【正文】 術(shù)的興起，對C/S結(jié)構(gòu)的一種變化和改進。主要利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術(shù)，結(jié)合多種Script語言，JSP語言，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。 在B/S體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，用戶通過瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器對瀏覽器的請求進行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。而其余如數(shù)據(jù)請求、加工、結(jié)果返回以及動態(tài)網(wǎng)頁生成、對數(shù)據(jù)庫的訪問和應(yīng)用程序的執(zhí)行等工作全部由Web Server完成。隨著Windows將瀏覽器技術(shù)植入操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)已成為當今應(yīng)用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。顯然B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序相對于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序是一個非常大的進步，B/S結(jié)構(gòu)的主要特點是分布性強、維護方便、開發(fā)簡單且共享性強、總體擁有成本低。 軟件開發(fā)及運行環(huán)境分 可選擇系統(tǒng)開發(fā)語言：JAVA、C語言、VB語言 可選擇系統(tǒng)開發(fā)工具： Microsoft SQL Server ，JSP，Access，ASP 可選擇系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境： Window XP，Window 2000 可選擇系統(tǒng)運行環(huán)境： Window XP，Window 2000 本系統(tǒng)采用JSP+Tomcat[1]+ Microsoft SQL Server2008 市場需求分析現(xiàn)在從實際使用情況來看，國內(nèi)外研制開發(fā)的這些軟件系統(tǒng)在實用性上仍不盡如人意。一方面原因是作為一個很復(fù)雜的系統(tǒng)，排課要想面面俱到是一件很困難的事；另一方面每個學(xué)校由于其各自的特殊性，自動排課軟件很難普遍使用，特別是在排課的過程中一個很小的變動，會引起全部排課情況的大調(diào)整，這意味著全校課程大變動。所以，現(xiàn)在的排課系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)所要排課的學(xué)校的實際情況來進行設(shè)計，才能滿足不同的需要。 可行性分析 技術(shù)可行性設(shè)計一個實驗室排課系統(tǒng)，僅需要一臺普通計算機即可，對機器本身沒有太高的要求，一般當前學(xué)校或個人PC機就可以滿足要求。對于軟件技術(shù)要求，數(shù)據(jù)庫可以有很多選擇，如Microsoft Office Access、Oracle、SQL Server等，都可以用于數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建。對于排課系統(tǒng)中最困難的排課算法問題，現(xiàn)今有許多的算法可以借鑒，如貪婪算法[2]、遺傳算法、專家系統(tǒng)算法、模擬退火算法等。對于程序設(shè)計語言的選擇，選擇JAVA、C、VB語言來編寫排課算法都可以。本系統(tǒng)采用JAVA語言來進行編寫，Java是一種跨平臺，適合于分布式計算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z言。具體來說，它具有如下特性：簡單性、面向?qū)ο蟆⒎植际?、解釋型、可靠、安全、平臺無關(guān)、可移植、高性能、多線程、動態(tài)性等。下面我們將重點介紹Java[3]語言的面向?qū)ο蟆⑵脚_無關(guān)、分布式、多線程、可靠和安全等特性。特點一：面向?qū)ο? 面向?qū)ο笃鋵嵤乾F(xiàn)實世界模型的自然延伸?，F(xiàn)實世界中任何實體都可以看作是對象。對象之間通過消息相互作用。另外，現(xiàn)實世界中任何實體都可歸屬于某類事物，任何對象都是某一類事物的實例。如果說傳統(tǒng)的過程式編程語言是以過程為中心以算法為驅(qū)動的話，面向?qū)ο蟮木幊陶Z言則是以對象為中心以消息為驅(qū)動。用公式表示，過程式編程語言為：程序=算法+數(shù)據(jù)；面向?qū)ο缶幊陶Z言為：程序=對象+消息。所有面向?qū)ο缶幊陶Z言都支持三個概念：封裝、多態(tài)性和繼承，Java也不例外?，F(xiàn)實世界中的對象均有屬性和行為，映射到計算機程序上，屬性則表示對象的數(shù)據(jù)，行為表示對象的方法（其作用是處理數(shù)據(jù)或同外界交互）。所謂封裝，就是用一個自主式框架把對象的數(shù)據(jù)和方法聯(lián)在一起形成一個整體?？梢哉f，對象是支持封裝的手段，是封裝的基本單位。Java語言的封裝性較強，因為Java無全程變量，無主函數(shù)，在Java中絕大部分成員是對象，只有簡單的數(shù)字類型、字符類型和布爾類型除外。而對于這些類型，Java也提供了相應(yīng)的對象類型以便與其他對象交互操作。 多態(tài)性就是多種表現(xiàn)形式，具體來說，可以用“一個對外接口，多個內(nèi)在實現(xiàn)方法”表示。舉一個例子，計算機中的堆?？梢源鎯Ω鞣N格式的數(shù)據(jù)，包括整型，浮點或字符。不管存儲的是何種數(shù)據(jù)，堆棧的算法實現(xiàn)是一樣的。針對不同的數(shù)據(jù)類型，編程人員不必手工選擇，只需使用統(tǒng)一接口名，系統(tǒng)可自動選擇。運算符重載（operatoroverload）一直被認為是一種優(yōu)秀的多態(tài)機制體現(xiàn)，但由于考慮到它會使程序變得難以理解，所以Java最后還是把它取消了。 繼承是指一個對象直接使用另一對象的屬性和方法。事實上，我們遇到的很多實體都有繼承的含義。例如，若把汽車看成一個實體，它可以分成多個子實體，如：卡車、公共汽車等。這些子實體都具有汽車的特性，因此，汽車是它們的“父親”，而這些子實體則是汽車的“孩子”。Java提供給用戶一系列類（class），Java的類有層次結(jié)構(gòu)，子類可以繼承父類的屬性和方法。與另外一些面向?qū)ο缶幊陶Z言不同，Java只支持單一繼承。特點二：平臺無關(guān)性 Java是平臺無關(guān)的語言是指用Java寫的應(yīng)用程序不用修改就可在不同的軟硬件平臺上運行。平臺無關(guān)有兩種：源代碼級和目標代碼級。C和C++具有一定程度的源代碼級平臺無關(guān)，表明用C或C++寫的應(yīng)用程序不用修改只需重新編譯就可以在不同平臺上運行。Java主要靠Java虛擬機（JVM）在目標碼級實現(xiàn)平臺無關(guān)性。JVM是一種抽象機器，它附著在具體操作系統(tǒng)之上，本身具有一套虛機器指令，并有自己的棧、寄存器組等。但JVM通常是在軟件上而不是在硬件上實現(xiàn)。（目前，SUN系統(tǒng)公司已經(jīng)設(shè)計實現(xiàn)了Java芯片，主要使用在網(wǎng)絡(luò)計算機NC上。另外，Java芯片的出現(xiàn)也會使Java更容易嵌入到家用電器中。）JVM是Java平臺無關(guān)的基礎(chǔ)，在JVM上，有一個Java解釋器用來解釋Java編譯器編譯后的程序。Java編程人員在編寫完軟件后，通過Java編譯器將Java源程序編譯為JVM的字節(jié)代碼。任何一臺機器只要配備了Java解釋器，就可以運行這個程序，而不管這種字節(jié)碼是在何種平臺上生成的（過程如圖1所示）。另外，Java采用的是基于IEEE標準的數(shù)據(jù)類型。通過JVM保證數(shù)據(jù)類型的一致性，也確保了Java的平臺無關(guān)性。 Java的平臺無關(guān)性具有深遠意義。首先，它使得編程人員所夢寐以求的事情（開發(fā)一次軟件在任意平臺上運行）變成事實，這將大大加快和促進軟件產(chǎn)品的開發(fā)。其次Java的平臺無關(guān)性正好迎合了“網(wǎng)絡(luò)計算機”思想。如果大量常用的應(yīng)用軟件（如字處理軟件等）都用Java重新編寫，并且放在某個Internet服務(wù)器上，那么具有NC的用戶將不需要占用大量空間安裝軟件，他們只需要一個Java解釋器，每當需要使用某種應(yīng)用軟件時，下載該軟件的字節(jié)代碼即可，運行結(jié)果也可以發(fā)回服務(wù)器。目前，已有數(shù)家公司開始使用這種新型的計算模式構(gòu)筑自己的企業(yè)信息系統(tǒng)。特點三：分步式 分布式包括數(shù)據(jù)分布和操作分布。數(shù)據(jù)分布是指數(shù)據(jù)可以分散在網(wǎng)絡(luò)的不同主機上，操作分布是指把一個計算分散在不同主機上處理。 Java支持WWW客戶機/服務(wù)器計算模式，因此，它支持這兩種分布性。對于前者，Java提供了一個叫作URL的對象，利用這個對象，你可以打開并訪問具有相同URL地址上的對象，訪問方式與訪問本地文件系統(tǒng)相同。對于后者，Java的applet小程序可以從服務(wù)器下載到客戶端，即部分計算在客戶端進行，提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。 Java提供了一整套網(wǎng)絡(luò)類庫[4]，開發(fā)人員可以利用類庫進行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計，方便得實現(xiàn)Java的分布式特性。特點四：可靠性和安全性 Java最初設(shè)計目的是應(yīng)用于電子類消費產(chǎn)品，因此要求較高的可靠性。Java雖然源于C++，但它消除了許多C++不可靠因素，可以防止許多編程錯誤。首先，Java是強類型的語言，要求顯式的方法聲明，這保證了編譯器可以發(fā)現(xiàn)方法調(diào)用錯誤，保證程序更加可靠；其次，Java不支持指針，這杜絕了內(nèi)存的非法訪問；第三，Java的自動單元收集防止了內(nèi)存丟失等動態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致的問題；第四，Java解釋器運行時實施檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)組和字符串訪問的越界，最后，Java提供了異常處理機制，程序員可以把一組錯誤代碼放在一個地方，這樣可以簡化錯誤處理任務(wù)便于恢復(fù)。 由于Java主要用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)，因此對安全性有較高的要求。如果沒有安全保證，用戶從網(wǎng)絡(luò)下載程序執(zhí)行就非常危險。Java通過自己的安全機制防止了病毒程序的產(chǎn)生和下載程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的威脅破壞。當Java字節(jié)碼進入解釋器時，首先必須經(jīng)過字節(jié)碼校驗器的檢查，然后，Java解釋器將決定程序中類的內(nèi)存布局，隨后，類裝載器負責把來自網(wǎng)絡(luò)的類裝載到單獨的內(nèi)存區(qū)域，避免應(yīng)用程序之間相互干擾破壞。最后，客戶端用戶還可以限制從網(wǎng)絡(luò)上裝載的類只能訪問某些文件系統(tǒng)。上述幾種機制結(jié)合起來，使得Java成為安全的編程語言。特點五：多線程 線程是操作系統(tǒng)的一種新概念，它又被稱作輕量進程，是比傳統(tǒng)進程更小的可并發(fā)執(zhí)行的單位。C和C++采用單線程體系結(jié)構(gòu)，而Java卻提供了多線程支持。Java在兩方面支持多線程。一方面，Java環(huán)境本身就是多線程的。若干個系統(tǒng)線程運行負責必要的無用單元回收，系統(tǒng)維護等系統(tǒng)級操作；另一方面，Java語言內(nèi)置多線程控制，可以大大簡化多線程應(yīng)用程序開發(fā)。Java提供了一個類Thread，由它負責啟動運行，終止線程，并可檢查線程狀態(tài)。Java的線程還包括一組同步原語。這些原語負責對線程實行并發(fā)控制。利用Java的多線程編程接口，開發(fā)人員可以方便得寫出支持多線程的應(yīng)用程序，提高程序執(zhí)行效率。必須注意地是，Java的多線程支持在一定程度上受運行時支持平臺的限制。例如，如果操作系統(tǒng)本身不支持多線程，Java的多線程特性可能就表現(xiàn)不出來。 Microsoft SQL Server 2008[5] 提供了不斷擴展的數(shù)據(jù)庫，其中包含了優(yōu)化性能、向上擴展個別服務(wù)器及向外擴展極大型數(shù)據(jù)庫所需的工具和功能。重大的新功能是使用資源調(diào)控器取得資源分配的控制權(quán)；使用 Performance Studio 針對企業(yè)中的 SQL Server 2008 實例進行故障排除、微調(diào)和監(jiān)視；在 SQL Server Analysis Services [6]中使用擴展性和性能增強功能來建立高性能的分析解決方案；使用 SQL Server Reporting Services 中重新經(jīng)過工程處理的報表引擎，充分利用其即時的報表處理和更好的性能；在 SQL Server Integration Services 中使用可擴展的查找任務(wù)來提升抽取、轉(zhuǎn)換和加載 (ETL) 的性能； 經(jīng)濟可行性在高等院校中，培養(yǎng)學(xué)生的主要途徑是教學(xué)。在教學(xué)活動中，有一系列管理工作。其中，教學(xué)計劃的實施是一個重要環(huán)節(jié)。每學(xué)期管理人員都要整理教學(xué)計劃，根據(jù)教學(xué)計劃下達教學(xué)任務(wù)書，然后根據(jù)教學(xué)任務(wù)書編排課程表。在這些教學(xué)調(diào)度工作中，既有大量繁瑣的數(shù)據(jù)整理工作，更有嚴謹思維的腦力勞動。此外，還要填寫大量的表格。因此工作非常繁重。加之教學(xué)的改革，招生人數(shù)的增加及教室設(shè)備的不足，不但增加了工作的難度，而且要求管理工作更加快速、準確。為此，人們自然希望用先進的管理手段完成這些工作。隨著計算機技術(shù)的普及，辦公室自動化的先進管理手段被引進到教學(xué)調(diào)度工作中。計算機排課與人工排課有一定區(qū)別。人的思維可以是收斂的，也可以是發(fā)散的。因而排課表時非常靈活，隨機性很強，沒有嚴格的工作步驟，隨情況而變，覺得怎么合理怎么做。但計算機就不同，它并不具備人的大腦那樣的發(fā)散思維能力。它的“大腦”里的一切信息都是由“數(shù)據(jù)”組成。每步工作是由人把人的思維抽象成計算機的語言，通過程序進行控制。所以用計算機進行排課最大的要領(lǐng)就是要掌握系統(tǒng)軟件的設(shè)計思想，各種數(shù)據(jù)間的關(guān)系及工作先后順序等，就是要掌握各種課程的要求如何通過數(shù)據(jù)傳輸給計算機，讓它領(lǐng)會人的意圖，達到預(yù)期的目的。分析了這些因素后，我們認為有必要通過計算機開發(fā)排課系統(tǒng)，來滿足現(xiàn)今實驗室排課的問題。這樣，能為學(xué)校節(jié)省大量的人力物力，帶來很多便利。 操作可行性本系統(tǒng)靈活方便，快捷迅速，適應(yīng)處理多項數(shù)據(jù)。采用友好、直觀的視窗界面，鼠標、鍵盤兩種操作方式任意選擇，方便快捷。界面統(tǒng)一規(guī)范，提示信息功能完整，稍一接觸就可以上手進行所有操作。本系統(tǒng)純?yōu)閭€人設(shè)計，在開發(fā)過程中沒有涉及合同、責任、版權(quán)等與國家相關(guān)法律規(guī)定相抵觸的方面。因此，本系統(tǒng)在法律上是可行的。第3章 概要設(shè)計概要設(shè)計的目的是通過本系統(tǒng)軟件，能幫助人事管理人員利用計算機，快速方便的對所屬公司的信息管理，近行維護、輸入、輸出、查找的所需操作，使散亂的人事數(shù)據(jù)能夠具體化，直觀化、合理化。概要設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)需求分析得到的物理模型確定一個合理的軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，作為系統(tǒng)的詳細設(shè)計的基礎(chǔ)和準備。具體內(nèi)容見以下幾方面： 系統(tǒng)運行總體流程根據(jù)功能的不同可以將本系統(tǒng)劃分為三個主模塊，九個子模塊： 實驗室排課系統(tǒng)用戶登錄子系統(tǒng)學(xué)生選課子系統(tǒng)排課管理子系統(tǒng)學(xué)生教師查詢課程信息查詢課程管理員選課和退課課表查詢選課確認進入排課系統(tǒng)操作對象：學(xué)生、教師、管理員。用戶登錄子系統(tǒng)功能：用戶登錄時，首先要選擇自己登錄的類型，才能實現(xiàn)自己所需求的服務(wù)功能。即用不同身份登錄系統(tǒng)會擁有不同的權(quán)限。用戶登錄操作流程：首先用戶應(yīng)先輸入賬號（學(xué)號、教師號、管理員號）和密碼，再選擇登錄的類型，如果相應(yīng)的賬號和密碼正確，則順利進入系統(tǒng)，如果賬號或密碼不正確，則提示用戶登錄失敗。、學(xué)生選課子系統(tǒng)操作對象：學(xué)生。學(xué)生選課子系統(tǒng)功能：學(xué)生可以查詢課表、查詢課程詳細信息（課程，教師）、選課和退課等操作。學(xué)生選課操作流程：學(xué)生登錄驗證成功后，進入學(xué)生選課子系統(tǒng)，點擊相應(yīng)的課程號就可以直接選課。如果輸入課程號或教師號，可以進行可選課程查詢，同時，自己的選課表會顯示出來，在選課版面還可以進行密碼修改，退出系統(tǒng)。除此之外，學(xué)生還可以進入課表查詢、課程查詢和選課查詢版面進行相應(yīng)操作。、排課管理子系統(tǒng)操作對象：管理員。課程管理子系統(tǒng)功能：管理員可以進入排課系統(tǒng)，還可以進行課表查詢、課程查詢、選課查詢，但不具有學(xué)生擁有的選課功能。管理員操作流程：管理員登錄驗證成功，進入系統(tǒng)，即可以進行