（计算机应用技术专业论文）基于net高校科研管理信息系统的设计与实现.pdf

湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 摘 要 随着计算机技术的发展，越来越多的科研单位和院校都拥有自己的科研管理系 统。高校科研管理，业务复杂，涉及高校部门人员广泛，要求高校科研管理系统采 用 web 模式，以方便用户使用，避免安装专门的客户端软件。同时，高校科研管理 系统是高校信息系统中的一项主要业务子系统，必须同其他业务子系统实现信息互 联，需要满足可扩展性、高性能性、安全性、可靠性。 本文在对.net 关键技术分析的基础上，根据科研工作的具体流程，对科研管理 系统的体系结构、开发方法等进行探讨，认为在.net 平台基础上开发三层架构的 web 应用程序具有可管理性强、可伸缩性好、可重用性好，易于构建等优点，决定 采用.net 作为系统的开发平台，进一步分析了.net 开发平台的体系结构及关键技 术。 首先通过对科研管理系统的功能目标及使用人员的分析，设计了科研管理系统 的体系架构， 采用以三层架构为基础、 b/s 和 c/s 相结合的方式来构建科研管理系统。 其次，介绍了高校科研管理的总体设计，包括系统的设计目标、设计原则、功能目 标、物理设计及应用架构，重点介绍了高校科研管理业务，并利用 uml 建模语言对 科研管理系统的业务进行用例分析和业务分析。最后，利用 mvc 设计模式对科研管 理系统进行实现，并采用以时序图结合表的方式详细地叙述了系统功能的实现。 关键词：关键词：科研管理系统 b/s 结构 c/s 结构 分析与设计 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii abstract with the development of computer science technology, more and more research and institutes use all kinds of management systems on scientific research. university research management involves complicated operations and staffs of different departments in university. it requires that university lab information system adapts web modal to make user easy to use, avoiding installing specific client software; further more, university research information system is one of main subsystems among university information system, which must realize the information communication with other subsystems. it should meet the requirements of expansibility, the high performance, the security and the reliability. on the basis of main technological analysis to .net, according to the procedure of scientific research management, this paper discusses the architecture and method of scientific research management system at.al . to think it has been many advantages such as managerial, extensibility, reusability and construction easily in the three-tier architecture of .net platform my main work is follows,this article adopt .net as the developing platform of scientific research management, further discusses framework architecture and key technology of .net platform. first,through analyses the function and user in the scientific research management system, this paper designs the architecture of scientific research management system by means of b/s and c/s technology basis on the three-tier architecture. then, the system objectives about university research information management system are introduced to clarify the design principle and aim of system, system functional objectives, system physical design and system architecture. the operation about university research information management system is emphasized to introduce. as the understanding about the operation knowledge about research management, layered use case analysis about the research management system operation adopting uml modeling language. at last, realize the research information management system adopting three layers design model and make detail description. the main method is integrated sequence diagram and table to clarify the system functional realization in detail. keywords: mangement of scientific research brower/server structure client/server structure analysis and design 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权湖北工业大学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。 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 第 1 章 绪论 1.1 研究背景 高等学校科研以前的管理工作还主要依靠人工，即通过人工输入这种方式进行 大量的数据录入，建立计算机数据库，这种方式使科研管理人员与研究人员之间的 必要的与及时的沟通有所减少，虽然能够实现简单的搜索功能，但是对于人们所要 求的科学管理大量数据信息的准确率，高效性，实时性的要求却无法达到和实现， 在信息传输拥挤，流量失真和速度缓慢的方面也存在一定的缺点和弊病。因此，难 以反映大学科研的地位与现状 1-5。其缺点主要体现在以下几个方面： 1）科学数据是不全面的，也是难以充分反映学校科研的研究现状的 实施在科研成果管理和项目管理方面的科研数据管理，在学术会议，论文研究 报告等方面疏于管理，研究机构，研究人员及其他相关科研数据也是一个重要基础 性依据，他们反映了科研水平，这使得现行的管理数据难以充分、科学、全面的反 映学校的研究现状。 2）工作方式落后，科研人员工作较为繁重 目前我们的信息收集和信息处理在信息化上还是不高，科研管理还是通过 excel，word 和其它办公软件在手工状态下处理日常的数据，科学研究的数据输入， 数据查询，数据删除和数据更新等都还是使用的一些简单的编程技术。在一定程度 上，这些方法也可以发挥作用来对数据完成规范性，但是数据的准确性和及时性难 以保证，同时还消耗了大量时间和精力进行研究。 3）信息传递不顺畅 科研管理没有纳入先进的网络技术，研究管理人员和技术人员造成了不能有效 地沟通的现象存在，也不能够有效的与其他研究人员开展沟通，研究人员不可以随 时了解当前学校科研的现状，学校教师在进行教学研究和科研的过程中，不能很好 的、充分的对研究资源进行利用，导致了研究信息不平稳，传递速度缓慢的缺点存 在。 4）从事研究管理工作的人员构成成分单一 科研管理工作在科研管理人员从事和参与的基础上，在很大的程度上还要求相关的 研究人员的积极的参与。科研人员从事科学研究工作的热忱以及工作的积极性，在 广泛的参与下才能被有效的调动起来，促使学校的科学研究活动更上一个新的高度。 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 然而，目前的现状表明，仅仅只有科研管理人员参与其中，并没有相关的科研人员 加入进去。究其原因在于落后的思想观念及其工作方式方法。 5）提供用来研究的相关资源共享的程度不够 前面我们提到过在科研管理上，数据信息化的程度还有待提高，因此，在相关 科研信息的获取的途径上，科研人员还存在着一些困难和阻碍。对于相关资源的了 解不及时、不全面，导致相关人员的沟通交流缺乏，研究的参考更加困难，研究的 合作更加缺乏6。 本课题的研究，则能够使科研人员能够在大量的人工操作的复杂繁重的工作中走出 来。高校科研管理软件系统，能够有效地解决上述手动模式的弊端。 1.2 研究意义 科研管理是高等学校管理工作中一项极为重要的内容，科研管理水平的高低反 映了一个学校的整体实力和对外形象。对于象大学这样一个综合性高校来说，学科 门类多、科研项目成果所涉及的科学领域较广、数量也比较多。采用计算机管理是 最科学和最有效的方法，一方面可以提高效率和工作质量；同时又便于部门之间进 行信息交流，实现资源共享7-8。 因为现有系统的局限性，根据高校科研管理信息系统发展的需要，学校决定要 建立一套围绕“信息共享、决策支持、网上办公”组成一个完整的“一站式”科技项目管 理服务系统。使科技管理部门内部以及相关院系、研究室通过校园网进行连接，建 立信息共享、互联互动的科技项目计划和奖励等申报、管理和推广的网络体系，实 现统一的行业科技项目管理数据库系统。同时在集中的科技项目数据库管理系统的 基础上，提供“多级”科技项目管理模式，实现基层院系统与科技领导单位的科技项 目同步管理，实现网络化信息共享和传递。 1.3 研究内容 本文探讨了.net 环境下开发 web 程序所需要的主要技术， 体系结构以及所能提 供的一些关键服务。在对此科研管理系统主要的功能模块设计之前，对科研管理系 统进行了需求分析环节， 主要方法是采用.net平台三层构架对此系统进行构架设计。 对系统进行分析，数据层进行设计，所采用的是 uml 建模语言。这里我们介绍的 主要是系统的体系结构、采用的主要技术、各个功能模块以及实现的方式。 使用.net 平台的三层结构，用 web 服务封装组件的权利，这一方法一方面的优 势在于有先进的技术，以达到稳定和高效率的提供给管理人员和研究人员所使用的 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 管理系统，另一方面，你可以发布 web 服务，让校园信息系统的其他部分子系统也 将在该项应用系统数据的科学研究。 1.4 章节安排 文章共分六章： 第 1 章简单介绍了课题的目的和意义，并详细介绍论文主要研究的内容。 第 2 章对.net 框架结构下，其发展的优势企业级系统做了详细介绍，并介绍了 ms sql server 关系型数据库管理系统。同时还对科研管理系统流程建模工具 uml 语言进行了详细的阐述。 第 3 章对科研管理系统的业务分析，在整体规划，主要内容，包括系统设计目 标，系统设计原则，系统功能目标，系统的业务流程，然后对系统模型来探讨，并 提出了系统的适合模式。 第 4 章叙述了人事档案，说明体制，项目报告，研究和评价，成果管理，资金 管理，研究和统计，专利管理，资金管理，报表生成和许多其他信息管理功能。以 及各功能模块和业务流程的特点，用 uml 的业务流程设计。 第 5 章本是设计实现部分，在研究了整个软件的体系结构后，设计了该系统数 据库，然后按照三层的设计模型进行软件的模块设计，并对各个模块的设计方法进 行详细的研究。 第 6 章总结，包括：主要工作回顾，系统存在的不足和展望。 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 第 2 章 相关技术应用分析 2.1 .net 技术平台 微软的面向下一代互联网软件和服务的新战略是 microsoft.net。其目的是解决 异构平台数据交换的问题，以及它在不同应用领域位于不同的进程，在不同的机器 无缝沟通对象提供一个易于扩展， 丰富的框架。 是第 3 代 internet 应用程序开发框架， 除此之外，.net 远程网络技术提供的编程的模型能够支持.net 的运行，而且十分 简单，功能也很强大。整个网络之间的互动过程在这个技术下变得更加的透明4。 微软为实现其.net 技术提供了一整套的开发工具 visual studio.net。visual studio.net 对于专业的程序开发人员来说，意味着更强大的设计能力，更有效的生 产力，更可靠和更短期的解决方案，开发周期，它可以帮助信息系统的工作人员发 展，以适应迅速变化的现代商业需求7-8。 2.1.1 .net 框架结构 便于开发商更容易的建立网络应用程序以及 web 服务是.net framework 的目 的，提供了一个多语言组件开发和执行环境是其关键特色所在。 ，.net framework从 层次框架的结构上来看，有三个主要部分：公共语言运行库，服务框架，面向 web 的网络应 用程序模板以及 windows 应用程序模板这两类上层的应用模板。如图 2.1 所示。 公共语言运行时 基础类库 data and xml 公共语言规范 vb windows forms windowscom+ services asp.net c+c#jscriptj# visual studio.net 图 2.1 服务器基本结构：.net 的服务器基本结构包括 windows 和各种.net 企业服务 器， 其是一系列用于生成、 发布和操作 xml web 服务的基础程序。 对 xml、 scale-out 及跨程序和服务的商务流程的支持是其主要的技术9。 块构建服务：用户构件为中心的服务是 xml web 服务的设置，它是从应用程序 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 中的数据控制移动用户的手中，使网络已经发生了很大变化，这样使得程序与服务 之间，与设备之间都具备了的简单性和一致性，从而确保了首先要得到用户的同意， 才能获得相关的所有交易。这些服务包括：passort，文件存储，服务之间的消息传 递，定制用户设置管理，日程管理等功能。微软将提供的建筑大厦的服务。网参与 了这一领域的基本结构方面发挥关键作用。阿的开发商和大量合作伙伴将是件重要 的服务，扩建。 2.1.2 .net 平台的优势 microsoft.net 是一个自然地进化过程， 而不是对现在的应用软件作大规模的替 换，在原先的技术孤岛之间建立了协作关系，使协同工作能力逐渐的加强。在 “变” 和“不变”两方面体现了优势10-15。 尽管作为新一代开发平台 microsoft.net，它还是承继了原有开发软件技术的很 多元素： 1）熟悉介面将继续使用的最终用户，不仅可以降低培训成本，但也意味着用户 可以立即开始使用.net 软件。 2）操作系统仍在运行，诸如 windows，unix，windows ce 和 palm os，其实 和. net 一样，软件运行在一个地方有所增加，但也减少了发展的负担。因为 xml web 服务只能与使用 xml 的设备想匹配，因此 xml web 服务可以被任何智能设备 享受9-15。 3）无需更换原有系统。 microsoft.net 产品的设计的一部分，是能够很容易地 整合现有系统，以新的 xml web 服务和.net 去体验。有一个很好的例子：主机集 成服务器，它简化了访问主机。此外，它的优势在于使用.net 开发平台，基于表达 式，它允许开发者更轻松地构建 web 服务和网络应用，提供了多语言组件开发和执 行的环境是它的主要特点： （1）编程工作变得更加容易，microsoft.net 使开发投资的回报率趋于最大化。 开发者不再使用单一的程序，而是可以创建能重用的 xml web 服务；这些 web 服 务易于编写、 易于调试， 并且彼此之间是相互独立的， 通信及合作通过 xml message 16。因此，一个服务变动不会影响其他服务。 （2）在 microsoft.net 下，程序员要写的代码量大大减少，不需要再去为每一 个设备都编写一个不同的版本，一个 xml web 服务就能够能适用于所有的设备。除 此之外，将显示特性与.net 体验分开以便之后能加入新的接口技术，而不需要去重 写程序，比如手写或语音识别。 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 （3）.net 是 dll 文件在以下方面的天堂。.net 元数据和组件编译到一起，元 数据可以组件的界面组件，为开发人员的支持类型添加一些自定义信息来描述它。 元数据可以为自我组件描述，因此不再需要一个外部类型的组件库在注册表中的描 述并不需要注册组件。 在同一系统可同时执行的.net多个版本。 .dll版本可以.net 应用程序会自动加载，创建，测试和编译。当然，你可以编辑应用程序配置文件指 定的 dll 的版本正在使用的配置文件在编译时，连同生成的可执行程序。 （4）程序员，他们仍然可以使用原来熟悉的编程语言。.net 平台依靠.net framework 公共语言的手段运行使用 xml web 服务之间存在着相互间的操作， 不同 的语言可以相互操作。 仍然可以使用 visual basic， java 语言， 甚至 cobol 的创建 xml web 服务，编程语言，以中立的存在，就意味着不必放弃现有的投资可以方便地访 问.net 世界。 （5） “用户界面友好”在 microsoft.net 下作了重新定义。一个智能化的、个性 化的 internet 可以被终端用户所享受，用户的个人设置能被记住，并能向用户使用的 智能设备上发送适当的数据在适当的时候。 下面我们来介绍.net 平台下的企业管理系统结构。 对于应用开发程序而言，.net 平台提供了一个很好的基础平台，但如何在系统 平台，建立自己的应用，而且还需要我们针对系统申请的特点，建立自己的应用程 序的框架。 企业是为了实现一个共同目标一起努力的个人或实体的组织，它们往往会在例 如信息共享和处理，资源规划等方面有企业的一些共同的需要。一流的应用程序是 能够支持这种共同的需要的软件总称14。 公司希望其采用的应用程序可以提供给企业员工使用的服务的最前端，快速处理 业务相关的数据，以提高员工的生产力和工作的效率，才能为企业的网络销售系统 的实现起到作用，更可以利用对网络为其客户来提供更好的企业服务。可以看出， 企业级软件，在为企业寻求更大和更持久的利益的方面，面临着许多挑战，其中包 括可扩展性，分配，安全和处理不同供应商的需求。近年来，人们尝试使用不同的 体系结构的方法来解决这些问题，一个流行的解决方案是使用分布式组件模型发展 优势的企业级软件。 在过去的应用程序开发过程中，客户/服务器结构已得到广泛应用。其特点是， 应用程序逻辑通常是在客户端和服务器端分布式，客户端发送的数据资源访问请求， 服务器端的结果返回给客户端。然而，客户/服务器结构有很多构架上的问题，如： 当客户端，服务器端的扩散性能将大大减弱，由于超载，一旦应用程序需求的变化， 客户端和服务器端应用程序需要加以修订，以应用维护和升级带来了极大的不便， 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 大量的数据传输，提高网络负载等等这些方面。 因此.net 平台的使用为企业的三层分布式体系结构提供框架级应用。所谓三层 架构，是客户与数据库中插入了一个“中间层”，也被称为组件层。在这里所说的三 层架构中，并不意味着简单的物件上的三层，不能简单地放置三台机器我们就说它 是三层结构，同时，也不只是说一个 b / s 应用就是三层应用结构，这里的三层是指 的逻辑上的三层，即我们把这个逻辑上的三层，同时放置在同一台计算机上面。该 系统可以被分为许多个层次，优点是能够使该系统拥有更清晰的结构，使每个级别 完成的功能为单一的功能和代码有一个模式，这意味着我们可以开发一些工具来生 成这些代码，从而减少了编码的工作量，使开发人员在业务逻辑处理的方面可以抽 身投入更多的努力17 18-20。 在三层应用程序里，中间层会进行对系统的业务规则，合法性验证以及数据访 问等相关的工作21。在正常情况下，客户端不直接与数据库交互，而是通过 com / 中间层与 dcom 进行沟通和交互，以建立一个连接，然后通过交互的数据库中。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层 进行处理21。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过 com/dcom 通讯与中间层建立连接，再经由中层与数据库进行交互。.net 平台下企业级应用程 序架构见图 2.2。 .net 平台下企业级应用程序架构见图 2.2。 sql server oracle asp.net web service .net组件 ado.net web服务器 应用服务器 windows客户端 浏览器客户端 服务器 图 2.2 .net 平台下企业级应用程序架构 2.1.3 应用程序间的中间层 中间层的施工方法，如果需要修改应用程序代码中，只有中间层应用服务器需 要进行修改，而无需修改应用程序的客户数以十万计。因此，开发者可以专注于核 心业务逻辑应用系统的分析，设计和开发，简化应用系统的开发，更新和升级。 对于中间层的例子，在一个面向对象的系统，下列问题必须得到解决21： 1）数据的表示，也就是说，实体类的代表，以及作为 er 图称为数据库中的相关 问题。 2）数据访问方法，即持久性实体类问题通常是在一个永久的数据库，存储数据 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 的实体，它需要解决与数据库的互动问题。要完成这一职能的一部分，是保存数据 到数据库实体，或从数据库中读取实体数据。与此相关的部分，即数据访问对象的 使用。 在框架内， 我们也提出了 ado.net 包层， 使其使用更加方便， 而且对 ado.net 的使用统一的方式。 3）业务逻辑的组织。在面向对象的系统，通过对业务逻辑对象之间的消息传递 实现。在本节中，为了确保准确性和可靠性的逻辑处理，而且还必须支持事务处理 能力。 4）商业服务交付。为了确保系统的灵活性和封装，系统必须有一个层来封装业 务逻辑，提供了系统功能的同时，服务的客户端调用各种模块之间的接口，以确保 系统的高内聚，低耦合。顾客在这里并不意味着用户的操作，而是调用接口，其他 程序。 web 层（asp.net 页） ，只不过是这一交流的一部分，而不是业务逻辑层或 数据实体的职能。22 中间层可以通过以下方式实现的技术和方法，数量.net 平台的几种常用如下 23： . net 的组件构件技术的发展一直是很大程度的发展，但仍然有传统的 com 发 展是两个主要问题：第一，com 组件是不容易的写，有时可能会受到的语言提供的 功能用于它的准备;另一个问题是，部署困难，尤其是在相关组件的组件需要管理注 册表中的注册信息多个部署，您必须确保组件的新版本与旧版本兼容，这项工作往 往只有经验丰富的开发人员可以做好。 .net 组件技术引入了装配的概念。大会在其描述元数据来描述派生类型和元数 据，msil 代码和资源的组成方法的类型。这些部分中可以找到一个或多个文件。该 系统的组成部分的发展是一个程序集的元数据， 数据类型， msil 代码和资源的 dll 文件分发 - 它应该在此指出，dll 文件和。 dll 文件之前 net 是不同的。前者装 配存储在一个文件的形式下，操作系统，这是动态链接库通常意义上的。程序集可 以包含一个特殊的接口，通过一个或多个组件，这些组件的访问。 web 服务平台是一套标准， 它定义如何在 web 应用程序实现互操作性。 它提供了 不同平台之间，编程语言和不同类型的系统组件模型通信标准型体系。在传统的分 布在界面 （接口系统）平台提供了多种方法来描述接口，方法和 idl 语言的参数 （如 com 和科巴的数字） 。同样，web 服务平台还提供了一个标准来描述 web 服务，使 客户可以得到足够的信息来调用 web 服务。 网络服务，如连接，是基于如 xml 和 soap 的开放标准，并在.net 框架已取 得了良好的支持。当然，web 服务不仅限于.net 框架。在.net 将收到由其他开发 人员，利用发布了 web 服务，支持这些服务.net，因为隐藏的渠道框架必须的代码 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 的所有信息，因此，通过 web 服务发布和获取我们自己必须得到其他公司提供的服 务更容易24。 asp.net 是微软的一个强大的编程环境的推动下，您可以使用 c和许多其他 高级语言和脚本语言，html 和 xml，样式等，以建立一个基于 web 的应用。 asp.net 到 c作为一个面向对象的语言，通过内置的对象缓存和页面结果缓存， 内置支持 xml，xml 数据集可用于简单的治疗;服务器控件提供了更充分的互动系 统等多种功能。 ado.net 应用程序的数据访问模型。它是用于访问关系数据库系统，如 sql server 2000 中，和许多其他已与一个 ole db 数据源供应设备。 有数据表，数据集，数据适配器，数据阅读 ado.net 对象而不是原来的 ado 记录集对象的组合。数据表，行表示，从在这方面的表集合，它与记录集相同。数 据集是一个数据表对象集合，并与其他形式的约束关系和约束在一起。事实上，数 据集是一个内置的可扩展标记语言（xml）支持，在内存中的关系结构。数据适配 器对象发送到从数据集和底层数据源的数据建立的渠道。 ado.net 支持业界标准的技术，提供编程接口与与 ole db 兼容的数据源进 行通信。透过 ado.net 的应用程序连接到这些数据源和操纵这些数据来完成数据， 添加，删除和修改26-27。 ado.net 可以访问的数据源，结构，品种无论是关系 数据源的数据，非关系数据库，文本数据，或如 microsoft excel 表格数据，等等等 等，可以通过 ado 访问。教师。而 ado.net 连接到数据库只是暂时的，并使用该 连接从数据库中读取，或个人的数据发送到了添加，更新本地数据，删除其余时间 可以从数据库断开，用户可以通过设置工作数据。此外，整个 ado.net 结构的设计 是一类的层次结构和接口，实现了系统的水平。一旦内容的空间内进行必要的调查， 你会发现，由于逻辑功能和基类的支持下，整个系统易于使用和易于定制，根据自 己的需要。在某种程度上，ado.net 代表了 ado 技术的最新版本。 2.2 数据库技术 数据库指有组织的、动态存储的相互关联的数据的集合。设计一个数据库应用 系统，首先要了解全系统数据和功能的需求；对全系统涉及的所有的数据分析和整 理，分析数据之间的联系，有一定的数据模型来表示；再求得系统全局的数据结构， 用一定的语言加以表示及定义；注意考虑数据的存放位置、数据量大小、对安全保 密性、数据正确性、防错纠错措施等方面的要求，设计并在计算机中建立数据库结 构；在此基础上开发相应维护和使用数据的应用程序。在设计程序时要注意使用方 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 便，操作简单，系统高效可靠。 科研管理系统采用 sql server 数据库。sql server 是 microsoft 公司在原来和 sybase 公司合作的基础上打包出的一款面向高端的数据库系统。经过不断的更新换 代，它已经发展到了 sql server 2000，定位于 internet 背景下，为用户的 web 应用 提供了一款完善的数据管理和数据分析解决方案。 sql server 具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，同时，高 效、智能、可信任性强。可跨越从运行 microsoft windows 98 的膝上型电脑到运行 microsoft windows 2000 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。 ms sql server 的关系数据库具有支持 xml（可扩展标记语言，可扩展标记语言） ， 一个强大的网络管理系统为基础的分析，支持 ole db 和对多种调查，以支持分布 式分区视图等强大功能等等23 27。 同时，我们选择了 sql server 的，因为它也有其他的数据库无与伦比的优势： 1、相对 mysql oracle sybase db2，sql server 性价比最好； 2、和.net 集成比较好，很合适用于 windows 应用的后台数据库； 3、ms sql server 安全性得到了很大增强； 4、管理和开发入手都比较方便。sql server 也可以很好地结合在 microsoft backoffice 产品28。 2.3 统一开发方法 为了降低开发成本，提高开发效率，缩短开发周期，并考虑耦合的软件，以及 未来的升级和再利用，采用标准建模语言 uml（统一建模语言）的面向对象分析与 设计的软件开发方法。 uml 是一种编制系统蓝图的标准化语言，可以实现大型复杂系统各种成分描述 的可视化、说明并构造系统模型，以及建立各种所需的文档，它是一种定义良好、 易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。uml 的发展对软件工程的发展做出了 杰出的贡献。 uml 支持从需求分析开始的软件开发的全过程。uml 通过三类图形建立系统模型： 用例（use case）图、静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动态行 为图（顺序图、协同图、状态图、活动图） ，这些图可以从不同的抽象角度实现系统 的可视化。 统一建模语言（统一建模语言，uml）是一种通用的可视化建模语言，在整个 软件开发生命周期，对标准化，可视化，文档，软件系统建模语言一致的系统方法 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 结构的详细描述。在 uml 用的主要目的是方便用户，开发，分析，测试人员，管理 人员和参与之间的通信项目人员31-33。 uml 是一种定义良好，易于表达，功能强大且广泛使用的建模语言。它融入了 新思路，新方法和新技术的软件工程领域。限制了其作用，支持对象字段的分析和 设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 uml 的四个要素： 1）该结构的元素：use case，类，接口，协作; 2）该行为的元素：互动，状态机; 3） ，该组织的元素：包; 4）该辅助说明的元素：备注。 作为建模方法，uml 的定义包括 uml 语义和 uml 的符号的一部分两种。 （1）uml 语义：准确地描述了 uml 元模型定义。在 uml 的 uml 元模型的是， 在语法和语义的所有元素提供的音符简单，一致和共同的定义，这样开发人员可以 达到同样的语义，消除了最好的表现各不相同的影响。 （2）uml 符号：定义的 uml 符号表征。为开发或开发工具，这些图形符号和文字 的使用提供了系统建模的标准语法。这些图形符号和文本语法体现在应用级模型。 语义上它是 uml 元模型的实例。 uml 具有以下特点： (1)面向对象。uml 支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型元素 的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。 (2)可视化，表示能力强。通过 uml 的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实 现模型。可用于各种复杂系统的建模。 (3)独立于过程。uml 是系统建模语言，独立于开发过程。 (4)独立于程序设计语言。用 uml 建立的软件系统模型可以用 java、vc+、 smalltaik 等任何一种面向对象的程序设计来实现。 (5)易于掌握使用。uml 图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使用。 使用 uml 进行系统分析和设计，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态 的业务需求。uml 适用于各种规模的系统开发。能促进软件复用，方便地集成已有 的系统，并能有效处理开发中的各种风险。 2.4 本章小结 本章介绍了.net 框架体系结构及其发展下的企业优势级系统，并介绍了 关系数据库管理系统，ms sql server。也为 uml 语言科研管理系统的流程 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 建模工具做了详细研究和介绍。 第 3 章 科研管理信息系统需求分析 要建立管理信息系统，首先要进行总体规划，包括系统设计目标，系统设 计原则，系统功能目标，系统业务流程等主要内容。 3.1 系统设计目标 1）是科学研究的信息集成系统，人员，机构体系，项目，成果和权力在 系统中是相互关联并且有机结合的， 该系统不是一个孤立的系统， 这种系统的 有机结合， 可以充分发挥计算机管理软件优势， 有效地提高科研管理水平和效 率。 2）是一个统一的研究和信息接入系统，其中包括研究管理和有关的所有 信息，在浏览器环境，通过验证，您可以按照它们在不同的研究和相关信息的 权限查询。为研究和信息查询的日常需要建立研究和信息接入平台解决方案。 3）是一个统一的业务流程的研究和发布平台。在一个统一的环境（浏览 器）可有效控制其各自业务相关的部门处理的研究，使科研和业务流程，可以 在网络上运行。 4）是用于科学研究和统计查询统一的信息平台。在一个统一的环境（一 个简单的浏览器） ，根据不同时期需要研究和统计数据自动生成的报告中，自 动生成报告，分析和处理，印刷，归档文件。 5）技术上，采用先进的，开放式多用三层客户机和服务模式（b / s 结构） 架构，应用系统是基于 web 技术的发展，以确保系统具有优越的性能，使系 统具有较高的水平。 6）具有实用性和可扩展性。目前的情况和业务发展的考虑，一个很好的实 际应用，能够有效地解决业务需求问题，应该有可操作性，同时，以方便升级 和扩展，具有良好的可扩展性。 7） 可维护性。 随着企业管理变化是不可避免的， 系统更新不可避免的潜力， 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 因此它需要系统具有良好的性能维护。 8）系统具有较高的安全性和可靠性，确保系统能够正常稳定运行。 9）系统具有友好的用户界面，确保用户易于操作。 3.2 系统设计原则 为了实现整个系统的目标，我们提出这个系统的设计原则如下： 1）实用性和经济相结合 建设信息系统的价值在于应用，但应用程序必须是现实的。因此，系统设计要 求， 进行深入的研究和现有的研究管理流程， 科研院所和管理功能与目前的形 势相结合，分析，并提供一个以应用为导向和注重成果的，符合成本效益的解 决方案。 2） ，把先进的与成熟的技术相结合 当今的计算机技术发展迅速，系统的更换速度非常快，为此，在程序设计过程 中的需求， 尝试使用当今先进的技术和比较成熟的硬件和软件产品， 以确保良 好的制度建设是不能反映今天的先进水平， 而且该系统具有发展潜力， 并顺利 过渡到下一代技术。 3）可靠性和稳定性的结合 据科研院所，科研，项目管理的特点和作为一个优先系统的可靠性设计要求， 以确保数据安全和系统运行的稳定性。 4）可扩展性和易于维护相结合 为了适应系统变化的要求， 作为一种可扩展的软件和硬件系统强大的甄选程序 设计的过程，需要应用系统，可扩展，易维护，使系统开发完成后，用户可以 使用最方便的方式，最低的投资，以实现系统的扩展和维护。 5）用户积极参与的原则 用户是系统的先行者的功能要求， 并最终用户和系统管理， 用户的积极参与是 项目成功实施的先决条件。 3.3 系统结构模式确定 3.3.1 客户/服务器(c/s)模式 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 14 计算机体系结构在 60 年代至 70 年代采用了主/从模式，一台主机连接到 多个终端，结构是一个小型计算机系统，到 80 年代使用计算机网络体系结构 模型，以局域网为基础的，便是文件服务器，发展到 90 年代，该公司首次提 出的 sybase 客户机/服务器（客户机/服务器）结构，服务器不仅是一个文件服 务器将包括一个数据服务器，该结构已发展迅速，广泛应用于各种系统，例如 财务，人事管理。这种系统的结构是一个网络连接，以支持客户端和服务器应 用，计算机系统，这个模式的应用程序将被分为两个部分，其中客户端请求访 问的程序上的分歧， 服务器是提供对程序的访问， 分别在同一台计算机或计算 机上运行的分离，通过客户端程序的行政职能，数量，通过到远程服务器，当 服务器接受请求客户端的要求执行， 并通过网络传输要求的用户执行的结果返 回给客户端。具体特点如下所述35-39： 1）客户端/客户端和两部分，服务器服务器的两个不同的相互作用; 2）客户端，服务器只可以在不同的平台，可以运行在同一平台上; 3）客户端，服务器都可以独立升级; 4）服务器可以有一个多套，客户端访问多个服务器; 5）客户机/服务器系统的网络功能是分解成若干任务的总体任务，孩子是一个 独立的，任务之间的相互作用; 6）客户机/服务器系统通常是由客户的要求来决定服务器工作; 7）在通常驻扎在一个用户友好的图形界面的客户端; 8）客户大部分/服务器系统结构化查询语言（sql） ，server 与数据库的安全保 护措施。 客户机/服务器：模式具有以下特点及优势： （1）处理和数据的集中管理有机结合的分配操纵; （2）开放式系统。该系统的开放性意味着系统良好的可移植性，互操作性和 符合人机界面。支持多平台，跨平台与操作系统的使用，网络协议无关的方式 来访问数据; （3）服务器是透明的用户; （4）交互性强。 3.3.2 b/s 模式 湖 北 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 15 传统的两层 c/s 结构实际上是一种“胖客户机(fatclient)”、“瘦服务器 (thinserver)”的网络计算模式，而三层 c/s 结构则是一种“瘦客户机(thinclient)”，“胖 客服务器(fat server)”的网络计算模式。目前，流行的趋势是客户机应更“瘦”服务器 更“胖”，有些三层 c/s 系统己经实现了客户端的零代码编程，这就是基于 www 的 数据库应用系统，它采用统一的浏览器作为用户界面，形成浏览器、web 服务器、 数据库服务器的结构，这种结构就是通常所说的 b/s 结构，它是三层 c/s 结构的一 种特殊形式40。 b/s 结构是一种以 web 技术为基础的新型的网络管理信息系统平台模式， b/s 结 构把传统两层 c/s 中的服务器部分分解为 web 服务器和数据库服务器，从而构成一 个三层结构的客户服务器体系。实质上，客户机与 web 服务器之间类似于终端和主 机的模式， 而 web 服务器与数据库服务器之间类似于 c/s 模式.其结构如图 3.1 所示： web浏览器web服务器 数据库服务 器 图 3.1 b/s 结构图 b/s 结构的网络计算模式，可以用如下公式表示： b/s 网络计算模式=多浏览器+单 web 服务器+多数据库服务器+动态计算相对两 层 c/s 模式，b/s 结构具有以下优点： 1） 它简化了客户端，只需要在客户端安装浏览器软件既可，不用在不同的客户 端上安装不同的客户应用程序； 2） 简化了系统的开发和维护。b/s 结构的所有功能都在 web 服务器上实现，使 开发和维护工作大大减轻； 3） 使用户的操作使用更加简单； 4） 适用于网上信息的发布。 3.3.3 b/s 与 c/s 模式的比较 c / s 是美国 borland 公司公司首家研发，b / s 是是美国微软公司的研究 和开发。两种类型的软件结构设计，都有自己的长处和弱点。基于 c / s 模式 的信息系统模式，信息管理和信息交流发挥了巨大作用。 c / s 模式有一些缺 点，由于分为客户端应用程序和数据库服务器程序分歧，因此，当信息系统需 要更新，在两个服务器的维护和管理，