（计算机软件与理论专业论文）三层结构及组件技术实现员工数据管理系统.pdf

太原理工大学硕士研究生学1 立论文 y6 2 0 3 2 9 三层结构及组件技术实现员工数据管理系统 摘要 以传统的c l i e n t s e r v e r 应用程序而言，为了满足 公司或组织多样化的要求，客户端的程序除了提供输入 接口，同时兼具传送数据与处理逻辑于一身，有时只是 某种规格或公式有异，客户端的程序便得重新编制，接 着重新除错、编译、连接，效率低下。构建三层或多层 结构适当地分配工作量到服务器端或客户端，以便达到 相辅相成的效果，成为大多数系统开发者与w e b 开发者 共同希望达到的目标。 本文对w e b 环境下的员丁数据管理系统进行了研 究，使用三层结构搭建了该系统，u i 层负责员工信息的 录入及查询表单的界面设计，商业逻辑打包在第二层 ( b l l ) 组件，包含添加、查询、删除、修改等，到数据 库存取的操作都在第三层( d a l ) 组件。本系统将处理逻 辑和网页内容分层，商业规则的变动不会影响到前端的 网页内容，分工合作，便于维护，同时建立好的第三层 太原理工大学硕士研究生学位论文 组件很容易被其他系统组件调用、使用( 第三层组件的方 法并非都要用到) ，这样可以达到组件重复使用的目的。 关键词：三层结构、组件、c o m + m t s 、员工数据管理系 统 i i 奎星堡三盔堂堡主婴塞生堂堡堡壅 r e s e a r c ha n di m p l e m e n t o fas t a f f d a t am a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do n t h r e e t i e rs t r u c t u r ea n dc o m p o n e n t t e c h n o l o g y a b s t r a c t w h e l li tc o m e st ot h et r a d i t i o n a lc l i e n t c e r v e r a p p l i c a t i o n p r o g r a m ，i n o r d e rt om e e tv a r i o u sd e m a n do f c o m p a n i e s o r o r g a n i z a t i o n s ，c l i e n tp r o g r a mn e e dt op r o v i d eu i ，t r a n s f e rd a t aa n d e x e c u t el o g i c i fs o m er u l eo rf o r m u l ah a ss o m ec h a n g e s ，t h ec l i e n t p r o g r a mm u s t b er e w r i t t e n ，d e b u g g e d ，c o m p i l e da n dl i n k e da g a i n ，s o t h ee f f i c i e n c yi sv e r yl o w i no r d e rt o c o m p l e m e n te a c ho t h e r , t ob u i l dt h r e eo rm u f f t i e r s t r u c t u r ea n d p r o p e r l ya l l o c a t et h ew o r kl o a dt os e r v e ra n dc l i e n th a s b e c o m et h ec o m m o ng o a lo fm o s t s y s t e md e v e l o p e r s a n dw j b d e v e l o p e r s t h i sa r t i c l eh a sc a r d e do nr e s e a r c ht oas t a f td a t am a n a g e m e n t s y s t e mu n d e rw e b e n v i r o n m e n t ，a n du s i n gt h r e e t i e rs t r u c t u r et op u t u pt h i ss y s t e m i nt h es y s t e mu ii sr e s p o n s i b l ef o rt h ei n p u to fs t a f f i n f o r m a t i o na n di n t e r f a c ed e s i g no fi n q u i r yf o r m ；b u s i n e s sl o g i ci s p a c k a g e dt ob l lc o m p o n e n t s ，w h i c hi n c l u d ea d d i n g ，i n q u i r i n g ， d e l e t i n g r e v i s i n ge t c 1 1 1 eo p e r a t i o nt og e ta n dr e t r i e v a ld a t af r o m d bi sd e v i s e di nt h ed a l t 1 1 i ss y s t e mi sd i v i d e di n t o1 a y e r st od e a l w i t hl o g i ct i e ra n dw e b p a g e s ，t h ec h a n g e so fb u s i n e s sr u l e sw i l ln o t i n f l u e n c et h ec o n t e n to f t h ef r o n tw e b p a g e s s o i ti se a s i l ym a i n t a i n e d a tt h es a n x et i m e ，t h ed a l c o m p o n e n tc o u l db ee a s i l yu s e db yo t h e r s y s t e m a t i cc o m p o n e n t s ，s ot h ea i mo fr e u s i n gc o m p o n e n t sc o u l db e a t t a i n e d i 太原理工大学硕士研究生学位论文 k e y w o r d s ：t h r e e t i e r 、c o m p o n e n t 、c o m + m t s 、t h ed a t a m a n a g e m e n ts y s t e mo f s t a f f 太原理 _ 大学硕士研究生学位论文 一绪论 1 有关m l s 的开发 伴随着计算机软硬件的不断发展，计算机在管理方面的应用 所占的比例越来越大。但是，企业级的管理软件通常都比较庞大 而复杂，需要的不仅仅是高档的计算机硬件和优秀的软件，还需 要一定的开发方法和技术来不断满足和完善企业的需要。在过去 的十几年里，m i s 对于企业完善管理、提高生产和工作效率做出 了不可磨灭的贡献。然而，随着信息技术的进步、人们信息意识 的增强以及操作信息技能的普及和提高，传统m i s 的不足之处越 来越突出，其封闭的特点使人们难以实现建立完整信息网络的设 想。 传统m i s 的不足主要有以下几点： 系统为封闭式，限制信息资源开发的深度和利用的广度： 系统维护性差，过多依赖开发者的维护和修改； 系统用户界面作用繁杂，不统一，无法推广使用： 系统软件开发周期长，且基于某一操作系统； 系统的生命周期短，移植困难，升级麻烦； 系统信息内容与形式过于单一，系统质量难以保证。 如何减轻m i s 开发者的工作量，有效地利用以往m i s 建设中的成 功经验，避免低效重复劳动，自动生成应用系统程序；如何建设 高效、可靠、应变能力强的m i s 应用系统，使之功能强大，维护 简单，成为m i s 建设亟需解决的问题。 随着面向对象程序设计( o o p ) 的不断发展，面向对象的系统分 析和设计( 0 0 a o o d ) 也逐渐进步。面向对象的先天性优势决定它必 将逐步成熟，因为面向对象的分析和设计是以现实对象为基础， 不仅描述了对象的静态属性，也描述了对象的动态行为，更接近 现实，面向对象技术提出了一些基本概念( 对象，消息，类，封 装，继承，多态，动态定连等) 。这些概念为软件复用提供了依据， 然而传统的对象技术的可复用性很局限，比如用c + + 语言定义的 对象和类在其他面向对象语言的环境中就不能被调用，因为这种 复用标准是基于语言源代码级的，不能实现跨语言环境的调用， 为了克服这一局限，微软公司推出了c o m ( c o m p o n e n to b j e c t 太原理工大学硕士研究生学位论文 m o d e l ) 组件对象模型的技术标准。当然还有其他的组件模型，本 文主要讨论c o m 组件对象模型。软件组件的产生是对软件的生产 方式作一次根本性的变革。软件组件是具有特殊功能的、自主的 软件模块，这种模块按照一定的接口规范可以实现互操作。与对 象相比，组件是自主的、组件化不需要代码的重新编译和连接， 而直接作为功能模块在二进制级用于软件系统的装配。进入9 0 年代以来，组件方法己成为工业界普遍接受的提高软件质量、可 靠性与软件生产力的行之有效的方法和技术，即通过装配可重用 软件的方法来构造应用程序。就客户，来说，希望这种软件组件能 “即插即用”，即能从所提供的软件组件库中获取最合适的组件并 充分重用现有成熟的软件代码，而且这种组件必须便于增减，便 于维护和重构。 软件组件化思想和代码重用优势以及组件用于m i s 应用所 形成的三层结构体系和分布式处理，给软件工程带来了新的活力。 在本文中将介绍如何将组件技术应用于人事管理系统的子系统： 员工数据管理系统。 2 本文的研究方法 由于当前i n m r n e t i n 仃a n e t 技术的飞速发展，使用三层结构 技术开发管理信息系统成为必然趋势。 本文主要研究员工数据管理系统。在本系统中，考虑到一般 地，公司或企业各部门均在一个局域网范围内，系统用户多，部 门多且地点分散。为了便于扩展和维护、易于升级，维护人员不 再为程序的维护工作奔波于每个客户机之间，而把主要精力放在 功能服务器上。用户端无需专用的软件，当企业对网络应用进行 升级时，只需更新服务器端的软件，减轻系统维护与升级的成本 与工作量。整个系统决定采用三层结构( 本文采用b s 结构) 开发。 在m i s 系统中，用户的业务逻辑比较复杂，涉及到很多数据 处理，因而适合应用组件封装业务逻辑，员工数据管理系统涉及 到客户与数据库服务器之间基本的查询、修改操作。本文考虑应 用组件化程序设计方法设计商业逻辑组件同时将到数据库的操作 打包在第三层组件中。 通过对分布式应用系统体系结构和组件技术的研究搭建的 员工数据管理系统优于两层结构构建的m i s 系统，具有易于管 理、易于维护的特点，能够应用于以浏览器当成客户端接口或开 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 发平台中，同时所作的登陆组件、b l l 组件、d a l 组件中包含了 全部的业务逻辑与接口，因此在a s p 代码中( 本文采用a s p 开发) 可以直接使用组件中提供的各种对象和接口，不必为建立数据库 连接、记录集的返回、合法性较验而做过多的重复工作。 3 本文的组织 本文共分为五章，第一章为绪论，介绍了传统m i s 的开发、目前 研究现状和本文的研究方法；第二章介绍了传统的两层c s 结构 与三层c s 结构模式的比较；第三章介绍了组件原理与a c t i v e x 组件：第四章详细叙述了员工数据管理系统分析和设计；第五章 为结束语，指出了系统功能需要进一步完善的地方。 3 查堕望王查堂堡主型壅竺兰垡丝苎 二传统的两层c s 结构与三层c s 结构 模式的比较 1 传统的两层c s 结构的特点与不足 分布式系统可以和多种计算模型相结合，形成不同的系统组 成和结构。c l i e n t s e r v e r ( 客户服务器) 模型是目前分布式计算系统 广泛采用的一种计算模型。在传统的c l i e n t s e r v e r 模型中，软 件分为客户和服务器两部分，分别运行于不同的机器或进程中， 二者协同工作。8 0 年代以来，一些主要的计算机技术( 网络、廉 价p c 、图形化用户界面和关系数据库) 推动了这种模型的应用与 发展。c l i e n t s e r v e r 模型的主要特点是： ( 1 ) 客户朋务器( c a l l r e t u r n ，请求与响应) 工作方式； ( 2 ) 以消息传递作为通信方式： ( 3 ) 基于过程的服务访问： ( 4 ) 服务集中于特定的服务器。 c l i e n t s e r v e r 模型的出现简化了复杂的应用系统的开发和 维护。服务器为客户提供系统定义的各种服务，如各种基于文件 的服务、数据库的服务、名字目录服务、事务处理等，为用户提 供了一种有效的资源共享手段。与传统的分时共享模式和资源共 享模式相比，c l i e n t s e r v e r 模型具有以下优点： ( 1 ) 优化网络利用率，减少了网络流量。客户端只把请求的内 容传给服务器，服务器只返回处理后的最终结果，系统中不必传 输整个数据文件的内容。特别是数据库操作时，由于处理数据的 主要过程和数据是放在一起的，库的内容可以不必传来传去。而 在资源共享模式中，由于整个文件要在本地处理，信息通常都要 下载到工作站上，其间要传输大量的数据。 ( 2 ) 响应时间较短。改进的原因之一是网络的流量减少，特别 是如果当c l i e n t s e r v e r 模型中允许在本地留下远端数据库的副 本时，数据查询的性能会得到很大的提高。 ( 3 ) 通过把应用程序同其处理的数据隔离，可以使数据具有独 5 太原理工大学硕士研究生学位论文 立性。这样，服务器就能对数据的存取进行充分而且有效的控制， 未通过验证和授权的用户将无法对数据进行非法的访问，系统数 据的完整性可以得到充分的保证。此外，数据的封装性使得改变 对数据本身的操作较为容易，通过少量的改动就把新的数据集成 到已有的应用中去，可以更快的开发出新的应用。 但是传统的c l i e n t s e r v e r 模型还存在一些不足，传统的 c l i e n t s e r v e r 应用软件模式大都是基于“胖客户机”结构下的两 层结构应用软件。客户端软件一般由应用程序及相应的数据库连 接程序组成，服务器方软件一般是某种数据库服务系统。它面临 的一个主要问题是系统的可伸缩性差和安装维护困难。开发人员 编写的程序在客户端运行，占用了大量的系统资源和网络资源。 传统的c l i e n t s e r v e r 模型的不足有以下几点： ( 1 ) c l i e n t 与s e r v e r 直接连接，没有中问结构负责处理请求： ( 2 ) s e r v e r 定位通常需要网络细节： ( 3 ) s e r v e r 必须是激活的； ( 4 ) 客户端的应用程序严格依赖于服务器端的数据存储和组 织方式； ( 5 ) 应用接口的异构性严重影响着系统间的互操作； ( 6 ) 许多相同的功能块被多次重复开发，软件复用率很低，最 常见的复用方式是拷贝代码块并对其进行修改。 在局域网中，早期采用文件服务器，现在广泛使用s q l 数据 库服务器( 如o r a c l e ，s q l s e r v e r ，s y b a s e 等) 。s q l 最初是 一种处理数据的描述型语言，随着s q l 应用于c l i e n t s e r v e r 环 境，人们认识到仅仅管理数据是不够的，还应管理处理数据的函 数，为此引入了存储过程的概念。存储过程存在于数据库服务器 上，c l i e n t 通过类r p c 机制调用这样的过程。但s q l 的进程管理 能力很弱，且不适合于管理复杂数据类型和分布于多个服务器的 数据。事务处理监控( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gm o n i t o r ) 技术和群件 ( q o 印v 啪溅术从不同方面都对此作出了贡献。 2 三层结构 传统客户机朋臣务器的应用在很长一段时间内满足了人们的 应用需求，但由于它的局限性，三层结构应用系统应运而生。三 层结构是在分布式技术成熟之后建立起来的，它的基本思想是将 用户界面同企业逻辑分离，把信息系统按功能划分为表示、功能 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 和数据三大块，对应的软件层： ( 1 1 客户层( 表示层) ，表示层是应用的用户接口部分，它担负着 用户与应用间的对话功能。它用于检查用户输入的数据，显示输 出的数据。一般在客户层不存放业务逻辑或存放很少。 ( 2 ) 中间层( 业务逻辑层) ，通常由应用服务器或w e b 服务器实现， 中间层提供业务逻辑、事务调度，并与数据库有连接，它充当客 户与数据库之间的桥梁。m t s 或s y b a s ec t s 等事务服务器都是 中间层服务器，c o m 或c o r b a 对象可以嵌入其中提供业务逻 辑。 ( 3 ) 数据库层，即d b m s ，负责管理对数据库数据的读写，能迅速 执行大量数据的更新和检索。现在的主流是通常像s q ls e r v e r ， o r a c l es e r v e r 等关系数据库系统( r d b m s ) 。 三层结构中的三层，只是逻辑上的概念。具体实现时，物理 结构上的差异可能会很大。三层可以在一台计算机上，也可以在 两台、三台，甚至更多的计算机上，只要它们在体系上遵循三层 c s 结构即可，只不过在一台或两台计算机上实现三层c s 结 构，它的优势是很难体现的。 在三层结构中，见图2 - 2 ( a ) ，每层支持应用程序的一个独 立部分。在事务处理过程中，每个客户机只向应用服务器发出一 个请求，这就减少了网络通信和竞争。每个应用程序的商业逻辑 部分是由该程序的所有用户共享，这就更好地控制了商业逻辑， 大大简化了变化的实现。另外，应用服务器和数据库之间是一定 数目的常连接( 用户不必做连接和断开数据库的操作) 。而且，三 层结构的特性是客户请求应用服务而不是数据请求。所以，随着 用户的增加，三层结构更加有效并容易扩展。当前，最典型的也 是最有前途的三层结构是b r o w s e r w e bs e r v e r d bs e r v e r ( b s ) ，本文的员工数据管理系统采用这种结构，见图2 - 2 0 3 ) 。 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 表示层 应用层 数据层 图2 - 2 ( a ) 商业 图2 - 2 ( 8 ) 图2 - 1三层结构示意图 f i g 2 - 1t h r e el a y e r so f s t r u c t u r es k e t c hm a p 目前，三层( 多层) 应用程序已得到较广泛应用。该结构的主要 优点是： ( 1 ) 客户端人机界面部分的程序开发得到简化，不必关心业务 逻辑是如何访问数据库的，只需把精力集中在人机界面上。 ( 2 ) 中间业务逻辑层包含了大量的供客户端程序调用的业务 逻辑规则，以帮助其完成业务操作。它的优点就在于它所具有的 可伸缩性，可使其随具体业务逻辑的变化而变化但在客户层和 数据服务层所做的改动较小，提高了开发效率。 ( 3 ) 数据服务层主要提供对数据库进行各种操作的方法。它主 要由中间业务层来调用并完成业务逻辑，当数据库的结构确定后， 对于它的改动就比较小了。 ( 4 ) 系统的安全性得以提高。它可以对每个业务功能组件进行 授权，限制非法访问。 ( 5 ) 便于进行事务管理( 可使用微软的m t s 或其他类似的中间 件产品来实现) 。 请注意，本文今后所谈的三层结构均指是b r o w s e r w e b s e r v e r d bs e r v e r 结构 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 三组件原理与a c t i v e x 组件 组件软件技术的基本思想是：将大而复杂的应用软件分成一 系列的可先行实现、易于开发和调整的软件单元，也就是组件。 这些组件可以单独开发、编译和调试，所有组件开发完成以后， 把它们组装在一起就得到完整的应用系统。这些组件模块可以运 行在同一台机器上，也可以运行在不同的机器上，甚至是不同的 操作系统。为了实现这样的应用软件，组件程序之间需要一些极 为细致的规范，为此，o m g ( 对象管理组织) 和微软分别提出了 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r e a k e ra r c h i t e c t u r e ) 和c o m d c o m ( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l d i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c t m o d e l ) 标准。 1 几种分布对象技术的比较 目前国际上分布式对象技术有三大流派：c o b r a 、c o m d c o m a c o m + 和j a v a 。c o r b a 技术是最早出现的，1 9 9 1 年o m g 颁布了c o b r a l 0 标准；再有就是微软的c o m 系列，从最初的 o l e 发展到现在的c o m + ，形成了微软一套分布式对象的计算 平台；而s u n 公司的j a v a 平台最早推出的时候只提供了远程的 方法调用( r m i ) ，接着又推出了e j b ( 企业级j a v a b e a n ) 。于是， 也就形成了目前的三大流派。 c o b r a 标准主要分为三个层次：对象请求代理、公共对象 服务和公共设施。最底层是对象请求代理o r b ，规定了分布对象 的定义( 接口) 和语言映射，实现对象问的通讯和互操作，是分 布对象系统中的“软总线”；在o r b 之上定义了很多公共服务， 可以提供诸如并发服务、事务服务、安全服务等；最上层的公共 设施则定义了组件框架，规定业务对象协作所需的规则。总之， c o r b a 的优点是大而全，互操作性和开放性非常好，缺点是庞 大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢。 j a v a 分布对象技术通常指r m i 和e j b 。r m i 提供了一个j a v a 对象远程调用另一j a v a 对象方法的能力；e j b 框架提供了像远程 访问以及安全管理等多种支持分布对象计算的服务。j a v a 的优势 是纯语言的，跨平台性非常好，缺点是运行速度比较慢。 c o m d c o m c o m + 技术是微软与其他厂商合作提出的种 9 太原理j 二犬学硕士研究生学位论文 分布组件对象模型，经历了o l e 、c o m 、a c t i v e x 、d c o m 和 c o m + 等几个阶段。从c o r b a 的观点来看，我们可以粗略地说， a c t i v e x 控件与d c o m 的关系相当于c o r b a 构件与o r b 的关 系。在公共服务方面，微软提出了自己的事务服务器 m t s ( m k ：r o s o f t t r a n s a c t i o n s e r v e r ) 和消息队列服务器 m s m q ( m i c r o s o f fm e s s a g eq u e u es e r v e r ) 。前者与c o r b a 对象事 务服务目标类似，后者则是为了保证应用之间进行可靠的消息通 讯和管理。此外，微软在网络安全方面也有一整套实用的解决方 案。因此，c o m 他c o m c o m + 是分布对象计算的一个比较完整 的平台，比较c o r b a 和j a v a b e a n ，应用c o m d c o m c o m + 技术开发m i s 系统具有以下优势： 强有力的m t s 支持。m t s 为分布式应用提供了底层的基 础设施，它把应用系统的客户程序与应用组件对象以及各种资源 有机地组织起来。在m t s 应用中，所有的组件对象都运行在m t s 运行环境中，组件的运行环境负责所有资源管理、安全性管理、 环境管理等系统级特性处理。开发人员在编写组件对象时可以忽 略这些要素，只需简单实现基本的应用逻辑规则即可适合企业级 应用程序开发。 广泛的语言支持。多种语言支持c o m d c o m c o m + 的开 发，如c + + 、v b 、v c + + 、d e l p h i 等。尤其是应用v b 开发自动 化组件更加简单，只要按常规的方法编写“c l a s sm o d u l e ”即可 实现c o m 组件。v b 编译器承担了所有的底层细节处理任务，对 于开发企业级组件来说，v b 是一个高效的开发工具。 操作数据库更加简单。微软在推出o l ed b 和a d o 以后， 应用组件访问数据库更加简单、方便。o l ed b 完全基于c o m ， 它不再局限于关系数据库，而是几乎适用所有的线形数据；a d o 是建立在o l e d b 上层的自动化对象库，它广泛用于各种脚本语 言中，为脚本代码访问数据库提供了极大的便利。 2 c o m 的发展历史及应用 可以说微软最初并没有刻意去发展一种组件化系统，而是在 o l e 技术的发展过程中产生了c o m ，c o m 的进一步发展表明， c o m 所定义的组件标准及其广泛性远远超过了o l e 所具有的能 力。o l e 最初表达的是复合文档的概念，在o l e i 中，组件程序 和客户程序之间进行通信是使用动态数据交换( d d e ) 的机制。 l0 太原理_ 大学硕士研究生学位论文 d d e 建立在w i n d o w s 操作系统的消息机制基础上，其缺点是效 率低，稳定性和易用性差。在o l e2 中，微软重新编写了底层代 码，放弃了d d e 而采用了c o m 模型，由于采用了c o m ， o l e2 比o l e1 更高效，稳定性和灵活性也有了很大的改善。 自从c o m 在o l e2 中被应用以来，c o m 在不断地完善自己。 随着i n t e r a c t 和 n t r a n e t 的飞速发展，c o m 也以巨大的潜力渗透 到软件科学的各个领域中。 ( 1 ) 、c o m 应用于w i n d o w s 操作系统 在3 2 位w i n d o w s 版本中，很多系统部件以c o m 的形式出 现。这样做的好处是不仅使各种开发语言可以直接调用系统提供 的功能，而且也有利于在特殊情况下对组件的单独升级。 ( 2 ) 、c o m 应用于数据库 目前w i n d o w s 平台上访问数据库最高效的方式当是基于 o l ed b 上的a d o ，而o l ed b 完全基于c o m 。由于采用开放 的c o m 接口，增加数据源支持变得更加容易。 ( 3 ) 、c o m 应用于i n t e r n e t c o m 在i n t e m e t 相关软件的发展中最能体现c o m 的优势， 因为i n t e m e t 软件要求有很好的开放性，开放性就意味着要遵从 标准，在w i n d o w s 平台上，c o m 就是这样的标准。 ( 4 ) 、c o m 应用于i n t r a n e t 现在的i n t r a n e t 应用不再局限于一个厂家提供的产品，而是 将一些专业厂商提供的产品进行系统集成。系统集成的一个关键 问题就是软件之间的接1 2 1 ，如果所有的软件遵从了同样的接口标 准，则不同软件产品之间的交互就有了基础。 从c o m 的标准及c o m 相关的技术来看，c o m 应用于企业 的i n t r a n e t 将会给企业带来更大的效益。基于组件的企业信息系 统不仅可以缩短开发周期，保证软件质量，而且系统维护和升级 的费用也会大大降低。当软件的环境或者用户的需求发生改变以 后，只需要修改相应的组件，然后将新的组件和其他组件组合在 太原理工大学硕士研究生学位论文 一起就得到了新的应用系统。 3 c o m 的基本概念 c o m 是面向对象的软件模型，因而对象是它的基本要素之 一。接口是客户程序和组件程序进行交互的渠道，组件通过接口 暴露自己的功能，c o m 对象和接口是c o m 最重要的两个基本概 念。 ( 1 ) 、c o m 对象 在c o m 规范中并没有对c o m 对象进行严格的定义，但c o m 提供的是面向对象的组件模型，c o m 组件提供给客户的是以对 象形式封装起来的实体。客户程序与c o m 组件程序进行交互的 实体是c o m 对象，它并不关心组件的名称和位置。c o m 组件位 置之所以透明是因为客户程序通过全局唯一标识符( g u i d ) 进行 对象的创建和初始化工作。c o m 对象可以分为客户机、服务器 和a c t i v e x 控件。c o m 客户机可以是个应用程序或编程工具，操 作个或多个c o m 对象。服务器可以分为进程内服务器和进程 外服务器，进程内组件运行在客户程序迸程之中，所以进程内组 件的运行效率很高，但如果组件程序发生严重错误将导致客户程 序的崩溃。相反，进程外组件的稳定性好，但效率底。a c t i v e x 控件可以作为进程内服务器用于任何o l e 容器中，a c t i v e x 控件 与c o m 进程内服务器的最大差别在于a c t i v e x 控件通常有用户 界面。 一个组件程序可以包含多个c o m 对象，并且每个c o m 对 象可以实现多个接口。当客户程序调用组件功能时，它首先创建 或获得一个c o m 对象，然后通过该对象所实现的c o m 接口调 用提供的服务，c o m 组件、c o m 对象和c o m 接口的关系如图 所示。 耐白 接口1接口2接口3 图3 - 1c o m 组件、c o m 对象和c o m 接口的关系 l2 太原理工大学硕士研究生学位论文 f i g 3 - 1t h er e l a t i o no f c o m c o m p o n e n t ，c o mt a r g e ta n dc o m i n t e r f a c e ( 2 ) 、c o m 接口 c o m 接口是一组公用功能定义，是逻辑上相关函数的结合， 也被称为成员函数。客户程序与组件对象之恻通过接口进行交互， 因此组件接口的定义至关重要。 c o m 接口标识类似于c o m 对象的标识，也采用了全局唯一 标识符，它被称为接口标识符i i d ( i n t e r f a c ei d e m i f i e r ) 。如果客户 程序要使用一个c o m 对象的某个接口，则必须知道该接口的 i i d 。接口有以下几种类型： i u n k n o w n 接口，c o m 定义的每一个接口都必须从 i u n k n o w n 接口继承过来，因为i u n k n o w n 接口提供了两个非常重 要的特性：接口查询和生存期控制。i u n k n o w n 接口包含三个成 员函数：q u e r y i n t e r f a c e 、a d d r e f 、r e l e a s e ，函数q u e r y i n t e r f a c e 用于查询c o m 对象的其他接口指针；a d d r e f 和r e l e a s e 用于对 引用计数进行操作，c o m 对象通过引用计数控制对象的生存期。 i d i s p a t c h 接口，i d i s p a t c h 接l j 是自动化对象的基本接口， 自动化对象通常被用于高级语言或脚本语言开发环境中，它可以 直接用符号化的名字访问自动化的属性和方法。 自定义接e l 和双接口，自定义接口是系统尚未支持的接口。 双接口是指自动化对象在实现i d i s p a t c h 接k i 的基础上，把方法和 属性函数也以接口成员函数的方法暴露出去，这样就形成了双接 口的概念。 ( 3 ) 、注册表与c o m 的运行机制 c o m 规范使用1 2 8 位g u i d ( g l o b a l i yu n i q u ei d e n t m e r l f 根 据特定算法生成的g u l d 可以保证是全世界唯的) 来标识c o m 对象和接口，客户程序通过这些g u i d 值来创建c o m 对象并与 对象进行交互。因为客户程序与组件程序是独立的，客户程序通 过c o m 库完成对象的创建工作。c o m 库通过系统注册表所提供 的信息进行组件的创建工作，系统注册表是一个全操作系统范用 公用的信息仓库，其中包含了所有的c o m 组件必要的信息以及 其他一些用于系统管理的信息。 c o m 规范本身并没有规定系统注册表的结构，但它要求注 册表必须包含c o m 库在完成各种操作时所要求的各种信息因 13 太原理工大学硕士研究生学位论文 此注册表结构是与c o m 库直接相关的，实现c o m 库时必须同 时定义出注册表的结构。在w i n d o w s 操作系统中，c o m 库所要 求的注册信息都被放到w i n d o w s 系统的注册表中，所以w i n d o w s 注册表是注册c o m 信息的仓库。w i n d o w s 注册表是一个树状的 层次结构，根结点下包含了一些键( k e y ) 和值( v a l u e ) ，每个键 又可以包含子键和值，这样层层递进形成树状层次结构。w i n d o w s 注册表并不是c o m 专用的，c o m 只是用到其中的一部分， w i n d o w s 注册表还包含了其他辅助系统管理的注册信息。 以w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r ( 中文版) 为例，w i n d o w s 注册表的 根结点有五个键结点：h k e y - c l a s s e s r 0 0 h k e y - c u r r e n t - u s e r ， h k e y - l o c a l - m a c h i n e ，h k e y - u s e r s ，h k e y - c u r r e n t - c o n f i g 。 c o m 只用到了其中的一个：h k e y c l a s s e s r o o t ，在 h k e y - c l a s s e s r o o t 键下，最主要的是c l s i d 子键。在c l s i d 子键列出了当前机器上所有组件的信息，c l s i d 子键下的注册信 息中包含组件程序的路径。如果是进程内组件，则组件的c l s i d 子键下包含i n p r o c s e r v e r 3 2 子键，该子键的缺省值为组件程序的 全路径文件名；如果是进程外组件，则组件的c l s i d 子键下包含 l o c a l s e r v e r 3 2 子键，该子键的缺省值为组件程序的全路径文件名。 在c l s i d 子键下还可以包含其他一些与组件相关的信息，例如组 件程序的版本、o l e 组件的i n p r o c h a n d l e r 3 2 子键、组件程序的 图标信息、组件程序的类型库等。c o m 组件分配全球唯一的c l s i d ，g u i d ，u i i d 。 c o m 组件的创建，查询接口都是通过注册表进行的。有了 注册表，应用程序就不需要知道组件的d l l 文件名、位置，只需 要根据c l s i d 查就可以了。当版本升级的时侯只要改一下注册 表信息就可以转到新版本的d l l 。注册表把c l s i d 映射到文件 名( 本地激活) 或者远程名字( 远程激活) 。 4 c o m 特性 概括起来讲，c o m 特性包括面向对象的特性，客户端服务器 特性，语言无关性，对进程的透明性和可复用机制。面向对象的 特性，因为c o m 作为一种组件技术，也是从面向对象的思想发 展而来的。 客户端朋臣务器特性，组件之间的调用与被调用的关 系类似于客户端与服务器的关系。语言无关性，以i d l 的通用机 制为基础，c o m 规范的定义不依赖于特定的语言，因此，编写 l4 太原理_ l _ = 大学硕士研究生学1 ：奇：论文 组件对象可以使用的语言与编写客户程序使用的语言可以不同， 只要它们都能够生成符合c o m 规范的可执行代码即可。c o m 标 准与面向对象语言不同，它采用的是一种二进制代码级的标准， 而不是源代码级的标准。在面向对象编程语言中定义的对象，只 能在同样的语言中被重复使用，这在很多程序上限制了对象的复 用。例如，用c + + 实现的c o m 组件中的对象，可以很容易地 在其他语言如d e l p h i 中使用。因此，c o m 的语言无关性实际上 为我们跨语言合作开发提供了统一的标准，有了这个标准，各种 语言可以发挥各自的特长，互相协作。 进程透明性，在客户端 服务器模型的软件结构中，运行在客户端的代码和运行在服务器 端的代码，既可以在同一个进程中，也可以在不同的进程中。如 果它们运行在同一个进程中，则由于组件和客户共享了进程的资 源，因而无论对于编程还是运行效率都是很有益的。但实际情况 往往并不简单，因为服务器程序并不总是作为d l l 被装入到客户 进程中，它也经常是一个e x e 可执行程序，所以跨进程操作也是 很必要的。可复用机制主要是通过包容和聚合两种复用模型来实 现。如图所示： 图3 - 2c o m 包容模型 f i g 3 - 2c o m c o n t a i nm o d e l 图3 - 3c o n 聚合模型 15 太原理工大学硕士研究生学位论文 f i g 3 - 3c o mc o n g r e g a t i o nm o d e l 5 c o m 的实现过程 c o m 应用系统是c o m 客户程序、c o m 库和c o m 组件程 序根据c o m 规范协同工作的结果。客户程序使用c o m 组件时， 首先要创建组件对象。如图3 - 4 所示： 图3 - 4 进程内组件的实现过程 f i g 3 - 4r e a l i z a t i o np r o c e d u r eo ft h ec o m p o n e n tp r o c e s s i n 客户程序通过调用c o c r e a t e l n s t a n c e 函数，它在内部实际调 用了c o g e t c l a s s o b j e c t 函数。c o g e t c l a s s o b j e c t 函数先找到由 c l s i d 指定的c o m 类的类厂，然后连接到类厂对象。如果c o m 对象是进程内组件对象，则就调用组件模块的d l l g e t c l a s s o b j e c t 弓l 出函数，由d l l g e t c l a s s o b j e e t 创建类厂，并返回类厂对象的接 口指针。如果c o m 对象是进程外组件，c o g e t c l a s s o b j e c t 函数先 启动组件进程，然后一直等待，直到组件进程把它支持的c o m 类对象的类厂注册到c o m 中。客户程序或c o m 库得到类厂对 象的接口指针以后，就可以调用类厂对象的c r e a t e l n s t a n c e 成员函 数创建组件对象。 16 太原理工大学硕士研究生学位论文 6 a c t iv e x 组件 在c o m 原理的基础上，在一定的环境下，可按照常规步骤 进行a c t i v e x 组件的设计。 为了最佳化资源的利用、提高效率与易于扩充系统等因素， 将常用的功能、模块与数据库的存取操作“组件化”，通过a c t i v e x 组件获取数据、显示结果，比直接用客户端脚本更能突显其效率。 使用a c t i v e x 组件具有以下优点： ( 1 ) 编译过的程序代码 a c t i v e x 组件是编译过的程序代码，和内嵌于a s p 中的s c r i p t 以逐行解释的方式不同。 ( 2 ) 最佳化 以v b 、v c c + + 、v j + + 或其它程序语言丌发工具建立的 a c t i v e x 组件已经过最佳化，加上它是编译过后的程序代码，执 行速度会比内嵌于a s p 中的s c r i p t 要快些。 ( 3 ) 。隐藏商业逻辑 商业逻辑包含的范围广泛，但主要都是数据库的连接( 服务 器数据库名称、帐号、密码等) 和存取操作( s q l 语句) ，像是 一些机密或安全性的数据( 如：薪资或转帐等) ，组件提供者可能 不想让其他人看到其中的处理规则，此时便可将其纳入组件中， 仅提供某些方法让w e b 开发人员调用。 ( 4 ) 维护容易 当有需要时，只要修改a c t i v e x 组件，便能同时更新多个a s p 文件显示的内容，而不用一一订正这些a s p 文件内的s c r i p t 。 ( 5 ) 扩充性强 以v b 或v c + + 开发的a c t i v e x 组件，不论是内含交易 ( t r a n s a c t i o n ) 操作，都可交给c o m + ( 组件服务一i i s 6 0 ) 或 m i c r o s o f tt r a n s a c t i o ns e r v e r ( m t s 一i i s 6 o ) 掌控，以便拥有更强 的扩充性。 7 c o m + m t s 三层结构不见得一定要搭配c o m + m t s ，但为了让w e b 应 用程序具“交易”的处理能力，可以交给c o m + m t s ，此并不代 表c o m +