（机械设计及理论专业论文）基于j2ee平台构建分布式多层电力设备管理系统.pdf

华中辞拔大学硕士学攘论文 一 g 摘饔 瑰代龛啦的信感化 岿动傀 网络佗使褥传统的c i s 结构的信息繁理系统不 攥隧适应企弛的需要 涿文绪台新会市f 龟 jt i q l 硒蚕托我系开寝的 新会市变电 t 区设备管壤系统 的开发 讨论骈究了祭j jj 2 e e 平台建立b s 缩稀构m 1 s 系 统的设计藕安袋方法 论文蓠毙撮密了零漠蔷蛰联系统掰需餮游分匆式甜 蒜缩稳 然餍分褥黯魄了 羔释羔癸憋分露式结翰窥蔫或瀵蘩 结裔实际憾嚣缝避 g 较 逡繇j 2 e e 哥台莠 照凑定赢弱辍务器袋躅b e a w e b l o g i c7 0 然纛瓣系统秘蕊 拳臻搀逡 了疆诤 镑旗浚涎熬个聚统麓凌戆横嫒 汝跨亵绞建瓣舞浚 交互稳 誊系继褥穰犁戳及对攘 个系筑翡u m l 邃骥 零系统爱三麓瓣分枣式结捻 列客户爱 孛瓣爨靼数摄攫 鬃 中崩簇又分为w e b 旋麓秘e j b 袋 联隧本系缝主要楚结台掰漫谴爨缎嚣交 趸侮襄结搀揆受寒安璃w e b 疲翅维传瓤e 转缨盼 f 戎w e b 斑f 珏缀 波砖以段实 现分褥唾 黄巍提蹬m v c 模型 然z 嚣结食系绫r 没餐浮缘部分j j 能的 典规米分 掰m v c 中鑫部分的设计以及实现 在e j b e t t f t 的设汁以及实现分叛郏分 荫 先 给接磁论t 慕娩凝诤过程t p 艇钕掇蚋秘b 设强淤式 这媳模式对 r 德精系统f 1 0 犍能懋关燕要 然舞在这些模式攒导 f 绦食u m l 分别分析葶 讨论了t 州层t p l k 务逻辑鼷 差要出s e s s i o nb e a n 缀成 和毅嬲存储屡 1 i 璎l e n t i t yb e a n 绷成 的设诗瓤实现 最恁粒系统的 发过树巾 j 经验和心褥j j i i 以总结 井对年 篾披术 的发展翁爨 窜出了展赣 本论文始终紧密缭台安践 方丽 洋细地分析讨论了j 2 e e 下行f 淀 分 布式系统的乖萼学谂径 舅 方结台实舔系统的实现育力造论证了这楚科学疗法鹩 祷效链 这彼褥本文瓯育铰高扮瑶论蘩硪 又育铰成功辩实筏意义 x 盈 荚键游 j 2 嚣节蹩i 莓 倦惠餐理系黔 良至 j i i 7 4 华中科技大学颁士学位论文 a b s l r a c t 沁t e n d e n c y t h a t e n t e r p r i s e s m a r i a 辨m e r i t d e v e l o p e d t ob ei n f o r m a t i v e a u t o m o t i v ea n dn e t w o r k b a s e dm a k et h em a n a g e m e n ti n f o r m a l i o ns y s t e mb a s e do n t r a d i t i o n a ls t r u c t u r ec a n tb ef i tf o rt h er e q u i r eo ft h ee n t e r p r i s e s a n yn l o r e t h e x i n h u ic i t ye e c t r i cp o w e rb u r e a uc o n s i g n so u rd e p a r t m e n tt od e v e l o pt h e x i n h u i c i t yp o w e rw o r ka r e a d e v i c e m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m c o m b i n i n g t h e d e v e l o p m e n to ft h es y s t e m t h i st h e s i sd i s c u s s e sa n dr e s e a r c h e st h e d e s i g n a n d i m p l e m e n tm e t h o d so f b ss t r u c t u r em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nj 2 e e p l a t t b r m f h et h e s i sf i r s t g i v e s t h ed i s t r i b u t e dc a l c u l a t i o ns t r u c t u r eo ft h ed e v i c e m a n a g e m e n ts y s t e m a n dt h e na n a l y z e sa n dc o n t r a s t st h et h r e em a i n l yc r i t e r i o no r m o d e lo fd i s t r i b u t e ds t r u c t u r e r e l y i n go nt h ep r a c t i c a lc o m p l e x i o n a f t e rc o m p a r i n g t h e ma tl a s ts e l e c t st h ej 2 e ep l a t f o r ma n di t sw e ba p p l i c a t i o ns e r v e ra d o p t sb e a w e b l o g i c 7 0 a n dt h e nl td e s i g n st h es y s t e m ss t r u c t u r ea saw h o l e w h i c hi n c l u d e s d e s i g n i n g t h ew h o l es y s t e m sf u n c t i o nm o d u l ea n dd e s i g n i n gm o d e la l t e r n a t i o n s t r u c t u r ei n s i d et h es y s t e ma n du s i n gu m lt om o d e lf o rw h o l es y s t e m t h es y s t e mi s ad i s t r i b u t e ds t r u c t u r eo ft h r e et i e r s w h i c hi n d i c a t ec l i e n tt i e ra n dm i d d l et i e ra n d d a t a b a s et i e r t h em i d d l et i e ri s s p l i tt ow e ba p p l i c a t i o nt i e ra n de j bt i e r s ot h e m a i n l yw o r ki sd e s i g n i n ga n di m p l e m e n t i n gt h ew e ba p p l i c a t i o nm o d u l ea n de j b m o d u l e d u r i n gt h ep r o c e s so fd e s i g n i n ga n di m p l e m e n t a t i o nt h ew e ba p p l i c a t i o n f i r s t g i v e st h em v cm o d e ia n dt h e nc o m b i n i n gt h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ed e v i c e g r a d i n gf n n c t i o na n a l y z e st h et h e o r yo fe v e r yd e p a r t m e n t s i m p l e m e n t a t i o n i u r i n g t h ep r o c e s so f d e s i g n i n ga n di m p l e m e n t i n gt h ee j bm o d u l e f i r s td i s c u s s e st h ee j b d e s i g np a t t e r n s w h i c ha r er e l i e d b y t h ew h o l e d e v e l o p i n gp r o c e s s a n d t h e n c o m b i n i n g t h eu m l a n a l y z e st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h eb u s i n e s sl o g i ct i e r a n dt h ed a t as t o r a g et i e r t h e ya l lb e l o n gt ot h em i d d l et i e ra n dt h ef o r m e rm a i n l yi s m a k eu po fs e s s i o nb e a na n dt h el a t e rm a i n l yi sm a k eu po f e n t i t yb e a n a t1 8 s l 娃 c o n c l u d e st h ee x p e r i e n c ea n dl e a r n i n gd u r i n gt h es y s t e md e v e l o p i n ga n d p r o s p e c tt h e j 2 e et e c h n i c i u e sd e v e l o p m e n t 1 弧et h e s i sc o m b i n e st h ep r a c t i c ea l lt h et i m e o n es i d e i ta n a l y z e st h es c i e n t i f i c w a yo fb u i l d i n gd i s t r i b u t e ds y s t e mb a s e do nj 2 e ep l a t f o r md e t a i l e d l y o nt h eo t h e r s i d e j tc o m b i n e st h e i m p l e m e n t a t i o n o ft h em i st od e m o n s t r a t et h e v a l i d i t y o f s c i e n t i f i cw a y t h u sm a k et h ep a p e rn o to n l yh a st h e o r yb a s eb u ta l s oh a ss u c c e s s f u l p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e k e yw o r d s j 2 e e j a v a r mp l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n u m l u n i f i e dm o d e l i n g l a n g u a g e m i s m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m m v c m o d e l v i e w c o n t r 0 1 e j b i n t e r p r i s ej a v a b e a n s 华中科技大学硕士学位论文 1绪论 在现代企业中 企业的信息化已经占有非常重要的地位 基本上每个企 眦都有 1 己的信息管理系统 如图1 1 所示 如何把i n t e r n e t i n t r a n e t 和e x t r a n e t 结合起来为 厂商 客户 供应商和合作伙伴提供服务 把小同的平台 数据和应用无缝地集成起 来 是目前企业面l 临的主要挑战 1 图1 1 企业的计算环境 1 1 分布式多屡结构 1 11 分布式对象计算 分佰对象技术源于7 0 年代 早期的研究主要集小于分前i 式操作系统 进入8 0 年 代以来 随着面向对象理论的同渐成熟和面向对象技术的迅速发展 尤其是采川呵向 对象规范设计和开发的大型软件系统的成功应用 人们对面向对象技术逐渐山争论和 观望发展到承认和应用 分们测象计算d o c d i s t r i b u t e d o b j e c t c a l c u l a t e 可以看作0 0 o b j e c t o r i e n t e d 技术向异构分都计算平台和客户朋艮务器环境的扩展和应用 它是一个可以存在于网络 中任何地方的独立实体 一个客户调用一个分布式对象与创建该对象所用的程序语苦 和编译器无关 即分布式对象是独立于平台的 客户无需知道被调用的对象的何霄或 者其所在的操作系统 它可以驻留木机 也 j 以九 台物理化胃很远的机器i 1 2 1 华中科技大学硕士学位论文 由于分布式对象拥有足够的信息和处理能力 它知道如何与其他对象进行交互束 完成既定的功能 所以一个完整的分布式系统由相互协作的多个分布式对象构成 每 一个对象完成一部分既定的子功能 对象之m 通过发们消息来进行通信 为了完成某 项功能 它可以跨越单机和网络在整个系统中迁移 而且该过程对用户和应用透明 分巾 式对象具有面向对象语言中对象的全部特征 封装性 继承性和多态性 这 就保证了在d o c 环境中进行软件丌发具有o o 技本的所有优势 包括先期成采的继 承性 模块性 软件可维护性 丌发周期短等 1 1 2 多层结构计算模式的演变 2 0 界9 0 年代以来 随着计算机网络技术的发展和成熟 特别是i n t e n e t 的普及 将应用扩展到局域网 广域网甚至i n t e n e t 上已经成为用户的普遍需求 分伟式计算成 为新的热点 另一方面 随着应用的拓展和系统规模的扩大 计算机软件的复杂度i 王 在不断的增加 软件系统结构在软件设计和丌发过程中所起的作用电越来越重要 多 层体系结构也越柬越受到人们的重视 软仆应川结构经历了从i 丫 层应川到蚺从c s 结 构以及现在倡导的多层结构的演变 1 1c s c l e n t s e r v e r 结构模型 早期的软件产品对于网络应用和分析j 式应用 需要将应用分成两个部分 客 o 端 和数据服务器端 从而形成两层的c s 结构 结构模型如图所示 l 图1 2c s 结构模犁 在传统的两层结构模式中 客户机与数据库服务器通过数据库桥a p i 直接通信 这螳数据库桥a p i 中的典型代表就是o d b c o p e nd a t a b a s e c o n n e c t i v i t y l 和 j d b c j a v ad a t ab a s ec o n n e c t i v i t y i j g 统c s 纳构 1 1 客户层足表现层和介 逻辑 层的结合 而服务器则在逻辑上属于数据层 c s 结构的缺点有 安装成本高 因为数据库驱动程序必须在每台客户机安装和设置 数据库驱动程序升级的成本高 数据库的变更成本高 企业逻辑的改变代价高 在c s 结构i f 他i k 逻辑是存客户器巾实现的 川此 一 一 一 鲁鲁 一 务 一 服 一 姑 一 数 丁 粜 峰j哮 一 一 一 华中科技大学硕士学位论文 j 目 企业逻辑的变更意味着重新修改原代码和重新编译和安装 数据库的连接成本高 因为每一个客户器都要负责维持一个到数据库服务器的 连接 即使当某一客户端不与数据库通信时 该连接也不能被释放 2 l 三层结构计算模式 为了解决两层结构中存在的问题以及满足i n t e r n e t i n t r a n e t 的兴起对于企 i k 运作方 式的转变的需要 人们提 了3 层结构模型 帆 诬的二层结构汁算模式如图f 4 l i 一l 望坐订一一1 麟 l 一 二 j 醐库服务器 艘j 1 一一 一 l 一 j 请求辆聚 一 一 l 图1 3 三层结构计算模式 在互层结构中 客户层只提供用户界面 它根据用户的操作凋用相应的 f k 务逻辑 永远不会氲接访问后台数据库 也称为表现层 业务逻辑是心用系统的关键所订 它 负责处理所有的用户请求 并且把处理结果返回给表现层 数据库服务器层提供数据 库支持 维护数据 构建于三层结构上的应用系统 必须提供三个层次的服务 1 用户服务 包括提供信息和功能 保护用户界而的一致性和完整忡 它提供 一个可视化的接口 用来表示信息和收集数摒 它确保 i k 务服务能够提供所需协i p 务 处理能力 并且使用与应用系统紧密的结合起来 以处 哩各项q p 务 2 业务服务 它是联系用户服务和数掘服务的桥梁 它影响用户的请求 执i j 肚 种业务规则 为具体应用提供事务处理 安伞挖制以及满足小同数量的客 j 的i i i j r 而进行性能调整等 3 数据服务 包括数据的定义 维护 访问和更新 以及管理并响应业务服务的 数据请求 多层结构主要有以下的优点i l 安装费用低廉 因为在客户端只需要刚络浏览器或应j h 软件 数据库的变更成本低 企业逻辑的变更成本低 只修改服务器端的程序而不用对客户做f t 何修改 有效的资源共享和重用 资源共享利用了客户大部分时间都是在做与资源无天 的事情的事实 所以商业逻辑层组t 0 i 必何次都建 妒和释放连接 丽足町以将 资源汇集起来 为不同的用户请求最用 每一层可独立变化而不影响其它层 华中科技大学硕士学位论文 3 n t e r n e t i n t r a n e t 下的分布式多层结构计算模式 该模式是对三层结构的扩展 其结构模型如图1 4 1 5 1 数据库访问 器i 图1 4i n t e r n e t i n t r a n e tf 的分前j 式多层结构计算模式 如 果客户端采用图形用户界面 则在客户端应用程序和应用服务器之问可采用标 准的分布计算协议 而应用程序服务器和数据库服务器n j j 的访问可采用标准数 i 库访 问协议 如果客户端采用浏览器的话 则在浏览器和应用服务器之间还要增加一层w e b 服 务器 w e b 服务器的主要功能是接受浏览器的请求 且将应川服务器的结果返川给浏 览器 浏览器和w e b 服务器之间的通信 1 要采川1 1 1 1 p 汕 议 i l w e b 服务器干 成川 程序之间的通信也可咀采用分布计算协议 使两种结构可以最大限度地统一 起来 1 2 电力企业m l s 系统概述 电力行业的计算机管理起步较早 在2 0i 业纪8 0 年代初 电力行业就谯财务 人 事档案及电费等管理业务中引入微机 弓 发了 场车l 当热烈的微机热潮 似址 川i l 期微机本身对信息处理能力的局限性 当时的应月j 仅限于档案的存储与汇总 简单的 统计和制表 是一种单项业务处理软件 不久 电力m i s 进入了一个崭新的发展阶段 其主要特征是基于局域 9 形成了集 中式 丰机 终端 和客户 服务器等计算机模式 而且功能办扩充到了包含牛产管理 办公管理 计量 安全等电力企业管理的各个方而 是一个综合的管理信息系统 并 涌现出了一批标志性成果 这一阶段的电力m i s 可谢称为第二代电力m i s 筇二代电 力m i s 不仅提高了工作效率 而且使计算机技术丌始从管理的事务处理层深透到了 划和控制层 随着计算机技术的飞速发展和电力企业的1 i 断改革 新代 b 力m 1 si i i 花 现 1 新一代电力m i s 的特征 华中科技大学硕士学位论文 新一代电力m 1 s 是伴随着i n t e r n e t 的发展而很快发展起来的 其中还包含着多媒 体等许多新的技术 出于新一代电力m 1 s 产生时洲不长 还不太成熟 目前还不能看 到它的全貌 但是我们可以描述它的摧本特彳l i i 7 j 完全基于i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 是一个真i f 的开放系统 关键信息能充分共享 这罩指的共享是指基于广域网的 是跨地域的 电力市场模拟与分析 电力营销及企业的预决策在新一代电力m i s 巾i i 据币要地 位 应用软件是完全流程化的 可控的和规范的 而n 大量地应用多媒体技术 基于图形的地理信息系统技术将和用电 配电 线路等紧密结合 电量的采集 统计和收费实现全程自动化 和电子商务接轨 通过互联网进行电力营销 2 1 新一代电力m i s 系统的结构特点 传统的m i s 将应用软件 包括应用程序和数据 和支撑环境混合在一起 瓦相 交叉 各种因素互相牵制 一处修改 即会引发整个系统的变动 可维护f t i 通用 阼 较差 丌发周期漫长而生命周期短暂 新 代电力m i s 具有如下特点1 8 i 1 总体框架为三层结构 系统平台 应用甲台和应用软件l i 体 每一 层都仃符 1 扪 剥独立的功能 层次分明 邻层之问的接f l 遵 f 围际标玳 界而清晰 简捷n r 靠 便于工程化玎发 其丌发环境标准 丌发周期短 便于维护和升级 2 应用软件主体呈模块式结构 每 模块禽纰功能密切l l l 哭的 系统用l 模块 住 同一模块的不同子系统和模块之问有较高频度的十 j i 凋j i j 似足模块和模j 火之n j 保持 相对独立 相互调用的频度相对较低 具有以f 优点 备模块可独立开发 开发一块 运行一块 互不牵连 便于一个企业m i s 按需 分期分批实旋 提高m i s 的效益 任何一个模块 子系统和模块的修改 不影响其他模块 予系统和模块的功能 更不会因为一处修改而影响全局 冈此具有良好的可察竹和可维护悱 有效地 延长了系统的生命周期 将频繁的相互调用控制在同一模块内 降低了整个系统的调用流茕 t r 平l j r 提 高系统整体的响应速度 3 框架式的总体结构和模块式的软件结构 既观范又灵活 具有良好的通川性 华中科技大学硕士学位论文 1 3 课题来源及本论文主要工作 1 课题来源 目标和意义 电力食帅的信息具有地域分散忡 数抓庞杂性 处理实州性的特点 广尔省新会 n 川j 力一t 2 业局为了迎接现代企业在未来所i 百j 黼的挑战 为了完成食业小厂 竹理 运 营的信息化 与华中科技大学机械科学与工程学院合作 发了 新会n f 电力局箍j i n t e m e t i n t r a n e t 的信息管理系统 新会市电力工业局下属单位分布比较分散 局木部 建有高效快速企业网 建设了从局本部到农电所的广域网 骨于线路均铺设的是光纤 山于企 毗计算机网络仍然处于不断完善时期 项同要求系统应具备较强的适应能力羊 演化能力 要求不论在怎样的环境下均能健壮地运行 并且能够随着网络软 硬水 i 的增强和经营管理水平的提高 平稳地从集中数据库方式向分椎式数据库方式 以及 从独立的应用程序向适应i n t e m e t i n t r a n e t 环境的方式演化 原来的变电工区设备管理系统采用c s 结构丌发 前台采用v b v i s u a lb a i s c 编 鼍 界面并实现业务逻辑去访问后台的数据库 直接进i 数据库的存取操作 这利一系统虽 然在初期很快能建立起应用 但随着整个系统的需求越来越复杂 这种结构的缺点就 越明显 1 首先 自丁程序之削的关联性很强 程序某处的改动i j 能会影响到其他模块的改 动 程序极难维护 2 其次由于每台客户端都必须为一个胖客户机 小但安装费用高 雨i 每次l 1 5 动 都必须改动每台客户端的安装程序 非常麻烦 3 再次单一一台主机在系统稳定性和安全性方而存在极大隐患 而目神i f p 务高峰阶 段系统效率会极低 j 2 e e 树立了一个广泛而通用的标准 人人简化了应用丌发和移植过程 提 南了 丌发效率 而且可以最大限度的利用企业原有的信息系统投资 所以基j 1 2 e e 甲台 丌发本m i s 系统是一种非常好的选择 因此本项目就是在j 2 e e 的基础上 以w e b l o g i c 7 0 为服务器 丌发了系统的w e b 层组件和商业层的e j b 组件 充分利用j a v a 的技术优势 建立起一套高效 i f 移植 性强 伸缩性能好等具有诸多优点的现代化企q k 管理软件 h 为花j 2 e e r 台 为 构建现代化电力m i s 系统作出一定的探索 2 本课题研究中的末要 j 作 1 课题调研 需求分析和系统文档 多次到客户单位与客户进行沟通 经过了食 i k 软 硬件系统环境 现况和 l p 务的啁 6 华中科技大学硕士学位论文 研 进行了用户需求分析和系统模型设计与优化 并且对系统原型的设计进 rr 多次 修改 并编制了详细的文档 2 1 没计变电工区设备管理系统的功能模块 变电工区设备众多 线路复杂 每个变电站又各自具有众多的设备 需要把这些 复杂线路中的设备的管理信息进行全面的收集 整理 然后在调研的基础 j 根据用 户的需求设计系统的功能以及架构 共设计了l 犬模块 分别为基本信息倚理部分 榆修管理 试验管理 继电保护 运行管理 权限管理以及帮助系统 每个人模块又 细化为各自予模块 很多子模块q 功能还需要细分为更小的 模块 整个系统功能设 计明确细致 可操作性以及方便性都很好 3 对各功能模块进行u m l 建模 本系统是基于j 2 e e 规范来进行构建 而u m l 是面向列象设计的一 把利器 般 u m l 都是与传统的c o r b a c o m m o no 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 规范结合来 进行丌发的比较多 但是把u m l 与j 2 e e 结合来进行系统厅发无疑是一种新鲜 具宵 众多优 的尝试 经过反复的研究以及与客户的沟通 为系统的每一个f 模块都i 羊细 的蹦u m l 束建模 每一个功能都爆茕的从小1 1 i l j h 丽f i ju m l 罔来建模 4 设计并实现变电工区设备管理系统w e b 层组件 w e b 层组件主要负责显示查询内容以及完成客户的操作 包括s e r v l e t j s p j a v a s e r v e rp a g e a p p l e t 以及传统的h t m l c s s 以及j a v a s c r i p t 虽然整个系统都足 笔者自己来丌发 但作者仍然把自己分成不刷的角色 来严格的按照m v c 摸 剥系 统进行丌发 其中包括j s p 和s e r v l e t 逻辑的实现和页面美术的没计 都是这样实现的 系统内容显示和逻辑操作t 分好的分离 具有i 分好的可维 j 性和伸缩性 j i 儿为 m v c 模式在j 2 e e 规范中的发展作出了实践上的探讨 s 设计并实现中间层的所有e j b 组件 e j b 层负责逻辑的包装以及与数据库的交 是整个系统 t 最为重要的 5 分 笔 者自己独立丌发了接个中佃j 层的e j b 组件 存f 研究系统u m l 结构图和e j b 设计 模式的基础上 先设计e j b 的接口类 然后去实现它们 在丌发完以后并只负责编 写 部署x m l 文件 并且把这些e j b 类打包 跟w e b 层的组件一起测试 以完档的实现 系统需要的功能 并且使它们具有良好的性能 佰1 调试系统 完成w e b 组件和e j b 组件的部署以后 对整个系统进行调试 纠i 11 系统小隐减的 错误和漏洞 使系统健壮 稳定地运行并具有良好的性能 一 7 华中科技大学硕士学位论文 t 2 2 确定系统的分布式体系结构 2 1 企业的分布式计算结构 新会的变电工区各站比较分散 分布在不同的地方 而站晕的设备更是数最庞火 整个管理系统原来采用c s 结构 基于绪论部分提h j 的这种结构对本系统所卡勾成儿个 性能瓶颈 改为采用b s b r o w s e r s e r v e r 结构的分伽式多层结构计算模式 整个系统 的分布式结构如图2 1 本系统的第一层采用浏览器 以上这些操作者通过测览器的界面向w e b 提交服务 请求 第二层的w e b 服务器专门用来进行请求 f i 的逻辑处理 向第三层的商 i k 层e j b 服务器发送请求 商业层丰要包装与数据库交易的逻辑 将请求的数据返叫给w e b 层 w e b 组件处理后转换成h t m l 返回浏览者所需要的结果 显示在第一层的浏览 器界面一l 从而达到远程操作的目的 结构图如图2l 所示 采用这样的架构改进了 传统c l i e n t s e r v e r 结构的缺点 除降低了客户端程序逻辑的复杂度 更减轻了后端数 据库存取的负载 也平衡了整个网络流量 本系统主要操作人员主要有四种 一般人员 系统管理员 技术专责和变f 乜i i 区 生侄 各种操作人员都有自己的相应权限 一般人员 只是普通的浏览人员 他的1 要权限就足查询某些设箭状况 技术专责 主要是负责设备检修 试验 维护等的技术人员 他们的权限i j 以有填写检修完成情况 制定大小修计划 填写试验报告等有关技术的f 作 等 t 区毫任 他们毛要负责有关检修 试验计划的审核以及关j 设备运行状况 的统计审核等工作 他们权限可以有设备评级审核 大小修计划工 审核等 系统管理员 他们的主要工作是维护整个变f b 上区设备m i s 系统的运 j 他 们可以给用户分配操作权限 以及当有的用户出现误操作时 但义没囱权限 修改恢复 所以把信息反馈给管理员 管理员负责修i f 这些操作 管理员还 负责整理整个系统用户的反馈意见 然后反馈给系统丌发维护人员 以及f l 修改系统的漏洞和错误 华中科技大学硕士学位论文 外捆 用电仓业 远稃j j 肯局j l i l 务器 数据库 图2 1 本系统的多层分析j 式结构模删 2 2 三种分布式体系结构 如上所示的企业分柿式多层结构需要由应用服务器柬支持 服务器提供了n j j i j 的 运行环境 使得中间层组件可以部署 f 提供t l f l i j f f l 服务 但是 该分前 式体系 构需 要描绘出应用服务器与组件间的良好接 j 以便j j f 发人 j j 编写呵移植组件术部署在 9 幂里 卤 华中科技大学硕士学位论文 一 目 一 服务器端 从而快速开发性能良好稳定的分钚式应用系统 这就需要根据具体情况选 择合适的分布式体系结构 各种结构中具有代表性的是c o r b a 标准和j 2 e e 结构利 d n a d i s t r i b u t e di n t e r n e t a p p l i c a t i o n a r c h i t e c t u r e 结构 2 2 1 c o r b a 规范 c o r b a 是o m o o b j e c t m a n a g e m e n t t 3 r o u p s f l t 2 r 提 l 的公用对象请求代理程序结 构的技术规范 是支持异构结构的分布式框架 它可以使服务器真诈实现高速度 高 稳定性处理大量用户的访问 使各厂商使用不同的语言 操作系统和硬什 1 发 i 柬的 应用系统具有可重用性 可移植性和互操作r l c o r b a 的系统结构如图所示 9 fc o r b a r 具 图2 2c o r b a 的系统结构图 c o r b a 上的服务用i d l i n t e r f a c e d e f i n i t i o nl a n g u a g e 描述 i d l 将被映射为某种 程序设计语言如c 和j a v a 并且分成两部分 存客户端叫i d ls t u b 桩 神 服务 器方叫i d l s k e l e t o n 框架 两者可以采用 1 l q 的讯f j 服务器办和i 框架的j i l l li 编 写对象实现 而客户端要访问服务器对象上的方法 则要通过客户桩 双方义要通过 o r b o b j e c t r e q u e s t b r o k e r 对象请求代理 总线通信 j 2 2 2w in d o w sd n a 对象模型 w i n d o w sd n a 由w i n d o w sn t 中的巾川件服务进化而束 包括集群服务 w e b 组件服务以及丌发和管理工具 w i n d o w sd n a 的核心是c o m c o m p o n e n to b j e c t m o d e l w i n d o w s d n a 的表示层除了客户端程序也可以包括a s p a c i t i v es e r v e rp a g e 等的 w e b 程序 它们均使用微软动态目录服务器定位中间层组件 使用d c o m d i s t r i b u t e d c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l 对其他组件进行方法调用 消息同样可以通过m s m q c o m 事件和其他组件技术进行异步发送 商j l k 层包括商j i p 逻辑平 数据逻辑 它们包龠庀 华中科技大学硕士学位论文 c o m 组件中 c o m 组件可以用任何的c o m i 吾言书写 所有对c o m t l f l 的调用 都被运行时的c o m 截获 由它委派给各个组件 这使得运行时的c o m 有机会执行 一些中间操作 例如事务 安全和对象生命周期管理 图2 3w i n d o w sd n a 刈象模型 2 2 3 j 2 e e 对象模型 j 2 e e 平台被设计用于向j f 发企 l k 级的多j 未j 越川程序挺供服务器端年i l 客 4 4 l 端的 支持 如图2 4 展示了一个典型的j 2 e e 环境的对象模型i f 1 1 表示层 j 2 e e 应用可以是基于w e b 的 也可以是0 i 基rw e b 的 在 个基于w e b 的j 2 e e i 匈 用中 用户的浏览器在客户层中运行 并从 个w e b 服务器f 卜j 载w e bj 的静 态h t m l 页面或由j s p 或s e r v l e t s 牛成的动态h 7 f m l 页而 在木系统巾 客户机层 是基于w e b 的 操作的界面基本上在浏览器中运行 它从中间层的w e b 层中f 载请 求的j s p s e r v e t 生成的页面以及a p p l e t 来组成操作的页而 2 中问层 中i i n j 层主要包括两层 在w e b 层巾通过w e b 容器支持弈 机服务 仃莉l k 展 f i 通 过e j b 容器向商业逻辑组件提供各种服务 1 州止 q 的组什l 耍协同工作和解决商 i k 华中科技大学硕士学位论文 目 逻辑 w e b 层通过w e b 容器为客户机服务 芒要使用j s p 和s e r v l e t 与客户端交互 通过调用e j b 处理的逻辑事务结果产生用户界而表示 商业层中e j b 容器向商 l k 逻辑 组件提供了分布式计算的所有服务 作为解决或满足商业需求的逻辑业务代 i j 5 d j 运行 在中问层的e j b 组件来执行 3 企业信息系统层 本层运行企业信息系统软件 包括企 k 基础设施系统 如企业资源计划 e r p 大型机事务处理 m a i nf r a m et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g 数据库系统及其它遗斟信怠系 统 图2 4j 2 e e 对象模型 2 3 确定系统的分布式体系结构 三种分布式结构各有所长 对用户柬说 需要根据具体的实际情况束选择合适的 分布式结构 但j 2 e e 在构建分布式m i s 系统方而更显示池强大的优越惟 j 述的变 电工区管理系统最终选择j 2 e e 平台 并日 考虑了一些实际 嗣素 这些要求比较通仑 采用j 2 e e 架构 1 系统要求将商业逻辑组件与外界i n t e r n e t 隔离 本系统构成商务逻辑的一些标准和数掂 足l i 力局极为承要的划广 允i l e 1 人访 1 2 华中科技大学硕士学位论文 问这些原始数据和目标代码会对系统产生极火的危害和潜在的不稳定因素 i 叫此 卜 分需要将商务逻辑置于一套安全防火墙厉而 通常称为无戒备区 在这种情况下 e j b 技术允许将有价值的商务逻辑隔离到无戒备 以i j i 司时表 示层代码可以访问到无戒备区内的e j b 服务器 图2 5 摘述了这种分布式解决方案 一卅 通用叻火j 黯 w e b 层表一i 逻辑 火j 骺 2 5 防火墙内部的商业逻辑组什 l f i 业逻辑 2 1 需要访问具备事务处理功能的数据源 本工区设备管理系统对数据一致性要求很高 要求对数据源的访问是事务化的 并且在不同的数据源间数掘完整性也能得到保b f 例如在备品出库的时候 既要汇录 备品的出库记录 又要调整库存量 无论何时数搀 库更新产牛错误时 整个q f 务都麻 该被取消 若采用j 2 e e 平台来开发 可以利朋j 2 e e 应用服务器的功能来实现 例如 b e aw e b l o g i c 的e j b 容器可以支持多个并发的事务 程序丌发员不必处珊复杂的分 布式事务 可以选择在e j b 代码中通过编程进行市务划分或者 e j b 容器根j i 声i l jf i 动执行事务划分 大大简化了商业逻辑的丌发过程 f 3 1 本体系结构有标准化 轻量化 组t i 化的需馁 对于一个成功的系统来说 其中一个关键问题是实现 f 台 销售商承l 应川服务器 设备问的相互独立 符合工业标准的e j b 组什体系结构有助于实现这些目标 这样 符合e j b 规范的e j b 组件就可以发们到各利t 类型的应用服务器上使 j 尽管这 li 标 尚未完全实现 但它已成为 个公认的战略发腱力向 从j 面 j t j i 看 利川 j i j 能优j 标准化的特性更方便 更迅速 但从长远看标准化具有最大的好处 还应当考虑剑越 来越多的可选工具和e j b 标准的优化实现手段 这些都是无法从本地管理对象榧架f l 获得的 一个组件化的系统有利于开发人员将更多的注意力集中在与业务化榭关的活 动一e c o r b a 作为一个跨平台的系统 具有平台无关性等特点 但也确 英给丌发者 带来许多不便 程序员在开发时不仅要熟悉他使用的语高环境 还要熟悉1 1 1 语 i o r b 接口库等内容 显得丌发过程过r 繁琐和沉重 4 需要多个服务来满足系统的吞吐量和有效t e 需求 查选釜笪毽丕绫要塞蛰尘吐丕叫堑堡堑 荭篮回吐丝堡占坦全坦 塑丕缍 世韭 华中科技大学硕士学位论文 不是每个人都需要不i 日j 断运行 因此在不增加外发和标准化难度的前提f 实现系统 的性能的伸缩性 主要有两个方面 数据库缓冲 大多数j 2 e e 产品生产商都支持结果集缓冲 有些生产商也通过实体b e a n s 实现数 据对象缓冲 一个实体b e a n s 是在内存中对数据库值的复制 作为一个数据库的自然 缓冲来提供服务 应用程序丌发者并不对缓冲a p l 编程 冈为缓冲是1 1 lj 2 e e 容器门 动执行的 w i n d o w s d n a 体系结构为应用程序提供了f 1 动结果集缓冲服务 但w i n d o w s d n a 并不包括对数据对象缓冲的支持 也小支持分嘶i 式共享对象缓冲 这人人削弱了 w i n d o w sd n a 部署能力的可伸缩性 负载平衡比较 j 2 e e 甲台规范使得中 日j 件生产商实现很多负载均衡方案 j 2 e e 绢件容器f l 动负 载平衡服务 而不需要编写程序源代码 现在大部分厂商都实现了多种负载 f 衡的策 略 所以可以在提供了多种高扩展性特点的厂商解决方案中进行选择 w i n d o w sd n a 包括用负载均衡策略在w e b 服务器f a l l 播i p 地址 称为网络负载 均衡 微软目前尚未提供将来自表示层的请求阿接导向商 i k 层的负载均衡技术 2 4 选择系统的应用服务器 本系统的应用服务器选择了b e aw e b l o g i cs e r v e r 它支持企业级的 多层次的和 完全分卉i 式的w e b 应用 作为j f 发和使嗣 1 a v a 电 于商务应j j 市场上的领导糈和事实 上的工业标准 b e a w e b l o g i cs e r v e r 得到了q k 界的广泛认可 卡要功能包括i 维护和管理各种客户机 包括w e b 浏览器 a p p l e t 和应用客户机 f i 1 逻辑成 用和业务规则 支持w e b l o g i cs e r v e r 的软件集群技术 其f i 这些w e b l o g i cs e r v e r 州以运行w e b 应用和e j b 服务 确保了服务器的w 靠 e l 扩展性和商性能 提供必要的应用服务 用于建立可靠的 可扩展的以及基于w e b 的府刚 完全实现了j 2 e e 的各种最新的协议 华中科技大学硕士学位论文 3 基于j 2 e e 平台的系统总体设计 3 1 系统功能设计 本变电工区设备管理系统主要由七部分组成 除了第一部分基本信息部分是其他 各部分公用的 各部分的操作都需要提取基本信息管理部分的信息以外 各部分功能 都比较独立 但各部分功能自己内部的操作都有 定的关联性 如操作的先后关系 整个系统的基本构架如图 锦牌管坪 斟 穗舰 蒹喜獭 开动管理 停l 啪殚 f小任i i 划 榆黼理 淼 i榆修定顺 1 榆悻觇范 继电保护 l 试噙竹理 系统维护 帮助系统 继傈定值通知中 继保试验撒竹 站瞥押 问隔符坪 权雕分刚 权1 5 仃务 i 州措竹j 图3 1 变电 1 区没备竹j q 系统功能模块罔 市 t 处刑 目争 1 7 舢h 二录 t 个i h 肺i t 争向 奠伞川j k 安伞返ij 惋 基本信息管理 该模块是对变r 乜l 区设备的壤本公共的信息的管理 在该模块小 1 5 埭凉垛味嫌渌 川川洲讯惭 豁怒淼蹴鬻裟獭淼器燃一 装黧麒器搋黧 傣 行 爱 i 硎 一 一 一 一 事单单乍划请 鼢鼢 n n 川仲 撤蛳 黜粼淼 嚣 觚 凰籼 华中科技大学硕士学位论文 可以管理各个设备共同的资产卡片属性 或者是各自所具有的属性 另外也可以 对设备的出库入库情况进行管理和查询 检修管理 设备投入