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文档简介

一、安全 认证 二、信息 的基 标准 三、基于 数据 摘要 天津市大学软件园是由天津市委、天津市教委与新技术产业园区共建的天津 软件与信息技术服务的人才培养基地。2 0 1 0 年天津市大学软件园开始使用,为 完成各种数字化管理要求,需要建立天津市大学软件园数据管理系统。 本论文在借鉴国内外数字化校园建设的优秀方案的基础上,结合天津市大学 软件园的实际情况,设计了天津市大学软件园数据管理系统建设总体方案。为了 避免高校数字化建设中出现的资源分散、重复建设、标准规范不统一,难以大规 模应用推广等问题,本论文为软件园建立了信息标准体系。信息标准体系是按照 天津市教委信息标准要求来设计的,实现了软件园数据管理系统接入天津市教委 平台。信息标准的建设是信息标准体系设计的核心,本文根据软件园的实际情况, 在遵循高校信息标准的前提下,设计了软件园的信息标准。信息标准的建立,为 软件园信息化建设提供了统一的标准,避免了软件园内信息孤岛的问题。同时在 遵循软件园信息标准的前提下,建立了统一身份认证平台,将各个业务系统的身 份认证与安全认证集成到统一身份认证平台。身份认证的集成实现了集中管理来 自业务系统的用户,用户通过统一身份认证平台实现了一次登录,就可以访问集 成到平台的业务系统;安全认证的集成,实现了安全方面的部署都统一到认证中 心,节省了成本,防止了非法入侵。数据中心平台的建立,实现了业务系统之间, 业务系统与数据中心平台之间的数据交换与数据共享。信息标准、统一身份认证 平台和数据中心平台的建立避免了软件园内出现标准规范不统一、资源分散与重 复建设的问题。 关键词:软件园;应用集成;信息标准;信息孤岛;统一身份认证;数据中心 u n i v e r s i t ys o f t w a r ep a r ko ft i a n j i ni sat r a i n i n gb a s ew h i c hi sb u i l tf o rs o f t w a r e a n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ys e r v i c e sb yt i a n j i nm u n i c i p a lc o m m i t t e ea n dt i a n j i n e d u c a t i o nc o m m i s s i o na sw e l la sn e wt e c h n o l o g yi n d u s t r i a lp a r k i tw i l lc o m ei n t o u s ei n2 010 b u i l d i n gd a t am a n a g e m e n ts y s t e mo fs o f t w a r ep a r ki st oi m p l e m e n t v a r i o u sr e q u i r e m e n t sf o rd i g i t a lm a n a g e m e n t t h i sp a p e ri sb a s e do nt h ee x c e l l e n tp r o g r a mo ft h ed i g i t a lc a m p u sc o n s t r u c t i o n d r a w i n go nd o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a la n dc o m b i n e dw i t ht h ea c t u a l s i t u a t i o no f s o f t w a r ep a r k ,a n dt h e nd e s i g n st h eo v e r a l lp r o g r a mo fd a t am a n a g e m e n ts y s t e m i n o r d e rt oa v o i dt h ep r e s e n tp r o b l e m si nt h ep r o c e s so fd i g i t a lc o n s t r u c t i o no ft h e s o f t w a r ep a r ki n c l u d i n gs c a t t e r e dr e s o u r c e s ,d u p l i c a t i o no fc o n s t r u c t i o n ,s t a n d a r d s p e c i f i c a t i o n s i sn o tu n i f i e d ;d i f f i c u l t yi np r o m o t i n gi s s u e ss u c ha sl a r g e - s c a l e a p p l i c a t i o n s ,t h i sp a p e rw i l le s t a b l i s ha ni n f o r m a t i o ns t a n d a r ds y s t e mf o rt h es o f t w a r e p a r k i n f o r m a t i o ns t a n d a r d sa r et h eh e a r to fd a t as y s t e r n sa n di no r d e rt oa v o i dt h e s e p r o b l e m s ,t h ee s t a b l i s h m e n to fan e wi n f o r m a t i o ns t a n d a r df o r t h es o f t w a r ep a r k s y s t e mi sn e c e s s a r y t h ep r o p o s e di n f o r m a t i o ns t a n d a r dr e q u i r e m e n ti s t h a to ft h e t i a n j i ne d u c a t i o nc o m m i s s i o n ,w h i c hw o u l da l l o wf o rad a t am a n a g e m e n ts y s t e m a c c e s s i b l et ot h et i a n j i ne d u c a t i o nc o m m i t t e ep l a t f o r m t h et i a n j i ne d u c a t i o n c o m m i s s i o ni n f o r m a t i o ns t a n d a r dp r o v i d e sau n i f i e ds t a n d a r df o r t h ed a t am o d e l i n gi n t h es o f t w a r ep a r k ,a n dw i l ls o l v et h ec u r r e n tp r o b l e mo fi n f o r m a t i o ns i l o s m o r e o v e r , t h ee s t a b l i s h m e n to fau n i f i e da u t h e n t i c a t i o np l a t f o r mi sn e e d e dt os e r v ea st h e i d e n t i t ya u t h e n t i c a t i o ns y s t e mo ft h ev a r i o u sb u s i n e s ss y s t e m s ,w h i c hw o u l da l l o wt h e i n t e g r a t i o n t h es e c u r i t yc e r t i f i c a t i o ni n t oau n i f i e da u t h e n t i c a t i o np l a t f o r m t h e p l a t f o r mw o u l dm a n a g e a l lu s e r s ,a l l o w i n gi n t e g r a t e da c c e s si n t ot h eb u s i n e s ss y s t e m s p l a t f o r mt h r o u g hal o g i n i n t e g r a t i o no ft h es e c u r i t yi n t oac e r t i f i c a t i o nc e n t e rw i l l r e d u c ec o s t ,a n da l s op r e v e n ti l l e g a li n t r u s i o n t h ee s t a b l i s h m e n to fad a t ac e n t e r p l a t f o r ma l s oa c h i e v e s t h ec o m m u n i c a t i o nn e c e s s a r yt oe x c h a n g ea n ds h a r ed a t a b e t w e e nt h eb u s i n e s ss y s t e m sa n dd a t ac e n t e rp l a t f o r m t h u s ,an e wi n f o r m a t i o n s t a n d a r d ,au n i f i e di d e n t i t ya u t h e n t i c a t i o np l a t f o r m ,a n dd a t ac e n t e rp l a t f o r m ,w i l l s o l v et h ep r o b l e m so ft h es o f t w a r ep a r k k e y w o r d s :s o f t w a r ep a r k ;a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ;i n f o r m a t i o ns t a n d a r d s ; i n f o r m a t i o ns i l o s ;u n i f o r mi d e n t i t ya u t h e n t i c a t i o n ;d a t ac e n t e r 第四章软件园数据管理系统建设总体方案2 l 4 1 软件园数字化建设总体需求分析2 1 4 2 软件园数据资源中心设计方案2 1 4 2 1 系统架构设计方案2 1 4 2 2 应用服务体系设计方案一2 2 4 2 3 基础设施的系统架构设计方案2 3 4 2 4 应用支撑框架的系统架构设计方案2 4 4 2 5 信息化标准规范体系设计方案2 6 第五章数据管理系统的设计与实现2 9 5 1 总体设计2 9 5 1 1 系统设计的目标2 9 5 1 2 系统的总体架构3 0 5 2 统一身份认证平台的的设计31 5 2 1 认证平台的设计目标一31 5 2 2 认证平台的设计3 1 5 2 3 统一身份认证体系的建设内容与结构设计31 5 2 4 身份认证模式分析与设计3 4 5 2 5w e b s e r v i c e 接口的分析与设计3 8 5 3 统一身份认证平台的实现3 9 5 4 信息标准的建设与管理4 3 5 4 1 信息标准建设的目标4 3 5 4 2 信息标准的分析与设计4 3 5 4 3 信息标准管理功能的实现4 7 5 5 数据中心平台的设计4 8 5 5 1 数据中心平台设计目标4 8 5 5 2 系统的开发环境与配置一4 9 5 5 3 数据中心平台设计思想4 9 5 5 4 文档对象模型与数据库接口分析51 5 5 5 基于x m l 技术数据中心平台的分析与设计5 2 5 5 6 基于x m l 技术的数据转换设计5 3 5 5 7 测试用例5 5 5 6 本章小结5 6 第六章总结与展望5 9 6 1 工作总结5 9 6 2 展望6 0 参考文献6 1 发表论文和参加科研情况说明6 5 第一章绪论 1 1 研究背景及现状 第一章绪论 为了进一步提高软件产业的自主创新能力,天津市委、市政府把建设天津高 新区“国家软件与服务外包产业基地列为天津市发展现在服务业的二十项重点 工程之一。为了落实这一重点工程,天津高新区规划占地面积3 0 8 平方公里, 建设软件与服务外包产业基地,基地的建设肩负天津市软件产业腾飞的重任和巨 额的投入,有必要通过高起点的、世界一流的发展规划,抓住时间窗口,才能实 现软件与服务外包产业基地的宏伟目标。 未来几年天津市软件和服务外包产业迅速做大做强的关键在于人才的大规 模的培养和引进。但从历史来看,我国软件产业人才培养主要依靠正规院校的学 历教育,集中在本科阶段。软件学院在四年多的实践中并未达到预期效果,在中 国青年软件振兴计划工作委员会联合众多媒体推出的中国软件人才生存状况大 调查中,对目前软件学院人才培养体系态度的结果令人深思,“认可”的人仅占 到4 5 ,而持“不认可,难以与国际水平接轨”意见的人占到了6 1 2 8 ,还有 3 4 2 2 的人认为“勉强接受,毕业后需充电”。中国高校普遍存在人才培养脱离 实际,无法学以致用,教材多年未变,并且高校教育的稳定性与软件产业的急速 发展不能相互适应。这就造成当前我国软件人才层次结构不合理、应用型人才缺 乏的主要原因。 天津市各高校在基础教育、学科建设等方面虽有自己独特的优势,但在软件 人才培养方面面临着产学研结合不够、资金投入有限、人才培养模式单一等问题, 因此建设“天津市大学软件园 可以集成我市教育与科技优势资源,加强产学研 合作,加大软件与现代信息服务业人才培养力度,为产业发展提供人才支撑,以 此形成产业链、技术链、学科链和人才链的对接,探索四者的结合点和突破点。 天津市大学软件园实施品牌战略,走产学合作道路,实行多元投入,政府引 导,企业化运作模式。 一个品牌一天津大学、南开大学国家级软件学院品牌; 两个合作一高新区和天津工业大学等高校合作建设载体、高等院校和软件企 业紧密合作培养人才; 三个创新一创新教学理念、创新人才培养模式、创新管理体制; 四个突破一学员招生限制的突破、人才培养层次的突破、实训规模的突破、 天津工业大学硕士学位论文 人才水平的突破。 通过天津市大学软件园的建设,培养大批适合产业发展需求、与国际接轨的 软件专业人才,满足天津市及高新区软件产业快速发展的需要。 天津市大学软件园的总体发展目标是分期拟建2 0 万平米教学用房,力争五 年内达到每年培训符合企业要求的软件人才1 5 万人。 天津市大学软件园是一所“国家级、非营利、多元化、社会化 的人才培养 中心。基地将整合天津市及国内外的教育培训资源,按照“定制培养+ 定向培养 相结合的人才培养模式,培养出动手能力强、综合素质高的能够与软件企业“零 距离 对接的多层次软件人才,真正做到软件学院学生毕业即能就业,最终实现 各投入主体的“共创、共建、共享、共赢。由海泰集团、高新区管委会与各高 等院校合作,实施“官助民办”,政校企共建,产学研结合,多元化投入,市场 化运作管理的创新的“政校企 相结合的股份制运营体制。坚持非营利化、社会 化办学指导思想,以市场化作为教育经营理念,独立运作,统筹协调,积极引入 和树立资本观、市场观、风险观、竞争观、成本观、效益观等市场经营理念。坚 持可持续性运行的能力原则,形成软件园自身的“造血功能”。始终把提高培养 质量列为优先工作目标,坚持以教学科研实践为中心,以培养应用性人才为主线, 以促进学生知识、能力、素质协调发展,创新精神与实践能力不断增长为根本任 务,致力于创造开放的科研、学术环境和培养具有国际视野、高素质的专、本、 研相结合的多层次的中高级应用型人才。为天津市建立极具竞争优势的软件产业 发展环境提供可持续的保障。 1 2 各高校数字化校园建设的现状及存在的问题 目前,数字化校园的建设基本上可以划分为3 层:方向是自下向上,可以分 为基本设施、应用平台、信息门户。基础设施由网络设施、操作系统、数据库等 构成;在基设施之上建立应用平台,为应用系统的开发提供支持;信息门户为用 户提供应用服务的入口,为用户提供图形化的界面。例如:希尔管理系统技术架 构以e a i ,j 2 e e ,w e b s e r v i c e ,x m l 等技术为基础设计的,遵循标准性、开放性 的原则,在服务提供者和使用者之间进行接口的定义并且包括容错,使得业务系 统稳定运行,并且保证了业务系统的安全性和扩展性。某高校通过设计公共数据 库,提供一个集成、稳定、安全的环境,实现业务系统可以集成n 1 。从大局出发、 统一管理,形成一个统一完整、技术先进、稳定高效、安全可靠的校园业务系统, 通过公共数据库将各个业务系统进行有机集成,实现整个校园的统一规范、统一 管理。 2 随着数 统之间的数 字化校园建 息孤岛 , 题。数字化校园建设存在的主要问题有:数据共享性差,应用缺乏有效集成,用 户缺乏统一的应用程序入口。目前很多高校采用中心数据库技术解决信息孤岛的 问题,有了一些成效。但是中心数据库的存在着建设周期长,维护困难,投资大, 对设备的性能要求高的问题阻3 。消除信息孤岛、建立信息与应用规范、提供集成 的个性化服务,使当前高校数字化校园建设中数据整合的三个重要目标。 1 3 论文的主要研究内容及工作 天津市大学软件园数据管理系统承载大量的应用系统、门户应用、资源平台、 大量的系统在身份方面需要统一的身份认证平台进行管理。信息标准及规范是整 个数据管理系统建设的基础,是实现软件园内教育信息资源交流与共享的必要条 件。信息标准及规范在软件园内位各类应用的数据库设计提供参照标准,为信息 交换、资源共享提供了基础性条件。在项目过程中实现了信息标准及规范的设计。 本文的研究内容主要分为以下几个方面: 针对天津市大学软件园数字化信息化的需要,在借鉴国内外数字化校园建设 优秀方案的基础上,提出软件园数据管理系统的总体设计方案。 统一身份认证平台的设计,基于w e b s e r v i c e 技术接口服务的设计和身份认 证模式的设计。 信息化标准体系的设计,制定的标准在遵循国家教育部标准的基础上,设计 符合天津市高校、软件园内普通特色的信息标准体系。通过研究学校数据标准文 档,软件园内各部门的实际需求,设计符合软件园内实际需求的信息编码的标准 体系。 数据中心平台的设计,基于x m l 技术实现各个业务系统之间的数据交换与数 据共享。 本文的结构如下: 第一章绪论,简要介绍了课题的研究背景及天津市大学软件园的现状。目 前高校数字化校园建设的现状及存在的问题,并对本文的研究内容进行了简单的 介绍。 第二章数据管理系统关键技术分析,首先对w e b s e r v i c e 技术进行了分析。 然后对x m l 技术进行了分析,它是制定各种标准,消除各种异构的基础,最后对 3 天津工业大学硕士学位论文 j 2 e e 框架进行了分析,数据管理系统开发遵循j 2 e e 规范。 第三章信息标准与应用技术分析。 第四章软件园数据管理系统建设总体方案。 第五章数据管理平台的总体设计与实现,介绍了系统的总体架构和实现技 术,详细介绍了安全统一身份认证模式的设计和基于w e b s e r v i c e 接口服务技术 的实现和数据中心的信息标准的建设过程。 第六章总结与展望,总结了本文所做的工作,指出了设计和开发方面存在 的不足,并对今后的研究工作进行了展望。 4 2 1w e b s e r vi 各业务系统 和用户信息冗余,用户想要登陆某一个业务系统必须注册多次,对于不同的业务 系统即以不同的用户名和密码,这就造成了用户使用效率的低下,为了避免这个 问题,软件园数据管理系统通过统一身份认证平台的建设把各个业务系统进行有 效的集成,实现用户的单点登录。w e b s e r v i c e 技术实现了跨平台,松散耦合的 异构业务系统的交互和集成,是实现统一身份认证最佳的选择。 w e bs e r v i c e 是标准技术,通过使用w e b s e r v ic e ,软件应用程序资源在各 网络上均可用。w e bs e r v i c e 基于标准接口,即使应用程序采用不同的语言进行 开发并且在运行在不同的操作系统上,应用程序相互之间也可以进行通信。w e b s e r v i c e 是生成分布式应用程序的一种特别好的方法。 w e b s e r v i c e 基于s o a p ( 简单对象访问协议) 提供的标准的r p c ( 远程过程调 用) 方法来进行调用的。w e b s e r v i c e 使用x m l ( 可扩展的标记语言) 作为表示数 据的基本格式,x m l 解决了数据表示的问题。w s d l ( 网络服务描述语言) 是一种 基于x m l 的用于描述w e b s e r v i c e 及其操作、参数和返回值的语言。通过u d d i ( 通 用描述、发现和集成) 可以在网上自动查找到w e b s e r v i c e s 。 s o a p 协议是一个轻量级通讯协议,它是基于x m l 进行编码的,可以在分布 式环境下进行网络信息的交换。在s o a p 协议下,软件组件或应用程序能够通过 标准的h t t p 协议进行通讯。s o a p 协议具有简单性和可扩展性的特点,消除了应 用程序之间的异构性,实现了用户对现有的应用程序的广泛访问。 s o a p 规范定义了s o a p 消息的格式,以及怎样通过h t t p 协议来使用s o a p 。 服务端和客户端之间方法调用的请求和返回的结果都放在s o a p 消息里1 。s o a p 使用x m l 作为数据编码方式。s o a p 消息中的x m l - e n v e l o p e 标记定义了描述信息 内容和如何处理信息内容的框架,将程序对象编码成为x m l 对象的规则,执行 r p c 方法来调用w e bs e r v i c e 。s o a p 能够在任何传输协议上运行。s o a p 消息可以 使用s m t p ( 因特网电子邮件协议) 来进行传递,只是在传输层之间的头是不同 的,但x m l 有效负载保持相同的。w e bs e r v i c e 通过s o a p 协议实现了不同的系 统之间使用“软件一软件对话 的方式相互调用,实现了应用系统之间的无缝集 成。 天津工业大学硕士学位论文 x m l 是w e b s e r v i c e 平台中表示数据的基本格式。x m l 具有容易分析、与平台 无关、与厂商无关的优点。x m l 虽然解决了数据表示的问题,但并没有定义一套 标准的数据类型,也没有定义如何去扩展数据类型。x s d ( x m l s c h e m a ) 解决了这 一问题,它定义了一套标准的数据类型,并给出了扩展这套数据类型的一种语言, w e bs e r v i c e 平台使用x s d 作为它的数据类型系统。当用某种语言如v b n e t 或 c # 来构造一个w e bs e r v i c e 时,为了符合w e bs e r v i c e 标准,所有你使用的数据 类型都必须被转换为x s d 类型。如想让它使用在不同平台和不同软件的不同组织 间传递,还需要用某种东西将它包装起来。这种东西就是一种协议,如s o a p 。 x m l 的无关性往往比技术有更好的优越性。如何去扩展数据类型,例如,整型数 代表1 6 位、3 2 位、还是6 4 位。这些细节对实现互操作性都是很重要的。x s d 是w 3 c 制定的专门解决这个问题的一套标准。x s d 定义了一套标准的数据类型, 并给出了一种语言来扩展这套数据类型。 w s d l 是使用x m l 编写的用来描述w e b s e r v i c e 的语言,是用机器能阅读的方 式提供的一个正式描述文档。w s d l 文件里,描述了服务端提供的服务、调用方 法、调用时所要遵循的格式,比如调用参数和返回值的格式等等h 1 。w s d l 就是一 种接口描述语言,因为是基于x m l 的,所以w s d l 既是机器可阅读的,又是人可 阅读的。w s d l 是服务器与客户端之间的通信规则,双方必须按照通信规则严格 编码才能实现功能。 u d d i 是一种目录服务,存储有关网络服务的信息的目。u d d i 是一套基于w e b 的、分布式的、为w e bs e r v i c e 提供的、信息注册中心的实现标准规范,企业使 用u d d i 对网络服务进行注册和搜索,发现企业,对企业的服务进行有效地集成。 w e bs e r v i c e 是为了实现应用程序间的通信。目前有两种应用程序通信的方 法:r p c 远程过程调用和消息传递畸1 。使用r p c 的时候,客户端的概念是调用服 务器上的远程过程,通常方式为实例化一个远程对象并调用其方法和属性。r p c 系统在位置上实现了透明,服务器提供了远程对象可以访问的接口,而客户端就 如同在本地一样,来调用的这些对象的接口,客户端不需要知道对象是在哪台机 器上,隐藏底层的信息,实现了在位置上的透明性。 天津市大学软件园数据管理系统实现了支持迅速查询、定位和调用应用服务 的机制,本文将w e b s e r v i c e 框架体系应用于软件园数据管理系统,运w e b s e r v i c e 的相关技术建立了分布式的、可操作的应用程序的集成的新平台,实现信息和服 务的共享。 6 第二章数据管理系统关键技术研究 2 1 1w e b s e r vic e 体系结构 w e b s e r v i c e 体系结构是o o a d ( 面向对象与设计) 的一种合理发展。 w e b s e r v i c e 的体系结构一s o a ( 面向服务的体系结构) 如图2 1 所示: 图2 1 面向服务的体系结构 从体系结构上看,服务提供者、服务请求者、服务代理者通过三种基本的 作有机的联结在一起协同工作。三种基本操作使用w e b s e r v i c e 的基本组件h t t x m l 、s o a p 、u d d i 、w s d l 实现。其中通过u d d i 发布服务,u d d i 与w s d l 结合完成 查找,w s d l 和s o a p 结合完成绑定服务。x m l 和u d d i 是数据交换和表示的标准语 言,s o a p 、w s d l 标准实现了w e b s e r v i c e 。w e b s e r v i c e 的架构栈如图2 2 所示: w e b s e r v i c e w s d lu d d is o a p x m , h t t p 图2 - 2w e b s e r v i c e 架构栈 开发w e b s e r v i c e 时,服务提供者一方面可以将现有的应用系统转换成 w e b s e r v i c e 的形式对外发布,另一方面也能够开发新的w e b s e r v i c e 应用系统。 w e b s e r v i c e 发布时,服务提供者使用w s d l 对所提供的服务结构和数据结构与数 据类型进行描述,生成了相应的w s d l 文件,并且在全球u d d i 注册中心注册。服 务请求者使用u d d i 的浏览器去浏览u d d i 注册服务器,当查询满足需求的 w e b s e r v i c e 之后取得它的地址将相应的w s d l 文件下载到本地服务器上,服务的 天津工业大学硕士学位论文 请求者需要服务的时候,根据相应的地址发起连接,通过s o a p 协议与w e b s e r v i c e 中的远程对象绑定在一块来进行请求发送与应答接收。基于x m l 消息传递的分布 式计算机服务提供者和服务请求者的要求是构建、解析s o a p 消息的能力以及在 网络上接收、发送消息的能力。 2 1 2w e b s e r vic e 组件架构 w e b s e r v i c e 实际的调用中,服务提供者与服务的请求者都包含了一个专门 负责s o a p 消息接收与发送s o a p 消息的监听器,通过w e b s e r v i c e 应用程序处理, 处理后将结果封装成s o a p 消息返回到客户端。客户端接到响应后将结果解析出 来,返回给实际的请求程序。如图2 - 3 所示: 图2 3w e b s e r v i c e 运行组件 s o a p 是基于x m l 的在分布式环境中交换信息的简单协议。s o a p 技术有利于 实现异构的程序与平台之间的互操作,使得存在的应用可以被广泛的用户访问。 s o a p 将基于h t t p 的w e b 技术和x m l 技术的灵活性与可扩展性组合起来。 2 2x m l 技术 在数据管理系统中,中心数据库的标准化能够有利于信息标准的建设的推 进,信息标准的推进又有利于软件园的数字化建设。中心数据库的数据是符合国 第二章数据管理系统关键技术研究 家和软件园制定的信息标准的。软件园中建设好的业务系统可能是不符合信息标 准的;而且各个业务系统的数据库及开发平台存在着差异。中心数据库的建设对 软件园的信息化有十分重要的作用。各个业务系统之间,业务系统与数据资源中 心的中心数据库之间在数据交换存在着异构的问题。x m l 凭着它自身的优点和特 性成为数据交换的标准。 2 2 1x m l 技术规范 x m l 是w 3 c ( 万维网联盟) 实施批准的一组规范,规范的目的是希望借助它能 够确保在通过网络进行交互合作时具有良好的可靠性与互操作性。x m l 文挡具有 简单的文本格式,可以用任何文本编辑器编辑,是一种与平台无关的数据格式。 良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化和便于网络传输是x m l 的主要特点, 它们决定了x m l 既可以用来作为信息交换的中间数据格式,也可以用来描述网页 信息3 。x m l 与h t m l 相比,允许自定义标签,甚至中文标签。定义的标签可以组 成多层次的结构,用来表达标签中内容的从属关系。x m l 更注重文件内容和内容 要素间的关系。 x m l 有很多的优点,它是一种元语言,采用面向对象的、层次化结构的方法 来描述数据对象的结构,利用x m l 的标记定义的数据对象,很容易去描述复杂内 容的文档;x m l 的平台无关性,实现了不同的平台下来进行数据交换,不同的系 统环境下进行开发;要消除业务系统之间的孤立性,通过x m l 可以实现数据交换, 数据的处理和多种数据的视图;它具有数据与样式相分离的优点,在x m l 文件中 能够只包含数据的信息,通过样式文件表现数据的显示格式,两者结合,可以生 成即包含数据又包含样式的文件,而不同的样式文件能够对应不同的数据视图; 对于机器与人来说,x m l 都有很好的可读性,没有表现的样式,人也能够明白文 档内容;x m l 提供丰富的技术支持,有一整套体系支撑,有利于开发的实现h 1 。 2 2 2x m l 应用技术 x m l 在实际的应用中有很多的特点,首先在格式转换方面,它采用统一格式 来描述信息,是一种文本型的数据格式。用x m l 作为数据交换的中间格式,能够 把不同业务系统的信息来源按照相同格式布局显示,还可以进行数据格式的相互 转化,能够实现数据交换系统沟通不同异构系统的能力协1 。其次x m l 能实现精准 搜索的功能,x m l 标签涵意丰富、准确、完整,很容易让人明白标注内容,使搜 索引擎能够根据标签和标签所标注的内容之间的依存关系,层层深入、准确地定 位要搜索的目标。这种搜索比在h t m l 文档中进行全文搜索的效率和准确性都要 高得多嘲。 天津工业大学硕士学位论文 x m l 的技术特点大致可以总结为三个方面,首先x m l 是一种结构化语言,它 以一种自我描述开放的方式去定义数据结构,不仅能够对数据内容进行描述,而 且能够描述结构,实现了数据之间关系的体现。其次x m l 具有可扩展性的技术特 性,x m l 本质上是一种能够定义其它语言的语言,也就是元语言,x m l 语言可以 根据实际的要求去扩展,实现了满足实际情况的需求。这表示x m l 文档在创建时, 没有局限在预先定义的标记内,能够为应用程序特定的需求去创建任何标记n 0 | 。 x m l 标准还提供了与细节相关的规则,标记的创建和x m l 文档结构化遵循这些规 则。最后x m l 技术能够实现数据显示和数据存储的分离,数据存储在x m l 文档中, 不会约束数据的显示,在x m l 文档中只含有结构化数据,而不包含数据的逻辑结 构的定义与显示方式。使用x m l 规范存储数据n ,能够保证不会限制数据的显示。 x m l 采用标记的文本方式记录数据信息,对于机器和人来说都拥有很好的可 读性。此外,它具有灵活性、可扩展性、结构化、平台无关性等优点,x m l 实现 了应用系统之间的数据交换n 2 1 。 2 3j 2 e e 技术 数据管理系统遵循j 2 e e 规范,采用j a v a 编程语言和服务器j a v a 技术开发。 j 2 e e 为数据管理系统实现软件园信息集成提供了极好的选择。j 2 e e 是一个可扩 展的平台,对于w e b s e r v i c e 提供了良好的支持。 j a v a2 平台目前分为3 个版本,应用于桌面系统的j 2 s e ( j a v a2 平台标准 版) 、应用于智能卡和小型设备的j 2 m e ( j a v a2 平台m i c r o 版) 、应用于创建 服务与服务器应用程序的j 2 e e ( j a v a2 平台企业版) 。 j 2 e e 是利用j a v a2 平台简化解决方案的开发、部署和管理等复杂问题的一 种体系结构。j 2 e e 拥有j a v a2 标准版中的很多优点,一次编写、随处运行的优 点、方便存取数据库的j d b ca p i 、在互联网应用中去保护数据的安全模式,同 时还对j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 、j a v as e r v l e t sa p i 、e j b ( e n t e r p r i s e j a v a b e a n s ) 、以及x m l 技术提供了的全面支持n3 1 。j 2 e e 拥有缩短开发时间的体 系结构。 2 3 1j 2 e e 架构 j 2 e e 体系结构中提供的中间层集成的框架,不仅减少了开发的费用,而又 使得应用具有很高可用性、可靠性以及可扩展性。j 2 e e 提供给开发者统一的开 发平台,不仅降低了开发多层应用的费用,而且降低了多层应用的复杂性。j 2 e e 对现有的应用程序集成提供强有力支持,支持e j b ,j 2 e e 具有良好的向导支持打 第二章数据管理系统关键技术研究 包及应用的部署,支持添加目录,不仅实现了安全机制的增强,而且实现了性能 的提高。 j 2 e e 拥有典型的四层结构,在客户端机器上运行的客户层组件;在j 2 e e 服务器上运行的w e b 层组件;在j 2 e e 服务器上运行的业务逻辑层组件;在e i s ( 企业信息系统) 服务器上运行的e i s 层软件;如图2 4 所示。 非基于w e b基于w e b 客户层 w e b 层 业务层| 一 习s 刮 客户端 机器 j 2 e e 月臣务器 数据库 服务器 j 2 e e 应用程序由组件构成的。j 2 e e 组件是拥有独立功能的软件单元,j 2 e e 组件通过相关的文件和类件组装成j 2 e e 的应用程序,并与其他组件交互。j 2 e e 定义了三种j 2 e e 的组件,客户层组件包含a p p l e t s 和应用程序的客户端;w e b 层组建包含j a v as e r v l e t 和j s p ;业务层组建包含e j b 。 其中客户层组件中j 2 e e 应用程序可以是基于w e b 方式的,也可以是非基于 w e b 方式的。w e b 层组件包含j s p 页面或s e r v l e t s ,如图2 1 所示,w e b 层包含 j a v a b e a n 对象用来处理用户的输入,并把用户的输入发送给在业务层上运行的 e n t e r p r i s eb e a n s 进行处理。在业务层组件中使用业务层代码的逻辑来满足特 殊领域的需要。 j 2 e e 为了实现分布式的应用,定义了丰富的技术标准,符合这些标准的开 发工具和应用程序接口为应用的开发提供了支持。这些技术标准包含了数据库的 访问、分布式的通信和安全等方面。为分布式的应用提供了多方面的支持n 4 1 。 数据库访问方面,不论是传统的还是将来的应用信息系统,数据库都拥有十 天津工业大学硕士学位论文 分重要的地位。分布式系统的开发要求数据库访问具有良好的灵活性和扩展性。 j d b c ( j a v ad a t ab a s ec o n n e c t i v i t y ) 是一个独立于特定的数据库管理系统的 开发接口,提供了一种访问s q l 数据库和存储结构通用机制。j d b c 支持基本的 s q l 功能,是一种通用底层的应用程序编程接口。它能够在不同的数据库界面上 提供统一的用户界面。j d b c 提供了多种多样的数据库连接方式。j 2 e e 中提供的 j d b ca p i 实现了多种数据库的操作简单、可行。 分布式通信技术是分布式系统中的核心技术。j 2 e e 框架为e j b 应用及w e b 应用提供乐多种通信模式。j 2 e e 为了实现在某一机器上运行的对象去调用另一 台机器的对象,提供了四种通信方式: j a v ar m i ( 远程方法调用) ,j a v ar m i 实现了j a v a 对象间的远程通信。服务 器使用注册器把远程的对象和一个名字进行映射,客户机通过名字从服务器的注 册器上来查找远程的对象,找到远程对象后,下载它的本地代理,实现远程对象 方法的调用。 j a v ai d l ( 接口定义语言) ,实现符合c o r b a 规范的j a v a 远程对象通信。 j n d i ( j a v a 命名和目录接口) ,j n d i 为分布式系统访问远程对象提供了一 个标准的命名接口。e j b 主接口对象、数据源、消息服务器等都可以用j d n i 树 的形式注册到名称服务器中,调用它们的对象通过符合j d n i 的程序接口在j n d l 名称服务器中查找指定名称的远程对象。 j m s ( j a v a 消息服务) ,为开发消息中间件应用程序定义了一套规范。j a v a 客户端及j a v a 中间层访问消息系统只需实现j m s 定义的简单接口,就可以实现 复杂的应用,而不需要关注底层的技术细节。 2 3 2j 2 e e 与传统应用开发对比优势分析 j 2 e e 是不同于传统的应用开发的一套技术架构,包含很多组件,可以简化 和规范应用系统的开发及部署,提高应用系统的可移植性、安全与可再用得价值。 j 2 e e 的高效开发,j 2 e e 把一些通用的、繁琐的服务端任务分配给中间件供 应商完成。开发人员只需要把精力放在创建业务逻辑上,从而缩短了开发的时间。 中间件供应商提供几种复杂的中间件服务,状态管理服务实现让开发人员不必关 心如何管理状态,写更少的代码,能够加速程序的开发;持续性服务让开发人员 在编写应用程序时候无需对数据访问的逻辑编码,生成轻巧的,与数据库无关的 应用程序,使得应用程序易于开发和维护;分布式共享数据对象缓存服务,使得 开发人员编写性能高的系统,提高了整体部署的伸缩性;j 2 e e 可以在异构环境 中开发部署可移植的程序。基于j 2 e e 的应用程序不依赖特定的中间件、操作系 统以及硬件。基于j 2 e e 的程序只要一次开发就可部署到各种平台n 副。j 2 e e 标准 第二章数据管理系统关键技术研究 也允许客户订购与j 2 e e 兼容的第三方的现成的组件,把他们部署到异构环境中, 节省了由自己制订整个方案所需的费用;可伸缩性,企业必须要选择一种提供极 佳的可伸缩性

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