（计算机软件与理论专业论文）网上考试报名系统的设计与实现.pdf

大连理i ：大学硕士学位论文 摘要 考试报名相当重要，但也相当烦琐、难于管理。由于报名信息、数据过于庞杂，传 统的人工报名管理方式已经远远达不到高效、准确等要求，这就要求有一套更先进的管 理方式，而随着i n t e r n e t 技术的飞速发展，快捷、方便的网络应用为考试报名提供了 一个新的渠道一网上报名。 本文是以为辽宁师范大学开发的辽宁省高校教师岗前培训考试网上报名系统项目 为背景的，该系统是一个集网上信息采集、考试管理、数据库操作、数据下载上传、安 排下载准考证、成绩查询等考务管理为一体的网上报名系统。 本系统采用b s 模式，将j 2 e e 体系、s t r u t s 框架、h i b e r n a t e 框架结合起来实现m v c 设计模式，分离页面逻辑、业务逻辑和数据逻辑，达到结构上的松散藕合，提高了系统 的重用性、可维护性、可扩展性。同时，利用a j a x 技术，减轻服务器负担，实现页面 的动态更新和实时响应。 文中阐述了系统的需求分析，设计原则，开发的模式及系统的运行平台，详细给出 了系统的数据库结构及各表之间的关系，描述了系统功能模块的结构和部分模块的实现 过程，并提出了一种改进的映射随机算法，以实现准考证号的编排，该算法的运用缩短了 系统执行时间，提高了系统执行效率。 辽宁省高校教师岗前培训考试网上报名系统结构清晰，运行稳定，性能卓越，可扩 充性好。系统的应用能够顺利的完成辽宁省各市高校教师考生的网上报名工作，方便了 考生报名，减少了出错的几率，提高了信息的准确性和有效性，降低了各报名点以及辽 宁师范大学相关工作人员的工作量，减轻了他们的工作压力，更好地完成了辽宁省高校 教师岗前培训考试报名工作，得到了广大考生和考试管理部门的好评。 关键词：网上报名；随机算法；s t r u t s 框架；h i b e r n a t e 框架；a j a x 技术 网上考试报名系统的设计与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fo n l i n er e g i s t r a t i o n a b s t r a c t t h et e s tr e g i s t r a t i o ni sq u i t ei m p o r t a n t ，b u ta tt h es a m et i m ei ti sa l s oq u i t et r o u b l e s o m ea n d d i f f i c u l ti nm a n a g e m e n t t h er e g i s t r a t i o ni n f o r m a t i o ni st o oe n o r m o u st ob ed e a l tw i t hb yt h e t r a d i t i o n a lm a n u a lr e g i s t r a t i o nm o d e t h e r e f o r e ，am o r ee f f i c i e n ta n da c c u r a t em o d eo f r e g i s t r a t i o nm o d ei sn e e d e d w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to ft h ei n t e r n e tt e c h n o l o g y , t h e c o n v e n i e n to n l i n er e g i s t r a t i o nm o d ec o m e si n t ob e i n g t h ep r e s e n tp a p e ri sb a s e do nt h ep r o j e c to fo n - l i n er e g i s t r a t i o ns y s t e mf o rl i a o n i n g c o l l e g et e a c h e r so r i e n t a t i o nt e s t t h ep r o j e c ti sd e v e l o p e df o r t h el i a o n i n gn o r m a lu n i v e r s i t y t h es y s t e mi nt h ep r e s e n tp a p e ri sa no n - - l i n er e g i s t r a t i o ns y s t e mw h i c hc o m b i n e st h eo n - l i n e i n f o r m a t i o nc o l l e c t i n g ，t e s tm a n a g e m e n t ，d a t a b a s eo p e r a t i o n ，d o w n l o a d i n ga n du p l o a d i n g o fd a t a ，d o w n l o a d i n go ft e s ta d m i s s i o nt i c k e ta n dt e s ts c o r ei n q u i r y t h i ss y s t e mu s e st h eb sa r c h i t e c t u r ec o m b i n i n gt h ej 2 e ea r c h i t e c t u r ea n dt h es t r u t s f r a m e w o r kw i t ht h eh i b e r n a t ef r a m e w o r kt or e a l i z et h em v c d e s i g np a t t e r nw h i c hc o n t r i b u t e s t od i v i d i n gt h ea p p l i c a t i o ns y s t e mi n t ot h ep a g el o g i c ，t h eb u s i n e s sl o g i ca n dt h ed a t al o g i c i t a l s oc o n t r i b u t e st oa c h i e v i n gt h el o o s ec o u p l i n gi nt h es t r u c t u r ea n di m p r o v i n gr e u s a b i l i t y ， m a i n t a i n a b i l i t ya n ds c a l a b i l i t y i nt h em e a n t i m e ，u s i n gt h ea j a xt e c h n o l o g yc a nl i g h t e nt h e s e r v e rb u r d e na n dr e a l i z ed y n a m i cr e n e w a lp a g ea n dr e a l - t i m er e s p o n s ef u n c t i o n t h ep r e s e n tp a p e ri n t r o d u c e st h ed e m a n da n a l y s i so ft h es y s t e m ，t h ep r i n c i p l e so ft h e d e s i g n ，t h ed e v e l o p m e n tp a t t e r na n dt h es y s t e mp l a t f o r m i tb r i n gu pt h es y s t e md a t a b a s e s t r u c t u r ea n dr e l a t i o n so fv a r i o u st a b l e si nd e t a i l ，a n dt h es t r u c t u r eo ft h ef u n c t i o n a lm o d u l e s a n dt h ep r o c e s so ft h ep a r t i a lm o d u l e s t h i sp a p e ra l s oi n t r o d u c e so n ek i n do fi m p r o v e d m a p p i n gs t o c h a s t i ca l g o r i t h mf o rt e s ta d m i s s i o nt i c k e tn u m b e ra r r a n g e m e n tt or e d u c et h e s y s t e me x e c u t i n gt i m ea n de n h a n c e t h es y s t e me f f i c i e n c y t h es y s t e mh a sc l e a rs t r u c t u r e ，s t a b l em o v e m e n t ，r e m a r k a b l ep e r f o r m a n c e ，a n dg o o d e x t e n d i b i l i t y t h ea p p l i c a t i o no ft h es y s t e mc a ns u c c e s s f u l l yh e l pc o l l e g et e a c h e r si nl i a o n i n g p r o v i n c et oc o m p l e t et h e i ro n l i n er e g i s t r a t i o n t h es y s t e mw i l lr e d u c ee r r o rr a t i o ，e n h a n c et h e i n f o r m a t i o na c c u r a c ya n dt h ev a l i d i t y , a n da tt h es a m et i m ei tw i l lr e d u c et h ew o r kl o a do f r e l a t e ds t a f fi ne a c hr e g i s t r a t i o na sw e l la st h el i a o n i n gn o r m a lu n i v e r s i t y t h es y s t e m s u c c e s s f u l l yc o m p l e t e st h el i a o n i n gc o l l e g et e a c h e r s o r i e n t a t i o nt e s tr e g i s t r a t i o nw o r ka n d w i n sah i g hp r a i s ef r o mt h ee x a m i n e e sa n dt h et e s tc o n t r o ls e c t i o n i i 大连理r 人学硕士学位论文 k e yw o r d s ：o n - l i n er e g i s t r a t i o n ；s t o c h a s t i ca g o r i t h m ；s t r u t sf r a m e w o r k ； h i b e r n a t ef r a m e w o r k ；a j a xt e c h n o l o g y i i i 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：圆土查达拯垄丕统筮遮盐生塞理 作者签名：蔓 兰鞋蘧l 日期：塑哆l _ 年厶月丑日 大连理- 人学硕+ 学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目： 作者签名： 导师签名： 日期：迎2 年月超日 日期：号互年月丛日 大连理j ：人学硕士学位论文 1 绪论 1 1 课题研究的背景及来源 1 1 1 课题研究的背景 随着计算机技术、网络技术和信息技术的迅速发展，信息化已经成为不可阻挡的潮 流。信息的获取、传递、存储、加工和利用的水平在一定程度上影响着一个国家、一个 行业、一个单位的发展水平。信息技术的发展还依赖于计算机技术和网络技术的发展， 实际上，在现代社会，网络已经成为人们生活和工作不可缺少的部分。同样地，网络在 教育中也具有举足轻重的地位，信息技术和网络技术的发展极大地推动了网络教育的发 展。 考试报名是考试管理的第一步，具有相当程度的重要性，但由于报名信息、数据过 于庞杂，考试报名也是相当烦琐和难于管理的一步。伴随着i n t e r n e t 技术的飞速发展、 信息化进程的迅猛发展，快捷、方便的网络应用为人们的工作、交流提供了方便而又广 阔的平台，同时也为考试报名提供了一个新的渠道一网上报名【l j 。 在二十一世纪的新时代，基于网络的报名考试已成为大势所趋。采用网上报名， 突破了考试报名时间和空间的限制，考生可在规定时间段内，在任何地点通过 i n t e r n e t 登录到招生主管单位的网页进行报名，从而大大方便了考生的报考。网上报 名过程中基本不需要考务人员的参与，从而很大程度上缓解了考务工作的复杂度，极 大的提高了工作效率和质量。相比传统的报名考试方式，基于网络的报名考试系统主要 好处是可以方便采集考生的基本信息，动态地管理各种考试信息。网上报名考试系统课 题产生的背景是当今教育信息化的趋势。 1 1 2 课题来源 辽宁师范大学负责全省高校教师的岗前培训考试工作，考生来自全省各地，传统的 报名考生需要到到考点填写报名表再由考点工作人员将考生的个人信息录入系统，打印 校对单，考生签字确认，这给外地的考生带来很大的麻烦，同时也给各个考点具体负责 考试报名人员带来了相当大的工作量。本课题正是基于以上的考虑，提出设计一个满足 当前考试发展需要的网上报名系统来解决实际工作中的具体业务问题，这种报名方式针 对考生信息量的录入，信息的准确率、学生成绩的查询等都有了大量的改进，大大简化 了报名手续，提高了报名工作效率，减少了错误率，方便了考生，也方便考试管理人员 随时进行报名情况的了解和管理。 网上考试报名系统的设计与实现 1 2 国内外网上考试报名的发展现状 国外的考试采用计算机化管理起步比国内早，技术较先进，网上报名系统在国外的 考试中是做得非常成熟的。对在全美综合排名前1 0 名的大学，如哈佛大学、麻省理工 大学、耶鲁大学和斯坦福大学等高校的研究生院的网上招生部分进行了登录调研，这些 大学的研究生招生网页，除了包含有招生简章，专业设置，导师介绍等这些必备的信息 外，均有网上提交报名申请表这一项。考生不仅可查看到报考学校的招生信息，而且， 考生能够在网上完成报名手续。这就使网页的单项查询，变成了网页上的双向信息流通。 它是实现网上招生的一项关键环节，是真正实现网上招生的一个重要标志。 进入新世纪以来，伴随着i n t e m e t 技术发展的突飞猛进，在我国基于网络的考试报 名系统成为人们的研究热点之一，各类考试都开始尝试采用网上报名的方式。大家众所 周知的“托福考试”，是国内开始最早的一种通过网上报名进行的考试，但由于当时考 务组织者思想准备不足、网络环境的限制、加之考生参加人数众多，使得这次网上报名 开始就造成网络堵塞，从上午11 点多就开始登录报名网站的报名者，直到下午3 点 多钟都无一成功。有了这次经验，国内的各种考试对于网上报名都作了充分的准备，如 广州招考办主办的自考、各类全国专业技术资格考试、执业资格考试、全国职称外语等 级考试、同等学力人员申请硕士学位外语水平和学科综合水平考试、研究生入学考试、 计算机应用水平考试、国家公务员录用资格考试和其它社会化考试的网上报名系统【2 】都 比较成功，不仅实现对考生按区域划分，方便考生领取准考证和考试，而且通过银行的 信用卡，考生可以在网上支付报名费。 从2 0 0 3 年开始，教育部对同等学力人员申请硕士学位外语水平和学科综合水平考 试、在职攻读硕士学位全国联考逐步进行了网上报名的试点和全面应用。2 0 0 4 年，清华 大学、中国人民大学、北京大学等高校的招生规模较大的学校对攻读硕士研究生全国统 考进行了网上报名的试点，收到了比较满意的效果，教育部已经从2 0 0 5 年开始对攻读 硕士研究生全国统考网上报名进行全面应用，目前的全国硕士研究生报名，已经全部实 现网络化，提高了工作效率，减轻了高校招生工作人员的工作压力【3 】。2 0 0 4 年，天津市 学位办和天津市学位与研究生教育发展中心率先对天津市成人高等教育本科毕业生申 请学士学位外语水平统一考试进行了网上报名【4 】【5 1 ，效果让人十分满意。 1 3 课题研究内容及思路 本课题从需求分析开始，遵循统一开发过程( r u p ，r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s ) 的开发 流程进行规划，保证了系统的稳定性、易维护性、可扩展性和可复用性，并最大限度地 人连理一j ：人学硕十学位论文 提高系统的安全性和整体性能，来设计实现针对辽宁省高校教师岗前培训考试的应用软 件网上报名系统。 本系统结合了目前软件工程、w e b 数据库、应用程序设计等领域的先进技术，应用 建模工具m i c r o s o f to f f i c ev i s i o2 0 0 3 进行软件建模设计；以e c l i p s e 环境为丌发平台， 利用s u n 公司提供的最新技术j a v a 编程语言，以s q ls e r v e r 2 0 0 0 为数据库进行开发 实现。 在文中本人对b s 结构和c s 结构的优缺点进行了比较，指出系统采用b s 结构的 优势。此外，文中深入探讨了j 2 e e 体系，如何采用s t r u t s 框架实现m v c 设计模式，本 系统还将h i b e m a t e 框架引入到s t r u t s 框架的模型层中，用它来进行数据封装和映射，提 供持久化的支持，从而将系统的页面逻辑、业务逻辑和数据逻辑相分离，层次设计结构 清晰，最大限度地降低各模块问的藕合性，提高系统的重用性、可维护性、可扩展性， 并采用a j a x 技术来减轻服务器负担，减少考生等待的时间。与传统的技术相比，这套 技术增强了数据处理与联网的能力，降低了开发的成本和维护的难度。 本系统有效的提高了考试管理部门的工作效率，大大方便了考生，对考生信息采集 的规范性和完整性及考试工作的公平公正起到一定的作用。 1 4 论文的组织结构 第一章：讨论了课题的研究背景和来源，分析了国内外网上考试报名系统的发展状 况，并指出课题的研究内容和思路，最后介绍了论文的组织结构。 第二章：研究了与网上考试报名系统相关的理论和技术，包括j 2 e e 体系、m v c 设 计模式、s t r u t s 框架、h i b e r n a t e 框架、a j a x 技术，s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库管理系统。 第三章：对网上考试报名系统进行需求分析，确定了与网上报名工作相关的四个用 户角色，并分析了每个用户角色的功能需求。 第四章：主要介绍了系统的体系结构设计，包括系统的开发环境、系统的架构设计、 功能设计以及数据库设计，同时介绍了一些本系统技术特色，如准考证号的编排算法、 a j a x 技术的应用和数据库中数据向e x c e l 的导出。 第五章：从考生和主管部门用户的角度，阐述部分系统详细功能模块的实现。 网上考试报名系统的设计与实现 2 相关理论和技术技术 2 1j 2 e e 体系 2 1 1 j 2 e e 简介 j 2 e e 是使用j a v a 技术开发企业级应用的一种的工业标准，它是j a v a 技术不断适应 和促进企业级应用过程中的产物。目前，j a v a 平台有三个版本：适用于小型设备和智能 卡的j 2 m e ( j a v a2p l a t f o r mm i c r oe d i t i o n ) 、适用于桌面系统的 j 2 s e ( j a v a2p l a t f o r m s t a n d a r de d i t i o n ) 和适用于企业级应用的j 2 e e ( j a v a2p l a t f o i me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 】。j 2 e e 巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的 j d b ca p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t e m e t 应用中保护数据的安全模式等，同时还提 供了对e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n ) 、j a v a s e r v l e t s a p i 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 以及x m l 技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的 体系结构。 应该强调的是，j 2 e e 是一个标准，而不是一个现成的产品。各个平台开发商按照 j 2 e e 规范分别开发了不同的j 2 e e 应用服务器，j 2 e e 应用服务器是j 2 e e 企业级应用的 部署平台。由于它们都遵循了j 2 e e 规范，因此，使用j 2 e e 技术开发的企业级应用可以 部署在各种j 2 e e 应用服务器上。 j 2 e e 体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高 可靠性以及可扩展性的应用需求。通过提供统一的开发平台，j 2 e e 降低了开发多层应 用的费用和复杂性，提供对现有应用程序强有力的支持，有良好的向导支持打包和部署 应用，添加了目录支持，增强了安全机制，提高了性能【_ 7 1 。 j 2 e e 使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根 据他们所在的层分布在不同的机器上。事实上，s u n 设计j 2 e e 的初衷正是为了解决两 层模式( c l i e n v s e r v e r ) 的弊端。在传统模式中，客户端担当了过多的角色而显得臃肿，这 种模式，第一次部署的时候比较容易，但难于升级或改进，可扩展性也不理想，而且通 常基于某种专有的协议，例如数据库协议。使得重用业务逻辑和页面逻辑非常困难【8 】。 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许多层。一个多层化 应用能够为不同的服务提供一个独立的层，以下是j 2 e e 典型的四层结构【9 l ： ( 1 ) 运行在客户端机器上的客户层组件； ( 2 ) 运行在j 2 e e 服务器上的w e b 层组件； 大连理工人学硕十学位论文 ( 3 ) 运行在j 2 e e 服务器上的业务逻辑层组件； ( 4 ) 运行在e i s 服务器上的企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 层软件。 如图2 1 所示。 j 2 e ! e 銎忑 威l 瞩程序1 缝哆! l 了程序2 圈圈 图2 1j e e e 多层应用结构 f i g 2 1 j 2 e em u l t i - l a y e r e da p p l i c a t i o ns t r u c t u r e 客户端 枳嚣 露娌 臌务器 数据摩 缀务器 客户层组件：客户层组件可以是基于w e b 方式，如h t m l 、a p p l e t s 等，也可以基 于传统方式的客户端程序。 w e b 层组件：j 2 e ew e b 层组件可以是j s p 页面或s e r v l e t s 。按照j 2 e e 规范，静态 的h t m l 页面和a p p l e t s 不算是w e b 层组件【l o 】。w e b 层可能包含某些j a v a b e a n 对象来 处理用户输入，j a v a b e a n 可以提供很多服务，如安全服务、事务处理、持久性服务、并 发处理、分布式中间件服务和优化资源使用等。因此，程序开发可以主要集中于业务处 理上。j a v a b e a n 把输入发送给运行在业务层上的e n t e r p r i s ej a v a b e a n 来进行处理。 业务层组件：业务层组件的逻辑用来满足银行，零售，金融等特殊商务领域的需要， 由运行在业务层上的e n t e r p r i s ej a v a b e a n 进行处理。 网二匿 tf_l 圜 国 网上考试报名系统的设计与实现 企业信息系统层软件：企业信息系统层处理企业信息系统软件，包括企业基础建设 系统例如企业资源计划( e k p ) ，大型机事务处理，数据库系统，和其它的遗留信息系统。 例如，j 2 e e 应用组件可能为了数据库连接需要访问企业信息系统。 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i c e s ) 、应用程序接e l ( a p i s ) 币i i 协议构成，它对开发基 于w e b 的多层应用提供了功能支持。j 2 e ea p i 通常包含如下几个部分【l 。 ( 1 ) s e r v l e t 接e l ( j a v as e r v l e ta p i ) ：s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了 w e b 服务器的功能。作为一种服务器端的应用，s e r v l e t 处理w e b 请求，并将内容返回 给客户端。s e r v l e t 提供的功能大多与j s p 类似，不过实现的方式不同。j s p 通常是大多 数h t m l 代码中嵌入少量的j a v a 代码，而s e r v l e t 全部由j a v a 写成并且生成h t m l 。 一般它出现在服务器端表示层中。 ( 2 ) j s p 接e l ( j a v as e r v e rp a g e s ) ：由h t m l 和j a v a 代码的片段组成，在编译后类似 于一个s e r v l e t 接口，主要为了处理显示的内容，服务器在页面被客户端所请求以后对 这些j a v a 代码进行处理，然后将生成的h t m l 页面返回给客户端的浏览器。优秀的j s p 接口易于维护，不负责业务逻辑方面的内容。而劣质的j s p 接口则将所有业务逻辑都载 入，对后期的修改和维护带来诸多不便。 ( 3 ) e j b 接e l ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) ：允许创建由服务器管理的分布式对象，表示业 务逻辑的e j b 接口被划分为3 类。 实体b e a n ( e n t i t yb e a n ) ：定义应用的数据结构。 会话b e a n ( s e s s i o nb e a n ) ：负责与实体b e a n 的结合，以及其他业务逻辑。 消息驱动b e a n ( m e s s a g ed r i v e nb e a n ) ：与会话b e a n 类似，不同之处在于，它式由各 种消息触发。 j 2 e e 技术之所以赢得广泛重视的原因之一就是e j b 。它提供了一个框架来开发和实 施分布式商务逻辑，由此很显著地简化了具有可伸缩性和高度复杂的企业级应用的开 发。当然，e j b 并不是实现j 2 e e 的唯一途径。j f 是由于j 2 e e 的开放性，使得有的厂商 能够以一种和e j b 平行的方式来达到同样的目的。 ( 4 ) j n d i ( j a v a 命名与目录接口) ：为访问目录服务提供支持，用于在j 2 e e 应用的上 下文中标识资源，为e j b 和数据库连接提供定位。 ( 5 ) j a v a 邮件接e l ( j a v a m a i la p i ) ：支持s m t p i m a p o p o 等邮件服务协议的a p i ， 也支持来自3 方的各种可用协议。 ( 6 ) j a v a 事务接e l ( j a v at r a n s a c t i o na p i ) ：简称j t a ，允许应用管理自己的事务。支 持不同层次和不同服务器上的多个组件，共同参与到同一个分布式的事务中来。 人连理t 大学硕十学位论文 ( 7 ) ( j a v am e s s a g es e r v i c ea p i ) ：简称j m s ，允许j 2 e e 应用消息中问件( m o m ) 套装 软件，如m q s e r v i c e s 、s o n i c m q 等，允许在应用间传输消息。 ( 8 ) j a v a 数据库连接( j d b ca p i ) ：常见的数据访问a p i ，是j a v a 程序与数据库系统 通信的标准a p i 。j d b c 为任何兼容的数据库提供了一个通用接口。 ( 9 ) 远程方法调用( r m i ) ：通过网络，用于分布式、面向对象计算的标准工具。r m i 允许代码可以被另一个远程的j a v a 虚拟机进行调用，而不必与网络通信协议打交道。 2 1 2j 2 e e 的优势 ( 1 ) 保存现有的i t 资产 j 2 e e 架构可以充分利用用户原有的投资，如一些公司使用的b e at u x e d o 、i b m c i c s ，i b me n c i n a ，、 i n p r i s ev i s i b r o k e r 以及n e t s c a p ea p p l i c a t i o ns e r v e r 。每一个 供应商都对现有的客户提供了不用废弃已有投资，进入可移植的j 2 e e 领域的升级途径。 由于基于j 2 e e 平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬件配置上运行，现有的操作系 统和硬件也能被保留使用。 ( 2 ) 保护未来的i t 投资，适应变化 j 2 e e 能让一个系统具有更强的适应变化的能力。如果客户的j 2 e e 应用程序设计良 好，并能符合标准，那这个系统就可以随着时间的推移通过更换底层中间件、操作系统 或硬件来进行放缩，却不会显著地更改应用程序。这样做可使企业对市场需求的反应时 间所至最短。 ( 3 ) 高效的开发 j 2 e e 允许公司把一些通用的、很繁琐的服务器端的任务交给中间件去完成。这样 开发人员可以集中精力在如何创建业务逻辑上，相应地缩短了开发时间；如果使用的是 开源免费的中间件，将进一步达到节省开发费用的目的。 ( 4 ) 支持异构环境 j 2 e e 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于j 2 e e 的应用程序不依赖任何 特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程序只需开发一次就可部 署到各种平台。j 2 e e 标准也允许客户订购与j 2 e e 兼容的第三方的现成的组件，把他们 部署到异构环境中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。 ( 5 ) 柔韧的可伸缩性 基于j 2 e e 平台的应用程序可被部署到各种操作系统上，同时，j 2 e e 领域的供应商 提供了更为广泛的负载平衡策略，能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署【1 2 】。 这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足未来大批量业务应用的需要。 网上考试报名系统的没计与实现 ( 6 ) 简便的可维护性 采用j 2 e e 基于w e b 的b s 架构，若需要升级系统或者硬软件资源，只需要在服务 器端进行，而不需要牵涉到众多的客户端。达到一端维护，多端受用的目的，无形中降 低了维护的成本。 ( 7 ) 多层分布式的应用模型 j 2 e e 使用了多层分布式应用模型，这个多层模型一般由三个或更多层组成，能够 更好的分离职责，降低藕合，给系统更好地应对变化奠定了基础。 总之，j 2 e e 是个成熟的框架体系，它本身就是可以复用的，它为我们处理了很多 复杂且与业务无关的底层任务，使开发人员在它的基础上只要关注业务的实现。可以这 么认为，成熟框架的使用，加上业务实现时模式的使用，将会获得软件系统良好的复用 效果。j 2 e e 为实现具有可扩展性、重用性、易维护性的网上考试报名系统提供了良好 的平台。 2 2 m v c 设计模式 2 2 1m v c 设计模式概念 c h r i s t o p h e ra l e x a n d e r 给出一个广泛意义上的设计模式概念：“每一个模式描述了 一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案的核心。这样，你就能一 次又一次的使用该方案而不必做重复劳动【1 3 】。 m v c 是一种体系结构模式，代表m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ( 模型视图控制器) ，是应 用于交互式系统的一种体系结构模式。m v c 模式产生于2 0 世纪7 0 年代p a l o a l t o 实验 室的s m a l l t a l k 编程环境。m v c 模式指导模块的职责分配和模块之间的通信协议。职责 分配是面向对象分析和设计中最重要的工作，协议设计则是相当困难的工作。m v c 为 这两项工作提供了指导，所以意义重大【l4 1 。在w e b 应用系统中，m v c 设计模式被广泛 的使用。 m v c 设计模式将应用分开，改变应用之间的高度耦合，从而提高应用的可扩展性 及可维护性【l 引。它将系统的w e b 应用分为模型( m o d e l ) 、界面( v i e w ) 、控伟1 ( c o n t r o l l e r ) 三层，将数据显示功能、数据处理和查询等功能在不同的模块中实现。 模型：相当于一个数据库应用，用数据库来存储应用的状态。 视图：相当于一个页面的显示，以某种方式将模型中的应用展现在用户面前。 控制器：在视图中将用户的输入提交给指定的模型，然后在模型中解释用户的输入， 最后将结果返回给视图。 大连理一l ：大学硕士学位论文 m v c 模型如图2 2 ： 4 、选择相对的视图显示给用户 3 、更新完毕回复控制器 图2 2m v c 模型 f i g 2 2m v cm o d e l 2 2 2 系统采用m v c 模式的优势 网上考试报名系统采用m v c 模式的优点： ( 1 ) 多个视图共享一个模型，使得同一个模型可以被不同的视图重用，大大提高了 系统代码的可重用性。 ( 2 ) 系统允许更换视图和控制器对象，而且可以根据需求动态的打开或关闭，甚至 在运行期进行对象替换。 ( 3 ) 由于m v c 的各个模块相对独立，改变一个不会影响其他两个，所以开发人员 可以构建系统的松散耦合构件。 ( 4 ) 控制器提高了系统应用程序的灵活性和可配置性。控制器可以连接不同的模型 和视图，去完成用户的需求，这样可以为构造应用程序提供强有力的手段【1 6 】。 ( 5 ) 它还有利于软件工程化管理。由于不同的层各司其职，每一层不同的应用具有 某些相同的特征，有利于通过工程化、工具化产生系统程序代码。 2 3s t r u t s 框架 2 3 1s t r u t s 框架简介 在服务器端的构架中，早期曾经列举了两种架构，分别为m o d d l 与m o d d 2 。 网上考试报名系统的设计与实现 m o d e l l 的架构，使用j s p 直接处理w e b 浏览器的请求，并使用j a v a b e a n 处理业务 逻辑。虽然编写代码十分容易。但j s p 混淆了m v c 模型中的视图层和控制层，高度耦 合的结果是j s p 代码十分复杂，后期维护困难。m o d e l l 的架构如图2 3 所示。 模型层 j a v a be a n 控制器层 j s p 视图层j s p 图2 3m o d e l l 的架构 f i g 2 3 m o d e llc o n s t r u c t i o n m o d e l 2 的架构，将s e r v l e t 的概念引入架构体系中，使用它来分配j s p 的显示页面， 同时调用模型层的j a v a b e a n 来控制业务逻辑。这是一个良好的m v c 模式。m o d e l 2 的 架构如图2 4 所示。 模型层 j a v a be a n 控制器层 s e r v l e t ( j s p ) 视图屡 j s p 图2 4m o d e l 2 的架构 f i g 2 4 m o d e l 2c o n s t r u c t i o n 虽然可以使用m o d e l 2 来分离各层的应用，但是因为页面转换十分复杂，必然导致 s e r v l e t 代码增大。这时使用多个s e r v l e t 来分离不同的转换，可以解决一定的问题，但 人连理丁大学硕士学位论文 是同时配置多个s e r v l e t 显然不是一个好办法。在这样的状态下，服务器端的各种框架 就出现了。 m v c 模式的广泛使用催生了m v c 框架的产生。在所有的m v c 框架中，出现最早， 应用最广的就是s t r u t s 框架。s t r u t s 是a p a c h e 软件基金组织j a k a r t a 项目的一个子项目， 它的前身就是前面提到的m o d e l2 架构【l 7 1 。一开始的时候，s t r u t s 仅被作为开发包发布， 经过不断的扩充，现在的s t r u t s 已经示一个内容相当完整的框架( f r a m e w o r k ) 了。 s t r u t s 的3 层模型如下l 埔】。 在视图层，除了可以使用j s p 及其标签库以外，还提供了一个强大的s t r u t s 标签库， 来帮助用户解决显示逻辑，并且利用a c t i o n f o r m 组件将显示递交到控制器层。 在控制器层，s t r u t s 提供了一个控制器组件a c t i o n s e r v l e t ，它继承自h t t p s e r v l e t ， 并重载了h t t p s e f l e t 的d o g e t 0 、d o p o s t 0 方法，可以接受h t t p 响应，并进行转发。同 时还提供了使用x m l 进行转发m a p p i n g ( 映射) 的功能。 在模型层，s t r u t s 提供a c t i o n 对象，来管理业务逻辑的调用，帮助用户分离业务逻 辑。也就是说s t r u t s 本身不实现业务逻辑，但可以调用已完成的业务逻辑。 s t r u t s 不但诠释了m v c 和m o d e l 2 ，还将这一模型进行了完整的分割，让开发者可 以在每一层编写必要的代码。 图2 5s t r u t s 组件在l t l v c 中的位置 f i g 2 5 s t r u t sc o m p o n e n t si nm v c 网上考试报名系统的设计与实现 在m v c 模型中可以将s t r u t s 大致分割成如上图2 5 所示的形式【1 9 】。其中，s t r u t s 标 签库处于视图层，用来辅助j s p 展现页面，类似j s p 臼带标签库。a c t i o n f o r m 对象是视 图层和控制层之间的接口，可以看成是一个值对象( v a l u eo b j e c t ，v o ) 提供g e t ( ) 、s e t ( ) 方法，在s t r u t s 中这个对象还提供了校验数据的方法。a c t i o n s e r v l e t 控制器组件在控制 层中控制页面流转，并调用模型层，继承自h t t p s e r v l e t 。a c t i o n 对象：在控制层和模型 层进行交互时，该对象被a c t i o n s e r v l e t 组件调用。可以在a c t i o n 中调用业务逻辑，并将 页面回复给a c t i o n s e r v l e t 组件。它是控制层和模型层之间的桥梁。s t r u t s 通过配置文件 将上面这些组件和对象关联起来一起工作。 2 3 2s t r u t s 框架的优势 s t r u t s 框架作为一个开源的的标准框架，具有很多优点【2 0 】： ( 1 ) 开放的，s t r u t s 组件设计可以被应用子类化，并且s t r u t s 组件可以重用，这样开 发人员可以减少开销和节省资源。而且它是标准兼容的，得到很多i d e 及插件的支持， 在许多运行标准组件的容器上都工作的很好。 ( 2 ) 适用性方面，s t r u t s 不仅是线程安全的，而且是线程依赖的。s t r u t s 使用轻量级 的a c t i o n 对象，而不是各个单独的s e r v i a ，来对请求处理响应。利用s t r u t s 框架实现的 应用具有高内聚、低藕合的特点。 ( 3 ) 文档结构清晰，在类级和方法级都很详细，可以无需参考源代码，便于找出程 序中一些潜在的问题。 ( 4 ) 自身有很多标签库，对于b e a n ，l o g i c 等标记库基本可以满足开发视图所需要的 j s p 标签的需要，并且标签库提供通用功能。 2