【文章內(nèi)容簡介】 的方式 ；要對數(shù)據(jù)庫進行正確的參數(shù)配置，可以從調(diào)整內(nèi)存分配、 I/O、系統(tǒng)參數(shù)等方面入手。 杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 4 頁 共 27 頁 第二章 開發(fā)技術(shù) 本章講述了面向 安全云存儲的文檔共享平臺開發(fā)時所用的技術(shù)， 網(wǎng)頁端通過 ，在網(wǎng)關(guān)上使用面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的 WebService技術(shù)開發(fā)服務(wù)，數(shù)據(jù)庫是輕量級的 MySQL，整個平臺使用三層架構(gòu) 。 微軟 技術(shù)簡介 ASP技術(shù)發(fā)展而來， 它 嵌入于網(wǎng)頁中，在服務(wù)器端執(zhí)行，是一種服務(wù)器端腳本技術(shù)。 .NET Framework的 IIS（ Inter Information Server）服務(wù)器上，也可運行于 Apache、 Nginx等服務(wù)器，但需要借助第三方 平臺 或 插件 。 開發(fā)時使用微軟的集成開發(fā)環(huán)境Visual Studio，還可用 MonoDevelop、 Microsoft Expression Web、 Microsoft WebMatrix等工具進行開發(fā)。 首選的開發(fā)語言是 C或 ，還可以使用 F、 J、 Python等。 與之前的 ASP相比， 的發(fā)展性要強大很多， 它分為五大基本對象： Application、 Request、 Response、 Session和 Server，它們依次封裝 HttpApplication對象、 HttpRequest對象 、 HttpResponse對象、 HttpSessionState對象和HttpServerUtility對象 ；支持多種控件，包括 HTML控件（ HTML control）和用戶控件（ User control），在 HTML標(biāo)記添加 runat=”server”，就可以與 ，也可以直接使用服務(wù)器控件， 與 HTML控件相比，它能提供更為強大的功能 。用戶控件以 .ascx為擴展名，開發(fā)簡單便捷，能根據(jù)相應(yīng)的需求對控件進行靈活定制； 可管理性高，與 ASP可以較好兼容 ，同時 它的 編程模型和結(jié)構(gòu) 是全新 的 ， 這大大提高了應(yīng)用程序的可擴展性和穩(wěn)定性 ， ASP采用即時解釋程序， 而 不同，它在服務(wù)器端 將應(yīng)用程序編譯， 這樣大幅度提高了應(yīng)用程序的 運行 速度 。 近幾年來以 PHP、 Ruby、 Python等為首的 Web技術(shù)不斷出現(xiàn)，并且逐漸熱門，但是 術(shù)以其自身的優(yōu)勢仍舊呈上升趨勢。 面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（ SOA）的 WebService 技術(shù)概述 面向 服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一個組件模型， 它通過事先定義好的接口將應(yīng)用程序的不同功能 、 服務(wù)聯(lián)系起來。 其中接口的定義完全獨立于實現(xiàn)服務(wù)的操作系統(tǒng)、硬件及編程方法， 這 樣一來我們可以使用一種統(tǒng)一通用的方式來實現(xiàn)服務(wù)的交互。 WebService則是實現(xiàn)面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的一種方法，它是一個松耦合、平臺獨立、可編程的 Web應(yīng)用程序，能夠使運行在不同平臺或硬件上的應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互或集成，并且不需要通過第三方的 軟件，也就是所謂的 Web無縫集成 。同時由于 WebService是基于一些已有的技術(shù)和常規(guī)的產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，部署非常簡單，也大大減少了開發(fā)應(yīng)用接口的開銷。 面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的 WebService技術(shù)主要有以下優(yōu)勢： （ 1）跨平臺性，該技術(shù)可以讓不同平臺上的使用不同編程語言的服務(wù)進行 數(shù)據(jù)交互。 （ 2）松耦合性，也就是說服務(wù)請求者 、 服務(wù)提供者 與服務(wù)之間 三者之間 具有松耦合性，這樣請求者就不需要了解提供者是如何實現(xiàn)該服務(wù)，包括其中的平臺架構(gòu)、編程語言、技術(shù)細(xì)節(jié)等等。同時在服務(wù)發(fā)生變更時，應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交互不會中斷。 杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 5 頁 共 27 頁 （ 3）可重用性， 當(dāng)一個服務(wù)被創(chuàng)建時，能夠用于多個應(yīng)用程序，可以在任何地點、任何時間通過 Inter網(wǎng)絡(luò)調(diào)用此服務(wù)。 （ 4） 接口的明確性， 服務(wù)請求者到服務(wù)提供者綁定的細(xì)節(jié) 通過 Web服務(wù)描述語言（ Web Services Description Language， WSDL） 來 明確描述 。 （ 5）開放性， 目前基于面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的 WebService技術(shù)都是基于 W3C或其他公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)，主要有 SOAP、 WSDL、 UDDI等。 （ 6）強適應(yīng)性， 一般客戶需求經(jīng)常會發(fā)生變更，而該技術(shù)只需要通過適當(dāng)少量的修改就可以很好的適應(yīng)。 三層架構(gòu)概述 三層架構(gòu) （ 3tier architecture） 包括 數(shù)據(jù)訪問層（ DAL）、業(yè)務(wù)邏輯層（ BLL）和表現(xiàn)層（ UI） ，這三層把應(yīng)用程序 模塊化 。數(shù)據(jù)訪問層 也可以叫做持久化層， 所做的就是直接操作數(shù)據(jù)庫， 包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)文本、 XML文檔等等， 主要是針 對數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改以及查找，為業(yè)務(wù)邏輯層或表現(xiàn)層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，也就是說業(yè)務(wù)邏輯層或表現(xiàn)層通過調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層來實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)庫操作； 業(yè)務(wù)邏輯層則針對每一個具體的問題，處理數(shù)據(jù)訪問層的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)邏輯處理，供表現(xiàn)層調(diào)用 ，它是整個架構(gòu)中的核心，在數(shù)據(jù)訪問層語表現(xiàn)層之間架起了一座橋梁，需要有良好的可擴展性 ；表現(xiàn)層 也叫表示層， 一般為 Web形式， 是最接近用戶的， 它提供一個界面來與用戶進行交互，收集用戶填寫的數(shù)據(jù)調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層來實現(xiàn)具體功能，因此在表現(xiàn)層的代碼量是很少的，只要業(yè)務(wù)邏輯層的功能比較完善，不管表現(xiàn) 層如何改變，業(yè)務(wù)邏輯層都能很好地提供服務(wù)。 一般的項目如果只是把程序分為數(shù)據(jù)訪問、業(yè)務(wù)邏輯、表現(xiàn)三個模塊式不能叫做三層架構(gòu)的，三層架構(gòu)需要滿足一定的規(guī)則， 首先在表現(xiàn)層沒有或者只有極少的 SQL語句，而且不能包含任何業(yè)務(wù)邏輯的處理；其次三個模塊是可以分別獨立運行于不同的服務(wù)器，數(shù)據(jù)訪問層能被不同的程序調(diào)用；最后程序在去掉表現(xiàn)層之后還能在接口層提供所有的功能。 三層架構(gòu)的優(yōu)勢比較明顯，主要有以下幾點： （ 1） 整個項目分成三個模塊，開發(fā)人員只需要關(guān)注其中的一層，利于分工合作。 （ 2） 比較容易做后期的維護工作，一般只 需要修改業(yè)務(wù)邏輯層，降低了維護的成本和時間。 （ 3）按照這樣的架構(gòu)開發(fā)更符合標(biāo)準(zhǔn)化。 （ 4）源代碼管理方便，整個代碼的結(jié)構(gòu)非常清晰。 （ 5）降低了層與層之間的依賴。 數(shù)據(jù)庫概述 本平臺 所采用的數(shù)據(jù)庫是 MySQL 。 MySQL是一個小型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)， 瑞典的MySQL AB公司 作為它的開發(fā)者，目前 已經(jīng)被 Sun公司收購， MySQL能夠支持 多種操作系統(tǒng)，包括Windows、 Linux、 MAC以及 FreeBSD等 。 MySQL具有 體積小、速度快、總體擁有成本較低 等特點 ，因此 很多的中小型網(wǎng)站為了 降低成本而選擇 MySQL作為數(shù)據(jù)庫。 MySQL作為一個 快速的 SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ，實現(xiàn)了多線程、多用戶等特性 ，并且 支持關(guān)鍵任務(wù)以及重負(fù)載生產(chǎn)系統(tǒng)的使用，也可將它杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 6 頁 共 27 頁 嵌入到大配置的軟件中。盡管它的版本還在不斷更新迭代中 ，但已經(jīng) 把 一個豐富和有用的功能集 提供給了廣大用戶 。 MySQL是 非常適合訪問在 Inter上的數(shù)據(jù)庫 因為它的速度、安全性和連接性 。 MySQL的源代碼具有可移植性，主要 使用 C、 C++編寫，并使用多重編譯器進行了測試 。它還為多種編程語言提供了 API，包括 C、 C++、 Java和 PHP等 ，優(yōu)化了 SQL查詢 算法，有效地提高了查詢的速度。 MySQL不僅能夠作為一個庫嵌入到其他的軟件中，也可以是一個單獨的應(yīng)用程序應(yīng)用于客戶端服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。它提供了多種編碼格式例如中文的 GB2312以及 BIG日文的 Shift_JIS等 ，這些 都可以用來當(dāng)做數(shù)據(jù)的表名和列名，增強了數(shù)據(jù)庫的靈活性。雖然與其他的大型數(shù)據(jù)庫比如DB SQL Server以及 Oracle等相比有它的不足之處，例如功能有限、規(guī)模小、效率相對比較差，但它可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)，并且支持常見的 SQL語句規(guī)范，對于一般的中小型企業(yè)和個人用戶， MySQL所擁有的功能已經(jīng)綽綽有余。它的安裝相對簡單，便于用戶的管理、調(diào)試，優(yōu)化。 相對于之前的版本， MySQL 5大新特性。 （ 1） 優(yōu)化器的改進 ： SQL查詢效率大幅度提高 ，主要體現(xiàn)在多范圍的讀數(shù)據(jù)和索引條件 pushdown。 （ 2） InnoDB的改進 ： InnoDB存儲引擎團隊提供了 NoSQL的訪問接口，可以通過 Memcached的API來直接訪問 InnoDB的表。 （ 3） 通過 memcached API直接訪問 NoSQL： 使用這種方法對于 Web應(yīng)用中數(shù)據(jù)訪問 的 性能 來說會大幅度提高 ，適合 簡單的查詢。 （ 4） 更好的復(fù)制 ： 改進數(shù)據(jù)的完整性和可用性，并且提升了數(shù)據(jù)性能。 （ 5） Performance Schema: 從 版本中引入 ， 做了 進一步的修改 ， 它所 提供新功能包括：表鎖、表鎖等待以及表 的輸入輸出 。 杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 7 頁 共 27 頁 第三 章 平臺設(shè)計 本章講述了面向安全云存儲的文 檔共享平臺的設(shè)計，包括架構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 架構(gòu)設(shè)計 平臺架構(gòu)圖 本平臺致力于解決目前云存儲產(chǎn)品中數(shù)據(jù)安全性低、云服務(wù)提供商不可信、數(shù)據(jù)缺乏嚴(yán)格訪問控制等問題，實現(xiàn)云存儲環(huán)境下數(shù)據(jù)的安 全存儲、靈活共享以及對已加密數(shù)據(jù)的嚴(yán)格訪問控制，比較適用于企業(yè)信息化過程中數(shù)據(jù)外包給云存儲安全性得不到保證的情況。 整個 平臺分成四個模塊，分別是網(wǎng)關(guān)、前端的客戶端和管理端、后端云存儲和授權(quán)中心。網(wǎng)關(guān)是平臺的核心，它是客戶端和云存儲之間的連接橋梁，在網(wǎng)關(guān)上會部署 WebService，實現(xiàn)文件加解密、云存儲操作、密鑰管理等功能，同時網(wǎng)關(guān)會隔離內(nèi)外網(wǎng)；前端的客戶端和管理端主要面向普通用戶及管理員使用，普通用戶上傳、下載文件，管理員管理用戶的信息；后端云存儲是用來存儲經(jīng)過網(wǎng)關(guān)加密后的數(shù)據(jù)，可以使用公有云或私有云；授 權(quán)中心負(fù)責(zé)用戶密鑰的生成和分布，將生成的密鑰發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。 具體架構(gòu)圖可見下圖 31。 圖 31 面向安全云存儲的文檔共享平臺架構(gòu)圖 如圖 31所示， 本平臺 前端可以是各種客戶端形態(tài)，有網(wǎng)站、 APP、安裝版的客戶端等等；后端支持的云存儲服務(wù)具有很好的可擴展性，有目前主流的阿里云、百度云等，也可以是自建的 Hadoop私有云；前端與后端之間用網(wǎng)關(guān)連接，進行一系列的文件加解密工作，有效地將加密與存儲分離，提高安全性；將授權(quán)中心單獨分離進行密鑰生成分發(fā)工作。 基本框架搭建 整個平臺使用三層架構(gòu)，在基本框架搭建時使用 Visual Studio2020編程工具 ， 基本的框架如下圖杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 8 頁 共 27 頁 32。 圖 32 平臺基本框架 首先新建一個解決方案 ，命名為 Gateway，在其目錄下分別添加新的項目， MiYunDAL、MiYunBLL、 MiYunWeb就是三層架構(gòu)中的數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表現(xiàn)層。然后新建一個WebService項目，命名 MiYunWS，這是網(wǎng)關(guān)上服務(wù)接口實現(xiàn)的部分。最后新建 MiYunModel、MiYunCommon、 MiYunManage三個項目，前面兩個是實體類庫和通用方 法類庫，主要是為了輔助三層架構(gòu)，使整個架構(gòu)更加完善， MiYunManage是平臺的管理端 。 MiYunDAL中主要包含基本的數(shù)據(jù)操作類 MySqlHelp和數(shù)據(jù)庫中每一張表的操作類， 如下圖 33。 圖 33 數(shù)據(jù)訪問層結(jié)構(gòu) MiYunBLL是處理 DAL層中數(shù)據(jù)及實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)邏輯的類庫，其中包含的類如下圖 34。 圖 34 業(yè)務(wù)邏輯層結(jié)構(gòu) MiYunWeb是表現(xiàn)層，主要是一些 Web頁面、 CSS、圖片等， 結(jié)構(gòu) 如下圖 35。 杭州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）正文 面向安全云存儲的文檔共享平臺的設(shè)計 與實現(xiàn) 第 9 頁 共 27 頁 圖 35 表現(xiàn)層結(jié)構(gòu) MiYunModel和 MiYunCommon分別定義了一 些數(shù)據(jù)庫中的實體和平臺通用的方法，結(jié)構(gòu)如下圖3 37。 圖 36 實體類結(jié)構(gòu) 圖 37 公用方法類結(jié)構(gòu) 功能設(shè)計 平臺 WebService 功能設(shè)計 平臺的 WebService主要有以下幾個接口 ， 用戶登錄接口、文件對稱加密接口、文件屬性基加密接口、云存儲上傳下載接口、云存儲創(chuàng)建刪除 Bucket和文件夾接口、 云存儲獲取 Bucket、文件夾及文件列表接口、部門角色屬性管理接口、用戶修改密碼接口。 這些接口都是 寫在 同一個 WebService中，將 WebService部署在服務(wù)器上就可 以實現(xiàn)客戶端的調(diào)用。 用戶登錄分為普通用戶登錄和管理員登錄，接口需要判斷該用戶普通用戶還是管理員，相對應(yīng)的返回成功或者錯誤信息。