（计算机应用技术专业论文）订座数据下载及终端仿真系统.pdf

摘要 异糯要蓦鬟馨搿端兹麦蕤翼慧羹銎显薯 量刍薏曩墓嘉釜孚奏翼亨淮毳薷蠢显耋霉耋銎萋嚣嚣凳曩蔷亍呙显萎荔算娄蓑 篓舞霉篙誉鎏毳禀蠢鸶翼拿餮舅瓮盖塞壶盖薏鬻篓笨望吴鬟遮? 紧要器篡孚黏 磊篥言望望裟蠹薪萋梨暑缆糟i 乏三奎鬻。处鬈蒹是篓 墨淼搿篡鬣耋端鞯畿删虢缫盖黼 警翥萋霁紊馨葬嘉訾蓑霁嘉姿翥翌袭? 主誓等等蠢嚣羹竿鬟塞萎絮暑鬓累爨嚣模型进行软件分析、设计和实现过程a 最后对订座数据f 载及餐输仍具系坑阴 【关键词】订座系统、订座仿真、客户服务器、网关、开发模型、组件 a b s t r a c t b e i n g 1 a c ko fu n i f i c a t i o np l a n i n ga n dd i f i e r e n c ei nh o s ta n dc o n s t r u c t i o ng o a l t h e c o m p u t e rs y s t e m so fc h i la v i a t i o ne n t e r p r i s e sa r ei s o l a t e da n dc a r l te x c h a n g ea n d s h a r ei n f o r m a t i o no n ea n o t h e r i no r d e rt oa s s l l ei n t e g r a la n da c c u r a t ed a t af o rt h e m a n a g e m e n tm o d e r n i z a t i o no fc i v i la v i a t i o ne n t e r p r i s e s ，t h ei m p o r t a n ts u b j e c tt h e y c o n f r o n ti st or e a l i z ed a t ae x c h a n g i n ga n ds h a r i n gb e t w e e nt h ec o m p u t e rs y s t e m s t h i sp a p e rp r e s e n t sh o wt ou s e3 - l a y e rs y s t e ms t r u c t u r et or e e l i z e 廿l el i n ka n dd a t a e x c h a n g eb e t w e e nh o s ta n dc l i e n t s e r v e rs y s t e m s i ti sa l s od i s c u s s e di nd e t a l lt h e a n a l y s i z i n g ，d e s i g n i n ga n dr e a l i z i n gp r o c e d u r e o ft h ec o r ec o m p n e n to ft e r m i n a l e m u l a t i o ns e r v e r t h ee x p l o i t a t i v er e s u l t so fs y s t e mo fd a t ad o w n l o a d i n ga n d t e r m i n a ie m u l a t i o no f r e sa r eb r i e f l yg i v e n k e yw o r d r e s ，c l i e n t s e r v e r ，g a t e w a y ，d e v e l o p m e n tm o d e l ，c o m p o n e n t 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 1 引言 第一章概述 随着改革的深化，民航企业现代企业制度的建立，企业管理逐渐由过去的定 性管理过渡到定量管理。而定量管理需要完整、准确的企业生产运营数据作为保 障。 然而，就国内民航企业的现状来看，涉及企业运营数据的计算机系统即包括 大型集中式的主机系统( 如订座系统、结算系统) ，又包括企业内部各单位组建 的、基于局域网的计算机系统。由于缺乏统一规划，系统的属主及系统建设目的 各异，馊得各系统孤立存在，系统之间无法实现数据交换与共享。这种状况严重 影响了企业管理和决策的科学性。 因此，如何获取完整、准确的企业生产运营数据成为民航企业面临的一个重 大课题。 2 课题研究内容 本课题“订座数据下载及终端仿真系统”就是在这种背景下产生的，受到东 航山东分公司的资助和设备支持。它是“订座系统数据下载、格式转换及分析 统计系统”中的一个关键子系统，主要涉及如下内容： 1 ) 集中式主机系统与c l i e n t s e r v e r 处理系统的连接及其数据交换。 2 1 基于服务模型和组件对象技术的软件开发与设计技术。 3 ) 数据下载，即：如何获取订座系统中与企业相关的生产数据。具体要求 如下：实现每日由计算机自动发送指令进行查询，并识别响应结果，将 所得数据存入o r a c l e 数据库。计算机每日自动采集数据的开始时间可 以变动，采集中断后，再次采集可以在上次断点处继续进行，也可以人 工指定新的开始点。 4 ) 终端仿真，即：在企业现有局域网或广域网环境下；实现微机对订座终 端的仿真，微机仿真必须具有订座终端的全部功能。 塑塞堕窒堕丕盔堂堡主盟塞生堂垡量奎 3订座系统现状及存在的问题 中国民航旅客订座系统( 以下简称：订座系统) 是由民航计算中心负责日常 运行和维护，为国内各航空公司、销售代理人提供客票销售、生产营运等服务的 重要生产系统。该系统记录着各航空公司的航班、客票销售等信息。该系统是一 个覆盖面广的生产系统，为保障安全和系统可靠性，采用了以u n i s y s 大型机 为中心的远程联机系统，其系统结构见图1 1 。 图1 1 ：民航定座系统结构 基于这种结构的典型工作方式为：主肝 苴点圭l ( q 2 哑终端方式。 随着计算机和网络技术的发展，以及民航企业管理的深化，这种方式相应的也带 来了一些缺憾，主要表现为： 1 ) 在现行的订座系统中，一方面由于系统的容量有限，线路、用户标识 ( p i d ) 成为有限的宝贵资源；另一方面对于既定用户而言，系统的实 际利用时间不足1 0 ，而在目前的结构下无法实现线路、用户标识( p i d ) 等资源的有效共享。 1 2 ) 基于这种结构的订座系统，由于线路、终端相对固定的特性，使其缺乏 弹性、扩充性，无法实现移动售票和销售规模的扩张。 3 ) 作为主要用户的航空公司，无法下载与本公司有关的数据，进行更深层 次的分析，用以指导本公司的生产运营。 4 研究现状及选题意义 目前，国内一些单位进行了这方面的研究，但主要着重于实现微机仿真功能 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 的接口卡的研究，无法解决线路、用户标识( p i d ) 等资源的共享问题；另外， 该方式只支持单一的联机方式，无法在批处理方式下工作，即无法实现成批订座 数据下载，因而也无法完成后继的数据格式转换及统计分析。 国外航空公司的运做模式和我国相差较大，较大的国外航空公司都有自己的 旅客订座服务系统，相应的其订座系统数据的统计分析一般在主机上由专门的系 统( 收益分析系统) 进行更深层次的处理，因此他们现有模式无法简单照搬。 本课题研究的一项重要内容是集中式主机系统与c l i e n t s e r v e r 处理系统的连 接及其数据交换，其实质是异构环境的互连。这一领域无论在国内还是在国外都 是比较活跃的领域，并产生了很多的技术成果和产品。在本系统实施时，就选用 了其中性能较好的产品。然而，遗憾的是他们却没有进一步的产品来完成数据下 载和数据格式转换及统计分析。 鉴于这种情况，研制和开发“订座系统数据下载、格式转换及分析统计系统”， 不仅符合民航企业管理的需要，也具有一定的理论价值。它的研究成果，将为其 他类似的应用提供系统结构和软件开发方法和设计技术等方面的借鉴。 5 软硬件开发环境 本课题涉及的软硬件环境如下： w i n d o w s n t 服务器( 应用服务器) w i n d o w sn ts e r v e r4 0 网卡 w i n d o w sf o rw o r k g r o u p s ( 网关服务器) w i n d o w sf o rw o r k g r o u p s3 1 网卡 u c a 通信接口卡 民航订座系统通信线路 w i n d o w s 工作站 w i n d o w s 9 5 9 8 网卡 数据库系统 o r a c l e7 3f o rw i n d o w sn t 开发工具 p o w e r b l l i l d e r6 0 v b5 0 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 第二章系统结构 1 典型处理系统简介 在计算机近5 0 多年的发展过程中，计算机处理系统经历了从主机处理系统、 文件处理系统、c l i e n t s e r v e r 处理系统、分布式处理系统的进化和演变。 c l i e n t s e r v e r 处理系统代表了9 0 年代的计算方式，是开放系统的最佳平台，它 降低了软件开发和维护的成本，增强了应用的可移植性，改善了网络和系统的性 能。分布式处理系统是异种计算环境在网络支持下的最好结合方式，它具有更强 的伸缩性。 1 1 主机处理系统 图2 1 主机处理系统 在主机处理系统中，所有应用程序都在主机上运行，包括d b m s ，应用程序 以及负责向终端发送和接受数据的通讯设施。所有数据都存储在主机上，用户通 过本地或远程终端来访问主机，终端是没有自主处理能力的“哑”终端，仅由屏 幕、键盘及和主机的通讯设施组成。近年来虽然出现了智能终端，构成所谓的主 从方式，但其只能完成一些简单的任务。 主机处理系统的优点主要表现为：集中式安全性、海量数据存储设备的管理 能力、支持大量并发用户。 主机处理系统的缺点也是明显的，主要表现在：主机处理系统需要特殊的支 持设施和专业人员；系统是封闭的、无弹性的，几乎不允许个性需求的存在；系 统资源在整个计算环境中过度集中，“瓶颈现象”时有发生。 1 2 文件处理系统 图2 2 文件处理系统 在文件处理系统中，所有应用处理包括数据处理都发生在p c 工作站一端， 文件服务器仅负责从硬盘查询所需要的文件并通过网络把它发送给用户的p c 机。数据处理通过p c 上的d b m s 进行，处理完的结果以整个文件的形式再送 回文件服务器，由服务器再把文件存储在硬盘上。 文件处理系统的缺点是，用户所获得的计算能力局限于本地的工作站，而不 管文件服务器的速度有多快，安全性有多高，处理能力有多强。尤其是当多用户 同时访问一个共享的数据文件时，同一文件不得不发送到每个p c 上，这不仅导 致网络开销增加，并发控制也相当困难。因此文件处理系统的性能往往存在问题， 通常只能满足小规模的工作组应用需求。 文件处理系统的缺点就构成了促使由文件处理系统向c l i e n t s e r v e r 处理系统 过渡的主要驱动力，业界称之为“向上优化u p s i z i n g ”。 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 1 3c l i e n t s e r v e r 处理系统 图2 3c l i e n t s e r v e r 处理系统 c l i e n t s e r v e r 这对概念最早用于描述软件系统结构，表示两个程序之间的关 系，即一个应用程序和一个服务程序。随着p c 工业特别是l a n 技术的发展， 以及分布式系统结构的建立，应用程序和服务程序可以通过网络分布在不同的计 算机中。在这种意义下，c l i e n t s e r v e r 这个概念也用于描述系统结构中不同计算 实体间的“请求响应”关系。 c l i e n t s e r v e r 计算模式实现了一种协作式处理：c l i e n t 发出请求到达s e r v e r ， s e r v e r 处理请求并将结果返回到c l i e n t 。c l i e n t s e r v e r 这种协作式处理其实是一 种特殊的分布式处理。资源分布于两个或更多个分离的计算机系统。 工业界把c l i e n t s e r v e r 计算模式称为“恰倒好处的规模r i g h t s i z i n g ”，意指 c l i e n t s e r v e r 将应用资源在c l i e n t 和s e r v e r 之间进行恰倒好处的分配。c l i e n t 通 过网络请求服务，由最适合完成此项工作的s e r v e r 提供服务。 c l i e n t s e r v e r 计算最典型的应用是数据库技术。在一个c l i e n t s e r v e r 数据库 系统中，应用被分成两个部分，数据库应用程序运行在p c 机上( 称作前端系统) ， 负责用户界面和i ，o 处理；d b m s 部分( 负责数据处理和硬盘存取) 运行在s e r v e r 上( 称作后端系统) 。数据库服务器一般采用集中式的管理方式。 c l i e n t s e r v e r 的优点是明显的：通过将应用资源在前端和后端系统间的分离， 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 降低了网络上的开销。因为在c l i e n t s e r v e r 系统中，网络上传输的一般是请求和 结果，而非整个文件。 1 3 1c l i e n t s e r v e r 计算的特征 尽管c l i e n t s e r v e r 是一个领导潮流的新名词，但对这个词汇的含义尚未统一。 c l i e n t 和s e r v e r 是分离的逻辑实体，它们通过网络协同工作来完成某项工作。所 有c l i e n t s e r v e r 系统都具有如下特征： 服务：c l i e n t s e r v e r 首先是在两个不同机器上运行的进程间的一种关系。 s e r v e r 进程是服务的提供者，c l i e n t 进程是服务的消费者。实质上， c l i e n t s e r v e r 是根据服务的观点对功能进行了明确的划分。 共享资源：一个s e r v e r 可以在同一时刻为多个c l i e n t 提供服务，并协调 它们对共享资源的访问。 不对称协议：在c l i e n t 与s e r v e r 间存在一种“多对一”的关系。一般而 言，客户通过请求服务器主动对话：服务器则是被动的等待客户请求。 定位透明性：s e r v e r 是一个进程，它可以与c l i e n t 位于同一台机器上也 可以处于网络的另一台机器上。c l i e n t s e r v e r 软件通常在c l i e n t 方屏蔽 掉服务器的地址信息，这是通过重定向服务调用实现的。 基于消息的交换：c l i e m 和s e r v e r 是一对耦合系统，它们通过消息传递 机制相互作用。 可扩展性：c l i e n t s e r v e r 可以水平或垂直扩展。水平扩展是指添加或移 去工作站对系统性能影响很小：垂直扩展是指移植到更大的或更快的 s e r v e r 机器或多个s e r v e r 。 2 系统结构 2 1 三层系统结构 订座系统采用的是以u n i s y s 大型机为中心的远程联机系统( 参见图1 1 、 图2 1 ) ，是一种比较典型的主机处理系统。对于作为其用户销售代理人和航空公 司而言，在实际应用中主要存在如下问题： 1 、在现行的订座系统中，一方面由于系统的容量有限，线路、用户标识( p d ) 成为有限的宝贵资源；另一方面对于既定用户而言，系统的实际利用时 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 间不足1 0 ，而在目前的结构下无法实现线路、用户标识( p i d ) 等资源 的有效共享。 2 、基于这种结构的订座系统，由于线路、终端相对固定的特性，使其缺乏 弹性、扩充性，无法实现移动售票和销售规模的扩张。 3 、作为主要用户的航空公司，无法下载与本公司有关的数据，进行更深层 次的分析，用以指导本公司的生产运营。 考虑到销售代理人和航空公司的实际情况：目前都具有一个或多个运行良好 的局域网环境。为解决如上问题，采用了三层系统结构的方案，通过网关把大型 集中式平台与l a n 上功能强大的服务器、工作站连接起来，构成一种多层次、 分布式的计算环境( 参见图2 4 ) 。 部 图2 4 三层系统结构 三层结构在层次计算模式中增加了分布式和协作处理能力，在这种结构的实 现中，应用资源是垂直分布的： 第一层是功能最强大的u n i s y s 大型主机系统和被企业共享数据民航订 坐信息。 第二层是功能强大的l a n 服务器。它又可以分为两个子层，即：网关 服务器层和其他服务器层。其中网关服务器具有双重功能：即作为第一 层主机的c l i e n t ，向主机发送适当的请求，同时，又作为其下层的服务 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 器，接受并处理来自下层的请求：其他服务器( 如：应用服务器、远程 接入服务器等) 则直接向第三层的p c 机或工作站提供各种的服务，如 果有涉及主机的访问请求，进行适当处理后再作为请求传递给网关服务 器层。 第三层是具有g u i 功能的p c 机或工作站，作为访问l a n 服务器、主 机系统的c l i e n t 。 通过上图( 图2 , 4 ) 可以看出，在网关服务器完成之后，对于第三层的p c 或工作站可以通过两种方式访问民航订座系统：一、利用l 气n 上普通的p c 机 配以合适的终端仿真软件，以仿真终端的形式通过网关服务器实现对民航订座系 统的访问；二、l a n 上的p c 机通过应用服务器，作为其访问主机应用的入口 点，实现对民航订座系统的访问。应用服务器是为解决订座系统中线路、用户标 识( p i d ) 等资源的共享问题而设置的，通过对三层系统结构的第二层进行扩展， 即在第二层设置的一个子层。应用服务器层具有如下功能：作为所有访问主机应 用的入口点，负责建立，拆除相关的主机对话；向所有的客户动态分配主机对话； 在主机对话不能满足要求数目时建立队列，进行冗余的安全性校验以保证系统具 有更高的安全性等。因此，应用服务器的设计是问题解决的关键，一旦完成，就 可以利用用户熟悉的个人计算机操作界面和弹性极佳的局域网来解决民航订座系 统中线路、用户标识( p d ) 等资源的共享问题；进而实现民航订座系统的数据 下载、格式转换及统计分析。应用结构示意图如下。 图2 5 应用结构示意图 在这两种方式中，第一种方式实现简单，但无法实现关键资源( 线路、用户 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 标识) 的共享和再分配；第二种方式需要设置一个中间层，即应用服务器，来作 为所有访问主机应用的入口点，这样就可以在此层进行关键资源的共享和再分 配。 2 2 网关服务器简介 2 2 。1 网关服务器结构 通过网关服务器，可以在不改变主机系统和局域网各自系统结构的基础上实 现互连。下图给出了网关服务器的系统结构。 - _ 。_ 一- - _ _ - _ - - 。_ - - - - - 。_ - _ - _ - _ _ 2 2 2 硬件构成简介 图2 6 网关服务器系统结构 呤i b mp c 及其兼容机( 3 8 6 4 m b 内存2 0 0 m 硬盘及以上) 令网卡 夺u c a ( u n i v e r s a lc o m m u n i c a t i o na d a p t e r ) 通讯卡 夺订座系统通信线路 堕塞堕窒堕丕盔堂堡主堡壅圭兰些丝兰一 2 2 3 软件构成简介 厶w i n d o w s w o r k g r o u p 3 1 1 夺p e p g a t e ，i j t sf o rd o s 夺i n f o c o n n e c tp e pf o rw i n d o w s n t 童塞堕室塾丕盔堂堡主塑塞生堂垡笙奎 第三章通讯子系统 1c l i e n t s e r v e r 基础结构简介 在三层系统结构中( 参见图2 4 ) ，第二层的各种服务器( 如：应用服务器、 远程连接服务器等) 和第三层的各种p c 或工作站，通过网络连接构成c l i e n t s e r v e r 计算环境。 在c l i e n t s e r v e r 计算环境中，应用成分( 界面表示逻辑、业务逻辑、数据逻 辑及d b m s ) 和数据分布在网络上。网络节点分为c l i e n t ( 请求服务节点) 和s e r v e r ( 执行服务节点) ，c l i e n t 和s e r v e r 通过连接它们的中间件( m i d d l e w a r e ) 协作 完成任务。c l i e n t 、s e r v e r 和中间件构成了c l i e n t s e r v e r 的基础结构。 图3 1c l i e n t s e r v e r 基础结构 c l i e n t ：运行应用程序的客户部分，它运行在一个支持g u i 或o o u i 的操 作系统上，操作系统最常干的事情是把请求传递给中间件，让s e r v e r 处理 非本地服务。在系统实现时，我们选用了当前最流行的桌面系统 w i n d o w s 9 8 w m d o w s n t w o r k s t a t i o n 作为c l i e n t 端的操作系统。 s e r v e r ：运行应用程序的服务器部分，s e r v e r 依靠操作系统与输入服务请 求的中间件联系。在系统实现时，我们选用了当前流行的支持分布式组件 对象模型( d c o m ) w i n d o w sn t 作为s e r v e r 端的操作系统。 中间件：在一个应用程序的客户和服务器两端运行，中间件是c l i e n t s e r v e r 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 基础结构的中枢系统。中间件可分为两类，即通用中间件( 如：网络操作 系统、t c p i p 网络协议等) 和专用中间件( 如数据库中间件、o d b c 、 d r d a ) 。 本系统运行于w i n d o w s 9 5 n t 网络操作系统之上，选用了t c p i p 协议。 2t c p i p 协议简介 t c p f l p ( t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o l i n t e m e tp r o t o c 0 1 ) 协议是当今技术最成 熟、应用最广泛的网络协议，拥有完整的系统结构和协议标准。它于7 0 年代末 开始研究开发，以此作为a r p a n e t 网络的第三代协议。a r p a n e t 是美国于1 9 6 9 年建立的世界上第一个计算机网络。1 9 8 3 年初，a r p a n e t 完成了向t c p i p 协 议全部转换工作。同年，美国加州大学伯克利学院推出了内含t c p i p 的第一个 b s du n i x ，大大地推动了t c p i p 的应用和发展。现在，t c p i p 已应用于各种 网络中，不论是局域网还是广域网都可以用t c p i p 来构造网络环境。除了u n i x 外，w i n d o w s9 5 n t 、n e t w a r e 等一些著名的网络操作系统都将t c p i p 纳入其系 统结构中。 t c p i p 是一组协议的代名词，其包括的协议及与o s i 参考模型的对应关系 如图3 1 所示。 协 议 网 络 图3 2t c p i p 中的协议及与o s i 参考模型的对应关系 应用层 o s h 传输层 o s l 4 网际层 o s d 网络接口 0 s 1 1 - 2 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 3t c p 与u d p t c p f l p 在传输层提供了两个主要协议：传输控制协议t c p ( t r a n s m i s s i o n c o n t r o lp r o t o c 0 1 ) 和用户数据报协议u d p s e rd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 。两种协议之 间的重要区别在于它们的连接状态： t c p 协议是有连接的协议，在开始数据传输之前，用户必须先建立连接。 u d p 协议是一种无连接协议，在开始数据传输之前，用户不需要先建立 连接。 3 1t c p 协议 t c p 是为在不可靠网络中提供可靠的点到点字节流传输服务而设计的。 t c p 报文的格式如表3 1 所示。 表3 1t c p 报文格式 源端口号l目的端口号 序号 确认号 投据 保留 骓榔 ；l 窗口 培移 n l 校验和l紧急指针 选项填充 数据 t c p 在连接管理、传输策略、拥塞控制、时钟管理等许多方面作了详细规 定。t c p 不支持广播。 3 2u d p 协议 u d p 是一种无连接传输协议( c o r m e e t i o n l e s st r a n s p o r tp r o t o c 0 1 ) 没有提供重 传、拥塞控制等机制。u d p 支持广播。 u d p 的报文格式见表3 2 所示。 表3 2u d p 报文格式 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 3 3 传输协议的选择 t c p h p 在传输层提供了两个主要协议：传输控制协议t c p 和用户数据报协 议u d p 。t c p 是面向连接的协议，能够提供可靠传输服务，纵使在质量较差的 通讯线路上也能保证。 在订座仿真系统实现过程中，无论是以交互方式工作的订座仿真终端，还是 以批处理方式工作的订座数据下载，对转发的数据都有较高的可靠性要求。另外， 因为有远程拨入连接，为了在质量较差的通讯线路保证数据的可靠性，在系统实 现时，采用了t c p 协议。 4w i n s o e k s o c k e t 方式来源于b s du n i x ，微软公司根据w i n d o w s 的特点将它发展为兼 容的- w i n s o c k e t 方式。w m s o c k e t 目前已经发展到版本2 ，提供许多额外的功能， 特别是异步非阻塞的传输及控制方式。 t c p i p 的核心部分由网络操作系统的内核实现，应用程序可以通过两种途 径实现对其访问，即：一、通过编程接口来访问t c p h p ，在w i n d o w s9 8 n t 环 境下的t c p a p 编程接口就是w i n s o e k a p i ；二、通过控件的方式来访问t c p i p ， 在w i n d o w s9 8 n t 环境下就是w i n s o c k 控件。 在具体实现时，采用了w m s o c k 控件方式。因为使用它不必了解t c p i p 细 节和调用w i n s o c ka p i ，它为用户提供了简单的接口，即：属性、事件和方法。 使用时，只要设置好相应的属性，在触发的事件过程中作相应的处理或调用相应 的方法即可。下面就w m s o c k 控件常用的属性和事件简介下。 表3 3w i n s o e k 控件的属性 属性名称含义 1 、b y t e r e c e i v e d接受到的数据字节数 2 、l o c a l h o s t n a m e本地机器名 3 、l o c a l i p本地机器的i p 地址 4 、l o c a l p o f t本地机器的通讯程序端口 5 、r e m o t e h o s t远程机器地址 6 、r e m o t e p o r t远程机器的通讯程序端口 7 、s o c k e t h a n d l e调用w i n s o c ka p i 的句柄参数 8 、s t a t e连接状态 9 、p r o t o e a l设置使用的协议t c p 或u d p 备注： 订座骘撂下纂厦蜂俯纛纛藏 第1 5 页 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 b y t e r e c e i v e d ：以字节为单位反映接受到的数据量，是只读属性设计时 不可用。 l o c a l h o s t n a m e 、l o c a l i p 、l o c m p o r t 属性构成本地机器的网络地址， l o c a l h o s t n a m e 、l o c a l l p 为只读属性，返回本地机器名和i p 地址。 r e m o t e h o s t 、r e m o t e p o r t 属性构成远程机器的网络地址，r e m o t e h o s t 和 r e m o t e l o r t 用于设置远程主机和端口号，r e m o t e h o s t 应是一字符串， 可以是域名( 如；w w w o n l i n e t j c n ) ，也可以是i p 地址( 如：2 0 2 9 9 9 6 6 3 ) 。 s o c k e f l - i a n d l e ：调用w i n s o c ka p i 的旬柄参数，在要求较高的情况下， 可调用a p i 完成更复杂的操作。 s t a t e ：返回连接的当前状态，在应用程序中常常读取其值以决定下一步 的处理工作。 表3 4w i n s o c k 控件的事件 事件名称含义 1 、c l o s e关闭连接时触发 2 、c o r m e c t连接建立好，可以进行通讯时触发 3 、c o n n e c t _ r e q u e s t有连接请求到达时触发 4 、d a t a a r r i v a l有数据到达时触发 5 、e t r o t发生错误时触发 6 、s e n d p r o g r e s s数据传送进度 表3 5w i n s o e k 控件的方法 方法名称含义调用格式 1 、a c c e p t用于接受一个连接请求对象名a c c e p tr e q u e s t l d 2 、b i n d在存在多协议接口卡时，对象名b i n d p o r t ，i p 将接口卡和i p 地址绑定在 一起 3 、c l o s e关闭连接对象名c l o s e 4 、c o d n e e t向远程主机发出连接请求对象名c o n n e c t i p ，p o r t 5 、g e t d a t a接受数据对象名g e t d a t a v a r , t y p e 1 e n g t h 6 、l i s t e n 用于服务器程序，等待客对象名l i s t e n 户访问 7 、s e n d d a t a发送数据对象名s e n d d a t ad a t a 5 客户端与服务器端的数据传输 t c p 是面向连接的协议，建立连接需要网络地址。服务器程序( 进程) 要守 侯在一个固定的网址、端口上等待客户程序的请求。客户程序则可以向此网址、 端口发送请求连接，然后得到响应的服务。示意图如下。 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 i p 地址：1 0 1 1 9 1 本地端1 3 ：2 0 0 0 远程端1 3 ：9 6 0 0 远程主机：1 0 1 1 1 i p 地址：1 0 1 1 9 8 本地端口：2 0 0 0 远程端口：9 6 0 0 远程主机：1 0 1 1 1 图3 3 面向连接的客户与服务器示意图 1 ) 服务器端设计 在服务器端的应用中创建w i n s o c k 控件，假定控件名为s c k s v r 。在设 计时，可以按如下方式设置应用程序使用的协议：在“属性”窗口中单击 “协议”，然后选择s c k t c p p r o t o c o l 或者s c k u d p p r o t o c o l 。也可以使用 程序代码来设置p r o t o c o l 属性为；s c k s v r p r o t o c o l = s c k t c p p r o t o c 0 1 为了使服务器端同时能够接受多个连接请求，在服务器端通过创建控件 数组实现，利用这种方法，不再需要关闭连接，而只需创建新的控件实例 ( 通过设置其索引属性) ，然后在新的实例上调用a c c e p t 方法。 控件s c k s v r 的i n d e x 属性被设置为0 ( 控件是控件数组的一部分) 。变 量i n t m a x 用于记录连接数量，其初值为0 。数组中第一个控件的l o c a l p o r t 属 性被设置为9 6 0 0 。然后调用控件的l i s t e n 方法，使之成为“监听”控件。 在连接请求到达时，代码将检测i n d e x 是否为0 ( “监听”控件的值) 。如 果为0 ，监听控件将增加n t m a x 的值，并使用该号码来创建新的控件实 例。然后，使用新的控件实例接受连接请求。 2 ) 客户端设计 在客户端的应用中创建w m s o c k 控件，假定控件名为s c k c i t 。设置 p r o t o c o l 属性为：s c k c i t p r o t o c o l = s c k t c p p r o t o c o l 。然后，设置 其：r e m o t e h o s t 、r e m o t e p o r t 属性为相应的服务器地址和端口( 如：1 0 1 1 1 、 9 6 0 0 ) ；调用c o n n e c t 方法( s c k c i t c o n n e c t ) 就可建立同服务器的连接；连 接建立后，就可在客户端和服务器端进行数据传输了。 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 第四章软件开发模型 1 软件开发模型 随着软件系统规模和复杂性的增加，软件开发模型的选择成为比数据结构和 算法的选择更为重要的因素。一个好的软件开发模型能为系统的分析、设计、实 现和配置提供一个框架，使之结合为一体，并良好的工作。 软件开发模型包括用于构建软件系统的各个元素的描述、元素间的交互，指 导元素组合的模式，以及模式的约束。一个特殊的系统是以一组构件及这组构件 之间的交互来定义的，这样的一个系统又可作为一个合成元素用于一个更大的系 统的设计。 软件系统具有三种基本元素：数据、功能和行为。数据反映了系统所处理的 对象，系统要对数据进行的输入、存储和输出处理。功能是由系统产生的变换或 活动，如：业务策略、规则和过程。行为是个请求的可见结果，由客户界面表 达，也称为：表达逻辑。一般情况下，用户通过用户界面调用系统提供的功能( 请 求) ，相应的功能则依据其业务逻辑对数据进行处理，并将结果返回到用户。这 三种基本元素的不同组合模式就构成了不同的软件开发模型：集中式开发模型、 c l i e n t s e r v e r 开发模型。c l i e n t s e r v e r 开发模型又可分为：双层c l i e n t s e r v e r 开发 模型、三层c l i e n t s e r v e r 开发模型等。 1 1 集中式开发模型 集中式开发模型对应于主机处理系统，产生于6 0 、7 0 年代的大型机时代， 系统涉及的三个基本元素( 数据、功能和行为) 混杂在一起，没有明显的区分， 每一部分都不能单独存在。集中式开发模型重点在于支持大型企业的复杂业务逻 辑和数据存储与共享，对用户界面的支持极差。 随着企业的发展和竞争的加剧，中小企业以及大型企业的各部门也提出建立 信息系统的要求。这些用户的特点是：业务逻辑简单，但用户对用户界面的要求 较高，对于系统成本敏感。以大、中、小型机为基础的集中式开发模型对于这些 用户来说投资大、开发困难且终端式的用户界面难于使用。c l i e n v s e r v e r 处理系 统的产生和日益完善为满足此类用户的愿望提供了技术支持，于是基于 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 c l i e n t s e r v e r 处理系统的双层c l i e n t s e r v e r 开发模型，在部门级信息系统建设中 得到了发展和应用。 1 2c l i e n t s e r v e r 开发模型 1 2 1c l i e n t s e r v e r 环境下应用成份的划分 协作式处理是c l i e n t s e r v e r 环境的基础和驱动力，其最大特点是各种不同的 应用成份之间高度相互作用。在c l i e n t s e r v e r 环境中，这些相互作用表现为c l i e n t 的请求和s e r v e r 请求响应( 服务) ，一个典型的应用程序通常包括下列成份： 界面表示逻辑( 用户服务层) ：这是与诸如用户终端或工作站设备交互 的应用代码。界面表示逻辑完成屏幕格式化、屏幕信息读写、窗口管理、 键盘及鼠标管理等任务。流行的界面表示逻辑设施是各种g u i 实现，如 m i c r o s o f t 的w m d o w s ，u n i x 环境下的xw m d o w s ，s u n 的o p e nl o o k 等。 业务处理逻辑( 业务服务层) ：这是使用输入数据来完成业务任务的应 用代码。这些代码通常用3 g l 或4 g l 编写。 数据处理逻辑( 数据服务层) ：这是应用程序中负责数据操作的代码。 数据一般由d b m s 系统管理，在r d b m s 上的数据操作一般使用s q l 语言编写。s q l 语言要么嵌入3 g l 4 g l 中，要么为3 g l 4 g l 提供调用 级接口。 数据库管理：这是应用程序中由d b m s 来完成实际数据的处理程序。理 想情况下，d b m s 对应用的业务处理是透明的。但是，从层次结构的角 度看，d b m s 处理是分布处理的基本组成部分。 在c l i e n t s e r v e r 环境中，应用被“分割”并被“分散”到网络中，但如何在 c l i e n t 和s e r v e r 间分布应用成分? 在一个多层次的结构中，这个问题还扩展到如 何合理地将应用成份放置到不同的层次上。遗憾的是，没有标准答案，但有一些 准则可以参考。 通常，界面表示逻辑以及屏幕i o 设施驻留在c l i e n t 系统上，而且这些 c l i e n t 一般放在多层结构的最低层。 如果p c 机或工作站有足够的能力，还可以把一部分业务逻辑驻留在 c l i e n t 系统中。必须注意，着部分应用逻辑往往完成一些屏幕编辑任务， 也可能属于一些和特定的c l i e n t 有紧密关系的代码。 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 如果数据处理逻辑是嵌入业务逻辑的，或者c l i e n t 只维护一些不经常交 互的，通常是为统计而用的数据，那么数据处理逻辑可以驻留在c l i e n t 系统中。 在一个l a n 工作组环境下，如果工作组共享数据库，那么d b m s 、数 据处理逻辑以及所有共享的业务部分应驻留在s e r v e r 系统中。 在c l i e n t s e r v e r 环境中，通过将应用“分割”并把它们“分散”到网络中的 不同形式，又可分为两种典型的模型，即：双层c l i e n t s e r v e r 开发模型、三层 c l i e n t s e r v e r 开发模型。 1 2 2 双层c l i e n t s e r v e r 开发模型 数据库管理 图4 1 双层c l i e n t s e r v e r 开发模型 在双层c l i e n t s e r v e r 结构中( 如图3 1 所示) ，将应用划分为客户端的桌面应 用和服务器端的数据库服务两大部分，通过l a n 将两部分连为一体。客户端即 提供了界面表示逻辑又提供了一部分业务处理逻辑；服务器端的数据库服务器则 主要提供数据存储功能，也可通过触发器和存储过程提供部分业务处理逻辑。双 层结构的服务器端一般采用现成的数据库产品，只需做少量的配置工作，应用开 发的重点在客户端，主要采用快速开发工具( r a d ) 进行开发。r a d ( 如p b 、 v b 等) 应用的开发主要工作是定义用户界面，在用户界面的事件处理程序中编 写简单的业务处理逻辑，通过数据控件将用户界面与数据库紧密集成，因此可以 快速、低成本的构件应用。 双层结构在小规模的应用中取得了效果，但对于大型的企业级应用却不能适 应。原因在于双层c l i e n t s e r v e r 开发模型的客户端在企业的大规模应用中存在两 大难以克服的困难：一是“胖”客户，二是客户端复杂管理。“胖”客户是指随 着应用越来越复杂，客户端应用程序变得越来越庞大，对客户机的处理能力要求 越来越高，客户端需要相当多的硬件资源，包括磁盘空间、c p u 、内存等：而第 南京航空航天大学硕士研究生学位论文 二个更为严重的问题是客户端的管理。在双层结构中，要求业务处理逻辑驻留在 每一客户机上，随之而来的问题是当业务处理逻辑变动时，需要为每个终端用户 进行重新更新应用。在企业中，业务处理逻辑需要根据内部或外部条件经常变动， 每次变动必须保证企业内部所有的客户端能够及时更新，其时间和金钱的花费是 相当大的。同时双层c s 也缺乏灵活性，不能适应企业环境的演化。 1 2 3 三层c l i e n t s e r v e r 开发模型 数据库管理 图4 2 三层c l i e n t s e r v e r 开发模型 9 0 年代以来出现了分布式的三层c l i e n t s e r v e r 结构，三层结构的特点是将应 用的三个要素明确分离，形成前端的客户层，负责提供可移植的界面表示逻辑； 中间的应用层，允许用户通过将其与实际应用隔离而共享和控