【正文】 了內存管理、線程管理和遠程處理等核心服務，并且還強制實施嚴格的類型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代碼準確性。以運行庫為目標的代碼稱為托管代碼，而不以運行庫為目標的代碼稱為非托管代碼。圖21 .NET Framework的位置及其組成公共語言運行庫（CLR），它為簡化應用程序開發(fā)和代碼重用提供了高層次的支持，提供了大量的運行時服務，包括編譯、無用內存單元回收（Garbage Collection，GC）及內存管理等；另外， Framework的通用類型系統(tǒng)，從而使語言與編程模型能完美地結合在一起。CLR使用一種被稱為微軟中間語言（Microsoft Intermediate Language，MSIL）的類似匯編的語言來提供單一的運行環(huán)境。從某種意義上來說，CLR看起來像Java虛擬機，而MSIL類似于Java字節(jié)代碼。那么，不以CLR為運行環(huán)境的代碼稱為非托管代碼（unmanaged code）。此外，CLR還提供了執(zhí)行非托管代碼的方法，例如COM組件，可借助COM InterOp服務（COM ），就可以在CLR下運行了?；悗斓闹С诸惣虞d器內存管理線程支持異常管理器調試引擎類型檢查器安全引擎JIT實時編譯器代碼托管器無用單元回收圖22 CLR體系結構2..NET Framework類庫.NET Framework類庫表示類核心類Web ServicesWindowsFormWebForm數據和XML類（、SQL、Xpath、XML等）框架基礎類（IO、String、網絡、安全、線程、反射、GC等） Framework的另一個重要組成部分，.NET 、組件和控件的基礎。[23]圖23 .NET Framework類庫如圖23所示，.NET Framework中的類庫可以分為兩個部分，分別是核心類和表示類，其中核心類又包括基礎類、數據和XML類這兩個層次。這種一致性可以提高開發(fā)效率，同時也提高了代碼的可復用性。[17] .NET Framework版本發(fā)展.NET ，、。 Framework 。如MONO等。 SQL Server本課題中采用的數據庫服務是由SQL Server 2008 Express Edition（速成版）提供的，它是微軟專門針對學生、初學者等入門級的SQL Server 2008的版本，比較適合用于本課題的研究和設計。它最初是由Microsoft、Sybase和AshtonTate三家公司共同開發(fā)的，于1988 年推出了第一個OS/2 版本。而Sybase 則較專注于SQL Server在UNIX 操作系統(tǒng)上的應用。SQL Server Express 與 Microsoft Visual Studio 2008集成在一起，可以輕松開發(fā)功能豐富、存儲安全、可快速部署的數據驅動應用程序。SQL Server Express Edition使用與其他SQL Server 2008版本同樣可靠的、高性能的數據庫引擎，也使用相同的數據訪問API（、TSQL和SQL Native Client）。易用性和簡單性是主要設計目標。另外，沒有工作負荷中止值，并且引擎的執(zhí)行方式與他版本是相同的。l 工具支持微軟提供了一個名為SQL Server Management Studio Express Edition（SSMSEE）的新GUI工具可以使管理數據庫、執(zhí)行查詢分析功能變得十分輕松，并且可以免費重新發(fā)布。它不支持VIA協(xié)議和HTTP協(xié)議。微軟建議使用SqlClient數據提供程序來開發(fā)應用程序。l 安全性對于 SQL Server Express Edition，它的一個目標是為不同組件提供安全的默認值。不啟動SQL Browser服務，除非用戶在安裝命令行中顯式請求啟動。計算機上的普通用戶幾乎沒有對 SQL Server Express 實例的權限。l 復制支持用戶通過復制可以使用“發(fā)布服務器訂閱服務器”模式使用戶定義的間隔保持多個站點的數據副本同步。即本地數據庫可以隨應用程序一起移動、復制或通過網絡傳送，并且在新的位置，不需要進行額外配置就可以使其正常運行。Visual Basic、Visual C++、Visual C 和 Visual J 等開發(fā)語言全都使用相同的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），利用此IDE可以共享工具且有助于創(chuàng)建混合語言解決方案。l 提供一個將軟件部署和版本控制沖突最小化的代碼執(zhí)行環(huán)境。l 提供一個可消除腳本環(huán)境或解釋環(huán)境的性能問題的代碼執(zhí)行環(huán)境。l 按照工業(yè)標準生成所有通信，以確?；贛icrosoft Visual Studio .NET的代碼可與任何其他代碼集成。預建的組件、編程向導以及重用由任何語言開發(fā)的組件的能力，都可以顯著地縮減開發(fā)時間。強大的、端到端的對跨語言調試的支持增強了應用程序的可操作性。 C語言C（C Sharp） Framework量身訂做的程序設計語言，C擁有C/C++的強大功能以及Visual Basic簡易使用的特性，是第一個面向組件（Componentoriented）的程序語言，和C++與Java一樣為面向對象（objectoriented）程序語言。[6]就本課題項目的開發(fā)而言， Framework的程序設計語言都可以完成，但是由于C，有利于項目的后期維護和改進。但是，它是使用托管代碼開發(fā)網站和通過Internet分布的對象的完整結構。圖24 [10]目前， 、AJAX、MVC、Silverlight等多項分支技術。并且，.NET WebForm提供了非常豐富的組件（WebControl）支持，通過這些組件，開發(fā)者可以快速地開發(fā)出基于WebForm的應用程序。[17]另外， WebForm不依靠客戶端腳本，因此它不依賴于客戶端瀏覽器類型或操作系統(tǒng)。 Framework的一部分， Web應用程序，本課題采用的是C。WebForm結合了ASP簡易開發(fā)和VB高效率的優(yōu)點，可以把控件拖放到頁面上，然后對其編程（在代碼頁中隱藏）來提供交互、調用業(yè)務對象和執(zhí)行其他任務。它們近似地映射了HTML元素，并可提供強大的服務端編程能力。l Web ServicesWeb ，它允許創(chuàng)建可編程的服務，這些服務對于Internet或本地局域網上的其他開發(fā)者是可用的。l 高速緩存，它減少了Web服務器和數據庫服務器處理的負載，從而改進了應用程序的執(zhí)行性能。與IIS將這些信息存儲在很難訪問的數據庫中不同。 Web應用程序涉及使用它的所有部分和組件，并使其正常運轉。l 代碼隱藏頁代碼隱藏頁是和WebForm關聯(lián)在一起的，它包含WebForm的服務器端代碼。l 。l 數據庫連接數據庫連接允許Web應用程序域數據庫資源之間傳遞數據。[1] AJAXAjax并不是一個新技術，它只是一個標準的合并，以識別當前Web瀏覽器的豐富的潛在功能。[18]在支持Ajax的Web應用程序中，最重要的特性是Web瀏覽器能在操作的外部與Web服務器通信。實際上，這意味著用戶可以與服務器端的功能和數據交互，而無需更新整個頁面。也就是說，需要的Internet通信量較少，從而使Web應用程序的響應比較快。這個實現(xiàn)方式采用了Ajax模型。 。l 。l ，包括身份驗證和個性化服務。l 客戶端的JavaScript庫對JavaScript語法進行了許多改進，還提供了許多代碼，來簡化Ajax功能的實現(xiàn)。 AJAX的客戶端部分成為AJAX庫。l Microsoft AJAX Library ：這個軟件包包含JavaScript客戶端架構， AJAX用于執(zhí)行Ajax功能。、存儲過程、操作XML數據提供了所需的工具，它能用于訪問關系型數據庫系統(tǒng)，如SQL Server以及很多其他配置了OLE DB Provider或ODBC Provider的數據源。[14]。.NET Framework數據提供程序DataSet數據庫XMLDataAdapterConnectionCommandDataReaderSelectCommandInsertCommandUpdateComandDeleteComandDataTableCollectionDataRelationCollectionDataTableDataRowCollectionDataColumnCollectionConstraintCollection，它由數據集（DataSet）和數據提供程序（Data Provider）組成，后者是一組包含Connection、Command、DataReader和DataAdapter對象的組件，其結構如圖25所示。因此，它可以用于多種不同的數據源，用于XML數據或用于管理應用程序的本地數據。 Framework數據提供程序，其設計目的是實現(xiàn)數據操作和對數據的快速、向前、只讀訪問。Command對象用于返回數據、修改數據、運行存儲過程以及發(fā)送或檢索參數信息的數據庫命令。DataAdapter是連接DataSet對象和數據源的橋梁，DataAdapter使用Command對象在數據源中執(zhí)行SQL命令，以便數據加載到DataSet中，并使DataSet中的數據與數據源保持一致。 三層架構簡介在軟件體系架構設計中，分層式結構是最為常見的，也是非常重要的一種結構。區(qū)分層次的目的即為了“高內聚，低耦合”的思想。表示層業(yè)務邏輯層數據訪問層數據源在這三個層次中，系統(tǒng)主要功能和業(yè)務邏輯都在業(yè)務邏輯層進行處理。圖26 三層體系結構三層體系結構并不是指物理上的三層，也不是指用三臺機器來部署就是三層體系結構，而且不僅B/S應用才是三層體系結構，三層是指邏輯上的三層，即使這三個層次放置到一臺機器上。該層主要面向最終用戶，用戶通過Web瀏覽器向Web服務器提出服務請求，Web服務器對用戶驗證身份后，使用HTTP協(xié)議將所需的頁面?zhèn)魉徒o客戶端瀏覽器。該層位于整個三層體系的中間，起到了數據交換中承上啟下的作用。簡單的說，該層實現(xiàn)了對數據表的Select、Insert、Update和Delete等操作。本系統(tǒng)用模擬現(xiàn)實實驗的方式考查學生對課程中實驗課題掌握的程度，通過在本系統(tǒng)上的考試也能得出學生的課程成績。本系統(tǒng)的實際應用環(huán)境依托學?，F(xiàn)有的校園網環(huán)境，可以進行大規(guī)模的考試，總體結構模型如圖31所示。傳統(tǒng)的考試系統(tǒng)的考題主要是客觀題為主，如選擇題、判斷題和填空題，因為這些題目可以比較方便的由計算機來完成閱卷判分的工作。從學生的角度來看，他們需要通過學號登錄考試系統(tǒng)進行答題，完成模擬的實驗操作題目，并能在交卷或考試結束時查看自己的成績。與傳統(tǒng)考試系統(tǒng)不同的地方，主要是考題的設計，本系統(tǒng)考題的設計采用Flash來實現(xiàn)，要求使用Flash交互性動畫來實現(xiàn)考題，每個題目需要設計一個Flash文件，題庫中的題目都由這些Flash文件來構成。圖32 總體業(yè)務流程圖根據課題研究小組提出的需求，對考試端的設計盡量做到操作簡單、安全以及嚴謹。但是，在學生輸入了學號之后能核對自己的基本信息和考試信息，從而判斷自己的信息是否正確，以及判斷自己是否能正常進入考試系統(tǒng)進行考試。另外，還應該驗證該學生是否已經在考試當中，避免重復登錄以及代考作弊的情況發(fā)生。具體需求如下：u 考試頁面根據管理端設置的本場考試抽屜數量隨機從題庫中抽取考題文件（Flash文件）按先后順序導入頁面，學生完成了一道題目之后手動操作導入下一道題目。u 在考試頁面中需要顯示學生信息和考試剩余時間，還需提供手動交卷功能。l 學生交卷以及考試結束學生在考試頁面中手動交卷或者考試時間結束時，進入考試結束頁面。并且，不允許學生使用瀏覽器的“后退”功能，避免學生在得知自己未合格的情況下重新進入考試頁面答題，從而達到考試的目的。具體分析如下：l 考試信息管理考試信息管理主要包括創(chuàng)建考試和管理考試兩部分?？荚噭?chuàng)建后，管理員可根據課程教師的安排選擇適當的時間開始考試手動操作啟動考試?？荚噭?chuàng)建后管理員可以直接啟動考試，也可以在考試管理模塊啟動考試。每場考試所抽取的題目數量不等，每道題目要求完成的時長也不盡相同，因此系統(tǒng)無需根據時間自動結束考試。管理員可以根據實際情況對歷史考試信息進行刪除，刪除考試信息時應讓管理員進行確認。其中添加學生信息可以單個添加也可以通過學生名單（Excel文件）批量的添加學生信息。為了簡化后臺管理操作，學生的班級信息可以從數據庫中現(xiàn)存的班級名稱中選擇，如果該學生不屬于數據庫現(xiàn)存的所有班級，管理員也可以手動輸入考生的班級名稱。由于不同時期或不同班級的學生名單格式可能有所不同，需提供一份專門用于本系統(tǒng)批量錄入學生信息的Excel模板表格，當需要批量錄入時將原學生名單表格中的學號、姓名、性別和班級信息復制到模板表格中，通過該模板表格進行導入。管理學生信息包括對學生姓名、性別、班級和考試狀態(tài)等基本信息的修改，學生信息的刪除，學生信息的搜索等功能。刪除學生信息時，需提供單個刪除和多選刪除的功能。l 考試題目管理考試項目管理應該包括添加考題信息和管理考試信息的功能。添加考題后，應能提供考題預覽的功能。該功能模塊還應提供對考題信息的刪除功能，但是刪除前應檢查要刪除的考題是否為考過的考題，若該考題為考過的，提示管理員不能刪除，或讓管理員確認。查詢到的成績詳情應包括學生基本信息（學號、姓名、性別、班級和考試狀態(tài)）、總成績和各單項題目成績。添加管理員信息，主要包括登錄名、真實姓名、密碼和確認密碼。修改管理員個人信息主要提供當前管理員修改自己信息的功能，主要包括真實姓名、密碼、找回密碼問題和找回密碼答案等信息。由于實現(xiàn)環(huán)境中的突發(fā)情況多種多樣，考題只能盡量模擬現(xiàn)實實驗中可能會經常出現(xiàn)的突發(fā)情況或分支選擇，從而最大程度上去模擬實驗環(huán)境?？碱}中需要設置各種常見的出錯選項，對學生操作的流程進行判斷，是否符合基本的操作流程，最終得出該