（计算机应用技术专业论文）大型运动会体操项目成绩处理系统的设计与实现.pdf

哈尔滨理工丈学工学硕士学位论文 大型运动会体操项目成绩处理系统的设计与实现 摘要 本文依托第2 2 届东南亚运动会体操项目成绩处理系统的建设，对将信 息技术应用于大型运动会所涉及到的问题进行了研究。基于作者的分析和理 解，本文阐述了软件复用理论和面向对象技术对软件设计方法带来的变革， 以及在体操项目现场成绩处理系统实现过程中的应用。通过对软件复用理论 和亟向对象技术的应用，极大地提高了系统的可复用性、灵活性和可维护 性。 论文首先介绍了第2 2 届东南亚运动会体操项目的相关情况以及系统开 发的必要性。然后，给出了系统的需求分析、总体设计和功能的具体实现方 法，同时对系统的开发平台和开发工具做了介绍。最后，对所完成的工作进 行了总结。 将软件复用理论应用到大型运动会成绩处理系统中，通过面向对象技术 设计并实现体操成绩处理软件的各功能模块是本文的重点之一。论文详细论 述了软件模块的设计与实现过程，重点贪绍了软件模块与外部设备的接口以 及系统与网络服务器间的接口。阐述了应用面向对象技术的必要性和可行 性，确定了构成软件系统的各个对象及他们的属性和功能，建立了对象问的 通信接口。通过对类的复用，提高了软件的开发效率，延长了系统的寿命。 软件系统的界面友好，使用方便，性能稳定，达到了预期的设计目标。 关键词面向对象；软件复用；成绩处理；体操 哈尔滨理工人学工学顾士学位论史 t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f g y m n a s t i c r e s u l tp r o c e s s i n gs y s t e mi nl a r g e s c a l e dg a m e s a b s t r a c t b a s e do nt h eg y m n a s t i cr e s u l tp r o c e s s i n gs y s t e mi nt h e2 2 n ds o u t h e a s ta s i a n g a m e sp r o j e c t ，t h et h e s i sm a i n l yf o c u s e so i 3t h ea p p l i c a t i o n so ft h ei n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y i n l a r g e s c a l e d g a m e s a c c o r d i n gt o t h ea u t h o r s a n a l y s i s a n d c o m p r e h e n s i o n ，t h er e f o r m sb r o u g h tb yt h eo b j e c t o r i e n t e dt e c h n o l o g ya n dt h e t h e o r y o fs o f t w a r er e u s ea r e i n t r o d u c e d a p p l i c a t i o n s o f o b j e c t - o r i e n t e d t e c h n o l o g ya n dt h et h e o r yo fs o f t w a r er e u s ei ng y m n a s t i cr e s u l tp r o c e s s i n g s y s t e ma r er e p r e s e n t e d ，a n dt h ef l e x i b i l i t y ，m a i n t a i n a b i l i t ya n de x p a n s i b i l i t yo f t h es y s t e ma r ei m p r o v e d f i r s t l y , t h et h e s i si n t r o d u c e st h es t a t u so ft h eg y m n a s t i cr e s u l tp r o c e s s i n g s y s t e m t h e ni tm a k e sad i s c u s s i o na b o u tt h er e q u i r e m e n ta n a l y s i s ，t h ed e s i g n a n dt h er e a l i z a t i o no ft h es y s t e m a tt h es a m et i m e ，i tg i v e sa ni n t r o d u c t i o na b o u t t h ee n v i r o n m e n ta n dt o o l sd u r i n gt h ed e v e l o p m e n tp r o c e d u r eo ft h es y s t e m a t l a s t ，t h ea u t h o rg e n e r a l i z e st h ea l lt h e s i s i ti so n eo ft h ee m p h a s e si nt h i st h e s i st ou s et h et h e o r yo fs o f t w a r er e u s ei n t h er e s u l tp r o c e s s i n gs y s t e mi nl a r g es c a l e dg a m e sa n dt or e a l i z et h eg y m n a s t i c r e s u l tp r o c e s s i n gs y s t e mu s i n gt h eo b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g y t h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no ft h es o f t w a r em o d u l ei sd i s c u s s e di nd e t a i l t h ei n t e r f a c e b e t w e e ns o f t w a r ea n de x t e r n a ld e v i c ea n dt h ei n t e r f a c eb e t w e e nt h es y s t e ma n d w e bs e l w 就s y s t e m 甜ei n t r o d u c e dw i t he m p h a s i s t h er e c e s s 时a n dt h e f e a s i b i l i t yo fu s i n go b j e c t o r i e n t e dt e c h n o l o g ya r ee x p o u n d e d t h eo b j e c t s i n v o i v e di nt h es o f t w a r es y s t e ma n dt h e i ra t t r i b u t e sa n df u n c t i o n sa r ed e f i n e da t l a s t ，t h ec o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c ea m o n gt h eo b j e c t si sc r e a t e d t h ed e v e l o p m e n t e f f i c i e n c yi sg r e a t l yi m p r o v e da n dt h el i f eo f t h es y s t e mi sp r o l o n g e db yr e u s et h e c l a s s e s t h eu s e ri n t e r f a c eo fg y m n a s t i cr e s u l tp r o c e s s i n gs y s t e mi s s i m p l e ， 哈尔滨理工大学丁学顺i ：学位论义 f r i e n d l ya n dc a nb ec o n v e n i e n t l yu s e d t h ed e s i g ng o a lo ft h es y s t e mh a sb e e n a c h i e v e ds u c c e s s f u l l y k e y w o r d s o b j e c t - o r i e n t e d ；s o f t w a r er e u s e ；r e s u l tp r o c e s s i n g ；g y m n a s t i c i l i 哈尔滨理工人学丁= 学硕j ：学位论文 第1 章绪论 当今时代，以计算机网络技术、数据库技术、多媒体技术和人工智能技术 为代表的计算机应用技术的迅猛发展使计算机应用越来越广泛和深入地渗透到 社会生活的各个方面。随着社会经济的发展，体育运动和体育产业也在全世界 范围内蓬勃发展起来，体育运动会呈现出比赛项目和参加人数越来越多的趋 势，因此，信息技术在大型体育运动会中的应用也逐渐被人们所重视，它己经 成为大型体育运动会顺利进行的重要保障。 1 1 课题来源及研究背景 本课题来源于中华人民共和国国家体育总局。课题涉及的软件系统为越南 举办的第2 2 届东南亚运动会体操成绩处理软件，由越方提出，中华人民共和 国国家体育总局与哈尔滨理工大学共同开发，主要预期用户为第2 2 届东南亚 运动会。 目前在越南国内的运动会中，虽然体育竞技水平稳步提高，但是运动会的 信息化水平还比较底，尤其在体操这种数据量大，要求实时、准确计算比赛成 绩的项目中，用传统的手工成绩处理方法难以保证运动会的顺利进行。主要存 在以下几方面问题： 1 在大型运动会的体操比赛中，运动员的数量将达到上百人的规模，手工 处理成绩的工作量很大，无法按时得到最终t e 赛结果。 2 + 传统的方法要在每个运动员比赛结束后，手工录入成绩，并计算，无法 保证计算结果的正确性。 3 裁判员的工作必须包括检查录入数据和计算结果的有效性，增加了裁判 员的负担。 4 由于比赛成绩处理的效率底下，导致现场观众无法及时了解到比赛信 息，使比赛的可观赏性和趣味性下降。 在2 0 0 1 年举办的中华人民共和国第九届全国运动会中，成功的运用了由 国家体育总局信息中心开发的大型运动会综台成绩处理系统，这标志着我国已 经掌握了将信息技术应用于大型运动会的技术和经验。但就这套系统中的体操 项目成绩处理软件来说，还不能直接应用于东南亚运动会体操项目的比赛中， 主要原因是体操比赛规则比较复杂，双方对规则的理解不同；外部设备的型号 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 不同导致与现有的软件系统不兼容等问题。 经国家体育总局专家和越南方面共同论证，修改现有系统的成本高于重新 开发成本。由此可见，重新开发一套更能满足越南方面需求的体操比赛现场成 绩处理系统对第2 2 届东南亚运动会的顺利召开具有重要的现实意义。 1 2 国内外研究现状 本课题设计开发的软件将严格按照软件工程方法进行，应用软件复用理 论、方法及面向对象技术提高了代码的重用性和可扩展性，使本系统的软件在 其他项目中还能重异j 大部分的代码。 软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案其出发点是应用系统 的开发不再采用一切“从零开始”的模式，而是以已有的工作为基础，充分利 用过去应用系统开发中积累的知识和经验，如：需求分析结果、设计方案、源 代码、测试计划及测试案例等，从而将开发的重点集中于应用的特有构成成 分。面向对象技术是相对于以函数为主的面向过程的编程而言的，在面向对象 的编程中，更强调的是数据的抽象，过程只是修改数据结构值的静态工具”1 。 软件复用的历史，大致可划分为萌芽期、发展期和初步实用期。7 0 年代 以前，软件复用处于萌芽期，人们对软件复用技术的认识起源于对数据( 程序) 共享的要求人们产生了在同一系统中共用某些程序片段的想法，并尝试了程 序和数据相分离的做法随着数据库技术的不断成熟与发展，逐渐实现了在不 同系统间共享数据以及某些与数据库密切联系的程序段。这一时期，完整的软 件复用的概念尚未形成。 7 0 年代末到8 0 年代末，软 牛复用技术迅速发展成为软件工程的一个重要 的应用领域。但由于注意力放在如何收集、提炼和改造软件系统构件上，而忽 略了其他方面的问题，以致进展缓慢。8 0 年代起，人们不仅已认识到软件复用 问题涉及多方面的知识，如软件工程知识、应用领域知识、人类工程学知识和 人工智能知识，而且还认识到在软件复用实施中管理因素的重要性，这一时期， 软件复用在子程序库、报告生成器、编译器等方面都取得了长足进展。同时， 人们已对何为软件复用有了一个非形式化、不够完整的概念；对复用信息的提 炼、组织和存储进行了初步探讨；已经理解了软件的组装技术及基于对象的设 计技术等，但上述理解仍是非形式化的，人们仍不能以任何系统化途径实现复 用。这一时期被称为发展期。 8 0 年代后期至今，软件复用领域取得一些实用成果。软件复甩进入初步 哈尔滨理工大学工学顶t 学位论文 实用期。各厂商开发了许多支持复用的软件系统，如t o s h i b a 的软件工厂， d r a c o ，g e n e s i s 系统等。从实现角度看，上世纪9 0 年代以前，软件复用主要 以采用非面向对象技术来实现，复用的效果则主要以软件生产率和软件质量为 标准来加以衡量。9 0 年代以后，在学术界，面向对象的方法与技术已成为最受 关注的研究热点，越来越多的学术会议和学术期刊把面向对象列为主要议题之 一，并且每年都有许多关于面向对象的专著出版。在产业界，越来越多的公司 从传统的软件开发技术转向面向对象技术，并以此作为提高公司形象和产品信 誉的标志。特别是在一些发达国家，几乎所有的新软件开发，都全面或部分地 采用面向对象技术”“”。 软件复用理论和方法和面向对象技术是当前国内外的研究热点”。而如何 将上述理论应用于工程项目才能产生最大的效益，至今仍没有确切结论。本文 将在此领域做出探索和实践。 1 3 本文所作的工作 本课题的主要任务是设计并实现一套符合第2 2 届东南亚运动会规程的体 操比赛成绩处理系统，并得到最大的可复用性、灵活性、可扩展性。 作者在项目中完成的具体工作如下： 1 对用户需求做了深入分析，明确了体操项目成绩处理系统要实现的功 能。 2 根据用户需求和开发周期，确定了系统的开发平台和开发工具，并进 行了体操项目成绩处理系统的总体设计，包括软件系统的结构设计、系统网络 架构的设计以及外部设备的规范。 3 与裁判员评分器设计单位共同设计了体操成绩处理软件系统与裁判员 评分器之间的协议：与运动会综合处理系统开发人员共同设计了体操成绩处理 软件系统与运动会综合处理系统之间的接口协议。 4 在充分研究软件复用理论的基础上，应用面向对象技术完成了体操成 绩处理系统软件部分的代码编写和测试工作。 5 从可复用的角度分析了软件系统代码部分，给出了可复用代码在整个 系统中所占比例，定量的描述了本系统的可复用性。 哈尔滨理工夫学工学硕士学位论文 = _ _ _ _ _ i i i i ii _ j l ! ! = = = = = ，= ! ! = ! ! = ! ! ! ! = ，e l = = j i 自自 = l l l = e 自= = j 目= l = = = ! ! ! ! ! ! ! = ! ! ! ! 一 第2 章需求分析 需求分析是系统设计和实现的第一阶段，该阶段收集和分析用户对系统的 要求，确定系统的工作范围。准确而无遗漏的弄清楚用户需求是系统的赢向对 象设计以及系统数据库结构设计取得成功的重要前提”。 为了保证需求分析的完备性，最有效的方式是：“昕、问、论、手、讲、 定”。就是先让用户讲述，开发人员问清其中的疑问，再与用户进行深入的讨 论，如果条件许可，还应在相似系统上进行足够的实践，然后再确定，即写出 需求分析说明书，如果对其中的过程有不同的看法，这个过程就得重复进行 本阶段的目标是，对现实世界要处理的对象，如运动员信息、裁判员信 息、比赛进程和规则等进行详细的调查和研究，确定系统要实现的功能。 2 1 体操比赛简介 体操一词源于吉希腊语，意为裸体技艺。体操在中国、印度、埃及、吉希 腊、古罗马都有悠久的历史，产生于远古时代，成为瑜伽的呼吸体操运动至今 在印度仍流传很广”“。 现代竞技体操始于1 8 世纪的欧洲。男子比赛共六个单项：自由体操、鞍 马、吊环、跳马、双杠、单杠，比赛场地布置如图2 1 所示：女子比赛共四个 单项：跳马、高低杠、平衡木、自由体操。比赛场地布置如图2 2 所示。 除单项比赛外，还设男女个人全能、男女团体比赛，因此，在大型竞技体 操比赛中，共产生1 4 枚金牌。 体操比赛中的裁判分成a 组和b 组，a 组裁判根据运动员动作难度给出 起评分，最高1 0 分。b 组裁判独自完成对运动员技术和姿势错误的扣分，通 常b 组裁判由6 人组成，根据实际情况也可由4 人组成。 b 组裁判给出的成绩中，去除最高和最低分后剩余几个分的平均分叫做扣 分平均分。运动员在比赛中如出现超时和出界等情况，要在b 组裁判扣分的基 础上追加扣分，叫做其他扣分。运动员的有效得分按公式( 2 1 ) 计算： 有效得分一起评分一扣分平均分一其他扣分( 2 1 ) 瞬尔滨埋工人学t 学颤j 二学位论文 按照第2 2 届东南亚运动会体操项目竞赛委员会规定：男女团体比赛中采 用6 - - 5 4 方法，即参加6 人，上场5 人，取4 人成绩。并且由团体比赛成绩 产生个人全能决赛和各单项决赛名单。 图2 - 1 男子体操比赛场地图 f i g u r e 2 - im a l eg y m n a s t i cc o m p e t i t i o nf i e l d 图2 - 2 女子体操比赛场地图 f i g u r e2 - 2f e m a l eg y m n a s t i cc o m p e t i t i o nf i e l d 哈尔滨理工大学工学硕i ：学位论文 男子个人全能成绩为6 个单项成绩相加，女子个人全能成绩为4 个单项成 绩相加。 各单项比赛一次性决出最后名次。 2 2 系统概述 本系统是一套应用于大型运动会体操项目成绩处理的系统。这套应用系统 将主要根据体操竞赛要求，导入参赛运动员注册信息，完成每一赛段的编排工 作，对采集的成绩进行处理，经计算，产生文本格式的成绩公告、综合成绩公 告和名次公告，将秩序单、成绩公告、综合成绩公告和名次公告文件，并上传 给上一级的综合成绩处理系统同时，还要实时上传滚动信息，一轮比赛结束 后，应决定出下一轮的秩序单，可随时打印运动员名单、秩序单、成绩公告、 综合成绩公告、名次公告等，并且可以将比赛信息及时准确地通过网络向全世 界发布。 2 3 系统的功缝要求和性能要求 2 3 1 系统主要功能要求 按照体操项目的规定流程划分，本系统主要完成六个主要功能： 1 运动员注册功能：读取运动员注册信息文件，保存于数据库，在报名截 止日期前可以进行添加，修改和删除，为其他模块提供所有运动员的基本信 息。 2 出场顺序编排功能：由裁判员根据分组情况，确定各单项比赛中运动员 的出场顺序，打印秩序单。 3 成绩录入功能：读取各单项比赛场地的比赛数据，根据比赛规则计算运 动员成绩，写入数据库，实时上传比赛数据至运动会官方网站。提供裁判员评 分器和手工录入成绩功能，避免因外部设备意外损坏导致成绩不能正常处理。 4 成绩处理功能：根据成绩录入模块计算的运动员成绩和比赛规则，计算 各单项比赛最后排名以及录取情况；计算各运动员的个人全能成绩；计算各代 表队的团体总分。此模块产生名次公告、成绩公告、综合成绩公告、名次数据 文件等输出文件，提供打印服务，并上传至运动会官方网站供查询。 5 奖牌统计功能：根据裁判员确认后的比赛结果，计算并统计各代表队的 哈力；滨理下大学工学嘲上学位坨义 奖牌数和排名。 6 裁判员信息处理功能：为软件操作人员提供与裁判员相关信息的查询、 修改、删除等操作界面，为其他模块提供与裁判员相关的基本信息。 各功能模块的详细信息将在本文的第五章阐述。 2 3 2 性能要求 在可使用性方面，要求各个功能实现简单，操作方便，系统处理正确，整 个系统恢复性能好，重启速度快，以确保软件可使用性好。 在安全性方面，系统需设置防火墙，设置系统、用户身份标识和口令。下 级版不能直接修改数据库。各版本只能进行本级别的修改权限，权限不够的用 户限制其任意修改信息，定期进行数据库备份。系统意外瘫痪能够立即恢复， 并做到不丢失数据。 在保证前两项的前提下，软件系统应采用模块化设计，提高系统的重用性 和可扩展性。 2 4 面向数据流的系统模型 如图2 - 3 所示，系统设计的数据文件按其来源和去向可分为三类，即接收 文件，现场发布文件和上传文件。 现场发布文件： 1 出场秩序单 2 成绩公告 3 综合成绩公告 4 名次公告 现场成绩 处理系统 上传文件： 1 出场秩序单 2 成绩公告 3 综合成绩公告 4 名次数据文件 5 动态实时成绩 公告 翻2 - 3 系统数据流模型图 f i g u r e2 - 3d a t af l o wm o d e lo f t h es y s t e m 喻尔滨理工大学工学硕士学位论文 1 接收的文件：由大会人员注册系统提供的各比赛项目参赛运动员注册信 息文件，格式为c s v 文本文件。 2 要求现场打印的文件：按规程录取名次的名次公告、成绩公告和各项目 奖牌总计文件，文件格式均为1 x t 文本文件。 3 综合成绩处理需要上传至大会网站服务器的文件：运动员出场秩序单、 成绩公告和综合成绩公告、用于奖牌统计的名次文件( c s v 文本文件) 、动态 实时成绩公告文件。 c s v 文本文件的作用是在运动会综合处理系统和本系统之间传递数据，便 于和其他文本文件区分。其结构是：每条记录占一行，每行的数据项用逗号分 隔。例如在男子个人全能比赛结束后本系统要向综合处理系统传送比赛名次文 件结构如图2 - 4 所示。 g y l 2 1 0 9 b c s v ( 文件名) 图2 4 c s v 文件结构图 f i g u r e 2 4s t r u c r a r eo f c s vf i l e t x t 文本文件即以t x t 为扩展名的文本文件。作为最常用的文本文件格 式，本文不做详细说明。 2 5 本章小结 本章详细介绍了用户需求，基于整个系统进行了分析和初步设计。确定了 软件部分的具体功能模块划分，即：运动员注册模块、出场顺序编排模块、成 绩录入模块、成绩处理模块、奖牌统计模块、裁判员信息模块。给出了系统的 哈尔滨理t 人学丁学坝l 学位论史 数据流向模型。简要介绍了系统涉及的文件格式。 哈尔滨理工人学工学颀上学位论文 第3 章系统总体设计 系统设计一般有四个方面是非常必要的：体系设计、功能模块设计、数据 库结构设计和界面设计，而体系设计又是其中的重中之重。 常用的体系结构有：层次结构、c s ( 客户机，服务器) 结构、b s ( 浏览 器服务器) 结构、c s 三层结构等。其中，层次结构一般只应用于较小的单机 系统；c s 三层结构比较复杂，开发成本高，且不易维护，并不适合本课题应 用；b s 结构虽然具有网络扩展住和兼容性，但它和c s 结构的应用程序相 比，执行速度较慢“。”“。考虑到用户实际需求，本着适用性原则，c s 结构是 体操现场成绩处理系统最合理的体系结构。 3 1 系统组成 如2 1 节所述，体操比赛中最多将有六个场地进行单项的比赛，因此本系 统有六个前端处理计算机作为客户端，配合各自的裁判员评分器和显示屏等设 备，构成了各单项评分系统，服务器端存储和处理比赛数据，并提供打印服 务。系统的组成如图3 。l 所示： 图3 - 1 系统结构图 f i g u r e3 - 1s t r u c t u r eo f t h es y s t e m 喻尔滨理t 犬学工学倒f ：学位论文 男子比赛和女子比赛的时间不重叠因此，男子吊环比赛和女子平衡木比 赛在同一场地进行，男子单杠和女子高低杠比赛在同一场地进行。 单项评分系统主要由前端处理计算机、比赛场地显示屏、计时器、前端评 分控制器及其连接的裁判员评分器等组成，如图3 2 所示。 豳3 - 2 单项评分系统组成图 f i g u r e3 - 2s t r u c t u r eo fc h i l d r e ns y s t e m 前端评分处理控制器与前端处理计算机之间通过计算机的串口( r s 一2 3 2 或2 3 2 4 2 2 ) 连接。前端评分处理控制器与场内单项比赛显示牌之间采用 r s 4 2 2 ( d b 5 0 ) 接口连接，线路与设备之间的接口采用带锁插头。控制器端具 有至少2 个备用扩展接口。前端评分处理控制器并行扩展2 4 路接口，可与裁 判员评分器任意连接。前端评分处理计算机通过前端评分处理控制器不断主动 检测各评分器的工作状态，通过“握手”保持通讯状态的正常，并同时动态刷 新双面可旋转显示牌。 比赛场地显示屏为高亮度l e d 点阵式双面可旋转显示屏，显示内容为运 动员号码、姓名、单位、起评分、每个裁判的打分、国籍、起停信号、记时、 其他扣分以及最后得分。运动员号码、姓名、国家、起评分、每个裁判的国 籍、打分、最后得分的可见度为1 1 0 m ，记时为3 0 m 。 哈尔滨理t 欠学工半坝l 学位论史 裁判员评分器使用背光式3 2 x 1 2 8 液晶显示板，可显示表示比赛项目的图 形标志。这些图形标志可以通过计算机编辑后输入评分器并自动存储其中，并 在每次比赛准备阶段由前端评分处理计算机根据具体比赛项目设定调用。评分 器由前端评分处理控制器提供1 2 v 电源，然后通过评分器内部的电路转换成 5 v 。每台评分器在每次开机初始化的过程中会被自动分配相应的逻辑号。在评 分器与 i f 端评分处理控制器之问接口在工作状态下意外断开时，虽然评分器的 电源将会随之被断开，但是每台评分器将保存其上一次被分配给的逻辑号，用 于在比赛过程中能够继续使用。同时前端评分处理计算机也随时存储每台评分 器的状态信息，以便在某台评分器再次接入或是被新的评分器替换后整个系统 能够保持正常连续的工作状态，软件系统提供手工输入成绩的功能，防止评分 器出现意外。 3 2 系统开发平台 本系统的开发平台采用的是w i n d o w s 平台，客户端采用的是w i n d o w s 9 8 中文版或是w i n d o w s 2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 中文版；服务器端采用的是w i n d o w sn t s e r v e r 4 0 中文版或w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 中文版。建议采用w i n d o w s 2 0 0 0 p r o f e s s i o n a l 中文版和w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 中文版。 w i n d o w s 2 0 0 0p r o f e s s i o n a l 中文版和w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 中文版部是 m i c r o s o f t 公司的w i n d o w s 系列产品，他们为网络管理者提供了集成度高、界 面友好、性能好的3 2 位网络体系结构。m i c r o s o f tw i n d o w s 2 0 0 0s e r v e r 中文版 是强大的网络服务器操作系统，是为实现关键任务而设计的，提供了强大的容 错性能，为新一代的服务器应用程序和工具以及文件和打印服务提供网络基 础。2 0 0 0s e r v e r 具有网络操作系统的一系列特点：1 多平台和对称多处理， 它支持i n t e r 8 6 x ，r i s c ，d e ca l p h a a x p , p o w e rp c 等微处理器，并提供了支持多 c p u 的能力；2 多任务和多线程，它是一个抢占式多任务、多线程的操作系 统，不同类型的应用程序可同时运行；3 内置网络功能，包括所有必需的应 用程序，具有增加驱动程序和协议组的能力，它支持n e t w a r e ， t c p i e v i n e s ，l a ns e r v e r , w f w 等网络：2 0 0 0s e r v e r 内置了对远程访问的支 持，提供了远程访问功能”“。 由于目前大多数运动会应用系统采用的都是w i n d o w s 平台，且m i c r o s o f t w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 具有强大的网络功能，在网络服务管理上不亚于n e t w a r e ， u n i x 等n o s ，因此客户端和服务器端都采用了w i m o w s 的系列产品。 f l f 尔滨堙工人学r 学顿f 擘位论文 3 3 系统开发工具 考虑到实际需求，本系统在w i n d o w s 平台下采用b o r l a n dc + + b u i l d e r 6 0 开发环境，后台数据库采用s q ls e r v e r2 0 0 0 。 3 3 1b o r l a n dc + + b u i l d e r 概述 b o r l a n dc + + b u i l d e r 是b o r l a n d 公司( 现为l n p r i s e 公司) 新一代面向埘 象、可视化的快速应用程序开发环境( r a p i da p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t ) 。它工 作在w i n d o w s 9 8 或w i n d o w sn t 操作系统上。使用c + + b u i l d e r 可以开发通用 的基于客户朋& 务器模式的3 2 位w i n d o w s 应用程序。b o r l a n dc + + b u i l d e r 是传 统c 十+ 丌发工具的自然发展，它是第三代c + + 应用程序集成开发环境j 。 使用传统的工具软件，如v i s u a lc 十+ 、b o r l a n dc 抖和w a t c o mc + + c 进行 w i n d o w s 应用程序编程时，要求编程人员必须具备一下几方面的知识：面向对 象、w i n d o w s 操作系统和对所使用的编程工具的类库( 如微软公司的m f c 、 b o f l a n d 公司的o w l 类库) 有较深入的研究。掌握和使用这种类型的工具软件 难度大且应用程序开发效率底，不适应当前快速应用程序的开发需求。就是在 这种背景下，快速应用程序开发工具应运而生并取得飞速的发展。当前代表性 的r a d 工具有：微软公司的v i s u a lb a s i c 、b o r l a n d 公司的d e l p h i 、p o w e r s o f l 公司的p o w e r b u i l d e r 等。快速应用程序开发工具通过使用预制的构件、接近口 语化的编程语言和可视化的编程界面大大简化了w i n d o w s 应用程序的设计和 实现，大大提高了应用程序的编程效率，满足当前应用程序开发的需求。 尽管传统的c c + + 编程工具存在诸多的缺陷和不足，但无可否认，c c + + 编程语言是世界上使用最为广泛的一种计算机编程语言。由于c c + + 在计算机 软件编程方面有巨大影响，因此迫切需要一种基于c c + + 的快速应用程序开发 工具。鉴于此，b o d a n d 公司在1 9 9 7 年推出了基于c c + + 语言的快速应用程序 开发工具b o r l a n dc 十+ b t t i l d e r1 0 ，b o r l a n dc + + b u i l d e r 从d e l p h i 开发工具继 承可视化构件库，从b o r l a n dc + + 开发工具继承c + + 语言，他是快速应用程序 开发模式和可重用构件的一个完美结合，代表着未来c + + 语言的演化和发展方 向“”。 在b o r l a n dc + + b u i l d e r 中，应用程序设计和实现的基本单元成为构件，构 件是一个可视化的软件单元，它可以直接放置到开发环境中去，多个这样的构 件协同完成应用程序的各项功能。在b o r l a n dc + + b u i l d e r 开发环境中，集成了 哈尔滨理1 = 大学工学颁l 学位论业 1 3 0 多个各种功能的构件，这些构件基本上覆盖了应用程序开发的各个方面， 如：基本应用程序主窗口、菜单、菜单项、工具栏、状态栏、通用对话框、数 据库、i n t e r n e t 、定时器等。以此种方法进行的应用程序丌= 发具有快速和可视化 的特点，减少应用程序开发的时间，适应了当前软件市场快速软件系统开发的 需求。同时b o r l a n dc + + b u i l d e r 还是一个完整的软件开发环境，它提供了完整 的用于软件设计、编程、测试、调试跟踪的工具。特别地，为了适应团体协作 进行大型客户服务器模式软件的丌发，在b o r l a n dc + + b u i l d e r 集成丌发环境 中也附带了应用程序版本控制软件，用于在团体应用程序开发过程中跟踪和管 理软件系统的开发。 3 3 2s q ls e r v e r2 0 0 0 概述 m ss q ls e r v e r 2 0 0 0 是一种关系型数据库系统，具有从小的部门网络到企 业级网络的可伸缩性。通过使用刀= 发语言，例如： c + + b u i l d e r ，v b d e l p h i 等定制数据库应用程序，s q ls e r v e r 可以维护核心数据库文件以便使用他们。 m ss q ls e r v e r 2 0 0 0 自身具有良好的体系结构： 首先，m ss q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库体系的核，i l , 是服务器，即数据库引擎。 它是真正的3 2 位w i n d o w sn t 程序，负责处理到达的数据库请求，然后把相 应的结构返回到客户端。 其次，m ss q ls e r v e r 2 0 0 0 包含了多个数据库，每个数据库都在一个或多 个操作系统文件中维护，并允许动态增大和缩小。系统默认安装了四个系统数 据库( m a s t e r , m o d e l ，m s d b ，t e m p d b ) 和两个用户数据库( p u b s 和n o r t h w i n d1 m a s t e r 数据库该数据库保存了影响s q ls e r v e r 操作的全部数据值，包括了 爨陆账户、所有登陆它的s q ls e r v e r 数据库和服务器的所有配置信息；m o d e l 数据库该数据库是s q ls e r v e r 用来创建新数据库的模板：t e m p d b 数据库该数 据库是用来存储由s q ls e r v e r 创建的临时表；m s d b 数据库该数据库包含了有 关调度作业、警报以及接受警报的操作员的信息；p u b s 和n o r t h w i n d 数据库这 两个数据库供教学实验使用。 再次，每个数据库中包含多个数据库对象。这些对象包括表、视图、索 引、规则、约束、缺省、存储过程和触发器等。普通用户操作时，他们通过数 据库对象访问数据库，而不是直接操作数据库文件。 选择s q ls e r v e r 主要还有着以下的功能优势： 1 可伸缩的商业解决方案 哈尔滨埋t 大学工学碳仁学位论文 s q l s e r v e r 2 0 0 0 是运行在w i n d o w s 平台下的最好的数据库产品：对于各个 领域的企业用户及独立软件供应商来说，s q ls e r v e r 也是最佳的关系数据库之 一。s q ls e r v e r 提供一个灵活的功能强大的平台，这个平台可用于大字节 ( t e r a b y t e ，简称为t b ) 尺寸的数据库，并能同现有的应用程序无缝结合。对于那 些需要为某一特定商业用途来进行定制和开发的用户来说，s q ls e r v e r 提供了 最有效的环境。s q ls e r v e r 是一个具有可伸缩的产品，可管理从小到大型的数 据库，这使得s q ls e r v e r 成为能适应任何规模组织的需求和全能的数据库管理 系统。 2 易于仓建、管理和配置 使用s q ls e r v e r2 0 0 0 ，用户可以轻易地建立、管理和部署给予联机交易处 理技术的应用程序。s q ls e r v e r 可以提供与那些高级工具一样好的外部数据库 自动调整以及管理功能。s q ls e r v e r 2 0 0 0 在应用性、可伸缩性、可靠性以及性 能方面做出了一系列革新，并为开发者提供了快速简便的编程模式。新的动态 行级锁定、主动备份以及多站点的管理功能使s q ls e r v e r2 0 0 0 成为商业运作 的最佳选择。 3 理想的商务平台 s q ls e r v e r2 0 0 0 同w i n d o w sn t ，i i s 以及s i t es e r v e r 完美集成，并为处 理电子贸易提供了一个理想的数据库平台。s q ls e r v e r2 0 0 0 提供的出色的性价 比，易部署，可随时管理、具有创新的文本查找功能、英文查询功能、简单易 行的网络发布功能。上述这些优点以及它具有的安全、可靠、可灵活伸缩等特 性，使得s q ls e r v e r2 0 0 0 可以有效的用于动态商务站点。 4 强大的数据仓库 s q l s e r v e r2 0 0 0 提供了一个综合的平台，这个平台使设计、创建、维护以 及使用数据仓库解决方案更加容易、更加快捷了。这样用户就可以依靠及时准 确的信息做出有效的商业决策。s q ls e r v e r 2 0 0 0 是第一个集成了在线分析处理 服务的数据库，在线分析处理为综合报告、分析、决策支持以及数据仿真等功 能提供了很高的性能和效率。 5 与微软o f f i c e 结合使用 o f f i c e 2 0 0 0 x p 将大大的提高o f f i c e 作为企业级数据库前端的应用能力， m i c r o s o f ta c c e s s 2 0 0 0 x p 将会提供一个新的微软数据引擎，它可以作为原有的 j e t 引擎的另一个可选项。微软数据引擎的代码与s q ls e r v e r2 0 0 0 兼容，可以 无缝集成与复制。 6 总体费用较低 喻尔滨理t 大学工学磺上学位论文 硬件费用、服务器和客户端的许可费用、开发费用和运作中的管理费用都 较低。微软s q ls e r v e r 以最高的性能价格比和最低的事务处理费用而领先业 界。 7 网络独立性 虽然微软s q ls e r v e r 必须运行于n t 2 0 0 0 x p 服务器环境或9 5 9 8 下，但 它是独立于网络协议的。它可以和任何操作系统下的客户端通信，只要该操作 系统使用符合行业标准的网络协议即可，w i n d o w sn t ，w i n d o w s 9 5 ，w i n d o w s f o rw o r k g r o u p s ，d o s ，n o v e l l ，b a n y a n 和u n i x 都符合这样的要求。 8 对多种前端( 客户端) 的支持 在客户机, i l l 务器软件的概念中，s q ls e r v e r 是后端部分，而客户端是前端 部分。s q ls e r v e r 支持多种客户端( ) l ：d e l p h i ，p o w e rb u i l d e r , v b ，v c 等开发的 应用程序) 。通过这些客户端，用户可以插入、更新、删除和查询存储在s q l s e r v e r 数据库中的数据。s q ls e r v e r 还可以和微软的e x c e l ，a c c e s s 和c r y s t a l r e p o r t s 协作运行，他们都是可以访问o d b c 兼容的数据库中的数据的应用程 序。 9 与i n t e r n e t i n t r a n e t 互连 s q ls e r v e r 可以很方便的通过w e b 站点共享数据，使用户通过w e b 浏览 器就能直接从s q ls e r v e r 数据库中访问数据”。 3 4 接口协议的设计 3 4 1 与运动会网站的接口 为了满足观众通过互联网及时了解运动会信息的需求，当代大型运动会都 架设运动会官方网站用于信息的发布。 如2 4 节所述，本系统要将产生的部分文本文件上传到网站服务器，因 此，约定两系统的通信接口是实现两系统协调工作的必要条件。考虑到网站服 务器端程序要辨别上传文件的内容，为降低其读取和判断文件的编程难度，应 将上传文件的文件名事先约定。 本系统上传的所有文件的文件名长度均为8 。如图3 - 3 所示：由于运动会 官方网站涉及的项目繁多，为了便于区别各运动项目的上传文件，用文件名称 前两位标识运动项目，称为运动项目代码。体操项目代码为g y 。第三位用于 区分比赛选手的性别，1 为男子，2 为女子，3 为混合或不区分性别。第四位和 哈尔滨理工大学工学硕e 学位论义 第五位用于区分各比赛单项。其中第四位的意义：1 为资格赛，2 为个人全能 决赛，3 为单项决赛，4 为团体决赛。第五位标识单项名称。 运动项目 性别 单项名称 12 x x 34 xx 56 xx 78 xx 幽3 - 3 文t | 名说明图 f i g u r e3 - 3s t