【文章內容簡介】 具有處理 HTML 頁面的功能，但 Tomcat 以技術先進、性能穩(wěn)定以及免費開放的特點深受 JAVA 愛好者和部分軟件開發(fā)商的青睞，成為了目前比較流行的一個 Web 應用服務器。 Tomcat 屬于輕量級的應用服務器，在中小型系統(tǒng)中被普遍的使用，是 JAVA 程序員開發(fā)和調試 JSP 程序的首選。部分的 Tomcat 是 Apache 服務器的擴展，但是它是獨立運行的服務器，因此在它是一個與 Apache 獨立的進程。當配置正確時， Tomcat 運行了 Servlet 和 JSP 界面，而 Apache 只是運行了 HTML 頁面，但是 Tomcat 處理靜態(tài)的 HTML 能力還是不如 Apache 服務器的。 Tomcat 作為深受廣大 JAVA 程序員的喜愛，還因為它在開發(fā)應用系統(tǒng)時有三大特點：運行時占用的系統(tǒng)資源小、擴展性好和郵件服務與支持負載平衡。如今它還在不斷的改進與完善中，只要是個有興趣的程序員都可對它進行更改或增添新功能。 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6 B/S 模式介紹 B/S（ Browser/Server）結構是一種瀏覽器和服務器結構。它是隨著 Inter 技術的發(fā)展，對 C/S 結構的一種變化或改進的結構。在 B/S 結構下，用戶通過 WWW 瀏覽器實現，極少事務邏輯在 Browser 端實現，主要事務邏輯在 Server 端實現，從而形成了所謂的三層結構。 三層結構的功能： （ 1） 此結構可簡化客戶端的電腦負荷、減輕系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量、降低用戶的總體成本（ TCO）。 （ 2） 具有防止外部入侵和連接 Inter 功能的安全措施。由于數據庫具有的數據存儲和管理能力非常強和能夠進行動態(tài)地數據的傳輸，因此， B/S 模式應用于網絡上不僅僅實現了信息的發(fā)布，而且提供了動態(tài)信息的 查詢和數據處理服務，進而加強了信息間的交流、提高了經濟的效益。 B/S 結構是種分布式的 Web 應用程序，以 ASP 作為數據庫操作的中心層，將 B/S 模式的數據庫結構與 Web 技術密切的結合，從而實現具有三層 Web 結構的 B/S 模式的數據庫體系。B/S 模式針對與傳統(tǒng)的 C/S 模式最大的顯著優(yōu)點在于 B/S 可在任何機子上通過瀏覽器就可使用系統(tǒng)，是個不需安裝客戶端。 B/S 結構圖如圖 所示： 圖 B/S 結構 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據庫為核心的關系數據庫管理系統(tǒng)軟件產品。 Oracle 作為目前使用最廣泛的一個數據庫管理系統(tǒng)，它具有的功能有： （ 1） 完整的數據管理功能：數據的大量性、保存永久性、共享性、可靠性； （ 2） 完備關系的產品：信息準則、保證訪問準則、視圖更新準則、數據物理性和邏輯性獨立準則； （ 3） 分布式處理功能； 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 7 （ 4） 用 Oracle 輕松實現數據倉庫的操作。 因 Oracle 有其上的功能，則它具有可用性強、可擴展性強、數據安全性強、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。 Oracle 存儲結構是由數據庫模式和至少一個表空間組成的。模式是所 有對象的集合，模式對象是一種直接引用數據庫數據的邏輯結構。模式對象包含的結構有：視圖、表、索引、序列、同義詞、存儲過程等等。邏輯存儲結構包括：段、范圍和表空間，用于描述數據庫物理空間的使用方式。 基于 DES 的三重加密算法 在 IC卡應用的系統(tǒng)中， IC卡的信息安全成為人們關注的主要焦點問題。針對于 IC卡應用系統(tǒng)的特點，保證其安全性的關鍵在于卡內信息的安全性。對于攻擊者而言，其主要目的在于復制、盜取或者更改 IC卡中的信息。為了更加有效的保護卡內信息，采用有效的、安全性可靠的加密算法是實現卡內信息的加密存儲 的必要性。基于這一目標，以國際加密標準 DES算法為基礎，在傳統(tǒng)的三重 DES加密模式上，提出了一種改進的三重加密模式，為以后的 IC卡提供更加安全的信息保護。 在傳統(tǒng)的三重保密強化算法中，只實現了對每個分組明文進行了加密強化，各分組明文消息在加密時都互相獨立、互不影響，每個分組密文只受該分組的 3字節(jié)明文和三個密鑰的影響，因此，當一個字節(jié)的明文產生變化時只會引起 3字節(jié)的密文發(fā)生變化，它的影響只能在其3個字節(jié)的明文范圍內。要使三重加密算法的強度增強，必須使各個消息的明文分組間相互影響，從而擴大每個字節(jié)的明文影響力。 基于以上的考慮，設計出了一種改進的三重 DES加密算法，加密過程如下： （ 1） 第一輪加密：首先對明文消息 M分組加密 FK1，然后可得到組合的密文 C1，再對 C1分組換位變換 T1，又可再次得到組合密文 T1(C1)。換位變換是對原有信息結構的重新排列，打亂了原本的結構，使得信息分布更加分散、雜亂。 （ 2） 第二輪加密：進行第二輪分組加密 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，再次對一次分組換位交換，獲得組合密文 T2（ C2）。 （ 3） 第三輪加密：進行第三輪 DES分組加密 FK3，然后得到密文信息 C，從而完成了整 個的加密過程。 解密過程與加密過程的順序正好相反，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），然后最后進行一次 T1的逆變換 T11，獲得的 C1最后一次解密 DK1（ C1）就可產生明文 M。 ActiveX 控件介紹 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 在 C/S 架構模式的系統(tǒng)中，客戶端可通過安裝各式各樣的應用程序集去實現某些業(yè)務的功能。對于這一特點，因 B/S 結構里系統(tǒng)中所有的程序都在服務器端，客戶端主要是通過瀏覽器訪問服務器 ,導致在相同需求的條件下 在 B/S 架構模式的系統(tǒng)里實現是非常的困難的。隨著 Inter 的發(fā)展， ActiveX 控件的出現，解決了在 B/S 架構模式下的客戶端可通過瀏覽器訪問本地的 ActiveX 控件來實現相關的本地操作，這使得 B/S 架構模式更加的人性化，致使此模式快速的發(fā)展。 ActiveX 指 Microsoft 對一系列的 策略性 面向對象程序的工具和技術，它的主要技術是組建對象模型（ COM）。 COM 在有目錄和其它支持的網絡內可變成分布式的 COM，即 DCOM。在創(chuàng)建包含 ActiveX 程序的時候，其主要的工作在于組件，一個能夠自足于 ActiveX 網絡中任意運行的程序。這個組件就是所謂的 ActiveX 控件。 ActiveX 控件是一種軟件組件，其主要特點是具有可重用性，使用 ActiveX 控件能實現快速的在臺式應用程序、開發(fā)工具和網址內加入特別的功能。例如 StockTicker 控件可及時的在網頁上加入活動信息；動畫控件可在網頁內加入動畫效果。 目前， ActiveX 控件的商用數已達到 1000 以上，開發(fā)控件的語言可有多種，如 C/C++，Microsoft Visual Basicamp。reg 和微軟的 Visual Java。一旦開發(fā) ActiveX 控件成功，設計和 開發(fā)人員將會把它作為一個預裝配的組件，并用于開發(fā)用戶程序。 ActiveX 控件因為是預裝配的組件，所以使用者可不必了解這些組件的是內部實現過程，即可完成應用程序或者網頁的設計。 MVC 模式介紹 MVC（ Model View Controller）是模型（ Model），視圖（ View）控制（ Controller）的縮寫，是軟件設計的一種典范，其目的是實現 Web 系統(tǒng)的智能分工和代碼的分離。 Model 層通常使用 JavaBean 或 EJB 實現系統(tǒng)的業(yè)務邏輯； View 層通常使用 JSP 實現與用戶的交互；Controller 層是 Model 和 View 溝通的橋梁，它通過用戶的請求分派顯示的視圖和通過解釋用戶的輸入將它們映射到模型層的操作。 二十世紀八十年代， MVC 開始出現于系統(tǒng)的開發(fā)，它是 XeroxPARC 為編程語言Smalltalk80 發(fā)明的一款專門為軟件開發(fā)的設計模式，它強制的要求輸入、輸出和處理分開。 使用 MVC 優(yōu)點： （ 1） 耦合性低：視圖層、控制層和控制層代碼的分離，可容易實現更改業(yè)務規(guī)則和數據層。 （ 2） 可重用性高：可實現多視圖共享一個模型。 （ 3） 生命周期成本低：可使開發(fā)和維護用戶接口的技術含量變得降低。 （ 4） 部署快：大量的縮減開 發(fā)時間，使得開發(fā)人員集中于業(yè)務邏輯和表現層上。 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 9 （ 5） 可維護性高：對表現層與業(yè)務邏輯層的代碼分離可方便于 Web 系統(tǒng)的修改和維護。 （ 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 對于軟件開發(fā)人員來說，是一個有用的工具箱，但是一切的東西的存在都會是一把雙利劍，所以它也有自己的缺點。缺點有如下幾點：沒有明確的定義、不適合中小型規(guī)模的系統(tǒng)、增加了系統(tǒng)的復雜性、視圖層與控制器過于的密切連接、視圖對數據模型訪問效率較為低和一般的高級界面工具不會支持此模式。 MVC 模型圖如圖 所示： 圖 MVC 模型 圖 本章小結 本章主要是介紹了整個系統(tǒng)所使用到的開發(fā)工具、軟硬件環(huán)境，同時對于開發(fā)系統(tǒng)中所涉及的關鍵技術、 ActiveX 控件等進行了詳細的說明，從而保證了系統(tǒng)在開發(fā)過程中的技術可行性。 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 需求分析是整個系統(tǒng)設計制作的起端，是在用戶需求調研的基礎上完成整體的需求分析報告，確定系統(tǒng)的總體結構。需求分析的結果主要是客戶的實際需求，它影響到設計產品的實用性和合理性。下面是對于機房管理系統(tǒng)進行需求分析。 系統(tǒng)所存在的主要 問題 隨著計算機的普及與計算機網絡的的擴大，計算機教學已經占據了很重要的位置。對于學校的機房管理系統(tǒng)來講，通過計算機來簡化管理流程、提高管理效率，推動機房管理走向規(guī)范化、科學化的必要選擇。早期的機房管理主要是以人工管理模式為主力，持卡者的信息，上機等諸多信息都是以手工的方式驚醒記錄，從而出現信息丟失的信息錯誤等現象，弊端十分的明顯。但是利用 IC 卡與計算機的相結合進行管理可有效的提高管理的效率、降低錯誤率，從而實現正真的現代化管理。但是利用刷卡系統(tǒng)去實現機房管理系統(tǒng)主要是以 C/S 模式為主，若是要使用刷卡系統(tǒng)前 需安裝相應的客戶端軟件，在更新系統(tǒng)時更需要去更新客戶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。于是在開發(fā)基于 Web 的機房管理系統(tǒng)顯得尤為重要。 總結機房管理所存在的主要問題如下： （ 1） 教學安排繁瑣。人工安排上機時間表，若出現管理人員無法及時的了解每天所有機房的安排上機情況，已造成沖突，費時費人費力。 （ 2） 管理工作量大。管理人員需要隨時對上機下機查卡登記，若是出現上機下機高峰期或使用計算機人數較多的情況下，會造成管理混亂。 （ 3） 人工監(jiān)控水平差。監(jiān)視功能不完善，使用人工監(jiān)控，對于每個機房安排一個管理員，導致耗費人力。 （ 4） 機房統(tǒng)一管理困難。學校機房分布在不同樓區(qū)，在使用 C/S 模式在共享數據問題差。 總體要求 系統(tǒng)開發(fā)的初衷是實用性與便捷性。管理員能通過本系統(tǒng)對持卡人上下機、持卡信息進行管理。不同機子可通過瀏覽器來操作整個系統(tǒng)的功能。 主要體現： （ 1） 滿足管理員最大的需求，有效的幫助管理員進行管理的工作。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，可實現使用不同的客戶端能通過瀏覽器訪問并使用系統(tǒng)。 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 （ 4） 要求在使用的基礎要實現經濟性系統(tǒng)的建 設，以最小的投入獲得最大的效益。 功能需求 基于 Web 的機房管理系統(tǒng)主要是以管理學生在校機房上下機的全操作過程。 主要功能模塊： （ 1） 登錄管理模塊：管理人員權限登錄，實現不同的功能； （ 2） IC 卡管理模塊： IC 卡的讀寫、 IC 卡余額查詢、掛失與解鎖； （ 3） 機房管理模塊：機房信息、狀態(tài)； （ 4） 上機管理模塊：學生上機時間、計費； （ 5） 信息管理模塊：學生信息管理、管理員信息管理； （ 6） 基于網絡的機房監(jiān)控模塊：對機房進行管理監(jiān)控。 （ 7） 移動版機房管理系統(tǒng)模塊：管理員可在移動版系統(tǒng)內進行檢查的查詢信息。 性能需求 一切系統(tǒng)都應以五大 原則運行：長期、安全、穩(wěn)定、可靠、高效。在實現基于 Web 的機房管理系統(tǒng)中應滿足以下的性能要求： （ 1） 準確性和及時性 系統(tǒng)處理過程的準確性和及時性是系統(tǒng)的必要性能。針對于機房的管理會隨著時間的推移會造成沉重的工作量的特點，在系統(tǒng)設計和開發(fā)的過程中，尤其注重系統(tǒng)的處理能力和效應能力是否能滿足使用系統(tǒng)的管理員需求。 （ 2） 易用性 系統(tǒng)采用 B/S 模式實現，可實現在不同客戶端能通過瀏覽器訪問并下載相關的控件使用系統(tǒng)。因系統(tǒng)使用范圍會不斷的增多，所以在設計系統(tǒng)時應滿足使用方便、操作靈活等要求，