（计算机应用技术专业论文）校园网络办公自动化系统的设计与实现.pdf

中文摘要 随着信息技术的发展和网络技术的普及，基于w e b 的应用系统得到了迅速的 发展。为了谋求朝阳工程技术学校的发展，改善学校行政与教学管理水平，提高 办公效率，特构建一个集b s 结构和先进的j s p 技术于一体的安全、可靠、高效 的校园网络办公自动化系统，实现网上办公。 本文针对中等职业技术学校教职员工办公信息网络化管理的需要，设计与实 现了基于b s 架构的校园网络办公自动化系统，系统的开发采用了j s p 动态网页 技术，实现了公共信息、个人办公、公文管理、文件传送、系统管理等功能。系 统在设计过程中使用了统一建模语言( u m l ) 建模；通过通用数据访问模块实现 了统一的数据访问接口，充分运用数据库的存储过程技术，提高系统的数据访问 效率。同时，系统采用了登录验证、用户、角色、模块权限分配等安全措施，从 而保证了系统的技术领先性、实用性和安全性。 本文设计和实现的“校园网络办公自动化系统 ，已在实际工作中投入使用， 处于试运行状态，效果良好。系统具有以下特色： ( 1 ) 使用了j s p 技术和基于b s 的先进开发模式； ( 2 ) 系统功能实用，真正实现“在线网上办公”。 ( 3 ) 满足了各级用户信息获取的要求。 ( 4 ) 系统安全性高，界面友好，操作方便。 关键词：w e b 办公自动化b s 体系结构j s pu m l a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h ep o p u l a r i z a t i o no f n e t w o r kt e c h n o l o g y , a p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do nt h ew e bh a sb e e nf l o u r i s h e d i n o r d e rt op u r s u et h ed e v e l o p m e n to fc h a o y a n ge n g i n e e r i n gs c h o o l ，t oi m p r o v et h e m a n a g e m e n tl e v e lo f s c h o o la d m i n i s t r a t i o na n dt e a c h i n g ，t oi m p r o v eo f f i c ee f f i c i e n c y , w ep l a nt oc o n s t r u c ta l lc a m p u sn e t w o r ko f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e mi n t e g r a t i n gb s s t r u c t u r ea n da d v a n c e dj s pt e c h n o l o g y i ti ss a f e ，r e l i a b l ea n de f f i c i e n t i ta c h i e v e d o n l i n eo 伍c e t oa c c o m m o d a t et h en e e do fo f f i c ei n f o r m a t i o nn e t w o r km a n a g e m e n ti n s e c o n d a r yv o c a t i o n a l t e c h n i c a ls c h o o l ，t h ea u t h o rh a sd e s i g n e da n de x e c u t e dt h e b s - b a s e dc a m p u so f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m j s pt e c h n o l o g yo fd y n a m i cw e bh a s b e e na d o p t e di nt h ed e v e l o p m e n t ，w h i c ha l l o w ss u c hf u n c t i o n sa sp u b l i ci n f o r m a t i o n s h a r i n g ，p e r s o n a lo f f i c e ，d o c u m e n tm a n a g e m e n t ，f i l et r a n s m i s s i o n a n ds y s t e m m a n a g e m e n t u 1 1 i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ( u m l ) h a db e e na p p l i e di nt h ed e s i g n i n g p r o c e s s ；u n i f i e d d a t a a c c e s s i n g c o n n e c t i o nh a sb e e na c h i e v e d t h r o u g ht h e c o n v e n t i o n a lm o d u l eo fa c c e s st od a t a ；s y s t e m sd a t aa c c e s s i n ge f f i c i e n c yh a sb e e n i m p r o v e db yu t i l i z i n gt h es t o r a g ep r o c e s st e c h n o l o g yo nd a t a b a s e m e a n w h i l e ，t h e s y s t e m st e c h n o l o g i c a ll e a d e r s h i ps t a t u s ，p r a c t i c a l i t ya n ds e c u r i t yh a v eb e e ne n s u r e d i nt h es y s t e mw i t ht h ea p p l i c a t i o no f s u c hs e c u r i t ym e a s u r e sa sl o g i nv e r i f i c a t i o n , t h e u s e r , r o l e ，p r i v i l e g ed i s t r i b u t i o nm o d u l e s t h e ”c a m p u sn e t w o r ko f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m ”( c n o a s ) d e s i g n e da n d i m p l e m e n t e di nt h i sp a p e rh a sb e e np u ti n t op i l o tr u n s of a r , t h er e s u l t sh a v eb e e n e n c o u r a g i n g t h ec n o a s i sc h a r a c t e r i z e db y ： ( 1 ) a p p l i c a t i o no ft h ej s pt e c h n o l o g ya n db s b a s e da d v a n c e dd e v e l o p m e n t m o d e l ； ( 2 ) p r a c t i c a l i t yo fc n o a s ，w h i l ea l l o w sg e n u i n e ”o n l i n eo f f i c e ” ( 3 ) s a t i s f y i n gr e q u i r e m e n to f t h ea l lr e q u i r e m e n t so fu s e r sa c c e s st oi n f o r m a t i o n ( 4 ) s e c u r i t yo fc n o a s ，u s e r - f r i e n d l yl a y o u t ，e a s yt oo p e r a t i o n k e yw o r d s - w r e bo f f i c ea u t o m a t i o nb ss t r u c t u r ej s pu m l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫鲞盘茎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：砖多南 签字日期：彻多年少月伊日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：矽两 导师签名： 一p 融讼 签字日期：朋年夕月扩e t 签字日期：蒯年 罗月8 e t 天津大学硕士学位论文第一章引言 第一章引言 近年来，随着计算机网络、通信技术的发展，特别是i n t e m e t 和w e b 网的 普及，社会信息化程度不断升级，电子政务【l 】、电子商务也在不断活跃，这一进 程不断改变着人们的生活方式和思维方式，给人们的生活和工作等各个方面都带 来了深刻的影响，尤其是对传统的办公和生活方式产生了巨大冲击。如今的办公 人员都希望借助信息化手段、数字化工具和强大的网络支持系统轻松地获取信 息、处理信息、发布信息和共享信息，使企业内部人员能够方便快捷地共享信息， 高效地协同工作，从而改变过去那种复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全 方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据，从而提高效 率、增强企业的竞争力。 1 1 课题的研究背景和意义 1 1 1 课题的研究背景 国家教委“十一五”规划提出的教育三大发展战略是：巩固基础教育发展成 果，大力发展职业教育，提高高等教育质量。朝阳市委、市政府抓住国务院“大 力发展中等职业教育的政策机遇，为促进我市职业教育的发展，将市农业学校 与市工业学校实质性合并，组建了朝阳工程技术学校，这是落实国家教育发展战 略，促进全市教育又好又快地发展的一项重大举措。 朝阳工程技术学校各部门均已配备电脑，校园网已组建完毕。校园网是利用 i n t r a n e t 技术标准建立起来的学校内部管理和通信应用网络，为计算机技术应用 和信息交流提供了先进的基础设施。为谋求学校的发展，为学校的管理部门提供 现代化的日常办公条件及丰富的综合信息服务，改善学校行政与教学管理水平， 提高办公效率，实现各部门日常业务工作规范化、电子化、标准化，让人们及时 了解学校动态，了解学校的重大活动安排与各类信息，特构建一个集b s 结构和 先进的j s p 技术于一体的安全、可靠、高效的校园网络办公自动化系统，实现网 上办公。同时在实现过程中使用了u m l 语言进行建模。该校园办公自动化系统 满足了学校教育、教学、行政管理的信息需求，使得计算机时代的信息管理变得 更加人性化和多样化，数据库技术的引入也提高了信息的规范化程度。 作为主要开发人员，我也将此做为我的研究课题。本文旨在开发一个功能全 天津大学硕士学位论文第一章引言 面、技术先进、实用性好、安全性高、可扩充灵活的办公平台，达到改善学校行 政与教学管理，提升学校教学科研质量，提高办公效率，促进学校发展的目标。 1 1 2 课题的研究意义 目前市面上流行的一些办公自动化系统多数是采用过去的c s 模式体系结 构，开发和维护的费用都比较高，功能的实现也不是很完整，不适合新时期企事 业单位发展的要求。随着网络技术的发展，b s 体系结构以其简洁和交互性逐渐 代替原来的c s 模式，在这种情况下，研究基于w e b 的网络办公自动化系统具 有非常实用的价值。 1 2 国内外概况 人们普遍使用计算机来提高个人工作效率，但是在需要许多人一起协同工作 的现代工作环境中，我们更需要提高我们的整体工作效率。利用网络通讯基础及 先进的网络应用平台，建设一个安全、可靠、开放、高效的信息网络和办公自动 化、信息管理电子化系统，以达到为管理部门提供现代化的日常办公条件及丰富 的综合信息服务，提高办公效率和管理水平，最终实现“无纸化”办公的目的。 办公自动化 2 】 3 】【4 】( o f f i c ea u t o m a t i o n ，简称o a ) 是利用先进的科学技术， 将现代办公和计算机网络功能结合起来的一种新型的办公方式，使部分办公业务 活动物化于人以外的各种现代化办公设备中，并由人与技术设备构成服务于某种 办公业务目的的人机信息处理系统。其目的是尽可能充分利用信息资源，提 高办公效率和工作质量，提高辅助决策能力，更好地实现既定目标。 1 2 1 办公自动化的发展历史 o a 起源于2 0 世纪7 0 年代，其发展主要经过了三个阶段： 第一个阶段是以个人电脑、办公套件为主要标志，实现了数据统计和文档电 子化，即将办公信息载体从原始纸介质方式转向比特方式，称为第一代o a t 5 】【6 】。 第二个阶段是从9 0 年代中期开始以网络技术和协同工作技术为主要特征， 实现了工作流程自动化，即将收发文从传统的手工方式转向工作流自动化方式。 用户可还可以及时发布和获取信息，实现了远程移动办公，显著地提高了工作效 率和质量，称为第二代o a 7 】【8 1 。 第三代o a 是融信息处理、业务流程和知识管理于一体的新的应用系统，将 现有的“决策支持系统”推进到“智能决策系统”，它以知识管理为核心，提供 天津大学硕士学位论文 第一章引言 丰富的学习功能与知识共享机制，确保使用者能随时随地根据需要向专家学习、 向企业现有知识学习，使员工在办公自动化系统中的地位从被动向主动转变，并 因此提高企业运作效率 9 】o 1 2 2 办公自动化的发展趋势 目前，国际上o a 系统的发展非常迅猛，各国政府和企业都极为重视本国的 o a 系统的发展，各公司、企业不仅把o a 视为提高效率，节约成本的手段，更 是利用它来加强经营管理，作为提高企业本质竞争能力的重要条件。现在，国外 的办公自动化趋势朝以下四个方面发展： ( 1 ) o a 设备向着高性能、多功能、复合化、系统化的方向发展； ( 2 ) o a 系统向着数字化、智能化、无纸化的方向发展； ( 3 ) 以计算机为核心的办公工作站将向处理文字、数据、声音、图形和多 媒体方向发展； ( 4 ) 通信在系统中的地位将进一步增强，可以利用现代化通信技术，建立 全球网络体系。 我国的办公自动化技术起步较晚，2 0 世纪7 0 年代该项技术传入我国，8 0 年 代才真正地得到重视和发展。但是发展迅猛，首先是为政治、经济、国防服务。 国家投资建设的有经济、科技、银行、铁路、邮电、交通、电子、能源、气象、 军事、公安和国家高层领导机关1 2 个大信息管理系统，具有规模大、体系完整、 高技术和现代化的管理效能，是代表我国一级水平的o a 系统 。本文认为我国办 公自动化的发展方向应该是数字办公。所谓数字办公即几乎所有的办公业务都在 w e b 网络环境下实现。从技术发展的角度来看，一些最新最先进的计算机技术应 用到办公自动化当中，网络通讯技术的发展，网络应用的成熟与发展，不断更新 人们的办公方式：数据库技术的发展，由原来的客户机服务器( c s ) 结构到最新 的浏览器服务器( b s ) 结构【1 0 】，数据仓库和数据挖掘技术的兴起和发展，安全技 术的发展和软件理论的发展，我们可以轻松获取数字办公和电子政务中的关键技 术( 电子邮件、语音邮件、传真机、数字信息服务、远程会议、数据会议、视频 会议等) ，从而实现数字办公是可能的，全面实现数字化办公是办公自动化发展的 必然趋势【l l 】。 1 3 论文作者的主要工作 针对本课题的研究目的，主要进行以下几方面的工作： 1 需求分析：采集系统需求，根据办公自动化系统要实现的功能目标，分 天津大学硕士学位论文第一章引言 析用户特点和系统的业务流程，整理归纳出系统面向普通用户、领导、系统管理 员这三个层次用户所需要的功能需求。并使用统一建模语言( u m l ) 画出相应的 类图和用例图、时序图等。 2 技术平台选择：选择构建系统的开发平台，研究运用的主要关键技术。 遵循开放、实用、安全的设计原则，通过对s s 结构和c s 结构优点和缺点的比 较，决定了我校网络办公自动化系统采用b s 三层体系结构。然后，对几种流行 的办公自动化的开发平台的优势和劣势进行了比较，决定了采用j s p 作为系统的 开发平台。从而在满足需求的前提下，选择了适宜的系统及技术。 3 完成了校园办公自动化系统的总体结构设计和数据库设计t 设计系统的 体系结构、系统的概念模型、系统的动态结构图、静态结构图、系统的主要功能 组成等。并完成校园办公自动化系统具体设计和实现，从而建立了基于浏览器 服务器的三层结构的w e b 数据库系统。 4 研究和分析校园办公自动化系统使用的安全对策，并使用专业的测试软 件对所开发的办公自动化系统进行测试，测试其是否符合实际的要求。 1 4 论文的组织结构 本文通过六个章节的阐述，说明了开发校园办公自动化系统过程中所采用的 技术，设计思路、方法、手段以及实现和测试过程。 第一章引言介绍了课题的研究背景，办公自动化系统国内外概况及发展趋 势，并阐述了本课题的主要研究内容和现实意义等。 第二章是基础理论部分，介绍开发办公自动化系统采用的主要技术，并经对 其进行分析比较，为开发本校园网络办公自动化系统选择了适宜的技术：什么是 b s 结构，比较b s 模式和c s 模式优缺点；j s p 、a s p 、p h p 三大技术之比较， j s p 的技术特点和运行过程以及s q l2 0 0 0 数据库和统一建模语言u m l 的介绍。 第三章从系统的需求分析入手，对系统进行模块划分，并对其功能进行了设 计，并在此基础上画出了系统的用例图、时序图等，其中还包括了系统数据库的 设计。 第四章阐述了系统的具体的实现过程，其中着重介绍了系统与数据库的连 接、用户角色分配、文件传送模块的具体实现方法和操作界面，以及系统使用过 程中可能会出现的安全问题以及相应的对策。 第五章描述了使用专门的测试软件l o a d r u n n e r 对系统进行测试的结果。 第六章总结和展望主要是总结了系统的开发过程，对下一步的工作进行展 望。 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 第二章系统开发过程中采用的技术 经过综合较和分析，最终确定了朝阳工程技术学校办公自动化系统的开发采 用j s p 动态网站开发技术，服务器的软件环境确定为：操作系统w i n d o w s2 0 0 0 ， w e b 服务器为t o m c a t5 0 ，数据库管理服务器选用m i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 ，并使用u m l 语言进行系统的分析和设计建模。 2 1 办公自动化系统的开发技术 现在o a 的开发技术主要集中分为三大类：基于c s 结构的应用程序开发， 结合c s 结构和w e b 技术的复合应用程序，基于b s 结构的动态网页技术【1 2 】。 ( 1 ) c s 结构系统：是传统开发模式，一般以数据库和客户端的两层结构 实现，也有加入中间件的三层或多层结构，在o a 早期是标准的系统模式，但随 着计算机技术的发展和网络的发展，它已经无法满足现在的远程网络办公和移动 办公的需要。 ( 2 ) c s + w e b 技术：是为了补充c s 结构的不足，在c s 基础上加入 w e b 技术来实现对远程数据的获取，仍具有一定的局限性，如数据及时更新、 软件升级等问题就无法很好地解决。 ( 3 ) b s 结构系统：是援用动态网页技术，加入o a 的开发理念，完全适 应网络办公和移动办公需求，也是现代办公自动化系统的首选技术。b s 结构 的开发，具体技术又有多种选择：j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) + j 2 e e ，a s p ( a c t i v e s e r v e rp a g e s ) + i i s ，a s e n e t + m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r k ，p h p ( h y p e r t e x t p r e p r o c e s s o r ) + a p a c h e 。 a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s 即活动服务器页面) 是一个w e b 服务器端的开发环 境，利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的w e b 服务应用程序。a s p 采用脚本语言v b s c r i p t ( j a v a s c r i p t ) 作为自己的开发语言。 p h p ( h y p e r t e x tp r e p r o c e s s o r ) 是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言。它 秉承l i n u x 的g u n 风格，大量地借用c 、j a v a 和p e r l 语言的语法，借助源代码 公开，引用类的概念，并耦合p h p 自己的特性，使w e b 开发者能够快速地写出 动态生成页面。 j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 是s u n 公司推出的新一代站点开发语言，他完全解决 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 了目前a s p 、p h p 的一个通病脚本级执行【l3 1 。s u n 公司借助自己在j a v a 上 的不凡造诣，将j a v a 在j a v a 应用程序和j a v a a p p l e t 之外，又有新的硕果： 就 是j s p 一一j a v as e r v e rp a g e s 。j s p 可以在s e r v e r l e t 和j a v a b e a n 的支持下，完 成功能强大的站点程序。 其中，以j a v a 技术为核心的j s p 技术以其高效性和跨平台适应性成为w e b 应用中的佼佼者。j s p 技术为o a 这个目前盛行的高级管理办公系统的实现提供 了优良的计算机技术和平台【1 4 1 。 2 2 三大类开发技术之比较 j s p 1 5 儿1 6 j 、a s p 、p h p 是目前三种流行的主要面向w 曲服务器的技术，它们 的共同特点是：主要由h t m l 代码负责描述信息的显示方式，而程序代码则用 来描述处理逻辑，客户端浏览器不需要任何附加的软件支持，三者都需要附加的 语言引擎分析和执行程序代码，而不仅仅只依赖于w - e b 服务器。程序代码的执行 结果被重新嵌入到h t m l 代码中，然后一起发送给浏览器。它们的不同点：a s p 、 p h p 有一个脚本级执行的通病，p h p 还有缺乏规模支持和缺乏多层结构支持的不 足。j s p 做为新一代开发语言，完全克服了上述不足。j s p 与a s p 、p h p 比较见下 表 1 7 】： 表2 1 几种常用的w e b 技术的比较 方面 j s pa s pp h p 易学性容易很容易很容易 运行速度快较快较快 运行开销 小较大较大 平台均可毗d o w s w i n d o w s m n i x 扩展性很好好不好 安全性好不好好 分布式处理支持支持不支持 函数支持广 不广 广 数据库支持多多多 应用程度较广泛较广泛较广泛 厂商支持程度 广泛较广泛较广泛 对x m l 的支持支持不支持支持 对组件的支持支持支持不支持 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 并且j s p 在以下方面表现出更优越的性能： l 、将静态页面的开发和动态内容的生成分开。 2 、j s p 的效率和安全性有所提高，“一次编写，到处运行”。 3 、j s p 的组件方式更加方便。 4 、j s p 所适应的平台较a s p 、p h p 更广。而且在性能方面，a s p 、p h p 、j s p 在性能上有很大差距。有人做过试验，对这三种语言分别做循环性能测试及连接 数据库测试。 在循环性能测试中，j s p 以惊人的四秒钟就结束了2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 次的循 环。数据库测试中，三者分别对o r a c l e8 进行10 0 0 次i n s e r t 、u p d a t e 、s e l e c t 和 d e l e t e 操作，运行时间如下表【1 8 】： 表2 2a s p 、p h p 、j s p 运行时间比较( 单位：s ) a s pp h pj s p 2 0 0 0 0 * 2 0 0 0 0 次循环未结束未结束 4 2 0 0 0 * 2 0 0 0 次循环 6 38 4 未测 o r a c l e 8 操作 7 36 91 3 从表中可以看出在同等条件下，j s p 的性能远远优于a s p 、p h p 。j s p 要先 编译成字节码( b y t ec o d e ) 码，再由j a v a 虚拟机( j a v av i r t u a lm a c h i n e ) 解释执 行，比源码解释的效率高；服务器上还有字节码的访问效率：第一次调用j s p 网 页时因为存在编译过程，速度可能稍微慢一点，以后再访问就会很快。 综合比较，三者中j s p 是最有发展前途的技术。j s p 基于强大的j a v a 语言， 具有良好的伸缩性，与j a 、，ae n t e r r p r i s ea p i 紧密地集成在一起，在网络数据 库应用领域具有得天独厚的优势，基于j a v a 平台构建的网络程序已经被越来越 多的人认为是未来最有发展前途的技术。与a s p 、p h p 等技术比较，j s p 有平台 无关性、安全性、易开发性、易维护性等优点，所以j s p 技术能很好地满足o a 系统的实现平台要求。因此本次校园网络办公自动化系统的设计和实现我选择了 j s p 技术。 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 2 3j s p 动态网站开发技术 2 3 1b s 结构 随着i n t e r n e t 技术的兴起，软件应用系统正在向分布式的w e b 应用发展，而 基于b s 结构的三层开发模式己成为开发w e b 应用普遍采用的方法。 b s 结构实际上也是一种客户机技术它的前端以t c p j p 协议为基础，用 户只需要一个浏览器就可以应用安装在远端服务器上的应用系统。目前，应用比 较普遍的b s 架构一般为三层模式，即w e b 客户端( 客户显示层：提供统一的 用户操作界面。) 应用服务器( 业务逻辑层：指通过服务层向用户提供的各 种系统实现) 数据库服务器( 数据层：主要实现数据信息的共享、数据的管 理和维护) 。其结构图如图21 所示。 表示层 w 女m * 月* * 孪国等囹 蔫l i 型! l 孓灞 一龋“黼b 酽 功能层 数据层 图2 lb s 结构示意图 w e b 应用的基本原理是：用户通过浏览器向服务器端w e b , r 7 发出请求，w e b 页接受请求后经应用服务器处理后生成s e r v l e t 小程序，s e r v l e t 与后台数据库服 务器交互，生成用户所需要的w e b 页传递给客户。 b s 结构主要优点： 1 ) 客户端不需要安装任何专门的软件，只要一个浏览器即可。 2 1 应用系统集中在服务器端，便于维护，易于升级，运行成本低， 3 1 基于i n t e m e t ，办公不受地域限制。 4 1 数据存放集中，可有效地保护数据安全。 下表说明了b s 结构与c s 结构相比较的结果： 天津大学硕士学位论文 第二章系统开发过程中采用的技术 表2 3b s 结构与c s 结构的比较 项目c s 结构 b s 结构 可维护性较差好 代码共享性差好 移植性移植困难 好 用户界面 界面各不相同 统一、易用 培训投资大小 维护成本高较小 支持用户量少 多 适合的网络环境 局域网广域网 安全性较好较差 根据以上比较，两种结构均有其优缺点。8 0 至9 0 年代主要是传统的c s 结构占主导地位，这种模式几乎将所有的工作逻辑、表示逻辑和数据通道代码在 客户端实现。随着用户应用需求的提高，运算复杂程度的增加以及数据交换频率 的加快，使得这种模式的系统在版本升级和维护方面极为不便；另外由于c s 模 式的客户端都必须与数据库保持连接，从而限制了系统支持的用户数量。随着 i n t e m e t 和i n t r a n e t 的发展，以w e b 技术为基础的b s 结构以其开放式、伸缩性 好、维护成本低等逐渐显示其先进性，当今很多基于大型数据库的信息系统都采 用这种技术模式。 在此需求下，以j a v a 技术为核心的j s p 技术应运而生，在基于b s 模式的 w e b 开发中应用广泛。 2 3 2j s p 的运行原理和技术特点 j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 是s u n 公司于1 9 9 9 年6 月推出的一种基于j a v a s e r v e r l e t 的动态网页开发技术。在传统的网页h t m l 文件( 木h t m ，木h t m l ) 中加 入j a v a 程序片断( s c r i p t l e t ) 和j s p 标记( t a g ) ，就构成了j s p 网页( 木j s p ) 。在 同一个j s p 页面上，用户可以根据自己的不同需要而发送不同的请求，从而可 以得到相应不同的处理结果，达到动态效果。 个运行j s p 的体系包括w e b 服务器、j s p 引擎和m ( j a v a 虚拟机) 三 个部分，如图2 2 所示。当w e b 服务器接受一个用户从客户端发来的请求时， 首先判断这个请求是否为j s p 请求，如果仅仅是h t m l 页面请求，则直接把结 果返回给客户端，完成服务器端与客户端的一次连接；如果是j s p 页面请求， 则传送给j s p 引擎( 或s e r v l e t 引擎) ：j s p 引擎将该页面代码转换成s e r v l e t 代 天津大学硕士学位论文 第二章系统开筮过程中采用的技术 码，然后把结果送给j v m ：这时m 会将这些s e r v l e t 代码进行编译并把生 成的字节码文件存放在服务器上，接着开始执行，然后把结果通知绘j s p 引擎： j s p 引擎再把结果传回w e b 服务器：最后由w e b 服务器把结果以h t m l 或 x m l 页面的形式返回到客户端用户通过浏览器便看到这些结果。而且如果以 后有相同的j s p 页面请求时，j s p 请求将直接通知j v i v l 去执行已经存在的字节 码，并将结果返回给客户端，肌而节省了对代码重复性的转换和编译过程从而 大大提高了处理速度。在整个访问过程中，客户端只是发送请求和接受结果，其 余的j a v a 程序操作都是在服务器端完成的，极大地提高了客户端的涮览速度口0 3 。 一垂 2 3 3j s p 的技术特点 w e b g 日务器 图2 2j s p 工作原理 s q l 厂、 一固 j s p 技术有以下几个特点： ( 1 ) 将内容的生成和显示进行分离：使用j s p 技术，w e b 页面开发人员可 以使用h t m l 或者x m l 标记来设计和格式化最终页面，使用j s p 标记或者脚 本片断来生成页面上的动态内容； ( 2 ) 程序的执行效率高：j s p 页面将被编译成s e r v l e t 并由ja v a 虚拟机执 行，编译过程只在j s p 页面第一次执行时进行，不需要每次执行程序时都编译： ( 3 ) 对不同浏览器的兼容； ( 4 ) 强调可重用的组件：绝大多数j s p 页面依赖于可重用的、跨平台的组 件( j a v a b e a n s 或者e n t e l p r l s ej a v a b e a i t s 组件) 来执行应用程序所要求的更为复 杂的处理； ( 5 ) 采用标记简化页面的开发； ( 6 ) 可扩展性：通过开发定制化标记库j s p 技术是可以扩展的： ( 7 ) 拥有j a v a 语言口l j “一次编写，随处运行”的特点。包括高效的存储管 理、安全性、易扩充性、强大的数据库支持以及各种a p i 的支持，作为j a v a 平 台的一部分，j s p + j a v a b e a n 可以在所有平台下通行无阻，而且从一个平台移植 到另外一个平台，j s p 和j a v a b e a n 甚至不用重新编译吲。 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 2 3 4 与数据库的连接桥j d b c j s p 对数据库的访问主要是通过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 ) 来实现 的。j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i o n ) 是s u n 公司制定的一个基于j a v a 数据 接口的规范。它主要提供三项功能：连接数据库、向数据库发送s q l 语句、处 理返回的结果。采用这种技术是在需要访问数据库时，通过j d b c 驱动程序建立 与数据库的物理连接，访问结束又断开连接：即用即连，用完即断。j d b c 驱动 分为四种类型：j i ) b c o d b c 桥驱动、j d b c n m i v e 桥驱动、j d b c n e t w o r k 桥 驱动、p u r ej a v aj d b cd r i v e 。其中第一种和第四种应用最常见，而近几年随着 b s 结构的普遍采用，又以第四种驱动最为常见，它不用移植任何本地代码，由 纯j a v a 实现可以直接访问数据库，容易进行控制与部署，也不需要安装另外的 中间件。也就是说j a v a 程序是通过j d b c 驱动程序与数据库相连，进行查询、 提取、修改、删除等操作。针对支持o d b c 的数据库，通过j d b c o d b c 桥 技术，将j d b c 调用转化为o d b c 调用实现访问。这样，j a v a 程序就可以访问 带有o d b c 驱动程序的数据库s q ls e r v e r2 0 0 0 t 2 3 】f 2 4 】【2 5 1 。 2 4s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库 s q ls e r v e r 是m i c r o s o f t 公司开发的大型高性能关系型数据库管理系统， 具有强大的关系数据库创建、开发、设计和管理功能。s q ls e r v e r 诞生于1 9 8 9 年，经过持续不断地改进和版本升级，它在可扩展性、集成性、易管理性、性能 和功能等各方面都得到了很大的提高。s q ls e r v e r2 0 0 0 建立在s q ls e r v e r6 5 和 s q ls e r v e r7 0 坚固而雄厚的技术基础之上，是运行在w m d o w sn t 平台上的最 佳数据库，在性能和可扩展性方面确立了世界领先的地位，是套完全的数据库 和数据分析解决方案 2 6 】。 其特点如下： ( 1 ) 提供了服务管理器、企业管理器等众多的丰富图形化管理工具，使系 统管理、操作更加直观方便，大大简化了用户操作，从而增强了系统的易用性。 ( 2 ) 动态自动管理和优化功能。即使s q ls e r v e r 数据管理员不做任何设 置，s q ls e r v e r 也能够在运行过程中根据环境配置和用户访问情况动态自动配 置，以达到最优性能，从面减轻管理员工作。 ( 3 ) 支持大型w e b 站点和企业数据处理系统的数据存储要求，具有w e b 出版工具，支持x m l 、h t t p ，具有数据挖掘和分析的功能。 ( 4 ) 具有良好的可伸缩性和可应用性。s q ls e r v e r 2 0 0 0 既可以运行于不同 天津大学硕士学位论文第二章系统开发过程中采用的技术 层次的硬件平台，也可以运行于不同层次的软件平台。既能运行在单c p u 计算 机上，又能运行在对称多处理系统下；既能运行在w i n d o w s 桌面操作系统下， 又可运行在服务器操作系统( 包括w i n d o w sn t 和w i n d o w s2 0 0 0 ) 下。 ( 5 ) 具有丰富的编程接口，使用户开发s q ls e r v e r 应用程序更加灵活， 支持o d b c 、o l e d b 、a d o 接口访问数据库。 ( 6 ) 支持企业级数据库，支持大量用户同时访问，支持用户同时处理多处 数据源，支持分布式查询。 2 5 统一建模语言( u m l ) 统一建模语言( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，u m l ) 是一种表达能力丰富、 定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域 的新思想、新方法和新技术，适用于许多应用领域，它使用面向对象的概念来分 析、描述软件系统并构造系统模型，是一种在大型复杂系统的建模领域中得到认 可的优秀的软件工程方法。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支 持从需求分析开始的软件开发的全过程。 2 5 1u m l 概述 u m l 是编制软件蓝图的标准化语言，用于对复杂软件系统的各种成分的可 视化，说明和构造系统模型，以及建立软件文档。 从七十年代末面向对象技术逐渐兴起，到现在己占据了软件开发过程的主导 地位。其中，建模可视为面向对象分析和设计的核心，也是分析和设计过程中最 基本和最关键的活动之一。面向对象的分析和设计应该从建模开始，建模语言则 一直是面向对象技术的研究重点。九十年代中期，出现了一批新方法，最引人注 目的是b o o c h1 9 9 3 ，o m i 和o o s e 。 b o o t h 是面向对象方法的最早倡导者之一，b o o c h1 9 9 3 适合于系统的设计 和构造。 r u m b a u g h 等人提出o m t 方法，采用了面向对象的概念并引入各种独立于 语言的表示符号。o m t 适用于分析和描述以数据为中心的信息系统。 j a c o b s o n 于1 9 9 4 年提出o o s e 方法，其最大特点是面向用例( u s e c a s e ) ， 并在用例的描述中引入了外部角色的概念。o o s e 比较适合支持商业过程和需求 分析。 各种建模语言，实际上各有千秋，但仍存在某些差别，这极大地妨碍了用户 间的交流。因此有必要在精心比较不同建模语言优缺点及总结面向对象技术应用 天津大学硕士学位论文 第二章系统开发过程中采用的技术 实践的基础上，根据应用需求，取其精华，努力统一建模语言。因此在软件工程 领域取得了前所未有的进展一一标准建模语言u m l ( u n i f i e dm o d e l i n g l a n g u a g e ) 的出现。 u m l 是由著名的面向对象技术专家g r a d yb o o c h ，i v a ri a c o b s o n 和j i m e s r u m b a u g h 发起，在b o o c h 表示法、o o s e 方法的基础上，广泛征求意见，集众 家之长，反复修改而完成的。在美国，u m l 己经获得工业界、科技界和应用界 的广泛支持，己有数百家公司表示支持采用u m l 作为建模语言。1 9 9 7 年1 1 月 1 7 日，u m l 被o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 批准为标准【2 7 】。 2 5 2u m l 组成 标准建模语言u m l 的重要内容可以由下列五类图( 共9 种图形) 来定义： 第一类是用例图( u s ec a s e ) ：从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操 作者。 第二类是静态图( s t a t i cd i a g r a m ) ：包括类图、对象图和包图。其中类图描 述系统中类的静态结构，不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、 聚合等，也包括类的内部结构( 类的属性和操作) 。类图描述的是一种静态关系， 在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全 相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。 一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统 某一时间段存在。包由包或类组成，表示包与包之间的关系，包图用于描述系统 的分层结构。 第三类是行为图( b e h a v i o rd i a g r a m ) ：描述系统的动态模型和组成对象间的 交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移 条件。通常，状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图， 仅为那些有多个状态，其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。而 活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并 行活动。 第四类是交互图( i n t e r a c t i v ed i a g r a m ) ：描述对象间的交互关系。其中时序 图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时