（机械设计及理论专业论文）基于web的机械设计支持系统的研究与开发.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 i 万维网( w o r l dw i d ew e b ) ，通常简称w e b ，或w w w ，是i n t e r n e t 上的超文本查询系统。基于w e b 的信息发布和数据共享技术已经被 广泛应用于各行各业。机械产品开发过程中涉及大量共性基础信息， 方便、快捷的信息共享系统可以提高产品开发效率、降低产品开发 成本。文 本课题研究和开发了一个基于w e b 的机械设计支持系统。该系 统是一个交互性的w e b 应用程序，相当于一个网络版的机械设计手 册。用户可以利用该系统进行机械设计共性基础信息的查询，进行 网上公式计算，以及进行二维工程图和三维v r m l 模型的网上浏览。 本系统以w e b 为中心，采用t c p i p 、h t t p 为传输协议，客户 端通过浏览器，如i e 等，访问w e b 服务器以及与w e b 服务器相连 的后台数据库。本系统采用微软的i i s 为w e b 服务器，s q ls e r v e r 2 0 0 0 为后台数据库服务器。 ( a s p 因其具有效率高、开发与维护容易、安全性好等特点，而 被采用为系统的i n t e r n e t 接口技术。a s p 与数据库的接口则是通过 m i c r o s o f t 的a c t i v e x 数据对象a d o 实现的。a d 0 可以使服务器端 的脚本( v b s c r i p t ) 通过o d b c 存取和操纵数据库服务器的数据。又 本系统采用a u t o c a d 的免费a c t i v e x 图形浏览控件w h i p ! ，以 其专用的d w f 矢量文件格式，实现了二维工程图的网络发布。网上 产品三维信息的交流则采用了传输快、交互性好的v r m l 三维模型。 关键词万维网；。机械设计：数据库；活动服务器网页vv b 脚本； a c t i v e x 数据对象；虚拟现实造型语言 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 i 页 a b s t r a c t t h ew o r l dw i d ew e b ，c o m m o n l yc a l l e df o rs h o r tw e b ，o rw w w ，i s a h y p e r t e x tq u e r ys y s t e mo n i n t e r n e t i n f o r m a t i o np u b l i s h i n ga n dd a t as h a r i n g t e c h n o l o g yb a s e do nw e bi su s i n g i n m a n yf i e l d s ar a p i d ，c o n v e n i e n c e i n f o r m a t i o n s h a r i n gs y s t e m c a n i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o fm e c h a n i c a l p r o d u c td e v e l o p m e n t ，a n dc u td o w n i t sc o s t ，b e c a u s et h e r ei sag r e a td e a lo f g e n e r a lb a s i ci n f o r m a t i o ni n v o l v i n gi ni t am e c h a n i c a ld e s i g ns u p p o r t i n gs y s t e mb a s e do nw e bi sd i s c u s s e da n d d e v e l o p e di nt h i st a s k t h i ss y s t e mi sai n t e r a c t i o nw e ba p p l i c a t i o n ，a n di s s o m e t h i n gl i k eam e c h a n i c a ld e s i g nh a n d b o o k o fi n t e r n e tv e r s i o n u s e r sc a n r e f e rt ot h e s y s t e m t oo b t a i n g e n e r a l b a s i ci n f o r m a t i o n i n v o l v i n g i n m e c h a n i c a ld e s i g n ，c a l c u l a t et h ef o r m u l a s ，a n db r o w s et h e2 de n g i n e e r i n g d r a w i n g sa n d3 d v r m lm o d e l so n l i n e t h es y s t e mc e n t e r sa r o u n dw e b ，a n du s e st c p ip ，h t t pa si t sp r o t o c o l u s i n gb r o w s e r ss u c ha si e ，c l i e n tc a nv i s i tw e bs e r v e ra n dt h ec o n n e c t e d b a c kd a t a b a s es e r v e r t h em i c r o s o f t si i si se m p l o y e da sw e bs e r v e r ，a n d s q ls e r v e r2 0 0 0i su s e da sb a c kd a t a b a s es e r v e r a s pi s a d o p t e d a st h ei n t e r n e ti n t e r f a c e t e c h n o l o g y o ft h es y s t e m b e c a u s eo fi t s m a n ya d v a n t a g e ss u c ha se f f i c i e n t ，e a s yt od e v e l o pa n d m a i n t a i n ，a n dg o o do fs e c u r i t y t h ei n t e r f a c eo fa s pa n dd a t a b a s ei st h e a d oo f m i c r o s o f t y b s c r i p t o nw e bs e r v e rc a n s t o r e ，f e t c h ，a n d m a n i p u l a t ed a t ao nd a t a b a s es e r v e rt h r o u g ho d b cb yu s i n ga d o t h es y s t e me m p l o y st h ef r e ea c t i v e xg r a p h i c sc o n t r o lo fa u t o c a d ， w h i p ! ，a n di t ss p e c i a lv e c t o rd r a w i n gf i l ef o r m a to fd w f ，t op u b l i s ht h e2 d e n g i n e e r i n gd r a w i n g s t ot h ew e b b e c a u s eo ft h e i r a d v a n t a g e s o ff a s t t r a n s p o r t i n ga n di n t e r a c t i o n ，3 dv r m l m o d e l sa r eu s e dt oe x c h a n g et h e3 d i n f o r m a t i o no ft h ep r o d u c t so nt h ew e b k e y w o r d sw e b ；m e c h a n i c a ld e s i g n ；d a t a b a s e ；a s p ；v b s c r i p t ；a d o ； v r m l 乡 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 页 第1 章绪论 1 1 制造业与产品开发的网络化趋势 网络技术特别是i n t e r n e t i n t r a n e t 技术的迅速发展，正在给制造 业带来新的变化和重大影响。国际权威制造技术研究机构一一德国 f r a u n h o f e r 研究院院长h a n s j u r g e nw a r n e c k e 教授，在2 0 0 0 年上海 召开的第一届国际机械工程学术会议上作了的题为网络生产一一 制造业全球化的前景的报告，特别强调了网络生产在制造业发展 中的重大影响和作用。文献【2 】指出制造全球化、制造敏捷化、制造 网络化、制造虚拟化和制造绿色化是现代制造业的发展趋势，而制 造全球化、制造敏捷化和制造虚拟化均离不开制造网络化的支撑环 境，因此，可以说制造网络化是现代制造业发展的主要趋势之一。 文献【3 】、【4 】研究了先进制造技术a m t 与网络技术的结合。文献【5 】 在此基础上建议强调基于网络的先进制造技术( n a m t ： n e t w o r k b a s e da d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g y ) 这一概念，认为 n a m t 是经济全球化和信息革命时代的必然产物，是先进制造技术 a m t 和网络技术相结合的结果。该文中还提出了一种在计算机网络 技术和数据库技术支持下的包括管理和营销、产品设计开发、制造 过程和系统集成四大技术群的n a m t 的技术内容框架。 总之，在经济全球化和信息革命浪潮正深刻影响人类社会的经 济、科技方面的大背景下，网络技术正在成为国际经济发展的主要 支撑力量之一。基于网络技术的制造全球化正在影响，甚至某种程 度上正在改变现代制造业的竞争格局。我国已经加入w t o ，制造网 络化基础上的制造全球化带给我国的既是挑战，又是机遇。一方面， 发达国家利用网络化制造技术，快速开发新产品，迅速占领全球市 场，我国的一些企业在封闭打开后，其市场空间有可能迅速缩小。 而且制造网络化必将带来技术发展速度的加快，产品更新速度的加 快，因而我国制造业与发达国家的差距也有可能被拉大。但另一方 面，由于i n t e r n e t 等技术出现的时间不长，我国在n a m t 方面与发 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 页 达国家的差距还不大，如果能大力发展文献n a m t ，积极适应经济 全球化和制造业全球化的需要，就可能抓住机遇振兴我国的制造业。 1 2 基于网络的产品开发技术的研究现况 制造网络化中基于网络的产品设计与开发技术群的研究，主要 集中在以下几个方面： 1 产品开发并行工程与协同设计技术 并行工程( c e ：c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 是对产品及其相关过程 进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。协同设计是指为 了完成某一设计目标，由多个设计主体，通过一定的信息交换和相 互协同机制，分别以不同的设计任务共同完成这一设计目标p j 。 基于网络的并行工程和异地协同设计一直是国内外研究的重 点。例如文献【6 】认为，通过异地合作设计来组织异地设计资源，对 设计资源进行优化配置，可以缩短设计周期，提高设计质量和促进 创新设计；文献【7 】提出了基于w w w 的协同概念设计模型；文献【8 】 提出了一种支持产品和工艺设计的计算机协同工作( c s c w ： c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ) 系统模型；文献【9 】提出了 适应于协同设计的企业模式；文献【1 0 】分析了异地合作设计系统的结 构特点和工作流程；文献【1 l 】提出了一种基于i n t e r n e t 的产品异地并 行设计系统的体系结构，并对与主要不同于传统并行工程的有关 i n t e r n e t 接口、w e b 数据库接口以及网络信息发布等技术问题做了探 讨。文献【1 2 】提出了一个多层次、多用途的协同应用框架w e b 架构。 2 基于网络的c a d ，c a e ，c a p p ，c a m 技术及p d m 技术 产品开发的网络化使得各种在设计中已经广泛应用的计算机辅 助技术c a x ，也朝着网络化方向发展。文献 1 3 】讨论了基于w e b 的 协同设计c a d 。文献【1 4 】提出了符合我国国情的机床设计c a d c a e 信息集成系统方案，并分析讨论了组成系统的可视化查询模块、结 构化查询模块和数据库模块的具体设计和应用。 以网络通信方式实现企业间的数字化产品数据的交换是协同设 计中产品数据交换的必然选择，因此管理产品整个生命周期所有技 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 术数据的p d m 系统的网络化也成为一个研究热点。文献【1 5 l8 】讨 论了p d m 技术在协同设计、并行工程中的应用，以及基于网络的 p d m 体系结构、实现方法等。 3 基于网络的产品开发支持技术 基于网络的产品开发支持系统主要是为了实现设计资源的异地 共享。这方面的研究也很多，例如文献【1 9 】认为协同电子商务时代的 产品开发模式就是在新产品的开发中，如何通过互联网络技术，把 主、供应商企业、客户以产品为纽带联为一个跨区域的逻辑整体。 并提出发展如下支持技术： - 主、供应商企业在产品开发过程中的并行协同控制技术； 一基于e x t r a n e t 的企业间p d m 支持技术： 一网上三维零部件库与虚拟装配设计支持技术； 一产品数据通信、数据一致性保证、数据安全保证技术； _ 网上v r m l 图形浏览技术； _ 基于i n t e r n e t 的网络化设计知识库和设计支持专业网站的建 立等。 文献【5 】介绍的项目主页( p r o j e c th o m ep a g e ) 机制是一种采用 w e b 技术实现企业间信息集成与共享的一种有效方案。项目主页包 含可链接到各协作企业w e b 站点的超链接，从而以w e b 超链接机制 将产品协同设计过程中的各种信息集成为一个有机的整体。各协作 企业的开发人员通过w e b 浏览方式即可方便地获取自己所关心的各 种信息。 虚拟零件库是另一实现企业间信息共享的有效方式。美国著名 的c a d c a m c a e 服务提供商p t c 公司所属的i n p a r t 就是一个虚拟 零件库。它与著名机械零件生产厂商合作，收集它们的零件图纸及 相关文件，通过i n p a r t 向用户有偿发布。i n p a r t 目前已经收录超过 6 5 万个产品模型及1 3 0 0 万个技术规范文件。文献2 0 对我国发展虚 拟零件库进行了可行性方面的尝试。 文献【2 l 】提出将传统c a e 技术与i n t e r n e t 相结合，建立基于 i n t e r n e t 的远程制造分析服务系统，为远程用户提供机械产品设计、 分析环境。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 页 产品信息发布专业网站也是一种实现设计资源异地共享的重要 方式。随着我国网络技术的发展，越来越多的行业和企业选用w w w 作为它们发布产品信息的媒介。例如已投入使用的机械产品信息发 布系统就有中国机械零部件网、中国机械设备产品资源网、中国工 程机械网、中国机械电子商务网等和众多的企业产品信息发布网。 1 3 基于w e b 的机械设计支持系统 1 3 1 系统开发的目的 机械产品开发过程中涉及的各种信息可以归为两类：一类是产 品开发之前已存在的静态约束信息，如各种标准、规范、手册，企 业原有产品的设计资料，供应商的产品信息，竞争对手的产品信息， 企业的制造资源信息等：另一类是在产品开发过程中动态产生的各 种信息( 项目信息、设计、分析，检测结果等) 。第一类信息又可以 分为两类，一类是属于某企业或企业联盟的私有信息，一类是普遍 适用于广大设计人员的机械工业共性基础信息。 这些机械工业共性技术数据资料在以上各种信息中数量最大、 适用面最广。以前设计人员在查询这些信息时主要依赖各种机械设 计手册，机电产品名录等。这些书籍往往大而笨重，且价格昂贵。 例如文献【2 2 】共5 卷，4 4 篇，7 6 0 0 多页，近1 5 0 0 万字，价格6 3 0 元。 随着计算机技术的发展，及其在机械设计领域应用的日益广泛，光 盘版和软件版的机械设计手册开始出现。如机械科学研究院计算机 应用研究中心开发了机械设计与制造通用技术支持系统的系列光 盘。它汇集了设计技术数据资料、制造工艺数据资料、机械产品技 术信息等制造业通用技术资料共约2 4 万条记录。文献 2 3 1 从基础数 据的查阅、计算公式查阅与计算程序、机械设计方法与设计程序等 三个层次分析了机械设计手册软件的功能需求，提出了相应的软件 系统功能模块和系统框架。北京凯得兴业科贸有限公司和机械工业 出版社已经共同推出了机械设计手册r 1 0 ( 软件版) 。 随着i n t e r n e t 的迅猛发展，基于w e b 的信息发布和数据共享技 西南交通大学硕士研究生学位论文 第5 页 术已经被广泛应用于各行各业。万维网( w o r l dw i d ew e b ) ，通常简 称w e b ，或w w w ，是i n t e r n e t 上的超文本查询系统。w w w 最早由 位于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理实验室c e r n 所创建，它提供了一 种在i n t e r n e t 上以图形化形式共享信息的方法。w w w 以超文本标记 语言( h t m l ：h y p e r t e x t m a r k u pl a n g u a g e ) 和超文本传输协议( h t t p ： h y p e r t e x tt r a n s p o r t a t i o np r o t o c 0 1 ) 为基础，建立在客户机( 浏览器) j j l 务器模型基础上，能提供面向各种i n t e r n e t 服务的信息浏览要求， 有一致的用户界面。w w w 服务是一种集成服务，它有机地把文本、 图像、声音、视频等信息和f t p 、 r e l n e t 、m a i l 、n e w s 以及g o p h e r 等i n t e r n e t 服务连接在一起，实现了i n t e r n e t 资源的一体化。现在随 着各种接口技术的引入，w e b 页面也成为了网络数据库等系统的重 要人机界面。总的来说，w w w 的发展为i n t e r n e t 注入了活力，其强 大的功能使i n t e r n e t 用户大幅增加。w w w 已经逐渐成为人们信息的 主要来源，w e b 页面将是人们发布和收集信息的重要方式【2 4 1 。 本课题旨在研究与开发一个基于w e b 的机械设计支持系统。这 个系统相当于一个网络版的机械设计手册。系统开发完成后，发布 到i n t e r n e t 上，作为一个设计支持专业网站存在。设计人员只要通过 浏览器访问该网站，就可以进行机械设计共性数据信息的可视化查 询，进行公式计算，并浏览标准零件的二维工程图和三维v r m l 模 型等。 1 3 2 主要研究内容及意义 机械设计共性基础数据信息数量很大，如机械科学研究院计算 机应用技术中心开发的曾获国家科技进步二等奖的机械工业共性技 术数据库，就包含了机械设计基础数据、材料数据等约1 6 0 万数据 条目。要把这些信息都发布到网上，需要大量的人力和时间。因此 本课题的重点在于研究基于w e b 的机械设计支持系统的方案选择， 并讨论系统实现过程中涉及的一些关键技术，如a s p 、v b s c r i p t 、 a d o 、s q l 、o d b c 、v r m l 等。本课题还将完成系统各功能模块的 实例设计。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第6 页 本课题开发的基于w e b 的机械设计支持系统，可以最大限度地 实现机械设计共性基础信息的异地共享，提高产品开发效率a 而且 本系统的开发还将有助于在编程语言繁多，各种软件层出不穷的状 况下，探索一条简单、方便、高效地实现机械设计基础信息，以及 其他相关产品信息网上发布与查询的路径。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7 页 2 1 体系结构 第2 章系统方案 本系统以w e b 为中心，采用t c p i p 、h t t p 为传输协议，客户 端通过浏览器，如i n t e r n e te x p l o r e r 、n e t s c a p en a v i g t o r 等，访问w e b 服务器以及与w e b 服务器相连的后台数据库。这种模式突破了传统 的客户月1 i t 务器( c s ) 两层模式，它是一种三层结构的w e b 应用系 统，称之为b w d ( b r o w e r 、w e b 和d a t a b a s e ) 模式，如图2 - l 所示。 图2 1b s s3 层构架 2 2 系统的i n t e r n e t 接口方案 在i n t e r n e t 应用中，常用的接口方式有c g i 、a p i 、a s p 等【2 5 2 6 1 。 下面具体讨论它们之间的异同和优缺点，并从中确定适合本系统的 最佳接口方案。 2 2 1c g i 方式 通用网关接口c g i ( c o m m o ng e t a w a yi n t e r f a c e ) 是w e b 服务器与 外部应用程序之间的标准接口。c g i 是用来创建动态h t m l 的最早 方法之一。它定义了一套标准的参数格式和用于传递信息的环境变 量，用户可以用任何一种程序语言或脚本语言来编写c g i 程序。c g i 程序以进程方式运行，其作用主要是扩展w e b 服务器的功能，使之 能够执行一些w e b 服务器本身不能完成的任务，特别是对d b 的访 问。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第8 页 c g i 的工作流程如图2 2 所示。一个用户请求通过h t t p 协议传 递w e b 服务器，激活一个c g i 应用程序；c g i 应用程序将用户输入 的信息通过c g i 变量传给服务器上的应用程序，应用程序对d b 进 行s q l 操作：最后w e b 服务器把应用程序的处理结果以h t m l 文件 形式返回给用户，c g i 进程结束。 圈詈 图2 - 2c g i 工作流程图 c g i 方式有如下优点： 一c g i 是一个通用技术标准，当今几乎所有的w e b 服务器均支 持c g i 标准。 一c g i 开发工具丰富，可以用任意一种编程语言和脚本语言编 写，而且c g i 接口不受销售商的限制，独立性强。 但是c g i 的缺点也很明显： 一效率低、速度慢。这是c g i 最大的缺点。首先，c g i 程序与 服务器之间的通信属于进程通信方式，c g i 应用程序不能被多个用户 请求共享，一次只能处理一个用户请求。这样，每当有用户请求时， 即使与此请求对应的c g i 程序正在运行，w e b 服务器还是要激活一 个新的c g i 程序。当并行的相同请求数量增多时，w e b 服务器为每 个请求建立的进程会占用大量系统资源，降低了系统性能。其次， c g i 程序不能保持数据库连接，每次运行时都要打开和关闭数据库连 接，导致速度减慢，效率低下。 一可移植性差。c g i 方式的数据库连接，只能针对具体的数据 库，当要修改d b 的结构或增加数据库时，程序改动量很大，灵活性 差，维护困难。 _ 编程复杂。编写c g i 程序必须了解c g i 规范、h t t p 协议和 w e b 服务器的运行原理。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第9 页 2 2 2a p i 方式 针对c g i 速度慢、效率低等缺点，一些厂商提出了基于各自服 务器的专用应用程序接口a p i 。其中最常见的是微软提供的i s a p i ( i n t e r n e ts e r v e ra p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ) 和用于n e t s c a p e 服 务器的n s a p i 。基于a p i 的用户应用可实现c g i 的全部功能。其作 用与c g i 类似，也是为了扩展服务器的功能。但其运行机制与c g i 不同，a p i 以线程方式运行。 a p i 方式的工作原理是：在服务器启动时，w e b 服务器设置提供 了指向这些a p i 应用的通用接口，在首次被请求时，a p i 应用被调入 内存，执行完毕后，并不马上消失，而是继续驻留在内存中，与w e b 服务器处于同一系统空间，当下一次被请求时，w e b 服务器只是运 行驻留在内存中的相应的a p i 应用。这样避免了c g i 程序每次请求 都要重新启动进程和相当耗时的进程间通信及与数据库的连接，并 且可以在一个a p i 应用里设置多个用户请求处理函数。因此，系统 的效率及速度比c g i 快得多。 a p i 方式的优点有： 一其线程运行方式，占用资源少，运行效率高。 _ 由于与w e b 服务器处于同一地址空间，a p i 应用跟w e b 服务 器的结合更加紧密。 - 支持数据库事务处理。 a p i 方式的缺点在于： 一可移植性差，只能运行于自己专有的w e b 服务器上。 一编程极为复杂，需要进行仔细缜密的代码分析测试。编程人 员不仅要懂得全部c g i 知识，还要熟悉a p i 、面向对象编程及操作 系统方面的知识。 一a p i 与w e b 服务器处于同一地址空间也有不利的一面，服务 器端程序的一个违规操作有可能导致信息丢失或泄密等严重后果。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第10 页 2 2 3a s p 方式 活动服务器网页a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 是微软公司基于 a c t i v e x 技术的一个w e b 服务器端的开发和运行环境【2 7 1 。a s p 属于 服务器端技术，直接建立在w e b 服务器中，并且作为w e b 服务器的 一个服务运行，支持多用户，多线程。a s p 可以直接将可执行的s c r i p t 嵌入到h t m l 文件中，h t m l 开发和s c r i p t 开发可以在同一过程就 可完成。a s p 后台可以与s q ls e r v e r 等数据库连接，只需编写很少 的代码，就可在页面上实现一系列访库操作。与其他客户端( 浏览 器) 实现动态性的技术如j a v aa p p l e t 、a c t i v ec o n t r o l e 、j a v a s c r i p t 等不同，一个a s p 页面既可包含客户端脚本，又可包含服务器端脚 本。a s p 的工作原理如图2 3 所示。 团 图2 3a s p 工作原理 当浏览器通过h t t p 协议向w e b 服务器申请一个由a s p 定义的 页面时，w e b 服务器响应h t t p 请求，用a s p 引擎解释被申请文件。 当遇到a s p 脚本命令时，a s p 引擎调用相应的脚本引擎( 脚本引擎 以组件的形式驻留在w e b 服务器上) 进行处理。a s p 提供两种脚本 引擎，即v b s c r i p t 引擎和j s c r i p t 引擎，若要用别的脚本语言，需要 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 1 页 在w e b 服务器上另外安装相应的脚本引擎。当遇到基于c o m 标准的 组件( 组件本身是经过编译的二进制码) 时，a s p 引擎启动相应的 组件完成指定的功能。若a s p 文件含有访问数据库的请求，a s p 内 置组件a d o 通过o d b c 与数据库连接，对数据库进行访问，并将访 问结果返回w e b 服务器。a s p 引擎将脚本和组件的运行结果生成相 应的h t m l 语法成分，与文件中原有的文本和h t m l 标记一起组成 标准的h t m l 页面送至客户端浏览器。 a s p 接口具有如下特点： _ 不需要编译。a s p 文件无须经过编译或关联外部应用程序即 可直接在服务器端运行。 一纯文本格式。w e b 应用程序如果依赖于编译代码和注册过的 a c t i v e x 对象，则会难于维护和升级。a s p 代码不需注册，既可以用 普通的文本编辑器进行设计，又利于远程维护。 _ 针对非编程人员。a s p 应用程序通常较小，编程容易，对编 程人员要求低。 - 与潮览器无关。客户端只要使用一般可运行h t m l 的浏览器， 就能浏览到用a s p 所设计的主页内容，因为脚本语言只是在服务器 端运行。 一面向对象。a s p 的脚本语言如v b s c r i p t 、j s c r i p t 都是面向对 象的开发语言。 一扩充服务器功能。通过调用a c t i v e x 服务器组件，增加a s p 的功能，可用v b 、j a v a 、v c 等开发工具进行组件的设计。 _ 可扩充脚本语言。a s p 除了使用v b s e r i p t 、j s c r i p t 之外，只 要能提供相应的脚本引擎，它同样能识别其他的脚本语言。 一源代码的保密性。传到客户端的页面都是经过服务器解释并 执行的结果，a s p 代码在客户端是无法查看的。 一可访问非关系型数据库。 当然，a s p 也有其局限性。其缺点主要在于只能在w i n d o w s 支 持下的w e b 服务器上运行，且a s p 程序是解释型语言编写的，运行 速度相对比较慢。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第12 页 2 2 4 接口方案选择 通过对以上i n t e r n e t 接口方案的详细分析，我们可以对它们进行 统一比较，得到如表2 1 所示的比较表： 表2 1 各种i n t e r n e t 接口方案的比较 c g ia p ia s p 编程复杂度复杂极为复杂简单 编程语言任何编程语言c 、c ”、v c脚本语言 及脚本语言 编程人员要求高很高低 开发难度较大大简单 开发时间长中等中等 可维护性难难较易 可移植性差差较好 效率低高一般 平台相关性相关相关相关 安全性差好较好 与h t m l 结合度不紧密不紧密紧密 数据库事务机制不支持支持支持 可访问数据类型关系型d b关系型d b任何类型 比较三者的技术特点，显然a s p 处理w e b 请求和访问的效率最 高，且具有开发、维护容易，安全性较好等特点。a s p 因此在基于 网络的管理信息系统、电子商务系统、远程教育系统，以及与机械 设计相关的机械产品异地协同开发系统、机械产品信息发布系统等 领域得到了广泛应用【2 扣3 1 1 。鉴于上述原因，本系统采用a s p 作为 i n t e r n e t 接口方案。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 2 3w e b 数据库的存取机制 a s p 与关系型数据库的主要接口是通过m i c r o s o f t 的a c t i v e x 数据对象a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 。a d o 最早是在i i s 中引入的， 用a d o 可以使服务器的脚本通过0 d b c 存取和操纵数据库服务器的数 据【3 2 34 1 。 2 3 1o d b c 开放数据系统连接o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 是 m i c r o s o f t 公司开发的一套调用层应用程序接口。它是m i c r o s o f t 公司 w i n d o w s 开放系统架构w o s a ( w i n d o w s o p e ns y s t e ma r c h i t e c t u r e ) 的组成部分。 o d b c 定义了标准的应用程序接口a p i ，可以访问各种关系数据 库。o d b c 结构包括四个组件：应用程序、驱动管理器、驱动程序 和数据源。这四个组件之间的关系如图2 - 4 所示。 图2 - 3o d b c 组件关系 现在，微软、第三方软件开发商和终端客户大都支持o d b c 。微 软公司已经实现了相当数量的o d b c 数据源，如0 r a c l e 、s q ls e r v e r 、 a c c e s s 、v is u a l f o x p r o 等。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第14 页 2 3 2a d o a d o 是数据访问对象d a o ( d a t aa c c e s so b j e c t ) 和远程数据对 象r d o ( r e m o t ed a t ao b j e c t ) 的后继产物，它扩展了d a o 和r d o 所 使用的对象模型，这意味着它包含较少的对象、更多的属性、方法 ( 和参数) 以及事件。 a d o 组件又称为数据库访问组件，一共提供了以下7 种对象： 一c o n n e c t i o n 对象：表示建立一个数据源的连接。 一r e c o r d s e t 对象：表示由数据库或命令的结果产生的全部的 结果集。 一f i e l d 对象：表示一般数据类型的字段。 一c o m m a n d 对象：定义对数据源进行操作的命令。 p a r a m e t e r 对象：表示c o m m a n d 对象的参数。 一p r o p e r t y 对象：表示由数据提供源定义a d o 对象的动态特性。 一e r r o r 对象：提供属于数据访问错误的细节。 使用a d o 对象可以建立和管理数据库的连接，按数据库服务器 的要求获取数据，执行更新、删除、添加数据，获取o d b c 的错误信 息等。 a d o 对象模型如图2 - 4 ( a ) 所示，其中c o n n e c t i o n 、c o m m a n d 、 r e c o r d s e t 和f i e l d 对象都有一个p r o p e r t i e s 集合，如图2 4 ( b ) 所示。 a d o 是为m ic r o s 0 f t 最新和最强大的数据访问访问范例o l e d b ( o b j e c t l j n k j n ga n de m b e d dj n gd a t a b a s e ，对象链接与嵌入数据 库) 设计的，是一个便于使用的应用程序接口。o l e d b 为任何数据源 提供了高性能的访问，这些数据源包括关系型和非关系型数据库、 电子邮件、文件系统、文本和图形、自定义业务对象等等。此外， a d o 基于a c t i v e x 标准，因此它的扩展性很强，适应于i n t e r r l e t 上 的应用。a d o 在i n t e r n e t 方案中使用最少的网络流量，并且在前端 和数据源之间使用最少的层数，可以提供轻量的、高性能的接口。 同时，a d o 使用了与9 a o 和r d o 相似的约定和特性，简化的语义使它 更易于学习。 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 ( a ) 图2 - 4a d o 对象模型及属性 ( b ) 总之，a d o 具有简单易用、高速、占用资源少等优点，是微软的 最新一代数据库连接技术。a s p + a d o 已经成为微软最具吸引力的基 于数据库的网络应用程序的解决方案。 2 4 系统内容组织结构 系统内容采用层次结构方法，图2 - 5 所示的是前三层的部分内 容。 图2 - 5 系统内容层次结构 西南交通大学硕士研究生学位论文 第16 页 2 5 系统开发环境 2 5 1w e b 服务器 a s p 是服务器端的开发环境，而且只能在w i n d o w s 支持的w e b 服务器上运行。微软公司的1 1 s 和p w s 服务器是开发a s p 应用程序 的最常见选择。 i n t e r n e t 信息服务器i i s ( i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ) 目前已占有 w e b 服务器市场的大约4 0 ，考虑到i n t r a n e t 使用的w e b 服务器， 则这个比例可能提高到6 0 8 0 。因此若基于i i s 进行a s p 开发， 意味着你的应用程序不用做任何修改，就可以在全世界近一半以上 的w e b 服务器上运行。 i i s 一般与w i n d o w sn t 集成，可提供h t t p 、f t p 以及n n t p 服务。w i n d o w s2 0 0 0 中的i i s5 还可提供s m p t 服务 3 5 1 。i i s 的主要 特点如下： - 提供a s p 解释器及调试工具。 - 支持登录与口令安全性和w i n d o w sn t 2 0 0 0 集成安全性。 提供内容访问，直接与w i n d o w s 注册表集成。 提供c o m 接口。 - 具有图形化管理界面m m c ( m i c r o s o f tm a n a g e m e n tc o n s o l e ) ， 提供方便的站点管理和个用于不同网络管理的框架。 一包含事务处理系统m t s ( m i c r o s o f t t r a n s a c t i o ns e r v e r ) ，可开 发、调度和管理分布的服务器程序。 个人w e b 服务器p w s ( p e r s o n a lw e bs e r v e r ) 是应用于w i n d o w s 9 5 9 8 的i i s 简化版。它功能较少，但也免费提供a s p ，基本满足一 般站点的创建要求。项目开发人员可以先期在花费小、系统要求较 低的p w s 上开发a s p 应用程序，最后再将其移植到i i s 上，进行复 杂的站点安全性等设置。 此外，如果使用的操作系统是w i n d o w sn tw o r k s t a t i o n ，也可以 用另一个简单版本的w e b 服务器p e e rw e bs e r v i c e s 进行a s p 应用程 序的开发。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第17 页 2 5 2w e b 开发工具 虽然h t m l 和a s p 都是纯文本格式，不依赖于任何特定开发环 境，但如果能使用f r o n t p a g e 、d r e a m w e a v e r 、v i s u a li n t e r d e v 等开 发工具，可以大大提高工作效率，省掉很多烦琐代码的编写。本系 统中的静态页面大多采用f r o n t p a g e2 0 0 0 制作，而a s p 脚本则采用 v i s u a li n t e r d e v6 0 编写。 1 f r o n t p a g e2 0 0 0 f r o n t p a g e2 0 0 0 是微软公司推出的一套“所见及所得”( w h a ty o u s e ei sw h a ty o ug e t ) 网页编辑工具 3 6 1 。它能用视觉化的方式编辑文 字、图片、表单等元件，无需编程，通过简单的鼠标拖动即可完成 十分专业的网页制作，集易用性、创新的图像处理工具和设计助手 于一体，并与m i c r o s o f to m c e 家族的其他应用程序紧密集成，从而 为创建和管理极具专业水准的w e b 站点提供了完善的解决方案。 f r o n t p a g ee d i t o r 是视觉化的编辑工具，它提供n o r m a l 、h t m l 和p r e v i e w 三种模式。在n o r m a l 模式下可以用选单命令或插入元件 的方式，像搭积木一样创作w e b 页面；在h t m l 模式下，可以看到 页面的h t m l 代码，可以编辑这些代码，精确地实现w e b 页面：在 p r e v i e w 模式下，可以随时预览当前页面的效果。 2 。v i s u a li n t e r d e v6 。0 v i s u a li n t e r d e v6 0 是m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o6 0 的组件之一， 是供w e b 开发者快速建立动态的，数据库驱动的w e b 应用程序的超 强开发工具。它不仅提供可视化的w e b 开发平台，而且内置了强大 的w e b 数据库工具，是开发a s p 应用程序的最佳选择t 3 7 , 3 8 。 v i s u a li n t e r d e v6 0 提供了一个集成开发环境i d e ，支持一个简 单或复杂w e b 应用程序的整个开发期的活动。其主要的功能与特征 如下： 一网站设计。开发者可以用网站设计其快速开发一系列网页， 并建立它们之间的链接。还可以应用主题( t h e m e ) 和布局( l a y o u t ) ， 为网站定义一致的外观和链接。 _ 网页设计。内置网页编辑器提供与f r o n t p a g e 相似的d e s i g n 、 西南交通大学硕士研究生学位论文 第18 页 s o u r c e 和q u i c k 三种视图，分别用于图形化网页设计、h t m l 及a s p 源代码编辑和快速浏览。源代码输入过程中，语句完成工具会显示 可能的方法和属性，可以提高工作效率，减少错误。i d e 中的工具箱 ( t o