【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器一樣，具有處理 HTML 頁(yè)面的功能，但 Tomcat 以技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定以及免費(fèi)開(kāi)放的特點(diǎn)深受 JAVA 愛(ài)好者和部分軟件開(kāi)發(fā)商的青睞，成為了目前比較流行的一個(gè) Web 應(yīng)用服務(wù)器。 Tomcat 屬于輕量級(jí)的應(yīng)用服務(wù)器，在中小型系統(tǒng)中被普遍的使用，是 JAVA 程序員開(kāi)發(fā)和調(diào)試 JSP 程序的首選。部分的 Tomcat 是 Apache 服務(wù)器的擴(kuò)展，但是它是獨(dú)立運(yùn)行的服務(wù)器，因此在它是一個(gè)與 Apache 獨(dú)立的進(jìn)程。當(dāng)配置正確時(shí)， Tomcat 運(yùn)行了 Servlet 和 JSP 界面，而 Apache 只是運(yùn)行了 HTML 頁(yè)面，但是 Tomcat 處理靜態(tài)的 HTML 能力還是不如 Apache 服務(wù)器的。 Tomcat 作為深受廣大 JAVA 程序員的喜愛(ài)，還因?yàn)樗陂_(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)有三大特點(diǎn)：運(yùn)行時(shí)占用的系統(tǒng)資源小、擴(kuò)展性好和郵件服務(wù)與支持負(fù)載平衡。如今它還在不斷的改進(jìn)與完善中，只要是個(gè)有興趣的程序員都可對(duì)它進(jìn)行更改或增添新功能。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 B/S 模式介紹 B/S（ Browser/Server）結(jié)構(gòu)是一種瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著 Inter 技術(shù)的發(fā)展，對(duì) C/S 結(jié)構(gòu)的一種變化或改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。在 B/S 結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)通過(guò) WWW 瀏覽器實(shí)現(xiàn)，極少事務(wù)邏輯在 Browser 端實(shí)現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在 Server 端實(shí)現(xiàn)，從而形成了所謂的三層結(jié)構(gòu)。 三層結(jié)構(gòu)的功能： （ 1） 此結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化客戶(hù)端的電腦負(fù)荷、減輕系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量、降低用戶(hù)的總體成本（ TCO）。 （ 2） 具有防止外部入侵和連接 Inter 功能的安全措施。由于數(shù)據(jù)庫(kù)具有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理能力非常強(qiáng)和能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)地?cái)?shù)據(jù)的傳輸，因此， B/S 模式應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)上不僅僅實(shí)現(xiàn)了信息的發(fā)布，而且提供了動(dòng)態(tài)信息的查詢(xún)和數(shù)據(jù)處理服務(wù)，進(jìn)而加強(qiáng)了信息間的交流、提高了經(jīng)濟(jì)的效益。 B/S 結(jié)構(gòu)是種分布式的 Web 應(yīng)用程序，以 ASP 作為數(shù)據(jù)庫(kù)操作的中心層，將 B/S 模式的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)與 Web 技術(shù)密切的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)具有三層 Web 結(jié)構(gòu)的 B/S 模式的數(shù)據(jù)庫(kù)體系。B/S 模式針對(duì)與傳統(tǒng)的 C/S 模式最大的顯著優(yōu)點(diǎn)在于 B/S 可在任何機(jī)子上通過(guò)瀏覽器就可使用系統(tǒng)，是個(gè)不需安裝客戶(hù)端。 B/S 結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 圖 B/S 結(jié)構(gòu) 圖 Oracle10g 介紹 Oracle(Oracle Database 或 Oracle RDBMS)，是甲骨文公司出品的一款以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件產(chǎn)品。 Oracle 作為目前使用最廣泛的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它具有的功能有： （ 1） 完整的數(shù)據(jù)管理功能：數(shù)據(jù)的大量性、保存永久性、共享性、可靠性； （ 2） 完備關(guān)系的產(chǎn)品：信息準(zhǔn)則、保證訪(fǎng)問(wèn)準(zhǔn)則、視圖更新準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)物理性和邏輯性獨(dú)立準(zhǔn)則； （ 3） 分布式處理功能； 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 4） 用 Oracle 輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的操作。 因 Oracle 有其上的功能，則它具有可用性強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)、數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。 Oracle 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是由數(shù)據(jù)庫(kù)模式和至少一個(gè)表空間組成的。模式是所有對(duì)象的集合，模式對(duì)象是一種直接引用數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。模式對(duì)象包含的結(jié)構(gòu)有：視圖、表、索引、序列、同義詞、存儲(chǔ)過(guò)程等等。邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括：段、范圍和表空間，用于描述數(shù)據(jù)庫(kù)物理空間的使用方式。 基于 DES 的三重加密算法 在 IC卡應(yīng)用的系統(tǒng)中， IC卡的信息安全成為人們關(guān)注的主要焦點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)于 IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)，保證其安全性的關(guān)鍵在于卡內(nèi)信息的安全性。對(duì)于攻擊者而言，其主要目的在于復(fù)制、盜取或者更改 IC卡中的信息。為了更加有效的保護(hù)卡內(nèi)信 息，采用有效的、安全性可靠的加密算法是實(shí)現(xiàn)卡內(nèi)信息的加密存儲(chǔ)的必要性。基于這一目標(biāo)，以國(guó)際加密標(biāo)準(zhǔn) DES算法為基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)的三重 DES加密模式上，提出了一種改進(jìn)的三重加密模式，為以后的 IC卡提供更加安全的信息保護(hù)。 在傳統(tǒng)的三重保密強(qiáng)化算法中，只實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)分組明文進(jìn)行了加密強(qiáng)化，各分組明文消息在加密時(shí)都互相獨(dú)立、互不影響，每個(gè)分組密文只受該分組的 3字節(jié)明文和三個(gè)密鑰的影響，因此，當(dāng)一個(gè)字節(jié)的明文產(chǎn)生變化時(shí)只會(huì)引起 3字節(jié)的密文發(fā)生變化，它的影響只能在其3個(gè)字節(jié)的明文范圍內(nèi)。要使三重加密算法的強(qiáng)度增強(qiáng)，必須使 各個(gè)消息的明文分組間相互影響，從而擴(kuò)大每個(gè)字節(jié)的明文影響力。 基于以上的考慮，設(shè)計(jì)出了一種改進(jìn)的三重 DES加密算法，加密過(guò)程如下： （ 1） 第一輪加密：首先對(duì)明文消息 M分組加密 FK1，然后可得到組合的密文 C1，再對(duì) C1分組換位變換 T1，又可再次得到組合密文 T1(C1)。換位變換是對(duì)原有信息結(jié)構(gòu)的重新排列，打亂了原本的結(jié)構(gòu)，使得信息分布更加分散、雜亂。 （ 2） 第二輪加密：進(jìn)行第二輪分組加密 DK2,然后可得到組合密文 C2，獲得的密文 C2與傳統(tǒng)的三重加密不同，再次對(duì)一次分組換位交換，獲得組合密文 T2（ C2）。 （ 3） 第三輪加密：進(jìn)行 第三輪 DES分組加密 FK3，然后得到密文信息 C，從而完成了整個(gè)的加密過(guò)程。 解密過(guò)程與加密過(guò)程的順序正好相反，先取出密文信息 C，執(zhí)行一次 DK3（ C），獲得組合密文 T2（ C2），再將 T2執(zhí)行一次逆變換 T21，獲得的 C2再使用密鑰 K2加密 K2（ C2），然后最后進(jìn)行一次 T1的逆變換 T11，獲得的 C1最后一次解密 DK1（ C1）就可產(chǎn)生明文 M。 ActiveX 控件介紹 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 在 C/S 架構(gòu)模式的系統(tǒng)中，客戶(hù)端可通過(guò)安裝各式各樣的應(yīng)用程序集去實(shí)現(xiàn)某些業(yè)務(wù)的功能。對(duì)于這一特點(diǎn)，因 B/S 結(jié)構(gòu)里系統(tǒng)中所有的程序都在服務(wù)器 端，客戶(hù)端主要是通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器 ,導(dǎo)致在相同需求的條件下在 B/S 架構(gòu)模式的系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)是非常的困難的。隨著 Inter 的發(fā)展， ActiveX 控件的出現(xiàn)，解決了在 B/S 架構(gòu)模式下的客戶(hù)端可通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)本地的 ActiveX 控件來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的本地操作，這使得 B/S 架構(gòu)模式更加的人性化，致使此模式快速的發(fā)展。 ActiveX 指 Microsoft 對(duì)一系列的 策略性 面向?qū)ο蟪绦虻墓ぞ吆图夹g(shù)，它的主要技術(shù)是組建對(duì)象模型（ COM）。 COM 在有目錄和其它支持的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可變成分布式的 COM，即 DCOM。在創(chuàng)建包含 ActiveX 程序的時(shí)候，其主要的工作在于組件，一個(gè)能夠自足于 ActiveX 網(wǎng)絡(luò)中任意運(yùn)行的程序。這個(gè)組件就是所謂的 ActiveX 控件。 ActiveX 控件是一種軟件組件，其主要特點(diǎn)是具有可重用性，使用 ActiveX 控件能實(shí)現(xiàn)快速的在臺(tái)式應(yīng)用程序、開(kāi)發(fā)工具和網(wǎng)址內(nèi)加入特別的功能。例如 StockTicker 控件可及時(shí)的在網(wǎng)頁(yè)上加入活動(dòng)信息；動(dòng)畫(huà)控件可在網(wǎng)頁(yè)內(nèi)加入動(dòng)畫(huà)效果。 目前， ActiveX 控件的商用數(shù)已達(dá)到 1000 以上，開(kāi)發(fā)控件的語(yǔ)言可有多種，如 C/C++，Microsoft Visual Basicamp。reg 和微軟的 Visual Java。一旦開(kāi)發(fā) ActiveX 控件成功，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人員將會(huì)把它作為一個(gè)預(yù)裝配的組件，并用于開(kāi)發(fā)用戶(hù)程序。 ActiveX 控件因?yàn)槭穷A(yù)裝配的組件，所以使用者可不必了解這些組件的是內(nèi)部實(shí)現(xiàn)過(guò)程，即可完成應(yīng)用程序或者網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)。 MVC 模式介紹 MVC（ Model View Controller）是模型（ Model），視圖（ View）控制（ Controller）的縮寫(xiě)，是軟件設(shè)計(jì)的一種典范，其目的是實(shí)現(xiàn) Web 系統(tǒng)的智能分工和代碼的分離。 Model 層通常使用 JavaBean 或 EJB 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù) 邏輯； View 層通常使用 JSP 實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)的交互；Controller 層是 Model 和 View 溝通的橋梁，它通過(guò)用戶(hù)的請(qǐng)求分派顯示的視圖和通過(guò)解釋用戶(hù)的輸入將它們映射到模型層的操作。 二十世紀(jì)八十年代， MVC 開(kāi)始出現(xiàn)于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，它是 XeroxPARC 為編程語(yǔ)言Smalltalk80 發(fā)明的一款專(zhuān)門(mén)為軟件開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)模式，它強(qiáng)制的要求輸入、輸出和處理分開(kāi)。 使用 MVC 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 耦合性低：視圖層、控制層和控制層代碼的分離，可容易實(shí)現(xiàn)更改業(yè)務(wù)規(guī)則和數(shù)據(jù)層。 （ 2） 可重用性高：可實(shí)現(xiàn)多視圖共享一個(gè)模型。 （ 3） 生命周期成本低：可使 開(kāi)發(fā)和維護(hù)用戶(hù)接口的技術(shù)含量變得降低。 （ 4） 部署快：大量的縮減開(kāi)發(fā)時(shí)間，使得開(kāi)發(fā)人員集中于業(yè)務(wù)邏輯和表現(xiàn)層上。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 5） 可維護(hù)性高：對(duì)表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)邏輯層的代碼分離可方便于 Web 系統(tǒng)的修改和維護(hù)。 （ 6） 有利于軟件工程化的管理： MVC 中每一層都具有相同的特征，它們各司其職，使得更加有利于工程化管理程序代碼。 MVC 對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，是一個(gè)有用的工具箱，但是一切的東西的存在都會(huì)是一把雙利劍，所以它也有自己的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：沒(méi)有明確的定義、不適合中小型規(guī)模的系統(tǒng)、增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性、視圖層與控制器過(guò)于的密切連接、視圖對(duì)數(shù) 據(jù)模型訪(fǎng)問(wèn)效率較為低和一般的高級(jí)界面工具不會(huì)支持此模式。 MVC 模型圖如圖 所示： 圖 MVC 模型 圖 本章小結(jié) 本章主要是介紹了整個(gè)系統(tǒng)所使用到的開(kāi)發(fā)工具、軟硬件環(huán)境，同時(shí)對(duì)于開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中所涉及的關(guān)鍵技術(shù)、 ActiveX 控件等進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，從而保證了系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)可行性。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 需求分析是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的起端，是在用戶(hù)需求調(diào)研的基礎(chǔ)上完成整體的需求分析報(bào)告，確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。需求分析的結(jié)果主要是客戶(hù)的實(shí)際需求，它影響到設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)用性和合理性。下 面是對(duì)于機(jī)房管理系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。 系統(tǒng)所存在的主要問(wèn)題 隨著計(jì)算機(jī)的普及與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)教學(xué)已經(jīng)占據(jù)了很重要的位置。對(duì)于學(xué)校的機(jī)房管理系統(tǒng)來(lái)講，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)簡(jiǎn)化管理流程、提高管理效率，推動(dòng)機(jī)房管理走向規(guī)范化、科學(xué)化的必要選擇。早期的機(jī)房管理主要是以人工管理模式為主力，持卡者的信息，上機(jī)等諸多信息都是以手工的方式驚醒記錄，從而出現(xiàn)信息丟失的信息錯(cuò)誤等現(xiàn)象，弊端十分的明顯。但是利用 IC 卡與計(jì)算機(jī)的相結(jié)合進(jìn)行管理可有效的提高管理的效率、降低錯(cuò)誤率，從而實(shí)現(xiàn)正真的現(xiàn)代化管理。但是利用刷卡系統(tǒng)去 實(shí)現(xiàn)機(jī)房管理系統(tǒng)主要是以 C/S 模式為主，若是要使用刷卡系統(tǒng)前需安裝相應(yīng)的客戶(hù)端軟件，在更新系統(tǒng)時(shí)更需要去更新客戶(hù)端的版本才可得到更新，隨著使用量的增大，其繁瑣性越突發(fā)的明顯。于是在開(kāi)發(fā)基于 Web 的機(jī)房管理系統(tǒng)顯得尤為重要。 總結(jié)機(jī)房管理所存在的主要問(wèn)題如下： （ 1） 教學(xué)安排繁瑣。人工安排上機(jī)時(shí)間表，若出現(xiàn)管理人員無(wú)法及時(shí)的了解每天所有機(jī)房的安排上機(jī)情況，已造成沖突，費(fèi)時(shí)費(fèi)人費(fèi)力。 （ 2） 管理工作量大。管理人員需要隨時(shí)對(duì)上機(jī)下機(jī)查卡登記，若是出現(xiàn)上機(jī)下機(jī)高峰期或使用計(jì)算機(jī)人數(shù)較多的情況下，會(huì)造成管理混亂。 （ 3） 人工監(jiān)控水平差 。監(jiān)視功能不完善，使用人工監(jiān)控，對(duì)于每個(gè)機(jī)房安排一個(gè)管理員，導(dǎo)致耗費(fèi)人力。 （ 4） 機(jī)房統(tǒng)一管理困難。學(xué)校機(jī)房分布在不同樓區(qū)，在使用 C/S 模式在共享數(shù)據(jù)問(wèn)題差。 總體要求 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的初衷是實(shí)用性與便捷性。管理員能通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)持卡人上下機(jī)、持卡信息進(jìn)行管理。不同機(jī)子可通過(guò)瀏覽器來(lái)操作整個(gè)系統(tǒng)的功能。 主要體現(xiàn)： （ 1） 滿(mǎn)足管理員最大的需求，有效的幫助管理員進(jìn)行管理的工作。工作包括：便于管理員的操作，便于信息的管理，便于以后的維護(hù)和更新。 （ 2） 保障系統(tǒng)安全和 IC 卡信息的安全。 （ 3） 采用 B/S 模式，可實(shí)現(xiàn)使用不同的客戶(hù)端能通過(guò) 瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)并使用系統(tǒng)。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 （ 4） 要求在使用的基礎(chǔ)要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性系統(tǒng)的建設(shè)，以最小的投入獲得最大的效益。 功能需求 基于 Web 的機(jī)房管理系統(tǒng)主要是以管理學(xué)生在校機(jī)房上下機(jī)的全操作過(guò)程。 主要功能模塊： （ 1） 登錄管理模塊：管理人員權(quán)限登錄，實(shí)現(xiàn)不同的功能； （ 2） IC 卡管理模塊： IC 卡的讀寫(xiě)、 IC 卡余額查詢(xún)、掛失與解鎖； （ 3） 機(jī)房管理模塊：機(jī)房信息、狀態(tài)； （ 4） 上機(jī)管理模塊：學(xué)生上機(jī)時(shí)間、計(jì)費(fèi)； （ 5） 信息管理模塊：學(xué)生信息管理、管理員信息管理； （ 6） 基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房監(jiān)控模塊：對(duì)機(jī)房進(jìn)行管理監(jiān)控。 （ 7） 移動(dòng)版機(jī)房管理系統(tǒng)模塊：管理員可在移動(dòng)版系統(tǒng) 內(nèi)進(jìn)行檢查的查詢(xún)信息。 性能需求 一切系統(tǒng)都應(yīng)以五大原則運(yùn)行：長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定、可靠、高效。在實(shí)現(xiàn)基于 Web 的機(jī)房管理系統(tǒng)中應(yīng)滿(mǎn)足以下的性能要求： （ 1） 準(zhǔn)確性和及時(shí)性 系統(tǒng)處理過(guò)程的準(zhǔn)確性和及時(shí)性是系統(tǒng)的必要性能。針對(duì)于機(jī)房的管理會(huì)隨著時(shí)間的推移會(huì)造成沉重的工作量的特點(diǎn)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，尤其注重系統(tǒng)的處理能力和效應(yīng)能力是否能滿(mǎn)足使用系統(tǒng)的管理員需求。 （ 2） 易用性 系統(tǒng)采用 B/S 模式實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)在不同客戶(hù)端能通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)并下載相關(guān)的控件使用系統(tǒng)。因系統(tǒng)使用范圍會(huì)不斷的增多，所以在設(shè) 計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足使用方便、操作靈