【正文】 后續(xù)工作的 展望 11 第二章 系統(tǒng)開發(fā) 模式 、工具及環(huán)境 系統(tǒng)開發(fā) 模式 進入 90年代以來，計算機系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)兩個顯著的特點： 一個是 計算機系統(tǒng)由封閉系統(tǒng)走向開放系統(tǒng)； 另一個是 計算機系統(tǒng)由集中式系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)過渡。 系統(tǒng)構架 的定義 為對已確定 需求的技術實現(xiàn)構架、作好規(guī)劃，運用成套、完整的工具，在規(guī)劃的步驟下去完成任務。體系結構問題應該 包括總體組織和全局控制、 數(shù)據(jù)存取，給設計元素分配特定功能，設計元素的組織 等。 P. Kruchten[22]指出軟件體 系結構有四個 從不同方面對系統(tǒng)進行描述 的 角度 ，包括 概念角度 、 模塊角度 、 運行角度 和 代碼角度 。 1997年， B． Ctements和 Kazman在《使用軟件體系結構》一書中給出 一個定 義：軟件體系結構 應包括一個或一組軟件構件、軟件構件的外部的可見 性及其相互關系。 B. Boehm等 [24]提出 一個軟件體系結構 應 包 括軟件和系統(tǒng)構件，互聯(lián)及約束的集合；系統(tǒng)需求說明的集合；基本原理用以說明這一構件，互聯(lián)和約束能夠滿足系統(tǒng)需求。 互聯(lián)網(wǎng) 的發(fā)展給 了 傳統(tǒng)應用軟件深刻的影響。隨著越來越多的商業(yè)系統(tǒng)被搬上Inter，一種 更具生命力的體系結構被廣泛采用，這就是 我們所知的 “三層 結構 ”[31]。 服務器層（ server tier） ： 典型應用是 Web服務器和運行業(yè)務代碼的應用程序服務器 。 在典型的 三層 軟 體系結構中，客戶 是信息的請求方 、程序 負責處理請求、數(shù)據(jù)被操作，層次之間在 物理 上是 隔離 的 。 劃分后 業(yè)務邏輯層 就 處于中間層， 同樣不需要關心由哪種類型的客戶來顯示數(shù)據(jù)， 可以與后端系統(tǒng)保持相對獨立性，有利于 后期 系統(tǒng) 的 擴展。 由于應用程序已經(jīng)和 客戶 進行了 隔離 ，所以它的安全性也更容易得到保障 。 C/S結構 及其特點 C/S (Client/Server)結 構 [32]， 是一種典型的軟件系統(tǒng)體系結構 ， 即大家熟知的客戶 機 和服務器結構。目前大多數(shù)應用軟件系統(tǒng)都是 C/S形式的兩層結構，由于現(xiàn)在的軟件應用系統(tǒng)正在向分布式的 Web應用發(fā)展， Web和 C/S應用都可以進行同樣的業(yè)務處理，通過現(xiàn)有應用系統(tǒng)中的邏輯可以擴展出新的應用系統(tǒng)。服務器通常采用高性能的 PC、工作站或小型機，并采用大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如 Oracle、 Sybase、Informix或 SQL Server。 客戶機 /服務器技術的基本原理就是把數(shù)據(jù)處理與應用程序分開， 實現(xiàn) 數(shù)據(jù)庫(server)獨立完成數(shù)據(jù)的處理而 應用程序在客戶端 (client)執(zhí)行。在此過程中， 數(shù)據(jù)庫服務器 僅 需處理客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)請求，并 將所請求的數(shù)據(jù)傳送給 客戶端 應用程序 ，需要注意的是，此情況下傳送的 非整個文件 ?？蛻魴C 集中在 不同用戶與 應用程序之間的交互性作業(yè) 上，不同于其它類型的系統(tǒng)。 通過采用有效 任務 分而治之的方法 ， 可 使服務器和工作站 各自處理自己的事務 ，極大地提高了整個系統(tǒng)的性能， 使得在具有相同 設備， 但 運用不同的組合方式 的條件下 ，得到 決然 不同的 運行 效果。 (2)完善 擴展性 使得 系統(tǒng)更靈活 。 由于這種方式實現(xiàn)了將 系統(tǒng)的功能 劃分為兩個獨立的部分 ，從理論上講，當 系統(tǒng)底層的軟 /硬件設備 需要更新時，只要 不改變 原有 服務器的配置，就不會對前端產生任何影響。 (3)增強 工作站的獨立性。在一個以 SQL Server數(shù)據(jù)庫服務器 為基礎的 Client/Server系統(tǒng)中 ， 其 客戶端 可以是 IBM兼容的 PC機 ， Machintosh， Unix工作站或它們的任意組合。客戶端獨立導致的必然結果是應用程序的獨立執(zhí)行，因為不同的客戶端可以 使用 不 同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用軟件，用戶可以 根據(jù)個人愛好， 繼續(xù)使 用 他們 所熟悉的軟件去訪問數(shù)據(jù)庫。 采用 Client/Server方式 之后，可以說 所有的數(shù)據(jù)處理工作都 轉 交給了數(shù)據(jù)庫 服務器 ， 而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以 提供 確保 數(shù)據(jù) 安全的任何服務，例 如 對需要 存儲 的 文件 加密， 在 訪問數(shù)據(jù)庫時 進行 磁帶 內容的 實時備份，磁盤 的 鏡象等等，還可以提供 14 特定 類型的事務處理 服務 ， 達到實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫修改的跟蹤，并在 服務器崩潰情況下及時 糾正所出的問題。目前因特網(wǎng)上的網(wǎng)站大多采用這種方式進行 組建。 Client/Server結構是基于局域網(wǎng)環(huán)境的，具有較強的數(shù)據(jù)操縱和事務處理能力， 理所當然就 對數(shù)據(jù)的安全性和完整性要求 比較 高。 [2] 缺點主要有以下幾個： (1)采用 Intra技術，適用于局域網(wǎng) 環(huán)境可連接用戶數(shù)有限，當用戶數(shù)量增多時，性能會明顯下降客戶端都要安裝應用程序系統(tǒng)擴展維護復雜、代碼可重用性差 、開發(fā)費用較低，開發(fā)周期較短 。而隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，移動辦公和分布式辦公越來越普及，這需要我們的系統(tǒng)具有擴展性。 (3)客戶端需要安裝專用的客戶端軟件。特別是有很多分部或專賣店的情況，不是工作量的問題，而是路程 的問題。 (4)對客戶端的操作系統(tǒng)一般也會有限制。或者不適用于微軟新的操作系統(tǒng)等等，更不用說 Linux、 Unix等。同時 ，隨著 局域網(wǎng) 的 普遍應用， 各單位 都 希望能夠 連接 到 互聯(lián)網(wǎng)上，便于獲得 互聯(lián)網(wǎng)上豐富 的資源來 促進 其經(jīng)營和發(fā)展的需要。 在 B/S結構 [32]下， 主要由三部分組成：瀏覽器， WWW服務器和后臺參數(shù)據(jù)庫服務器 ，客戶機上只需 安裝一個瀏覽器 15 （ Browser），如 Netscape Navigator或 Inter Explorer，服務器安裝 Oracle、Sybase、 Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫 [6]。用戶界面完全通過 WWW瀏覽器實現(xiàn)，一部分事務邏輯在前端實現(xiàn)，但是主要事務邏輯在服務 器端實現(xiàn)，形成所謂 3tier結構。隨著瀏覽器技術植入操作系統(tǒng)內部，這種結構更成為當今應用軟件的首選體系結構。系統(tǒng)的擴展性非常容易，只要能上網(wǎng)，再由系統(tǒng)管理員分 配一個用戶名和密碼，就可以使用了。 (2)較低的管理 費用 , B/S架構的軟件只需要管理服務器就行了，所有的客戶端只是瀏覽器，根本不需要做任何的維護。 (3)自我服務。 主要缺點： B/S架構在圖形的表現(xiàn)能力上以及運行的速度上弱于 CS架構。由于 B/S架構依賴瀏覽器，而瀏覽器的版本繁多，很多瀏覽器核心架構差別也很大，導致對于網(wǎng)頁的兼容性有很大影響，尤其是在 CSS布局， Javascript腳本執(zhí)行等方面，會有很大影響。 B/S系統(tǒng)的三層結構即把程序按照內部分工及業(yè)務邏輯分割成幾個相對獨 立的程序，主要 劃分為界面層、業(yè)務處理層、 數(shù)據(jù)存儲層。由于程序進行了分割，它們就可以安裝在不同的機器上。 實際 運行中，界面層運行的程序 也是從應用程序服務器上下載。 （ 2） 采用 B/S模式，用戶無需花費太多的經(jīng)歷來管理自己提供的信息，服務器提供方會為各用戶提供各種服務。 目前常 用 的網(wǎng)絡程序語言主要有 JSP、 ASP、 PHP、 .NET幾種。 本次開放使用的是 Eclipse集成開 放平臺， Eclipse是一個有品質保障的、開放源代碼的、基于 Java 的可擴展開發(fā)平臺，它在很多方面繼承了 IBM VisualAge的風格，但 相比而言 更加開放，功能更強，通過 SWT技術使運行速度和外觀比純粹的 Java工具更能讓人接受。開放源代碼、免費使用、優(yōu)秀的廠商支持，并且擁有豐富的擴展資源是 Eclipse工具得特性所在。 JSP(Java Server Pages)是由 Sun Microsystems公司聯(lián)合多家公司共同構建的一種動態(tài)網(wǎng)頁技術標準 [35]。 采 用該 技術 開發(fā) 出來 的 Web應用是跨平臺的， 也就是說，除了 能 在 常用的 Window和 Lunix系統(tǒng) 下運行，還 能在其他操作系統(tǒng)上運行。 生產的動態(tài) 網(wǎng)頁還能通過 標記 tags和 Java程序段 scriptlets訪問存儲在遠程服務端的資源 17 應用邏輯。 JavaScript是一種基于對象和事件驅動且具有良好 安全性的客戶端腳本語言[36]。 JavaScript最早 由網(wǎng)景 （ Netscape） 公司的 B. Eich提出，原名為 ECMAScript后將其改名為 JavaScript，是一種基于原型的 、 動態(tài) 的 、弱類型 的腳本 語言，內置 大量支持類， 是 Sun公司的注冊商標 之一 。完整的 JavaScript實現(xiàn)包括 三個部分： ECMAScript，文檔對象模型，字節(jié)順序記號。但 它的核心 設計原則源自 Self和 Cheme。 目前 javascript的最新版本為 。在這一點上 Java比 PHP更出色，除了系統(tǒng)之外，代碼不用做任何更改?；?本上可以在所有平臺上的任意環(huán)境中開發(fā)，在任意環(huán)境中進行系統(tǒng)部署、 擴 展。 （ 3）強大的可伸縮性。 （ 4）多樣化和功能強大的開發(fā)工具支持。 編譯環(huán)境的選擇 Tomcat 廣泛使用的 免費輕量級開源 的 Web應 用服務器， 是Apache軟件基金會（ Apache Software Foundation）的 Jakarta項目中的一個核心項目，由 Apache、 Sun和其他一些公司及個人共同開發(fā)而成。 18 Tomcat 很受廣大程序員的喜歡，因為它運行時占用的系統(tǒng)資源小，擴展性好，支持負載平衡與郵件服務等開發(fā)應用系統(tǒng)常用的功能；而且它 的開放性，使得任何一個感興趣的程序員都可以更改它或在其中加入新的功能，促進得到 不斷的改進和完善 ， 在網(wǎng)上提供下載 [10]. 在使用 Tomcat之前你需要先安裝 JRE或 JDK，只有安裝了JRE或 JDK后 Tomcat才能 在電腦或服務器上 正常運行。 Tomcat運行的默認端口號 8080，這個端口號 可以通過Tomcat/conf/， \lib用來存放在 Tomcat下 管理的所有Web應用程序都可以引用的公共 jar包 。 當 收到 客戶 端發(fā)來的 請求時，調用某個 Servlet，并將執(zhí)行結果及時返回給客戶。 Tomcat服務器 在常規(guī) 默認的 情況下 會對各 組件 提供 默認的實現(xiàn)，通過分析 可更深地 理解Tomcat各個組件的組織結構 。 由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，許多中小型網(wǎng)站為了降低網(wǎng)站總體擁有成本而選擇了 MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫 。 與常規(guī)的腳本語言類似 , MySQL 也具有一套對字符、單詞以及特殊符號的使用規(guī)定 , MySQL 通過執(zhí)行 SQL 腳本來完成對數(shù)據(jù)庫的操作 , 該腳本由一條或多條 MySQL語句 (SQL語句 + 擴展語句 )組成 , 保存時腳本文件后綴名一般為 .sql。 在接觸的諸多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中， MySQL是一個真正支持 多用戶、多線程 的 SQL數(shù)據(jù)庫服務器。 MySQL由一個服務器守護程序 mysqld和大量 不同的客 戶程序和庫組成。例如，本系統(tǒng)中設計者可 用 SQL語言 檢索 本物流運輸管理平臺上的貨物信息及存儲交易 信息，同時 MySQL的響應及時 和 操作靈活，滿足用戶 存儲記錄文件和圖像。 安裝的 MySQL服務器可執(zhí)行數(shù)據(jù)庫和表的所有操作，能夠 用來幫助與服務器進行很好 通信和執(zhí)行管理的 很多任務。 服務器 運行一旦出現(xiàn)問題 ，可用 該管理程序 來檢查服務器的 運行 狀態(tài)； isamchk 和 myisamchk，是兩個 實用 性很高的 程序 ，能夠幫助用戶 完成 各種 表的分析和優(yōu)化， 尤其是 在表損壞時進行崩潰恢復； mysqldump，一個 比較可靠的備份 工具，用于備份數(shù)據(jù)庫或將數(shù)據(jù)庫拷貝到另一個服務器 中。 選擇 MySQL做為數(shù)據(jù)庫基于以下幾點： 1. 支持多線程，充分利用 CPU資源 。 3. MySQL可以工作在不同的平臺上。 4. 支持大型的數(shù)據(jù)庫。 5. 有多種 類型：有符號／無符號整數(shù)、 FLOAT、 DOUBLE、 CHAR、 VARCHAR、 TEXT、BLOB、 DATE、 TIME、 DATETIME、 TIMESTAMP、 YEAR、和 ENUM類型。 7. 它通過一個高度優(yōu)化的類庫實現(xiàn) SQL函數(shù)庫并像他們能達 到的一樣快速，通常在查詢初始化后不該有任何內存分配 ， 沒有內存漏洞。 9. Mysql是可以定制的，采用了 GPL協(xié)議，你可以修改源碼來開發(fā)自己的 Mysql 20 系統(tǒng)。 21 第三章 需求分析 引言 所謂 需求分析 ，是指對要解決的問題進行詳細的分析，弄清楚問題的要求，包括需要輸入什么數(shù)據(jù)，要得到什么結果，最后應輸出什么 [13]。需求分析是做系統(tǒng)之前必做的 一個環(huán)節(jié)，也是軟件生命周期的第一個環(huán)節(jié) ， 關系到軟件開發(fā) 最后的 成敗 。但在近十年內，越來越多的人認識到，需求分析是整個過程中最關鍵的一個部分。在這個過程中，系統(tǒng)分析員和軟件工程師確定顧客的需要， 只有在確定了這些需要后，他們才能夠分析和尋求新系統(tǒng)的解決方法。需求分析是軟件定義階段中的最后一步 ，又是軟件開發(fā)的第一步 ，是 整體上 確定 開發(fā) 系統(tǒng)需要 完成哪些工作， 具備哪些 系統(tǒng) 功能， 也就是對目標系統(tǒng)提出完整、準確、清晰、具體的要求。 需求提出 ： 主要 是用于 描述系統(tǒng) 的總體 目的。 系統(tǒng)的 開發(fā)人員和用戶 能夠確定一個問題領域，并勾畫 一個描述該問題的系統(tǒng) ，即為系統(tǒng)規(guī)格說明，也被視為用戶與 開發(fā)人員之間 建立的