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北京邮电大学硕_ j 论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 摘要 电子政务系统是政府机构运用现代网络通讯与计算机技术，将政府 管理和服务职能进行网络化的过程。2 0 0 3 年，以部门预算、国库集中支 付、政府采购为主要内容的“金财工程”作为电子政务的重要组成部分， 在全国全面铺开。 本文首先讨论了作者所参与的一个电子政务集中支付系统的开发， 并对主要负责的在线管理员平台模块的需求分析、概要设计、详细设计、 编码以及整个系统测试全过程进行了详细的阐述。文章首先回顾了电子 政务系统的发展历史，了解了国内外电子政务系统的现状，概述了开发 电子政务的主要技术。接着按照软件工程的思想对项目的需求分析、设 计及其实现，进行了详细的阐述，并对开发过程中遇到的问题进行了总 结并提出了相应的解决方案，这些方案对于其它的电子政务系统的开发 具有借鉴作用。系统采用了f c c 设计模式，这种设计模式较好的配合了 j 2 e e 多层结构的实现，将显示和内容分离，通过控制逻辑对用户请求做 出判断，并根据判断结果生成不同的模型，再通过视图将这种变化显示 给用户。将数据的显示和数据业务的处理分开，从而使得逻辑结构更为 清晰。 接着作者又对数据仓库技术在电子政务系统中的应用进行了阐述。 由于电子政务系统的数据相对于其它系统更加敏感，对数据仓库的安全 提出了更高的要求。本文主要对数据仓库的安全性问题进行了研究，并 着重研究了国外学者提出的基于元数据的数据仓库安全模型。鉴于原模 型的实施需要一种描述语言m q l 的支持，对于一般通用的数据仓库产品 不易于扩展和使用的特点，以及当前c w m 规范的标准化为数据仓库元数 据的操作提供了广泛的技术支持，作者提出了把基于“访问元数据”的 数据仓库安全模型扩展到商业数据仓库产品的实施方案，这种方案是对 原模型功能的扩展与增强，使得它易于扩展和应用到通用的数据仓库产 品中，具有重要的理论价值和使用价值。 北京邮电大学硕士论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全肚研究 数据仓库安全的研究成果既可以应用到电子政务系统的后期项目开 发过程中，同时又具有通用性，也可以应用到其它的数据仓库平台。实 施方案主要是针对o r a c l e 9 i 平台设计的。 关键词：电子政务数据仓库安全模型元数据 北京邮电大学硕士论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 t h ed e v e l o p m e n t0 fe g o v e r n m e n tc e n t ra i ，i z e d p a y m e n ts y s t e ma n dt h er e s e a r c h0 fd 鲴b 猃r e h o u s es e c u r i t y a b s t r a c t e g o v e r n m e n ts y s t e ma i m st om a k et h eg o v e r n m e n tm a n a g e m e n ta n d i n t e l l i g e n t s e r v i c em o r ee f f i c i e n tb yu s i n gt h e t e c h n o l o g y o fn e t w o r ka n d c o m p u t e r i n2 0 0 3 ，t h e ”g o l df i n a n c ep r o j e c t ”w h i c hc o n s i s t so fd e p a r t m e n t b u d g e t ，n a t i o n a lf i n a n c ep a y m e n t ，g o v e r n m e n tp u r c h a s i n g ，i ss p r e a dw i d e l y i nt h ec o u n t r y t h i sp a p e rd i s c u s s e st h ed e v e l o p m e n to f e g o v e r n m e n tp a y m e n ts y s t e m ， a n dm a k e sad e t a i ls t a t e m e n to ft h ew o r k , w h i c hi s m a i n l yc h a r g e db yt h e a u t h o r , i n c l u d e ss y s t e mr e q u i r e m e n t ，d e s i g n ，d e t a i l e d d e s i g n ，c o d i n g a n d t e s t i n go f o nl i n ea d m i n i s t r a t o rm a n a g e m e n t p l a t f o r m f i r s t l y , t h ep a p e rh a sa o v e r v i e wo ft h e h i s t o r y o fd e v e l o p m e n to fe - g o v e r n m e n ta n dt h ec u r r e n t s i t u a t i o n s e c o n d l yt h ep a p e ri n t r o d u c e st h em a i nt e c h n o l o g i e su s e di nt h e d e v e l o p m e n t 。t h i r d l y ，a d e t a i l e d d e s c r i p t i o n o ft h e s y s t e mr e q u i r e m e n t ， d e s i g n a n dr e a l i z a t i o na r em a d e a c c o r d i n g t ot l 】e p r i n c i p l e o fs o f t w a r e e n g i n e e r i n g a tt h es a m et i m e ，t h i sp a p e rg i v e sac o n c l u s i o no ft h ep r o b l e m s e n c o u n t e r e dd u r i n gt h ed e v e l o p m e n t ，a n dg i v e sa ne f f i c i e n ts o l u t i o nt ot h e s e p r o b l e m s a l lo f t h e s ep r o b l e m sa r ec o m m o n l ys e e ni no t h e rs y s t e m s ，a n dt h e s o l u t i o ng i v e sa na v a i l a b l em e t h o dt ot h e mt o o t h es y s t e mm e n t i o n e da b o v e a d o p t s t h em v cd e s i g n p a t t e r n ，w h i c h r e a l i z e s m u l t i l a y e r o fj 2 e e t e c h n o l o g yi nap e r f e c tm a n n e r i ts e p a r a t e st h ec o n t e n ta n dr e a l i z a t i o nb y u s i n gc o n t r o ll o g i cr e s p o n s e st ot h er e q u e s t sf r o mu s e r , a n dg e n e r a t e sd i f f e r e n t m o d e l sa c c o r d i n gt ot h ed e c i s i o n ，t h e np r e s e n t st h ec h a n g e st ou s e rb yv i e w t h a ti s ，t h es e p a r a t i o no fd a t av i e wa n db u s i n e s sp r o c e s si no r d e rt om a k et h e l o g i cs t r u c t u r em o r ec l e a r ! ! 蔓坚皇查堂堡兰：笙塞：! 皇王堕箜篓主塞盟墨竺塑茎垄丝垫堡垒壁塞全丝型坐! ! a d d i t i o n a l l y , t h ep a p e rg i v e s ad e s c r i p t i o no ft h e a p p l i c a t i o n o fd a t a w a r e h o u s ei nt h ee - g o v e r n m e n t t h ed a t aw a r e h o u s ef o rt h es e n s i t i v ed a t a r e q u i r e sh i g hs e c u r i t y i nt h ee - g o v e r n m e n ts y s t e m t h i sp a p e re x p l o r e st h e p r o b l e m so fd a t a w a r e h o u s es e c u r i t y a tt h es a m et i m et h ep a p e rg i v e sa i n s i g h tv i e wo ft h es e c u r i t ym o d e lb a s e dm e t a d a t aw h i c hw a sr a i s e db ya f o r e i g ns c h o l a r s i n c er e a l i z a t i o no ft h eo r i g i n a lm o d e ln e e d st h es u p p o r to f m q l ，ak i n do fd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，m e a n w h i l ei ti sd i f f i c u l tt ob ea p p l i e d a n de x t e n d e di nc u r r e n td a t aw a r e h o u s e ，t h i s p a p e rg i v e s as o l u t i o n b y e x t e n d i n gt h ed a t aw a r e h o u s es e c u r i t ym o d e lb a s e do n ”a c c e s sm e t a d a t a ”t o t h ec o m m e r c i a l p r o d u c t o fd a t aw a r e h o u s e t h i ss o l u t i o ne n h a n c e sa n d e x t e n d st h ef u n c t i o no ft h eo r i 【g i n a lm o d e l i td e s e r v e ss i g n i f i c a n tv a l u eb o t h i nt h e o r ya n di np r a c t i c e t h er e s e a r c hr e s u l to fd a t aw a r e h o u s es e c u r i t yc a nb ea p p l i e dt ot h e f u r t h e rd e v e l o p m e n to fe - g o v e r n m e n t ，a n dm e a n w h i l ei t s c o m m o n l yu s e d f e a t u r e sc a nb e a p p l i e d t oo t h e rd a t aw a r e h o u s e p l a t f o r m t h e d e t a i l e d s o l u t i o ni sa i m e da to r a c l e 9 i k e y w o r d s ：e g o v e r n m e n t ，d a t aw a r e h o u s e ，s e c u r i t ym o d e l ，m e t a d a t a 北京邮f ej 、学坝j 论文：屯子政务集中支付系统的开发及数捌仓库奠令h l j = 孔 j 5 8 ：? 3 3 7 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学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沦文z 中 作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：圣圭至鞋日期：趔生! ! ：丝 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期i a j 论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。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磁盘，允许学位论文被查阅和借阅； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制 手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注 释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：墨簦壁日期：竺堡! ! 望 导师签名：盘蕉亟 日期：塑! ：兰：璺 北京_ _ j l ；电大学硕士论文：t 乜予政努蹙中支付系统的开发及数据仓库安垒性研究* 1 1 电子政务系统概述 第一章绪论 11 1 电子政务系统简介 电子政务是指政府机构利用信息化手段，实现各类政府职能。其核心是：应用信 息技术，提高政府事务处理的效率，改善政府组织和公共管理。作为一种全新的政府 运作模式和运作形态，电子政务的出现对人们早己习惯的传统政府运作模式带来了革 命性的影响，同时，它对原有的政府架构、行政模式、行政观念也带来了一定的挑战 甚至是冲击。然而，从总体上说，电子政务所带来的好处是不言而喻的：首先，电子 政务的出现有利于提高政府管理运作的透明度，有利于减少暗箱操作。其次，与传统 政务相比，电子政务使得政务成本减少，提供了民众与政府之间一种“直接沟通”的 途径。减少了中间成本。另外，电子政务将改变传统政务粗放管理的模式，此处定义 高成本、低效率为粗放的标志，则传统政务实际上是一种粗放管理方式，表现在进行 同样的社会组织，需要的管理人员多、费用高。电子政务系统通过减少中间环节、提 高了办事效率、减少了人力资源的投入，将改变传统的粗放管理模式。 有些人认为“电子政务”就是“办公自动化”，就是“政府上网”。其实这些仅仅 是电子政务的初级阶段，而远远不是电子政务的全部。电子政务并不等同于“办公自 动化”和“政府上网”。 夺 “办公自动化”与“电子政务”的区别：“办公自动化”主要是利用现代化 的办公设备、计算机技术和通信技术来代替办公人员的手工作业，从而大幅 度提高办公效率。二者的差异在于：应用定位不同。“电子政务”侧重于政 府部门内部以及跨部门、系统和地区的应用，而“办自动化”的应用重点一 般是在部门内部，并且集中于办公人员的个人层面；应用主体不同。“办公 自动化”广泛地应用于几乎所有的党政机关和企业事业单位，而“电子政务” 的应用主体主要是各级政府部门；系统用户不同。“办公自动化”系统的用 户多为办公人员，而“电子政务”由于一般是互动式进行的，因此其系统用 户的范围要广的多。 北京l 】j 1 5 电大学碘二l 论文： u 予政务集中立付系统的开发及数据仓库安全性研究 “政府上网”与“电子政务”的区别：“政府上网”一词源于1 9 9 9 年中国电 信联合4 0 多家部委( 办，局) 的信息主管部门共同倡议发起的政府上网工程。 这项工程的主旨在于推动各级政府部门开通自己的网站，并推出政务公开、 电子报税等服务。“政府上网”的重点在于通过开通政府网站来推动政府部 门与民众之间的电子政务活动，而完全意义上的“电子政务”则是一个更为 宽泛的概念，还包括政府部门内部以及部门之间的电子政务活动。 电子政务系统的主要功能如下： 夺树立政府形象和对外宣传。通过i n t e m e t 这一快捷、廉价的手段，政府可以 迅速让公众了解政府机构的组成、职能、办事章程和各项政策法规，增加政 府工作的透明度。 令提供各种信息。政府部门拥有大量的文献资料、档案和数据库，是信息资料 的最大拥有者，通过i n t e r n e t 将企业和群众关心的各种政治、经济和社会信 息迅速提供给企业和群众。 呤进行信息交流。政府可以通过网络与企业和公众进行信息交流，如设立公众 电子留言信箱，听取公众的意见和建议。 夺电子办公。实现整个政府办公系统的自动化，如电子公文、电子决策、电子 管理等等。 在各国积极倡导的“信息高速公路”的五个应用领域中，“电子政务”被列为第 一位，因此可以说政府信息化是社会信息化的先导，电子政务是信息化社会发展的必 然。 1 1 2 国内外发展现状 电子政务系统是社会信息化的产物。世界各国都在积极推进电子政务的进程，提 高政府办公效率。 ( 一) 国外发展现状 美国是较早发展电子政务的国家，也是电子政务最发达的国家吐 夺1 9 9 3 年，提出构建“电子政务”克服政府在管理和提供服务方面的弊端。 夺1 9 9 4 年1 2 月，提出建立以客户为向导的电子政务，提供更多取得政府服务 的机会和渠道。 2 北京| l | | ；电大学删士论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 夺1 9 9 5 年5 月，签署文牍精简法，各部门必须使用电子方式制作各种表格， 规定到2 0 0 3 年1 0 月全部使用电子文件，同时考虑风险、成本与收益，酌情 使用电子签名。 夺2 0 0 0 年9 月，美国政府开通“第一政府”网站。 目前，美国政府的网上交易也已经展开，在全国范围内实现了网上购买政府债券、 网上交纳税款以及邮票、硬币买卖等。 欧盟各国制定了信息社会行动纲领，制定了电子政务并积极付诸行动。 以英国为例，英国政府先后发布了政府现代化白皮书、2 1 世纪政府电子服 务、电子政务协同框架等政策规划，并提出了到2 0 0 8 年在英国全面实现政府电 子服务的目标。2 0 0 0 年3 月3 0 日，提出把英国全面实施电子政务的时间从2 0 0 8 年 提前到2 0 0 5 年，到2 0 0 2 年，英国政府机构服务的上网率要达到2 5 。2 0 0 1 年1 月， 英国内阁办公室宣布，现在已经有4 0 的政府服务可以通过互联网提供给公众，提 前1 年超额完成了预定的目标。 亚洲的日本、新加坡等国电子政务发展步伐也较快。日本政府于2 0 0 0 年3 月正 式启动了“电子政务工程”。这项电子政务工程的主要内容是通过因特网等网络系统 办理各种申请、申报、审批等手续，实施政府网上采购计划。为了保证电子政务的可 靠性和安全性，日本政府于2 0 0 0 年3 月向国会提出了电子签名与认证法案，从而 使电子签名具有同本人签字、盖章同等的法律效力。 ( 二) 国内发展现状 我国电子政务的发展大致经历了以下历程： 呤2 0 世纪8 0 年代，开始办公自动化( o a ) 工程。 1 9 9 3 年1 2 月，启动“三金工程”，即金桥工程、金关工程和金卡工程。 夺1 9 9 9 年1 月，4 0 多个部委联合发起“政府上网工程”。 夺1 9 9 9 年5 月，g o v c r i 下注册的政府域名猛增至 4 7 0 个。 夺2 0 0 1 年1 月，以g o v c n 结尾的注册域名达到4 7 2 2 个，占域名总数的4 。 夺2 0 0 1 年1 月，政府网站达3 2 0 0 多个，占地市级政府的7 0 ，办事指南、政 策法规、表格下载基本上网。 夺2 0 0 2 年5 月底，北京电子政务在线服务平台正式开通，服务包括补办居民身 份证、企业在线工商注册等5 7 项业务。 北京哪 u 大学硕j l ：论义：电子政磐捷中支付系统的开发及数据仓痒安争性研究 夺2 0 0 2 年7 月3 日，我国信息化领导小组审议通过中国电子政务建设指导意 见，提出了“十五”期间我国电子政务建设的目标。自此我国进入一个全新 的电子政务建设时代。 我国电子政务的发展历程可以通过图1 一l 简单描述。 历孤自动化工程匡釜工程再 j i 亍上罔工程 电千政务 ：程 f 面世圮8 0 卑爿tf 面世览9 0 簟代两9 昀：i i i 0 2 年7 月 图1 1 中国政务发展里程 我国电子政务的发展可以分为两个阶段，以9 0 年代末的政府上网工程为界，在 此之前，主要是8 0 年代末的办公自动化工程和9 0 年代的三金工程，这些都还只是电 子政务发展的雏形，是电子政务发展的最初级阶段。9 0 年代末的政府上网工程是电 子政务的发展阶段。最近一两年，电子政务开始向更高的层次发展，主要表现在：首 先，电子政务的建设成为许多地方政府建设的重点，其次，专业化的政府服务网站日 益增多，服务内容也更加丰富，功能不断增强。 1 2 论文背景 国家的信息化建设是当今世界各国建设与发展的重要工作之一。在我国，国务院 成立了信息化工作小组，着手组织各方面力量，共同推进国民经济信息化的建设。随 着政府上网工程的开展，很多政府部门已经开始使用电子政务系统。政府部门使用电 子政务系统，有利于推动国民经济的电子化、信息化，有利于提高政府的办公效率， 提高政府工作的透明度。 2 0 0 3 年是中国电子政务建设进入实质性阶段的年，以“两网站四库十二金” 为主要内容的电子政务建设已全面启动。其中，以部门预算、国库集中支付、政府采 购为主要内容的“金财工程”作为电子政务的重要组成部分，已在全国全面铺开。在 此背景下，国家各个部委借助信息技术进行电子政务改革的要求越来越迫切。本电子 政务集中支付系统是电子政务系统的一个重要应用方面，也是“金财工程”的个重 要组成部分。 发展电子政务，利用电子政务综合数据库中存储的大量历史数据，建立基于政务 4 北京【| c fr 乜大学烦士论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 的数掘仓库，根据政府领导决策和业务管理的需要，建立正确的决策体系和决策分析 模型，从而提高各项政策制定的科学性和合理性。但是电子政务的支撑数据库中存储 着大量的政府信息、企业信息和个人信息，如何保证这些信息的安全性，不被非法用 户访问，成为电子政务建设成败的关键过程。因此，如果把数据仓库技术应用到电子 政务系统中，必须保证数据仓库系统的安全性。否则，政务信息的泄漏可能给国家造 成更大的损失。实施安全的数据仓库访问机制是实施电子政务决策支持系统首先要解 决的问题。 1 3 论文的主要内容 在电子政务集中支付系统的开发中，我主要负责了工程项目中的在线管理员平台 的开发工作，参与了项目的需求分析、概要设计、详细设计、编码以及系统测试的全 过程。工程项目从2 0 0 2 年1 0 月份持续到2 0 0 3 的6 月份，项目完成后，我又对应用 到电子政务系统中的数据仓库技术进行了研究，主要研究了它的安全性问题，以期对 以后的系统建设起到指导作用。在这期间我主要完成了以下科研任务： 1 项目前期调查 了解国内外电子政务技术、应用的发展，对电子政务相关的技术背景知识进行深 入的钻研，学习国内外主流的电子政务平台的解决方案。 2 文献阅读和开发技术的学习 阅读相关的文献，学习使用j a v a 开发语言，j 2 e e 组件开发以及j b u i l d e r ，o r a c l e 数据库等开发工具，学习使用w e b l o g i c 软件运行平台。 3 系统总体设计和详细设计 包括需求分析，系统总体框架设计，数据库设计，流程设计等相关内容，完成各 个模块的详细设计和模块间接口定义。 4 代码实现和测试工作 根据详细设计完成软件模块的编码，并进行测试，修改经过测试运行阶段发现的 问题，完善系统。 5 数据仓库安全技术研究 对应用到电子政务系统中的数据仓库技术进行了研究，主要研究了数据仓库的安 全性问题。在此期间，阅读了大量国内外相关文献，并深入分析了基于元数据的数据 北京邮电人学碗卜论文：电予政务集中支付系统的开发缱数据仓库安全性研究 仓库安全模型，给出了在商业数据仓库中基于“访问元数据”的安全模型的实施方案。 6 论文的完成 结合项目开发过程的文档及心得体会，对整个电予政务平台的体系结构、系统方 案以及数据仓库技术的安全性研究加以分析、总结，进行论文的写作。 本论文的后续章节的主要内容介绍如下： 第二章：集中支付系统开发中的主要技术简介。 第三章：集中支付系统的需求分析与设计，针对客户的需求，按照软件工程的思 想，对项目需求进行分析，同时给出了相应的设计方案。 第四章：集中支付系统的实现，主要描述了在项目开发过程中所用到的技术、遇 到的问题及其解决方法。 第五章：指出数据仓库技术在电子政务系统的重要作用，并对数据仓库技术中的 安全问题进行研究。 第六章：鉴于元数据的重要作用，研究分析了基于元数据的数据仓库安全模型， 并沿着改造商业化数据仓库系统的路线，在充分利用原有系统设施的前提下，设计了 基于“访问元数据”的数据仓库安全模型的实施方案。 第七章：对本课题进行了总结。 北京邮l b 人学碗士论文：电子政务集中直付系统的开发及数据仓库安全性研究 第二章集中支付系统开发的相关技术 2 1 j 2 e e 技术 j 2 e e 是一种利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复 杂问题的体系结构；是个开发e j b ( e n t e r p r i s e j a v ab e a n ) 、s e r v l e t 和j a v as e r v e rp a g e ( j s p ) 等w e b 应用的平台。j 2 e e 体系结构提供了中间层集成框架，降低了开发多 层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力的支持，有良好的向导 支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。 ( 1 ) j 2 e e 多层结构1 2 】 j 2 e e 使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按照功能划分为组件，各个应用组 件根据它们所在的层分布在不同的机器上。传统的两层模式中，客户端因为担当了过 多的角色而显得臃肿，虽然第一次部署时容易，但难于升级或改进，可伸展性差，使 得重用业务逻辑和界面逻辑很困难。现在j 2 e e 的多层企业级应用模型将两层模型中 的不同层面切分成多层。以下是j 2 e e 的四层结构： 三匿二 叵匦 圈e 客户层- q 客户机 珂j 觥2 e e 业务层 i e i s 层j 数据库 服务器 图2 1j 2 e e 的四层结构图 从图2 1 中可以看出： 夺j 2 e e 应用程序可以是基于w e b 方式的，也可以是基于传统方式的，在集中 支付系统中，采用的是基于w e b 方式的。 7 北京邮电人学硕士论文：i 也予政务集中支付系统的开发及数据仓唪安全性研究 夺w e b 层组件可以是j s p 或者s e r v l e t ，在集中支付系统中，这两种技术都发 挥了各自的特长。其中s e r v l e t 主要作为一个c o n t r o l 核心，负责控制客户端 请求的页面之间的调度。 夺业务层是整个商业应用的核心业务实现，根据不同的商业应用有不同的实 现，主要采用的技术是e n t e r p r i s ej a v a b e a n ，在集中支付系统中，由于系统 规模和功能的有限性，我们没有采用这种分布式特点比较明确的技术，而主 要是采用的j a v a b e a n 的技术来实现相关的业务逻辑。 夺e i s 企业信息系统，可以是原有的信息系统，例如关系数据库系统、e r p 系 统、n o t e s 系统等等信息系统，根据不同的信息组织形式，采取不同的访问 方式 从上面的介绍可以看出，j 2 e e 将复杂的应用根据不同的功能划分为不同层次， 明确了开发人员的分工，使不同功能都尽量达到最优化处理。这种“分而治之”的方 法大大提高了系统的灵活性和可升级性，并且降低了单点故障的可能性。 ( 2 ) j s p 8 】 j s p 是以j a v a 为基础的服务器端编程语言，继承了j a v a 跨平台的特性。实际运 行时j s p 被转化为s e r v l e t 在服务器端运行，但它把动态的j a v a 技术与静态h t m l 页 面完美的结合起来，把展现和内容分离。j s p 的主要特点是：内容的产生和显示分离、 强调可重用组件、跨平台性、对多种数据库的支持以及j s p 标签的可扩充性。 ( 3 ) j d b c ( j a v a d a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) j d b c 是s u n 制定的j a v a 和数据库之间的接口标准，提供了连接数据库、发布 s o l 查询命令以及使用j a v a 方式表达结果的方法。j d b c 的核心由i a v a s q l 包提供， 对于企业级应用，j a v a x s q l 包提供了扩展的类集合。通过j d b c 访问数据库需要有相 应的数据库的j d b c 驱动程序。 ( 4 ) 业务逻辑层相关技术 j a v a b e a n 和e j b 有一些基本相同之处：它们都是用一组特性创建，以执行其特 定任务的对象或组件；有从当前所驻留服务器上的容器获得其它特性的能力。这使得 b e a n 的行为根据特定任务和所在环境的不同而有所不同。 夺j a v a g e a n j a v a b e a n 是一种组件，它在内部有接口或有与其相关的属性，以便不同人在不 北京邮i u 人学坝= 卜论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 同时间开发的b e a n 可以询问和集成。可以构建一个b e a n ，而在以后构造时将其与其 它b e a n 绑定。这种过程提供了先构建，然后重复使用的方法，这就是组件的概念。 可以将这种单一应用程序部署成独立程序、a c t i v e x 组件或在浏览器中。j a v a b e a n 因 其外部接口( 即属性接口) 而与纯对象不同。这种接口允许工具读取组件要执行的功 能，将其与其它b e a n 挂钩，以及将其插入其它环境。 夺e j b f a b 被设计成运行在服务器上，并由客户机调用的非可视远程对象。可通过多个 非可视j a v a b e a n 构建f a b 。它们有一个部署描述符，其目的与j a v a b e a n 属性相同： 它是以后可由工具读取的b e a n 的描述。e i b 还独立于平台，一旦编写好，还可以在 任何支持j a v a 的平台( 包括客户机和服务器) 上使用。 2 2 数据库技术 数据库技术对电子政务的支持是全方位的，从底层的数据基础到上层的应用都涉 及到数据库技术。由于电子政务系统中的数据的特殊性，所以对安全要求特别的高。 ( 1 ) 访问数据库的中间件 数据库访问可以采用两层结构，也可以采用三层结构。在两层结构中，客户端程 序直接通过数据库服务器访问数据库，数据库访问时所用的帐号和密码信息全部出现 在用户程序中，并在网络上传递，但是网络是不安全，旦被蓄意破坏数据库者获得， 将会对数据库造成致命的破坏，所以一般不提倡两层结构。 在数据库访问的三层结构中，客户端程序要访问数据库，首先通过中间件，然后 由中间件对数据库操作权限进行认证，认证通过才能对数据库进行操作。 用户对数据库的存取权限、认证都在中间件中完成，对数据库的查询、插入、更 新和删除等操作都封装在中间件中，该中间件位于服务器端，中间件对数据库进行操 作后，再将处理结果通过w e b 服务器返回到客户端。这样，在客户端输入的用户名 和密码，可以通过加密算法进行加密后在网络上传输，在中间件中进行解密认证，然 后再进行数据库的存取操作。数据库存取权限的用户名和密码出现在位于服务器端的 中间件中，这样就更加安全。 ( 2 ) 数据库连接池原理| 3 j 9 北京邮也人学硕士论文：电子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 一般情况下，在开发基于数据库的w e b 程序时，传统的模式基本按以下步骤进 行：在主程序中建立数据库连接、进行s o l 操作、取出数据、断开数据库连接。使 用这种模式开发，存在很多问题： 首先，要为每一次w e b 请求建立一次数据库连接，对于w e b 程序来讲，由于其 操作请求数很大，系统开销是相当大的。在一个基于数据库的w e b 系统中，建立数 据库连接的操作将是系统中代价最大的操作之一。 其次，使用传统的模式，必须去管理每一个连接，确保它们能被正确关闭，如果 出现程序异常而导致某些连接未能关闭，将导致数据库系统中的内存泄露，严重时将 不得不重启数据库。 可以使用连接池技术来解决上述问题，图2 2 是一个连接池实际应用的系统架 构图。 d a t a b a s e 0 宝 是i 墨 弋 67g j 墓l s e r v l e t 、b c a n s 图2 2 连接池系统架构图 连接池的基本思想就是预先建立一些连接对象放置于内存中以备使用，当程序需 要建立数据库连接时，只须从内存中取一个来用而不用新建。同样，使用完毕后，只 1 0 北京帅b 大学硕：卜论文：屯子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 需放回内存即可。而连接的建立、断开都由连接池自身来管理。同时，还可以通过设 置连接池的参数来控制连接池中的连接数、每个连接的最大使用次数等等。通过使用 连接池，将大大提高程序效率。同时，可以通过其自身的管理机制来监视数据库连接 的数量、使用情况等。 ( 3 ) 存储过程访问数据库 存储过程是一个存储在数据库中的代码集合，保存在数据库中并在数据库端执 行，可以像常规的函数调用那样对其进行操作，存储过程有形参和返回值。 可以使用特殊的语法在j s p 中调用存储过程。在调用时，存储过程的名称及指定 的参数通过j d b c 连接发送给d b m s ，执行存储过程并通过连接返回结果。 使用存储过程拥有和使用基于e j b 这样的应用服务器一样的好处。区别是存储 过程可以从很多流行的d b m s 中免费使用，而应用服务器大都非常昂贵。这并不只 是许可证费用的问题，使用应用服务器所需要花费的管理、编写代码的费用，以及客 户程序所增加的复杂性，都可以通过d b m s 中的存储过程整个替代。 一般在对数据库的访问中都是通过执行一条s q l 语句来取得结果集。但如果在 实际中对于某些数据的存取过于复杂，需要多条s q l 语句才能写完，这种方法就有 点欠缺，另外需要在不同页面中使用相同的处理过程时，使用存储过程则是最有利的， 还有一个最大特点是存储过程对于技术的保密性相对高些，它存储于远端服务器的数 据库内。 充分合理地利用存储过程，可以提高服务器吞吐能力。如果这种操作借助于较合 理的动态网页可以将服务器开发提高到一个高度，充分利用存储过程，可以减轻网页 设计带来的繁重处理，而使所编写的代码得到共享和合理的利用，并将代码藏于服务 器的数据库内部，使得一些技术得到的保密，这也是存储过程的一大特色。因为存储 过程运行在d b m s 系统内部，这可以帮助减少应用程序的等待时间。不是在j a v a 代 码中执行多个s q l 语句，而只需要在服务器端执行1 个存储过程，网络上的数据往 返次数可以大大减少，优化系统的性能。 2 3 决策支持系统及数据仓库技术 决策支持系统d s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) 概念是1 9 7 0 年由美国莫顿教授提出 的。此后它发展迅速，在美国许多部门中成功地获得应用，随着科学技术飞速发展， 北京| | | | ：l 乜大学硕士论文：电了政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 信息的数量增大、变化加快、种类增多，在这样一种复杂的环境中进行决策，充分利 用d s s 系统是今后进行决策发展的方向。 数据仓库的基本作用是为决策支持提供数据【4 j ，它主要是对企业决策提供强有力 的支持。数据仓库是在以事务处理为主要任务的数据库基础上发展起来的，但是它与 数据库却有着根本的不同。数据仓库主要特征是面向主题的、集成的、与时间相关的、 不可修改的数据集合“”。 在电子政务建设中，领导人员工作的信息化始终是建设的重点。领导的工作主要 是决策，决策的主要依据是信息。领导决策的方式有两个层次：利用信息发布系统， 通过综合信息查询来辅助决策；利用数据仓库技术进行辅助决策。 将数据仓库技术应用于电子政务的建设，在全国尚不太多，至于已经投入到正式 使用的就更少。然而对于一个高水平、深层次的电子政务系统来说，具有辅助决策支 持功能是必不可少的。 随着电子政务集中支付系统的启用，政务系统中的信息资源的积累，可以充分利 用系统使用过程中积累下的历史数据来查看各个单位、地区的资金申请情况，为以后 的决策提供有力的支持。因此，以数据仓库技术为支撑的决策支持技术可以应用到电 子政务系统中，来发掘电子政务信息的潜在价值。根据政府领导决策和业务管理的需 要，建立正确的决策体系和决策分析模型，可以提高历史数据利用率，服务于领导决 策和业务管理，形成一个事前预测、事中控制、事后反馈的循环往复工作流程。 2 4 小结 开发电子政务集中支付系统主要用到的技术是j 2 e e 技术和数据库技术。我们开 发的电子政务集中支付系统是基于w e b 方式的，主要基于上述技术实现的。j 2 e e 将 复杂的应用根据不同的功能划分为不同的层次，明确了开发人员的分工，使得不同的 功能都尽量达到最优化处理。 此外，还介绍了数据仓库技术，提出了将数据仓库技术应用到电子政务系统中， 可以增强政务业务应用系统中数据的及时性、可访问性和完整性，服务于领导决策和 业务管理，为各级政府的决策提供科学的依据，提高更深层次的科学管理水平。从而 提高各项政策制定的科学性和合理性，以达到提高政府办公效率、促进经济发展的目 的。 1 2 北京邮电大学硕：l 论文：l u 子政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 第三章集中支付系统的需求分析与设计 项目背景： 为了加强财政资金管理与监督，提高财政资金的运行效率和使用效率，保证财政 国库管理制度改革试点工作的顺利推进，我们开发了预算单位财政资金集中支付管理 系统，供财政资金使用单位向财政部门编制、上报分月用款计划和直接支付申请使用。 预算单位财政资金集中支付管理系统利用计算机网络协助中央各部委及其所属 单位进行用款计划、支付申请的编制、上报、接收与审核等工作的管理；帮助财政国 库部门审批与管理各预算款项的支付、查询等工作。 本系统实现了某政府部门内部各预算单位之间的信息化通信，简化了工作环节， 提高了工作效率和准确度。 3 1 系统的需求分析 目前用户所使用的系统是单机版的，集中支付业务数据的传递是以报送软盘和报 表为基础，进行数据交换与处理，或采用电子邮件的方式来上报集中支付业务数据， 采用的c s 结构的软件作为支撑环境的，但这种方式有如下缺点： 夺不能满足用户对业务开展过程中相关业务数据的保密与安全的要求。 夺由于目前开展集中支付业务的预算单位和项目只是一小部分，其接收各级预 算单位上报的业务数据量较小，电子邮件的邮箱容量和传输速度尚能承受。 一旦开展业务的预算单位和项目增加后，这种方式将不能满足业务开展的需 求，并且操作人员会感觉操作起来非常不方便。 夺随着集中支付业务在该部门的各级预算单位的开展，涉及集中支付业务的数 据量势必会大量增加，而现有的人工操作在大数据量的情况下处理将会极大 的不便，而且准确率也将大大降低，同时需要增加人员来处理新增的业务数 据。 夺当前的系统不能满足单位对办公效率的要求，由于需要软盘投送业务数据或 者电子邮件，还需要操作员手工进行整理，这个过程的效率比较低。 基于上面的这些问题，用户需要把当前的单机版软件进行升级，以满足单位业务 1 3 北京邮电大学硕士论文：咆予政务集中支付系统的开发及数据仓库安全性研究 的斋求。 随着i n t e m e t 技术的快速发展，出现了浏览器服务器( b r o w s e r s e r v e r ) 系统， 在这种结构下，用户界面完全通过w w w 浏览器实现，只是处理少量事务逻辑。主 要事务逻辑在服务器端实现，并且根据服务器处理业务的层次划分，形成了所谓三层 或多层结构，此结构具有以下特点：分布式，可以随时随地进行业务处理；业务扩展 维护简单方便，只需要改变服务器，即实现所有用户的同步更新；开发简单，共享性 强。 针对原系统上述问题的存在以及当前计算机网络和i n t e r n e t 的发展，我们决定改 变系统的结构，把原来的单机版软件改变成b s 结构的软件体系结构。i n t e r n e t 的快 速发展为数据库应用系统提供了新的机会：构建一种以w e b 技术为中心的应用( 即 b s 结构应用) 。b s 模式如图3 1 所示。 图3 1b s 三层结构 系统结构的改变由单机版软件向网络平台的迁移，给系统的功能需求分析带 来了很多问题： 夺首先需要考虑在网络平台上，由于系统所处的环境复杂，只是单一的业务功能平 台不