（计算机软件与理论专业论文）网络化制造asp服务平台的系统管理设计与实现.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 “区域网络化制造”是先进制造技术和网络技术相结合的产物，将给我 国制造业的发展带来新的机遇和挑战。a s p ( a p p l i c a t i o n s e r v i c ep r o r i d e r ， 应用服务提供商) 是一种业务租赁模式，可帮助客户尽快实现i t 解决方案； 解决企业i t 人才短缺的问题；降低企业的i t 应用总成本；提供最佳技术 解决方案；减少部署、管理和升级应用程序的工作复杂度。网络化制造a s p 服务平台是结合区域网络化制造和a s p 服务的特点，构建的一个开放的、 综合性的平台，用来提高制造业实现信息化的跨越式发展。 论文在分析研究区域网络化制造和a s p 服务发展现状和发展趋势的基 础上，讨论网络化制造a s p 服务平台的意义和系统管理的重要性。结合网 络化制造a s p 服务平台的体系结构、功能结构，展开了对平台用户的分析 和平台计费方式的讨论。在这些分析和讨论的基础之上，详细介绍了平台 系统管理中的用户管理和计费管理，并对这两部分进行了详细的设计与实 现。最后就平台系统管理展望了进一步的研究工作。本论文的组织结构为： 第一章作为论文的绪论，分析了区域网络化制造和a s p 服务的发展现 状和发展趋势，指出了论文研究的意义。 第二章分析了网络化制造a s p 服务平台的特点和平台的体系结构、功 能结构。接着讨论了平台的开发环境，其中包括：采用的解决方案、采用 的架构模式和采用的数据库访问技术。然后介绍了平台的安全控制方法： 数据加密、访问控制和其他安全控制方法。最后描述了平台的物理结构。 第三章对平台的用户进行详细的分析，组建了平台的用户角色和用户 集，并讨论了这些用户角色的权限，接着讨论了平台用户管理的模式。通 过用况分析、概念模型和顺序图来描述用户管理各个组成模块，进行了详 细设计，并给出了程序的运行实例。 第四章对计费方式进行分析，并制定了适合平台的计费策略。讨论了 平台计费管理涉及到的功能模块，最后对计费管理模块进行了详细的设计 和实现。 关键词：区域网络化制造；a s p ；用户管理；计费管理 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s tr a c t “r e g i o n a l n e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n g i st h ec o m b i n a t i o no fa d v a n c e d m a n u f a c t u r i n gt e c l l n o l o g y a n dn e t w o r k i n gt e c h n o l o g y , a n dw i l l b r i n g n e w c h a n g e a n d c h a l l e n g e f o rt h em a n u f a c t u r i n g i n d u s t r yi no u rc 0 1 l r l t r y a p p l i c a t i o n s e r v i c ep r o v i d e rr a s p ) i st h em o d eo fr e n t i tc a n h e l pt or e a l i z et h ei t - p r o j e c t q u i c k l y , s o l v e t h e p r o b l e m o ft a l e n t s h o r t a g e ，b r i n g d o w nt h ec o s to f i t - a p p l i c a t i o n ，p r o v i d e t h e o p t i m a lp r o j e c t ，c u t d o w nt h e c o m p l i c a t i o n o f m a n a g e m e n ta n du p g r a d i n g s o r w a r e ，t h en e t w o r k e d m a n u f a c t u r i n ga s p p l a t f o r mi sc o n s t i t u t e dw i t ht h ef e a t u r eo fr e g i o n a ln e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n g a n da s p , i t sa no p e n e da n ds y n t h e t i cp l a t f o r m n ep 王a t f o r mi se x p e c t e dt o p r o m o t e t h ed e v e l o p m e n to f n e t w o r k e dm a n u f a c t u r e r b a s e do nt h e i n v e s t i g a t i o no fs u m m a r y , p r e s e n ts t a t u s a n dt e n d e n c yo f r e g i o n a ln e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n ga n da s p , t h es i g n i f i c a n c eo f t h ep l a t f o r ma n d t h ei m p o r t a n c eo fs y s t e mm a n a g e m e n ta r ed i s c u s s e d c o m b i n e dw i t hs y s t e m s 拄1 l c n 聪a n df u n c t i o ns t r u c t u r eo ft h en e t w o r k e d m a n u f a c t u r i n ga s pp l a t f o r m t h ea n a l y s i so f p l a t f o r m su s e r sa n dt h ea r g u m e n t a t i o no f p l a t f o r m sp a y m e n ta r e d e p l o y e d b a s e do n t h e s ea n a l y s e sa n da r g u m e n t a t i o n ，d e s i g n i n ga n dr e a l i z a t i o n o fu s e rm a n a g e m e n ta n dp a y m e n tm a n a g e m e n ta r ee x p a t i a t e d a tl a s t ，p r o s p e c t s f o rf u t u r er e s e a r c ha b o u tp l a t f o r m ss y s t e mm a n a g e m e n ta l ed i s c u s s e d t h e f o l l o w i n gi st h es t r u c t u r eo f t h ep a p e r c h a p t e r1 ，t h ep r e s e n t s t a t u sa n d t e n d e n c y o f r e g i o n a l n e t w o r k e d m a n u f a c t u r i n ga n da s p s e r v i c e sa r ea n a l y z e da n dt h er e s e a r c hs i g n i f i c a n c eo f t h en e t w o r k e d m a n u f a c t u r i n g a s p p l a t f o r m ss y s t e mm a n a g e m e n t i se x p a t i a t e d c h a p t e r2 ，t h ec h a r a c t e r i s t i c ，a r c b j t e c m r ca n df u n c t i o ns 协】c t u r eo f p l a t f o r m a r ea n a l y z e df i r s t l y t h e n ，t h ea p p l i c a t i o ns e t t i n go f p l a t f o r mi sd i s c u s s e dw h i c h i n c l u d ep l a t f o r m sr e s o l v e n t ，s 仇l c 呲m o d ea n dd a t a b a s ea c c e s s a n dt h e n ， s e c u r i t yc o n t r o lo f p l a t f o r mi si n t r o d u c e dw h i c hi n c l u d ed a t ae n c r y p t i n g ，a c c e s s c o n t r o la n do t h e rs e c u r i t yc o n t r o lm e a r l s a tl a s t p l a y s i c a ls t r u c t l l r ei sd e s c r i b e d c h a p t e r3 ，p l a t f o r m s u s e r sa r ea n a l y z e di nd e t a i l ，u s e rr o l e sa n du s e r a g g r e g a t ea r ec o n c e i v e d w h a t sm o r e ，u s e r sp u r v i e w i sd i s t r i b u t e d ，t h e n ，t h e 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 p a r e m o fu s e r m a n a g e m e n t i sd i s c u s s e d f u n c t i o n a lm o d u l e so fu s e r m a n a g e m e n ta r ed e s i g n e da n dm o d e l i n g ，m o d u l e s f u n c t i o n s a r ed e s c r i b e d a t l a s t ，r e a l i z a t i o no ft h e s em o d u l e si si n t r o d u c e d ，a n d ，i n s t a n c e $ o fp r o c e d u r ea r e d e m o n s t r a t e d c h a p t e r4 ，f i r s t l yt h ep a y m e n t so fp l a t f o r ma r ea n a l y z e d t h e n ，p a y m e n t t a c t i c s a d a p t t o p l a t f o r m a r ec o n s t i t u t e d f u n c t i o n a lm o d u l e so fp a y m e n t m a n a g e m e n t a r ed e s i g n e da r ed e s c r i b e d a tl a s t ，d e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h e s e m o d u l e sa r ei n t r o d u c e d ，n k e yw o r d s ：r e g i o n a ln e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n g ；a s p ；u s e rm a n a g e m e n t ； p a y m e n tm a n a g e m e n t 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 区域网络化制造是一种先进的制造系统战略模式，是经济全球化和信 息革命时代的产物，是先进制造技术和网络技术相结合的结果。a s p 是一 种业务租赁模式，企业用户可以直接租用a s p 的计算机及软件系统进行自 己的业务管理，从而节省一大笔用于i t 产品技术购买和运行的资金。因 此根据区域网络化制造这种先进模式构建以a s p 方式运营的网络化制造 a s p 服务平台具有深远的意义本章阐述了区域网络化制造和a s p 服务的 概念，分析了网络化制造和a s p 服务的发展现状扣发展趋势，并介绍了本 论文的课题背景和主要工作内容 1 1 区域网络化制造的概述及其发展现状和发展趋势 信息技术、先进制造技术和管理技术，特别是网络技术的飞速发展使 得全球的工业和经济结构一直进行着重大的变革。经济全球化和信息技术 的发展改变了企业的生产模式和管理模式，给这些企业带来了新的挑战和 机遇。在信息技术的浪潮下，企业的信息化程度成为决定企业在激烈的市 场竞争中成败的关键。网络化制造正是在这一背景下产生的，并在全世界 范围内引起了巨大的反响。网络化制造方面的研究正在全球迅速兴起，出 现了一系列的新概念、新观点和新思想，如：敏捷制造、虚拟制造、虚拟 企业、动态联盟、分散网络化制造等等。这些新概念、新思想、新观点无 不体现了企业基于网络化制造的理念n m ，。 区域经济是国家经济的重要组成部分，得到了越来越多的重视，我国 制造业是在历史的变迁和国家各个时期的发展过程中逐步形成和发展的， 地域相对集中，已成为当地经济发展的支柱“1 。由于在长期的计划经济 体制下，制造业的优势并没有明显发挥出来，甚至还处于劣势。因此，我 国科研人员根据我国的国情提出了符合这一国情的先进制造模式“区 域网络化制造”，它吸取了敏捷制造n ”的思想和哲理，并根据我国国情进 行了创新，可以很快地进入工业化实用阶段。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 “区域网络化制造”是在一定的地域( 如省、市、地) 范围内，采用 官产学研的组织模式，在计算机网络( 包括i n t e m e t 和区域i n t r a n e t ) 和数 据库支撑下，动态集成区域内的企业、高校、研究院所及其制造资源和科 技资源，所形成的一个由网络化的制造信息系统、网络化的资源系统、虚 拟仓库及其网络化的销售系统、网络化的产品协同开发系统、虚拟供应链 及其网络化的供应系统、网络化的技术支持中心组成的一个开放性的区域 集成制造系统m 。 “区域网络化制造”系统是实现区域资源优化配置、提高区域整体竞 争能力的重要手段。通过建立“区域网络化”协同设计制造环境，利用遍 布全球的信息网络，一制造企业可以以市场为驱动展开协作，将区域内不同 企业和机构的制造资源动态联接起来，实现资源优化重组，提高资源的利 用率，提高区域整体竞争能力。随着“区域网络化制造”生产模式的深入 研究和开展，必定从根本上解决长期困扰我国制造业的资源利用率低下、 重复建设严重等问题。 国步1 - $ 1 1 造网络化方面的研究与应用已蓬勃兴起并得到迅速发展。如： 美国国家工业信息基础结构协议( 简称n i i i p ) 研究项目i 它主要从事关 于虚拟企业方面的工作，目的是通过研究企业间合作的方案，使得合作者 时间消除由于不同的数据结构、不同的过程和不同的计算环境所造成的障 碍；d i c e 项目是基于计算机的设计系统，它提供了一个共享的工作空间， 多个设计人员可以按照各自的工程学科进行设计；以s d r c 公司 m e t a p h a s e 的p d m 模块、a u t o d e s k 公司的专用零件库等为代表的网上p d m 等等m 。 我国区域网络化制造技术概念的形成和初步的应用是在2 0 世纪9 0 年 代中期m 。在随后的几年，网络化制造技术得到了迅速的发展，其应用也 取得了显著的成果。1 9 9 6 年香港理工大学李荣彬教授和同济大学张曙教 授联合提出的“分散网络化制造系统( d i s p e r s e dn e t w o r k e dp r o d u c t i o n s y s t e m ，d n p s ) ”，它的目标是在中国内地和香港的制造企业中实旌敏捷制 造；华中理工大学杨叔子院士等在国家自然科学基金资助下进行了网络化 制造方面的研究，基于敏捷制造的思想，提出了分布式网络化制造系统 ( d i s t r i b u t e dn e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ，d n m s ) 的总体构想；赵小 惠( 1 9 9 9 2 0 0 0 ) 提出的网络化制造资源集成框架和制造资源的信息建模； 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 重庆大学教授刘飞等人提出的网络化集成制造的概念；2 0 0 1 年，国家8 6 3 计划现代集成制造系统技术主题安排了陕西关中地区、四川的成德绵区 域、北京地区、江苏地区和粤港陕渝5 大区域的区域现代集成制造系统总 体方案设计，并于2 0 0 2 年确定其中四大区域进行系统开发与应用实施等 等。 虽然国内外对网络化制造的研究都取得了一些成果，但是由于“网络 化制造”本身的提出和研究历史较短，现有研究大多停留在概念研究、认 识研究和可行性试验研究的阶段，许多问题还有待深入。 1 2a s p 概述及其发展现状和发展趋势 a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ，应用服务提供商) 是指通过在 i n t e m e t 上配置、租赁和管理商业应用软件，为商业企业和个人客户提供 应用软件服务的公司。它是1 9 9 9 年美国提出的新概念。a s p 承担应用软 件的开发和维护、升级和硬件的购买、安装和维护，不再将应用软件打包 出售给用户，而是直接在a s p 服务中心的服务器上运行。企业用户或者 是个人顾客不必购买昂贵的计算机设备，不必经历错综复杂的系统造型， 不必聘请专门的i t 技术人员，不必担心系统的维护和升级，不必承受系 统实施的各种风险，只需根据自己的需要和等级支付廉价的租金费用，就 可以使用a s p 提供的服务，从而减轻了企业资金不足、人力资源匮乏等 现状，并减少了投资的风险a ，。a s p 的服务费用计算相当灵活，既可以按 应用软件付费，也可以按使用的连接数和数据流量来付费，还可以按“日 租”或“月租”或使用次数来付费n u ”。a s p 己成为全球化发展的重要方 向之，它作为不断发展的外包服务的最新模式，为企业提供满足公司业 务需要的软件应用服务，减轻了企业负担，促进企业的发展。其运营模式 如图1 1 。 罐茹墨警蔬 ( 逐竺兰步乇荪鬯! 型。面磊否要，一一 购买软件一 收耿租篮 一 图1 - 1a s p 运营模式 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 从图1 1 中我们可以看到：a s p 的运营模式有三个要素：使用服务的 客户群、a s p 的运营商、用于服务的软件和产品的提供商，他们间的关系 是互动的。a s p 向客户提供服务，客户向a s p 支付租金；a s p 根据市场 需求购买软件或支付开发费用( 或自身开发) ，软件供应商根据a s p 的要 求开发软件并收取开发费用m ，。 a s p 服务具有五个方面的特点： ( 1 ) a s p 以应用为业务核心，即a s p 为客户提供对应用的访问和管理。 ( 2 ) a s p 为客户提供租赁形式的应用服务，客户企业可以不必为他的 应用需求而在设备、软件、人员等方面作大规模的投资，而外包给a s p 企业。 ； ( 3 ) a s p 进行集中管理，即a s p 服务一般在一个中心位置进行集中管 理，客户通过互联网进行远程访问所需的应用。 ( 4 ) a s p 对多个客户服务，a s p 提供一套标准化应用包，为多个不同 的客户提供专业化的应用服务，借此降低客户企业的应用成本。 ( 5 ) a s p 与客户根据合同提供相应服务，从客户的角度看，a s p 是一 家根据客户协议内容提供相关服务，并确保应用系统服务可以运行的服务 性机构。 目前，越来越多的大公司、小公司都在声称自己是一个a s p ，范围包 括传统的i t 业务到电子商务，全球估计有1 4 0 0 多家公司宣称要做a s p ， 包括硬件供应商、系统集成商、独立软件开发商、i s p 等。大多数软件商 是通过与纯a s p 商组成策略联盟或设立专门提供a s p 产品的部门的方式 进入这一领域的。比如：o r a c l e 公司成立了o r a c l eb u s i n e s so n l i n e ，s a p 公司成立了m y s a e c o m 来直接操作a s p 业务，另外还与五家纯a s p 商合 作通过a s p 的商业模式提供它的应用软件。美国微软也宣布了其o f f i c e 2 0 0 0 和w i n d o w s 通过a s p 商租用的价格计划。国内的第一家大规模、高 标准的a s p 企业应该是世纪互联( a 1 n e t ) ，目前它主要提供数据中心业 务，在世纪互联的数据中心，共存放着6 0 0 台左右的服务器由其照管，其 中的3 0 为世纪互联所有，以出租形式为网站服务，其余的7 0 是网站 自身拥有的，托管给世纪互联。数据中心提供的服务，除了应用系统托管、 专线接入外。还包括网站规划、设计制作、应用开发集成和网站内容管理、 改舨维护等服务。另外如：用友，深圳金蝶、长城、中软、润迅、瑞星等 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 厂商也在对原有业务部门进行重组，或成立新的业务部门，积极拓展这一 市场。 由于a s p 带来的效益，其节约成本、便利以及适应性，使a s p 市场 迅猛的增长。在中国，随着对a s p 的深入了解，一定会有越来越多的企 业认可并选择a s p 模式。 1 3 论文的研究背景和意义 网络化制造a s p 服务平台是国家8 6 3 成德绵区域网络化制造资助项 目“以成德绵为核心的区域网络制造系统技术开发及应用” ( 2 0 0 2 a a 4 1 4 0 5 0 ) 的实体。主要是针对成德绵区域内的中小型制造业企业 的信息化发展需要，开发的一个集协同电子商务、协同设计、软件资源共 享、资源优化配置、技术支持与服务等于一体的开放式综合性服务平台。 制造业信息化改变了制造企业传统的产业结构和管理模式。网络化制 造a s p 服务平台作为制造业信息化的一种实现模式j 旨在建立以成德绵 为核心、辐射西南的区域网络制造系统技术支持和协作体系，促进区域资 源的共享和优化配置，促进跨区域企业协作能力的提高，促进区域整体创 新能力的提高和区域经济的发展。 网络化制造a s p 服务平台的实施具有显著的经济意义和应用价值： 可以解决区域内资源重复浪费的现象，实现区域或行业内资源的优化配 置；提高企业的创新能力；缩短企业产品的开发周期，保证产品开发质量， 降低产品开发成本；缓解许多企业专业技术人才不足的问题等等。 系统管理是任何一个系统不可缺少的一部分，本文研究的网络化制造 a s p 服务平台系统管理同样有着非常重要的作用，它为平台能更好地组织 和管理用户、数据、信息等等提供了有效的管理工具。 ( 1 ) 为平台统一管理用户提供了接口，使得平台管理员可以灵活地进 行权限管理。 ( 2 ) 为平台进行有效的权限控制，确保平台数据的安全性和私有性。 平台拥有许多企业的数据、资源和业务信息，为不同用户需求提供了各种 服务，系统管理能有效的防止非授权用户越权访问和操作这些信息、资源 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 和数据。 ( 3 ) 为管理员分析平台使用情况、制定平台发展战略、建立合理的收 费策略等提供了详细的数据信息。这些信息还可以用于今后的诊断，分析 历史趋势，为解决服务器超负荷运作提供比较可靠的数据。 1 4 论文的主要研究内容 在文中，主要研究和完成的工作： 通过收集整理国内外有夹区域网络化制造与a s p 服务的发展现状和 发展趋势的相关资料，分析区域网络化制造和a s p 服务的特点，讨论网 络化制造a s p 服务平台的意义和系统管理作为平台的一个组成模块的重 要性。 对网络化制造a s p 服务平台的体系结构和功能结构进行讨论，并阐 述了平台的开发环境，平台采用的安全控制方法和平台的物理结构。 结合对平台用户和计费的分析，讨论用户管理和计费管理的实现方 式，重点讲述系统管理中用户管理和计费管理的设计与实现，并给出了程 序运行实例。 1 5 本章小结 本章首先介绍了区域网络化制造和a s p 服务的概述、发展现状和发 展趋势，接着讲述了本文研究的背景和意义，最后总结了论文主要完成的 工作。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第2 章网络化制造a s p 服务平台总体设计 制造业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息化带动工业化 的突破口。“网络化制造a s p 服务平台”这一新的网络化制造模式是在结 合四川省制造业特点的基础之上提出来的。本章主要介绍了网络化制造 a s p 服务平台的功能结构、体系结构、平台的开发环境、安全控制技术和 平台的物理结构。 2 1 平台的功能结构设计 网络化制造a s p 服务平台是在对四川省中小型企业的需求分析，省 内各大型企业的调研之上，提出的一种基于i n t e r n e t 技术、集成技术、数 据库开发技术、应用程序安全技术等等的网络化制造模式，为不同用户提 供各种服务的通用平台。 网络化制造a s p 服务平台主要由五大功能模块构成：协同电子商务、 协同设计、资源优化配置中心、技术支持与服务和系统管理。其功能结构 见图2 1 。 协同电子商务 i 资源优化配置11 系统管理11 协同设计 技术支持与服务 驯雕制悱驯悱制障 图2 - 1 平台功能结构 下面简要介绍各个模块的主要功能： 1 协同电子商务 协同电子商务面对的是制造业企业及其供应商和经销商，提供一个企 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 业间进行在线采购、营销、招标等活动的电子商务交易平台。它主要帮助 企业用户管理企业的产品、订单、供应商、经销商及客户信息，迅速掌握 以本企业为核心的供应链上的上下游合作企业的信息，从而提高企业对外 部信息反应的速度。 2 资源优化配置 资源优化配置通过计算机网络，将分布在不同地点的人力、设备和软 件资源有效的组织起来，使企业能够快速、准确的寻找到所需要的资源， 并高效的使用这些资源，是开放制造资源模式的一种实现。 资源管理为注册企业提供了管理本企业各类资源的接口，用户通过资 源管理中心还可以根据需求发布对资源的求购信息及查询各类资源信息。 资源优化主要针对区域软件资源、装备资源、人力资源、产品资源和设备 资源。还提供对设备的选择工作提供辅助决策和对设备资源的搜索功能。 软件共享主要为企业提供共性软件租用服务，包括平台提供的视频会议系 统、由技术联盟提供的各种成熟国产c a d c a m c a e c a p p 软件、p d m 软件、e r p 软件、财务软件、数据库软件等的在线租用或试用。 3 系统管理 完善的系统管理使平台能够安全、可靠和稳定运行的保证，也是进行 平台服务使用情况分析的依据。在平台系统管理中，主要包括两大功能模 块：用户管理和计费管理。 用户管理主要负责对平台上所有的用户进行管理，包括用户管理自己 的基本信息；平台管理员对这些用户的管理和权限分配；另外还为用户提 供丢失密码的解决方案。在第三章将详细讲述用户管理的设计与实现。 计费管理负责记录平台服务的使用情况，包括统计用户使用的服务和 计算用户应付的费用，计费管理还应具有对平台服务使用情况的分析，制 定计费策略，并提供用户交费的接口。在第四章将详细讲述计费管理的设 计与实现。 其中，用户管理为计费管理提供权限控制和用户信息。 4 协同设计 是各成员在计算机的支持下，围绕个共同的项目，承担相应部分的 设计任务，并行交互地进行设计工作，最终得到符合要求的设计结果的设 计方法。协同设计强调的是群体工作方式，是基于分解与分工、分解与组 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 合的方法完成产品的开发设计。主要为企业提供在线的项目管理、文档管 理、审图管理和冲突管理等等。 5 技术支持与服务 通过将企业与技术支持与服务模块、企业和服务机构以及企业与软硬 件供应商联系起来，由技术支持与服务模块、软硬件提供商以及代理商共 同组成一个更广泛的技术支持与服务体系，为企业解决相关问题，技术支 持与服务模块既是服务的提供者，也是技术支持与服务体系组织的联系纽 带。企业、技术支持和服务中心、服务机构( 咨询公司等) 和软、硬件供 应商在物理上通过i n t e r n e t 组织起来，在逻辑上通过技术支持与服务模块 联系起来。涉及到的功能：为企业提供产品或技术问题的咨询案例；专家 或产品提供商可以通过技术支持与服务系统直接回答用户提出的技术或 产品问题；系统还提供了各个领域的信息化技术相关文献，比如：数字化 设计与制造技术、现代管理技术、流程工业综合自动化技术、制造系统集 成技术、制造业信患化支撑技术、企业集成系统技术、区域网络化制造信 息化综合技术等等。 其中，这五大功能模块之间的关系如图2 2 所示。 图2 2 网络化制造a s p 服务平台各功能关系图 2 2 平台的体系结构设计 平台从体系结构上可分为a s p 服务管理层、企业应用层、使能工具 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 层以及基础层。如图2 3 所示，具体说明如下： 图2 3 平台体系结构 ( 1 ) a s p 服务管理层：提供用户注册管理、用户权限管理、账号管理、 计费管理、用户合法性验证等。 ( 2 ) 企业应用层：提供的服务主要包括资源管理中心、软件共享服务、 协同电子商务、协同设计和技术支持与服务等几个部分。 ( 3 ) 使能工具层：包括各种实施a s p 服务所需要的应用使能工具，包 括项目管理、企业建模、远程诊断、设备互连、工作流管理等。 ( 4 ) 基础层：主要为实施a s p 服务提供基础的支持，包括基础数据库、 西南交通大学硕士研究生学位论文第“页 相关的技术基础、a s p 服务的相关标准与协议等。 从平台的体系结构分析来看，网络化制造a s p 服务平台具有如下特 点： ( 1 ) 集成性。平台是一个由大量的企业、科技部门、高等院校参与形 成的一个集网络化制造a s p 服务平台、城市分平台和企业分平台为一体 的集成服务平台。 ( 2 ) 复杂性。平台不但提供了各种应用系统，还与各个分平台进行集 成。各应用系统之间的信息交互，平台与分平台之间的信息交互都体现了 平台的复杂性。 ( 3 ) 可扫碾性。从其体系结构中，可以看出整个平台在结构上是可以 扩展和伸缩的，当有新的城市分平台和企业分平台需要集成到平台上时， 平台能通过相应的w e b 服务接口来实现，而不需要修改或很少修改代码。 2 3 平台的开发环境分析 2 3 1 采用n e t 解决方案 目前，设计和开发企业级应用程序有多种可选择的解决方案，在各种 应用程序解决方案中，j 2 e e 和n e t 将成为两大主流“，占据绝大部分市 场。下面就j 2 e e 和n e t 作一个简单的分析。 j 2 e e 和n e t 都适用于企业级开发平台，并且广泛应用于w e b 开发领 域；都使用了一种托管的运行时环境，都将源代码转换为一种中问语言， 然后将其编译为本地的可执行代码；在后台数据库领域中，都可以访问 s q ls e r v e r 、d b 2 、o r a c l e 、i n f o r m i x 、s y b a s e 等等。 但是他们之间也存在区别：j 2 e e 独立于任何操作系统之上，而n e t 与w i n d o w s 结合紧密；j 2 e e 的开发环境和操作系统由不同开发商提供， 不同开发商提供的产品的兼容性不容忽视，而n e t 的开发环境和操作系 统是由同一开发商所提供的，具备天生的兼容性，能更加方便的利用操作 系统集成的服务。简单易用的n e t 平台架构使得它的开发效率较高，而 且丌发和维护的费用更低，部署也更简单、方便。多语言开发、代码的版 本控制、高效费比、开发的高效性、系统的稳定性等特点是选择n e t 平 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 台的主要因素。多平台部署、平台应用的成熟度、开发成本许可、冗长的 代码等特点是选择j 2 e e 的主要因素n ”。 j 2 e e 和n e t 都有自己的优势和劣势，具体选择哪种解决方案，需要 权衡各种内部和外部因素。在设计和开发网络化制造a s p 服务平台时， 从对平台的体系结构和功能结构分析、平台对稳定性的要求、课题组对开 发效率和开发版本可控制性的要求等等来看，平台采用n e t 解决方案具 有更多的优势： ( 1 ) 高效率开发：n e tf r a m e w o r k 为我们提供的一个庞大而有结构清 晰的类型，使得编程变得异常轻松；自动垃圾回收机制让程序员腾出更多 的精力放在考虑如何实现客户所需要的业务逻辑上；无论开发哪种应用程 序，都可以选用程序员熟悉的编程语言( 如：c 撑、m i c r o s o f tv i s u a l b a s i c n e t 、m i c r o s o f tj s c r i p t n e t ) 来实现。 ( 2 ) 部署简单：n e t 应用程序无需在注册表中存储信息，只需简单的 x c o p y 便可正确的在用户的机器上运行，这使得企业的部署成本将会大 为降低。 ( 3 ) 代码级安全性：在n e t 中，安全性的考虑直接放到了代码级，通 过一系列技术，如代码访问安全、强名称、权限、权限集等等，最大限度 地保证了系统的安全性。 2 3 2 采用n 层架构模式 网络化制造a s p 服务平台采用了典型的n 层架构模式，如图2 4 所示。 其中，平台程序结构分为三个逻辑层，从左到右分别是w 曲用户界面层、 业务逻辑层、数据访问层，其中还包括了通用组件和w e b 服务模块。 ( 1 ) w e b 用户界面 w e b 用户界面的功能主要包括：管理w e b 页的呈现和行为、显示数 据、捕获数据、数据验证检查、为用户提供任务指南、向“业务外观”发 送用户输入、从“业务外观”接收结果、向用户显示错误。用户界面直接 跟业务规则层交互，向“业务规则”发送用户输入，从“业务规则”接受 结果，并向用户显示最终结果。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 屠 u 浏览器 圈圈圈 s o ls e r v e r 屠眚 浏览器用 业务逻辑层 ： ：数据访问层： lj 卜靠- 一m vs q l 处理的主要业务逻辑：提供如下的数据服务： 面 一用户管虐 一 一信息检素 层 一计费管理一披据交互 一资源管理一数据更新 一业务处理 i一数据交换 “ i 屠 通用( c o l l g n o h ) i u k i n gb a s e 浏览器 定义瓷源的d a t a s e t 图2 4 平台逻辑结构 ( 2 ) 业务逻辑层 业务规则项目块包含业务对象本身以及应用于它们的规则。这也是主 要业务对象所在的位置。它们实现业务实体或系统对象。系统的业务规则 将在这些对象中编码，尽管部分业务规则可能实际上已在数据库的存储过 程和触发器中进行了编码。 业务规则从“w e b 用户界面”接受服务请求，根据编码的业务规则处 理请求，将处理结果传递回“w e b 用户界面”层；如果需要操作数据库数 据，则将数据发送到“数据访问”层，或从“数据访问”层中获取数据。 系统管理在与平台其他功能模块交互的时候，业务规则层就要与“w e b 服 务项目”层进行数据交互和信息传递。 ( 3 ) 数据访问层 数据访问项目层为业务规则提供了数据服务，从数据库( 或其他数据 服务) 获取数据或向数据库发送数据的功能。在分布式应用程序结构中， 相应功能使用a d o n e t 或o d b c 数据适配器和s q l 服务器存储过程 来完成。“数据访问”层从“业务规则”层接收请求，使用存储过程获取 或操作数据，并将数据库查询结果返回到“业务规则”层。 ( 4 ) w e b 服务项目层和d l l “w e b 服务项目”层提供w e b 服务客户端可以访问的公共w e b 接 口。如果存在“w e b 服务项目”层，它可以独立于在应用程序中所使用 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 的用户接口的类型( 例如w e b 客户端或w i n d o w s 客户端) 表示。它是 对应用程序服务器进行远程处理的方式之一。除了其方法是通过其他 w e b 服务客户端访问的之外，“w 曲服务项目”层类似于“业务外观”层， 这意味着它不限于由应用程序本身的其他组件来进行访问。 “w e b 服务项目”层由于受策略的限制，只能用作用户界面和应用 程序其余部分的中间层。出于安全性和性能的考虑，实际的w e b 服务是 不允许在其他地方使用的，以避免童接向用户公开业务逻辑。 组件是为平台提供服务的，具有一定通用性能的功能模块，比如安全 控制、服务计费、数据访问、邮件服务等等。 采用n 层结构有如下优点”“： ，。 n 层结构的核心是提供可规模化特性，一方面是从服务负载上可规模 化，能同时为极大规模的用户同时提供服务：另一方面是服务功能上的可 规模化，可形成极大规模的软件群系统，各分系统可以共享信息、服务， 形成企业级的信息高速公路。n 层可以分别放在各自不同的硬件系统上 的，所以灵活性很高，能够适应客户机数目的增加和处理负荷的变动。例 如，在追加新业务处理时，可以相应增加装载功能层的服务器。因此，系 统规模越大这种形态的优点就越显著。另外，n 层结构从逻辑上相互独立， 某层的变动通常不影响其它层，具有很高的可重用性。除此以外，n 层 结构还有以下优点： ( 1 ) 利用单一的访问点，可以在任何地方访问站点的数据库； ( 2 ) 对于各种信息源，不论是文本还是图形都采用相同的界面； ( 3 ) 所有的信息，不论其基于的平台，都可以用相同的界面访问； ( 4 ) 可跨平台操作； ( 5 ) 减少整个系统的成本； ( 6 ) 维护升级十分方便； ( 7 ) 具有良好的开放性； ( 8 ) 进行严密的安全管理： ( 9 ) 系统管理简单，可支持异种数据库，有很高的可用性。 2 3 3 采用a d o n e t 数据库访问技术 a d o n e t 是a d o 的下一代产品，是m i c r o s o f t 在n e t 中对数据存取 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 问题的解决方案，也是n e t 开发平台的核心服务之一。a d o n e t 提供对 m i e r o s o rs q ls e r v e r 等数据源以及通过o l ed b 和x m l 公开的数据源 的一致访问。数据共享使用者应用程序可以使用a d o n e t 来连接到这 些数据源。并检索、操作和更新数据。 a d o n e t 较a d o 有如下的优点： ( 1 ) 以往a d o 的数据存取处理主要依赖于两层结构，而现在 a d o n e t 的数据处理是采用三层以上结构，构建了个更为合理的数据 处理环境。 ( 2 ) a d o n e t 是基于x m l 的，这表示几乎任何数据类型都可以被支 持和传递。虽然x m b 对a d o 也有支持，但是非常有限。 ，? ( 3 ) d a t a s e t 使得a d o n e t 摆脱了由a d o 所提供的基于连接的模型， 而将其转换成个更加类似消息的、面向无连接的模型。这样遍历一个 d a t a s e t 可以不必打开到数据源的任何连接。这一改变带来了许多好处， 包括通过防火墙发送数据的能力，消除了c o m 中的类型转换，以及一种 真正脱机处理数据的方法。 在前面两节中我们已经讨论了平台采用n e t 的n 层架构，其中数据 访问项目层( d a t a a c c e s s ) 采用a d o n e t 数据访问接口，这更加突出了 a d o n e t 的优势：首先在采用多层数据处理时，a d o n e t 可以很方便 的将数据访问从数据处理中分离出来。x m l 技术支持任何数据类型，采 用a d o n e t 数据访问方式，可以对x m l 技术提供有效的支持，为平台 的进一步开发奠定基础。a d o n e t 中d a t a s e t 是面向无连接的，在大量 的数据访问中，有效的节约连接时间可以提高系统的效率。a d o n e t 提 供快速的向前的数据访问模式，为数据的快速显示提供有力的工具。 a d o n e t 的数据访问线路主要有两条：一是通过d a t a a d a p t e r 对象 填充d a t a s e t ，然后将d a t a s e t 作为一个本地的数据库进行数据读取；另外 一种是通过c o m m a n d 对象执行s q l 语句，将结果放在d a t a r e a d e r 中， 进行只读向前的访问。平台正是采用了这两条访问路线，做成了专门的访 问类。 其中，数据访问层中的d a t a b a s e 类提供了操作数据库数据的接口， 包括返回查询结果的数据集、在数据库表中增加记录、修改数据库表数据、 删除数据库表中的数据等等。在d a t a b a s e 类中和数据库之间的交互是通 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 过调用数据库管理系统中建立的存储过程实现的；项目中的另外一个与数 据库交互的类是d a t a 类，它主要是使用s q l 语句直接与