和空间 的限制，网络考试正在得以迅速发展【2 1 。 作为中等职业学校建筑专业的专业基础课之一，我国大部分中等职业学校的 建筑专业均开设了建筑c a d 课程，建筑c a d 课程主要培养学生阅读建筑工 程图( 主要包括建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图) 的能力以及综合应用c a d 软件绘制各种建筑工程图的能力，要求学生在教师的指导下初步掌握利用c a d 软 件进行建筑工程图设计的基本知识以及方法【3 1 。其目的是培养学生具有较强的 c a d 理论知识和实际操作技能，使学生在短期内熟练掌握计算机绘图的要领。其 教学内容大致包括c a d 各种命令的使用、c a d 绘制建筑平面图的方法及步骤、 c a d 绘制建筑立面图的方法及步骤、c a d 绘制建筑剖面图的方法及步骤等多个部 分。该课程的传统考试一般分为两个部分笔试与上机操作考试。笔试时将答 案写在纸上再由教师进行人工阅卷。上机操作考试由于必须在计算机上完成，因 此在考试时通常让学生采用一人一机的方式进行测试，学生完成c a d 绘图后，老 师再对每个学生的绘图结果进行逐条文件的手工批阅，然后给出相应的得分。这 种考试形式很不适应当前形势的要求，不仅出题、制卷、考试、阅卷、成绩统计 等考试过程繁琐，而且涉及环节和人员众多，试卷保密要求高，阅卷工作量大， 特别是操作考试要在计算机上逐一检查操作结果，费时费力，使教师不堪重负， 更重要的是，由于传统考试形式融入了人为的因素，因此受阅卷老师的主观意识 的影响较大，不能真实反映考生的能力，从而影响了考试的客观性、公正性。所 以越来越多的教师开始投身到上机考试的研究当中。随着计算机及网络技术的不 断普及以及现代教育体制改革的不断深入，校园网逐步成为一所职业学校必备的 设施，依托校园网络对学生的c a d 制图技能进行客观、公正、全面考核的条件日 趋成熟。 从当前国内外的研究现状来看，关于c a d 制图考试系统的开发与研究主要都 是针对大专院校学生机械c a d 制图课程进行的，如：2 0 0 5 年，华南理工大学鄢春 艳、梁德才等提出的利用图形匹配技术，实现不同图层的点、粗实线和虚线的判 别h ；2 0 0 6 年，湖北工业大学机械工程学院的赵大兴，李九灵，龚凌云，张明权 等设计开发了一个基于a u t o c a d 工程图学考试系统，将v b a 与m i c r o s o f t a c c e s s 相结合，通过图形评判与字符识别技术来实现工程图学中的智能评判模块的处理 7 浙江工业大学中职硕士论文 【5 】；2 0 0 7 年，广东工业大学的乔敏开发出基于w e b 的制图习题智能批改系统，主 要通过图元特征提取技术及图形匹配技术来实现视图识别、数据提取和数据比较， 最终实现考试系统的智能批改功f l 邑f 6 1 。 1 3 存在的问题 通过对现有的c a d 考试系统的分析，主要存在以下不足： ( 1 ) 基于w e b 的c a d 考试系统缺乏 通过对目前国内开发使用的c a d 考试系统的调研发现，大多数c a d 考试系 统都是基于a u t o c a d 平台并且采用c s 模式，需要在服务器端与客户端分别安装 软件，安装过程较为复杂，而基于w e b 的采用b s 模式的c a d 考试系统非常缺 乏。因此要充分应用现有的w e b 技术对c a d 考试系统进行优化和改进，使其能 在i n t e m e t 环境下方便地使用。 ( 2 ) a u t o c a d 图形文件的格式转换及其在网络中的传输有待改进 在w e b 环境下要实现试题的上传与下载，尤其是主观作图题的显示，并且要 将a u t o c a d 中文件的格式由d w g 转换为d x f ，这些操作若完全由学生来操作， 不仅容易出错，还容易发生舞弊行为，将这些过程通过a c t i v e x 组件将其封装起来， 可以给考试带来及大的方便。 ( 3 ) 适合中职建筑c a d 课程的考试系统缺乏 目前国内尚未见到比较成熟的适合中等职业学校建筑专业学生使用的c a d 考 试系统，已有的c a d 考试系统更多的是基于a u t o c a d 平台的计算机图形考试 系统，而且主要针对的是大专院校学生的机械制图课程中的三视图的转换，从考 试系统涉及的广度与深度来看与中职建筑专业教学的实用型、技能型特色相比较 有一定的差距，这也为中职学校考查学生掌握建筑c a d 的制图能力带来了一定的 难度。 ( 4 ) c a d 考试系统中主观作图题的评判技术有待完善 在c a d 考试系统中客观题，尤其是单选题的阅卷技术已相当完善，但对于主 观题，尤其是主观作图题的自动评判技术还相当欠缺，本系统亟待解决这一技术 难题。 基于以上原因，本人确立了基于网络的建筑c a d 考试系统的设计与实现 8 浙江工业大学中职硕士论文 这一课题，为中等职业学校利用校园网进行建筑c a d 课程的考核提供一个平 厶 口o 1 4 课题研究目的和意义 考试是教学过程中不可缺少的重要环节，它可以检测教学效果和学生们对课 程的掌握情况，以便教师在后续的教学中进行必要的调整和改进。但是，传统意 义上的考试，从人工出题，试卷印制，学生考试，到阅卷、评分、试卷分析等工 作，大都是手工操作，持续时间较长，难免受人为的不定因素而出现错误，影响 到考试的公正性和严肃性。 利用计算机实现网络化考试是现阶段研究开发的一个热点。它是建立在国际 互联网上的应用系统，客户端的配置可以极为简单，使考试不受地域的局限。一 个完备的在线考试系统可以使用户在学习过后及时检验自己的学习效果，发现自 己的不足，使得学习效率得到很大提高。在线考试系统中题目的生成、试卷的提 交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成，只要形成一套成熟的题库就可以实 现考试的自动化。这样一来，教师所要做的只是精心设计题目、维护题库，而不 是组织考试，从而大大减轻了教师的负担，其经济性是相当可观的。 虽然计算机网络化考试已经在国内实行，但目前大多局限于标准化考试，对 图形化的网络考试系统涉及较少，同时由于建筑c a d 制图与一般的考试题目相比 有自身的特殊性：首先它是图形，其次它是以矢量形式存储的，再加上建筑工程 图的图形比较复杂，包括大量的信息，如线型、线宽、尺寸标注等，因此一般的 考试系统并不适合建筑c a d 。综上所述，为了适应职业学校建筑c a d 课程专业 性强、操作性强、图形多的特点，本人进行了这一系统的初步研究工作，努力实 现了建筑c a d 中主观作图题的在线考试，希望它能够在c a d 考试中发挥高效、 便捷的作用，把老师从繁重的工作中解脱出来。 1 5 论文的主要研究内容 课题的主要目标是为中等职业学校建筑专业设计一个基于网络的建筑c a d 考 试系统，以实现建筑c a d 课程的在线考试功能。 9 浙江工业大学中职硕士论文 本论文主要研究以下几个方面的内容： ( 1 ) 基于网络的在线考试系统的主流开发理论和技术的研究； ( 2 ) 基于a c t i v e x 组件的c a d 图形文件的格式转换与传输； ( 3 ) c a d 图形文件的数据交换及系统的自动评判； 1 6 论文的组织结构 第一章绪论。对课题研究背景、研究目的和意义以及国内外研究概况等进行 了阐述。 第二章课题研究的相关技术。讨论c a d 开发所用到的二次开发技术以及系 统设计所涉及到的关键技术。 第三章系统需求分析与设计。包括考试系统应用的基本要求、考试系统的主 要功能和目标、系统的性能。对系统总体结构和体系结构还进行了图文的描述与 设计。 第四章a u t o c a d 中图形文件的格式转换和网络传输。本章节主要研究了 a u t o c a d 中的几种文件格式以及a c t i v e x 技术并利用该技术实现c a d 文件格式的 转换及其在网络上的传输。 第五章基于网络的建筑c a d 考试系统的自动评判系统的设计。在本章节中， 阐述了通过在w e b 环境下读取a u t o c a d 的d x f 文件中的实体信息，并将读取的 考生主观作图题的试题信息与试题中生成的主观作图题的标准答案信息相比较， 以解决考试系统中主观作图题的自动评判功能。 第六章基于网络的建筑c a d 考试系统的功能的实现。主要从系统开发环境、 数据库设计和实现、主要功能模块及系统安全性等几方面分别进行了阐述。 第七章总结与展望。对所做的工作进行了系统总结，分析了取得的成果、存 在的不足和对未来的研究工作的展望。 1 0 浙江工业大学中职硕士论文 第二章课题研究的相关技术 2 1a u t o c a d 二次开发技术 a u t o c a d 是一个开放而又灵活的体系，自1 9 8 2 年问世以来，不断推出新的版 本，从a u t o c a dr 1 2 、r 1 3 、r 1 4 ，到a u t o c a d2 0 0 0 ，到a u t o c a d2 0 0 2 、a u t o c a d 2 0 0 4 、a u t o c a d2 0 0 6 到目前的a u t o c a d2 0 0 9 ，它提供了许多开放式的接口，允 许用户和开发者采用高级编程语言对其进行扩充和修改，即二次开发，随着 a u t o c a d 版本的提升，a u t o c a d 二次开发的技术也不断地涌现【_ 7 1 。本考试系统主 要使用了v b a 技术。 2 1 1v b a 技术简介 v b a 即v i s u a lb a s i cf o ra p p l i c a t i o n 的缩写，由v i s u a lb a s i c 派生而来，现在已 经成为m i c r o s o f t 产品的标准语言。从a u t o c a d2 0 0 0 开始已经将v b a 集成在 a u t o c a d 系统内部，使用户使用更加方便。v b a 不仅为开发者提供了一种新的选 择，也为用户访问a u t o c a d 中丰富的技术框架打开一条新的通道。a u t o c a dv b a 必须依靠a c t i v e x 技术来操作a u t o c a d 。它与a u t o c a d 中强大的a c t i v x 自动化 对象模型的结合，代表了一种新型的定制a u t o c a d 的模式构架。通过v b a ，我 们可以操作a u t o c a d ，控制a c t i v ex 和其它一些应用程序，使之相互之间发生互 易活动。 a u t o c a dv b a 集成开发环境具有如下特点【8 】： ( 1 ) 、v b a 使a u t o c a d 能够与其它应用程序直接共享数据，如m i c r o s o f to f f i c e 2 0 0 3 软件等。 ( 2 ) 、在v b a 集成开发环境中，可以通过拖动图标的方法，简单而可视化地 建立用户界面。 ( 3 ) 、v b a 的语言代码完全继承了v b 的特征，可以说是世界上最简单的编 程语言，但其功能并不比其它编程语言弱。 ( 4 ) 、具有开放式的对象模型。a u t o c a d 软件中的a c t i v e x 对象模型十分有 用，它显示了每一个对象的方法和属性。用户可以按照自己的愿望对a u t o c a d 进 浙江工业大学中职硕士论文 行编程或定制。 ( 5 ) 、良好的运行速度。v b a 的运行速度与o b j e c t a r x 应用程序非常接近， 比其它开发方式( a d s ，l i s p 等) 要提高许多。 2 1 2a c t i v e xa u t o m a t i o n 技术 a c t i v e xa u t o m a t i o n 9 1 是一套微软标准，以前称为o l ea u t o m a t i o n 技术。该标 准允许通过外显的对象由一个w i n d o w s 应用程序控制另一个w i n d o w s 应用程序， 这也是面向对象编程技术的精髓所在。a u t o c a d 从r 1 4 开始增加了作为a c t i v e x a u t o m a t i o n 服务器应用程序的功能，使得许多面向对象编译语言和应用程序可以 通过a c t i v e x 与a u t o c a d 进行通信，并操纵a u t o c a d 的许多功能，如图2 1 所 示。 1 ：塑兰：l 图2 1a u t o c a d 与其它应用程序之间的通讯 a c t i v e xa u t o m a t i o n 服务器应用程序是通过自身对象的属性、方法和事件实现 其功能。对象是服务器应用程序简单而抽象的代表。不管是用v b 、v c 、o f f i c ev b a 等从外部开发，还是用a u t o c a dv b a 从内部对a u t o c a d 进行二次开发，都是通 过调用a u t o c a d 的对象体系结构来进行的。a u t o c a d2 0 0 0a c t i v e xa u t o m a t i o n 技 术将a u t o c a d2 0 0 0 的各种功能封装在a u t o c a da c t i v e x 对象中，供编程使用。 a u t o c a d2 0 0 0 中提供的所有对象组成一个树形结构，如图2 2 所示，最高层是 a p p l i c a t i o n 对象，其他对象都是它的后代。为了得到一个特定的对象，必须从 a p p l i c a t i o n 对象对其子孙进行遍历，直到找到该特定的对象。 1 2 浙江工业大学中职硕士论文 图2 2a u t o c a d 对象模型 a c t i v e x a u t o m a t i o n 技术的完全面向对象化编程的特点，使其开发环境具备了 强大的开发能力和简单易用的优良特点，开发工具的选择也具有很大的灵活性。 所以，利用a c t i v e x a u t o m a t i o n 技术，是极具潜力的一种开发手段。 2 1 3a u t o c a d 的对象开发技术 本系统用到的对象介绍如下【1 0 】： ( 1 ) a p p l i c a t i o n 对象 a p p l i c a t i o n 对象是用户代码在a c t i v e x a u t o m a t i o n 中可以引用的第一个对象， 是a u t o c a d 允许其他应用程序直接访问的唯一对象，a p p l i c a t i o n 对象可以代表 a u t o c a d 本身，a p p l i c a t i o n 对象有多种属性和方法；其中，a c t i v e d o c u m e n t 属性 返回当前文档，a c t i v e d o c u m e n t 对象是a u t o c a d 正在编辑的图形；p r e f e r e n c e s 属 性返回p r e f e r e n c e s 对象，该对象等价于p r e f e r e n c e s 对话框，用于指定当前a u t o c a d 的位置；l e f t 、t o p 、w i d t h 、h e i g h t 等参数可以控制a u t o c a d 窗口的位置和大小。 如果应用程序要关闭a u t o c a d ，可以调用q u i t 方法。 ( 2 ) p r e f e r e n c e s 对象 使用p r e f e r e n c e s 对象可以查询和设置p r e f e r e n c e s 对话框，该对象属于 a p p l i c a t i o n 对象的子对象，它的属性包括文件设置、性能设置、显示设置、打印 设置和兼容性设置等许多方面。该对象中包含大部分系统变量，还有一些系统变 量可以通过d o c u m e n t 对象的s e t v a r i a b l e 和g e t v a r i a b l e 进行修改。 浙江工业大学中职硕士论文 ( 3 ) d o c u m e n t 对象 d o c u m e n t 对象是a u t o c a d 当前正在编辑的图形对象，它可以存取所有的 a u t o c a d 图形和非图形对象。m o d e l s p a c e 和p a p e r s p a c e 属性可存取图形对象，而 非图形对象可以通过属性d i m s t y l e 、l a y e r s 、l i n e t y p e s 、t e x t s t y l e s 、v i e w p o r t s 和 v i e w s 等进行存取，d o c u m e n t 对象方法包括文件的存储和打开、文件的输入与输 出，还可以使用e x p o r t 与i m p o r t 方法。使用v b 的s e t 关键字可以依次查找要引 用的对象，例如，如果要引用d o c u m e n t 及p r e f e r e n c e 对象，方法如下： d i ma c a d a p pa sa c a d a p p l i c a t i o n d i ma c a d d o ca sa c a d d o c u m e n t d i ma c a d p r e fa so b j e c t s e ta c a d = g e t o b j e c t ( ，“a u t o c a d a p p l i c a t i o n ) s e ta c a d d o c = a c a d a p p a c t i v e d o c u m e n t s e ta c a d p r e f = a c a d d o c p r e f e r e n c e s 在上面程序中，a c t i v e d o c u m e n t 是a p p l i c a t i o n 对象的一个属性，它返回一个 d o c u m e n t 对象，p r e f e r e n c e s 也是a p p l i c a t i o n 对象的一个属性，它返回一个 p r e f e r e n c e s 对象。 对象是a u t o c a da c t i v e x 接口的主要构造块。每一个显露的对象均精确代 表一个a u t o c a d 组件。a u t o c a da c t i v e x 接口中有许多不同类型的对象。例 如： 直线、圆弧、文字和标注等图形对象都是对象。 线型与标注样式等样式设置都是对象。 图层、编组和块等组织结构都是对象。 视图与视口等图形显示都是对象。 甚至图形和a u t o c a d 应用程序本身也是对象。 2 2 网络数据库技术 数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合【l l 】。数据库 中的数据可以是文字、图像、声音等。表是包含数据库中所有数据的数据库对象。 2 2 1 网络环境下对数据库的要求 b s 网络环境对数据提出新的要求【1 2 1 ，虽然w e b 是目前广泛使用的信息发布 1 4 浙江工业大学中职硕士论文 工具，但替代不了数据库管理系统在信息存储和管理方面的优势。数据库管理系 统具有索引、排序、查询、数据完整性约束等整套完整的数据管理和操作方法。 ( 1 ) 与w e b 服务器集成：网站中，用户与数据的交流要通过w e b 服务器来 实现，要求数据库与w e b 服务器能做到良好的集成。 ( 2 ) 高性能：i n t e m e t i n t r a n e t 环境下，用户访问数据库更加频繁，多媒体信 息大量使用，因而加重了数据的负担，如果数据库性能不强，则会影响到网站信 息发布和应用。 ( 3 ) 高稳定性：数据能否稳定运行，直接对网站的使用效率有很大影响，用 户对网站的访问具有碎发性、不确定性、空闲性和及时性等特点，要求网站数据 具有高性能，特别是数据库的巅峰性能要稳定。 ( 4 ) 安全性：网站中，数据库保留着网站内部最重要的信息，不允许丢失、 修改和复制。 ( 5 ) 容错性：数据库系统不可能不出错，问题在于如何消除出错产生的影响 或使出错产生的影响最小。容错是对数据库的基本要求，网站数据库管理使用的 数据库都具备容错功能。 ( 6 ) 可扩展性：网站中信息总是最重要的资源，信息数据的变化日新月异地 发展和增长，因而要求数据库具备良好的扩展功能，在原有信息基础上开发新信 息。 ( 7 ) 备份功能：备份功能是系统崩溃后恢复数据的常用重要手段。对数据库 而言，备份的方式有以下几种：两个数据库同时运行的双机热备份；数据库数据放 在多台主机上的数据库镜像；使用磁带、磁盘和光盘进行媒体复制的保留数据库 数据的方法。 2 2 2s q ls e r v e r 数据库技术 s q ls e r v e r2 0 0 0 是一个关系数据库管理系统。s q ls e r v e r2 0 0 0 是m i c r o s o f t 公司2 0 0 0 年推出的s q ls e r v e r 数据库管理系统的版本，能在m i c r o s o f tw i n d o w s 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。它是一个杰出的数据库平台，可用于 大型联机事务处理、数据仓库、以及电子商务等【1 3 】。 图2 3 描述了s q ls e r v e r 各个组件及其相互关系。由图中可以看出s q ls e r v e r 提供了丰富的应用程序支持。关系数据库引擎为常用的数据访问接口( a d o 、o l e 浙江业人学中职硕士论文 d b 和o d b c ) 提供本机支持，可以使用s q ls e r v e r 提供的d m o 等管理工具组 件柬管理s q ls e r v e r 。m i c m s o f l 应用程序开发环境为s q ls e r v e r 应用程序的开 发提供了很好的支持。 _ - t e e t = r m m e , m _ 雹口_ 盈墨_ 晨。：“晨。： 图2 - 3 s q l s e r v e r2 0 0 0 丰要组件关系罔 m 6 0 h i 唧m m s 女m o d i 女$ b em 月 图2 - 4s q ls e r v e r2 0 0 0 的数据库 s q ls e r v e r2 0 0 0 有四个系统数据库：m a s t e r 、t e m p d b 、m o d e l 、m s d b 。如图2 4 m a s t e r 数据库电录s q ls e r v e r 系统的所有系统级别信息，包括所有的登录帐户和 系统配置信息。t e m p d b 数据库保存所有的临时袁和临时存储过程。m o d e l 数据库 用作在系统上创建的所有数据库的模板。m s d b 数据库供s q ls e r v e r 代理程序调 度警报和作业以及记录操作员时使用。 s q ls e r v e r2 0 0 0 除了四个系统数据库外，其他都是用广根据需要设计的用户 数据库。用，、数据库内部包含了表、视图、存储过程、触发器、索引、用户、角 色等对象。其中表、视图、存储过程又可以分成两类：系统对象和用户对蒙。数 据库技能测评系统主要提取用户数据库对象信息，而这些信息直接保存在系统数 = 罾库和系统表中，因此理解系统数据库结构对于信息获取有直接意义。 覆一 三，畦山毒 浙江工业大学中职硕士论文 2 2 3w e b 数据库访问技术 数据库技术和w e b 的结合是当今数据库开发技术的一个热点，每一个软件开 发均需要选择适当的数据库访问技术来访问数据库1 4 】。在本系统中，采用了当前 流行的a d o 数据访问技术。 a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 是一个运行于服务器端的a c t i v e x 组件，它所提供 的功能是进行数据库访问。a d o 可以兼容几乎所有的数据库系统，如m i c r o s o f t a c c e s s 、f o x p r o 或者m i c r o s o f ts q ls e r v e r 以及o r a c l e 、s y b a s e 等公司的数据库服 务器。a d o 不但可以跨越多种数据库系统，而且可以跨越多种不同的语言开发环 境。诸如v i s u a lb a s i c 、c + + 、j a v a 语言等。其内部有多个独立的对象进行数据库 的操作，十分适合数据库w e b 的开发和管理。 ( 1 ) a d o 工作原理 a d o 是实现a s p 数据访问的理想工具，是i i s 5 o a s p 3 0 程序包的一部分。 但是，a d o 和a s p 是截然分开的两项技术，a d o 和a s p 的对象模型是完全分离 的，a d o 比a s p 更通用。 a d o 是一个允许a s p 页面访问o l ed b 的接口。a d o 在应用层和o l ed b 层之间。事实上，a d o 是一组组件中的一个，该组件总称为m d a c ( m i c r o s o f td a t a a c c e s sc o m p o n e n t s ) ，其对象模型由九个对象和四个集合组成，其中有5 个主要的 对象：c o n n e c t i o n 对象、c o m m a n d 对象、r e c o r d s e t 对象、r e c o r d 对象和s t r e a m 对象。通过c o n n e c t i o n 、c o m m a n d 和r e c o r d s e t 这三个对象，在a s p 脚本中可以 与数据库连接，查询数据库中的数据，以及插入、删除和修改数据库中的数据。 c o n n e c t i o n 对象用于创建应用程序和数据库之间的连接，c o m m a n d 对象和 r c c o r d s e t 对象是在c o n n e c t i o n 对象的基础上来完成查询和更新数据库操作的。 c o m m a n d 对象用于定义数据库的操作，c o m m a n d 对象还允许使用特定数据库自身 的指令。r e c o r d s e t 对象的功能十分强大，在r e c o r d s e t 对象中包含了从数据库中查 询到的结果集合。使用r e c o r d s e t 对象，可以每次取出结果集合中的一条记录，独 立地访问记录中的每一个字段。通过服务器端的脚本环境，还可以对结果结合中 的记录进行分析和统计。 ( 2 ) 数据库的连接 在访问数据库的时候，必须首先创建数据库的连接。在a s p 页面中使用a d o 组件访问数据库的时候，既可以通过o d b c 来进行访问，也可以通过o l ed b 进 1 7 浙江工业大学中职硕士论文 行访问。o d b c 主要是针对访问关系型数据库而设计的，并且要与o d b c 兼容的 数据库连接，必须建立一个d a t as o u r c en a m e ( d s n ) ，用于定位和标识特定的o d b c 兼容数据库。而作为新一代的m i c r o s o f t 数据访问规范，o l ed b 不仅允许访问关 系型数据库，还允许访问包括非关系型数据库、电子邮件系统、电子表格、文本 文件等数据源。此外，o l ed b 还有一个明显的优越性，它基本上是o l e 技术在 数据库中的应用。o l ed b 向a d o 提供了两种访问数据库的方法：一种方法是直 接访问，通过原始的o l ed b 驱动程序进行访问；另外一种方法是间接访问，通 过o d b c 驱动程序进行访问。使用a d o 访问数据资源的原理如图2 3 所示。 图2 3 a d o 访问数据方式 通过o d b c 或者o l ed b 连接数据库的两种方式，其效果是一样的。一般来 说，使用直接连接的方法比使用d s n 的方法连接速度要快一些。但出于安全性考 虑，d s n 连接要比直接连接的方法要好些。故此，本系统采用o d b c 方式访问数 据库。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 ，开放数据库互联) 是微软在2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初开发的，提供了各种关系数据库管理系统( r d b m s ) 的统一接 口。o d b c 是一种不依赖于数据库具体实现的数据访问技术，i i s 发布数据使用的 所有工具都依赖于o d b c 。在w e b 应用程序和允许w e b 页利用结构化查询语言 ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e ，s q l ) 与数据库交互的开发中，o d b c 发挥着枢纽作用。 2 3v b s c r i p t 介绍 m i c r o s o f tv i s u a lb a s i cs c r i p t i n ge d i t i o n 是程序开发语言v i s u a lb a s i c 家族的最 新成员，它将灵活的s c r i p t 应用于更广泛的领域，包括m i c r o s o f ti n t e r a c te x p l o r e r 中的w e b 客户机s c r i p t 和m i c r o s o f ti n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r 中的w e b 服务 器s c r i p t 【1 5 1 。 v b s c r i p t 使用a c t i v e xs c r i p t 与宿主应用程序对话。使用a c t i v e xs c r i p t ，浏览 器和其他宿主应用程序不再需要每个s c r i p t 部件的特殊集成代码。a c t i v e xs c r i p t 浙江工业大学中职硕士论文 使宿主可以编译s c r i p t 、获取和调用入1 2 点及管理开发者可用的命名空间。通过 a c t i v e xs c r i p t ，语言厂商可以建立标准s c r i p t 运行时语言。m i c r o s o f t 将提供 v b s c r i p t 的运行时支持。m i c r o s o f t 正在与多个i n t e m e t 组一起定义a c t i v e xs c r i p t 标准以使s c r i p t 引擎可以互换。a c t i v e xs c r i p t 可用在m i c r o s o t 慝i n t e r a c te x p l o r e r 和 m i c r o s o f ti n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r 中。 v b s c r i p t 只有一种数据类型，称为v a r i a n t 。v a r i a n t 是一种特殊的数据类型， 根据使用的方式，它可以包含不同类别的信息。因为v a r i a n t 是v b s c