（计算机应用技术专业论文）网络环境下的教学和评测系统的设计与实现.pdf

摘要 网络教学平台的设计目标是利用互联网技术，合理有序的管理和利用教学资源，建立一个网络环 境下的交互式教学环境。针对当前网络教学系统中存在的不足及教学评测系统的空白，在设计和开发 教学平台时，遵循规范、公平、反馈、友好等原则，以期实现利用网络合理、有效的进行“教”、。学”、 。评”、“测”的目标。 本文以天津市4 2 中学校园网的建设为背景，结合“物理网络课程平台”项目规范和要求，完成了 适应该校教学需求的网络教学平台，并以此为基础进一步设计开发了网络教学评测系统( w e b - b a s e d t e a c h i n ga n de v a l u a t i n gs y s t e m ，简称w e b t a e s ) 论文的主要工作是对目前的网络教学系统、尤其是教学评测系统进行分析和研究；针对当前网络 教学平台的优势与不足，进行适应当前教育教学需要的网络教学与评测系统的详细系统分析；利用 j a v a 。j 2 e e 技术设计并实现了网络环境下的教学与评测系统。 本论文首先对当前网络教学和评价系统的现状进行了较为深入的分析和研究，阐述了网络教学和 评测系统的相关理论和技术；进而完成了适应当前教学需要的新系统的详细分析，即建立了系统的逻 辑模型：然后本文详细叙述了在系统逻辑模型基础上设计、实现系统的过程。论文最后对整个新系统 进行了评价，对网络教学与评测系统及新技术进行了展望，并对整个论文工作进行总结。 关键词：网络教学、教学评测、w e b t a e s 、j a v a 、j 2 e e 。 a b s t r a c t t h eo b j e c t i v e so fe s t a b l i s b i n gan e t w o r k e de d u c a t i o np l a t f o r ma r eb yu t i l i z i n gn e t w o r k i n gt e c h n o l o g y , t o p r o v i d eaw e l ld e f i n e da n do r g a n i z e de d u c a t i o nr e s o u r c c sm a n a g e m e n ta n du t i l i z a t i o ns y s t e mt op r o v i d ea l l i n t e r a c t i v el e a r n i n ge n v i r o n m e n t a i ma tt h el i m i t a t i o n so ft h ec u r r e n tn e t w o r k i n ge d u c a t i o ns y s t e ma sw e l la s t h eb l a n ko fe d u c a t i o ne v a l u a t i o ns y s t e m , u p o nd i g na n dd e v e l o p i n gt h ep l a t f o r m i tw i l lf u l f i l lt h en e e 出o f s t a n d a r d i z e d ，b a l a n c e d ，f e e d b a c ka n du 辩rf r i e n d l ys y s t e mt oa c h i e v ea l le v e nb e t t e rt e a c h i n g , l e a r n i n ga n d e v a l u a t i o np u r p o s e s t h i st h e s i su s t h et i a n j i n4 2m i d d l es c h o o lo a l i n e h o o ld e v e l o p m e n t t h eb a c k g r o u n di n f o r m a t i o n i nc o n j u n c t i o nw i t hp h y s i c a ln e t w o r kc o b , s fp l a t f o r m ( p r o j e c t ) c r i t e r i o na n d 阼q u i r e m e n t at oc o m p k t et h e n e t w o r k e de d u c a t i o np l a t f o r m rw h i c he v e n t u a l l ya d a p tt ot h e h o o ir e q u i r e m e n t sa n db a s e do nt h i s , t o f u r t h e rd e s i g na n dd e v e l o pn e t w o r k e dt e a c h i n ge v a l u a t i o ns y s t e m ( w e b - b a s e dt e a c h i n ga n de v a l u a t i n g s y s t e m ，w e b t a e sf o rs h o r t ) t h em a j dp u r p o s e so ft h i st h e s i s0 i ea n a l y z i n ga n dr e s e a m h i n go nt h ec u r r e n tn e t w o a e de d u c a t i o n s y s t e m , p a r t i c u l a r l yf o c u so nt h et e a c h i n ge v a l u a t i o na l e a la i ma tb o t ha d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so ft h e c u r r e n tn e t w o r k e de d u c a t i o np l a t f o r m , u s i n gj a v aa n dj 2 e et op r o v i d ead e t a i l e da n da p p r o p r i a t ea n a l y z i n go f n e t w o r k e dt e a c h i n ga n de v a l u a t i o ns y s t e m f i r s to fa l lt h ct h e s i ss t a l ba tt h ed e t a i l e da n a l y z i n go nt h ec u n e n tn e t w o r kt e a c h i n ga n de v a l u a t i o n s y s t e m , t os t a t eb o t ht h e o r i 酷a n dt e c h n o l o g i e sw h i c hr e l e v a n tt ot h en e t w o r k e dt e a c h i n ga n de v a l u a t i o n s y s t e m t h e nm o v e t ot h ed e t a i l e da n a l y z i n go nt h en e ws y s t e m ，w h i c hp o t e n t i a l l ys u i t st h ec u r r e n te d u c a f i 蜘 n e e a s ，o i lt h eo t h e rw o r d , t ob u i l dal o g i cm o d e lo ft h en e ws y s t e m s e c o n d l y , t h et h e s i sg y e sad e t a i l e d e x p l a n a t i o no nt h ep r o c e s so fd e s i g na n dd e v e l o p i n go ft h es y s t e mb a s e do ns y s t e ml o g i cm o d e l a tt h el a s t , t h ct h e s i se v a l u a t - st h en e wd e s i g n e ds y s t e m , p r o v i d e st h ee x p e c t a t i o no nt h ef u t u r en e t w o r k e dt e a c h i n ga n d e v a l u a t i o ns y s t e ma sw e l la st h en e wt e c h n o l o g i e sa n dt h ec o n c l u s i o n k e yw o r d s ：n e t w o r k e dl e a r n i n g , t e a c h i n ge v a l u a t i o n , w e b t a e s ，j a v a , j 2 e e 1 1 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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的地方外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得东南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论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 研究生签名尊i 圣一日期： 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复 印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和 纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办 理。 研究生签名： 盈纽 导师签名：互塾e t 期： 第一章绪论 1 1 论文研究背景 第一章绪论 近年来，我国教育工作者和教育研究者均在致力于基于w e b 的两络教学的建设与研究。其关键目 的是要为教、学双方提供最佳的学习环境和先进的学习手段，力求达到最优的教学效果。目前，在众 多的网络教学平台或软件之中，突出的问题是网络教学系统大多流于形式，缺乏创新与针对性这样 的教学平台是不能满足现代教育中因材施教、个性化教学需求的。因而，对网络教学系统进行全新的 设计和改造势在必行 1 1 1国外网络教学和评测系统进程 在国外，欧美等国的网络教学已经发展的相当成熟，开发了许多网络教学的系统，如w e b c t 、 v i r t u a l - 0 、w e bc o u r s ei nab o x 、b l a c k b o a r dc o u r s e l n f o 、l u v i t 、l e a r n i n gs p a c e 、p a t h w a r e 等， 在这些系统中有的已经开发出了针对网络教学的基本评价功能。如p a t h w a r e 提供了课程学习的评价功 能，g i r t u a l - u 教学平台则在评价教学效果方面做得比较全面，包含了作业、考试的定性定量评价与管 理。另外，国外有些公司也经常需要为本公司的产品提供培训和认证服务，为此他们也开发了一些基 于其公司产品、服务培训的网络评价系统，如c i s c o 公司目前已开发出一种先进的评价系统来为其学 员、讲师和c i s c o 工作人员提供在学习、培训过程中取得的进步方面的详细数据，公司利用这些评价 数据对计划和课程作不断改进。 1 1 2 国内网络教学和评测系统现状 目前，国内大多数网络教学平台，基本上是由两部分组成的： ( 1 ) 网络教学管理系统；主要实现教师管理，学生管理，课程管理，权限认证等教务管理功能； ( 2 ) 网络教学子系统：提供一系列的网络教学支持工具，如多媒体授课、网上答疑、网上考试、 网上作业、交流工具等等。 当然，也有一些较为先进和完善的网络教学平台还具备“网络课件开发工具”和“教学资源管理” 功能，但这毕竟是少数，而且并无针对性的按照专门的学科进行教学资源管理的案例。 少数国内网络教学平台含有测评系统，包括试题库，测验试卷的生成工具、测试过程控制系统和 测试结果分析工具、作业布置与批阅工具。这些并不足以评测教学的好坏或者教学平台的成败。 时至2 0 0 5 年初，教育部已经批准全国6 7 所高校建立网络教育学院，但网络教学评价系统的研究 和开发工作则是刚刚起步。北京师范大学开发的一套网络教学系统v c l a s s 中就包括了教学评价功能， v c l a s s 教学平台也含有作业、考试的管理和评价，包括了对系统、对教师、对学习者的定性的评价。 但这些平台对于教学系统四要素( 学生，教师、教学内容和媒体) 缺少系统的考虑，对学习过程的监 控、反馈和评价也还是一个空缺。目前多数处于理论研究阶段。 1 1 3目前网络教学平台存在的问题 当前的网络教学已经取得了不错的成绩，但是也有很多不足之处比如：很多教学机构实现的网 络教学只是老师教案或者教学录像的简单堆积；很多公司做的所谓的平台软件也只是类似于资源库、 题库、加上b b s 、聊天室而已，都不能将教学中的“教”与“学”很好的结合在一起。 同时，很多学校自己制作或者购买了这方面的产品，大多都作为摆设或者标志，根本就没有充分 应用于教学之中，这虽然有各方面的原因，但是教学平台设计上和功能上的缺陷才是最根本的原因。 很多公司以及院校都开发了网络教学的相关产品。在这些系统中。都提供了资源库、试题库这样的基 本功能，并不能与教学紧密的结合，只是看起来包罗万象，实际应用价值不大。而且还没有一个系统 平台带有测评与分析、建议的功能模块，因此在这方面还是一块空白。 第一章绪论 1 1 4 课题来源 本文所涉及的内容来源于天津4 2 中学承担的全国教育教学十五规划重点课题：信息化进程中的 教育技术发展研究之子课题网络教学课程开发与应用研究。目前该棱承担了国家级的一些重 点课题和教育部的一些重点课题，这些重点课题基本围绕一条主线，就是基于信息环境下的教与学。 天津市4 2 中学1 9 9 4 年建成了校园网，在网上开发了。学习综合管理网络的系统”。同时，开展了 计算机辅助教学的工作，1 9 9 6 年建成了教学网。目前，已经拥有独立的i p 地址、域名和宽带网络出口 在实际的计算机辅助教学过程中，学校一直都在做着各种各样的努力和尝试。早期是以做c a i 课件为 主，但是花了大量时间和精力完成的课件的利用率却很低，原因是一个课件只是为了一个教师的一堂 课准备的，其他的教师就不一定可以使用，因为每个教师的教学方法、风格不一样。所以即使做再多 的课件，也不能形成一个完整的系统。 为此，根据东南大学中职班的培养精神。以及该校网络教学平台的实际需求，我的学位论文的课 题即以天津市4 2 中学校园网的建设为背景，结合“物理网络课程平台”项目规范和要求，完成了适应 该校教学需求的网络教学平台，并以此为基础进一步设计开发了网络教学评铡系统。而且4 2 中学示范 校建成以后，校内计算机网络节点将达到1 2 0 0 个，可以保证每位教师都能通过网络研究工作、发布信 息，从网上获取资料。 1 2 研究目标和内容 1 2 1 研究目标 论文的研究目标是：利用互联网技术，合理有序的管理和利用教学资源，建立一个网络环境下的 交互式教学环境。针对当前网络教学系统中存在的不足及教学评测系统的空白，在设计和开发教学平 台时，遵循规范、公平、反馈、友好等原则，以期实现利用网络合理、有效的进行“教”、“学”、“评”、 “测”的目标。 l2 2 主要研究内容 本文主要研究了网络教学平台的现状、不足与缺陷，结合天津4 2 中学“物理网络课程平台”项目 的规范和要求，分析并设计了一个可以充分体现教师个性化教学和学生自主学习，开创并实现有一定 的教学测评、分析功能的全新的网络教学与评测系统( w e b t a e s ) ，并实现系统设计的功能。具体内容包 括： 1 网络教学与评测系统的相关理论。 从教学的目的出发，比较传统教学与网络教学的不同阐述网络教学的优势及教学效果上存在 的不足；探讨教学评测的必要性等相关理论。 2 w e b t a e s 的系统分析与功能设计。 对w e b t a e s 即网络环境下的教学与评测系统进行全面的详细的系统分析，从“教学”、“学习”、 “评测”三个方面对w e b t a e s 进行全新的功能设计，并完成相关数据库的需求分析。 3 w e b t a e s 的系统设计。 在完成的系统分析的基础上，按照不同的功能模块设计w e b t a e s 的四个主要平台，包括：科目管 理员平台、教师平台、学生平台、系统管理员平台，井对每一个平台的功能进行详细设计同时进行 相关平台教学评测模块的详细设计以及数据厍的设计。 4 实现w e b t a e s 采用的技术、解决方案。 实现w e b t a e s 所采用的j a v a ，j 2 e e 等技术的选择及其优势、特点的阐述：完成w e b t a e s 系统的 技术实现过程。 2 第一章绪论 1 3 研究思路 本次毕业设计课题主要研究内容是基于网络的教学平台，在分析、研究网络教学现状的基础上， 以“教学学习一评测”三个方面的设计理念。利用j a v a ，j 2 e e 等技术，完成一个适应当前教育教学需要 的全新的基于w e b 的教学和评测平台弥补当前网络教学平台的不足及提高网络教学资源的利用率。 论文的主要研究思路分为以下三步： 1 研究国内外网络教学的现状。 包括：国内外网络教学及评测系统的现状、进程和趋势的研究与分析；传统教学、网络教学、教 学评测的理论研究等。 2 研究适应目前教学需求的网络教学平台的功能。 包括：网络应用系统体系结构、开发环境的研究与分析；适应目前教学需要的网络教学系统的需 求、功能研究；网络教学评测系统的需求分析；网络教学和评测系统的功能设计等。 3 研究实现网络教学与评测系统的技术及过程。 包括：实现系统的技术特点及优势的研究；实现系统的方法与过程等。 1 4 论文结构安排 本论文是笔者在设计和开发网络教学平台的基础上完成的，全文共分六章，系统地论述了开发实 践中的设计思想和实现技术。以下是各部分内容的简要介绍： 第一章为绪论，介绍了本论文的研究背景，并提出本课题需要研究的内容和实现的目标。 第二章介绍了本系统的相关理论与技术。包括网络应用系统体系结构的比较、网络应用系统开发 技术的比较与分析，进而确定了本课题的技术路线并对关键技术进行了阐述。 第三章重点介绍本论文所开发系统的理论基础以及项目的需求分析。其中包括对于传统教学与网 络教学、传统教学评测与网络教学评测进行对比，分析网络教学与评测系统的研究现状与发展趋势等 相关理论的研究。并以此为基础完成本项目的需求分析。 第四章介绍网络教学与评测系统的详细设计过程，包括设计目标、原则、模式和应用系统的体系 结构、系统功能模块的设计、数据库设计、系统工作流程等。 第五章介绍网络教学与评测系统的按层实现的具体过程。 第六章对本论文的主要研究工作进行总结，提出本论文的研究工作需要改进和提高之处，并对本 研究进行了展望。 第二章w e b t a e s 相关理论与技术 第二章w e b t a e s 相关理论与技术 w e b t a e s 是一个基于w e b 的应用系统，该系统开发涉及到应用系统体系结构的确定、教学资源 和素材的规范整合以及教学与评测功能的实现等。本章通过对w e b 应用系统开发技术的分析比较，提 出w e b t a e s 应用系统采用b s 结构，利用数据库技术进行教学资源集成，在j 2 e e 开发平台上完成应 用系统的实现。 2 1网络应用系统体系结构 随着计算机技术与网络技术突飞猛进的发展，网络上的应用系统经历了一个从简单到复杂、从集 中到分散、从低级到高级的发展过程。回顾计算机应用体系结构的发展过程，大体经历了4 个阶段， 即终端主机结构、文件服务器结构、客户机服务器结构( c l i e n t s e r v e r ，简称c s ) 和w e b 浏览器月 务器结构( b r o w s e r s e r v e r ，简称b s ) 终端庄机模式和文件服务器模式由于硬件选择有限，整体运行效率较低，已被逐步淘汰。目前， 分布式环境下的应用系统主要考虑的是c s 结构和b s 结构。 2 1 1c s 结构 c s 结构，即c l i e n t s e r v e r ( 客户机，服务器) 结构，是大家熟知的两层结构的软件体系结构：第一 层是在客户机系统上结合了表示与业务逻辑：第二层是通过网络结合了数据库服务器，参见图2 - 1 。通 过将任务合理分配到c l i e n t 端和s e r v e r 端，降低了系统的通信开销，可以充分利用两端硬件环境的优 势。早期的软件系统多以此作为首选设计标准。c 幅结构之s e r v e r 即服务器通常采用高性能的p c 、工 作站或小型机，并采用大型数据库系统，如o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 或s q l s e r v e r 。客户端需要安装 专用的客户端软件。 褂制 请求。 卧倡 1 响应 7 图2 1c s 害占构示意图 c 俗结构的优点是能充分发挥客户端pc 的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服 务器，客户端响应速度比较快。但是c s 结构也有以下不足的地方： 第一，c s 结构只适用于局域网，而随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及， 这需要我们的系统更具有扩展性。 第二，这种方式远程访问需要专门的技术，同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。 第三，由于客户端需要安装应用程序，系统维护复杂。升级麻烦。 另外，系统软件升级时，每一台客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。对客户端的操 作系统一般也会有限制。 2 1 2 b s 结构 4 第二章i e b t a e s 相关理论与技术 b s 结构，即b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器朋务器) 结构，是随着i n t e m e t 技术的兴起，对二层c s 结构的 一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过w w w 浏览器实现，一部分事务逻辑在 前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3 - t i e r 结构。第一层客户机是用户与整个系 统的接口，主要完成客户界面、前台计算、与应用服务器层交互。这时，客户端的应用程序精简成一 个通用的浏览器软件，如n e t s c a p e n a v i g a t o r 或微软的i n t e m e t e x p l o r e r 等。第二层是应用( 中间层) 服 务器，它提供w e b 服务和事务处理。第三层是数据库服务器，实现对数据的保存和查询等操作，响应 应用服务器对数据的请求。参见图2 - 2 。 i 利觉嚣 皇示二 事务 请求 处理 i 葑船虚 请求 鹰务卜抢埋 、响应7 逆姆lk = ：= j 逆墙 1 响应7 j逆辑 暮户帆 中间层服务器 图2 - 2 b s 结构示意图 b s 结构，主要是利用了不断成熟的w w w 浏览器技术，结合浏览器的多种s c r i p t 语言( v b s c r i p t 、 j a v a s e r i p t ) 和a e t i v e x 技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，节 约了开发成本。服务器安装o r a c l e 、s y b a s e 、i n f o r m i x 或s q ls e r v e r 等数据库，浏览器通过w e bs e r v e r 同数据库进行数据交互，是一种全新的软件系统构造技术。b s 最大的优点就是可以在任何地方进行操 作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常 容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。随着w i n d o w s9 8 w i n d o w s 2 0 0 0 将浏览器技术植入操作系统内部这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。 随着w e b 技术的飞速发展，传统的c s 体系结构由于存在移植性差、升级困难、维护工作量大等 缺陷，已较难适应当前信息技术与网络技术发展的需要。b s 结构已逐渐成为网络应用系统的主要模式， 这种基于w e b 浏览器的多层结构开发模式，核心思想是集成，它可以用组件思想安全、高效的整台系 统，并降低最终用户的使用成本。 综合以上分析及学校和项目的具体情况，w e b t a e s 的开发拟采用b i s 结构，将应用系统集中在服 务器端，这样，既方便用户使用，又有利于系统开发和维护升级。 2 2 网络应用系统的开发技术 w e b 是一种典型的分布式应用架构，w e b 应用中的每一次信息交换都要涉及到客户端和服务端两 个层面。因此，w e b 开发技术大体上也可以被分为客户端技术和服务端技术两大类。目前，与w e b 相 关的各种技术标准都由著名的w 3 c 组织( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ) 管理和维护。 w e b 客户端的主要任务是展现信息内容，而h t m l 语言则是信息展现的最有效载体之一，技术应 用相对简单。w e b t a e s 的开发采用的是b s 结构，是基于服务器端编程。因此。这里重点讨论w e b 服务端的开发技术。 目前，在w e b 服务端开发领域有三大主流技术：o p e ns o u r c e 团体支持的服务器端脚本语言p h p ( p e r s o n a lh o m e p a g e st o o l s ) ；m i c m s o r 公司推出的a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 技术及a s p n e t 平台：s u n 公司推出的j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 技术及j 2 e e 平台。下面对w e b 应用系统的开发技术 平台进行分析和比较。确定w c b t a e s 的开发环境与实现技术。 j 第二一章w e b t a e s 相关理论l 于技术 2 2 1p h p 技术 1 9 9 4 年，r a s m u $ l e r d o r f 发明了专用f w e b 服务端编稃的p h p ( p e r s o n a l h o m e p a g e ) 语言。p h p 语言将h t m l 代码和p h p 指令结合成为完整的服务端动态页面。p h p 是一种服务器端的脚本编平挈语 言，是种简单的、面向对象的、健壮的、安仝的、独立j 架构的、可移植的、动态的脚本语言。p h p 晟初是皱醍计埘丁莹丁二l i n u x 的a p a c h ew e b 服务器系统，但目前p h p 已经被移植剑了其他操作系统 升兼容各种w e b 服务器，具有跨平台的特点。如p h p 可以方便的在w i n d o w sn t 和9 x 以及其它许 多w e b 服务器上运行。 p h p 的主要技术特点是： ( ”p h p 是一个开放源码项目，是完全免费的，所以没自购买许可证的费用或i ；醴制使用的题。 ( 2 ) p h p 是“种跨甲台的服务器端的嵌入式脚本语言。它大世地借用c 、j a v a 和p e r l 语言的话法。 ，r 耦合p h p 自己的特性。使w e b 开发者能够快速地写出动态贞面。 ( 3 ) p h p 提供了类和对驭支持面向对象的稃序设计。 ( 4 ) p h p 支持绝大多数数据库。包括m y s q l 、p o s t g r e s q l ，o r a c l e 、s y b a s c 、l n f o r m i x 和m i c r o s o f t s q ls e r v e r 。 p h p 的土要缺点是：由于是开放源代码产品，p h p 缺乏a s p 和j s p 那样的组件支持和多层结构支 持，扩展性较筹：另外，p h p 提供的数据库接口支持不统一，比如对o r a c l e 、m y s q l 、s y b a s e 的接 u ，彼此都不一样。给开发_ 作带来不便。 2 2 2a s p 技术 1 9 9 6 年。m i c r o s o r 借鉴p h p 的思想，在其w e b 服务器h s3 , 0 中引入了a s p 技术。a s p 使崩的脚 本语言是我们熟悉的v b s c r i p t 和j a v a s c r i p t 。借助m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o 等开发j 一具在市场l 二的成功， a s p 迅速成为了m i c r o s o f tw i n d o w s 系统下w e b 服务端的主流开发技术，通过a s p 我们可以结合 h t m l 网页、a s p 指令和a e t i v e x 建立动态、交互且两效的w e b 服务器应_ i j 群序。 a s p 文件是一种包舍了v b s c r i p t 或j s c r i p t 脚本稃序代码的网贝文件。当h j 户使用浏览器请求a s p 页面时。w e b 服务器巾的a s p 引擎将对脚奉程序代码进 i 解释并生成相应的h t m l 代码返同客户端。 a s p 可以数据库和其它程序进行交互。是一种简单、方便的w e b 应用系统开发f ：具。 a s p 主要技术特点如f ： ( 1 ) 使心v bs c r i p t 、j s c r i p t 等简单易悍的脚木语言，结合h t m l 代码，可快速地完成应 j 程 序的开发。 ( 2 ) a s p 是面向对象的脚本环境，通过m i c r o s o f t 的c o m d c o m 可获得a c t i v e x 支持，扩充应 用功能。a s p 奉身封皱了些基本组件和常用组什，只要在服务器卜安装这些组什通过访问组件， 可以快速、简易地建妒w e b 膨h j 。 ( 3 ) a s p 延彳r 在服务器端，客户端只要使用可执行h t m l 码的浏览器即可浏览不必护心浏 览器造否支掎a s p 所使心的编程语言。 ( 4 ) a s p 可通过o l ed b o d b c _ i 生接数据库由数据库访问组件a d o 完成数据库操作，简单易 行。见幽2 - 3 。 i f i2 - 3a s p 讪问数据j 牛模式 6 第= 章l f e b t a e s 相关理论与技术 a s p 的缺点是响应速度较慢，且只能运行于微软的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 ，w i n d o w sn t ) 和p w s ( p e r s o n a lw e bs e r v e r ，w i n d o w s9 8 ) 平台上。虽然u n i x 下也有c h i f i s o f t 的组件支持a s p ，但 是a s p 本身的功能有限，必须通过a s p + c o m 的群组合来扩充，两在u n i x 下c o m 的实现非常困难。 2 2 3 a s p n e t 开发平台 a s p n e t 是a s p 的最新版本，它是微软n e t 框架的一部分，是一种用于开发企业级w e b 应用程 序的功能强大的编程框架。图2 - 4 介绍了n e t 框架的不同组件，从中可以了解a s p n e t 的概况。 第一层表示用户与程序界面。包括w i n d o w sf o r m s 、w e bf o r m s 、w e bs e r v i c e s 和应用程序s e r v i c e s - 其中w e bf o r m s 提供个基于w e b 的用户界面，w e bs e r v i c e s 提供程序接口，w e b f o r m s 和w e b s e r v i c e s 是n e t 框架的内置组件。是由a s p n e t 实现的。 图2 4 n e t 框架 中问一层表示n e t 框架的不同的类，它们可以普遍地在多种语言间获得。其中，a d o n e t 是内 置组件，集合了许多数据处理的类，用于对数据源进行存取等各项操作。 第三层代表的是被称作通用语言运行时( c l r ) 的公共运行平台。c l r 提供对多语言的支持，并 实现了跨语言的可继承性。另外，c l r 能够进行内存管理、监控对象的完整生命周期。 a s p n e t 的主要技术特点： ( 1 ) 运行速度快，性能好。a s e n e t 代码是一种编译c l r 代码。而不是注释代码，这使a s p n e t 应用程序的性能得到全面的改进。同时，源代码更加安全且更为健壮。 ( 2 ) 多语言支持。a s p n e t 应用程序能够访问所有n e t 类库，而n e t 框架与编程语言无关。 可以用许多语言来创建n e t 程序。包括：c + + 、m i c r o s o f tv i s u a lb a s i c n e t 、j s c r i p t 和m i c r o s o f 【的 最新语言c # 。 ( 3 ) 配置灵活。在a s p n e t 中，w e b 应用程序配置设置是以可扩展标记语言( x m l ) 格式存储 的，每个应用程序都可以有自己的配置文件。由于x m l 文件是a s c i i 文本文件，可以很方便的读 取和修改，因此对w e b 应用程序进行配置比较简单。 ( 4 ) 安全性。a s p n e t 为w e b 应用程序提供了各种授权和身份验证方案，可以根据应用程序的 需要方便地移除、添加或替换这些方案。 a s p n e t 的应用： ( 1 ) 利用w e b f o r m 技术创建动态w e b 页面。 a s p n e t 的w e bf o r m s 页面架构是一个可升级的通用语言运行程序模型，它可被用在服务器端动 态地建立w e b 页面。作为a s p 的进化版本，a s p n e t 之w e bf o r m s 架构增加了许多功能。比如：能 够创建并使用可重用用户界面控件：这些控件可以压缩到公用功能中，从而减少页面代码。另外， a s p n e t 自带4 5 个内置服务器控件，其模板提供了定制服务器控件外观及行为的简单方法。如： 7 第二章w e b t a e s 相关理论与技术 a s e n e t 验证控件可以容易地处理客户端或者服务器端的数据验证工作，无需脚本程序或者c 0 0 l 【i e 。 总之，a s e n e t 、w e bf o r m s 使创建动态w e b 页面工作变的更简单、功能更强大。 ( 2 ) 利用a d o ( a c t i v e xd a t ao b i e c t s ) n e t 连接数据库。 a d o n e t 是n e t 框架的内置组件，它提供了一个统一的编程模式和一组公用的类来进行任何类 型的数据访问。虽然a d o n e t 不完全是以数据库为中心的，但a d o n e t 聚集了所有可以进行数据处 理的类，这些类具有典型的数据库功能，比如：索引、排序、浏览。a d o n e t 提供两个对象来处理 从数据源中抽取的数据。它们是d a t a , s e t 和d a t a r e a d e r 对象。前者是记录在内存中的缓存，可咀从 任何方向随意访问和修改。后者是高度优化的对象，专为向前方式滚动只读记录而设计。 2 2 4j s p 与j 2 e e 技术简介 j 2 e e j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r m ，e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是一个构建和实施可移植的、高度可伸缩的企业应用程 序的开放标准。j 2 e e 是纯粹基于j a v a 的解决方案。j 2 e e 由许多组件组成，到2 0 0 3 年时，s u n 的j 2 e e 版本已经升级到了1 4 版。包括j a v a s e r v | c t s 、j a v as e r v e r p a g e s ( j s p ) 、e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ( e j b ) 、 j a v am e s s a g es e r v i c e s ( j a v a 消息服务) 、j a v at r a n s a c t i o na p 、j a v ad a t a b a s ec o u n e c t i v i t y ( j a v a 数据库 连接，帕b c ) 、j 2 e e c o n n e c t o r a r c h i t e c t u r e ( j 2 e e 连接器体系结构) 、j a v a n a m i n ga n d d i r e c t o r y i n t e r f a c e ( j a v a 命名和目录接口，j n d i ) 和j a v a m a i l 等组件。遵循j 2 e e 标准，为企业级应用提供支撑平台的 各类应用服务软件争先恐后地涌现了出来。i b m 的w e b s p h e m 、b e a 的w e b l o g i c 都是这一领域里最 为成功的商业软件平台。随着开源运动的兴起，j b o s s 等开源世界里的应用服务新秀也吸引了许多用户 的注意力。j 2 e e 体系及相关的软件产品已经成为了w e b 服务端开发的一个强有力的支撑环境。 1 9 9 7 年，s e r v l e t 技术问世，1 9 9 8 年，j s p 技术诞生。s e r v l e t 和j s p 的组合( 还可以加上j a v a b e a n 技术) 让j a v a 开发者同时拥有了类似c g i 程序的集中处理功能和类似p h p 的h t m l 嵌入功能，此外， j a v a 运行时的编译技术也大大提高了s e r v l e t 和j s p 的执行效率一这也正是s e r v l e t 和j s p 被后来的j 2 e e 平台吸纳为核心技术的原因之一。 j s p j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 是s u n 推出的一种动态网页技术标准，它是j 2 e e ( j a v a 2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 体系中的重要组成部分。如果把一个分布式系统分为三层：表示 层、业务逻辑层、数据存取层，那么，j s p 主要是为了方便开发表示层而设计的。j s p 在j 2 e e 体系结 构中，可以通过j a v ac l a s s 和e j b 获得规模支持，通过e j b 以及众多厂商的a p p l i c a t i o ns e r v e r 获得结构 支持。 一、j s p 的工作原理： 在传统的静态页面文件( h t m l ，h t m ) 中加入j a v a 程序片段和j s p 标识，就构成了j s p 页面。 在一个j s p 文件第一次被请求时，j s p 引擎把该j s p 文件转换成为一个s e r v l e t ( 可以看成一个j a v a 源 文件) ，然后由j s p 引擎调用服务器的j a v a 编译器对s e r v l e t 进行编译，把它译成字节码文件( c l a s s ) ， 再由j v m ( j a v a 虚拟机) 执行此字节码文件，最后将执行结果以h l 格式返回给客户端。 需要注意的是。由于s e r v l e t 始终驻于内存，如果有多个客户端同时请求该j s p 文件，j s p 引擎会 创建多个线程，每个客户端请求对应一个线程，这时，j s p 页面的响应速度非常快。如果j s p 文件被修 改，服务器将根据设置决定是否对该文件重新编译，如果需要重新编译。则将编译结果取代内存中的 s e r v l e t ，并继续上述处理过程。 二、j s p 的主要技术特点： l 、将业务逻辑层和表示层分离。使用j s p 技术，w e b 页面开发人员可以使用h t m l 或者x m l 标 识来设计和格式化最终页面，使用j s p 指令或者j a v a 程序片段来生成页面上的动态内容。 2 、跨平台应用。j s p 可以在多种w e b 服务器和操作系统下使用，如a p a c h e w e b s e r v e r 和m i c r o s o f t i i s 等。 3 、支持组件模型和软件重用。j a v a b e a n 是一种j a v a 类，通过封装属性和方法具有某种功能或成 为处理某个业务的对象。j s p 对于在w e b 应用中集成j a v a b e a n 提供了完善的支持，这种支持不仅能 第二章w e b t a e s 相关理论与技术 缩短开发时间( 可以直接利用经测试和可信任的已有组件，避免了重复开发) ，也为j s p 应用带来了更 多的可伸缩性，如j s p 可通过j a v a b e a n 来实现对数据库的访问。 4 、作为j a