【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)開發(fā)過程要使用的 .NET中 和 技術(shù)進行了介紹。 三層架構(gòu)的優(yōu)勢和特點 川谷信息管理系統(tǒng)采取的是 .NET 三層架構(gòu)模式，接下來文章將詳細介紹三層架構(gòu)軟件的優(yōu)勢和特點 ,系統(tǒng)采取 .NET 三層架構(gòu)開發(fā)的優(yōu)勢。 三層架構(gòu)軟件的優(yōu)勢 三層應(yīng)用結(jié)構(gòu)要求層與層之間必須有明確的接口定義，從而保證多層之間可以協(xié)作完成應(yīng)用任務(wù)。業(yè)務(wù)層作為表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)層的中間服務(wù)器，必須保證所有的業(yè)務(wù)邏輯被正確處理。三層結(jié)構(gòu)軟件具有以下優(yōu)點： (1) 表示和功能相分離 將功能行為與其可視表示相分離的重要性體現(xiàn)在兩個方面。首先，可以很容易 地在經(jīng)過測試的與功能相隔離的狀態(tài)下修改可視表示。其次，通過這種分離，客戶機只需要執(zhí)行描述任務(wù)和向服務(wù)器發(fā)出請求，不需要很強的硬件處理能力。 (2) 開發(fā)過程的有限并存 單層應(yīng)用系統(tǒng)幾乎沒有任何機會可以并行開發(fā)，而且多個開發(fā)團體有可能在開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的不同部分出現(xiàn)問題，因為各個團體之間的相互依賴過多，影響開發(fā)速度。兩層結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)在一定程度上改進了這種狀況，而采用三層體系結(jié)構(gòu)情況會好一點。首先，各層可以選擇各自最適合的開發(fā)語言。其次，隨著三層體系結(jié)構(gòu)普遍成為大型和健壯的模型，不同的編程團體彼此之間不必了解各自的 工作。 (3) 功能模塊的重用 由于應(yīng)用程序的關(guān)鍵部分被分開并使用明確定義的接口集成，因此這些部分可以供需要相同功能的其他應(yīng)用程序重用。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計試圖解決軟件重用問題，但是要求源代碼層次上的重用。提供了源代碼之后，當(dāng)接口定義不明確時，往往需要修改軟件。由于軟件會被輕易地修改，、所以沒有重視接 6 口設(shè)計問題。三層結(jié)構(gòu)軟件無論是采用 COM 組件軟件，還是構(gòu)建基于 CORBA或者 EJB 標(biāo)準(zhǔn)的中間件，在重用上已經(jīng)前進了很多。程序設(shè)計人員在接口設(shè)計上不須花費很大的氣力，同時必須考慮其他程序如何使用這些組件或中間件。 (4) 進行嚴(yán)密的安全管理 越關(guān)鍵的應(yīng)用，用戶的識別和存取權(quán)限設(shè)定越重要。在三層體系結(jié)構(gòu)中，識別用戶的機構(gòu)是按層來構(gòu)筑的，對應(yīng)用和數(shù)據(jù)的存取權(quán)限也可以按層進行設(shè)定。 例如，即使外部的入侵者突破了表現(xiàn)層的安全防線，若在業(yè)務(wù)層中備有另外的安全機構(gòu)，系統(tǒng)也可以阻止入侵者進入其他部分。 .NET 三層架構(gòu)和 J2EE 三層架構(gòu)的比較 在微軟推出 .NET 戰(zhàn)略的同時，世界另一個大的軟件公司 Sun 的 J2EE戰(zhàn)略與微軟的 .NET 戰(zhàn)略針鋒相對，兩者之間的技術(shù)有許多共同點，但也有很多區(qū)別，只有做對比研究才能讓我們更加全面 的掌握 .NET 的精髓。 圖 21 J2EE 架構(gòu)簡圖 7 圖 22 .NET 架構(gòu)簡圖 可以看到 .NET 與 J2EE 有很多的相似性，但是他們之間還是存在有很多的差別的，現(xiàn)在從幾個方面對他們做一個比較。 (1) 開發(fā)商中立性 二者之間的最大不同是 .NET 是一個產(chǎn)品， J2EE 是一個協(xié)議規(guī)范。所以各個獨立的開發(fā)商只是利用 J2EE 規(guī)范來架構(gòu)自己的平臺，所以就存在一個開發(fā)商產(chǎn)品的可移植性，這就是我們所討論的開發(fā)商中立性。 (2) 整體成熟性 與 .NET 平臺技術(shù)相當(dāng)?shù)?MTS 和 COM＋的出現(xiàn)比 J2EE 和 EJB 規(guī)范 的提出早了三年，所以了解 .NET平臺比 J2EE 平臺更成熟就不足為怪了。 NASDAQ 和 Dell就利用 .NET 技術(shù)建立了高度可靠性的網(wǎng)站，但是到目前為止還幾乎沒有哪個著名的網(wǎng)站使用了 J2EE 平臺。 (3) 互用性與網(wǎng)絡(luò)服務(wù) .NET 平臺是以 UDDI 和 SOAP 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的，這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了包括微軟、 IBM 和 Ariba 等在內(nèi)的一百多家公司的廣泛支持， sun 公司也是 UDDI 協(xié)會的會員并且認識到了 UDDI 標(biāo)準(zhǔn)的重要性，但是 sun 公司到目前為止沒有采取任何措施將任何一種 UDDI 標(biāo)準(zhǔn)合并到 J2EE 中，這包括最基本的 UDDI 標(biāo)準(zhǔn) —— SOAP協(xié)議，而 sun將重點主要集中在了 J2EE開發(fā)商與 CORBA（ Common Object Request Borkerage Architecture，公用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）開發(fā)商的互 8 用性上，它是基于 IIOP（ Inter InterObject Request Borkerage Protocol，Inter 互操作協(xié)議棧）的。 與 J2EE 相比 .NET 平臺有一個更加強大的技術(shù)中性的電子協(xié)作策略， UDDI 將比 IIOP 更有前途，因而從互用性和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的角度來看， .NET 將比 J2EE 更有前途。 (4) 可伸縮性 如果系統(tǒng)成本是一個重要的考慮事項，與 J2EE 相比 .NET 平臺有很大的優(yōu)勢，如果需要獲得相同的功能，需要花的費用 J2EE將是 .NET 平臺上所花費的5 到 10 倍。顯然在這方面 .NET 平臺比 J2EE 有更大的優(yōu)勢。 (5) 架構(gòu)支持 顯然當(dāng)建立一個大型的電子商務(wù)解決方案時，所有人都希望在已經(jīng)完整定義的結(jié)果測試成功的電子商務(wù)架構(gòu)基礎(chǔ)上創(chuàng)建解決方案，沒有人希望從頭做起。 .NET 平臺包括一個 Commerce Server 電子商務(wù)架構(gòu)，而在 J2EE空間內(nèi)沒有與之相當(dāng)?shù)拈_發(fā)商架構(gòu)，所以利用 J2EE 則必須從頭創(chuàng)建新的電子商務(wù)解決方案。 (6) 客戶端設(shè)備獨立性 我們現(xiàn)在再來討論一下客戶端設(shè)備獨立性的問題，由于 J2EE 負責(zé)根據(jù)客戶端設(shè)備的能力決定傳輸何種代碼的是表示層的程序員，而在 .NET 中則是 的控件，所以我們可以利用 .NET 編寫與可視控件交互的獨立設(shè)備的代碼。 這樣以來 .NET 平臺將是程序員的開發(fā)、測試和維護更加容易而且也更加便宜。 技術(shù)研究 下文簡要介紹了系統(tǒng)實現(xiàn)中使用到的 技術(shù)以及它的特點。 是 Microsoft 推出的 ASP 的下一代版本，然而 又并非從 自然演化而來，在許多方面， 與 ASP 有著本質(zhì)的不同。 完全基于模塊與組件，具有更好的可擴展性與可定制性，數(shù)據(jù)處理方面更是引入了許多新技術(shù)，正是這些具有革新意義的新特性，讓 遠遠超越了 ASP，同時也提供給 WEB 開發(fā)人員更好的靈活性，有效縮短了 9 WEB 應(yīng)用程序的開發(fā)周期。如今， 已逐漸成為 WEB 應(yīng)用開發(fā)的主流工具。 的特點 針對它在 WEB 應(yīng)用的表示層的特點進行論述。 的最大特點之一就是提供了功能強大的 Web Form，它具有四個特點，在下文一一討論。 (1) Web Form 把基于 Visual Basic 的表單的高生產(chǎn)性的優(yōu)點帶到了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)中來。 Web Form 支持傳統(tǒng)的將 HTML 內(nèi)容與腳本代碼混合的ASP 語法。 (2) Web Form 控件負責(zé)生成用戶接口，典型情況是在 HTML 表單中。 是提供了一套映射傳統(tǒng)的 HTML 用戶接口小部件 (包括列表框，文本框和按鈕 )的 Web Form 控件和一套附加的更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)控件 (如日歷和廣告轉(zhuǎn)板 )。 (3) 考慮到網(wǎng) 絡(luò)是一種無狀態(tài)的聯(lián)接模型，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)人員所面臨的一個很復(fù)雜的問題是，他們要對用戶與基于網(wǎng)絡(luò)的接口的交互作用做出反應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)利用 的體系架構(gòu)提供了一套豐富的服務(wù)，以幫助開發(fā)人員建立交互式網(wǎng)頁。 (4) 頁面的代碼與內(nèi)容的分離使 網(wǎng)頁能動態(tài)地編譯到受控類中，從而提高性能。每個引入的 HTTP 請求都被傳遞到一個新的網(wǎng)頁實例，因此開發(fā)人員不需要關(guān)心代碼中的線程安全性。 技術(shù)研究 在系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，前臺需要與數(shù)據(jù)庫進行的交互是通過 技術(shù)實現(xiàn)的。下文對 技術(shù)做簡要介紹和進一步深入研究。 ADO. NET 是一個以 .NET Framework 為基礎(chǔ)的全新的數(shù)據(jù)操作模型。它是專門為 . 平臺上的數(shù)據(jù)存取操作而建置的。 ADO. NET 支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，提供程序化接口以便與 OLE DB 兼容的數(shù)據(jù)源溝通，應(yīng)用程序可以通過ADO. NET 連接到這些數(shù)據(jù)源并操作這些數(shù)據(jù)。 無論數(shù)據(jù)源是關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)、非關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫、文字數(shù)據(jù)，還是如 Microsoft 10 Excel 一樣的表格式數(shù)據(jù)等，都可以通過 ADO. NET 進行存取。但 ADO. NET并 不是微軟的 ADO 的下一版本， ADO. NET 提供以一種新的基于離散數(shù)據(jù)和XML 的數(shù)據(jù)操作方法。 (1) 離散數(shù)據(jù)操作方法 ADO. NET 從數(shù)據(jù)庫捕獲部分的數(shù)據(jù)集后，就切斷和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的連接。數(shù)據(jù)操作本身是在木機的數(shù)據(jù)集 (Dataset.)內(nèi)進行的，只有等需要時才更新到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。 (2) 集成 XML 支持 ADO. NET 和 XML 是緊密聯(lián)系在一起的， ADO. NET 使用 傳輸標(biāo)準(zhǔn)，這保證了只要是在 XML 解析器可以工作的任意平臺上，都可以接收和操作數(shù)據(jù)對象。 體 系結(jié)構(gòu) 對象模型是從 ADO 數(shù)據(jù)訪問模型演化而來的，因此 擁有一些與 ADO 相同的對象如 Connection 和 Command 對象，同時 還有新的對象如 Datasets, DataReader 等。 的體系結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。 圖 23 體系結(jié)構(gòu) 11 的設(shè)計思想是從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，并構(gòu)成一個存在于內(nèi)存中的數(shù)據(jù)庫。若要達到這個目標(biāo)就要對數(shù)據(jù)進行讀取以及構(gòu)造內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。 我們的目的是從數(shù)據(jù)操作中分解數(shù)據(jù)訪問。完成此任務(wù)的就是 的兩個核心的組件： Dataset 和 .NET Data Provider。 (1) Dataset Dataset 是一個于數(shù)據(jù)源無關(guān)的內(nèi)存數(shù)據(jù)表示方法，所以可以實現(xiàn)不同數(shù) 據(jù)源、 XMI 數(shù)據(jù)和管理應(yīng)用程序 (本地 )數(shù)據(jù)的表示。它可以同時操作多個不 同的數(shù)據(jù)源。 (2) .NET Data Provider 它實現(xiàn)了實現(xiàn)連接數(shù)據(jù)庫、執(zhí)行命令和檢索結(jié)果等操作，并直接處理檢索到的結(jié)果或?qū)⑵浞湃氲?DataSet 中，以便與來自多個源的數(shù)據(jù)或在層之間進行遠程處理的數(shù)據(jù)組合在一起。 .NET Data Provider 有四個核心的組件： Connection 對象 ：提供了對數(shù)據(jù)源的連接方法。 Command 對象 ：實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)訪問，修改，存儲過程調(diào)用，發(fā)送和接收參數(shù)信息等操作。 DataReader ：提供高效的數(shù)據(jù)流讀取。 DataAdapter ：提供 DataSet 對象和數(shù)據(jù)源之間的交互中間件。 12 第 3 章 系統(tǒng)需求分析與詳細設(shè)計 本章詳細闡述了川谷信息管理系統(tǒng)設(shè)備管理子系統(tǒng)的系統(tǒng)需求分析和詳細設(shè)計。其中詳細設(shè)計是從系統(tǒng)總體功能和各子模塊功能分別闡述的。系統(tǒng)分為三個子模塊，各個子模塊有多個子功能。 系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo) 本系統(tǒng)實現(xiàn)的目標(biāo)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程訪問和遠程控制、功能的統(tǒng)一管理和可擴充性和將來對智能客戶終端設(shè)備的支持。 (1) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程訪問和遠程控制 通過 Web 瀏覽器，用戶即可在辦公室的任何客戶端都可以連接到服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫訪問各種數(shù)據(jù)，看到數(shù)據(jù)變化圖表，對設(shè)備信息進行管理。這些都可以在辦公室的電腦中實現(xiàn)，或者利用筆記本電腦無線上網(wǎng)連接到系統(tǒng)服務(wù)器，進行各種相關(guān)操作。 (2) 功能的統(tǒng)一管理和可擴充性 所有的具體的設(shè)備管理功能都基于統(tǒng)一用戶權(quán)限來實現(xiàn)，使得系統(tǒng)可以通過增加配置來擴充各項管理功能。同時， 再開發(fā)人員也可以方便地將新開發(fā)的功能模塊與原有系統(tǒng)結(jié)合。 (3) 將來對智能客戶終端設(shè)備的支持（如智能門控系統(tǒng)） 利用微軟 .NET 平臺，用戶終端己經(jīng)不再限于個人電腦和筆記本電腦。在智能終端設(shè)備，如 PDA(掌上電腦 )、手機上，利用專門為 PDA、手機開發(fā)的小型客戶端程序，就可以通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)平臺，享受在普通電腦上所能夠獲得的所有服務(wù) 系統(tǒng)功能需求分析 系統(tǒng)使用 B/S 三層構(gòu)架。軟件和數(shù)據(jù)庫放在系統(tǒng)服務(wù)器端，對各種數(shù)據(jù)進行存儲、整理。在辦公室的客戶端微機上，能夠直接瀏覽到各種設(shè)備的實時數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的統(tǒng) 計信息。 服務(wù)器端功能需求 (1) 實時更新數(shù)據(jù)。 (2) 對數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計。 13 (3) 對數(shù)據(jù)的變化進行標(biāo)記。 客戶端功能需求 (1) 能夠瀏覽項目的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)。 (2) 瀏覽數(shù)據(jù)變化圖表。 (3) 瀏覽數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果和統(tǒng)計圖表。 系統(tǒng)性能要求 (1) 在客戶端收到的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)延遲少于 1 分鐘。 (2) 客戶端數(shù)據(jù)每 5 到 20 分鐘能夠自動刷新一次。 (3) 服務(wù)器能夠承受至少 50 個用戶同時在線訪問。 軟件開發(fā)及運行環(huán)境 開發(fā)平臺 系統(tǒng)基于 .NET 構(gòu)架，使用 Microsoft Visual Studio2020 進行開發(fā)。 在開發(fā)中，主要使用 C語言。與軟件開發(fā)相關(guān)的其他系統(tǒng)包括 IE 以上 、 SQL Sever 20 Macromedia Fireworks PowerDesigner 15。 用戶平臺 1． 服務(wù)器平臺 (1) 服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺 Windows 2020 Server 或者 Windows Server 2020. (2) 服務(wù)器數(shù)據(jù)庫平臺 關(guān)系數(shù)據(jù)庫平臺，目前采用 Microsoft SQL Server 2020 +