（计算机应用技术专业论文）数字教育资源超市的设计与实现.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 摘要 随着信息技术的发展和网络基础设施搭建的完善，我国实现数字教育所面临的 主要问题是资源问题，其表现为资源孤立零乱和共享程度低两个方面。在国内，虽 然也有一些教育资源网站，但这些网站的资源都是由网站所属机构或共建单位通过 各种方式收集和整合的，不仅资源数量有限而且形式单一，根本无法解决我国当前 数字教育所面临的资源问题，因此，迫切的需要一个有效的数字平台将各种信息资 源集中和统一管理，通过网络，跨越时空，多方共建，实时共享。 同样以互联网为基础的电子商务作为一个产业、一种交易与交流方式正以惊人 的速度成长着，渗透到各行各业中，其信息服务模式不受时空限制，能快捷、方便、 适时的满足用户的各类信息需求。如果将电子商务引入到传统的资源服务模式中， 通过电子商务来组织和管理资源，为用户提供优质的信息服务；那么我国数字教育 所面临的资源问题将会得到改善。因此，文章提出了一种将电子商务的信息服务模 式和传统教育资源服务相结合的服务运作模式。 本文首先介绍数字教育资源超市的研究背景和系统实现中的相关理论技术知 识；然后重点从系统的服务模式入手，依据s o a 服务建模方法对系统服务进行服 务发现，并结合信息服务理论对该服务模式下的服务要素与服务策略之间的关系进 行了详细的分析和探讨，设计出相应的服务模型。为了验证该服务模式的可行性， 文章在第四部分对系统架构和设计进行了详细的阐述和分析。最后，通过w e b 2 o 、 j 2 e e 和o e a c l el o g 数据库技术搭建了一个数字教育资源超市的原型系统，并结合具 体实例对系统的实现做了详细说明。 关键词：数字教育；服务模式；资源超市；j 2 e e ； 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s a b s t r a c t w i t l l 恤d e v e l o p m 嘣o fi m 珊a t i o nt e i 妇o l o g ya i l dt l l ei m p r 0 v 锄锄to fn 咖o r k m 觚仃u c t u r e ，d i 百t a le ( h l c a t i o nh 弱b e e nf 犯e dw i mt 、) l r op 曲a 巧p r o b l e m s ：m e s s ya n d l o w - s h a r i n g r i 1 1 0 u 曲t l l e r ca r es o m ee d u c a t i o n a lr e s o u r c e sw e b s i t e s 恤c ha r eo 、) v n e db y i i l s t i t i l t i o n so ru 1 1 i t s ，m e yc a l l tm e e tm ed e v e l o p m e n to fd i 百t a le d u c 撕o nw i t hp r o v i d i n g al i m i t e dn l 】i i 【b e ra n df o n n a t so fe d u c a t i o n a lr e s o u 】r c e s ，s ow en e e dt ob u i l da 1 1e f r e c t i v e p l a t f o n nt oc e i l 仃a l i z ea i l dm 锄a g ev 撕o u sk i i l d so fd i g i t a le d u c a t i o n a lr e s o u r c e sf o rt l l e d e v e l o p m e n to fd i 百t a le d u c a t i o n a sa ni n d l l s 仃ya n dam e t h o do fc o m 瑚u n i c a t i o na n d 缸a n s a c t i o n ，e c o m m e r c eb a s e d o nt h ei n t 锄e th a sb e e n 印w nr a p i d l y ，a 1 1 di n f l u e l l c e sm ee v e 珂w a l ko f1 i f e 、聃t 1 1 0 u t s p a c e t i m el i m i t a t i o n ，t h es e n ，i c ep a t t e mo fe c o m m e r c ec a i lm e e ta l lk i n d so fu s e r s i n f 0 m l a t i o nr e q u i r e m e n t sc o n v e l l i e n t l ya n dt i m e l yi fw eb r i n g 也es e r v i c ep a t t e mo f e - c o 删m e r c e 硫。讹d i t i o n a le d u c a t i o n a lr e s o u r c e sw e b s i t e s ，p r 0 v i d eao p t i m i z a t i o no f r e s o u l - c e so 玛a 血z a t i o na 1 1 dm 柚a g e m e mb y 也es e n ，i c ep a t t e mo fe - c o 瑚m e r c e ，a n do f f e r u s e rb e t t e rs e n ，i c e s ，ib e l i e v et h a ti tc 狃s 0 1 v ep r o b l e m so fd i 百t a le d u c a t i o n ，n l e r e f o r e ， m ep a p e rp u tf 0 n ) l ，a r das e i c em o d e l 删c hc o m b i n e s 廿l es e r v i c ep a t t 锄o f e c o m m e r c ea n d 也es e r v i c epa _ t t e mo fe c o n ：l i i l e r c eo f 臼? a d i t i o n a lr e s o u l e sw e l b s i t e s t h ep a p e r 曲的d u c e st l l eb a c k g r o u l l do fd i 百t a le d u c a t i o n a l r e s o u r c e ss u p 锄破e t a i l dr e l c v 趾tm e o r e t i c a la n dt e c l l l l o l o g yh o w l e d g ef i r s t l y ；m e i lf o c u s e so nt h es e i c e m o d e lo fs y s t e m ，d e s 嘶b e st l l es e r v i c ed i s c o v e r yo fs y s t e mb 弱e do ns o as e i c e s m o d e l i n gm e 廿1 0 di nd e t a i l ，a n d 觚a l y s e sr e l a t i o n 出p sa n dr e a l i z a t i o n sb 曲e e ns e r v i c e f a c t o r sa 1 1 ds e n r i c es 缸锄e 百e si nm ea b s t r a c t ，d e s i g 璐as e n ，i c em o d e lb a s e d0 nt l l e s e r v i c ep a t t 锄h lo r d e rt 0p r 0 v ei t st e c h i l i c a lf e 嬲i b i l i 坝l ea u t h o rd i s c u s s e ss y s t 锄 a r c l l i t e c t u r e 褫ds y s t 锄d e s i g nd e t a i l l yi i lt l l ef b u n l lp a r t f i l l a l l y ，t 1 1 ep a p e ri 芏1 1 p l e m e n t s t l l e s y s t e mb 私e d 0 nw e b 2 o ，j 2 e ea n do r l e 1 0 9d a t a b a s e ；a n d 钹p l a i n sm e i m p l 锄e n t a t i o no fs o m ek e ys e n r i c e 胁c t i o n si nd e t a i l 1 i ，i e yw o r d s ：d i 舀t a le d u c a t i o n ；s 嘶，i c ep a t t e m ；r e s o u r c e ss u p e n n a r k e t ；j 2 e e 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。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。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：起玲日期：d g 年占月2 日 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。本人授权华中师范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。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：起羚 日期：z g 年月2 目 导师签名： 日期：7 略午月7 日 本人已经认真阅读“q 址i s 高校学位论文全文数据库发布章程 ，同意将本人 的学位论文提交“c a u s 高校学位论文全文数据库 中全文发布，并可按“章程 中的规定享受相关权益。圃重途塞握变厦溢厦；旦坐生；旦二生；旦三生筮查! 作者签名：起套 日期：办噼月2 日 导师签名 日期：y 妒月2 日 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 1 课题来源 1 绪论 数字教育资源超市的设计与实现课题来源于m m 共享大学研究( s h a r e d u 血v e r s 时r e s e a r c h ：s l 项目：网络教育资源超市研究及示范应用( s u 屺c n u 6 ) 和“十一五”国家科技支撑计划重点项目：数字教育公共服务示范工程 ( 2 0 0 6 b a h 0 2 a 2 4 ) 。 1 2 课题的提出 随着信息技术的发展和网络基础设施搭建的完善，信息用户可利用功能强大的 互联网络通过各种途径与方式获取所需信息【l 】，人类社会已全面进入信息经济时代， 信息作为经济增长和社会发展的关键要素，其意义与价值得到了前所未有的重视。 同时，妣m e t 信息爆炸性的增长也给教育事业带来了前所未有的挑战和影响，综观 当今世界教育的发展形势，数字教育将会是未来学历教育和非学历教育( 包括职业 培训、社区服务、下岗再就业培训等) 最具潜力的教育形式之一，其核心是如何实 现教育资源数字化、信息化并通过互联网为学习者提供丰富的信息资源和方便的获 取方式。 为了适应当前教育的发展趋势，大力开展教育数字化、信息化，构建终身教育 体系，高度重视信息技术对教育产生的革命性影响。二十世纪九十年代末，国外开 始了大型教育资源服务的建设，1 9 9 6 年由美国教育部和美国国家教育图书馆联合发 起的一个针对网络教育资源利用问题的专门项目c u r r i c u l u mg a t e w a y 蹦o n c 删o g ( c g u c ) 翻译为“课程门户统一目录 ，后来改名为教育资源门户( t h e g a t e - w a yt 0e d u c a t i o n a lm a t 嘶a l ，( 删旧。通过该项目制定了元数据规范，构建了一 个巨大的教育资源元数据描述记录库，并在此基础上建立了教育资源门户网站，让 教师和学生能够高效而准确地获得这些组织化的信息。澳大利亚也为了实现全国所 有教育部门及培训机构之间的合作和信息共享而设立澳大利亚教育网络e 项 目，该项目为政府和非政府的学校组织、职业教育和培训、成人教育和高等教育提 供丰富的资源服务【2 】。等等。这些教育资源服务的建设充分显示了教育信息化的强 劲势头。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 在这样的国际背景下，国内也加快了信息化建设的步伐，国内一些学校和企业 也纷纷开始了符合中国教师和学生特点的教育资源服务平台的建设。1 9 9 5 年我国启 动了“中国知识基础设施工程”项目即c q 工程，经过1 0 余年建设，“中国知网 己成为世界上全文信息量规模最大的“中文数字知识信息资源服务网站 【2 】。为了 制定并形成资源服务的基本规范和技术标准，“国家基础教育资源库 建设项目也 于2 0 0 0 年正式立项并建设了国家基础教育网站，该网站是一个专为我国广大中小 学教师和学生提供丰富的教育教学资源信息和网络化学习的平台，等等。 与国外教育资源服务相比，我国的教育资源服务还处于起步阶段，主要有以下 方面的不足：1 ) 资源分布严重不均，服务对象单一化；主要是针对学校，没有普 及到城乡、社区、基层、厂矿、企业、部队等。2 ) 存在着信息孤岛，资源分散， 标准不一；区域间、行业间缺乏交流。3 ) 共享服务没有形成；资源的运作和服务 模式单一。等等。因此，迫切需要一个有效的数字平台将各种资源集中和统一管理， 通过网络，跨越时空，多方共建，实时共享。 以互联网为基础的电子商务作为一个产业、一种交易与交流方式正以惊人的速 度成长着，其信息服务模式不受时空限制，快捷、方便、适时的满足用户的各类信 息需求，正在渗透到各行各业中【3 】。而教育资源在通过互联网进行数字化建设、实 时共享和使用的过程中，不可避免地存在着与用户之间的信息和资金流动，必然会 同电子商务发生联系，如果能利用电子商务的技术及解决方案进一步开拓服务领 域，那么数字教育服务不仅可以为用户提供公益性服务，还可以为用户提供各种高 质量的增值性服务【3 】。目前，我国的一些知名高校图书馆、科研院所图书馆如北京 大学、清华大学、四川大学、上海图书馆、中国科学院文献情报中心等等，分别尝 试着创建商务化、有偿的信息服务系统，为读者提供各种信息产品和快速、优质的 信息服务，且均收到较好的服务效果【4 】。图书馆服务转型案例充分体现了电子商务 应用于教育服务行业中的优势和前景。虽然数字图书馆给用户提供了多种在线服务 如：读者查询、检索、预约、下载等服务【5 】，但是目前的数字图书馆不是以用户为 中心的服务平台，用户只是资源的使用者，而不是资源的建设者和管理者。 因此，结合上述分析，为了解决我国数字教育所面临的资源零乱和共享程度低 等问题，加快我国数字教育的发展，本文通过将电子商务服务引入到教育服务中， 提出了一种以用户为中心的数字化学习超市服务模式，并在该模式下建立了一个数 字教育资源超市服务平台的原型系统。 2 硕士学位论文 m a s t e rst h e s i s 1 3 研究目标与内容 本课题将着眼于以下两个方面的研究： 1 ) 将电子商务服务引入到教育服务中提出一种数字化学习超市的运作模式，通 过该模式整合各级各类教育资源，构建遍布城乡、社区、基层、厂矿、企业、部队 的数字化、集成化、开放式的学习支持服务环境，公平的提供低成本的学历教育、 非学历教育培训的学习支持服务，满足社会各类群体对享受个性化服务、获取优质 资源的日益增长的教育需求。 2 ) 解决资源零乱和共享程度低等关键问题，给用户提供一个资源共享和交易平 台。通过电子商务的服务模式为用户提供更优化的服务和资源组织、管理方式，以 用户为中心，鼓励用户参与，网站内容多由用户建设和维护，用户既可以保留自己的 私有资源，也可以公开自己的资源，从而形成了一个以用户为中心的资源共享平台【6 】。 课题的具体研究内容如下： 1 ) 结合当前流行的s o a 架构服务建模分析方法和信息服务理论知识从理论上 对数字教育资源超市的服务要素和服务模式进行分析和研究，提出一种适合数字教 育资源超市的服务模式和运营机制。 2 ) 采用捌l 统一描述和管理用户上传的不同标准和格式的资源，为用户提供 快速、精确的查找。 3 ) 通过j 2 e e 框架技术对数字教育资源超市系统进行构架和设计。 4 ) 通过w 曲2 0 、j 2 e e 和o r a c l e1 0 9 数据库技术实现数字教育资源超市的原型 系统。 1 4 论文安排 文章共分为6 个章节，各章节安排如下： 第一章绪论，介绍了课题的来源、课题的提出背景和意义，论文的研究内容 及本论文的组织结构。 第二章相关理论与技术，介绍了在对论文系统进行服务模式分析、架构和实 现过程中所用到的相关技术理论和背景知识，为理解课题的系统分析、架构和开发 技术打下基础。 第三章数字教育资源超市的服务模式分析，该章结合s o a 的服务分析和建模 方法对系统进行服务分析，并结合信息服务理论知识对数字教育资源超市系统的服 务模式和服务模型进行了探讨。 3 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第四章数字教育资源超市系统的设计，该章介绍了系统的需求分析、系统架 构，以及系统设计和数据库设计，提供了系统整体的设计思想。 第五章数字教育资源超市系统的实现，介绍了交易子系统和管理子系统中部 分模块和核心代码的实现。 第六章总结与展望，对全文进行总结，并对系统中需要继续深入研究和扩展 之处作了进一步的展望。 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 1 电子商务概述 2 相关理论与技术 电子商务源于英文e l e c 仃c 临cc o m m e r c e ，简写为e c ，是指是在开放的h l t e m e t 环境下，买卖双方通过浏览器服务器方式进行的各种商贸活动，实现消费者的网上 购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活 动和相关综合服务活动的一种新型的商业运营模式【7 1 。目前，h l t 锄e t 上的电子商务 服务可以分为三个方面：信息服务、交易和支付；参与实体可分为四类：顾客( 个人消 费者或企业集团) 、商户( 包括销售商、制造商、储运商) 、银行( 包括发卡行、收单行) ， 电子商务运营模式按照参与实体的性质可分为b 2 b 、b 2 c 、c 2 c 、b 2 m 四类【8 1 ，文 章在下面将详细的介绍各类电子商务运营模式【7 】【9 】。 1 b 2 b b 2 b 指的是b u s i n e s st 0b u s i n e s s ，企业与企业之间通过互联网进行产品、服务 及信息的交换。即是指进行电子商务交易的供需双方都是商家( 或企业、公司) ，她 ( 他) 们使用了h l t 锄e t 技术或各种商务网络平台，完成商务交易的过程。这些过 程包括：发布供求信息，订货及确认订货，支付过程及票据的签发、传送和接收， 确定配送方案并监控配送过程等。有时写作bt ob ，但为了简便干脆用其谐音b 2 b ( 2 即t o ) 。b 2 b 的典型是阿里巴巴、中国制造网、慧聪网等。 2 b 2 c b 2 c 指的是b u s i n e s st oc u s t o m e r ，即企业通过互联网为消费者提供一个新型的 购物环境一网上商店，消费者通过网络在网上购物、支付。b 2 c 模式是我国最早 产生的电子商务模式，也是人们最为熟悉的一种模式，因为它与人们的生活最为相 关。通过网上商场，企业可以更方便更全面更经济地为消费者提供产品信息，比如 通过t ( 虚拟现实) 技术可以让消费者在线3 6 0 度观看产品，而消费者则可以方 便的比较产品，并且使得消费者向企业定制个性化产品成为可能。这种模式的代表 有亚马逊书店( m ) l r w a i l l a z o n c o m ) 和8 8 4 8 在线商店( 例w l y 8 8 4 8 n e t ) 。这种模 式的优点是节省了客户和企业的时间和空间，大大提高了交易效率。 3 c 2 c c 2 c 是指c u s t o m e rt 0c u s t o m e r 即个人与个人之间通过h e m e t 等媒体进行的交 易活动。c 2 c 商务平台通过为买卖双方提供一个在线交易平台，使卖方可以主动提 5 项士学位论文 m a s t e r st h e s i s 供商品上网拍卖，而买方可以自行选择商品进行竞价。c 2 c 同b 2 b 、b 2 c 一样，都 是电子商务的几种模式之一，不同的是c 2 c 是用户对用户的模式，它集个人竞价、 集体议价、标价求购三种交易模式于一体，提供包括买卖信息、在线交易和信用保 障在内的一揽子解决方案。随着h n e m e t 的日益普及和许多支持c 2 c 交易网站的推 广，使得这类电子商务已很常见，比如国内的雅宝p ：v 删w y a b u y c o i 奶、淘宝 o l 却：价m 啊t a i d b a 0 c o n l ) 等。 4 b 2 m b 2 m 指的是b u s i n e s st om a i l a g e r ，即企业通过网络平台发布该企业的产品或者 服务，职业经理人通过网络获取该企业的产品或者服务信息，并且为该企业提供产 品销售或者提供企业服务，企业通过经理人的服务达到销售产品或者获得服务的目 的，职业经理人通过为企业提供服务而获取佣金。相对于b 2 b 、b 2 c 、c 2 c 的电子 商务模式而言，b 2 m 是一种全新的电子商务模式，它与以上三种有着本质的不同， 其根本的区别在于目标客户群的性质不同，前三者的目标客户群都是作为一种消费 者的身份出现，而b 2 m 所针对的客户群是该企业或者该产品的销售者或者为其工 作者，而不是最终消费者。 电子商务是n e m e t 爆炸式发展的直接产物，是网络技术应用的全新发展方向。 因特网本身所具有的开放性、全球性、低成本、高效率的特点，也成为电子商务的 内在特征，并使得电子商务大大超越了作为一种新的贸易形式所具有的价值，它不 仅会改变企业本身的生产、经营、管理活动，而且将影响到整个社会的经济运行与 结构，以互联网为依托的“电子”技术平台为传统商务活动提供了一个无比宽阔的发 展空间，其突出的优越性是传统媒介手段根本无法比拟的。 2 2 数字化教育 一般认为，数字化教育( e e d u c a t i o n ) 就是在现代信息技术环境中，研究与人类 学习行为有关的各个要素及其相互关系的活动规律，以促进学习的理论与实践。即 通过计算机、网络、多媒体、虚拟现实等数字化技术实施教学，是对教育体制、教 学模式、教育内容等进行全新建构后形成的数字化自主的、积极的学习与教学形式 【l o 】【l l 】 o 1 9 9 0 年美国克莱蒙特大学教授凯尼斯格林( k 锄e t l l 陆e n ) 发起并主持的一项 大型科研项目“信息化校园计划”( t h ec a m p u sc o l p u t i n gp r o j e c t ) ，最早提出了数 字化校园的概念。随着信息技术的飞速发展，世界上几乎所有发达国家都在关注着 学校的数字化教育。例如由美国教育部发起的“明星学校”计划，该计划使美国6 0 0 0 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 多所学校连通了信息高速公路，并开发了3 0 多门完整的信息化课程。在日本，文 部省1 9 9 0 年提出一项九年行动计划，拟为全部学校配备多媒体硬件和软件并应用 于教学中，1 9 9 4 年又建立了百校联网工程；而欧盟则发布了一个题为“信息社会中 的学习：欧洲教育创议行动规划 ，旨在加速学校的信息化进程，同时推出多项有 关教育信息化和教育改革的开发计划，如计算机通讯应用计划，关于多媒体教材开 发的m e d 认i i 与师0 2 0 0 0 计划等【1 2 】。 我国的传统教育模式也受到了冲击，开始逐渐向数字化教育进行转换。1 9 9 6 年， 我国教育部提出要以全国1 0 0 0 所中小学校作为试点，建立起校园网络。1 9 9 7 年初， 我国校园网络建设悄然兴起，全国各省市都把建设校园网作为现代教育的头等大事 来抓。截止到2 0 0 0 年初，教育部宣布有5 0 0 多家学校已建立自己的校园局域网【1 0 】。 2 0 0 0 年底，教育部高教司联合清华大学、北京大学、北京师范大学、华东师范大学、 上海交通大学等十余所高校成立了中国现代远程教育技术标准化委员会，通过借鉴 国际上比较成熟的标准专门致力于我国教育标准的修订和完善，以便与国际接轨 【1 3 】 o 由此可见，数字化教育对教育产生了极其深刻的影响，在世界各国都有了不同 层次的开展，并取得了显著成效，如网络的搭建、资源建设技术规范的制订、资源 库的建设等。不过在开展的过程中也面临不少难题，主要有以下几个方面： 1 ) 如何将信息技术与教学完美结合； 2 ) 没有完善的评价指标体系来评价信息技术与教学相结合下的教学模式及学生 学习效果； 3 ) 对用户的技术支持、设备的及时更新、管理系统版本的升级等问题还没有得 到妥善的解决； 4 ) 数字化教育的不平衡，各个国家内部的不同地域、不同社会群体之间，我国 东西部之间、工农之间、城乡之间，以及不同行业不同受教育程度的人群之间，都 普遍存在着不同程度的数字鸿沟【l l 】。 虽然有诸多问题有待解决，但是未来的数字化教育最终的发展是面向社会公 民，通过构架适合不同网络和不同终端低成本接入的数字化学习支持服务系统提供 终生教育如继续教育、培训教育等。 2 3b s 结构 b s 结构，即b r o w s e r s e n ，e r ( 浏览器服务器) 结构，它是随着h l t e n l e t 技术的 兴起，将不断成熟的w 曲浏览器技术和多种s c 邱t 语言、a c t i v e x 技术等相结合形 7 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 成的一种新的软件系统构造技术，是对c s 结构的一种变化或者改进的结构。在这 种结构下，用户工作界面通过w w w 浏览器来实现，其主要事务逻辑由服务器端 ( s e e r ) 实现，极少部分事务逻辑在用户端( b r o w s e r ) 实现，形成了所谓三层3 t i e r 结构，这样就大大的简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作 量，降低了用户的总体成本( t c o ) 【1 4 】。 b s 三层体系结构是在传统两层结构即数据管理层( s e n r e r ) 和用户界面层( c 1 i e n t ) 之间增加了一层结构使整个体系结构成为三层，它从逻辑上将应用功能分为三层： 表示层、功能层、数据层。其中功能层和数据层还可以进一步细化，功能层可以划 分为应用服务层和w 曲表示层，数据层可以存在多个数据服务器。 1 ) 表示层主要功能是通过浏览器( b m w s e ) 为客户提供应用服务的图形界面， 负责与用户的界面交互，将用户请求发送给服务器( s e r v e r ) 并把服务器加工、处 理的结果信息通过浏览器反馈给用户。 2 ) 功能层位于表示层和数据层之间，是三层结构应用系统的核心部分。功能 层封装了与系统关联的应用模型，把用户表示层和数据库代码分开。该层主要负责 表示层中客户应用程序数据的加工和处理，实现数据库的访问和连接。 3 ) 数据层是三层结构的最低层，它主要是存储、管理和更新数据以满足应用 服务对数据的需求。 b s 三层结构的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， 并且其具体的物理划分可以有多种组合。这种结构具有良好的灵活性和可扩展性、 维护和升级方式简单、良好的负载平衡能力等特点，已成为当今应用软件的首选体 系结构【15 1 。 2 4 j 2 e e 及框架技术介绍 2 4 1j 2 e e j 2 e e 是s u n 公司提出的，用于建立安全，健壮和可交互的商业应用的技术架 构。它利用核心j a v a 平台或j a v a2 平台的标准版来简化企业解决方案的开发、部署 和管理的相关复杂问题，它代表着一种网络分布式计算模式，是一种企业级应用系 统架构。j 2 e e 平台将两层化模型按照不同的层面切分成许多层，形成一个多层结构 的分布式应用程序模型，即现在的j 2 e e 多层企业级模型。该模型具有重用组件的 能力、基于扩展标记语言( x m l ) 的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制， 一个多层化应用能够为不同的服务提供一个独立的层【1 6 】。应用程序的逻辑根据其实 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 现功能的不同被封装到组件中，大量的j 2 e e 应用程序组件根据其在多层j 2 e e 环境 中所处的层被安装到不同的机器中【1 7 1 。 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i c e s ) 、应用程序接口( a p i s ) 和协议构成，对开 发基于w 曲的多层应用提供功能支持。其核心技术有以下三类【1 8 】： 1 ) j 2 e e 各种不同的应用组件( 如s e r v l e t ，j s p ，e m ) ，它们构成了应用的主体。 2 ) j 2 e e 平台提供的应用服务( 如d b c ，j t s ，扑d i ) ，这些服务保证并促进组 件的良好运行。 3 ) j 2 e e 的应用通信技术( 如r m i ，j m s ，j a v 捌a j l ) 在平台底层实现机器和程序 之间的信息传递。 下面对j 2 e e 中部分技术规范进行简单的介绍： 1 s e n ，l e t s e r v l e t 是j a v a 平台上的c g i 技术。s e l e t 在服务器端运行，动态地生成w 如 页面。与传统的c g i 和许多其它类似c g i 的技术相比，j a v as e r v l e t 具有更高的效 率并更容易使用。对于s e r v l e t ，重复的请求不会导致同一程序的多次转载，它是依 靠线程的方式来支持并发访问的。 2 j s p j s p ( j a v as e n ，e rp a g e ) 是一种实现普通静态h t m l 和动态页面输出混合编码的 技术。从这一点来看，非常类似m i c r o s o n a s p 、p h p 等技术，借助从形式上把内容 和外观表现的分离，w e b 页面制作任务可以比较方便的划分给页面设计人员和程序 员，并方便的通过j s p 来合成。在运行时态，j s p 首先将会被转换成s e r v l e t ，并以 s e r v l e t 的形态编译运行，因此它的效率和功能与s e l c t 相比没有差别，一样具有 很高的效率。 3 巾b c d b c ( j a v a d a t a b 弱ec o i l l l e c t i v i t ) r ，j a v a 数据库连接) a p i 是一个标准s q l ( s t m c t u i 甜q u e 巧l 觚g u a g e ，结构化查询语言) 数据库访问接口，它使数据库开发人 员能够用标准j a v a a p i 编写数据库应用程序。巾b ca p i 主要用来连接数据库和直 接调用s q l 命令执行各种s q l 语句。利用m b ca p i 可以执行一般的s q l 语句、 动态s q l 语句及带n 和o i 订参数的存储过程，j a v a 中的d b c 相当与m i c s o f t 平台中的o d b c ( o p e n d a t a b 嬲ec o 皿e c t i v i t y ) 。 2 4 2s p r i n g 框架技术 s p 咖g 是一个开源的框架，产生于r 0 dj o l l l l s o n 编写的e x p e no n e o n o n ej 2 e e d e s i 印a n dd e v e l o p m e n t 一书。s p m g 框架提供了b e 觚的配置基础、a o p ( a s p e c t 9 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s o r i 锄t e dp m 舯姗i n g ，面向方面编程) 支持、1 0 c ( h l - v e r s i o no f c 0 n 仃0 1 控制反转) 模式、 d b c 的提取框架、抽象事务支持等，开发者可以自由地从框架中选取适合自己开 发的层次和功能，也可以通过它整合其他技术进行二次开发【19 1 。s p 血g 框架的核心是 一个具有依赖注入功能的轻型对象容器，它通过依赖注入来设定对象之间的依赖关 系，从而简化了程序的开发过程，耦合性也得到了大大的降低。 s p 曲g 框架由七个模块组成2 0 1 ，如图2 1 所示。 每赫一ra ，! 牛”。 ，罐1 _ _ 。掣；2 饿，j 幽驸娩磁苏熊躲撬秒+ 二4 。，? 为氛，i ”。未强嬲鬻裁2 0 一。、一舞燃誓i i 删镌删，嬲甄誊嬲 黪 帮 蓁 ：， 多 o ，rm a p p i n g l w e bc o n t e x t ， p ，乳 a n d u l i 咐 钰 。 m o d u i e 髫# 黪 m o d u l e b* 0 ； l ： m v c 爨 a o pm o d u l e 一4 t 嚣j 。一；t 4 点。二。j ，。、“j ；硝，。n 、 j ： nv。 f r a m e w o r k 鍪 j d b c a n dd a ：? 酵a p 叫c a b o n o m o d u i e 茹 c o n t e 妯 境* 哼 ，+ m o d u i e 攀。，0 一j 。0 ，一；，o 。；t 。叠一o v r0 一。o o ，? 一：“。 。 黪 鬻 霾 囊c 0 r ec o n t a n e ra n ds u p p o m n g i i 廿e s够 荔 蘩 激 篱魏& 茏施! 魏i 委漱滋缝激磊；渤溺溅巍i 瓣髋濑纛蒸蓐蕤女磊糍g 舞霹象纛渤翰象幽巍囊戮躺瀚自鑫囊麓 图2 1s 砸n g 框架结构 这些模块提供了开发企业级应用程序需要的所有元素，下面依次介绍各个部分。 核心容器( c o r ec o n t a i n e ra 1 1 ds u p p o r t i n gu t i l i t i e s ) ：处于最底层为s p r i n g 架构 提供最基本的功能。在这个模块汇中，b e a l l f a c t o 巧类通过采用i o c 把应用程序的配 置和依赖关系从实际的应用程序代码中分离出来，对应用程序实现解耦，该类是所 有基于s p 渤g 框架应用程序的核心，它使s p 血g 成为一个容器。 应用程序上下文模块( a p p l i c a t i o nc o n t e x tm o d u l e ) ：该模块不仅添加了对国际 化消息、输入验证等的支持，还提供了包括对e m a i l 的收发、心d i 访问、e b 集成 和远程调用等企业级服务以及f r e e m a r k e r 等框架模板的支持，对b e a n f a c t o 巧的功 能做进一步的扩展，使s p 渤g 成为一个框架。 面向切面编程模块( a o pm o d u l e ) ：该模块主要有两个功能：一是给用户提供 一个自己的应用程序开发切面；二是使用了由a o p 联盟定义的a p i ，使s 研n g 能 和其他的a o p 模块兼容。 d b c 抽象和d a o 模块( 巾b c 粗dd a om o d u l e ) ：简化和精炼数据库访问代 码，并提供了一个错误处理层来处理数据库错误，从而大大减少了程序员的工作量， 提高开发效率。 1 0 硕士学位论文 m a s t e r st h e s l s 对象关系映射集成模块( o 瓜m 印p i i l gm o d u l e ) ：对诸如流行的o r m 框架提供 了集成接口，使得这些框架可以得到s p m g 所提供事物管理的支持。 w 曲模块( w e bc o m e ) 【t 锄du t i l 毋m o d u l e ) ：该模块建立在a 1 ) p l i c a t i o nc o n t l 嫩 模块的基础上，为基于w 曲的应用程序提供了上下文环境。另外，它还提供面向 w e b 任务的支持，如处理多个文件上传请求。 m v c 模块( m v cm o d u l e ) ：为w 曲应用程序提供一个完全的m v c 框架。s 研n g 框架使用i o c 技术从业务逻辑对象中分离出控制逻辑，开发者可以显示的绑定请求 输入参数到业务逻辑对象，可以和其他的m v c 框架进行集成。 2 4 3h i b e r n a t e 框架技术 h i b 锄a t e 是一种运用d a o 设计模式来实现对象和关系数据库之间映射( o 瓜 m a p p i n g ) 的开源框架。h i b 锄a t e 对j d b c 进行了非常轻量级的对象封装，使得j a v a 程序员可以完全使用面向对象的编程思维来操作关系数据库。它可以应用在任何使 用j d b c 的场合，不仅提供了从j a v a 类到数据表之间的映射，还提供了数据查询和恢 复机制【1 9 】，是持久层的一项实现技术。相比于其它持久层实现技术如j d b c 、e 鹏( 实 体b e a n s ) 、j d o 等，h i n b e m a t e 易于掌握，更加符合编程人员的面向对象思维， h i i l b e m a t e 拥有自己的一种查询语言( h q l ) ，此种语言与s q l 非常类似，便于开发 人员掌握。其在应用中的基本结构【2 l 】如图2 2 所示。 图2 2h i b 黜t e 在应用中的位置 1 l 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 5m 简介 2 5 1 咀。概述 ) a 订l 是可扩展标记语言( e x t e i l s i b l em a r l 叩l a l l g u a g e ) 的简称，是s g m l ( 标准通 用标记语言) 的一个优化子集，于1 9 9 8 年成为w 3 c 组织公布的一个正式标准【2 2 1 。 江l 是一种元标记语言，就像在广域网协会( w b r l dw i d ew 曲c o n s o r t i u m ，w 3 c ) 的) 姒l1 o 规范中所说明的，用户可以定义自己的标记语言，从而可以在x m l 文 件中描述并封装数据。这些文件可以在类似于n e t s c a p en a v i g a t o r 或m i c r o s o a h l t e m e te x p l o r e r 的浏览器中显示，并通过因特网在应用之间或业务之间交换，存储 到数据库中或从数据库中取出。垤l 具有简单性，它是开放标准的一部分，加入 了用户自定义的标记。 l 起源于通用标记语言( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r l ( i l pl a i l g u a g e ，s g m l ) ， 后者于1 9 8 6 年由国际标准化组织( i n t e m a t i o n a ls t a i l d a r d so r g a i l i z a t i o n ，i s o ) 批准， 基于通用标记语言的超文本标记语言( h y p e n e x tm a 凼叩l a l l g u a g e ，h t m l ) 诞生 于1 9 9 0 年。虽然在文档世界中s c m l 仍然是广为使用的标准，而h t m l 作为广域网 上数以百万计的w 曲页面的基础依然用途广泛，但讧l 正在获得广泛的接受，因为 它与现有的标记语言相比，在数据的交换、存储、描述等方面都具有优点。自从 w 3 c 在1 9 9 8 年2 月出版讧l 1 0 版的规范以来，在相当广泛的范围内，许多人都认为 它将成为电子商务在语言和数据交换方面的选择【2 3 1 。 2 5 2 旧已基础 1 订l 的语法格式 类似于所有的标准，) 叫l 有着严格的语法定义格式，所有的x m l 文件必须遵守 若干基本规范，以确保订l 文件具有良好的结构。一个结构良好的) 叫l 文件必须 符合以下几个要求【2 4 】： 1 ) 文档以x m l 的声明开始，例如： 。其中，讧l 的声明包括：版本号、可能的语言编码、其他属性 ( 形如“名字= 值的对) 、可选的文档类型定义( d o c u m e n t 聊ed e 觚石0 n ，d t d ) 等。 2 ) 文档具有对称性，起始标签和结束标签必须匹配。每个数据块都被其上下文 所包围，形式类似于 。其中，尖括弧及其内部的文字称为标记 1 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s ( t a g ) ，每组标记及其