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一种新型模式的电子邮件系统的研究与设计 中文摘要 本论文研究的主要内容是以当前电子邮件服务应用现状和不同用户的需求现状为背景， 充分考虑个人用户、企业用户和高校“数字化校园”建设中的校园网环境下使用电子邮件等 需求，从高校最缺乏的自主创新的软件资源为出发点，提出了一个新型模式的电子邮件系统 模型。该系统模型主要以人们最常用的电子邮件系统为研究目标，从不同用户的角度出发， 指出当前电子邮件系统在实际使用中的不足。为改善这种情况，同时也保持了传统电子邮件 的功能和使j l j 习惯的前提下，设计了一种全新架构，且在功能也得到扩展的新型模式的电子 邮f ，l ：系统。 i n t e m e t 中的电子邮件已经是人们最喜爱，最常用的应朋程序之一。与普通邮件一样， 电子邮件是一种异步通信媒体，当人们方便时就可以自由收发邮件，而不必与他人的计划进 行协调。电子邮件系统总体来看有三个主要组成部分：用户代理，邮件服务器和简单邮件传 送协议，其中邮件服务器组成了电子邮件体系结构的核心。 新型模式的电子邮件系统的设计是以面向服务架构( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 的理论为支撑，吸取了其中以服务为架构主导，而不是原理和技术的理念，重新诠释和扩展 定义了电子邮件这一概念。在实现上是基于w e b 数据库的，使之数据更容易维护、功能强 大、扩展性强。采用面向对象技术，以邮件为研究的核心对象，用抽象化手段设计出邮件类 的特征，把它映射为数据库表中的一条记录，实现d b m s 高效的管理。从系统的软件体系 结构来看，新型模式的电子邮件系统分为三层体系结构：表示层，应用层，数据层，使用 h t t p 协议和d b m s 专用协议来实现邮作的收发。 从用户的角度出发，新型模式的电子邮件系统依然继承了传统电子邮件系统的操作和功 能，保证了f l ；j 户在使用上的透明性。同时由于新型模式的架构设计，增强了用户在使用上的 方便性、灵活性和邮件管理的易维护性，充分考虑用户的这些需求，从而提高用户的满意度。 从提供服务的架构者角度来看，新型模式的电子邮件系统层次分明，架构简单，技术上和经 济上都具有充分的可行性。 本论文侧重于新型电子邮件系统体系结构的模型设计，关键是用新型的模式把这个邮件 系统描述出来，并期望能提炼出一种合适一般校园信息化的软件框架。在实现上是基于轻量 级j 2 e e 规范来进行设计和部署，主要采用j s p 技术和s e r v l e t 技术来处理基本业务。在整个项 目的设计和实施过程中，采j ；j u m l 图等作为描述文档，并将其和统一过程结合，实现项目 的迭代和增量式开发。 关键词：s o a ，面向对象方法，新型模式，电子邮件系统，数据库，映射，u m l 一种新型模式的【乜了邮件系统的研究与设计 r e s e a r c ha n dd e s ig no nane w t y p ee m a i l s y s t e m s u m m a r y t h em a i np u r p o s eo ft h i st h e s i si st op u tf o r w a r dan e we - m a i ls y s t e m c o n c e r n i n gt h e p r e s e n ts e r v i c ec o n d i t i o na n dt h er e q u i r e m e n t so fd i f f e r e n tu s e ri ne - m a i ls y s t e m ；s u c h 弱t h e i n d i v i d u a l ，t h ec o m p a n y , a n dt h eu n i v e r s i t i e st h a ta r ee s t a b l i s h i n g s e t t i n gu pt h e i r “d i g i t a lc a m p u s ” i nm yo p i n i o n ，t h eu n i v e r s i t i e sa r es h o r to fs e l f - c r e a t e ds o f t w a r er e s o u r c e s , t h u sli n t e n dt op u t f o r w a r dan e we - m a i ls y s t e mi nm yt h e s i s s o m es h o r t c o m i n g si np r a c t i c a l a c t u a lu s i n go ft h e m o s tc o m m o n l yu s e de - m a i ls y s t e mb yd i f f e r e n tu s e r sw i l lb ep o i n t e do u ti nm yt h e s i s i no r d e rt o i m p r o v et h i sc o n d i t i o n ，a n di nt h em e a n w h i l e ，t om a i n t a i nt h ef u n c t i o n sa n du s i n gh a b i t so ft h e t r a d i t i o n a le - m a i ls y s t e m ，an e we - m a i ls y s t e mw i t hm o r ef u n c t i o n sa r ed e s i g n e db ym e t h ee - m a i ls y s t e mh a sn o wb e c o m eo n eo ft h em o s tp o p u l a ra n dc o m m o na p p l i c a t i o n p r o c e s s e s a st h er e g u l a rm a i l ，e - m a i li sa na s y n c h r o n o u sc o m m u n i c a t i o nm e d i a , p e o p l ec a ns e n d a n dr e c e i v em a i lo nc o n v e n i e n tt i m e ，i t sn o tn e c e s s a r yf o rt h e mt oc o o r d i n a t ew i t ho t h e r s p l a n 。 e m a i ls y s t e m ，i ng e n e r a l ，h a st h r e em a i nc o m p o n e n t s ：t h eu s e ra g e n t , m a i l 双玎v e ra n dt h es i m p l e m a i lt r a n s f e rp r o t o c o l ，w h i c hf o r m e dt h ec o r eo ft h ee - m a i ls y s t e m 1 1 h es u p p o r t i n gt h e o r yo ft h en e we - m a i ls y s t e mi ss e a ( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) t h e c o n c e p to fe - m a i lw a sr e i n t e r p r e t e da n de x p a n d e di nt h en e ws y s t e m i ns o a ，s e r v i c ei st h e l e a d i n gf r a m e w o r k , r a t h e rt h a np r i n c i p l ea n dt e c h n o l o g y t h er e a l i z a t i o ni sw e b - b a s e dd a t a b a s e w h i c hm a k ei te a s i e rt om a i n t a i nd a t a , t h ef u n c t i o n sa l em o r ep o w e r f u la n dm o r ee x p a n d e d t h e c h a r a c t e r so fn e we - m a i lc l a s sw e r ed e s i g n e dw i t ha b s t r a c tm e a n s ，u s i n go b j e c t - o r i e n t e d t e c h n o l o g y , a n dm a i li st h ec o r eo ft h er e s e a r c h ；m a p p i n gi tt oad a t a b a s er e c o r di nt h et a b l et o a c h i e v ed b m se f f i c i e n tm a n a g e m e n t f r o mt h ep o i n tv i e wo fs o f t w a r es t r u c t u r es y s t e m ，t h en e w e - m a i ls y s t e mc a l lb ed i v i d e di n t ot h r e ea r c h i t e c t u r e s ：t h ep r e s e n t a t i o nl a y e r , t h ea p p l i c a t i o nl a y e r , a n dt h ed a t al a y e r i tu s e st h eh t t pp r o t o c o la n dt h ed b m ss p e c i a l - p u r p o s ep r o t o c o lt or e a l i z e m a ilr e c e i v i n ga n dd i s p a t c h i n g f r o mt h eu s e r sp o i n to fv i e w , t h en e we - m a i ls y s t e ms t i l ls h a r e st h eo p e r a t i o n sa n df u n c t i o n s o ft h et r a d i t i o n a le - m a i ls y s t e m ，t oe n s u r et h et r a n s p a r e n c yw h e nt h eu s e r sa r eu s i n gi t 。a tt h e s a m et i m e ，t h ed e s i g no ft h en e we - m a i ls y s t e me n h a n c et h ec o n v e n i e n c e ，f l e x i b i l i t ya n de a s y m a i n t e n a n c ef o rt h em a i lu s e r s ，t h i ss y s t e mg i v ef u l lc o n s i d e r a t i o nt ot h en e e d so ft h eu s e f s 。 t h e r e b y , e n h a n c i n gc u s t o m e r ss a t i s f a c t i o n f r o mt h ea s p e c to fp r o v i s i o no fs e r v i c e st o t h e s t r u c t u r e ，t h ep e we - m a i ls y s t e mi sc l e a ra n ds i m p l es t r u c t u r e da n dp r a c t i c a lt e c h n o l o g i c a l l ya n d e c o n o m i c a l l y t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ea r c h i t e c t u r ed e s i g no ft h en e we - m a i ls y s t e m ，1 h ek e yi st o d e s c r i b et h ee - m a i ls y s t e mu s i n gt h en e wm o d e la n dh e p et oe x t r a c tas o f t w a r ef r a m e w o r kw h i c h i sa p p r o p r i a t et o g e n e r a lc a m p u si n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y 1 1 1 en e ws y s t e mi sd e s i g n e da n d d e p l o y e d0 ni i g h t w e i g h tj 2 e e i td e a l sw i t hb a s i cb u s i n e s sm a i n l yo nj s pt e c h n o l o g ya n dt h e s e r v l e tt e c h n o l o g y i nt h ep r o c e s so fp r o j o c tp l a n n i n ga n di m p l e m e n t a t i o n ，u s i n gu m lt od e s c r i b e d o c u m e n t s ，a n di n t e g r a t e di tw i t ht h ew h o l ep r o c e s s ，t h en e we - m a i ls y s t e mr e a l i z et h ei t e r a t i v e a n di n c r e m e n t a ld e v e l o p m e n to ft h ep r o j e c t k e y w o r d s ：s e a ，o o m ，n e wt y p e ，e m a i ls y s t e m ，w e bd a t a b a s e ，m a p p i n g ，u m l 2 一种新型模j 弋的i u 了：邮件系统的研究j 谈汁 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究曾做出重要贡献的个人和集体，均已在丈中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 日 期： 2q q 髫生生月 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论丈被查阅和借阅；本人授权贵州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、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：期： 一种新型模式的电予邮件系统的研究与设计 第一章绪论 1 1 课题的国内外研究现状、水平和存在问题 当前，电子邮件服务作为i n t e r a c t 提供的一种传统服务，已成为人们传递信息的重要工 具，也是人们最喜欢的w e b 应用程序之一。随着时间的推移，现在的电子邮件变锝越来越 精细，越来越强人，并且一直发展着。现代电子邮件常常包含附件、超链接、h t m l 格式 文件和图片。在更多情况下电子邮件是以文本为中心的，但它也能够用作异步语音和视频传 送平台。目前越来越多的j 户使用w e b 测览器收发电子邮件，这种基于w e b 的电子邮件， 其用户代理就是普通的浏览器，用户和其远程邮箱之间的通信则通过h 1 1 p 协议进行。 电子邮件是整个互联网行业重要的组成部分。据统计，四分之三以上的用户上网的主要 目的是收发电子邮件，每天有十多亿封电子邮件在全球传递，电子邮件已成为用户不可缺少 的需要。同时， j 户对电子邮件安全性、可靠性以及功能上的要求也在不断提高。因此，服 务供应商必须提供更安全、更可靠、功能更丰富的服务，才能发展业务、吸引用户，从众多 竞争者中脱颖而出。如何构建高效、稳定、安全、易用、可扩展、功能丰富的电子邮件系统 是众多电信运营商、i s p 、i c p 共同面临的问题。 电子邮件用户主要分为个人用户和企业用户。个人用户主要以免费电子邮件为主，而这 种方式显然是不能满足企业需求的。目前的企业建立电子邮件服务主要有五种方式：申请专 线，建设自己的m a i ls e r v e r ；通过托管服务器，建设自己的m a i ls e r v e r g 使用虚拟主机服务 提供商的m a i ls e r v e r ；租用i s p 或各地区信息港的收费电子邮件信箱；使用免费电子邮件。 在目前的企业电子邮件的应用中，企业最希望的功能是电子邮件的管理功能，企业已经 意识到没有管理的电子邮件比没有电子邮件还可怕。企业希望能够高效、安全、稳定地应用 电子邮件，为公司的管理、业务、客户服务提供很好的对外、对内的联系方式。其次，企业 希望电孑邮件信息共享的功能，可以在企业的内部很好地共享各方面的信息，提高企业内部 的信息沟通效率。另外，企业还希望电子邮件具备文件管理的功能，提供员工对电子邮件文 档的系统管理服务，以便提高员工的工作效率。 电子邮件应闱现状是：由个人用户向企业用户变化；市场竞争由产品化向品牌化发展， 应该在电子邮什领域形成强品牌意识；服务商呈现多样化，由原来的i s p 、i c p 、企业自己 建立电子邮件系统及互联网服务提供商为企业提供电子邮件服务，将向专业电子邮件软件提 供商和专业电子邮件服务提供商变化：企业用户购买软件自己建立电子邮件系统与购买电子 邮中l ：服务将成为市场的发展趋势，但企业可以通过多种方式满足自己的需求，而不局限在自 己建立或是租用两种方式，服务应该是多种形式、多层次的产品和服务供用户选择；需要区 别免费电子邮件与企业需求的不同特点，主要表现在电子邮件软件的功能与终端软件的不 同，用户通过w e b 管理和操作电子邮件是未来趋势，电子邮件软件与终端软件需要较好地 融合；市场推广的变化将由产品推广向服务推广变化，企业在购买产品时。更看重的将会是 3 一种新型模式的电子邮件系统的研究与设计 服务与功能，软件提供商和服务提供商应该为企业提供更多的培训、技术支持等服务。 1 2 课题开发的目的和意义 电子邮件已成为现代人生活的一部份，方便了人们的信息传递，提高了工作的效率，改 变着我们生活的方式。尽管电子邮件服务日趋成熟，功能也更强大，安全性也有很大的提高， 但并非十全十美。本课题开发的目的和意义就在于以下考虑： 首先是用户的满意度和自主性。软件系统是一个人机系统。是服务于人的。仅从设计者 的角度出发，他可能认为是完美的，但不同的用户有不同的需求，将部分人的需求加于所有 人的需求上是不妥的，比如个人用户与企业用户的需求就有很大的区别。因此，本课题考虑 让用户拥有更多的自主权，能够设置和组织自己的电子邮件，提高用户的满意度，特别是企 业的需求。比如一种情形是用户可以分组，将邮件归类、按关键字查询邮件等；情形二是我 们很多人使用的都是免费电子邮件，大部分邮件都是我们不想要的，可以说就是垃圾邮件， 如何让它们不进入我们的邮箱? 本系统在这些问题上给出了自己的解决方案。使用户可以设 定权限，拒收他们的邮件，或限制含某些主题内容的邮件而拒收该类邮件。 其次是系统架构的简易性、安全性、高效性、易维护性和扩展性。新型模式的电子邮件 系统使用多层分布式结构，主要分为客户层、应用服务器层、数据库服务器层三个层次。 再次是一种仓i j 新模式的尝试。纵观众多的电子邮件系统，基本上都是围绕s m t p 协议 和p o p 协议来设计，本质上并没有变化。使得人们在观念上就认为电子邮件的设计使用 s t m p 协议和p o p 协议就是电子邮件，否则就不是电子邮件。本论文就想突破这种观念， 尝试了一种新型模式，采用h r r p 协议和d b m s 专用协议进行通信，使用数据库的强大数 据管理功能来管理电子邮件，满足以企业为代表的用户的需求。 1 3 采用的方法和技术路线 新型模式的电子邮件系统采取的是基于数据库来管理电子邮件，采用w e b 数据库的访 问技术来实现的邮件的收发。用户邮箱用数据库的一个表来表示，邮件则由表中的一条记录 来表示。发一封邮件即是向用户邮箱插入一条记录，而收邮件即是读取用户表中的记录。 整个系统体系结构为三层b s 模式，客户端浏览器作为用户界面，模块功能实现由中间 件完成，邮什由数据库层存储和管理。 主要使朋了下列技术： 面向对象的方法和技术。从问题域出发，抽象出构成对系统的实体对象，即注册用 户、电子邮箱和电子邮件。并用u m l 描述各个实体，绘制用例图、部署图。 客户层技术有：h t m l 窗体、j a v a s c r i p t 脚本、j a v a 小程序。h t m l 窗体用于人机 交互。j a v a s c r i p t 用于h t m l 窗体上录入数据的验证。 中间层技术：j a v as e r v e rp a g e 、s e r v l e t 、j a v a b e a n 。 j d b c 数据库链接技术。j d b c 是j a v a 应用与数据库管理系统进行交互的标准a p i ， 通过这纽a p ! ，j a v a 应用程序能够采刚统一的方式与各种不同的数据库管理系统进 4 一种新型模式的t 乜予邮件系统的研究与设计 行交互。 w e b l o g i cs e r v e r 上的连接池访问数据库技术。该技术大大提高了数据库连接的使用 效率，使得大量用户可以共享较少的数据库连接，省去了建立连接的时间。 1 4 本文的创新点 本课题以先进的s o a 架构思想为出发点，不拘于原理和技术，而以服务为导向，力求 拓展了电子邮件的定义，并以数据库为基础，设计了一种新型模式的电子邮件系统。 强大的数据库管理，使得用户对邮件信息的管理更加高效、方便，同时还提供一种垃圾 邮件过滤机制，使用户可以自己设定不受欢迎用户，拒收他们的邮件。新邮件系统既保持了 传统电子邮仆的功能，同时也扩展了用户对电子邮件的自主管理功能，使得用户能高效的管 理自己的邮件，提高了用户的满意度。 它突破电子邮件系统一直沿用的架构。比如说并不采用s t m p 和p o p 协议，而用 i t t p 协议和d b m s 专用协议来实现了电子邮件的收发。勇于用新的观点去挑战旧观点的束缚，用 新模式改进旧模式，让用户更满意，让架构更简单实用。 1 5 本文的主要工作 本课题通过对电子邮件服务的研究，围绕传统电子邮件服务提供的功能去设计新型模式 的电子邮件系统相应的功能模块，提出以中间件技术去实现各种功能，用数据库去管理和维 护邮件，使之更加高效。并用多层分布式结构去构建系统，使邮件系统拥有更好的安全性、 可扩展性。全文共六章，第一章主要介绍电子邮件的现状和发展，特别是个人用户使用免费 邮件、企业使用邮件的不同需求而引发的一些问题。第二章对传统电子邮件和新模式的电子 邮件进行比较，特别是邮件地址的构成的比较。第三章给出新模式的电子邮件系统的解决方 案。第四章通过需求分析进行系统的数据库设计，其中一些表的创建是在用户注册时系统根 据用户名来完成。第五章是对新型模式电子邮件系统的主要功能模块的详细设计和一个简易 系统实例的具体实现。第六章对本系统特点进行概括，并给出下一步工作的改进和展望。 第二章电子邮件系统 2 1i n t e r n e t 中的电子邮件 电子邮件服务是i n t e r n e t 的一种传统服务，是i n t e m e t 使用最广泛的服务之一。电子邮 仆通过网络让用户将文本、电子表格、图形图像、声音、视频等信息传递给收件入。 2 1 1 电子邮件服务的组成 电子邮件服务主要由以下部分构成： 1 报文存储器：报文存储器也称中转局，用于存放电子邮件，通常是邮件服务器的物 理介质一硬盘。 2 报文传送代理：报文传送代理的作用是把一个报文从一个邮箱转发到另一个邮箱， 从一个中转局到另一个中转局，或从个电子邮件系统到另一个电子邮件系统。 5 种新型模式的电子邮件系统的研究与设计 3 用户代理：用户代理是简单的基本电子邮件软件包。则户代理是实现用户与邮件系 统接口的程序，包括前端应川程序、邮件代理等。通过用户代理，实现编制报文，检查拼写 错误和规格化报文、发送和j 接收报文，以及把报文存储在电子文件夹中等功能。 4 邮件网关：通过网关进行报文转换，以实现不同电子邮件之间的通信。 2 1 2 电子邮件服务中采用的协议 邮件服务中有s m t p ( s i m p l em a i lt r a n s p o r tp r o t o c o l ，简单邮件传送协议) 、p o p ( p o s t o f f i c ep r o t o c 0 1 ) 、m i m e ( m u l t i p u r p o s ei n t e m e tm a i le x t e n s i o n s ，对用途i n t e m e t 邮件扩展) 等。s m t p 提供的是一神直接的端对端的传递方式，这种传递允许s m t p 不依赖中途各点来 传递信息。p o p 协议有p o p 、p o p 2 和p o p 3 三个版本。几个版本的协议指令并不相容，但 基本功能是从邮件服务器上取信。m i m e 是现存的t c p i p 信件系统的扩展，增加对多种资 料形态和复杂信件内容的支持。 2 1 3 电子邮件的工作过程 电子邮件的工作遵循c s 结构，电子邮件系统通过客户计算机上的程序与服务器上的程 序相互配合，将电子邮件从发信人的计算机传递到收信人信箱。电子邮件系统是一种存储转 发系统。系统工作如图2 - 1 所示。 图2 1 电子邮件传输过程 当用户发送电子邮件时，发信方的计算机成为客户端。该客户端的s m t p 与发送方服 务器s m t p 进行会谈，将邮件传递到发送方邮什服务器中，通过发送方服务器将邮件通过 i n t e m e t 发送剑接收方邮件服务器中，再通过p o p 协议将邮件从接收邮件服务器中将邮件取 回接收者的计算机中。 2 1 4 邀子邮箱与地址 电子邮件系统中使月j j 了许多传统办公室中的术语和概念。在屯子邮件可以发送给个人之 前，每个人必须要分配一个电子邮箱( e l e c t r o n i cm a i l b o x ) 。通常，个电子邮箱包括一个 被动存储区( 例如磁盘上的一个文件) 。像传统电子邮箱一样，电子邮箱也是私有的邮 件软件将邮箱设置为允许往任一邮箱中加报文，但只是拥有者才能检查或删除邮箱的报文。 每个电子邮箱都分配给一个惟一的电子邮件地址( e - m a i la d d r e s s ) ，它分为两部分： 第一部分标识用户的邮箱，第二部分标识邮箱所在的计算机。存种最j “泛使用的格式里， 6 一种新型模式的电予邮件系统的研究与设计 则“ ”隔开这两部分：m a i l b o x c o m p u t e r 。这里m a i l b o x 是一个指明熠户邮箱的字符串， 而c o m p u t e r 是一个指明邮箱所在计算机的字符串，即域名。 2 1 5 电子邮件的特点 由丁电子邮件在高速传输的同时允许收信人自己决定何时回复，因此电子邮件是将即时 通信和自由中断的邮彳，f ：结合。 邮件允许任意用户之间交换信息，邮件内容允许包含多种格式的内容，传递的内容灵活、 丰富。电子邮件与传统邮件相比，它更为快速并且易于分发，而且价格便宜。 2 , 2 新型模式的电子邮件系统 2 2 1 主要作用 本电子邮件系统是基于w e b 的电子邮件，邮件用户只要连接i n t e r a c t ，通过测览器即可 自由使用。每个用户注册成功后，拥有了自己的电子邮箱地址。就可以给使用该电子邮件系 统的用户发送邮件和接收使用该邮件系统的用户发送来的邮件，没有注册的用户则不可使用 该系统。对用户而言，他可以设置不受欢迎用户，或不受欢迎主题的邮件，从而拒收这类邮 件。系统维护人员则可以监测某些用户的异常情况而对该用户进行警告或注销，从而更好的 维护系统和维护其他用户的权益。 2 2 2 系统框架和系统功能 本系统的体系结构采用b s 模式，如下图2 2 所示。随着i n t e r n e t 的迅猛发展，以w e b 技术为基础的b s 模式正日益显现其先进性，当今很多基于数据库的应用系统正在采用这种 全新的技术模式。 b s 模式通常由以浏览器为代表的客户端、w e b 应用服务器、数据库服务器三个层次组 成。 、 i 客户端 h t t p 请求 w e b 服务器 数据库 l 浏览器 应用服务器 服务器 图2 2b s 模式结构图 2 2 3 组成模块及关系 本系统分析了实际需要设计一一l - ) t , 个主要功能模块： 1 注册功能模块 本模块是使用系统的前提，它将以用户名为关键字创建一系列表，其中包括电子邮件地 址的创建，收件箱、草稿箱的创建。同时将用户信息记录插入用户信息表，用户取得使用系 统的权限。 2 登录功能模块 本模块进行登录验证，验证通过将可以进入如下功能模块。 7 一种新型模式的i u 予邮件系统的研究与设计 3 收邮件功能模块 本模块进行电子邮件的浏览和阅读，也可以保存或删除。 4 发邮件功能模块 本模块进行电子邮件的发送或回复操作。 5 邮件管理功能模块 本模块进行电子邮件的归类、查询、移动、排序和删除等操作。 6 用户自主设置模块 本模块用户可以添加通讯录，过滤邮件，如设置友好用户、设置受限访问的用户和设置 某些主题内容的用户不能发信到该邮箱。 7 系统管理员模块 本模块仅由系统库管理员维护，通过日志等监控用户的异常行为，如群发垃圾邮件等。 可对违规用户发出警告，设限或注销等操作。 2 2 4 新型模式的电子邮箱地址构成 每个注册用户都获得惟一的一个电子邮箱地址。在新型模式的电子邮件系统中，电子邮 箱实质上就是数据库系统中的一个表，用户电子邮箱由三部分组成。比如用户s m i l e a n g e l 的电子邮箱地址表示为s m i l e a n g e l d b n a m e h t n a m e 。第一部分即s m i l e a n g e l 表示以用户名 为自变量生成的一个表名的别名；第二部分即d b n a m e 为某数据库的别名；第三部分为某主 机的别名。这样，电子邮件用户的电子邮箱即是某主机上某数据库中的一个表，而邮件即是 表中的记录。 2 2 5 新型模式的电子邮件的工作过程 在新模式的电子邮件系统中，一封电子邮件就看作表中的一条记录。所以，发一封邮件 的过程就是发信人向收信入的电子邮箱中插入一条记录的过程，而阅读电子邮件就是浏览自 己邮箱表中的记录。 第三章靳型模式的电子邮件系统解决方案 3 1 系统解决方案及特点 3 1 1 问题描述与需求分析 本系统要解决的问题可描述为：在i n t e m e t 环境下，甲方将给乙方发送一则信息，乙方 在某个时候阅读信息。因为不是即时通讯，所以乙方必须有一个专用的邮箱保存甲方发送的 信息，同样，甲方也需要一个专刚的邮箱来保存乙方回复的信息如图3 - 1 所示。 q 多1 甲方信箱 卜 久乙方信箱 卜 8 种新型模武的t u f 邮件系统日f 究与设计 囤3 - l 两人之间的邮件通信 随着系统川户的增加，片 户邮箱也随着增加，组织和管理 i i 户邮箱需要更好的机制：对 个人户帛企业州户而言，邮什越来越多，要能很好的进行阅读、分类、查询、筛选等操作 管理。这两个需求需要合理的组织、设计好m b 箱和自b 件，从而实现高效的管理。 3 1 2 解冼方案设计 1 系统的体系结构醴计 目前t 网结应用程序的体系结构的设计经历了从两层体系结构到三层体系结构再到多层 ( m u l t i t i e r ) 结构的演变过程。 两层体系结构应用样序分为客户层( c l i c n l ) 和服务器层( s e r v e r ) 因此又称为c i s 模 式t 如盼3 所示。在两层体系结构中，客户层的客户端程序负赍实现人机交互、应用逻辑、 数据访向等职能：服务器层由散据库服务器来实现，其惟一的职能是提供数据库服务。两层 体系结构应用程序存在以下缺点。 ( 1 ) 安全性差。客户端程序与数据库服务器直接连接，非法用户容易通过客户端程序入 侵数据席，造成数据损失。 ( 2 ) 部署围难。集中在客户端的应j i 逻辑导致客户端程序庞大，而且随着业务规则的不 断变化，需要不断更新客户端程序，大大增加了程序部署工作，不易维护。 ( 3 ) 耗费系统资源。每个客户程序都要直接连接数据库服务器，使服务器为每个客户建 立连接而消耗大量宝贵的服务器盎源，导致系统性能下降。 # p m镕镕r m 囤3 - 2 两层体系结构 考虑剑两层体系结构应用程序中的问题，本电子邮件系统采h j 三层体系结构如图3 - 3 所示。在两层体系结构应用程序中添加一个第三层一应用服务器层，也称呻间件服务器层”。 这样整个系统共分为客户屠、应用服务器层、数据库服务器层三个层次。相比两层结构原 来由客户端实现的应j l l 逻辑、数据访问职能都迁移到应j l j 服务器层来实现。使得客户端职能 人大减弱，考虑到彝户端要在多种平台实现统一的界面刑一个通用的浏览器( b r o w s e r ) 就能满足需求。三层体系结构应用程序具有以下优点。 ( 1 ) 宜仝性离中同仆服务器层隔离客户端对数据库服务器的直接访问保护了数据信 0 的安全。 种新型模式的电 邮件系统的 f 究b 设* ( 2 ) 易维护。业务规则变化后只需要升级应用服务器层即可，弈户端基本不改动。 ( 3 ) 快速响应。通过中间服务器层的负载均衡及缓存数据能力，可以极大地提高客户端 的响应速度。 ( d ) 系统良好的扩展性。可通过在应用服务器部署新的程序组件来扩展系统规模；当系 统性能降低时可以在中间件服务器层部署更多的应用服务器来提升系统性能提高客户端 的响应。 黟撕 。鲁。擎瞳 圈3 3 三层体系结构 2 系统总体功能设计 新模式的电子邮件系统是一个半开放系统，只对注册用户开放。在注册用户输入登录名 和密码后，系统验证是否合法用户，如果正确，显示系统功能界面，否则不于显示。在登录 后，邮件用户可以进行收信、发信、和管理自己的邮件。 根据以上分析按照实际需要，得到以下的功能模块图，如图3 4 所示。 图3 - 4 系统总体功能设计 3 客户层、中间层和数据库层的具体解决方案 新模式的电子邮件系统作为一种w e b 应，其核心需求可以分为接口、业务逻辑、和 数据管理。i n t e r a c t 时代的来临、业务全球化和本地化的交错发展、商业的繁荣、以及员工 类型的多样化。使得企业需求不断膨胀与此对应的是，开发台理的解决方案以满足这些需 求是1 r 常必要的。企业需求变幻莫测，专用解扶方案显得力不从心，难以招架。面对这种形 势，企业三逐渐从“依赖于厂商的环境”转向独立丁厂商的环境“。s u n 的j 2 e e 解决方寨 为企业提供了 睫好的支持，j 2 e e 允许灵活、快捷地开发和部署满足扩展性、可靠性、安全 一种新型模式的电予邮件系统的研究与设计 性、可朋性和易测试等关键要求的企业应用程序，是一个经济实惠、独立于厂商的解决方案， 同时允许企业有效集成遗留系统。考虑到这些因素，本系统采用基于j 2 e e 多层架构实现新 模式的电子邮件系统。 ( 1 ) 用户端w e b 模块设计，即接口设计 用户端使用w e b 页面完成信息的输入和信息的显示。这种通过w e b 浏览器为界面的方 式大大的简化了客户端载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量。具有良好的分布性优 点，可以随时随地进行业务处理。设计要充分考虑构建统一的接口，在这个接口上，保证所 以的所有平台上的所有浏览器能运行。 ( 2 ) 业务逻辑方案 业务逻辑需求是任何电子邮件系统中最为重要的部分。这些需求指定了哪些业务过程需 要由应用程序进行处理。功能的具体实现并不重要，主要是看关键的业务需求有没有得到满 足。业务逻辑是一组提供服务所需的操作，是一组功能的集合，每个功能均由一系列有明确 用途的步骤组成。业务逻辑设计为动态的，或是可定制的。可以不必重建整个应用就可对业 务进行替换或修改。 该层的功能是接收客户端数据并处理后传入数据层，或访问数据层后将数据处理传到客 户端呈现。该层使用w e b 服务器和应用服务器及中间件技术实现。 具体设计使用j 2 e e 组件技术：s e r v l e t 、j a v a s e r v e rp a g e 、j a v a b e a n 、j d b ca p i 来实现。 应用服务器使用b e aw e b l o g i c 、a p a c h et o m c a t 等。 ( 3 ) 数据管理方案 业务逻辑是应用系统的管道，而与之相关的数据则是管道中流淌的水，即业务逻辑与应 用数据是相辅相成的。数据管理必须可靠、公平、安全、有效地访问数据，要求在存储更多 的数据基础上能够快速地访问，并且还能够相互关联。数据库是用丁二满足这些需求的最主要 的机制。数据库支持数据的建模及保存；数据库支持数据上的事务，还可以提供安全性；另 外，数据库的访问速度通常也比较快。 为满足i n t e m e t 环境的需要，可采用强大的大型分布式关系数据库o r a c l e9 i ，o r a c l e9 i 是一个支持面向i n t e m e t 计算环境的数据库，它改变了信息管理和访问的方式。o r a c l e9 i 将 新的特性融入到传统的o r a c l e 服务器中，从而成为一个面向w e b 信息管理的数据库。它支 持w e b 高级应用所需要的多媒体数据，支持w e b 繁忙站点不断增长的负载需求。o r a c l e9 i 是惟一一个拥有集成是w e b 信息管理二 具的数据库，对j a v a 有很好的支持，正在推动j a v a 成为f 一代应圳标准。 4 选择技术 ( j ) 客户层技术 在多层系统上运行客户机上的软件，主要有两个选择：可以加载特定项目的客户端应用 程序或驻留客户软件的w e b 浏览器。本系统选择w e b 浏览器，使h l 如下技术： 一种新型模式的i 乜予邮件系统的研究与设计 h t m l 窗体( f o r m ) 。 j a v a s c n p t 。 j a v a 小程序( j a v a a p p l e t ) 。 ( 2 ) 中间层技术 j a v as e r v e rp a g e s ( j s p ) 。 服务器小程序( s e r v l e t ) 。 j a v a b e a n ，j a v a 的软件组件模型。 j d b ca p i ，是j a v a 中一个全面的、可移植的库，用于连接关系数据库。 ( 3 ) j d b c 数据库访问技术 j d b ca p ! 是一类j a v aa p i ，用于访问几乎任何类型的表格式数据。它由一组j a v a 编程 语言编写的类和接口组成，这些类和接口为数据库开发人员提供了标准a p i 。j d b ca p i 很 容易将s q l 语句发送到关系型数据库系统，同时支持所有s q l 变种，其在访问数据源方面 胜于s q l ，从而能够与其他类型的数据源进行交互。 j d b ca p i 既支持两层数据库访问模型，也支持三层数据库访问模型。图3 5 说明了两 层数据访问的体系结构。 客户机 d b m s 专有协议 数据库服务 图3 - 5j d b c 两层模式 在两层模型中，j a v a 应用程序或j a v aa p p l e t 直接与数据源通信。两层模式需要j d b c 驱动程序，这样j d b c 驱动程序能够与需要访问的特定数据源进行通信。用户的命令被传送 给数据库其他数据源，然后这些命令语句的执行结果被发送同用户。 在三层模型中，命令被发送到服务的中间层，中间层再将命令发送给数据源。数据源处 理这些命令弗将结果发送同中间层，中间层接羞将结果发送给 ：i 户。中间层使得维护控制和 各类更新成为可能，它的优点就是简化了系统的开发。图3 - 6 说明了三层数据访问的体系结 构。 基于j d b c 的数据库访问主要由j d b c 中的四个基础类完成，即d r i v e r m a n a g e r 、 c o n n e c t i o n 、s t a t e m e n t 和r e s u l t s e t 。d r i v e r m a n a g e r 类用于处理驱动程序的调入并且对新的 数据库连接提供支持，j a v a 与数据库建立连接的标准方法是调用方法 d r i v e r m a n a g e