【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)管理的需要，根據(jù)以上情況和遼河油田的計算機應用現(xiàn)狀，亟待開發(fā)一套“鉆井生產(chǎn)管理與工程指導系統(tǒng)”。要求在計算機網(wǎng)絡環(huán)境下，以最原始的班報表為基礎，實現(xiàn)鉆井生產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)形成、查詢和統(tǒng)計，鉆井工程指導 ，井史的自動形成和各分公司生產(chǎn)情況統(tǒng)計、查詢等。 目前數(shù)據(jù)庫技術已經(jīng)成為計算機領域中最重要的技術之一，是軟件學科的一個獨立分支，隨著它的應用范圍的不斷擴大，不僅應用于事務處理，而且進一步應用到情報檢索、人工智能、專家系統(tǒng)、計算機輔助設計等。我國自從第一次人口普查使用了數(shù)據(jù)庫技術以來，隨著微機數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的推廣，數(shù)據(jù)庫應用逐漸普及。 70 年代后期之前，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)多是集中式的， 80年代中期，隨著計算機 網(wǎng)絡技術的發(fā)展與應用，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫技術與計算機網(wǎng)絡技術相結合的產(chǎn)物，是一個邏輯上統(tǒng)一、地域上分 布的數(shù)據(jù)集合，是計算機網(wǎng)絡環(huán)境中各個節(jié)點局部數(shù)據(jù)庫的邏輯集合，同時受分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的控制與管理。 選題意義 鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)是根據(jù)遼河油田具體的生產(chǎn)實踐需要，為了更好的進行石油的生產(chǎn)，提高石油生產(chǎn)管理的效率而提出的。其目標是將計算機技術應用到石油鉆井的生產(chǎn)管理中，使各種數(shù)據(jù)可以及時更新，方便對生產(chǎn)的監(jiān)控管理，以及對工程數(shù)鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 2 據(jù)的測算，實現(xiàn)對石油生產(chǎn)的數(shù)據(jù)準確，高效的管理。體現(xiàn)了石油大工業(yè)的科學發(fā)展，最大限度地優(yōu)化整合各種生產(chǎn)資源，節(jié)約石油生產(chǎn)成本，同時也可以避免人為造成的錯誤，對信息來源的正確性 做出保障。 論文的主要工作 本文主要介紹鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)的基本結構和設計思想。研究 Web Service 技術的開發(fā)與管理，并且要學習用于開發(fā)的 以及 SQL Server2020 數(shù)據(jù)庫管理技術，研究開發(fā)大型應用程序應該采用的體系結構。根據(jù)實際需要對鉆井生產(chǎn)信息，數(shù)據(jù)安全等進行管理，并要對工程數(shù)據(jù)進行計算的實際要求，進行詳細全面的需求分析以及功能分析。通過系統(tǒng)詳細完善的需求分析和功能分析，提出三層的 C/S體系結構設計模式，從總體上設計鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)。并對用戶界面進行設計，提出了相 應數(shù)據(jù)庫的設計原則，給出數(shù)據(jù)庫的設計樣例。本文最后在結論中總結了系統(tǒng)的特點以及優(yōu)勢，提出了進一步發(fā)展趨勢和不足之處。 大連理工大學碩士研究生學位論文 3 1 相關技術基礎 .NET 技術概述 .NET 是通過中間語言（ Intermediate Language ,IL）和通用語言運行環(huán)境（ Common Language Runtime ,CLR）方式解決跨語言類庫、跨硬件操作系統(tǒng)運行、變量邊界檢查、資源自動回收問題的軟件開發(fā)、運行平臺。在這個平臺上能夠更容易地建立網(wǎng)絡應用程序、網(wǎng)絡服務、窗口應用程序以 及主控制臺應用程序。 .NET 的應用程序開發(fā)平臺主要包含三部分：程序語言（ Visual 、 C、 C++、JScript 等），類庫（ Class Library）與通用語言運行環(huán)境（ Common Language Runtime）如圖 所示。 建立在操作系統(tǒng)最上層的服務是管理運行代碼需求的通用語言運行環(huán)境（ Common Language Runtime ,CLR）這些代碼可以現(xiàn)代編程語言編寫。 CLR 提供了許多服務，這些服務有助于代碼開發(fā)和應用程序的開發(fā)，同時也將提高應用程序的可靠性。 .NET 筐架包括一套可被開發(fā)者用于任何編程語言的類庫，在此之上是許多應用程序模板，這些模板為開發(fā)網(wǎng)絡應用、窗口應用提供了高級組件和服務。下面就 .NET Framework 的相關組件做進一步介紹。 在沒有 .NET 之前，窗口環(huán)境必須為每一個應用程序準備它的執(zhí)行環(huán)境（ Runtime）。每一種語言都提供自己所需要的運行環(huán)境。在窗口環(huán)境下，操作系統(tǒng)或窗口的常用功能或服務會以 DLL 函數(shù)庫或 COM 組件的方式包裝，讓程序員來請求使用。 DLL或是 COM組類 庫 網(wǎng)站服務器應用程序 窗口應用程序 Windows Form Web Service Web UI XML/Networking/… Base Classes 通用語言運行環(huán)境（ CLR） 圖 .NET 應用程序開發(fā)平臺 Fig The application development platform of .NET C++ C JScript … Visual Studio .NET 鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 4 件一旦定義好而且發(fā)行了就不能變更。安裝不同應用程序所需的 DLL 或 COM組件版本可能不同，這樣就造成有的應用程序不能正常運行。這就是 DLL Hell。為了徹底解決這些問題，微軟所構造了 .NET 平臺，讓不同的語言所開發(fā)的應用程序在執(zhí)行時是一致的，不再區(qū)分 Visual Basic 或 C++,它們使用相同的執(zhí)行環(huán)境，即通用語言運行環(huán)境（ Common Language Runtime， CLR）。 通用語言（ Common Language）也就是無論使用哪一種語言（ C++、 C、 Visual Basic），在 .NET平臺上，最后都會編譯成相同的中間語言，最后再由 CLR 執(zhí)行它該做的事情。 CLR要做的其實就是 Runtime 該做的事情，只不過在 .NET 平臺上，程序執(zhí)行的控制更加嚴密，其實目的只有一個，就是讓程序能夠更穩(wěn)定地執(zhí)行（不會出現(xiàn)類似“這個應用程序執(zhí)行無效”等字樣）。 通用語言運行環(huán)境是 .NET 平臺的核心，它的作用類似 Java 虛擬機（ Java Virtual Machine ,JVM） ,讓不同的語言彼此之間更能合作無間是其目的之一。它希望不同的語言都能依照通用語言規(guī)范（ Common Language Specification）來開發(fā)，這樣編譯器便能產(chǎn)生相同的中間語言，不同語言所構件的組件就能輕易地使用彼此的資源。通用語言運行環(huán)境提供了以下的好處： (1) 跨語言的集成。 (2) 自動內(nèi)存管理（ garbage collection）。 (3) 跨語言的異常處理（ exception handing）。 (4) 加強程序執(zhí)行的穩(wěn)定性。 (5) 簡化安裝，支持版本管理，避免 DLL Hell。 (6) 提高效率，二次以上的執(zhí)行只需編譯一次。 .NET 是一個完全面向?qū)ο蟮膽贸绦蜷_發(fā)環(huán)境， .NET Framework 的類庫 (Class Library)就是提供已經(jīng)撰寫好的類 庫供程序設計員使用 [1]。 .NET Framework 類庫主要包含了 Web Service、 I/O 處理、 GUI 圖形界面處理、 XML 以及與執(zhí)行相關的管理等等。 是 .NET 中的數(shù)據(jù)庫存取組件，它是一種基于標準的程序設計模型，可用來創(chuàng)建分布式應用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。從實際應用來看， 是一個類庫，在 .NET Frameworkd 的 Syetem Data 命名空間中定義這些類 —— 這些類表示到數(shù)據(jù)庫的連接、數(shù)據(jù)庫中的表，和表中所包含的數(shù)據(jù)類型。 提供對 Microsoft SQL Server 等數(shù)據(jù)源以及通過 OLE DB 和 XLM 公開的數(shù)據(jù)源的一致訪問。數(shù)據(jù)共享用戶應用程序可以使用 來連接到這些數(shù)據(jù)源，并能檢索、操作和更新數(shù)據(jù) [2]。 有效地從數(shù)據(jù)操作中將數(shù)據(jù)訪問分解為多個可以單獨使用或前后使用的不連續(xù)組件。 包含用于連接到數(shù)據(jù)庫、執(zhí)行命令和檢索結果的 .NET 數(shù)據(jù)提供程序。大連理工大學碩士研究生學位論文 5 可以直接處理檢索到的結果，或?qū)⑵浞湃? DataSet 對象中，以便與來自多個源的數(shù)據(jù)或在層之間進行遠程的數(shù)據(jù)組合在一起，以特殊的方式向用戶公開。 DataSet 對象可以獨立于 .NET 數(shù)據(jù)提供程序使用，以管理應用程序本地的數(shù)據(jù)或源自XML 的數(shù)據(jù)。 以前，數(shù)據(jù)處理主要依賴于基于連接的雙層模型。當數(shù)據(jù)處理越來越多地使用多層結構時，數(shù)據(jù)訪問在向斷開方式轉(zhuǎn)換，以便為應用程序提供更佳的可伸縮性。 借用 XML 的力量來提供對數(shù)據(jù)的斷開式訪問。 和 .NET 筐架中的 XML 類集中于DataSet 對象， XML 是 DataSet 所采用的存儲和傳輸格式。無論 DataSet 是文件還是 XML流，它都可以使用來自 XML 源的數(shù)據(jù)來進行填充。在運行期間，組件之間需要 交換DataSet 中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以 XML的形式從一個組件傳送到另一個組件，由接收數(shù)據(jù)的組件將文件重新“還原”為 DataSet 形式。 DataSet 和 .NET 數(shù)據(jù)提供程序，如圖 所示。 DataSet 可以實現(xiàn)獨立于任何數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)訪問。因此，它可用于多種不同的數(shù)據(jù)源，用于 XML 數(shù)據(jù)，或用于管理應用程序本地的數(shù)據(jù)。 DataSet 包含一個或多個 DataTable 對象的集合，每個 DataTable 都可以用于表示自于某個數(shù)據(jù)庫表或視圖的Connection 事務 Command 參數(shù) Data Reader Data Adapter 刪除命令 插入命令 查詢命令 更新命令 .NET 數(shù)據(jù)提供程序 Dataset 數(shù)據(jù)表集合 數(shù)據(jù)行集 合 數(shù)據(jù)列集合 數(shù)據(jù)關系集合 數(shù)據(jù)聯(lián)系集合 應 用 程 序 數(shù)據(jù)庫 圖 結構體系圖 Fig The architecture of XML 鉆井生產(chǎn)管理及工程指導系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 6 數(shù)據(jù)，而每個 DataTable 對象又有一個 DataRow(數(shù)據(jù)行 )集和 DataColumn（數(shù)據(jù)列）集以及主鍵、外鍵、約束和有關 DataTable 對象中數(shù)據(jù)的關系信息組成 DataSet 駐留在內(nèi)存中，且不與原數(shù)據(jù)庫連接 [3]。 .NET Framework 中最大的特點包含：面向?qū)ο蟪绦蛟O計，簡單的應用程序部署，自動資源管理，數(shù)據(jù)類別檢查，跨平臺，新的安全模式， JIT 即時編譯。 (1) 面向?qū)ο蟪绦蛟O計 在 .NET 中， Everything is Object 從變量、系統(tǒng)服務，一直到程序設計語言，都完全具備對象的特性。如 Visual 就是完全面向?qū)ο笳Z言，所有面向?qū)ο笤O計語言應該具備的功能有：封裝（ Encapuslation）、多態(tài)（ polymorphisim）、繼承（ Inheritance），是 Visual 可以完全支持的。 (2) 簡單的應用程序部署 以往應用程序的發(fā)布，光是注冊（ Registry）動作就非常困擾程序員，也給用戶帶來諸多不便。當要安裝一個 .NET 程序時，只需復制 /粘貼（ copy/paste）就可以了。 凡是 DLL、 網(wǎng)頁（ .aspx）或是 Web Services 組件 （ .asmx） ,全部是以復制 /粘貼的方式發(fā)布，而且在復制之后，不需任何注冊程序就可以執(zhí)行使用了。 每個應用程序都是默認使用本身目錄（ /bin）下的組件，所以若該程序執(zhí)行時需要其他組件，它會在本身的目錄下開始尋找，因此每個應用程序間就不會互相干擾，不會出現(xiàn) DLL Hell 的問題。 (3) 跨平臺 雖然有不同的軟硬件平臺（如軟件平臺有 Windows9 Windows9 Windows2020等，硬件平臺有 x8 Alpha 等），但是通過通用語言運行環(huán)境（ Common Language Runtime）就可以 達到跨平臺的功能。 (4) 自動資源管理 通用語言運行環(huán)境不但提供跨平臺的功能，還監(jiān)控程序運行時的資源使用狀況，并能自動地釋放不再使用的資源，即所謂的資源回收（ garbage collector）。 (5) 數(shù)據(jù)類別檢查 在程序執(zhí)行之前， .NET Framwork 會檢查所有的對象或是變量的數(shù)據(jù)類型在傳遞與接收時是否一致。并且在調(diào)用時，程序只能進入預先定義好的函數(shù)（ function）。 (6) 新的安全模式 一般使用者在瀏覽網(wǎng)頁 (WebPage)、接收電子郵件 (Email)、讀取新聞（ News）時，可能會 無意中執(zhí)行一些從網(wǎng)絡上下載的 Clientside Scripts(例如網(wǎng)頁中的Visual Basic Script、 Java Applet 等等 )，或是讀取電子郵件中的附加文件（ The 大連理工大學碩士研究生學位論文 7 atta