（教育技术学专业论文）网络考试系统及web服务设计与实现.pdf

硕士学位论文 m a s t e rst t i e s i s 摘要 随着计算机及网络技术的发展与普及，作为时兴、实用的考试方式网络考 试在社会中的多个领域逐步得到应用与推广。网络考试代表将来考试方式的改革与 发展方向，它可以提高考试及办公的自动化水平和管理水平；降低考试成本；提高 工作效率；促进教学与考试的规范统一；推动现代远程教育的发展：使考试更加商 效、公平、合理。 网络技术的不断发展，网络考试系统的研发技术也随之不断的成熟。文章首先 针对当前网络考试系统存在的问题进行了调研和阐述：目前的网络考试系统基本上 都是维持在特定科目、特定内容的服务，服务对象群范围小，且服务提供模式固定， 用户只能被动的接受：由于试题资源的开发标准、管理规范、结构框架不一致，严 重的影响了试题资源的共享，造成了试题的重复开发；没有充分利用图片、动画、 音频、视频等多媒体资源的效果优势，使得试卷展示形式单调，没有充分发挥网络 展现多媒体素材的特点；试卷生成策略简单。缺乏组卷的灵活性和针对性。 针对以上问题，文章所做的工作包括： 1 ) 分析了网络考试系统的通用模型。从构建一个模式化的网络考试系统入手， 构建了具有多个教育学科，多个年级层次，多种题型的试题资源，解决了前面所提 出的闯题，并从构建考试系统的若干关键技术上对其进行了研究； 2 ) 探讨了网络考试系统的新概念模型w e b 服务模型。目前网络考试系统 应用普遍，为方便用户构建自己的考试系统，为了考试系统资源与功能的共享和复 用成为可能，文章提出了考试系统的w e b 服务模型，并对其模块设计和技术实现部 分做了一定的探讨。 3 ) 文章开发的网络考试系统采用b s ( 浏览器服务器) 模式。其特色就是让用户 自定义操作过程，“即传即用”、“即出即用”、“即选即用”。即：教师上传题目( 支持 多媒体) 后可当场组成试卷，并且题目经审核入库后能为其他用户所用；教师可 以在线出题，当场生成试卷：教师可以自主选取题库资源，组成所需试卷，并可指定 给特定学生群( 如班级) 。客户机只需要安装也浏览器就可以登录到系统中，并 能运用系统中相应的功能。进入系统的角色分为三类，分别是：教师、学生和管理 员。教师可以上传试题、网上出题、组卷、阅卷、创建班级、组织班级考试等；学 生可以参加考试、查询成绩等；管理员管理整个系统，包括数据库的维护、题目信 硕士肇位论文 m a s t e r st l i e s i s 息的审核等。在w e b 服务模型中，提供了构建考试系统所必需的功能，如：制作试 题、修改试题、获取资源等等。 文章就网络考试系统及其w e b 服务模型的设计、开发过程及若干关键技术进行 了阐述、探讨，对网络考试系统的技术及理论的发展具有一定的指导意义。 关键词：网络考试；c e l t s ；w c b 服务：组卷：阅卷 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rs c i e n c ea n dn e t w o r kt e c h n o l o g y , t h en e w o f i e m e da n dp r a g m a t i cm e t h o do fe x a m ，w e b b a s e de x a ms y s t e mh a sb e c o m et ob e w i d e l yu s e da n ds p r e a di nd i f f e r e n tf i e l d so ft h es o c i e t yg r a d u a l l y i tr e p r e s e n t st h et r e n d o f r e f o r ma n dd e v e l o p m e n to f e x a mm e t h o ds i n c ei tc a l li m p r o v et h el e v e lo f a u t o m a t i o n a n dm a n a g e m e n td u r i n gt h ee x a mp r o c e s s ，r e d u c et h ec o s t ，i m p r o v et h ew o r ke f f i c i e n c y , p r o m o t et h ec o n f o r m a t i o no ft e a c h i n ga n de x a m ，p u s ht h ed e v e l o p m e n to fm o d e r n d i s t a n c ee d u c a t i o n , a n dm a k et h ee x a mm o r ee f f i c i e n t ，f a i ra n dr a t i o n a l w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e c h n o l o g y , t h ew e b b a s e de x a ms y s t e m s d e v e l o p i n gt e c h n i q u ei sb e c o m i n gm a t u r eg r a d u a l l y t h ep a p e rf i r s ti n v e s t i g a t e sa n d i l l u s t r a t e st h ee x i s t i n gi s s u e si nc u r r e n tw e b - b a s e de x a ms y s t e m s ，s u c ha s ，t h ew e b b a s e d c x a n ls y s t e m sa r em o s tf o rp r o v i d i n gt h ep a r t i c u l a rs u b j e c t ，p a r t i c u l a rc o n t e n t ，as m a l l s e r v i n gc l u s t e r , a n dt h ef i x e ds e r v i n gp a a e m n l eu s e r sh a v et oa c c e p tt h es e r v i c e p a s s i v e l y f o rt h ed i s c o r d a n tq u e s t i o nr e s o u r c e sd e v e l o p i n gs t a n d a r d i z a t i o n , d i s c o r d a n t m a n a g i n gs p e c i f i c a t i o na n dd i s c o r d a n ts y s t e mf r a m e w o r k ，t h eq u e s t i o nr e s o u r c e sa r e v e r yd i f f i c u l tt ob es h a r e da m o n gs y s t e m s t h e s ei s s u e sc a u s et h ew a s t ea n dr e p r o d u c i n g o f t h eq u e s t i o nr e s o u r c e s 1 1 l ec u r r e n tw e b - b a s e de x a ms y s t e m sa l s oh a v e n te x p l o r e dt h e a d v a n t a g eo ft h em u l t i m e d i ar e s o u r c e s ，s u c ha s ，p i c t u r e s ，a n i m a t i o n s ，a u d i o s ，v i d e o se t c t h ee x i s t i n gp a p e rc o m p o s i n gs t r a t e g i e sa r et o os i m p l et ob ef l e x i b l et oa d a p tt od i f f e r e n t p u r p o s e s a i m i n ga ts o l v i n gt h ep r o b l e m sa b o v e , t h ec o n t r i b u t i o n so f t h ep a p e ri n c l u d e ： 1 t h i sp a p e ra n a l y z e sac o m m o nm o d e lo f w e b - b a s e de x a ms y s t e m ，r e s e a r c h e si n t o t h ek e yt e c h n i q u e so f e o u s t r u c t i n gw e b - b a s e de x a n ls y s t e m 2 a tt h es e c o n dh a l fo ft h ep a p e r , t h ep a p e rp r o p o s e san e wc o n c e p t i o no f w e b b a s e de x a n ls y s t e mm o d e l ，w e bs e r v i c e sm o d e l f o rt h ec o n v e n i e n c eo fu s e r st o c o n s t r u c tt h e i rn e e d e de x a ms y s t e mt h e m s e l v e s ，a n dt op r o m o t et h er e u s eo fw e b - b a s e d e x a ms y s t e m sr e s o u r c e sa n df u n c t i o n s ，t h ep a p e rp r o p o s e saw e bs e r v i c e sm o d e lo f w e b b a s e de x a n ls y s t e m ，a n dd e l v e si n t oi t sd e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nm e t h o d 3 t h ep a p e rd e v e l o p saw e b - b a s e de x a ms y s t e mb a s e do nb sm o d e l i t s d i s t i n g u i s h i n gf e a t u r ei su s e r - o r i e n t e do p e r a t i o n ，t h a ti s ，t h er o l eo ft e a c h e rc a nu p l o a d 硕士学位论文 m a s t e r s t n e s i s q u e s t i o nr e s o u r c e s ( s u p p o r t i n gm u l t i m e d i ar e s o u r c e s ) a n du s ei tt oc o m p o s ep a p e ro nt h e s p o t ，a n dt h er e s o u r c e sc a b es a v e df o rl a t e ru s e ；t h er o l eo ft e a c h e ra l s oc a l lp r o d u c e q u e s t i o nr e s o u r c e so n l i n et op r o d u c ep a p e r o nt h es p o t ；a n dt h er o l eo ft e a c h e rc a l ls e l e c t t h er e s o u r c e so ft h es y s t e mt op r o d u c e p a p e ra sh e s h el i k e s f u r t h e r m o r e ，t h ec o m p o s e d p a p e rc a nb ed e s i g n a t e dt oac e r t a i nc l u s t e r , s u c ha sac l a s s t h ec l i e n te n dj u s tn e e d sa n i eb r o w s e rt ol o g i nt ot h es y s t e m ，a n dc a nu s et h es p e c i a ld e s i g n e df u n c t i o n s t h er o l eo f t h eu s e r sa r ec l a s s i f i e di n t ot h r e ek i n d s ，m e ya r et e a c h e rr o l e ，s t u d e n tr o l ea n ds y s t e m a d m i n i s t r a t o rr o l e t h er o l eo ft e a c h e rc a nu p l o a dq u e s t i o nr e s o u r c e s ，p r o d u c ep a p e r o n l i n e ，c o m p o s ep a p e ra n dr e v i e wp a p e r , c r e a t ec l a s s ，o r g a n i z eac l a s se x a me t e t h er o l e o fs t u d e n tc a nj o i ni nt a k i n gc x a n l ，q u e r yt h er e s u l te t c t h er o l eo fs y s t e ma d m i n i s t r a t o r m a n a g e st h ew h o l es y s t e m ，i n c l u d i n gm a i n t a i n i n gt h es y s t e ma n dd a t a b a s e ，v e r i f y i n gt h e q u e s t i o nr e s o u r c e st h a tu p l o a d e db yt h er o l eo ft e a c h e re t e i nt h ew e bs e r v i c e sm o d e l ， t h es y s t e mp r o v i d e st h ee s s e n t i a lf u n c t i o n so fc o n s t r u c t i n ga ne x a n ls y s t e m ，s u c ha s ， m a k i n gq u e s t i o nr e s o u r c e s ，m o d i f y i n gq u e s t i o nr e s o u r c e s ，a c q u i r i n gq u e s t i o nr e s o u r c e s e t e t h ep a p e rr e s e a r c h e sa n di l l u s t r a t e st h ed e s i g n i n ga n dd e v e l o p i n gp r o c e s sa n dt h e k e yt e c h n i q u e so ft h es y s t e ma n di t sw e bs e r v i c e sm o d e l i ti sm e a n i n g f u lf o rg u i d i n g t h et e c h n i q u ea n dt h e o r yd e v e l o p m e n to f w e b b a s e de x a n ls y s t e m k e yw o r d s ：w e b - b a s e de x a m ；c e l t s ；w e bs e r v i c e ；c o m p o s ep a p e r ；r e v i e wp a p e r 硕士学位论文 m a s t e rst h e s i s 华中师范大学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。 储群：溉 嗍：眵彩m 擎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。本人授权华中师范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。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过网络向社会公众提供信息服务。 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a m s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。回重逢塞堡变唇进卮! 旦圭生；旦= 生；旦三生筮查! 作者签名： 日期： 日 导师签名： 日期：年月 日 m a s t e r s t i t e 铘 1 1 研究背景 1 绪论 未来的信息时代是网络时代，同时也是个社会教育化的时代1 1 。在信息技术 迅速发展的今天，网络技术的应用越来越广泛，如何利用i n t e m e t 开展现代远程教 育正受到人们的普遍关注。远程教育【2 1 是一种现代教育模式，是指教与学双方在时 空分离的情况下，利用现代教育技术手段，保持教学双方的双向信息联系，自主的 完成施教与学习活动的过程。利用i n t e m e t 开展远程教育，是一种实现远程教育的 具有发展前景的手段，它可以实现不受时空限制的、交互式的、图文等多媒体形式 并茂的网络教育。使用者只需有一台联网的计算机，就可以通过网络进行学习和考 试，不受时间地域限制。在我国充分利用这资源进行网络教学，有着广阔的应用 前景3 1 。 随着计算机科学与网络技术的飞速发展，以计算机为辅助手段的网络考试方法 已经在社会众多领域中逐步得到应用与推广，尤其在各种培训、教育教学领域发展 迅速。它使培训者、教育者从出题、组卷、组织考试、阅卷评分、试卷分析等费时 费力的传统工作中解脱出来，使他们能够将主要的精力转移到利用现代化的科技手 段提高教学效率和教育质量的改革中去，以更好的适应现代教育形势的发展f 4 】。 依托计算机网络平台和现代化多媒体技术的网络考试具有传统考试方式无可 比拟的优势【4 j 。网络考试突破了传统考试中考场空间、时间的限制。它利用网络的 无限广阔空间，把考场从学校延伸到了家中、机房、办公室及其它任何网络能够覆 盖的区域，并可随时随地对考生进行考试，加上数据库技术的利用，使得考试过程 中的多种信息能够存储、记录、重现，让考试变得更公平公正，更具权威性、透明 性和可靠性。网络考试实现了传统考试理论与现代科技的完美结合，符合现代教育 体制的要求，代表着现代教育中考试的改革和发展方向。 网络远程教育和考试在国外一些发达国家己蓬勃发展起来，凭借着先进的互联 网技术，人们选修课程和考试都是通过网络进行的【5 1 。另外，国外一些著名的考试， 也采用了网络考试的形式，如m i c r o s o f t 公司的m c s e ( m i c r o s o f t 系统工程师认证考 试) 、g m a t ( i 商管理硕士入学考试) 、托福考试、g r e ( 美国研究生入学考试) 等。 在国内，还没有真正形成网络考试规模，而在国外一些国家，网络提交作业和网络 考试已经比较普及州p ”。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 如何开发出基于网络环境下的既能实现标准化的理论测试，又能实现真实环境 下的考核的网络考试系统，是一个新的研究课题。文章就网络考试系统的系统开 发过程中若干关键技术进行阐述、探讨，并对网络考试系统的新概念模型w e b 服务模型进行了探讨。 1 2 网络考试系统研究现状 随着信息社会的高速发展。构建新型知识服务体系已经迫在眉睫。在从信息服 务到知识服务的转型过程中，对网络技术的要求不仅仅是信息的提供，更需要的是 对信息的提取、分析、挖掘、再组织。网络考试系统作为知识服务的一种具体形式， 可以作为教育信息测量中一种良好的度量工具。目前各级电大及众多试点高校开展 的网络教育都开始建设网络考试系统，其对于我国现代远程高等教育公共服务体系， 为教师和学生提供优质服务，提高、保障教学及学习质量，乃至于优化现代远程教 育工作无疑将发挥重要的作用【7 】【8 】【3 5 】。 传统网络考试系统中具有普遍的弊端1 7 ，例如：学科结构范围小、学科内容少、 服务对象群范围小、服务对象群范围小、地域性窄、迁移利用的性能差、无良好的 内容扩充性和学科扩展性、且资源有限、不变，服务模式固定、用户只能被动接受 服务等。文章提出的思路是构建覆盖定范围的学科结构( 如现代远程高等教育中各 学科) 及学科内容，使得服务受众广：用户在享受知识服务过程中，能够为他人服务。 把自己有用的资源共享；用户能够“自助”操作，无约束地享受服务。 传统网络考试系统大多没有充分整合各种多媒体资源，如：没有充分利用图片、 动画、音频、视频等多媒体资源。这样它们就没有充分发挥网络展现多媒体的特性 优势，同时就不能够利用这些多媒体的教学效果来提高现代远程教育的质量。 在当前资源共享和资源复用的理念下，如果只是利用别人提供的考试系统功能 和资源显然已经不能满足用户的需求，而服务提供者( s e r v i c ep r o v i d e r ) 却是少之 又少。文章提出了一种基于s o a 思想的网络考试系统模型，为构建新型网络考试 系统提供了理论基础，希望从这个角度给用户提供最大的方便与实惠，更为后来者 提供了理论和实践基础。 1 3 论文选题意义 传统的手工、纸质考试方式在组织多人同时进行考试时，不仅考前组织工作复 杂、工作量大、保密性差，而且考后的阅卷处理、成绩评定、成绩分析等工作周期 2 硕士学位论文 m a s t e r st i i e s i s 长、人为因素多、反馈能力差，这些都需要花费大量的人力和财力，同时考试的公 正性与权威性也常受到质疑【4 l 。 采用网络考试可以克服手工考试的诸多弊端。其交互性好、组卷灵活、保密性 好、实用性强，在考生管理、题库与试卷管理、成绩处理、成绩分析等方面有众多 优势。归纳起来，主要体现在以下几个方面【2 】【3 1 1 4 1 2 9 】【3 0 】【3 l 】【3 2 1 ： 通用性好：既是一种高质量的考试系统软件，也是一种学习软件。在日常教 学活动中，可以组织学生进行练习、测试及组织一个班级或更多的学生进 行课程测试，系统具有良好的扩展性。 试卷展现内容的多样性：基于网络这个平台，网络考试系统可以充分发挥 这个平台的优势，充分利用多媒体来搭配合理的试卷形式。 自动化程序高：集试题、组卷、考试、评分、分析、统计于体，极大地提 高了考试管理与办公自动化水平。 易维护：在局域网万维网中进行考试，局域网历维网的技术要求较低、易 实现，而且考试系统软件配置、安装方便，维护简单。 防舞弊：网络考试系统组卷灵活，可以有效防止舞弊现象。 应用范畴广泛：网络考试系统不仅在教育领域有着很好的应用，在各种培 训、练习、考核等项目中均有着良好的运用。 网络考试不受时间地点限制，省时省力：网络考试不受考生所在时间地点 的限制，降低了学习和考试的成本。为了减少考生工作和学习时间上的冲 突，考生可以自主地安排学习时间和考试时间。而一些重要考试，也可以 象传统考试那样，限制考生在规定的时间段内参加、完成网络考试。 网络考试系统提高考试过程规范化：采用标准化的客观型试题进行考试时， 网络考试系统可以直接对试卷进行评分，不需要人工阅卷，从而不但可以 大量减轻任课教师烦琐的阅卷工作，还提高了阅卷的效率和准确度，避免 了人工判卷时经常出现的错判、漏判和分数计算错误等情况，使考试过程 更加规范化。 网络考试系统提高考试的公平性、公开性与透明度：考试试卷及考试成绩 保存在数据库中，为考生查询成绩，查询标准答案提供了方便，也增加了 考试的公平性、公开性与透明度。 平台无关性：基于b s 三层架构的网络考试系统具有较强的平台无关性， 用户只需要在客户机上安装浏览器软件及与网络相连，易于升级。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 自适应性：网络考试系统可以作到考试过程的自适应性。通过对考试者反 馈的判断，考试系统可以随时的调整展现试题的难度，以适应参与者的能 力，充分体现了考试系统的灵活性。 由此可见，设计并开发一个功能完善的网络考试系统是非常有意义的。 1 4 论文研究内容 论文是在高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目“国家知识服务体系支 撑技术研究”( 项目编号：7 0 5 0 3 8 ) 支持下进行的，其宗旨是为了面向较广范围的 对象，提供较广范围的知识服务，并对其关键技术进行研究。文章即是在此项目环 境的支持下进行的一些特定方面的探讨。 文章主要研究了通用考试系统中的主要模块及其功能，考试系统中的用户操作 流程及数据流程，对通用网络考试系统中的关键模块做了技术研究。另外，系统设 计了班级( 群体) 考试功能，对组织班级考试做了一定的研究。文章利用当前流行 的w e bs e r v i c e 技术，提出了部分功能的w e b 服务模型，并对其主要部分做了技术 研究。使得用户可以亲自操作，利用提供的服务功能来设计、搭建符合自己需求的 考试系统。文章研究的内容主要有： 1 分析了b s 的网络考试系统模型，研究了从试题制作到考试组织等涉及到 网络考试全过程的系统构架。 2 文章不仅研究如何制作一般的试题，更是综合利用网络优越的多媒体展现 特性，探讨制作图文并茂的试题，对视音频、动画等多媒体资源也有较好 的支持。 3 文章对教师在线组卷部分进行了研究，使得教师能够根据自己的经验和知 识来搭配合理的试卷，突破了以往考试系统的被动接受局限。 4 根据现实情况，不仅个体可以进行测试操作，对于特殊群体，如班级对象， 系统也给予了支持。使得有组织的进行班级考试成为现实。 5 系统对层级性限定条件做了很好的约束，如不同年级拥有不同科目、不同 章节、不同知识点等，这些层级约束关系使得考试系统的资源更好的安置 和陈列。 6 系统在对教师上传资源的处理中，采用层级式存放法，即采用“资源类型 用户名称资源名称”的层级方式，以方便资源的存取，而在数据库中只存 放上传资源的名称，减少数据库服务器的负担。 4 硕士晕位论文 m a s t e r st i i e s i $ 7 文章提出了网络考试系统w e b 服务模型，为推进网络考试系统的w c b 服 务形式提供了理论基础。 8 文章对考试系统的w e b 服务部分模块给出实例演示，并对如何调用w e b 服务作出了陈述。 文章中考试系统的构建主要搭建在v i s u a ls t u d i o n e t 平台之上，利用a s r n e t 技术( c 舟语言) 来建构通用考试系统模块：运用s o a 架构理论和w e bs e r v i c e 技术 具体设计与实现考试系统的w e b 服务模型；数据库的搭建主要运用s q l s e r v e r 2 0 0 0 作为系统数据服务器：浏览器采用i e6 ，0 版本；以i i s5 1 作为系统w e b 服务器。 1 5 论文组织结构 文章共分为6 个章节，各章节安排如下： 第一章，主要介绍了本课题的研究背景，网络考试系统的研究现状，论文的研 究意义及研究的主要内容。 第二章，主要介绍了本研究课题所运用到的相关理论、技术、标准等基础知识， 为理解课题的开发环境和开发技术打下基础。 第三章，主要介绍了本课题研究核心对象网络考试系统的系统架构设计， 提供了系统整体的设计思想。 第四章，主要针对网络考试系统的开发环节中，若干关键模块的技术进行了研 究与实现。 第五章，针对系统中所设计的网络考试系统w e b 服务功能进行了设计与实现。 第六章，对全文进行总结，并对系统中需要继续深入研究和扩展之处作了进一 步的展望。 硕士学位论文 m a s t e r s t h e s i s 2 1 n e t 技术 2 相关技术与标准概述 n e t t 9 l 是为简化在第三代因特网的高分布式环境下的应用程序开发，基于 开放互联网标准和协议之上，实现异质语言和平台高度交互性而构建的新一代计算 和通信平台。 n e t 的主要优点有跨语言、跨平台、安全，以及对开放互联网标准和协议的支 持。 n e t 支持多种语言的互操作，即在一种语言下开发的组件，可在另一组件下通 过面向对象的继承而得以重用。目前n e t 支持的语言达二十多种。 n e t 通过将各语言先编译成中间语言( i l ) ，然后再执行时用即时( j u s ti nt i m e ) 编 译器将之编译成本地平台代码来实现异构平台下对象的互操作，目前n e t 支持的平 台有w i n d o w s 、l i n u x 和u n i x 的支持正在开发中。 n e t 通过公共语言运行时( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ) 来实现资源对象、类型的 安全。 n e t 通过对h t t p 、x m l 、s o a p 、w s d l 等i n t e r n e t 标准的强劲支持提供在异 构网络环境下获取远程服务，连接远程设备，交互远程应用的编程界面。 n e t 框架是一个多语言组件开发和执行环境，其结构框架见图2 1 所示【1 0 1 ，它 由以下三个主要部分组成1 8 】1 2 2 1 ： 公共语言运行时。公共语言运行时在组件的开发及运行过程中，都扮演着 非常重要的角色。在组件运行过程中，运行时负责管理内存分配、启动或 删除线程和进程、实施安全性策略、同时满足当前组件对其它组件的需求。 在开发阶段，运行时的作用有些变化：与现今的c o m 相比，运行时的自 动化程度大为提高( 比如可自动执行内存管理) ，因而开发人员的工作变得 非常轻松。尤其是，映射功能将锐减开发人员将业务逻辑程序转化成可复 用组件的代码编写量。对编程语言而言，运行时这个概念并不新奇：实际 上每种编程语言都有自己的运行时。v i s u a lb a s i c 开发系统具有最为明显的 运行时( 名为v b r u n ) ，v i s u a lc 阡 跟v i s u a lf o x p r o 、j s c r i p t 、s m a l l t a l k 、 p e r l 、p y t h o n 和j a v a 一样有一个运行时，即m s v c r t 。n e t 框架的关键 6 硕士学位论文 m a s t e rst h e s i s 作用在于，它提供了一个跨编程语言的统一编程环境，这也是它能独树一 帜的根本原因。 统一的编程类。n e t 框架为开发人员提供了一个统一、面向对象、层次化、 可扩展的类库集( a p i ) 。现今，c + + 开发人员使用的是m i c r o s o f t 基类库，j a v a 开发人员使用的是w i n d o w s 基类库，而v i s u a lb a s i c 用户使用的又是v i s u a l b a s i ca p i 集。只是简单地一用，n e t 框架就统一了微软当i i 的各种不同 类框架。这样，开发人员无需学习多种框架就能顺利编程。远不止于此的 是，通过创建跨编程语言的公共a p i 集，n e t 框架可实现跨语言继承性、 错误处理功能和调试功能。实际上，从j s c r i p t 到c + + 的所有编程语言，都 是相互等同的，开发人员可以自由选择理想的编程语言。 活动服务器页面( a s p + ) 。a s p + 是使用n e t 框架提供的编程类库构建而成 的，它提供了w e b 应用程序模型，该模型由一组控件和一个基本结构组成。 有了它，w e b 应用程序的构建变得非常容易。开发人员可以直接使用a s p + 控件集，该控件集封装了公共的、用于超文本标识语言( n t m l ) 用户界面的 各种小器件( 诸如文本框、下拉菜单等等) 。实际上，这些控件运行在w e b 服务器上，它们将用户界面转换成h t m l 格式后再发送给浏览器。在服务 器上，控件负责将面向对象的编程模型提供给w e b 开发人员，这种编程模 型能提供面向对象编程技术的丰富功能。a s p + 还提供一些基本结构服务 ( 诸如会话状态管理和进程重启服务) ，这些服务大大减少了开发人员要编 写的代码量，并使应用程序的可靠性得到大幅度提高。a s p + 还允许开发人 员将软件作为一项服务来提供。通过使用a s p + w e b 服务功能，a s p + 开发 人员只需进行简单的业务逻辑编程，而由a s p + 基本结构负责通过简单对象 访问协议( s o a p ) 来提供服务。 文中的考试系统建立在n e t 运行环境之上，充分利用了n e t 运行环境的优点。 对系统的稳定性和优越性及其扩展性、延伸性都提供了保障。 7 硕士学位论文 m a s t e r s t l i e s i s 2 2s o a 架构 图2 1m i c r o s o f t n e tf r a m e w o r k 体系结构” s o a t l l 】【1 2 】【1 3 】【1 4 】【1 5 1 4 0 1 1 4 1 l 【4 2 l ( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，面向服务的体系结构或 面向服务架构) 是指为了解决在i n t e r n e t 环境下业务集成的需要，通过连接能完成 特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。s o a 是一个组件模型，它将应 用程序的不同功能单元( 称为服务) 通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系 起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操 作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用 的方式进行交互。 传统的w e b ( h 喇l h t t p ) 技术有效的解决了人与信息系统的交互和沟通问 题，极大的促进了b 2 c 模式的发展。w e b 服务( x m l s o a p w s d l ) 技术则是要有 效的解决信息系统之间的交互和沟通问题，促进b 2 b 厄a i c b 2 c 的发展。s o a ( 面 向服务的体系) 则是采用面向服务的商业建模技术和w e b 服务技术，实现系统之间 的松耦合，实现系统之问的整合与协同。w e b 服务和s o a 的本质思路在于使得信 息系统个体在能够沟通的基础上形成协同工作。 对于面向同步和异步应用的，基于请求响应模式的分布式计算来说，s o a 是 一场革命。一个应用程序的业务逻辑( b u s i n e s sl o g i c ) 或某些单独的功能被模块化 并作为服务呈现给消费者或客户端。这些服务的关键是他们的松耦合特性。例如， 服务的接口和实现相独立。应用开发人员或者系统集成者可以通过组合一个或多个 服务来构建应用，而无须理解服务的底层实现。举例来说，一个服务可以用n e t 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 或j 2 e e 来实现，而使用该服务的应用程序可以在不同的平台之上，使用的语言也 可以不同。 把s o a 架构的思想运用到考试系统的建构当中来，能够使得网络考试系统的 建设走上一个新的台阶，使得考试系统的资源共享和功能共享成为可能，从而达到 资源复用和模块复用，大大节省了人力和物力。 s o a 的概念并非什么新概念，s o a 不同于现有的分布式技术之处在于大多数 软件商接受它并有可以实现s o a 的平台或应用程序。s o a 伴随着无处不在的标准， 为企业的现有资产或投资带来了更好的重用性。s o a 能够在最新的和现有的应用之 上创建应用；s o a 能够使客户或服务消费者免于服务实现的改变所带来的影响； s o a 能够升级单个服务或服务消费者而无需重写整个应用，也无需保留已经不再适 用于新需求的现有系统。总而言之，s o a 以借助现有的应用来组合产生新服务的敏 捷方式，提供给企业更好的灵活性来构建应用程序和业务流程。图2 2 阐述了典型 的s o a 体系架构【1 1 1 1 4 2 1 。 图2 2 典型的s o a 架构胛2 9 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 3w e bs e r v i c e 技术 w e bs e r v i c e l l 2 l 【1 3 】【1 4 】【1 5 】【1 6 】【1 8 1 最基本的定义是：他们是允许在软件组件之间通信 和共享数据的一种新途径，是通过h t t p 调用远程过程调用( r e m o t ep r o d e d u r e c a l l s ，r p c ) 的一种方法。这个概念本身不是什么新概念，已经使用d c o m 、r m i 、 c o r b a 和e d i 这样的技术在网络协议上实现了很多次，不同的是：w e bs e r v i c e 使 用h t t p 和x m l 通信。 w e bs e r v i c e 是下一代分布式系统的核心，它具有如下特点【1 0 l ： 互操作性：任何的w e bs e r v i c e 都可以与其他w e bs e r v i c e 进行交互。由于 有了s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c 0 1 ) 这个所有主要供应商都支持的 新标准协议，因而避免了在c o r b a 、d c o m 和其他协议之间转换的麻烦。 还因为可以使用任何语言来编写w e bs e r v i c e ，因此开发者无需更改其开发 环境，就可生产和使用w e bs e r v i c e 。 普遍性：w e bs e r v i c e 使用h t t p 和x m l 进行通信。因此，任何支持这 些技术的设备都可以拥有和访问w 曲s e r v i c e 。 易于使用：w e bs e r v i c e 背后的概念易于理解，并且有来自m m 和微软这 样的供应商的免费工具箱能够让开发者快速创建和部署w e bs e r v i c e 。此 外，其中的某些工具箱还可以让己有的c o m 组件和j a v a b e a n 方便地成 为w e bs e r v i c e 。 行业支持：所有主要的供应商都支持s o a p 和周边w e bs e r v i c e 技术。例 如，微软的n e t 平台就基于w e bs e r v i c e ，因此用v i s u a lb a s i c 编写的组 件很容易作为w e bs e r v i c e 部署，并可以被i b mv i s u a l a g e 编写的w e b s e r v i c e 使用。 w e bs e r v i c e 克服了以前技术的些局限性，包括： 平台互操作性：w e bs e r v i c e 的客户为了使用服务不必以任何特定的平台为 基础，操作系统、程序设计语言、组件规范或语言框架这样的平台中是不 相关的。 专用协议：w e bs e r v i c e 使用标准h t t p 协议通行。同样，他们可以很容易 地通过防火墙，允许在i n t e r n e t 上任意位置的服务器之间通信。 重要的是理解，w e bs e r v i c e 不仅仅是单一规范。他们是由m i c r o s o f t 和m m 这 样的公司采纳的整套规范。w e bs e r v i c e 有以下主要标准、协议【2 8 】： s o a p 1 0 w e bs e r v i c e 通信的核心规范是s o a p ，委托简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c 0 1 ) 。s o a p 是用于使用x m l 在应用程序之间传递消息的一种协议。 w s d l w s d l ，w e b 服务描述语言，它是一种x m l 语法，为服务提供者提供了描述 构建在不同协议或编码方式之上的w e bs e r v i c e 请求基本格式的方法。w s d l 用来 描述一个w e bs e r v i c e 能做什么，它的位置在哪里，如何调用它等等。在假定以 s o a 删t t p m i m e 作为远程对象调用机制的情况下，w s d l 会发挥最大作用。 u d d i 注册描述了w