（计算机应用技术专业论文）基于组件的分布式olap系统的研究与应用.pdf

南京堕窒堕垄查兰堡主兰! ! 堡塞 一 摘要 3 7 2 8 0 5 企业c i m s 工程在我国实施已有十多年的历史，通过c i m s 工程的实施，企业 综奋竟 i l j j 普遍都得到了较大的提高。随着企业信息化进程的不断深入和完善， 企业信息系统一方面积累了大量的基础性数据，另一方皿呈现出分布性与异构性的 发展趋势。如何充分的利用这些历史数据，适应系统分布性与异构性的特点，并提 供叮重组的灵活系统，以增强企业的应变能力与竞争能，j ，是当前企业决策人员对 企业决策支持系统提出的新需求。i r 本文在分析了企业决策支持禁统所面l 临的新的挑战，以及传统企业决策支持系 统的不足后，提出了将联机分析处理、软件组件技术及j a v a 语言相结合的“基于组 件的分布式o l a p 系统”设计方案，并使此设计方案在国家8 6 3 c i m s 示范工程的实 救中得到了成功的应用。 火键词：c i m s 联机分析处理组件c o r b a 分布计算 基于组件的分布式0 l a p 系统的研究与应用 a b s t r a c t t h e r ei st e ny e a r st h ei m p l e m e n t a t i o no fc i m si no u rc o u n t r y a n di td i r e c t l y1 c a d st o t h ei m p r o v e m e n ti nt h ec o m p e t i t i o no fe n t e r p r i s e s a st h ei n f o r m a t i z a t i o no fe n t e r p r i s e b e c o m em o r ea n dm o r ep e r f e c t 0 0t h eo n eb 锄吐i n f o r m a t i o ns y s t e m so fe n t e r p r i s e sh a v e a c c u m i l l a t e da1 0 to fd a t aa b o u tt h e i rd a i l yo p e r a t i o n ；0 1 1t h eo t h e rh a n d , t h e s es y s t e r n sh a v e p r e s e n t e dat e n d e n c yo f d i s t r i b u t i o na n dh e t e r o g e n e i t y h o wt ou t i l i z et h i sd a t aa n dp r o v i d e af l e x i b l ea n dp o w e r f u ls u p p o r tf o re n t e r p r i s ed e c i s i o ni sac h a l l e n g et ot h ep e r s o nw h o r e s e a r c ha n d d e v e l o pd s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) f o re n t e r p r i s e s i nt h i st h e s i s ，a f t e ra n a l y z e dt h ep r o b l e m sw i t hw h i c hd s so fe n t e r p r i s e sc o n f r o n t e d a n dt h ed r a w h a c k so ft h et r a d i t i o n a ld s s ia d v i s e dan e wi d e a ( c o m p o n e n tb a s e d d i s t r i b u t e do l a p s y s t e n d t h a ti n t e g r a t e do l a p ( o n - l i n e a n a l y t i c a lp r o c e s s i n g ) ，j a v aa n d c o m p o n e n tt e c h n o l o g y a n dt h e l lla p p l i e di tt of i b o w c i m s ( a ni r e mo ft h en a t i o n a l 8 6 3 c i m sa p p l i c a t i o ne x e m p l a r y p r o j e c t ) s u c c e s s f u l l v k e y w o r d s ：c i m s ，o l a p , c o m p o n e n t ，c o r b a ，d i s m b u t e dc o m p u t a t i o n - 南京航空航天大学硕士学位论文 缩略词对照表 英文缩写英文全称中文全称 a d oa c t i v e xd a t ao b j e c t sa c t i v e ) ( 数据对象 a d o m da c t i v e ) ( d a t ao b j e c t sm u l t i d i m e n s i o n a l多维a c t i v e x 数据对象 a p i a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n g i n t e r f a c e应用程序接口 a s pa c t i v es e r v e rp a g e s活动服务页面 b o ab a s eo b i e c t sa d a p t e r基本对象适配器 b o mb i l lo f m a t e r i a l物料单 b sb r o w s e t | s e r v e r浏览器朋务器 c a d c o m p u t e ra i d e dd e s i g n计算机辅助设计 c a p p c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g计算机辅助工艺 c b d c o m p o n e n tb a s e dd e v e l o p m e n t 基于组件的开发 c g lc o m m o n g a t e w a yi n t e r f a c e 公共网关接口 c i m s c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m 计算机集成制造系统 c o r b ac o m m o n o b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e 公共对象请求代理体系 结构 c sc l i e n t s e r v e r 客户机服务器 d b m sd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m数据库管理系统 d c o md i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l 分布式组件对象模型 d d s sd i s t r i b u t e dd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m分布式决策支持系统 d i i d y n a m i ci n v o c a t i o ni n t e r f a c e 动态调用接口 d l l d y n a m i c l i n kl i b r a r y 动态连接库 d s i d y n a m i cs k e l e t o ni n t e r f a c e 动态框架接口 d s sd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m决策支持系统 g d s s g r o u pd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m 群决策支持系统 g 1 0 pg e n e r a li n t e r 0 r bp r o t o c o l通用o r b 间协议 g u l g r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e 图形用户界面 h o l a p h y b r i do n - l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g 混合o l a p 模式 h t 口l h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e 超文本标记语言 h t t p h y p e r t e x tt r a n s f e rp r o t o c o l 超文本传输协议 i d li n t e r f a c ed e f i n el a n g u a g e接口定义语言 1 1 0 pi n t e r n e ti n t e r o r bp r o t o c o l英特网o r b 问协议 l s a p li n t e r n e ts e r v i c e a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n g 英特网服务器应用程晦 i n t e r f a c e界面 j v mj a v av i r t u a lm a c h i n ej a v a 虚拟机 m d xm u l t i d i m e n s i o n a le x p r e s s i o n多维表达式 m f sm a n u f a c t u r ea n df i xs y s t e m制造安装系统 m i s m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m管理信息系统 m o l a pm u l t i d i m e n s i o n a lo n - l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g多维o l a p 模式 m r p i l m a n u f a c t u f i n gr e q u i r e m e n t sp l a n n i n g制造资源计划 o d b c o p e n d a t a b a s ec o n n e c t i v i t y开放式数据库接i s i o d s s o r g a n i z a t i o n a ld e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m组织决策支持系统 o l a po n l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g联机分析处理 o l eo b j e c tl i n k i n ga n de m b e d d i n g对象链接与嵌入 一m 基于组件的分布式o l a p 系统的研究与应用 0 l 仰o n = l i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g联机事务处理 0 m go b j e c tm a l l a g eg r o u p 对象管理组织 0 r bo b i e c tr e q u e s tb r o k e r对象请求代理 p d mp r o d u c td a t am a n a g e m e n t产品数据管理 r d b m sr e h t i o n a ld a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m关系数据库管理系统 舢r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n远程方法调用 r o l a pr e l a t i o l l a lo n l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g关系o l a p 模式 s s ls e c u r es o c k e tl a 、e r安全套接层 t c p 佃t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o l i n t e r a c tp r o t o c o l传输控制协议网际协议 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 世界已快步进入信息时代，信息产业已逐步成为社会的重要支柱。在这样一个 充满挑战与机遇的社会中，对信息的合理利用成为关系企业成败的决定性因素之， 因此企业信息化也就成为企业进一步发展的关键。 面对日趋激烈的市场竞争，企业必须从t q c s ( t ：t i m e 速度，q ：q u a l i t y 质 量，c ：c o s t 成本，s ：s e r v i c e 服务) 等方面下功夫，以高速度、低成本的优质产品 快速响应市场需求，并提供良好的服务。企业c i m s 的实施正是出于这些方面的考 虑，在系统级上利用计算机技术对企业信息进行的集成。目前，c i m s 的应用正逐渐 向企业决策管理层发展。 1 1 引言 概括地讲，系统决策过程是一个以决策者为主体的信息处理过程，也就是说，“信 息”是系统决策的最基本要素。系统决策的每一个阶段，甚至每一步骤都离不开信 息，离不开信息的收集、加工、处理和应用。因此，为j ，实现科学的系统决策，必 须有良好的信息支持，这是科学决策最基本的前提。一般来说，良好的信息支持主 要反映在所提供信息的适用性、及时性和准确性等三个方面。 适用性，是指提供给系统决策的信息，从数量、范围、内容以及精度等各方 面都必须与决策问题的需求相适应。如果让决策者去处理大量重复甚至无关 的资料信息，不仅对系统决策无益，而且往往会贻误决策时机，造成不必要 的损失。 及时性，是指为支持系统决策的需要，信息的收集、处理、传递速度要快。 若信息不能及时地提供给系统，不仅会直接影响到系统决策的成败，同时也 会使信息失去自身的使用价值。 准确性，实际也包括信息的完备性，指的是所提供的信息应尽可能全面而准 确地反映实际情况。只有收集到可靠的原始数据，才能加工出准确的信息， 从而保障决策者做出正确的判断，实现科学的系统决策。所以在很大程度上， 系统决策的质量是取决于信息的正确程度。 企业通过多年来c i m s 工程的实施，信息化程度都有了很大的提高，企业数据 库系统中也都存储了大量有关日常生产、科研、销售的事务性数据。因此，如何有 效合理的净化与提取数据，使之成为适用、及时和准确的信息，并将其灵活、方便 的提供给决策者，是目前决策支持系统( d s s ) 发展的主要趋势。 本文针对企业决策支持系统所面临的问题与困难，结合该领域技术与应用的最 基于组件的分布式o l a p 系统的研究与应用 新发展，提出了“基于组件的分布式o l a p 系统”的企业决策支持系统解决方案， 并使其在企业信息化建设中得到了初步的应用。 1 2c i m s 环境下企业决策支持系统面临的问题 c i m s 工程的实施，使企业应用计算机的广度j 深度仃了很大的提高。随着信息 集成住企业内部的不断深入，一一厅噍( 为企业决策支持系统提供了广泛的数据基础与 硬件设备基础：另一方面也给企业决策支持系统的数据收集与信息发布提出了更高 的要求。目前，企业信息系统内的数据呈现出以下的发展趋势： l 数据内容复杂化。在商业竞争日益激烈的今天，企业要想立于不败之地，除 j ，需要了解企业内部各环节的数据( 包括物资供应、生产状况、销售业绩、财务分 析以及技术文档等) 以外，还需对合作伙伴、竞争对手、产品客户的情况了如指掌。 因此，信息数据量庞大、覆盖面广。 2 数据组织分布化。随着企业与外界联系的不断紧密，企业分布化、集团化的 趋势愈来愈明显，企业联合体、异地制造、异地开发等新的企业组织形式不断涌现。 这就要求企业决策支持系统能够及时的收集分布在不同地点的数据，并能够提供对 移动用户( 驻外机构及使用膝上电脑的用户) 的支持。 3 数据形式多样化。既有传统的数据库数据、文本数据，也有图像、声音及各 种格式的多媒体文档数据，而且这些数据还有可能以不的数据格式存在f 不同的 硬件系统或操作系统平台之上。 4 对信息的需求不断变化。随着市场竞争的加剧及市场变化的加快，企业决策 者所关心的信息，不论在内容上还是在形式上都呈现出不断变化的趋势。这就要求 企业决策支持系统必须易于开发和维护，具有良好的可重组性，能时刻紧跟用户需 求的变化而变化。 1 3 企业决策支持系统的现状 随着企业信息化的发展，计算机及数据库技术在企业信息系统中已被普遍使用。 目前企业决策支持系统多是以综合查询系统为主的信息支持系统。这种决策支持系 统是直接基于以数据库系统的d s s ，它是由人机交互系统、数据库系统以及包含数 据收集、统计处理、报表输出等功能在内的初级问题处理系统所组成。这种决策支 持系统与常规的管理信息系统( m i s ) 很类似，只是处理的数据多是有关决策的综合 性数据。传统d s s 系统结构如图l l 所示。 传统的决策支持系统是直接建筑于数据库系统之上的，而将数据收集与分析的 重任完全交于问题处理系统，这使得问题处理系统负担过重，难于应付如此复杂且 信息量巨大的企业数据。另外，传统的决策支持系统在分布性与异榭性等方面的支 - 2 - 南京航空航天大学硕士学位论文 持也不够充分，而且系统功能与结构固定，可重组性差，维护费用高，难于适应用 户需求的变化。因此，需要引入新的技术与新的工具，重构企业的决策支持系统。 困l l 传统d s s 系统结构 1 4 课题来源 计算集成制造系统的研究与应用是我国“8 6 3 ”高技术发展计划的主题之一，它 对企业加快产品研制、提高经济效益、增强竞争能力有着重大的意义。 徐州飞虹网架集团有限公司c i m s 工程f i b o w c i m s 是国家8 6 3 c i m s 应用示 范工程。在该工程的实施过程中，针对传统d s s 在数据收集、提取、分析与发布等 方f f 【i 的不足，结合数据仓库、联机分析处理及软件组件等新技术，作者提出了“基 于二组件的分布式o l a p 系统”这一企业决策支持系统解决方案，并使其在f i b o w c i m s 中得到了很好的应用。 尽管“基于组件的分布式o l a p 系统”是针对企业c i m s 工程而提出来的，但 它的基本设计思想对于其它领域决策支持系统的应用，同样具有十分积极的借鉴作 用。 1 5 本文主要内容 本文主要讨论了“基于组件的分布式o l a p 系统”设计方案，及其在f i b o w - c i m s 的决策支持分系统中的应用。全文由以下六章组成： 第一章绪论 主要讨论了企业c i m s 工程对决策支持系统的要求，以及企业决策支持系统的 现状。同时简要介绍了本课题的来源。 基于组件的分布式o l a p 系统的研究与应用 第：章数据仓库及联机分析处理 主要介绍了数据仓库的产生与概念，以及数据仓库的主要分析工具联机分 析处理( o l a p ) 的基本概念与基本分析方法。并针对现有o l a p 产品的不足，以及 o l a p 系统的发展趋势，提出了将软件组件技术和c o r b a 技术与o l a p 技术相结 合，以实现o l a f 系统在i n t e r n c t i n t r a n e t 上扩展的思想。 第三章软件组件技术及c o r b a 组件标准 主要介绍了软件组件技术以及以此为基础的组件化软件开发方法，并对组件标 准c o r b a 的组成结构及其通信机制等做了简要介绍最后讨论了c o r b a 与j a v a 相结合的设计模式。 第四章基于组件的分布式o l a p 系统 详细讨论了基于组件的分布式o l a p 系统设计方案，包括概念模型、体系结构、 工作机制、拓扑结构、系统特点等五个方面。 第五章f i b o w c i m s 中决策支持分系统的设计 主要讨论了f i b 0 w c i m s 中d s s 分系统的详细设计方案，包括功能设计、体 系结构及技术方案。并对d s s 分系统设计方案中所涉及的两个主要的支撑软件 m i c r o s o f t0 l a p s e r v i c e s 和s y b a s ej a g u a rc t s 30 做了简簦的介绍。 第八章f i b o w c i m s 中决策分析子系统的实现 以“物资供应”功能模块为例，主要讨论了f i b o w c i m s 中决策分析子系统的 实现过程，包括应用程序的开发、优化及安全设置。 4 南京航空航天大学硕士学位论文 第二章数据仓库及联机分析处理 随着企业信息系统( 主要是数据库系统) 应用的不断深入，企业内已经积累了 大量的业务数据，这些数据涵盖了企业销售业绩、竞争对手、财务状况及产品客户 等各方面的历史信息。而且，这些数据大多分布在企业中的各个部门，甚至各种平 台上。如何充分利用这些数据，如何从浩瀚的数据海洋中提取对企业决策有价值的 信息，已成为企业决策者越来越关心的问题，同时也给企业的信息技术人员带来了 新的挑战。 企业数据库系统作为数据管理手段，主要用于事务处理。在这些数据库中已经 保存了大量的日常业务数据。传统的d s s 一般是直接建立在这种事务处理环境之上 的。尽管数据库技术在事务处理方面的应用获得了巨大的成功，但它对分析处理的 支持一直不能令人满意。尤其是当以业务处理为主的联机事务处理0 u 甲( o n - l i n e t r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ) 应用和以分析处理为主的d s s 应用共存于统一的数据库系统 中时，这两种类型的处理产生了明显的冲突。人们逐渐认识到，事务处理和分析处 理具有极不相同的性质，直接使用事务处理环境来支持决策支持系统是不适合的。 于是一种新的技术便应运而生，这就是数据仓库技术。 2 1 数据仓库技术概述 数据仓库技术的产生本质上是对数据库系统在支持决策分析上所存在的问题的 回答。而社会的需求则极大地推动了数据仓库技术的发展。市场竞争的加剧要求决 策者能够有效且快速地捕获和分析事务级的业务数据，而建立在事务处理环境上的 决策支持系统已无法满足这一要求。想要提高分析及决策的效率和有效性，分析型 处理及其数据必须与操作型处理及其数据相分离。必须把分析型数据从事务处理环 境中提取出来，按照决策支持系统的需求对其进行重新组织，即建立单独的分析处 理环境。数据仓库正是为了构建这种新的分析处理环境而出现的一种数据存储和组 织技术。 按照数据仓库之父w h i n m o n 的定义，数据仓库是支持管理决策过程的、面向 主题的、集成的、随时间而变的、持久的数据集合。目前数据仓库的定义并不完全 统一，但无论定义如何，有一点却是相同的，那就是数据仓库技术是解决企业决策 支持系统的重要手段。 数据仓库仅是进行分析决策的数据环境基础，因而还必须使用强有力的工具来 完成具体的分析和决策工作。在实际的决策过程中，决策者需要的数据往往不是某 一指标单一的值，他们希望能从多个角度观察某一指标或多个指标的值，并且找出 基于组件的分布式o l a p 系统的研究与应用 这些指标之间的关系。例如决策者可能想知道，近几年来，企业采购各种原材料的 单价、折扣及总金额，并按照供应商对其进行分组统计。这样的问题是比较有代表 性的。决策所需数据总是与一些统计指标( 如单价、折扣、总金额) 、观察角度( 如 供应商、采购时间) 和级别关系( 统计区间及层次) 有关，而传统的关系数据库系 统、报告书写器及查询工具对于管理和应用这样复杂的数据已显得力不从心，于是 便产生了一门新兴的专门用于支持复杂分析操作的软件技术联机分析处理o l a p ( o n - l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g ) 。o l a p 技术侧重于对决策人员和商层管理人员的决 策支持，可以应分析人员要求快速、灵活的进行大数据量的复杂查询，并且以一种 直观、易懂的用户界面将查询结果展示给决策人员，以便他们准确的掌握企业的经 营状况，了解市场的需求，进而制定出正确的方案，增加企业效益。 2 2 联机分析处理 六十年代末，e f c o d d 所提出的关系数据模型促进了关系数据库及联机事务处 理( o l t p ) 的发展。数据不再以文件方式同应用程序捆绑在一起。而是分离出来以 关系表的方式供大家共享。随着政府及商业应用的发展，大型数据库系统内的数据 量发生了飞速的增长，同时用户的查询需求也越来越复杂，涉及的己不只是查询或 操纵一张关系表中的几条记录，而是要对多张表中的千万条记录进行数据分析和信 息综合。单独依靠关系数据库管理系统( - 曲b m s ) 已不能完全满足这一要求。于是， 不少软件厂商采取了发展其前端产品来弥补r d b m s 支持不足的策略，他们通过专 门的数据综合引擎，附之以更加直观的人机交互界面，力图统一分散的公共应用逻 辑，以达到在短时间内响应用户复杂查询的目的。1 9 9 3 年，e f c o d d 将这类技术定 义为联机分析处理( o l a p ) 。鉴于e f c o d d ( 关系数据库之父) 的声望，o l a f 一 经提出便引起了很大的反响，o l a p 作为一类产品同0 l 1 限明显地区分开来了。 2 2 1 联机分析处理的概念 联机分析处理是针对决策问题的联机数据访问和分析。通过对信息维( 这些信 息维是由抽象的原始数据转换而得到的易于用户理解的信息表现形式) 的很多种可 能的观察形式进行快速、稳定、一致和交互性的读取，允许决策人员对数据进行深 入地观察。 2 2 2 联机分析处理的基本要素 1 变量( m e a s u r e ) ：变量是数据的实际意义，即描述数据“是什么”。一般情 况下，变量总是一个数值量度指标。侧如：“单价”、“折扣”、“总金额”等。 2 维( d i m e n s i o n ) ：维是人们观察数据的角度。例如，企业常常关心数据随时 间推移而产生的变化情况，这时他是从时间的角度来观察企业的运营情况，所以时 - 6 南京航空航天大学硕士学位论文 间就是一个维( 时间维) 。 维的层次。人们观察数据的某个特定角度( 某个维) ，还可以存在细节程度 不同的多个描述方面，我们称这多个描述方面为维的层次。例如，描述时间 维时，可以从月份、年份等不同层次来描述。 维的成员。维的一个取值称为该维的一个维成员。如果一个维是多层次的， 那么该维的维成员是不同维层次取值的组合。 3 数据立方体( c u b e ) ：一个维的多维数组形成一个数据立方体。数据立方体 构成了对决策问题描述的基本单位。 4 数据单元( c e l l ) ：数据立方体( 多维数组) 的一个取值。 2 2 3 联机分析处理的主要分析动作 1 切片( s l i c e ) ：在数据立方体上选定某一维或某几维的取值( 或取值范围) 的动作称为切片。切片是对数据立方体内特定数据的观察。 2 钻取( d r i l l ) ：沿数据立方体上某一维的钻取是指在该维的不同层次上对数 据进行观察的动作。 向上钻取( d r i l lu p ) 是指在该维层次的上一层对数据进行观察，即对数据 进行一定程度的综合。 向下钻取( d r i l ld o w n ) 是指在该维层次的下一层对数据进行观察，即对数 据进行一定程度的细分。 3 旋转( r o t a t e ) ：改变某一观察中维的展示方向的动作称作旋转。旋转可以调 整数据显示的形式。 2 2 4o l a p 系统的体系结构 随着联机分析处理技术及网络技术的不断发展。o l a p 系统逐渐形成了由客户 端、应用服务端及数据端组成的三层客户，服务器体系结构。如图2 1 所示。 数据靖应用服务端客户端 圉2 - 1o l a p 系统体系结构 这种体系结构的优点在于将g u i 、应用逻辑( 或业务逻辑) 及d b m s 严格区分 基于组件的分布式0 l a p 系统的研究与应用 开来。复杂的应用逻辑不是安装在整个网络的众多客户机上，而是集中构建于应用 服务器上，由应用服务器提供高效的数据存取，安排后台处理及报表预处理等。 显然，o l a p 服务器的构建基础是数据仓库或基层数据库( 基层d b ) ，数据仓 j 年即包括基层数据库的操作细节数据，义包括由细节数据提取的综合性数据。如果 铷i k 尚未建立完全的全局数据仓库，o l a p 服务器也可直接从基层数据库中提取数 据，以获得具有较高性能价格比的理想方案。 o l a p 技术( 以及数据仓库技术) 提供了一个面向决策的，能快速、有效提取 并对数据进行分析的工具。但面对企业c i m s 系统这样大型、复杂的信息系统，目 前的o l a p 产品还不同程度地存在以下几点不足： 单纯的o l a p 产品对数据库系统内的数据有较强的综合、分析功能，但对于 其它格式文件内的数据，缺乏有效的数据提取支持。 缺乏对系统异构性的支持能力。 对系统分布性的支持能力较差，对f 分布j 二不同系统内的数据，通常难以向 用户提供统一的信息展示。 没有对数据管理者与使用者进行区分，致使操作界面过于复杂，影响了企业 决策人员使用的积极性。 灵活性、重组性较差，不能很好地适应企业实际需求，难以根据企业情况做 相应的变化。 另外，i n t e r n e t i n t r a n e t 技术在世界范围内所引起的这场信息革命，也将给o l a p 系统的发展带来新的契机。目前，i n t e r n e t i n t r a n e t 正在改变人们收集、发布及利用信 息的固有模式和方法，利用w e b 引导和搜索模式，决策成员可以便捷的获取和共享 企业内部及外部多种形式的信息。o l a p 系统与i n t e r n e t i n t r a n e t 相结合以改进和丰 富自身的支持功能，已成为0 l a p 系统发展的必然趋势。 因此，必须在现有o l a p 产品的基础上，使用新的技术与方法，以增强其对分 布性及异构性的支持，改善其可维护性及可重组性，并实现o l a p 系统在 i n t e r n e t i n t r a n e t 上的扩展。这种新的技术就是软件组件技术和c o r b a 组件标准。 2 3 本章小结 本章首先简要介绍了数据仓库的产生及其概念，并由此引出了数据仓库的主要 分析工具联机分析处理( o l a p ) 。在对联机分析处理的基本概念与基本分析方 法做简要说明后，针对现有o l a p 产品的在分布性、异构性与可重组性的不足，以 及o l a p 系统的发展趋势，提出了将以c o r b a 为标准的软件组件技术与o l a p 技 术相结合，以实现o l a p 系统在i n t e r n e t i n t r a n e t 上扩展的思想。 在接下来的一章中，本文将介绍软件组件技术和c o r b a 组件标准。 8 南京航空航天大学硕士学位论文 第三章软件组件技术及c o r b a 组件标准 随着计算机技术在企业中应用范围的不断扩大，企业软、硬件环境及信息系统 的分布性和异构性就越来越突出。而i n t e r n e t i n t r a n e t 大型网络平台的显著特点之一 就是具有异构性，包括硬件平台、网络协议和软件系统等的异构性。因此，分布和 异构环境中信息的传递与共享就显得越来越重要了。 实现o l a p 系统在i n t e r n e t i n t r a n e t 上的扩展可以采取多种不同的方案，目前使 用较多的有c g i h t t p 技术及m i c r o s o f t 的a s p 技术。 c g i h t t p 是一项较为成熟的技术，目前已有多家公司( 如s y b a s e 及o r a c l e ) 宣布其o l a p 产品具有对该技术的支持。但由于h t t p 本身是无状态的协议，而c g i 则是通过将h t m l 页转换成可执行的a p u i s a p l 代码，并将执行结果再转换为h t m l 页返回给用户，它需要对每个客户端建立一个新的进程，因此效率较底，而且代码 实现复杂，开发难度大，维护费用高。 m i c r o s o f t 的a s p 技术虽然在执行效率及开发难度上相对于c g i 技术都有了较 大的改善，但a s p 技术被局限于w i n d o w s 平台之上，其w e b 服务器必须使用m i c r o s o f t 的w i n d o w sn t 网络操作系统上的1 1 s 系统，因此跨平台性较差。 软件组件技术的发展和成熟，不仅减轻了软件开发工作量，降低了软件维护费 用提高了系统的可重组性，而且也为分布计算技术带来了新的发展方向。国际非 盈利组织o m g 于1 9 9 1 年制订了c o r b a ( c o m m o no b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ，公共对象请求代理体系结构) 规范，而c o r b a 与j a v a 的结合则为 i n t e r n e t i n t r a n e t 应用提供了全新的解决方案。 3 1 软件组件技术 由软件组件技术而兴起的c b d ( c o m p o n e n tb a s e dd e v e l o p m e n t ，基于组件的软 件开发) 方法是近几年来日益成熟起来的崭新的软件开发方法。这一方法是继面向 对象软件开发方法后的又一次浪潮，并被誉为是下一世纪主流的软件开发方法。 面向对象软件开发方法自s m a l l t a l k 算起已有近2 0 年的历史了，但是直到最近5 年左右，面向对象技术一直没有在主流软件开发行业大举流行。这可能主要是出于 以卜几个方面的原因： 1 面向对象软件开发方法代表了种与传统模式非常不同的方法，它需要使用 “对象建模”方法将现实世界的问题分解为互相区别和可重复使用的实体。而这对 于大部分习惯于传统过程式开发方法的程序员来说过于复杂了。 2 面向对象技术虽然在软件开发及维护方面有很多优点，但它同时需要高额的 基于组件的分布式o l a p 系统的研究与应用 人员培训及软件开发费用，并且软件开发周期较长。 3 面向对象技术承诺的许多优点，比如可重用性、提高开发质量等，往往难以 达到。这主要是因为开发人员缺乏技术经验以及很难得到应有的资源支持。 4 对象的概念过于专业化，使得开发人员很难与用户进行沟通，以至于很难明 确用户的需求。 5 对象间的继承或依赖关系使得其相关性增强，更改与重组变得困难，不容易 适应快速变化的商业流程。 6 传统的对象技术缺乏统一的交互标准，限制了对象的复用于共享。 随着对软件开发快速、高质量和高度灵活性要求的提高，面向对象技术必须进 扩展。对象之间要求能够灵活通信，从而软件将变得较少地依赖于运行环境，更 加独立和更加容易交换。同时，更容易实现软件的重组，以适应快速变化的商业逻 辑。 我们现在所需要的是比较高级的、粗粒度的、可重用的，并且能够与一个具体 实现功能相关的和相对独立的软件实体。由面向对象技术发展而来的软件组件技术 正好满足了这样的需求。 3 1 1 软件组件技术的概念及组件的特点 软件组件技术是面向对象技术的一个发展，它使用“组件”来取代传统的“对 象”以实现软件模块的封装性及复用性，并且通过组件标准，使不同来源的组件能 够相互协调、通信，共同完成复杂的功能。 软件组件是软件设计过程中能够重复使用的建筑模块。每一个组件都拥有一个 已经定义好的、标准化的接u ，并包装厂一系列互相关联的操作和服务。相对于传 统的对象，组件具有以下的特点： l 组件不仅是一个规范，还是可实际运行的软件模块。因此组件比对象更高层 和更易于使用，它屏蔽了许多复杂的底层实现。 2 多态与继承是对象的两大重要特性，这些特性使对象和类在表示上具有极大 的灵活性，但同时也潜在着巨大的复杂性。对象间由于继承关系而相互影响、相互 牵制。组件将变化的影响严格限制在组件的边界之内，再加上组件说明与组件实现 的可分离性，使得组件更稳定、更可控，更适合软件组装与重组环境。 3 组件是独立于语言而面向应用的，组件实现技术只规定组件的外在表现形 式，而不关心其内部实现方法。它即可用面向对象编程语言实现，也可用非面向对 象的语言实现。只要遵循组件技术的规范，各个软件开发商就可以用自己方便的语 ；i 实现可被复用的组件。 这样的应用软件系统不再是一种固化的整体性系统，丽是通过组件间及组件与 客户端相互提出请求与提供服务的协同工作机制来达到系统目标。由于组件的良好 1 0 南京航空航天大学硕士学位论文 接插特性及可复用性，使其变得极为灵活，易于开发与维护。 3 1 2 组件化软件开发的优势 一般的，基于组件的软件开发主要具有以下几个方面的优势： l 提高软件开发生产力。利用大量已有的组件模型可减少程序员开发的工作 量，使开发周期大大缩短。 2 降低开发成本。一方面是由于程序员工作量的降低；另一方面是由于可将运 丁：多年的稳定系统封装成组件，提高了遗留系统的利用率。 3 增强软件的可重组性。由于软件是建立于封装好的组件之上，低耦合、高内 聚，通过修改或更换组件即可方便地实现软件的重组。提高了系统的灵活性。 4 降低软件维护费用。软件的维护是通过修改相应的组件来完成的，不需要对 整个软件进行全方位的大规模改动，因此维护费用较低。 总之，软件组件技术可以使原来周期较长、复杂的软件开发工作变得简单、快 速并且成本低廉。 3 1 3 组件标准的比较及选择 组件标准是软件组件技术实现的基础。已有多家软件公司提出了各自的软件组 件接【j 标准，比如c i l a b s 的o p e n d o c ，m i c r o s o f t 的o l e c o m a c t i v e x 等。s y b a s e 公司的p o w e r b u i l d 及b o r l a n d 公司的d e l p h i 等开发工具也不同程度的提供了对组件 实现的支持。目前主流的分布式组件标准包括m i c r o s o f tn 勺a c t i v e x d c o m 、s u n 公 r , - j 的j a v a b e a n k m i 以及o m g 组织推荐的c o r b a o r b ， a c t i v e ) ( ，d c o m 是一种流行的且有大量实用组件的组件标准，目前已发展成为 m i c r o s o f t 软件世界的应用系统集成标准。其主要缺点是只能在w i n d o w s 平台上运行， 跨平台性差，无法满足异构环境下应用的要求。 j a v a b e a a r m 是以j a v ar m i 为基础的组件标准，适合i n t e r n e t 应用和不同类型 终端设备的应用，并与d c o m 和c o r b a 有很好的互联性，组件描述和控制手段丰 富。缺点是只能运行在j v m 上，而且现有组件少。 c o r b a o r b 是国际标准组织o m g 推荐的组件标准，非常灵活，具有极好的 均衡计算和安全能力。遵照c o r b a 规范开发出的分布汁算软件可以在几乎所有的 流硬件平台和操作系统上运行，并且c o r b a 具有同d c o m 的互操作标准。而 c o r b a l i o p 已成为i n t e r n e t 上实现互操作的技术标准。 表3 1 给出了对三种主流组件标准在以下三个方面的比较分析： 1 分布性与异构性。分布在不同硬件平台上和操作系统上、采用不同的语言或 开发工具生成的各类应用程序必须能集成在一起，构成一一个应用框架，而这一集成 框架一定是建立在网络基础上的。 基于组件的分布式o l a p 系统的研究oj , 7 用 2 可用性。技术及相应产品必须成熟，在企业应用中必须安全、稳定，并能与 数据库紧密结合。 3 可重组性。可根据企业需要进行增补与裁减，可根据市场变化和技术发展进 行升级。 分布性、异构性： 跨平台操作 c o r b a o r b j a v a b e a n r m i a c t i v e x ，d c o m 跨语言操作 c o r b a o r b a c t i v e x ，d c o m j a v a b e a n r m i 网络通讯 c o r b a o r b j a 、r a b e a n ，r m i a c t w e x d c o m 公共服务 c o r b a o r b j a v a b e a n r v l i a c t i v e x d c o m 可用性： 产品成熟度 a c t i x e x ，d c o m c o r b a o r b j a v a b e a “r m i 容错性 c o r b o r b j a v a b e a n r m i a c t i v e x 仍c o m 开发商支持度 a c t i v e x d c o m j a x ，a b e a l l 厂r m l c o r b a ，o r b 安全服务 c o r b a o r b j a v a b e a n r m i a c t i v e x d c o m 事务处理 c o r b a o r b j a v a b e a n r m i a c t i v e x ，d c o m 可重组性： c o r b a o r b j a v a b e a n