（计算机软件与理论专业论文）异构数据库传输问题分析及其在印章管理系统中的实现.pdf

摘要 摘要 随着近年来数据库技术的发展，极大的推动了政府和企业信息化建设的进 程。为了充分利用存储在异构数据库上的各种资源，政府和企业迫切需要讲分散 在各个地方的数据库系统集成起来。系统集成的首要问题是如何实现数据转换和 数据传输。数据转换和数据传输技术是应用系统之间交流互换信息的重要组成部 分。但当前各种数据传输技术运用于异构环境均存在很多问题，共有的问题主要 包括耦合度大、成本高、实施复杂等。 本论文从国盾印章治安信息管理系统的实际应用出发，使用a d o n e t 访问 数据库，在n e t 平台下，设计、开发了该系统中的w e b 存取模块和数据传输模 块( 分别用于外网和内网) ，实现了异构数据库( 该系统中主要是o r a c l e 、s q l s e r v e r 、a c c e s s 这三种数据库) 之间的数据传输。概括起来，本论文的工作主要 有以下几点： ( 1 ) 使用设计模式，实现了使用a d o n e t 访问异构数据库的通用方式，为 国盾印章治安信息管理系统的其他模块提供了很好的接口。 ( 2 ) 使用w e bs e r v i c e s 技术，设计并实现了一套外网数据传输的解决方案。 ( 3 ) 使用x m l 技术和w i n d o w s 服务，解决了在内网中如何配置多个数据 库任务并自动进行传输的问题。 本课题的成果对于建立基于异构数据库之间信息的交换与共享具有一定的 参考价值。 关键词：异构数据库，数据传输，印章信息管理系统，设计模式，w e bs e r v i c e a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fd a t a b a s e t e c h n o l o g i e s ，t h eg o v e r n m e n ta n de n t e 印f i s e i n f o r m a t i z a t i o nh a sm a d eal o to f p r o g r e s si nr e c e n ty e a r s t ou t i l i z et h er e s o u r c e ss t o r e d 1 nh e t e r o g e n e o u sd a t a b a s e s g o v e r n m e n ta n de n t e r p r i s eu r g e n t l yn e e dt o i n t e g r a t et h e s e v e r a ls y s t e m sd i s t r i b u t e di nd i f f e r e n tp l a c e s o n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp r o b l e m si n s y s t e mi n t e g r a t i o ni st h ed a t ae x c h a n g ea n dd a t at r a n s m i s s i o n t h et e c h n o l o g i e sf o rd a t a e x c h a n g ea n dd a t at r a n s m i s s i o na l et h ef o u n d a t i o no fc o m m u n i c a t i o nb e t 、v e 钮 a p p l i c a t i o ns y s t e m s h o w e v e r , t h ep r e s e n tt e c h n o l o g i e sh a v em a n yp r o b l e m sw r h e n d i r e c t l ya p p l i e dt oh e t e r o g e n e o u se n v i r o n m e n t s ，s u c ha sh e a v yc o u p l i n g , h i g hc o s t ， i m p l e m e n t a r yc o m p l e x i t y , e t e o nt h eb a s i so ft h e a p p l i c a t i o no ft h eg u o d u ns e a ld a t ai n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m ，t h i sd i s s e r t a t i o nd e a l sw i t ht h ed e s i g n i n ga n d d e v e l o p i n go ft h ew e ba c c e s sa n d d a t at r a n s m i s s i o n ( r e s p e c t i v e l yf o ri n t e r n e ta n di n t r a n e t ) o ft h i s s y s t e mb yu s i n g a d o n e tt oa c c e s sd a t a b a s eu n d e rt h e n e tp l a t f o r ma n d t h e r e f o r ea c c o m p l i s h e st h e t r a n s m i s s i o no fd a t aa m o n gh e t e r o g e n e o u sd a t a b a s e ( m a i n l y a r eo r a c l e 、s q ls e r v e r 、 a c c e s si n t h i s s y s t e m ) t os u mu p ，t h ea c h i e v e m e n t so ft h i sd i s s e r t a t i o n 锄ea s f o l l o w i n g ： ( 1 ) a c c o m p l i s h e dt h eg e n e r a lm e t h o db yu s i n ga d o n e tt oa c c e s sh e t e r o g e n e o u s d a t a b a s ea n dt h u sp r o v i d e de x c e l l e n ti n t e r f a c ef o rt h eo t h e rm o d u l e so f t h eg u o d u ns e a l d a t ai n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m ( 2 ) d e s i g n e da n da c c o m p l i s h e das o l u t i o nf o rt h ed a t at r a n s m i s s i o no fi n t e m e tb v u s i n gt h et e c h n i q u eo fw e bs e r v i c e ( 3 ) r e s o l v e dt h ep r o b l e mo fh o wt o d e p l o ym u l t i p l et a s k so fd a t a b a s ea n d a u t o m a t i c a l l yp r o c e e dt r a n s m i s s i o nw i t h i nt h ei n t r a n e tb yu s i n gt h et e c h n i q u eo fx m l a n dt h es e r v i c eo fw i n d o w s t h i st h e s i sm a yb er e f e r e n c e dw h e n s h a r i n ga n dt r a n s l a t i o no fh e t e r o g e n e o u s d a t a b a s ea r eb u i i t k e yw o r d s ：h e t e r o g e n e o u sd a t a b a s e ，d a t at r a n s m i s s i o n ，s e a ld a t ai i l f 0 衄a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ，d e s i g np a t t e r n ，w e bs e r v i c e i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，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 为获得电子科技大学或其它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 确的说明并表示谢意。 签名：妥逢 一日期：加讨年f 月砑日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，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。本人授权电子科技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，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：壁一导师 日期：枷孑年亭月z 孑日 第章引言 1 1 问题的研究背景 第一章引言 随着分布计算和数据处理技术的不断发展，数据量的不断增加，不同时期和 地点建立的业务系统可能基于不同的操作系统和数据库平台，已经有相当数量的 高校、科研机构、企业积累了大量的、以不同形式存储依赖于不同数据库管理系 统的数据。它们构成了单位的异构数据源。如何更好的利用这些数据，是企业内 部管理和发展的需要，也是企业适应外部条件的需要。尽管这些数据管理系统能 够满足数据存储和管理要求，但是随着新需求的增加，在许多情况下，为完成一 项工作，可能需要访问分布在网络不同位置上的多个数据管理系统中的数据。例 如，财务部门计算教师工资，需要取得教师职称及工作量等信息。那么，相关应 用首先必须访问教务系统、人事系统的数据库来提取相关数据，然后进行处理。 很显然，原有的数据管理系统并不能提供这种支持，为了更有效地利用这些信息， 需要从多个分布的、异构的和自治的数据源中集成数据，同时还需要保持各个系 统上的数据完整性和一致性，并要提供给用户一个统一和透明的数据访问接口。 如何以一种统一的方式描述各个数据源中的数据，并在异构平台间进行异构数据 的传输，成为解决这个问题的关键点。 1 2国内外发展现状 异构数据库集成系统的研究一直是国内外数据库领域中的一个研究热点，几 家大型的数据库厂商在其主流数据库产品同构复制的基础上，进一步提出了各自 的异构数据库复制方案，其中o r a c l e 使用透明网关技术，i b m 使用c c d ( 一致变 化数据表) ，微软公司则提出出版者订阅者方案【1 】。国外众多的研究机构已经开展 了这方面的研究。 目前，在实现异构分布式数据库系统从体系结构上可以有以下三种方法【2 j ： ( 1 ) 对各种异构型数据库都建立用户交互接口，不进行任何模式的集成。这种 方案简单易行，但用户无法透明地访问数据，并且当增加种新的异构数据库时， 必须增加用户接口，非常烦琐。 电子科技大学硕士学位论文 ( 2 ) 在各成员数据库之上建立一个全局模式，从而对整个系统实施统一控制。 该全局模式由所有成员数据库模式集成。当这种全局模式建立好之后，就可以针对 不同的数据库进行统一的访问。 ( 3 ) 采用联邦数据库系统结构。联邦数据库系统f d b m s ( f e d e r a t e dd a t a b a s e s y s t e m ) 不采用全局模式，在维持局部成员数据库自治的前提下，对异构的成员数据 库进行部分的集成，提供数据的共享和透明的访问。它代表没有集成和完全集成的 折中方案。 通常，多数据库系统研究的一个问题是缺少一个统一框架，每一种解决方案 都建立在自己假设的基础上。通常没有对这种问题有一个统一的设想、定义和算 法。我们需要对一个模式和系统中对多数据库系统问题进行解决。以统一的方式 对数据集成的系统模式、数据提取以及数据传输进行设计。 异构数据库系统集成的一个特点就是实现各个数据库之间的信息共享，转换 和操作，也就是说要在异构系统之间进行数据传输。这需要在各数据库系统外加 一层软件层，即使用中间件技术。 中间件位于异构数据库系统( 数据层) 和应用程序( 应用层) 之间，向下协 调各数据库系统，向上为访问集成数据的应用提供统一数据模式，和数据访问的 通用接口。各数据库的应用仍然完成它们的任务，中间件系统则主要集中为异构 数据源提供一个高层次检索服务。显然，中间件系统模式是实现异构数据集成较 理想的解决方案。当我们选用了中间件作为企业异构数据源集成的解决方案后， 我们必须为中间件系统选择一种全局的数据模式。负责集成的中间件系统必须提 供种全局数据模式来统一异构的源数据模式。过去，异构数据源的集成系统， 例如多数据库系统( 如c i m s 中的多数据库系统) 或联合数据库系统通常采用关 系或对象的数据模式作为全局模式。然而，它们并不能满足网络时代的i n t r a l i n t c m e t 应用所提出的高标准。 1 3 异构数据库集成 1 3 1 异构数据库系统集成 异构数据库系统是相关的多个数据库系统的集合，可以实现数据的共享和透 明访问，每个数据库系统在加入异构数据库系统之前本身就已经存在，拥有自己 的d b m s 。异构数据库的各个组成部分具有自身的自治性，实现数据共享的同时， 2 第一章引言 每个数据库系统仍保有自己的应用特性、完整性控制和安全性控制。异构数据库 系统的异构性主要体现在以下几个方面【3 】： ( 1 ) 计算机体系结构的异构：各个参与的数据库可以分别运行在大型机、小 型机、工作站、p c 或嵌入式系统中。 ( 2 ) 基础操作系统的异构：各个数据库系统的基础操作系统可以是u n i x 、 w i n d o w sn t 、l i n u x 等。 ( 3 ) d b m s 本身的异构：可以是同为关系型数据库系统的o r a c l e 、s q ls e r v e r 等，也可以是不同数据模型的数据库，如关系、模式、层次、网络、面向对象， 函数型数据库共同组成一个异构数据库系统。 异构数据库系统的目标在于实现不同数据库之间的数据信息资源、硬件设备 资源和人力资源的合并和共享。其中关键的一点就是以局部数据库模式为基础， 建立全局的数据模式或全局外视图。这种全局模式对于建立高级的决策支持系统 尤为重要。 制订人员一般只关心宏观的、为全局模式所描述的信息。异构数据库全局模 式的描述是一种好的解决方案。可以从异构数据库系统中的多个数据库中收集信 息，并建立统一的全局模式，同时收集的数据还支持对历史数据的访问，用户通 过系统提供的统一的数据接口进行决策支持的查询。 在构建异构数据源集成系统时，主要会面对以下几方面问题 3 】： ( 1 ) 异构性：异构性是异构数据集成必须面临的首要问题，其主要表现在两 方面：系统异构数据源所依赖的应用系统、数据库管理系统乃至操作系统之 间的不同构成了系统异构。模式异构数据源在存储模式上的不同。一般的存 储模式包括关系模式、对象模式、对象关系模式和文档嵌套模式等几种，其中关 系模式为主流存储模式。需要注意的是，即便是同一类存储模式，它们的模式结 构可能也存在着差异。例如o r a c l e 所采用的数据类型与s q ls e r v e r 所采用的数据 类型并不是完全一致的。 ( 2 ) 完整性：异构数据源数据集成的目的是为应用提供统一的访问支持。为了 满足各种应用处理( 包括发布) 数据的条件，集成后的数据必须保证一定的完整 性，包括数据完整性和约束完整性两方面。数据完整性是指完整提取数据本身， 一般来说，这一点较容易达到。约束完整性，约束是指数据与数据之间的关联关 系，是唯一表征数据间逻辑的特征。保证约束的完整性是良好的数据发布和交换 的前提，可以方便数据处理过程，提高效率。 ( 3 ) 语义冲突：信息资源之间存在着语义上的区别。这些语义上的不同可能引 电子科技大学硕士学位论文 起各种矛盾，从简单的名字语义冲突( 不同的名字代表相同的概念) ，到复杂的结 构语义冲突( 不同的模型表达同样的信息) 。语义冲突会带来数据集成结果的冗余， 干扰数据处理、发布和交换。所以如何尽量减少语义冲突也是数据集成的一个研 究热点。 ( 4 ) 权限瓶颈：由于数据库资源可能归属不同的单位，所以如何在访问异构数 据源数据基础上保障原有数据库的权限不被侵犯，实现对原有数据源访问权限的 隔离和控制，就成为连接异构数据资源库必须解决的问题。 ( 5 ) 集成内容限定：多个数据源之间的数据集成，并不是要将所有的数据进行 集成，那么如何定义要集成的范围，就构成了集成内容的限定问题。 上面列举了在构建异构数据源集成系统时所必须面对的几个主要问题，其中， 异构性、完整性、性能、语义冲突问题为异构数据集成中的共性问题，权限瓶颈、 附加约束和集成内容的限定则属于异构数据集成的特性问题。这些问题是相互联 系、相互制约的，不应该简单的孤立对待。 一般来说，异构数据集成的全局模式必须满足【4 】： ( 1 ) 能够描述各种数据格式。无论其是结构化的还是半结构化的，无论其是 否支持所有的查询语言还是简单的文本查询。 ( 2 ) 易于发布和进行数据交换。集成后的数据可以方便地以多种格式发布和 便于应用交换数据。随着x m l 及其相关技术和应用的发展，x m l 不仅成为了应 用间交换数据的一种标准，也是万维网重要的信息交换标准和表示的技术之一。 x m l 的产生给不同的信息格式的统一带来了深刻的影响。x m l 第一次提供了一 种信息交换模式，这种格式是可编辑、易解析，并且可以表示任何类型的结构或 半结构化信息。目前，x m l 已有多方支持，并且x m l 的强适应性，使其可以实 现对资源的快速包装和集成发布，所以，通过引入了x m l 技术，将x m l 技术与 全局数据模式相结合可以使异构数据源集成中间件系统能更好地适应于开放、发 展环境中的数据集成。许多著名的异构数据源集成研究都引入了x m l 相关技术， 例如i b m 的t s i m m i s 项目等。企业异构数据源集成将对企业信息化进程带来深 远的影响。异构数据库集成系统实现的基本目标如下： ( 1 ) 必须避免在不同数据源之间( 如o r a c l e 数据库与s y b a s e 数据库) 进 行大量的数据转换或迁移。 ( 2 ) 必须绝对保证不影响局部数据库系统的运行与管理，亦即保证局部数据 库的自治性。 ( 3 ) 必须提供给应用与用户一种统一的数据库查询语言，即用户可以不必要 4 第一章引言 因为涉及不同的局部数据库而采用不同的接口语言。 ( 4 ) 必须屏蔽各个局部数据库系统操作环境的异构性，包括计算机、操作系 统以及网络硕士学位论文协议等。 ( 5 ) 必须能够支持分布式的事务处理，包括针对不同局部数据库的读写与更 新。 ( 6 ) 必须实现标准数据库系统的所有功能与机制，包括模式定义、非过程化 的查询、自动查询优化、更新、事务管理、并发控制与恢复、完整性控制、存取 授权、支持交互式与宿主语言应用、图形图像应用开发工具等。 异构系统集成是指通过编写高级语言程序来实现不同软件系统之间数据传 递、调用的重要方式。在管理软件异构系统集成开发过程中有以下两个方面的问 题需要着重解决，一是异构软件系统间的数据传输问题；二是异构软件系统间管 理流程和工作过程的重构和衔接。 1 3 2 异构系统间数据传输 在异构系统间传输量最大的是数据。如果知道原有系统的库表结构和数据字 典( 即使原系统软件商不提供对应库表结构和数据字典，也可以通过对原有系统 的数据库进行分析来得到相应信息) ，然后编制前置处理器去查询相应的数据供新 系统使用是一个相对比较简单的问题，但必须注意以下五个方面的问题： ( 1 ) 在数据字典中数据项的定义需要统一，不能统一的要有相应的对照表和处 理方法。这是由于不同软件公司开发的产品，可能出于不同的工作习惯和对业务 的不同理解，一些数据项的定义( 包括数据项名，数据含义说明，别名，数据类 型，长度，取值范围，数据含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项之间的联系 等) 可能有一些差别，因此要进行统一和修正，以避免产生歧义，造成业务过程 中不必要的混乱； ( 2 ) 在数据查询过程中，要了解不同数据的来源与状态，保证数据的独立性。 譬如在原有系统中，某些数据项在不同状态时可能有不同的值，如果不加以分辨 的查询引用很可能会造成数据错误； ( 3 ) 在数据查询过程中，要注意原有系统和新系统是否使用相同的数据库，如 果使用的是不同的数据库，一定要注意s q l 语句的写法，因为不同数据库对应的 s q l 语句有不同的标准。 ( 4 ) 从原有系统中查询到的数据需要定期查询读入到新系统中，很难做到时时， 电子科技大学硕士学位论文 这是因为一般新系统不对原有系统的库进行直接操作，以避免纠纷和增加不安全 因素： ( 5 ) 新系统可能会读取到“脏数据”。譬如原有系统中某一事务t l 修改了某一 数据，这时新系统读取该数据，当新系统读取该数据并使用后，原系统事务t l 由 于某种原因被取消，这时t 1 己修改过的数据恢复原值，这时新系统读到的数据可 能至少在某个时段内出现原系统数据库中数据不一致的情况。 1 3 3 异构系统数据写入 异构系统数据写入，必须注意避免以下错误： ( 1 ) 没有充分了解原有系统中数据项的定义，写入错误的数据( 数据类型、数 据长度和取值范围错误) 造成数据紊乱； ( 2 ) 原有系统中可能使用了触发器和存储过程，当没有充分了解原系统中触发 器的触发条件和存储过程的处理过程时，盲目写入数据，可能会造成一些事务不 能进行或遗漏某些处理，以至于原有系统正常的业务逻辑过程被打乱，导致系统 紊乱； ( 3 ) 当新系统可以向原有系统中写入数据时，很有可能造成多个事务同时存取 同一数据的情况，因为是两个系统，很难对并发操作进行控制，这样就可能存储 不正确的数据，破坏数据库中数据的一致性； ( 4 ) 假如原有系统中对于某些数据的处理是通过代码实现的，并在代码中还改 写了其它的数据或事务，而该数据恰恰是新系统可以写入的，这样直接写入数据 库中的数据会导致系统出现异常； ( 5 ) 在数据写入过程中，也要注意原有系统和新系统是否使用相同的数据库， 如果使用的是异构数据库，那么一定要注意s q l 语句的写法，因为不同数据库对 应的s q l 语句有不同的标准。 1 3 4 异构系统管理流程重构 对于管理软件来说，仅仅解决数据共享是不够的，还需要对接口部分的业务 流程进行重组，以保证业务流程的顺畅、高效、严密。同时，在业务流程中还会 产生并传递一些相关的指令信息，而流程的顺畅进行和相关指令的传递都必须在 异构管理软件系统进行集成时加以考虑。在这里，我们首先定义某一业务流程或 某一指令由新系统流向原有系统为顺向传输；反之则为逆向传输。 6 第一章引言 当原有系统软件商不提供源代码和所有设计文档，而只提供相应库表结构的 前提下，顺向业务流程的简单传递是可以实现的，其实质是单据的单向传递，但 即使在这种情况下也很难保证原有单据上的所有数据项信息能被顺利、完整地传 递过去，譬如新系统中某个数据项可能在原有系统中并不存在；而复杂的业务流 程和带有逆向反馈指令的业务流程则根本无法实现。 当原有系统软件商不提供源代码和所有设计文档，而只提供相应库表结构的 前提下，通过在原系统数据库上创建存储过程和插入触发器来传递顺向指令可以 实现，但由于不清楚原系统的逻辑控制，很难保证不出现系统紊乱。但逆向传递 指令则比较容易实现，只要取得的用于触发指令的数据项就可以实现，基本可以 保证逆向指令传输的顺利完成。 当原系统软件商可以提供源代码和所有设计文档时，从理论上讲，是可以实 现业务流程或指令的顺向传输和逆向传输的，甚至一些更为复杂业务流程也可以 实现。但是是否能够实现，跟原系统的开发过程是否规范、开发文档是否完备以 及新系统的系统分析员的业务能力都有很大的关系。 在拥有原系统源代码和开发文档的前提下，实现异构管理软件系统业务流程 或指令集成需要注意以下问题： ( 1 ) 需要对原系统的业务流程充分熟悉，要找出原系统中所有跟接口流程控制 相关的源代码、触发器以及存储过程等： ( 2 ) 需要对新系统的业务流程充分熟悉，要找出新系统中所有跟接口流程控制 相关的源代码、触发器以及存储过程等； 对两个系统的业务流程进行整合，重新设计接口部分的业务流程，然后按照 整合过的业务流程修改相应的表结构、代码、触发器以及存储过程。 1 3 5 异构系统集成目标 从以上分析可以看出，进行异构系统集成在技术实现上有一定难度和风险， 但并不是不能实现，如果要实现异构系统集成应该具备以下条件： ( 1 ) 承担集成任务的开发人员应该熟悉原有系统和新系统的业务流程、库表结 构以及逻辑控制等； ( 2 ) 为了减少集成的风险，则要求原有系统和新系统的软件开发过程比较规范， 应用软件的程序开发模式要基本一致； ( 3 ) 要求负责集成设计的系统分析员具有较高的水平。 7 电子科技大学硕士学位论文 ( 4 ) 重新修正企业编码规范，统一编码原则，统一管理共享的基础数据，对于 多个系统都要用到的数据，要明确界定谁生产、谁使用、谁维护。 ( 5 ) 系统之间的数据传输要采用数据库的同步机制来实现。 同时，在进行异构管理软件系统集成时，应根据实际管理情况，采用灵活的 集成策略，而不是一味追求所谓”无缝”联接，部分流程可以根据实际情况在系统 外进行，以降低异构软件集成的难度和复杂性。 1 4 印章管理系统中所面临的问题 在四川国盾印章治安信息管理系统中，要实现异构数据库之间数据的传输， 则面临着如下几个方面的问题： ( 1 ) 计算机系统结构的异构：各个数据库系统运行在各不相同的计算机系统 中，大型服务器，p c 机，其各个地区、各个生产出企业的硬件配置条件也参差不 齐。 ( 2 ) d b m s 本身的异构：在印章管理系统早期发布的时候，网络还没有像如 今这样发达，网络状况也不是很好，很多公安机关印章审批点采用了a c c e s s 数据 库来保存数据，然后通过移动硬盘手动拷贝a c c e s s 数据库文件到当地市局服务器， 再进行本机导入，因此审批点大多仍旧使用a c c e s s 数据库；生产厂企业大多使用 s q ls e r v e r 数据库，因为s q ls e r v e r 数据库操作相对简单，且单个生产厂没有太 大数据量，s q ls e r v e r 能够满足用户的需求。而公安厅服务器则集中了大量数据， 出于性能，数据库健壮性等各方面的考虑，公安厅服务器则大多使用o r a c l e 数据 库。因此在本系统中主要存在三种数据库：o r a c l e 、s q ls e r v e r 、a c c e s s 。 ( 3 ) 数据库表结构的异构：由于各地数据库部署的时间不同，后期建立的数 据库与前期的相比，表的结构略微有一些变化，具体表现在：表的数量有所增加， 同一个表的字段有所不同，表中同一个字段的长度有所变化以及表的一些字段上 缺少有效的索引。 ( 4 ) 数据的权限问题：由于数据资源归属于不同级别、不同性质的单位，比 如省公安厅的数据库应当拥有整个四川省的印章数据；成都市局就拥有全成都市 的数据，而不能拥有其他地市的印章数据；而对于刻制印章的生产厂家，就只能 拥有自己厂家的印章数据，而不能拥有其他生产厂家的。因此，在数据传输过程 中还存在一个传输限定范围的问题。 除了以上异构数据库传输面临的公共问题以外，本系统还面临着一些特殊的 第一章引言 用户需求： ( 1 ) 外网数据的传输要求用户手动登录进行身份验证，然后方可传输，并且 各个生产厂家只能下载上传属于改生产厂的数据； ( 2 ) 内网数据的传输则希望自动进行无需人为操作，数据传输完成以后相应 标志位应当进行更改。 1 5 本论文研究的主要内容 本文在分析了异构数据库传输问题的基础上，针对印章信息管理系统的现状 和需求，设计并实现了分别用于外网和内网的异构数据传输系统。 本文所解决的关键技术问题包括以下几个方面： ( 1 ) 如何在n e t 机制中访问异构数据源； ( 2 ) 采用何种技术实现外网间数据的发送，如何封装数据以及如何实现服务 端与客户端的交互。 ( 3 ) 如何实现公安内网各级行政单位的数据库之间数据的自动传输，如何让 用户对传输任务进行配置和控制，如何保存用户的配置信息。 本文的主要工作有： ( 1 ) 分析比较了使用a d o n e t 各种底层p r o v i d e r 访问数据库性能上的差异， 使用设计模式，实现了使用a d o n e t 访问异构数据库的通用类，封装了访问数据 库的一系列操作，并为整个印章治安信息管理系统的其他模块提供了良好的接口。 此套方案可扩展用于其他任何使用a d o n e t 访问数据库的系统。 ( 2 ) 利用w e bs e r v i c e s 技术，将一个d a t a s e t ( 数据集) 作为传输内容，设计 了一套外网数据传输的解决方案，并在此基础上实现了印章系统中的w e b 存取模 块，供印章刻制厂从公安局数据库上传下载数据。该模块已开发完成并投入使用。 ( 3 ) 提出使用w i n d o w s 服务和计时器，而不依赖于具体某种数据库的作业或 者触发器机制，解决了在内网中如何让多个数据库任务自动进行传输的问题；使 用x m l 技术并设计相关参数类来保存用户对数据库传输任务参数的配置。在该方 案的基础上实现了数据传输模块，已开发完成并投入使用。此模块不仅适用于印 章信息管理系统，也适用于其他任何数据库系统，且可以用来作为数据库的增量 备份工具，具有一定的商业价值。 9 电子科技大学硕士学位论文 第二章国盾印章治安信息管理系统简介 2 1系统组成 国盾印章治安管理信息系统采用基于n t 技术的局域网、通过t c p i p 协议将 各局域网连成广域网以实现全省印章治安管理信息的共享、管理。系统由三部分 组成( 见图2 1 ) ： 图2 - 1 国盾印章治安信息管理系统组成 ( 1 ) 印章信息治安管理子系统 本子系统是提供给各级公安印章治安管理者使用。通过该子系统，各级公安 印章治安管理部门及其使用者，可以对印章从审批、制作、交付、报废、查询、 统计、比对印章等全过程实现电脑化、信息化、现代化的管理。 ( 2 ) 印章制作管理子系统 本子系统提供给制章企业使用。通过该子系统，各制章企业可以实现与印章 审批制作网络联网，并从印章管理中心数据库中获得审批信息，利用审批信息实 现联网制作。使审批制作、存档等过程实现信息化、规范化操作。子系统分网络 版( 多用户版) 和单机版( 单用户版) 。 ( 3 ) 印章查询比对服务子系统 l o 第二章国盾印章治安信息管理系统简介 本子系统提供对数据库中的数据进行查询共享操作，通过该子系统，各级公 安部门以及有权查询印章信息的单位和个人可以实现对印章信息的查询共享，可 以下载网上留底印文与待验印文进行自动和人工的重合比对，辨别待验印文的有 效性。正是通过本子系统，使印章信息服务于管理部门，服务于全社会。 2 2 系统功能及流程图 国盾管理系统符合公安信息化工程规划，功能覆盖了印章管理的各个环节和 模式；覆盖了印章经营制作的各个环节和层次，可以制作各种大小、各种形状、 各种材质、各种形式的印章；覆盖了印章信息查询和各种查询手段办法。具体可 从下面三个方面简述： 印章信息治安管理功能，由印章信息治安管理子系统实现，是公安 印章管理部门管理印章的工具和手段。主要有如下一些功能。 2 2 1印章治安管理功能 ( 1 ) 印章审批功能 a 、录入印章使用单位信息，主要包括：印章使用单位名称、印章使用单位地 址、印章使用单位负责人、印章使用单位电话号码等； b 、录入印章信息，主要包括：印章名称、印章尺寸、印章类型、印章形状、 印章材质等； c 、打印准刻证； d 、模拟显示印章图案； e 、自动产生全国唯一的印章、印章使用单位编码； f 、修改印章使用单位信息； g 、修改印章信息； h 、删除印章使用单位信息； i 、删除印章信息； j 、查询印章审批信息； k 、统计印章审批信息。 ( 2 ) 印章审批查重功能 a 、审批信息存入数据库时，系统将自动对已做过相同的印章进行告警，以防 止批重； 电子科技大学硕+ 学位论文 b 、当一个市印章信息联网后，系统将在该市范围内查重，可以防止跨区( 县) 批重。 ( 3 ) 印章审批单位管理功能 a 、录入印章审批单位信息，主要包括：印章审批单位编号，印章审批单位名 称等； b 、修改印章审批单位信息； c 、删除印章审批单位信息； d 、查询印章审批单位信息。 ( 4 ) 印章状态管理功能 a 、记录印章状态，包括：已审批、已制作、己交付、己报废、已报失、已缴 销； b 、改变印章状态。 ( 5 ) 印章制作单位管理功能 a 、录入印章制作单位信息，主要包括：印章制作单位编号、印章制作单位名 称等； b 、修改印章制作单位信息； c 、删除印章审批单位信息； d 、查询印章审批单位信息。 ( 6 ) 印章信息建档功能 对已存在的合法印章和制作中变形较大的印章，需使用该功能建立印章信息 档案。 a 、录入老章建档信息，主要包括：印章使用单位编号、印章使用单位名称、 印章使用单位负责人、印章使用单位电话号码、印章编号、印章名称、印章类型、 印章形状、印文图案等； b 、修改旧章建档信息。 c 、录入制作变形较大的印章建档信息，仅包括：印文图案； d 、修改印章建档信息； e 、删除印章建档信息： f 、查询印章建档信息。 ( 7 ) 系统维护管理功能 a 、增删改审批点编号设置； b 、设置修改审批点起始印章编号、顺序号： 第二章国盾印章治安信息管理系统简介 c 、用户及用户权限的设置，修改和删除； d 、管理模式设置。 ( 8 ) 数据传输功能 a 、配置内网各个数据库的传输任务； b 、定时向上一级行政单位的数据库传输数据。 2 2 2 印章制作管理功能 由国盾印章制作管理子系统实现，用于印章的制作生产管理，供印章制作企 业使用。主要有如下一些功能： ( 1 ) 印章信息传输功能 a 、接收印章的审批信息，根据该审批信息制作印章； b 、传送制作信息给印章管理中心数据库； c 、传送留底印文给印章管理中心数据库。 ( 2 ) 印章承接功能 a 、当审批时指定制章企业，承接软件只能调出批给本企业的印章，即使输入 用户准刻证上的编号，也不能调出批给非本企业的印章； b 、当审批时不指定制章企业，承接软件根据用户提供的准刻证编号及密码， 可以调出该印章审批信息，一旦某家企业打上了已承接标志，其它企业便不能再 调出该印章审批信息； c 、录入承接信息，主要包括：已承接标志、取章时间等。 ( 3 ) 印章生产管理功能 a 、校核印章信息，保证印章能够顺利制作完成； b 、对将要制作的印章作出计划，分期分批制作； c 、打印出生产流程单，作为印章制作的原始记录，供以后查询。 ( 4 ) 章型定义功能 a 、章型是指能够用于制作的印章模板； b 、增加新的章型： c 、修改章型定义参数； d 、删除章型。 ( 5 ) 印章生产发排功能 a 、将要制作的印章排版，并输出到激光照排机，将印章图案记录在胶片上； 电子科技大! 学硕士学位论文 b 、将要制作的印章排版，并输出到激光打印机，打印出印章图样底版； c 、将要制作的印章排版，并输出到激光雕刻机，直接制作出印章； d 、将要制作的印章排版，并输出到数控机床，直接制作出印章。 ( 6 ) 系统维护管理功能 a 、登记操作者并设置权限； b 、修改操作者权限，删除操作者。 ( 7 ) 造字、造符号功能 对印章制作过程中遇到的缺字、缺符号，可利用该功能制造出缺少的字和符 号。 ( 8 ) 支持的字库丰富，排版灵活 a 、汉字字库为国盾专用字库，并具有专门的造字软件； b 、支持中、英文特殊符号混排； c 、支持汉字、少数民族文字混排。 2 2 3 印章信息服务功能 该功能由国盾印章查询比对服务子系统实现，用于印章信息的查询，比对， 供公安、工商、银行、海关等有权用户及社会公众电话查询使用。它主要有以下 功能： ( 1 ) 印章信息语音查询功能 a 、语音应答：通过印章电话语音系统，向社会公众提供一个声讯电话号码， 通过电话，可以了解到印章的单位名称、电话号码、地址和单位负责人、印章名 称、印章形状、印章尺寸、等公众信息； b 、传真应答：通过印章电话语音查询系统，公众可以利用传真机接收所查询 印章的公众信息，包括印章单位名称、电话号码、法人代表、印章名称、印章形 状、印章尺寸等公众信息； c 、查询设置及密码修改，印章所属单位可以通过电话设定该印章是否允许查 询及可以查询的时间，比如允许查询1 天，允许查询2 天，允许长期查询等。进 入查询设置的密码也可以自由设定。 ( 2 ) 日志管理功能 a 、系统自动记录任一个上网操作者的上网情况( 日志) ，主要包括：用户、 时间、操作内容等； 1 4 第二章国盾印章治安信息管理系统简介 b 、查询目志数据，如谁上网查询的，查询了哪些信息等。 ( 3 ) 印章信息w e b 浏览查询功能 a 、查询用户可以像上i n t e r n e t 样，非常方便的用计算机上网查询印章信 息。 b 、印章管理部门可以通过计算机上网实时统计本辖区印章情况，能迅速统计 出本辖区的印章信息。 ( 4 ) 印章信息客户服务方式查询功能 印章信息客户服务方式查询是指用计算机联入印章信息网，利用专用软件以 客户服务方式与印章信息服务器交流，实现印章信息的查询。 ( 5 ) 印章信息应答格式查询功能 印章信息应答格式查询是查询用户端计算机和印章信息服务器端使用专用的 印章信息应答格式进行查询，该查询能够安全、可靠的提供服务。 ( 6 ) 印章比对功能 a 、印章比对系统能将待验印文输入计算机，能自动将该信息与印章信息网中 的母样信息进行比对，自动得出一个结论，供用户决策参考； b 、印章比对系统能提供人工比对方式，通过人工移动和旋转印文图使待验印 文和留底印文完全重合，比对两者差异真伪。同时还具有折角比对功能，就如银 行验印一样，非常方便，直观。 ( 7 ) 查询用户登记及权限管理功能 查询用户登记是指查询印章信息的用户在查询前需向印章信息管理中心申 请，经许可并输入计算机后，才能够查询；权限管理功能是对用户的权限分配， 不同级别用户拥有相应的权限，可以查询到不同的信息。 2 3 异构数据传输在印章信息管理系统中的作用 异构数据传输实现了印章信息管理系统中分布在全省各地市的数据库之间信 息的共享、交换与管理。 根据数据库所处网络的不同，主要分为两类：公安内网数据库和印章生产厂 的外网数据库。 外网的数据传输功能由w e b 存取实现，主要用于印章的生产厂家从各地市的 公安局服务器下载属于本厂的印章数据，在刻制好印章并交付给用户后，修改印 章的相应字段并上传回公安局服务器。 电子科技人学硕士学位论文 内网的数据传输由数据传输模块实现，主要用于公安内部各级单位向上一级 行政单位传输数据。比如，金牛区公安局审批点审批印章后( 即录入数据到数据 库后) ，应该向成都市公安局的数据库上传数据，成都市公安局的数据库在接收到 各审批点传输的数据后，则向四川省公安厅的数据库上传成都市的印章数据。由 此来实现公安内部各级行政单位对自己管辖区域内印章信息的查询、统计以及其 他管理。 1 6 第三章n e t 体系与异构数据库访问机制的实现 第三章n e t 体系与异构数据库访问机制的实现 3 1 n e t 的组成 m i c r o s o f t n e t 包括： ( 1 ) 用来建立m i c r o s o f t n e t 体系的软件平台。此平台指的是运行数据库的服 务器、w e bs e r v i c e 服务器，以及其他一些系统。例如e x c h a n g e 这样的邮件系统和 s q ls e r v e r 这样的数据库，以及用来在企业中组织信息的b i z t a l ks e r v e r ，用来管 理运行m i c r o s o i i n e t 的服务器的a p p l i c a t i o nc e n t e r ，它们都是m i c r o s o f t n e t 的 一部分。 ( 2 ) 编程模型和一些工具，以用来建立和集成w e bs e r v i c e 和网络应用程序。 这个模型就是常说的n e tf r a m e w o r k 。 ( 3 ) 可编程w e bs e r v i c e 。用户可以使用任何设备访问这些w e bs e r v i c e 。它们 其实是编程模型、工具和平台的最终结剽5 】【6 【7 1 。 3 2 n e t f r a m e w o r k n e tf r a m e w o r k 是一种新的计算平台，它简化了在高度分布式i n t e m e t 环境中 的应用程序开发。n e tf r a m e w o r k 旨在实现下列目标： ( 1 ) 提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和 执行，还是在本地执行但在i n t e r n e t 上分布，或者是在远程执行的。 ( 2 ) 提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境。 ( 3 ) 提供一个保证代码( 包括由未知的或不完全受信任的第三方创建的代码) 安全执行的代码执行环境。 ( 4 ) 提供一个可消除脚本环境或解释环境的性能问题的代码执行环境。 ( 5 ) 使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序( 如基于w i n d o w s 的应 用程序和基于w e b