（采矿工程专业论文）基于net平台的崩落法放矿计算机仿真系统（sls）的研发与应用.pdf

二硕士学 位论文摘要 a #, ,不 基 于 . n e t平台的崩落法放矿计算机仿真系统 ( s l s ) 的研发与应用 摘要 崩落法放矿计算机仿真系统的开发与研究是我国矿山信息化研究的组成 部分，当前的放矿计算机仿真软件保持8 0 年代的水平，普遍存在程序适用性 差、功能低、操作和显示不方便等问题，已不能适应当今放矿研究的要求。 针对上述问题， 我们基于放矿理论， 研究了放矿计算机仿真技术及放矿 仿真模型， 建立了放矿计算机仿真系统的体系结构，同时借鉴其它领域的研 究成果，综合运用图形算法、.n e t和数据处理等技术，设计开发了高度可 视化、智能化和仿真精度的崩落法放矿计算机仿真系统 ( s l s ) ，该系统可 用于分析研究解决任何边界条件下与放矿损失贫化有关的各种问题， 为采矿 工作者研究放矿问题提供了科学的方法和手段。 放矿计算机仿真是一项综合性的技术， 如何更充分地综合这些技术， 如 何更有 一 效利用崩落法放矿计算机仿真系统 ( s l s )进行放矿研究，是本论文 研究的重点。 本文主要研究以下内容: 1 .放矿计算机仿真现状及计算机仿真关键技术研究; 2 放矿仿真系统结构的建立， 并分析放矿仿真系统的功能和放矿仿真 数学模型; 3 .计算机仿真技术和方法的研究; 4 .无底柱分段崩落法放矿计算机仿真系统 ( s l s )的研制; 5 .放矿仿真系统的应用研究。 放矿计算机仿真为放矿研究提供了科学的手段方法， 开辟了放矿仿真研 究的新途径， 具有显著的经济效益和社会效益， 具有很高的学术研究价值和 实际应用价值。 关键字 无底柱分段崩落法 d .j o l l e y 模型 计算机仿真 .n e t o p e n g l 一h一 骨承 3欠 李 硕士学位论文 a b s t r a c t d e v e l o p m e n t a n d a p p l i c a t i o n o f c o m p u t e r s i m u l a t i o n f o r c a v i n g o r e - d r a w i n g( s l s )b a s e o n .n e t p l a t f o r m ab s t r a c t d e v e l o p m e n t a n d r e s e a r c h o f c o m p u t e r s i m u l a t i o n f o r s u b l e v e l c a v i n g i s t h e c o m p o s i t i o n p a rt o f t h e m i n i n g i n f o r m a t i o n r e s e a r c h o f o u r c o u n t r y , c u r r e n t o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i mu l a t i o n s o f t w a r e ma i n t a i n t h e l e v e l o f 8 0 d e c a d e , u n i v e r s a l e x i s t e n c e ma n y p r o b l e m s , s u c h a s l o w p r o g r a m a p p l i c a b i l i t y d i f f e r e n c e a n d f u n c t i o n , o p e r a t e a n d s h o w i n c o n v e n i e n t e t c . c a n n o t a l r e a d y s u i t t h e r e q u i r e m e n t o f o r e d r a w i n g r e s e a r c h n o w . a c c o r d i n g t o a b o v e - m e n t i o n e d p r o b l e m , b a s e d o n o r e d r a w i n g t h e o r y , w e h a v e s t u d i e d o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y a n d o r e d r a w i n g s i m u l a t i o n m o d e l , h a v e e s t a b l i s h e d o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n s y s t e m a t i c a r c h i t e c t u r e , a t t h e s a m e t i me r e f e r t o t h e r e s e a r c h a c c o mp l i s h m e n t o f o t h e r fi e l d s , s y n t h e s i z e w i t h g r a p h a l g o r i t h m , .n e t a n d t e c h n o l o g y w i t h d a t a h a n d l i n g , d e s i g n e d a n d d e v e l o p e d s u b l e v e l c a v i n g o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i mu l a t i o n s y s t e m ( s l s ) w i t h a l t i t u d e m a y . r e g a r d me l t , i n t e l l i g e n c e m e l t a n d s i m u l a t e p r e c i s i o n , t h i s s y s t e m m a y s o l v e a n y b o u n d a r y c o n d i t i o n s u s e d i n .a n a l y s i s r e s e a r c h t a k e o f f a n d o r e d r a w i n g l o s s p o o r r e l e v a n t v a r i o u s p r o b l e m s , h a v e o f f e r e d m e a n s a n d t h e m e t h o d o f s c i e n c e . f o r m i n i n g w o r k e r r e s e a r c h t o s o l v e p u t mi n e p r o b l e m. o r e d r a w i n g c o m p u t e r e mu l a t i o n , w h a t i s a c o m p r e h e n s i v e t e c h n o l o g y , h o w t o s y n t h e s i z e t h e s e t e c h n o l o g i e s m o r e f u l l y , h o w t o u s e m o r e e f f i c i e n t l y , s u b l e v e l c a v i n g o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n s y s t e m ( s l s ) o r e d r a w i n g r e s e a r c h , i s t h e f o c a l p o i n t o f p a p e r r e s e a r c h . t h i s p a p e r s t u d i e s f o l l o w i n g c o n t e n t m a i n l y : 1 . o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n p r e s e n t s i t u a t i o n a n d c o m p u t e r s i mu l a t i o n c r u c i a l t e c h n i c a l r e s e a r c h 2 . p u t t h e e s t a b l i s h m e n t o f o r e d r a w i n g s i m u l a t i o n c o n s t r u c t i o n o f s y s t e m, a n d a n a l y s e t h e f u n c t i o n t h a t o r e d r a w i n g s i m u l a t i o n s y s t e m, w i t h o r e 一i i i 一 叠承 多k “ 学 硕士学位论文a b s t r a c t d r a w i n g s i m u l a t i o n ma t h e ma t i c s mo d e l . 3 . t h e r e s e a r c h o f c o mp u t e r s i m u l a t i o n t e c h n o l o g y a n d me t h o d . 4 . s u b l e v e l c a v i n g o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n s y s t e m ( s l s ) d e v e l o p 5 . t h e a p p l i c a t i o n t h a t o r e d r a w i n g s i m u l a t i o n s y s t e m s t u d i e s . o r e d r a w i n g c o m p u t e r s i m u l a t i o n i s t h e p a r t o f m i n i n g i n f o r m a t i o n , i t h a s o f f e r e d t h e m e a n s me t h o d o f s c i e n c e f o r o r e d r a w i n g r e s e a r c h , h a s o p e n e d u p t o p u t t h e n e w c h a n n e l o f o r e d r a w i n g s i m u l a t i o n r e s e a r c h , h a s o f f e r e d t h e me a n s o f s c i e n c e f o r o r e d r a w i n g r e s e a r c h w o r k , h a v e n o t a b l e e c o n o mi c b e n e f i t s a n d s o c i a l b e n i f i t , h a v e v e r y h i g h a c a d e m i c r e s e a r c h v a l u e a n d a c t u a l a p p l i c a t i o n v a l u e . k e y w o r d s s u b l e v e l c a v i n g , d j o l l e y m o d e l , c o m p u t e r s i m u l a t i o n , .n e t , o p e n g l 一i v一 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文 中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人己 经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使 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己 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 4 1 t , j ,波 日 期 : a ,) o sg .2 z 1 l 了 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、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 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索、交流。 ( 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名;否则视为不 同意。 学 位 论 文 作 者 签 名 :柳小 溉 签 字 日 期 : d- 0 “ 1 , r- , v 一 导师签名: 签字 日期: 子 二 究 些 2a s i o 5 。 夕 j尹 、 . ， j 哪 硕士学位论文第一 章 绪论 萝w - , -， _ 第一章绪论 1 . 1概述 当今世界的经济全球化和信息化己成为人类社会发展的总趋势， 信息化 正在成为全球贸易、投资、资本流动和技术转移以及社会、经济、文化等一 切领域发展的主要推动力。现在信息技术业已成熟，其应用也越来越广泛， 其中包括信息技术在矿业中的应用。 矿业是古老的行业，它为其他行业的发展提供必需的物质基础 , 3 ( , ) 。随 着社会和科技的不断进步， 矿业也进入了信息化的时代， 现在国内各矿山企 业都认识到矿山信息化的重要性，2 0 0 4年 1 1 月 1 3日在温州召开的全国矿 山信息化建设成果及技术交流会说明了这一点。 高校、 研究所和矿山企业在 矿山信息化方面都进行了不同程度的研究工作， 其中东北大学采矿工程研究 所在崩落法放矿计算机仿真研究方面成果显著， 开发的崩落法放矿计算机仿 真 ( s u b l e v e l s i m u l a t i o n ，以下简称s l s )系统已经得到了同行的肯定，为 崩落法放矿仿真研究方面做出了贡献。 崩落法放矿随机模拟是加拿大d . j o l l y 于1 9 6 8 年提出的， 他将崩落的矿 岩理想地划分成许多规则排列的小方块， 方块一块一块地从漏孔放出， 每放 出一块就产生一个空位， 此空位由上一层九个方块中的一个来填补，由哪一 块填补按蒙特卡罗法决定， 由此不断地向上传递空位， 下面经漏孔不断地一 块一块地放出，达到规定的贫化为止。 该法的九个方块中，由哪一块下降是随机的。 在后一方块移动之前，前 一方块全部移动完毕， 而后一方块内的所有岩块同时移入空位。 对某一特定 的空位而言， 不同次的试验完全可能由上一层不同的方块所填补， 但在采场 模型中， 每个漏孔都要放出大量矿岩， 将产生大量的随机过程， 最终的统计 平均值是平稳的。 在九块模型的基础上，有人做了六块模型、七块模型、六角式模型以及 一次下落四个方块的模拟工作，也得到了良好的结果。 九块随机模拟的优点是不受放矿边界条件的限制， 在各种边界条件下都 能求出放出体和矿石残留体的形状以及矿岩接触面的移动情况， 并可求出放 一1 一 j尹 、 . ， j 哪 硕士学位论文第一 章 绪论 萝w - , -， _ 第一章绪论 1 . 1概述 当今世界的经济全球化和信息化己成为人类社会发展的总趋势， 信息化 正在成为全球贸易、投资、资本流动和技术转移以及社会、经济、文化等一 切领域发展的主要推动力。现在信息技术业已成熟，其应用也越来越广泛， 其中包括信息技术在矿业中的应用。 矿业是古老的行业，它为其他行业的发展提供必需的物质基础 , 3 ( , ) 。随 着社会和科技的不断进步， 矿业也进入了信息化的时代， 现在国内各矿山企 业都认识到矿山信息化的重要性，2 0 0 4年 1 1 月 1 3日在温州召开的全国矿 山信息化建设成果及技术交流会说明了这一点。 高校、 研究所和矿山企业在 矿山信息化方面都进行了不同程度的研究工作， 其中东北大学采矿工程研究 所在崩落法放矿计算机仿真研究方面成果显著， 开发的崩落法放矿计算机仿 真 ( s u b l e v e l s i m u l a t i o n ，以下简称s l s )系统已经得到了同行的肯定，为 崩落法放矿仿真研究方面做出了贡献。 崩落法放矿随机模拟是加拿大d . j o l l y 于1 9 6 8 年提出的， 他将崩落的矿 岩理想地划分成许多规则排列的小方块， 方块一块一块地从漏孔放出， 每放 出一块就产生一个空位， 此空位由上一层九个方块中的一个来填补，由哪一 块填补按蒙特卡罗法决定， 由此不断地向上传递空位， 下面经漏孔不断地一 块一块地放出，达到规定的贫化为止。 该法的九个方块中，由哪一块下降是随机的。 在后一方块移动之前，前 一方块全部移动完毕， 而后一方块内的所有岩块同时移入空位。 对某一特定 的空位而言， 不同次的试验完全可能由上一层不同的方块所填补， 但在采场 模型中， 每个漏孔都要放出大量矿岩， 将产生大量的随机过程， 最终的统计 平均值是平稳的。 在九块模型的基础上，有人做了六块模型、七块模型、六角式模型以及 一次下落四个方块的模拟工作，也得到了良好的结果。 九块随机模拟的优点是不受放矿边界条件的限制， 在各种边界条件下都 能求出放出体和矿石残留体的形状以及矿岩接触面的移动情况， 并可求出放 一1 一 n j .硕士学位论文第一章 绪论 怡 乡举 ， 、 厂 予 出量、回收率、贫化率以及损失率等数值。 借助这些结果便可优化采矿方案 及工艺参数、改善放矿管理等。 1 . 2计算机放矿仿真研究现状 查找相关文献， 国外七八时年代在计算机放矿仿真方面做了一部分研究 工作，主要是在仿真模型研究方面习 ，比如研究崩落矿石流动数学模型等。 国内于 1 9 7 8年开始对计算机放矿仿真研究【 , 。北京钢铁学院、东北大 学和昆明工学院的研究工作做的比较广泛和深入， 分别对各种条件下的放矿 问题进行了模拟，取得了较好的效果。 以往人们对放矿的研究，多数是通过实验室做一定量的模型实验来进 行。 物理模型实验的结果比较客观准确， 但费时费力， 而且很难对多种方案、 多种因素进行全面深入的研究。同时， 物理实验模拟很难了解放矿时崩落矿 岩体内部的移动变化过程，这就好比一个 “ 黑匣子” ，只知投入多少，放出 多少， 但不知其中发生了什么。因此，人们一直企望能有一种简便可靠的方 法来弥补物理实验研究的不足， 解开 “ 黑匣子” 之谜。 计算机仿真放矿的实 现为此提供了现实的可能。 计算机仿真放矿实际上就是在计算机上做放矿实验。 随机模拟是目前应 用最为成熟的计算机仿真方法之一， 它可以对包括复杂边界条件在内的各种 放矿条件及放矿方案进行模拟， 不仅能给出各个阶段的放矿结果， 而且能展 示崩落矿岩移动的全过程， 完整地给出崩落矿岩移动规律的三项基本内容一 矿石放出体、矿石残留体、崩落矿岩界面移动和混杂过程。 计算机仿真放矿在放矿研究中很广泛、很全面，同时也很方便、快捷， - 比如说:可以利用随机模拟研究放矿指标与分段回采数目的关系， 也可以利 用随机模拟研究结构参数对矿石回收指标的影响， 包括矿体厚度与矿石回收 率关系、 矿体倾角与矿石回收率的关系、分段高度与矿石回收率关系、 进路 间距与矿石回收率关系、放矿步距与矿石回收率关系等。 计算机随机放矿仿真模拟精度很高的，但是由于模型本身的特点。不管 是九块模型也好， 还是六块等其他模型， 都是基于d . j o l l y 模型的， 其随机过程 仍然是空位递补形式，因其以 “ 块”为基本单元，离散性大是该模型的主要 缺点，另外其模拟的相似程度一般较低，现今对于不同矿休赋存条件的边界 处理 尚没有得到完全解决，概率赋值 问题需进一步研究。 -2一 n j .硕士学位论文第一章 绪论 怡 乡举 ， 、 厂 予 出量、回收率、贫化率以及损失率等数值。 借助这些结果便可优化采矿方案 及工艺参数、改善放矿管理等。 1 . 2计算机放矿仿真研究现状 查找相关文献， 国外七八时年代在计算机放矿仿真方面做了一部分研究 工作，主要是在仿真模型研究方面习 ，比如研究崩落矿石流动数学模型等。 国内于 1 9 7 8年开始对计算机放矿仿真研究【 , 。北京钢铁学院、东北大 学和昆明工学院的研究工作做的比较广泛和深入， 分别对各种条件下的放矿 问题进行了模拟，取得了较好的效果。 以往人们对放矿的研究，多数是通过实验室做一定量的模型实验来进 行。 物理模型实验的结果比较客观准确， 但费时费力， 而且很难对多种方案、 多种因素进行全面深入的研究。同时， 物理实验模拟很难了解放矿时崩落矿 岩体内部的移动变化过程，这就好比一个 “ 黑匣子” ，只知投入多少，放出 多少， 但不知其中发生了什么。因此，人们一直企望能有一种简便可靠的方 法来弥补物理实验研究的不足， 解开 “ 黑匣子” 之谜。 计算机仿真放矿的实 现为此提供了现实的可能。 计算机仿真放矿实际上就是在计算机上做放矿实验。 随机模拟是目前应 用最为成熟的计算机仿真方法之一， 它可以对包括复杂边界条件在内的各种 放矿条件及放矿方案进行模拟， 不仅能给出各个阶段的放矿结果， 而且能展 示崩落矿岩移动的全过程， 完整地给出崩落矿岩移动规律的三项基本内容一 矿石放出体、矿石残留体、崩落矿岩界面移动和混杂过程。 计算机仿真放矿在放矿研究中很广泛、很全面，同时也很方便、快捷， - 比如说:可以利用随机模拟研究放矿指标与分段回采数目的关系， 也可以利 用随机模拟研究结构参数对矿石回收指标的影响， 包括矿体厚度与矿石回收 率关系、 矿体倾角与矿石回收率的关系、分段高度与矿石回收率关系、 进路 间距与矿石回收率关系、放矿步距与矿石回收率关系等。 计算机随机放矿仿真模拟精度很高的，但是由于模型本身的特点。不管 是九块模型也好， 还是六块等其他模型， 都是基于d . j o l l y 模型的， 其随机过程 仍然是空位递补形式，因其以 “ 块”为基本单元，离散性大是该模型的主要 缺点，另外其模拟的相似程度一般较低，现今对于不同矿休赋存条件的边界 处理 尚没有得到完全解决，概率赋值 问题需进一步研究。 -2一 产气 4“硕士学位论文第一章 绪论 健乡毕， 、 ， 一 * _ 由于受到编程语言等因素限制，当前的放矿计算机仿真软件保持s o 年代 的水平，存在程序适用性差、功能低、操作和显示不方便等问题，已不能适 应放矿研究的要求 。 1 . 3计算机放矿仿真研究的技术可行性 现今，个人计算机的 c p u处理速度和对图形运算处理上都能满足放矿 仿真需要，面向对象的高级语言及三维制作软件的发展，特别是.n e t技术 的出现和发展，已经实现了放矿仿真需要的各种功能和仿真的高度可视化， 可以弥补当前放矿软件的不足使放矿仿真研究达到新的高度。 计算机放矿仿真技术方法很多， 包括g d i +编程技术、 o p e n g l 编程技 术、动态数组技术、数据的存取技术、数据处理技术和坐标变换等。 随着数据处理、图形算法、 信息论及计算机编程技术的深入研究， 计算 机仿真技术研究得到迅速发展。 各行业专家综合运用这些技术来研究和开发 计算机仿真系统， 并在实际中得到应用， 取得了很大的成绩， 这些研究成果 都可为崩落法放矿计算机仿真系统开发与研究提供借鉴。 1 . 4 . n e t平台简介 1 . 4 . 1 . n e t概述 微软公司正在创造新一代的高级电脑软件们 它革命性地综合了计算与 通信技术，为开发商们提供了工具， 致力于网络和其他计算技术的变革。我 们把这项创新称为 mi c r o s o f t .n e t ，它将创造出真正的分布式网络服务。 m i c r o s o f t . n e t 能够整合并协调为数众多的辅助程序， 为消费者提供独到的 服务一而这正是今天的网站所梦寐以求的。 mi c r o s o f t . n e t将推动新一代因 特网的发展， 它将真正地让人们可以在任何时间、 任何地点、 通过任何设备 得到信息。 mi c r o s o f t .n e t背后的基本理念就是:不再关注单个的网站和与因特网 连接的单个设备， 而是要让所有的计算机群、 相关设备和服务商协同工作提 供更加广泛和丰富的解决方案。 用户将能够控制信息的传送方式、 时间和内 容。计算机、设备和服务将能够相辅相成，从而提供丰富的服务，消费者将 能够把企业所提供的产品与服务严丝合缝地嵌入 自己的电子设备构架中。 一3 一 产气 4“硕士学位论文第一章 绪论 健乡毕， 、 ， 一 * _ 由于受到编程语言等因素限制，当前的放矿计算机仿真软件保持s o 年代 的水平，存在程序适用性差、功能低、操作和显示不方便等问题，已不能适 应放矿研究的要求 。 1 . 3计算机放矿仿真研究的技术可行性 现今，个人计算机的 c p u处理速度和对图形运算处理上都能满足放矿 仿真需要，面向对象的高级语言及三维制作软件的发展，特别是.n e t技术 的出现和发展，已经实现了放矿仿真需要的各种功能和仿真的高度可视化， 可以弥补当前放矿软件的不足使放矿仿真研究达到新的高度。 计算机放矿仿真技术方法很多， 包括g d i +编程技术、 o p e n g l 编程技 术、动态数组技术、数据的存取技术、数据处理技术和坐标变换等。 随着数据处理、图形算法、 信息论及计算机编程技术的深入研究， 计算 机仿真技术研究得到迅速发展。 各行业专家综合运用这些技术来研究和开发 计算机仿真系统， 并在实际中得到应用， 取得了很大的成绩， 这些研究成果 都可为崩落法放矿计算机仿真系统开发与研究提供借鉴。 1 . 4 . n e t平台简介 1 . 4 . 1 . n e t概述 微软公司正在创造新一代的高级电脑软件们 它革命性地综合了计算与 通信技术，为开发商们提供了工具， 致力于网络和其他计算技术的变革。我 们把这项创新称为 mi c r o s o f t .n e t ，它将创造出真正的分布式网络服务。 m i c r o s o f t . n e t 能够整合并协调为数众多的辅助程序， 为消费者提供独到的 服务一而这正是今天的网站所梦寐以求的。 mi c r o s o f t . n e t将推动新一代因 特网的发展， 它将真正地让人们可以在任何时间、 任何地点、 通过任何设备 得到信息。 mi c r o s o f t .n e t背后的基本理念就是:不再关注单个的网站和与因特网 连接的单个设备， 而是要让所有的计算机群、 相关设备和服务商协同工作提 供更加广泛和丰富的解决方案。 用户将能够控制信息的传送方式、 时间和内 容。计算机、设备和服务将能够相辅相成，从而提供丰富的服务，消费者将 能够把企业所提供的产品与服务严丝合缝地嵌入 自己的电子设备构架中。 一3 一 产气 4“硕士学位论文第一章 绪论 健乡毕， 、 ， 一 * _ 由于受到编程语言等因素限制，当前的放矿计算机仿真软件保持s o 年代 的水平，存在程序适用性差、功能低、操作和显示不方便等问题，已不能适 应放矿研究的要求 。 1 . 3计算机放矿仿真研究的技术可行性 现今，个人计算机的 c p u处理速度和对图形运算处理上都能满足放矿 仿真需要，面向对象的高级语言及三维制作软件的发展，特别是.n e t技术 的出现和发展，已经实现了放矿仿真需要的各种功能和仿真的高度可视化， 可以弥补当前放矿软件的不足使放矿仿真研究达到新的高度。 计算机放矿仿真技术方法很多， 包括g d i +编程技术、 o p e n g l 编程技 术、动态数组技术、数据的存取技术、数据处理技术和坐标变换等。 随着数据处理、图形算法、 信息论及计算机编程技术的深入研究， 计算 机仿真技术研究得到迅速发展。 各行业专家综合运用这些技术来研究和开发 计算机仿真系统， 并在实际中得到应用， 取得了很大的成绩， 这些研究成果 都可为崩落法放矿计算机仿真系统开发与研究提供借鉴。 1 . 4 . n e t平台简介 1 . 4 . 1 . n e t概述 微软公司正在创造新一代的高级电脑软件们 它革命性地综合了计算与 通信技术，为开发商们提供了工具， 致力于网络和其他计算技术的变革。我 们把这项创新称为 mi c r o s o f t .n e t ，它将创造出真正的分布式网络服务。 m i c r o s o f t . n e t 能够整合并协调为数众多的辅助程序， 为消费者提供独到的 服务一而这正是今天的网站所梦寐以求的。 mi c r o s o f t . n e t将推动新一代因 特网的发展， 它将真正地让人们可以在任何时间、 任何地点、 通过任何设备 得到信息。 mi c r o s o f t .n e t背后的基本理念就是:不再关注单个的网站和与因特网 连接的单个设备， 而是要让所有的计算机群、 相关设备和服务商协同工作提 供更加广泛和丰富的解决方案。 用户将能够控制信息的传送方式、 时间和内 容。计算机、设备和服务将能够相辅相成，从而提供丰富的服务，消费者将 能够把企业所提供的产品与服务严丝合缝地嵌入 自己的电子设备构架中。 一3 一 叠率 ， 、 * 学 鱼 生 自 望 垫 一 一 一 一 1 兰 竺 竺- .n e t带来了全新的，快速而敏捷的企业计算能力，也给软件开发商和 软件开发人员提供了支持未来计算的高效we b 开发工具，.n e t平台的核心 是: 采用有效的、 分门别类的方式来构建应用程序， 达到其前所未有的规模， 搭建第三代因特网平台。 1 . 4 . 2 . n e t开发框架 框架通常被认为是有利于应用程序开发的一组类库，但n e t框架不仅 仅是一组类库，它是一个建立、配置和运行 we b服务以及应用程序的多语 言环境，是mi c r o s o f t 的新一代应用程序开发平台。. n e t框架以使用多种 编程语言的编译器为目 标，用这些语言创建各种应用程序 % .n e t框架负 责提供一个可为这些应用程序所共享的基础平台， 该基础平台包括一组用于 监视应用程序执行过程的运行库服务， 运行库的一个重要任务就是管理执行 过程，以确保使用不同编程语言编写的软件可以安全地使用类和其他服务。 在.n e t框架中，所有编程语言，都可 “ 一次编写，随处运行” ，而且不同的 语言之间可以进行交互， 即一种语言可以使用另一种语言编写的组件， 并可 以从另一种语言编写的类派生新类或创建实例。 1 . 4 . 2 . 1框架设计目的及组成 . n e t框架有3 个设计目的; ( 1 ) 使得wi n d o w s 应用程序更加可靠并提供给应用程序更大程度的安 全性; ( 2 )简化we b 应用程序和服务的开发; ( 3 )提供独立的一套库，使其可用于多种语言。 n e t开发框架的几个主要组成部分:首先是整个开发框架的基础，即 c l r以 及它所提供的一组基础类库:在开发技术方面，. n e t提供了全新的 数据库访问技术a d o .n e t ，以及网络应用开发技术a s p . n e t和 wi n d o w s 编 程技术w i n f o r m s ; 在开发语言方面， n e t 提供了v b , v c + + , c # , j s c r i p t 等多种语言支持:而 v i s u a l s t u d i o .n e t则是全面支持，n e t的开发_ 具。 mi c r o s o f t . n e t框架不仅规定代码访问安全，还规定基于角色的安全。通过 代码访问安全机制，开发人员能为应用程序指定完成工作所必需的权限。 ( 1 )通用语言运行时 ( c l r)和基础类库 通用语言运行时 ( c o m m o n l a n g u a g e r u n t i m e c l r ) ，处于框架的最低 -4- 叠率 ， 、 * 学 鱼 生 自 望 垫 一 一 一 一 1 兰 竺 竺- .n e t带来了全新的，快速而敏捷的企业计算能力，也给软件开发商和 软件开发人员提供了支持未来计算的高效we b 开发工具，.n e t平台的核心 是: 采用有效的、 分门别类的方式来构建应用程序， 达到其前所未有的规模， 搭建第三代因特网平台。 1 . 4 . 2 . n e t开发框架 框架通常被认为是有利于应用程序开发的一组类库，但n e t框架不仅 仅是一组类库，它是一个建立、配置和运行 we b服务以及应用程序的多语 言环境，是mi c r o s o f t 的新一代应用程序开发平台。. n e t框架以使用多种 编程语言的编译器为目 标，用这些语言创建各种应用程序 % .n e t框架负 责提供一个可为这些应用程序所共享的基础平台， 该基础平台包括一组用于 监视应用程序执行过程的运行库服务， 运行库的一个重要任务就是管理执行 过程，以确保使用不同编程语言编写的软件可以安全地使用类和其他服务。 在.n e t框架中，所有编程语言，都可 “ 一次编写，随处运行” ，而且不同的 语言之间可以进行交互， 即一种语言可以使用另一种语言编写的组件， 并可 以从另一种语言编写的类派生新类或创建实例。 1 . 4 . 2 . 1框架设计目的及组成 . n e t框架有3 个设计目的; ( 1 ) 使得wi n d o w s 应用程序更加可靠并提供给应用程序更大程度的安 全性; ( 2 )简化we b 应用程序和服务的开发; ( 3 )提供独立的一套库，使其可用于多种语言。 n e t开发框架的几个主要组成部分:首先是整个开发框架的基础，即 c l r以 及它所提供的一组基础类库:在开发技术方面，. n e t提供了全新的 数据库访问技术a d o .n e t ，以及网络应用开发技术a s p . n e t和 wi n d o w s 编 程技术w i n f o r m s ; 在开发语言方面， n e t 提供了v b , v c + + , c # , j s c r i p t 等多种语言支持:而 v i s u a l s t u d i o .n e t则是全面支持，n e t的开发_ 具。 mi c r o s o f t . n e t框架不仅规定代码访问安全，还规定基于角色的安全。通过 代码访问安全机制，开发人员能为应用程序指定完成工作所必需的权限。 ( 1 )通用语言运行时 ( c l r)和基础类库 通用语言运行时 ( c o m m o n l a n g u a g e r u n t i m e c l r ) ，处于框架的最低 -4- 产尹气 奇 ，._ 二 “硕士学位论文第一章 绪论 性 岁 . c j k “ 一 层，是整个框架的基础。 它提供了更多的功能和特性，比如统一和简化的编 程模型、多种语言之间的交互，以及 自动的内存和资源管理等等。 mi c r o s o f t .n e t正是基于通用语言运行时，实现了这些开发人员梦寐以求的 功 能 6 。 基于通用语言运行时开发的代码称为受控代码，它的运行步骤大体如 下: 首先使用一种通用语言运行时支持的编程语 言编写源代码， 然后使用针对通用语言运行时的编译器生成独立于机器的微软中间语 言 ( mi c r o s o f t i n t e r m e d i a t e l a n g u a g e mi l ) . mi l是指可以在c l r规范下， 执行时通过即时编译器 ( j u s t i n t i m e c o m p i l e r ) 转化为本地代码的， 与c p u 独立的一族指令集合。 它在n e t平台中是实现语言互操作的一个核心环节， 所有n e t 平台的语言都要先被编译成中间语言。 最后， 在执行时用即时编译器将中间语言编译成本地平台代码来实现异 构平台下对象的互操作，同时产生运行所需的元数据， 在代码运行时再使用 即时编译器生成相应的机器代码来执行。 基础类库包括了从输入输出到数据访问等各方面， 提供了一个统一的面 向对象的、层次化的、可扩展的编程接 口。它使用一种点号分隔的方法，使 得查找和使用类库非常容易。 在使用时， 开发者只需在自己的应用中添加所 需的基础类库的引用，然后就可以使用这个类库中所有的方法、属性等等。 跟传统的 wi n d o w s编程相比，使用和扩展基础类库都非常容易，这使得开 发者能够高效、快速的构建基于下一代互联网的网络应用 6 ( 2)ado. ne t 几乎所有的应用程序都需要访问从简单的文本文件到大型的关系型数 据库等各种不同类型的数据。在 mi c r o s o f t .n e t 中访问数据库的技术是 a d o .n e t o a d o .n e t提供了一组用来连接到数据库，运行命令，返回记录 集的类库，与从前的 a d o ( a c t i v e x d a t a o b j e c t )相比， c o n n e c t i o n和 c o m m a n d对象很类似，而 a d o .n e t的革新主要体现在如下几个方面: 首先， a d o . n e t提供了对 x ml的强大支持， 这 也是 a d o.n e t的一个 主要设计 目标; 其次，a d o .n e t引入了数据集 ( d a t a s e t )的概念: 另外，a d o .n e t中还引入了 一 些新的对象，例如 d a t a r e a d e r 可以用来 高效率的读取数据，产生一个只读的记录集等等。 一5一 ， 尹 科 d . _ ._.a硕士学位论文第一章 绪论 健梦 j ti a ， _ 简而言之，a d o .n e t通过一系列新的对象和编程模型，并与 x ml紧 密结合，使得在 mi c r o s o f t . n e t中的数据操作十分方便和高效。 ( 3)as rne t a s p .n e t完全基于模块与组件，具有更好的可扩展性与可定制性，数 据处理方面更是引入了许多新技术，正是这些具有革新意义的新特性，让 a s p .n e t远远超越了a s p ，同时也提供给we b开发人员更好的灵活性，有 效缩短了we b 应用程序的开发周期。 a s r n e t是mi c r o s o f t .n e t中的网络编程结构，它使得建造、运行和发 布网络应用非常方便和高效。a s r n e t的核心是一个高性能的用于处理基 于低级结构的 h t t p请求的运行语言，基于的结构与 mi c r o s o f t i n t e r n e t i n f o r ma t i o n s e r v i c e s ( i i s )所提供的 i s a p i 结构相似。 1 . 4 .2 . 2.n e t框架的核心部分 . n e t框架拥有的几项高级功能可以彻底消除 “ d l l h e l l ”现象。 首先， 它有一个非常强大的内部命名系统， 能够有效地防止两个库因互 相重名而被错当为对方的情况发生。 除此之外，它还提供一项被称作 “ s i d e b y s i d e ” 配置的新功能。如果应 用程序确实重写了共享库， 现有应用程序可对该库进行修复。 等现有应用程 序再次启动时，它会检查所有的共享文件。 如果发现文件被更改，同时这些 更改又是不兼容的， 则它可以请求运行时提取一个它可以使用的版本。 得益 于强大的安全系统， 运行时可以安全地执行该操作， 这样应用程序就完成了 本身的修复工作。 .n e t的运行库己经与操作系统融合在一起，它将改变因特网的行为方 式， 软件将变成服务; 它把计算和通信带入一个丰富、 合作和互动的环境中， 远远胜过今天的单向网络。由新型高级软件支持的mi c r o s o f t .n e t将利用一 系列的应用程序、 服务程序和相关设备来创造一种个性化的数字体验， 它能 够不断地按照不同的需要进行自动的调整， 能够通过一整套新型软件构成的 整体服务程序来管理自己 在因特网时代的生活和工作7 1 1 . 4 . 3 . n e t的特性 1 .4 . 3 . 1 集成开发环境 ( 工 d e )的特性 为.n e tj 发的新的 i d e将全面支持 n e t ， 统一了所有语 言的刀 一 发环境 一6- ， 尹 科 d . _ ._.a硕士学位论文第一章 绪论 健梦 j ti a ， _ 简而言之，a d o .n e t通过一系列新的对象和编程模型，并与 x ml紧 密结合，使得在 mi c r o s o f t . n e t中的数据操作十分方便和高效。 ( 3)as rne t a s p .n e t完全基于模块与组件，具有更好的可扩展性与可定制性，数 据处理方面更是引入了许多新技术，正是这些具有革新意义的新特性，让 a s p .n e t远远超越了a s p ，同时也提供给we b开发人员更好的灵活性，有 效缩短了we b 应用程序的开发周期。 a s r n e t是mi c r o s o f t .n e t中的网络编程结构，它使得建造、运行和发 布网络应用非常方便和高效。a s r n e t的核心是一个高性能的用于处理基 于低级结构的 h t t p请求的运行语言，基于的结构与 mi c r o s o f t i n t e r n e t i n f o r ma t i o n s e r v i c e s ( i i s )所提供的 i s a p i 结构相似。