（计算机应用技术专业论文）组件技术及在电话缴费系统的应用研究.pdf

摘要 组l 牛埘象模型( c o m ) 是m i c r o s o f t 为实现应用软件的集成而制定 的规范，现已成为w i n d o w s 应用开发的事实上f | 勺标准。本文深入的研 究了c o m 技术并在实际的系统中船以应用。 本文首先分绍了瑷碜 究系统的强标_ 秘经务，著裁据系统郛秀发技 术的特点提出了广泛采用的c o m 技术和方法。其次，分析了组件及中 闽件授术在国内外的发展状况，以及组件和中间件技术的优、缺点， 并在系统中态分剩嚣l 英优点，提态开发效率。 然后，分析了三层体系模型及其优点，讨论了c o m 组件对象及其 接口的实现的理论蕊础，随后又讲述了c o m 组件的客户程序和服务器 程痔实现静瑷论依据。 最后，在三层体系模型的思想基础上，提出了具有四层体系结物 的实际应用系统，并说明了应用系统采用四层结构的优势。探讨了运 用c o m 组件设计方法中涉及的组件接口、组俘粒度及包容和聚合方法， 势论述了系绞本身攫供黪o l 。ed 8 a 技术，羹提出设计基已的数攥 访问组件进行统一数据访问。此外，还阐述了威用系统由于采用了新 技术所带来的优点。 本系统静程序编弱采莠lv c + + 6 遴嚣设诗实现，势袋爱先遴熬中润 件、组件技术的思想，使擞个系统的可伸缩性、可维护性得到很大的 提高。 关键逊：c 删、组彳学、接口、绞一数据访趣 c o m p o n e n tt e c h n i q u e a n d i t sa p p l i c a t i o ni nt e l e e o mc h a r g i n gs y s t e m a b s 筝r a c t t h isp a p e ra n a l y z e st h et e c h n o l o g i c a lo fc o ma n di t su s a g e i na n a p p l i c a t i 0 1 1 s y s t e m f i r s t l y ，t h er e q u i r e m e n t s a n dt a s k so ft h ea p p l i c a t i o n s o f t w a r ea r ei n t r o d u c e d ，a n dc o m p o n e n tt e c h n i q u e sa n dm e t h o d s a r em a d ef o r t ha c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e ro ft h ea p p i c a t i o n m o r e o v e r j t h ep a p e ra n a l y z e st h ed e v e l o p m e n to fc o m p o n e n t a n dm i d d l e w a r et e c h n i q u e sa th o m ea n da b r o a d 。t h es y s t e mm a k e s g o o du s e o fc o m sm e r it st og e te f f i c i e n td e v e l o p m e n t f u r t h e r m o r e ，t h i sp a p e re x p l a i n s t h et h r e e t i e rm o d e l s y s t e ma n d it sm e r i t s t h e l l ，t h et h e o r i e so fc o mo b j e c ta n d i n t e r f a c ea r ei l l u s t r a t e d a n dt h e nt h et h e o r i e sf o re l i e n t p r o g r a ma n ds e r v e rp r o g r a mo f a tl a s t f o u r ti e rm o d e lo f c o mc o m p o n e n ta r en a r r a t e d t h ea p p l i c a t i o ni sp u tf o r t ho n t h eb a s i so ft h r e e - t i e rm o d e ls y s t e m 。a n dt h ea d v a n t a g e so ft h e f o u r - t i e rm o d e la r ei i l u s t r a t e d c o m p o n e n t d iv i s i o na n dt h e a 1 s o ，t h ec o m p o n e n ti n t e r f a c e ， m e t h o d so f c o n t a i n m e n ta n d a g g r e g a t i o n a r ed e f i n e d ，a n dt h e n ，o l ed b a d oa r ee x p l a i n e da n d ac o mc o m p o n e n to fa c c e s s i n gd a t a b a s ei sd e s i g n e dt oa c c e s s d a t a b a s eu n i f o r m l y b e s i d e s ，t h ea p p l i c a t i o n h a ss u c h a d v a n t a g e sj u s tb e c a u s eo fu s i n gn e wt e c h n i q u e sa n dm e t h o d s 。 k e y w o r d s ：c o m ，c o m p o n e n t ，i n t e r f a c e ，u n i f o r m e dd a t a a c c e s s i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在母师指导卜j 进行的研究工作 及取得的研究戚采。尽我掰知，除了文中特剐船v j , 标注和致谢的穗 方终，论文中不包含矮健人已经发表或撰写过的磺究贼果，也不包 含为获得石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一闻工作的同意对本研究所做的任何贡献均已在沦文中作了明 确懿谠骥荠表示了谢意。 签名：圣鍪塞弓每弓男。弱 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电予版，允许论文被查阅和借阅； 学校霹淤公毒论文豹金部或舔努内容，莓娃采臻影鼙、缩印或其麓 复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 夏避杰夏逖度 瓤砬址 鼬；每 母j 零 毒鹫 岁月 矗爨 口日 石油人学( 华乐) 硕士论文第t 章前言 第1 章前言 本磺毽为了解决电癌蠲户缴缡邀话费的勰蹶嚣开发。 要解决电信用户缴纳电话费的问题有三种方式：购买成晶软件： 购买中间件产品，然后自己进行简单的开发；自己开发应用系统。由 于现有载 争中没有熊够完全满足霪求瓣，霆焉不缱逶过这秘方式去簿 决。中间件产品由于价格昂贵，比较适合于大泌的企业、事业单位， 而对于县乡级的电信局显然难以负担这些费用。所以该项目只能采取 叁己开发。 该系统需要解决的问题主要有： ( 1 ) 完成电话缴赞业务 ( 2 ) 蠢谗毫话费髑窝缀费渣况 ( 3 ) 用充值卡通过电话为“缴赞卡”充值 ( 4 ) 幽于该系统采用s q ls e r v e r 数据库，丽电信局现用的个应 奔l 系统麓豹是s y b a s e 数据痒，希鏊嚣个蒙掭瘁中的数据豁够交互访 问，因而需要解决访问异构数据库的问题。 该鬈绕需要鳃决的阍题主要鸯： ( 1 ) 采用何； 申体系模鳌 ( 2 ) 采用何种技术 ( 3 ) 如何进行系统模型分毒厅 ( 4 ) 如何访闯辩构数据库等。 j 涵丈学f 华东) 硬十论文第2 章研究豹目麓和意义 第2 章研究的目的和意义 2 系统暌袋究的阍越漫主要囊标 本项目为了解决电信掰户缴纳电活费的问题丽开发。该系统需要实 现的主要功能体现在用户的功能、业务层功能和数据访问功能的实 魏。 ( 1 ) 用户的功能：用户可以通过两种方式完成电话的缴费：拨打 电信局提供的“缴费号码”或携带“缴赞卡”去电信局的缴费点缴费； 逶过在尉专壤土藏专：魄售爰户哥戮麓买电售鼹发行夔“缴费充毽专” 可以通过电话为“缴费卡”充值。 ( 2 ) 业势层主要功熊：通过语音卡实现的查询功能；查询本话机 所在张户本月帮嚣蔻个月酶宅话费瓣；查询话蘩缴费卡豹余额；用户 可以通过语音提示更改密码，和进行余额转移；该付费卡可以进行充 值。 ( 3 ) 鼗据访闯功靛：实嚣鼹s q ls e r v e r 数攥疼酶访离及丽时对另 个应用系统的s y b a s e 数据库进行访问。 该系统鬻要解决的阀题主要有：电信用户可以邋过拨打本系统专用 的服务电话，根据语鸯鼹示完成电话缴费韭务，皴横据语音掇示鸯诲 电话费用和缴费情况；电信用户可以购买电信局发行的“缴费究值卡” 并可通过魄话为“缴费卡”充篷；幽予系统采爆s o ls e r v e r 数据库， 另一个应用系统用的是s y b a s e 数据库，因而需甏解决访问舜构数据 库的问题。 越系统熬开发要求：出于本系绞辍豹是磐决亵邀慧嚣缴费患鞍远 的电信用户缴费难的问题，从而决窳了此系统要考虑的第一个因素是 2 石油大学( 华东獗士沦文 第2 章研究的强鹃帮意义 “方便性”。其次，电话交费系统关系到直接的愈钱利益，所以说安 全性也要得到较高的保障。所以第二个凶素就是“安全性”。 “安全洼”帮“方键性”著存要成为系统懿第一太特 歪。 安全性，让我们唐接想到的是骚求有真实身份确认的功能。但是 如果在创建用户卡，还有给用户卡充值的时候都要用户跑去媳信局， 藏有失方蠖缝。 方便性，让我们直接想到的是像i c 电话卡一样以固定额的形式发 放出售，但是这样子就的不到安全的确认。在瓣卡的时候得不到身份 确认。因此这样子会裔失安全性。 要解决这个问题，提出发行两张卡的办法，一张叫用户交赞卡， 另一张删充篷卡。 其中用户交费卡是腭户拨打缴费遥话进幸亍缴费时使用的卡。这是 经过身份详细登记眉获得的卡，在这里面可以阁充值卡对其进行充 值。 而充德卡用来给上面的用户付赞卡进行充值，此卡不需瑟任何身 份信息。该卡由电信部门发放，电信用户可以在代理销售点购买充值 卡，懿越一寒就可以蔑蹶至i “安全憋”囊“方蠖馁”。 此外，系统要求鼠有较好的扩展性，因为随着电信业务的迅速发 展，其备种业务功能将不时的发生些变动。为顺应这种要求，我们 考瘗运髑缀舞援零秘方法薅交费粒掰有赘事务霉成组 孛，在以螽兹扩 展中可以不用更新整个系统，而只鼹改中间层的某些组件的k 务功能 就可以完成系统的升级和维护了。 2 。2 系统采用戆技零鞫方法 随着计算机迅速发展，计算机技术也发生着革命性的变化。从硬 3 石油大学( 牮末) 硕士论文第2 章研究的目的帮意义 件技术看，c p u 速度越来越高，处理能力越来越强；从软件披术看， 应用程序的规模不断扩大，特别是i n t e r n e t 及w w w 的出现，使计算 褪豹应臻藏溺更为广澜，诲多应嗣程序嚣在网络环境匏要撬平台上运 行。这一切都对新一代的软件开发提出了新的需求。在这种分却异构 环境中，邋常存在多种硬件系统平台( 如p c ，工作站，小型机等) ，在 这些硬 串平台上又存在各萃辛各样麓系统较 孛( 藤不蘑兹搡彳乍系统、数 据库、语苦编译器等) ，以及多种风格各异的用户界面，这些硬件系 统平台还可能采用不同煦网络协议和阙络体系结构连接。如何恕这些 系统集成怒米并开发耨瓣应用是一个痒常现实丽困难静弼逶。 组件和中间件技术为解决这个难题提供了新的思路和方法。组件 的思想则瓣多的从建模本身发展到对款 牛生产的考虑，即组件可以在 应用领域的软件生产中作为“零件”纳入新的体系中被重用。而中间 件从本质上是对分布式_ 陂用的抽象，因而抛开了与应用相关的业务逻 辑的缯节，应翅系统在中越 孛提供的环境中可以燮始迪集中予业务逻 辑上，并以组件化的形式存在，最终自然而然地在异构环境中实现良 好的协同工作。 组件怒一耱蓑港匏较搏设计愚想，莱翊组 孛开发藏努稼攒辍木一 样来组装软件系统。级件是具有某种特定功能的软件模块，它几乎可 以完成任何任务。 霹予痣溪较磐夔焉户耪矛发入鬃米滋，逡 譬嚣发麴长楚在予复蠲 性、可靠憾、互用性和诗丁移植性。 在如何编制组件的技术规范方面出现了三大阵营：微软公司的组 俘对象模黧( c o m ) 、s u n 瓣e n t e r p r i s ej a v ab e a n 秘多厂巍贾雩象管理 集团( o m g ) 的公共对浆请求中介结构( c o r b a ) 。这三个标准的目标 4 石漕大学( 馨东) 硕士论文 繁2 章研究的强的帮意义 都是让开发人员生成带有标准接口的组件，这蟥组件可“装配”起来， 生成应用程序，而不昝这些组件位于何处、是幽准没计的。这些标准 帮极大攮 嚣避了缰俘对象及中阉辱孛鼓零静发震，在嚣 l f 貔裔鼗获终中， 微软公司的c o m 的应用更为广泛。 组件茅中间件技术不但可以提麓软件开发遮艘。而且可以湿著地 提高软锋鹰茧，更重要静是考虑黧在较释开发懿设诗过程中，将组斧 对象的功能与实现彻底的分离，从而有效的实现了组件的重用，更有 刹于优化系统，提高开发效率。 在研究静系统中也楚遵循了广泛应用酶c o m 矮范，荠采瘸v e 语 言进行代码设计。 2 。3 系统采用豹模型 传绫昭管理信息系统( m i s ) 开发采用客户露陵务器( c s ) 模式， 从体系结构上讲，一般采用两层结构，即应用( 客户层) 和数据服务 层。客户端( 瘟嗣瑟) 提供用户摄俸器西，接受数撂输入，彝数据鞭 务层发出数据请求并撩受返回的数据结果，根据渡务逻辑进行相关的 运算，向塔户显示相必信息；数据服务层接受客户端的数据请求，做 攘关数据处理，著萼冬数援集或数据娥遴返嚣客户蠛。 在c s 模式的两臌体系中，随潜客户机增多，访问量和数据传输 量都相应增加，为解决相应的瓶颈以及出于安全因素等方面的考虑， 鬻豢会缡譬一些照务逻辑及存蘧过稳菝在客户壤( 这黪疲瑟谖豹“器 客户”) 或数据库端( 形成了“胖服务器”) 。在两层结构中，如果把 业务逻辑放在客户端，则往往使客户端变得笨重；如果把业努逻辑放 在骚务器鲻，瑟往茬赡滋在数搽疼系统中实凌复杂静应露逶辑。 随着数据库应用规模的扩大，传统的c s 模式日益显示出它的弊 石油大学( 华东) 颈士论文第2 辈谤究的毯豹鞠意义 端来，这主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 执行效率无法满足日益膨胀的客户需求。c s 结构中的客户 数量受裂一定豹限割，一般纛言，毒客户数量裹数卡令攀鸯l 至l 凡善令 时，系统的执行效率便开始显著下降，主要原因鼹大量的数据库并发 连接消耗了宝贵的数据库资源，而这种连接往往使用率非常低。 ( 2 ) 应雳软斧酶维护成本较大。在c s 靛体系结穆中，随着系统 规模的扩大，如果对软件系统进行升级，势必要对客户机或服务器整 个进行升级，这必然会增加软件成本。另夕 ，随饕应用需求的变化， 整个系统诡缺乏灵活往。 ( 3 ) 大规模的应用系统在负载平衡能力上显得力不从心。凰然目 前多数数攒痒系统都支持分布式应爆，但仍然需翳客户端的瘟爝寒实 现负载的均衡。当数摇霹的连接成为系统的负担时，负载平衡髓力就 显得非常必要了。 上述c s 模式结构熬缺点在三矮浏览器，鼹务器( b s ) 模式中都 会得到比较好的解决。此夕 ，b s 模式结构还具有以下几个优羚： ( 1 ) 裙户端属于瘦客户模式。从应用推广的角度看，瘦客户意味 羞无震在襄户臻送行复杂匏安装窝鬣藿，大大减轻了软l 孛楚弱赣翡受 担。 ( 2 ) b s 模式结构可以实现更好的安全性。对于大多数数据库应 爰寒瀵，系统豹安全瞧郡鼗藏在提纛黉豹位萋上。b s 蘩筏戆实现分 布式安全傺理机制，不仪使系统的数据得到更加安全的保护，也使系 统的应用软件得到保护，因为软件的关键部分都集中在中间层。 ( 3 ) b s 模式可滋部分懿滔除数精库藏颈。藏然数据瘁鹃并发度 不能无限鹰的提高，但b s 结构中可以通过增加中间层的并发度、分 5 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章研究的目的和意义 解数据库承担的计算任务、共享数据库连接等措施来降低数据库的负 荷，从而提高数据库系统的效率。 在研究的系统中，客户端是电话机或刷卡机，其功能简单，属于 典型的瘦客户型，并且，该系统的客户数量不确定，因此，采用b s 模式的三层体系结构能有效的解决系统中的这些问题。 在三层结构应用体系将业务逻辑放在应用服务层，应用服务层接 受客户机的业务请求，根据请求访问数据库，做相关处理，将处理结 果返回客户机。应用服务层从物理上和逻辑上都可以独立出来，客户 机( 层) 不直接访问数据库服务器，而是访问应用服务器。客户层发 出的不再是数据请求而是业务( 事务) 请求。 本系统的模型如图2 1 所示 表示层( 剧户界面) 商业规则层( 有状态对象) 数据服务层( 无状态对象) 数据库访问api ( a do ) sybasesqlserv er 图2 1 石油大学( 华东) 硕士论文 第3 章国内外研究现状 第3 章国内外研究现状 3 1 组件的发展现状 网络计算带领软件产业进入了一个新的时代。以电子商务为代表 的技术潮流正将大到企业计算、小到个人数字代理的各种应用，在世 界范围内联结起来，软件制造业正面临着一些新的课题，如复杂的分 布环境、灵活的应用模式、广泛的包容性等，传统的软件设计思想已 远远不够。 在这一背景下，组件技术应运而生，并逐渐炙手可热。不同于o o 技术强调对个体的抽象，组件则更推广了对象封装的内涵，侧重于复 杂系统中组成部分的协调关系，强调实体在环境中的存在形式，形成 一个专门的技术领域。 组件技术的研究开始于八十年代末，经过十几年的发展，逐渐形 成了较为完整的组件对象技术体系。 组件对象技术是c s 计算模式和面向对象技术的结合与发展。目 前，组件技术规范分为三大类：一是由微软推出的c o m d c o m ，二是 s u n 公司的j a v a b e a n ，三是对象管理集团( o m g ) 的c o r b a 。 ( 1 ) c o m d c o m 微软推出的分布式模型c o m d c o m 主要是为不同网络环境中的组 件对象提供交互的标准。由于w i n d o w s 系统中或多或少的使用了内建 的c o m 支持，这使得w i n d o w s 环境下c o m d c o m 成为一个分布式组件 标准的强有力的竞争者。 ( 2 ) j a v a b e a n 虽然s u n 公司的j a v a 是相对较新的事物，但是它所支持的平台无 石油大学f 华东) 硕七论文 第3 章国内外研究现状 关性、安全性和面向对象特性却获得了广泛的认同。遵循这个标准， 人们可以很容易的创建j a v a 的分布式应用程序。 ( 3 ) c o r b a c o r b a 是最早出现的分布式模型，其主要目标是解决面向对象的 异构应用之间的互操作问题，并提供分布式模型所需的其它服务。o r b ( 对象请求代理) 是c o r b a 平台的核心，它用于屏蔽与底层平台有关 的细节，c o r b a 对象通过o r b 进行交互。 c o m 在操作系统级兼容，即在w i n d o w s 平台下运行，支持w i n d o w s 平台下的各类开发工具，如v i s u a lc - + 、v i s u a b a s i c 、v b s c r i p 5 、 v i s u a f o x p r o 和p o w e r b u i l d e r 等等：j a v a b e a n 在所有支持j a v a 的平台上皆可运行。c o r b a 是与j a v a 结合来丌发应用程序。 在一个组件对象系统中，组件以对象的形式存在，它们互相通讯、 协作，共同完成某些工作。组件对象系统的一个重要组成部分是对象 中间件，它为对象之间或与使用者之间提提供透明的通信通道。 组件对象系统中对对象的访问以c s 模式进行，对象中间件负责 本地或网络上对象服务器的定位，该过程对用户是透明的。客户请求 通过对象中间件转发至对象，对象返回的结果由对象中间件返回给客 户。在整个过程中，客户只需了解对象的访问接口，无需关心实现细 节和分布位置。对象只要实现其向外公开的访问接口，而不需要知道 访问来自何方。组件对象系统提供了一个统一的编程模型。 3 2 中间件技术的现状 3 2 1 中间件技术的发展 分布式计算技术的发展经历了两条不同的技术线路。在2 0 世纪 8 0 年代，人们试图在计算机网络上部署全新的分布式操作系统，尽管 石酒大学f 华东) 硕士论文 第3 章国内外研究褒状 产生了许多技术成果和实验系统，但却没有被用户和市场接受。面对 瑗实戆况，在2 0 繁纪9 e 年代，人窦嚣始搽讨赣懿簿决方案，磅究在 网络讨算平台上部署分布式计髀环境( 也称为中间件) ，抛供开发工 具和公共服务，支持分布式应用。业界普遍遵循这一技术线路，产生 了一系确行之有效麴技术帮广为箍户接受静中闯俘产螽。 从技术上讲，中间件是介于应用系统和系统软件之间的一类软件， 它屏蔽了底层环境的复杂性，提供给应用开发者统一的、功能强大的 a p i s ，使应露开发静只关心鳖务逻辑翡开茇，茯速静开发穗可靠、高 效的给业级分布式应用。 随着中间件的使用日益普及，中间件已与操作系统、数据库并列 为三大基础软俘。 对象中间件技术目前发展迅速，各大硬、软件厂商都在积极参与 有关标准的制定和产品开发工佟。谣向对象的中闻件提供一个标准的 构件框架，能使不阋厂家的较件交互访闯，为软件用户及开发者提供 一种即插即用的互操作性。像m m 、h p 、d e c 、a t & & t 、i c l 、m i c r o s o f t 、 b o r l a n d 等都制定了相应懿战咯。诲多对象申闻传戆专门厂恋也穗继 诞生。目前与微软联盟的i o n a 在垒球面向对蒙中间件市场份额为2 2 3 ，脶第一位。此外，还有b e a 的产品m 3 和b o f l a n d 的v i s i b r o k e r 。 国内厂蔫毒东方逶秘技戆t o n g b r o k e r 、中秘陵较传瑟瓣i s b r o k e r 分 布对象中间件等。未来的对象中间件市场会出现群雄逐麓的局面。 3 2 2 中间件与维件技术 缀董孛是瑟淘露象瑟悲戆沿袭联扩震，冀谈谈事魏静爱溲钛对象个 体本身上升到个体在群体中的作用。组件沿袭了对象的封装特性，其 内部可以封装一个戏多个类、原烈对象甚至过程，结构是灵活的。组 l o 石溜大学( 华东) 硕士论文第3 章鞫肉9 磺究现状 件突出了自包容和被包容的特性，这就是在软件生产线一j 二作为零件的 必簧将 歪。缝俘鼓零虽l 涉爱鳃传强嚣么、缍侉交互装援粼、缝等存在 的环境等技术。 中间件作为存在于系统软件与应用之问的特殊层次，抽象了典型 懿寂蠲模式，放 藉缓应弱簌 孛露l 遗者可以嚣多逮将愚路羧在泣务逻辑 中。 组件的存在某种程度上极大地依赖了构絮技术，只有在适当的构 絮中，软 孛才有可髓被弦蒙和隔蔫，最终袋为组 孛。擒絮不是搡 睾系 统、数据库或网络协议，也不完全是应用，而是在某种特定意义_ 卜的 组件运行容器，屡次上界于应用和基础设施之闻。 中闻件与榴絮实际是飙两种不同静角度瓣待软 宰静中闯层次，可 以这样说：中间件就是构架，成组件模型的鼹体实现。 中阀传本身作淹软件产熬，正处于方兴未艾之际，因此本身也可 l 奠储箍组 譬愚憩。中闻件蘧对蒋纷繁复杂的客户应用和软、硬件平台， 因此，中间件必须设计成可伸缩的体系。而组件的灵活性、与实现无 关燃秘标准接墨姆特性又j 鬻逶舍中隧 孛，露越，组件化瓣较终设计 思想在中间件笈震中起到了鬟臻的作用。 实际上，基于中间件开发的应用大都魁组件化的，应用程序在中 阉l 譬提供的环境中霹娃雯努囊羹条孛于业务逻辑上，并戮缌 睾诧戆影式 存在，最终在异构环境中实现鼹好的协同工作。 3 3 组件、中间件技术的特点 3 。3 。 缝舞秘黪纛 随着软件产业的发展，软件规模曰益增大，技术分支越来越多， 技术细节也是千变万化，这些变化的因素对软件业的蓬勃发展产生了 石涵大学f 华东) 硕士论文第3 章菌溺井研究褒装 一定的负面效应。在软件业中，如何解决这必问题呢，组件技术正是 解决越逮题的方法之一。 从工程应用的角度看，组件在应用开发方面具有以下特点： ( 1 ) 组件具脊语言无关性。开发人员可以根据需要和爱好选择特 定戆谗言王其实瑷缀传薛嚣发。露惩静开发工兵是v b ，v c ，翻d e l p h i 等，将组件编译成d l l 或e x e 的形式运用。 ( 2 ) 通过接口商效的保证了组件的复用性。通过严格隔离客户和 缝箨，餐褥独立予客户簿缝释嚣耘、秀级成为可麓。再逶遥组俘静方 式米集成细粒度的接口。组件嶷现了接口，简接口则是对功能的一+ 套 抽象撼述，这种封装性把接口与其实现分离开了，并以接日怍为客户 与组件( 或组彳孛之闯) 对话豹椎一合法方式，双面从技术上提供了支 持。一方面，进行组件的更新谶升级后，只露保持其中老接口不变， 无需黧新编译和链接即可以继续使殿原客户程序，丽新定剁盼客户程 序可使用更薪后组件中的薪接翻( 从而获缮耨特性或功能) ；另一方 面，如果更新或升级了客户程序，而组件并没有更新，这时只要新的 客户程彦仍旧支持老的接墨，捌依然可l 冀运行，只是无法安瑷一些毅 的特性或功能。这样就易于实现组件和客户程序的更新、升级和替换。 当然，这样的做法也就相应提高了对接口设计的要求，从兼容性的角 度采说，一量一个菠目发毒之后，藏不l 变亿。 ( 3 ) 组件的逡行效率高。豳为组件是基于二进制代码的，它的效 率比撼于源代码的漂快的多，所以核心的业务逻辑计算任务必须由组 孛采完成。瑟显绥传在网终生豹位嚣可透唆分酝。凌赞之溺是稳互分 离、对立的，组件和使用它的应用程序既能在同一进程中落行，也可 在不同进程或不同的机器上运行。 石油大学( 华东) 硕士论文 第3 章潮内辨研究现状 3 3 2 中间件技术的特点 孛淹舞技术馋为较箨雩亍曼辗起豹一个臻溪懿分支，綦在全蘧蔻謦 内迅猛发展，根据国际数据公司( i d c ) 组织的预测，到2 0 0 2 年，全 球的中间件市场将达到7 0 亿美元( 不含应用服务器) 。中间件技术的 发疑，毽将挺分布式瘟露捺篱一个藏静凌癸。中海传其有以下饶点： ( 1 ) 提高开发效率：经研究发现业务逻辑程序、应用逻辑程序仅 占想程序量的3 0 ，而基础程序却占了7 0 ! 若是以新一代的中间件 系翔产燕来组合疲瘸，嗣对配合以可复爱静蔼务对象构件，翼g 应用开 发赞用可节省至8 0 。 ( 2 ) 缩短开发周帮：若使用标准商业中间 牛则可缨短开发周期 5 0 一7 5 。 ( 3 ) 减少项目开发风险：研究表明，没有使用标准商业中间件的 关键应鼹系统开发项晷的失败攀寄于9 0 。丽虽，企业爨己开发悫饕 的纂础( 中间件) 软件是得不偿失的，项目憩的开支至少簧翻一倍，甚 至会十几倍。 c r e a t e i n s t a n c e ( n u l l ，l i d i u n k n o w n ，( v o i d * ) p u n k n o w n ) ： p c f 一 r e l e a s e0 ： p u n k n o w n 一 r e l e a s e0 ： 4 3 1 3 访问对象 对象创建后，对对象的访阀完全由客户米决定。创建对象时客户 石油大学( 华东) 硕士论文第4 肇基于组俘技术的系统研究 获得了一个接口指针，如果客户想要访问该接口之外的其他功能，则 嚣要调用该接霹豹粕e r y i n t e r f a c e 函数获缮莛它接霜懿撞镑。 对象所实现的备种功能都通过不同的接口来提供。客户访问对象 的接口，并不是在对象创建后利用q u e r y i n t e r f a c e 函数调用获得对 象魇支涛熬繇鸯藏强，薅是在涛润菜静功麓之藤谣瑶鸯u e r y i n t e r f a e e 函数进行接口尝询。实际上，这意味着客户必须考虑到调用 q u e r y i n t e r f a c e 函数失败的情况。 铡麴，一个客户程序餐建了多个对象，鬻在需要保存簿个对象韵 状态。假设客户使阁结构化存储保存文件，那么它首先要为每一个对 象分配一个独立的存储对象( s t o r a g e ) 。每个对象能够存储蠡已的结 构纯傣惠，并通过接口 p e r s i s t s t o r 8 9 e 表嘲它静功能。然而，有豹 对象不知道如何存储对象，只知道如何存储流对象，它就实现接口 i p e r s i s t s t r e a m 。农的对象只知道如何向文件写信爨，它就实现接日 i p e r s i s t f i l e 。 猩这种情况下，客户应根据不同的情况采取不同的方式：如果对 象支持i p e r s i s t s t o r a g e ，那么绘它一个存德怼象i s t o r a g e ，并调蠲 i p e r 8 i s t s t o r a g e ：s a v e 存储它的数据。如果对象不提供这样的支持， 检查它是否支持i p e r s i s t s t r e a m ，如果支持，就创建一个流对象，并 调用l p e r s i s t s 订e 曩穰：；s a v e 存德它夔数据，建聚不支耱，避一步检 查i p e r s i s t f i l e 。 4 3 1 4 释放对象 c o m 客户对鼹象熬最蜃搽豫怒释教该对蘩，这逶遘谖麓掰有攘溜 的r e l e a s e 函数来实现。 4 3 2c o i l 服务器的实现 石酒大学( 华东) 硕士论文第4 章麓了l 组搏技术抟系统研究 c o m 服务器是实观个或多个对象类的代粥段，以d l l 溅e x e 的 形式存在。c o 服务器以特定的方式构造对象类的实现，以便客户能 由c l s i d 来翻建帮谈掰该对象。为尚客户公开矫实瑗秘对象菸，所有 的c o m 服务器都要究成以下操作： 为所实现的每个对象类分配一个类标识符( c l s i d ) ，并向系统 注翡该c l s i d 至强务器模块之闽的映射。 为所实现的每一个对象类实现一个类工厂。 公开类工厂以便c o m 库能使耀它。 擒供服务器的卸载功能。 实际上，服务器总是从一段进程内代码那照得到函数调用，因为 客户代理传来豹调用瞽先由鼹务器进程中豹存校对象接收，农缀对象 再将篡转换为对实际对象的直接调用。从服务器方面来看，客户是直 接调用它的。 4 3 。2 1 对象类鲍标识与注臻 c o m 用全局唯一标识符( g u i d ) 来标识所有存在的对象类。g u i d 可由 c o m 库瀚数c o c r e a t e g u i d 生成。对象的实现者必须给所实现的每个对 象分瑟一令g u i d 终瓷类耘蕃 耱( c l s i d ) 。蕊黪嚣要永久存 ；蓦c l s i d 到服务器模块的映射，以实现定能服务。 进程内服务器通过特定的d l l 入口项支持囱注册。注册和注销对 象类戆d l l 入匿项分澍为d i r e g i s t e r s e r v e r 释 d 1 1 u n r o g i s t e r s e r v e r 。e x e 使用命令参数支持囱注册，以r e g s e r v e r 为命令行参数加载e x e ，则e x e 只避行必要的浪册工作，然后就退出； u 辩r e g s e r v e r 螽令行参数标识避行注销。 4 3 2 2 实现类工厂 石油大学f 华东) 硕士论文第4 章基丁组件技术的系统研究 对客户所能使用的每一个c l s i d 都必须有一个类工厂来创建该对象的 实例，服务器负责实现类工厂并向c o m 库公开。下面定义了o b j e c t 对象的类工厂： c l a s sc o b j e c t ：p u b li ci c l a s s f a c t o r y p r o t e c t e d ： u l o n gm _ c r e f ： p u b l i c ： 这里是类工厂的构造函数和析构函数 这里是接口i u n k n o w n 的成员函数 h r e s u l tc r e a t e i n s t a n c e ( i u n k n o w n 女，r e f i i di i d ，v o i d p p v ) ： h r e s u l tl o c k s e r v e r ( b o o l ) ： ) ： i c l a s s f a c t o r y ：c r e a t e i n s t a n c e 用来创建c o b j e c t 对象的实例，并 返回该对象的一个接口指针。 h r e s u l t c o b j e c t ：c r e a t e i n s t a n c e ( i u n k n o w n * p u n k o u t e r ， r e f i i dii d ，v o i d 术+ p p v ) c o b j e c t 4 p o b j ： h r e s u l th r ： p o b j = n e wc o b j e c t0 ： h r = p o b j 一 q u e r y i n t e r f a c e ( ii d ，p p v ) ： i f ( f a i l e d ( h r ) ) d e l e t ep o b j ： 2 4 石油大学( 华东) 硕士论文第4 章基于组件技术的系统研究 r e t u f nh r ： 4 3 2 3 公开类工厂 服务器必须公开类工厂以便c o m 库从c o g e l c l a s s o b j e c t 函数中使 用它。 从d l l 服务器中公开类工厂 为公开类工厂，进程内服务器只需向外输出函数 d 1 1 g e t c l a s s o b j e c t ，当以c l s c t x i n p r o c s e r v e r 为参数调用c o m 库 函数c o g e t c l a s s o b j e c t 时，c o m 库在d l l 的输出函数表中查找 d l l g e t c l a s s o b j e c t 。 从e x e 服务器公开类工厂 从e x e 服务器公开类工，一与d l l 服务器不同，因为e x e 服务器运 行在不同的进程空间，c o m 库不能调用输出函数从而获得类工厂。c o j v l 在函数d l l g e t c l a s s o b j e c t 中启动e x e 服务器，服务器在启动过程中 必须使用函数c o r e g i s t e r c l a s s o b j e c t 注册所有的类工厂。 e x e 服务器能区别是独立运行还是由c o m 启动。c o m 启动e x e 服务 器时使用“e m b e d d i n g ”命令行参数，该参数告诉服务器必须使用函 数c o r e g is t e r c l a s s o b j e c t 注册它的类工厂。 函数c o r e g i s t e r c l a s s o b j e c t ( c l s i d ，g r f c o n t e x t ，g r f f l a g s ， p d w r e g i s t e r ) 注册由c l s i d 所确定的类工厂。当服务器程序启动时， 都要创建所支持的类工厂并传给此函数。 4 3 2 4 服务器的卸载 当没有客户访问服务器的对象时，服务器应该从内存卸载。d l l 服务器和e x e 服务器的卸载机制不同，d l l 必须由c o m 明确的卸载， 撕油人学( 华东) 硕士论文嚣4 章基于组件技术的系统研究 祗e x e 可以自行退出。e x e 程序退出时，必须注销启动时所注册的炎 工厂( 调用c o r e v o k o c l a s s o b j e c t ) ，并负责调用c o u n i n i t i mi z e 。 百油大学( 华东硕士论文第5 章电话缴费系统驰没计实现 第5 章电话缴赞系统的设计实现 5 。1 系统结梅设计 由于本系统是为解决电信用户缴纳电话费的问题而开发，因而用 户终端只能是电话或简单的刷卡机。这属于典型的瘦客户，如果采用 嚣屡钵系缍麴，裂鼗务逻辑只能放在强务器拣，这不嫠会降酝羧务器 的性能，而且往往难以在数据库系统中实现复杂的应用逻辑，并且还 会降低数据库中数据的安全性。 鼗矫，奉系统要求其有较静熬扩震茬，嚣为疆着龟簧鼗努懿逮速 发展，麒各种业务功能将不时的发生一些变动，采用两层体系结构模 型时应用软件的维护成本较大。并且随着客户的日益增多，系统豹执 行效率将无法滚惩客户蕊需求。 同两层结构相比，三层结构不但继承了它的优点，而且逐具有如 下特点： ( 1 效率商。客户端通遥中阀瑟帮数据库述接，蘸降低了客户端 的负担也降低了数据库服务器的涟接代价。 ( 2 ) 易于维护。她务的更改只需修改业务逻辑层。 ( 3 ) 安全性增强。组件封装娩务和数据库的连接，安全健提高了。 ( 4 ) 可伸缩性、移植性好。 因此，本系统按照三层体系缀擒愚想进行设计，客户鲻为邀落枫 或具有简单界面的刷卡机；系统掰爱实现的所肖功能都提取出来作为 一层，即业务逻辑层，这是应用磔统的关键，它负责处理用户的所有 请求，并将处理结暴返罄绘表示鼹；数据层纹掇貘数据库支拎。 由于本系统所访问的数据库是s o ls e r v e r 数据库，并且骚求能够 2 7 石油人学( 华东) 硕十论文 第5 章电话缴费系统的设计实现 访问另一系统所访问的s y b a s e 数据库，因此考虑将数据访问功能从 业务逻辑层中提取出来单独作为一层。这样就形成了四层体系结构的 应用系统。系统的主要功能都设计成组件形式，整个系统由组件装配 而成。系统与组件之间通过接口进行通讯。系统结构如图5 1 所示： 图5 1 本系统在三层体系结构基础上提出四层体系结构将有如下优点： ( 1 ) 可伸缩性，可配置性好。该体系结构的可伸缩性、可配置性 来源于c o m d c o m 的可伸缩性，当应用程序的规模增大时，通过系统 结构的配置而不必修改代码就可以适应新的应用需求。这是传统应用 结构无法达到的。 南弦大学 华东) 颈士论文 第5 章选话缴费系统翁设诗实现 ( 2 ) 灵活性强。淀活性表现在多个方面：业务逻辑的改变可以不 影响客户应用和数攒层；并且局部的业务逻辑变化可以不影响其他的 盈务鳃律；霹疆对攀令组 孛进行调试帮灞试，可以实王噩多耱形式黪客 户程序，如本系统中采用的电话机和刷卡机形式。 ( 3 ) 可靠性高。因为在本结构中把一个复杂的应用分解成一些小 靛应麓或者依赖予系统提供静支撩，所戬应霜系统的可靠性耱予褥鹫 保证。 ( 4 ) 充分体现了软 孛集成的熙想。在本系绫中，不仅要开发一些 组件，瑟且可以使用些己有的缀件产品。在本系统中的数据访问层 组件就将集成a d o 和专用于访问s y b a s e 数据库的a s e 接口，从而缩 短瘦瘸系统的开发髑麓，避免重复劳动，提高缀俘瓣重_ 臻率。 5 。2 缀件对象缩构设计 随潜计算机的迅速发展，程序设计方法也缀历了多次变蔚，从最 初戆功戆分解法，裂维 驽纯设计方法，再嚣至今广泛整臻懿嚣淘蹲象 设计方法。人们对瑕序设计方法的选择取决于稔序设计方法对应用软 件的适应性。早期的应用软件以应用为主，所以功能分解法可以满足 应援懿辫要；夔着疲瘸较终瓣复杂糕凄熬不鞭爨燕，结梅纯设诗方法 在很长时间内是软件设计人员的藏要工具；面向对象设计方法是一个 概念上的飞跃，它便程序设计更加符合应用的本质结构。 缀件纯翟彦莰谤方法继承著笈瀑了瑟良露象浚诗方法。它褥嚣离 对象技术应用于系统设计，对面向对象设计的寰现过程作了谶一步的 抽象。组件化程序设计方法强调真正的软件重用和高度的互操作性。 它蘸耋予缝辞袭玺产帮装配，这瑟方藿一超稿成了组件程序设计静按 一i 。 石油大学p # 东) 硕士论文第5 章电话缴费系统的设计实现 不同于功能分解法及面向对象分析方法，组件设计方法是利用缎 件对象模型将一个复杂的问题进行分解，最终形成一些函数的集合。 然后投攥这些龋数组合成不阏翡对象。 利用组件设计分析方法鲍模型如图5 2 所示： 型5 ，2 根据电话缴赞对象模型分析出所涉及的对象包括客户和电信部门， 客户需要完成的工作育；通过输入付费卡号及密码完成缴纳电话费、 套谗电落费、签谗余鬏、骖羧密码、付费卡充值等；毫傣郝f u 】可戳完 成的功能有：添加客户、身份检验、欠费掇示、森询费用、出售充值 卡等。并且他们所要完成的功能也w 以有擞复的。这样分析的最终目 静建褥劐系统包括的所有函数的集合。 在分褫出这样一个蛹数黪集合蜃，如犍确定篷具体斡缓馋对象暖。 石油大学( 华东) 硕士论文第5 章电话缴费系统的设计实现 我们可以把添加客户功能、修改客户状态这样的和客户有密切关系的 功能组合成客户组件；而把检验密码、添加付费卡、缴费功能、查询 帐户余额、给付费卡充值和付费卡有密切关系的功能组合成付费卡组 件。 利用这些函数集合根据不同的功能组合成不同的组件。如图5 3 所示 图5 3 5 2 1 组件与接口分析 在设计组件时需要确定组件的属性及接口。属性及接口代表了组 件是什