基于web的信息系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于web的信息系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息系統(tǒng)的開發(fā)模式經(jīng)歷了巨大的變化。在整個(gè)信息系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)過(guò)程中，有四種模式：主機(jī)終端模式、文件服務(wù)器模式、客戶端服務(wù)器模式（客戶端服務(wù)器模式：c/s模式）和瀏覽器服務(wù)器模式（服務(wù)器模式：b/s模式）。其中,B/S模式是將Web技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)相互融合在一起,充分發(fā)揮DBMS高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理能力,利用了大量已有的數(shù)據(jù)庫(kù)信息資源,使用戶可以在Web瀏覽器上方便地檢索和瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。所以,利用基于Web數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),開發(fā)動(dòng)態(tài)的Web數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用已成為當(dāng)今Web技術(shù)研究的熱點(diǎn),許多基于大型數(shù)據(jù)庫(kù)的信息系統(tǒng)正在采用這種全新的技術(shù)模式。1信息系統(tǒng)的幾種開發(fā)模式1.1基于主機(jī)的監(jiān)控技術(shù)大型主機(jī)通常是一臺(tái)計(jì)算功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī),眾多終端用戶共享大型主機(jī)CPU資源和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)功能,這是一種典型的肥服務(wù)器/瘦客戶機(jī)工作模式,提供了高度的集中控制,安全可靠,但是主機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重,設(shè)備昂貴,系統(tǒng)可靠性差,伸縮性較小。1.2后臺(tái)服務(wù)器管理該結(jié)構(gòu)將應(yīng)用系統(tǒng)分為前臺(tái)部分與后臺(tái)部分,后臺(tái)服務(wù)器負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)及安全保護(hù),前臺(tái)客戶負(fù)責(zé)與用戶交互及向后臺(tái)服務(wù)器提出請(qǐng)求,每個(gè)后臺(tái)服務(wù)器可直接響應(yīng)多個(gè)客戶請(qǐng)求。它把集中管理模式轉(zhuǎn)化為一種服務(wù)器和客戶機(jī)負(fù)荷均衡的分布式計(jì)算模式。解決了執(zhí)行效率及容量不足的問(wèn)題。缺點(diǎn)是系統(tǒng)封閉,用戶界面不一,系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)復(fù)雜,擴(kuò)展性差等。1.3逐漸成為分布中最具有前景的模式隨著Internet技術(shù)的發(fā)展,Browser/Server結(jié)構(gòu)逐漸成為分布中最具有前景的模式。其數(shù)據(jù)和應(yīng)用可以通過(guò)不同平臺(tái)、不同網(wǎng)絡(luò)存取與平臺(tái)無(wú)關(guān),伸縮性大,易用性好,用戶界面統(tǒng)一,易于維護(hù),擴(kuò)展性好,信息高度共享等優(yōu)點(diǎn),在信息系統(tǒng)開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。2服務(wù)器模式的結(jié)構(gòu)、工作原則和特點(diǎn)2.1系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)基于Web的系統(tǒng)實(shí)際上是由兩層C/S結(jié)構(gòu)演變而來(lái),其結(jié)構(gòu)由瀏覽器、Web服務(wù)器+中間件和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三個(gè)邏輯單元組成,基于Web的系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。將Web的信息服務(wù)能力與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理能力互補(bǔ)地結(jié)合在一起,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),避免各自固有的缺點(diǎn),從而起到事半功倍的效果。在該系統(tǒng)中,所有數(shù)據(jù)都由現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)與操作,客戶機(jī)使用Web瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求并查看結(jié)果。在Web與數(shù)據(jù)庫(kù)集成系統(tǒng)中最核心的部件就是Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)。Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)通過(guò)訪問(wèn)DBMS系統(tǒng),來(lái)完成用Web技術(shù)表達(dá)的用戶請(qǐng)求。2.2轉(zhuǎn)化sql法,轉(zhuǎn)化web服務(wù)器,使其成為web服務(wù)器的導(dǎo)色式在B/S模式中,客戶端運(yùn)行瀏覽器軟件。瀏覽器以超文本形式向Web服務(wù)器提出訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的請(qǐng)求,Web服務(wù)器接受客戶端請(qǐng)求后,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān),將這個(gè)請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為SQL語(yǔ)法,并交給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器得到請(qǐng)求后,驗(yàn)證其合法性,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后將處理后的結(jié)果返回給Web服務(wù)器,Web服務(wù)器再一次將得到的所有結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)化,加入一些必要的信息,變成HTML文檔形式,轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器以友好的Web頁(yè)面形式顯示出來(lái)。同樣,瀏覽器也會(huì)將更新、刪除、新增數(shù)據(jù)記錄的請(qǐng)求申請(qǐng)至Web服務(wù)器,Web服務(wù)器通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系完成這些工作。2.3b/s模式的優(yōu)勢(shì)B/S模式管理信息系統(tǒng)基本上克服了C/S模式管理信息系統(tǒng)的不足,其主要表現(xiàn)在:(1)系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和升級(jí)的經(jīng)濟(jì)性對(duì)于大型的管理信息系統(tǒng),軟件開發(fā)、維護(hù)與升級(jí)的費(fèi)用是非常高的,B/S模式所具有的框架結(jié)構(gòu)可以大大節(jié)省這些費(fèi)用,同時(shí),B/S模式對(duì)前臺(tái)客戶機(jī)的要求并不高,可以避免盲目進(jìn)行硬件升級(jí)造成的巨大浪費(fèi)。(2)B/S模式提供了一致的用戶界面B/S模式的應(yīng)用軟件都是基于Web瀏覽器的,這些瀏覽器的界面都很相似。對(duì)于無(wú)用戶交互功能的頁(yè)面,用戶接觸的界面都是一致的,從而可以降低軟件的培訓(xùn)費(fèi)用。(3)B/S模式具有很強(qiáng)的開放性在B/S模式下,外部的用戶亦可通過(guò)通用的瀏覽器進(jìn)行訪問(wèn)。(4)B/S模式的結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展由于Web的平臺(tái)無(wú)關(guān)性,B/S模式結(jié)構(gòu)可以任意擴(kuò)展,可以從一臺(tái)服務(wù)器、幾個(gè)用戶的工作組級(jí)擴(kuò)展成為擁有成千上萬(wàn)用戶的大型系統(tǒng)。(5)B/S模式具有更強(qiáng)的信息系統(tǒng)集成性在B/S模式下,集成了解決企事業(yè)單位各種問(wèn)題的服務(wù),而非零散的單一功能的多系統(tǒng)模式,因而它能提供更高的工作效率。(6)B/S模式提供靈活的信息交流和信息發(fā)布服務(wù)B/S模式借助Internet強(qiáng)大的信息發(fā)布與信息傳送能力可以有效地解決企業(yè)、高等學(xué)校內(nèi)部的大量不規(guī)則的信息交流。3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)3.1內(nèi)鏡內(nèi)鏡執(zhí)行程序通用網(wǎng)關(guān)接口CGI是Web服務(wù)器提供信息服務(wù)器一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口。當(dāng)Web用戶通過(guò)瀏覽器請(qǐng)求動(dòng)態(tài)文件時(shí),Web服務(wù)器通過(guò)瀏覽器獲得用戶的輸入數(shù)據(jù),創(chuàng)建運(yùn)行CGI執(zhí)行程序的CGI進(jìn)程,并將輸入數(shù)據(jù)發(fā)送給該進(jìn)程;CGI進(jìn)程對(duì)請(qǐng)求處理后,將結(jié)果以HTML文件的形式回送給Web服務(wù)器,最后Web服務(wù)器將得到的HTML文件返回給用戶瀏覽器。CGI體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。CGI執(zhí)行程序體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單性、開放性。缺點(diǎn)是性能開銷較大,對(duì)每個(gè)用戶請(qǐng)求都會(huì)在服務(wù)器上創(chuàng)建一個(gè)CGI進(jìn)程,且每次Web訪問(wèn)CGI程序時(shí),CGI程序都會(huì)被啟動(dòng)執(zhí)行其處理任務(wù),然后退出。開銷大、隨著用戶數(shù)量的增多,性能急劇下降。3.2服務(wù)器api體系結(jié)構(gòu)某些專有的Web服務(wù)器提供了一種可擴(kuò)展的API接口,通過(guò)這種API接口來(lái)擴(kuò)展Web服務(wù)器的功能。采用Web服務(wù)器API編寫的應(yīng)用程序被動(dòng)態(tài)鏈接到Web服務(wù)器進(jìn)程中,因此降低了使用CGI時(shí)的進(jìn)程管理開銷。常用的服務(wù)器API接口有Netscape公司的NSAPI和微軟公司的ISAPI。使用服務(wù)器API體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。該體系結(jié)構(gòu)中一個(gè)Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)既需要調(diào)用Web服務(wù)器API,也需要調(diào)用DBMS的編程接口,Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)要受制于專有服務(wù)器的API。因此兼容性較差。3.3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理從DBMS的角度來(lái)看,Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)實(shí)際上就是一個(gè)了解Web技術(shù)的客戶程序。在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)客戶程序中引入Web技術(shù),使它直接支持HTTP協(xié)議,即專有服務(wù)器結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中,Web服務(wù)器直接內(nèi)嵌了與DBMS引擎連接能力,如圖4所示。該結(jié)構(gòu)性能較好但兼容性差。OracleWebServer就是一個(gè)專有服務(wù)器。3.4數(shù)據(jù)庫(kù)形式。根據(jù)初利用Web瀏覽器的特殊配置功能(瀏覽器無(wú)法處理某種特殊文件類型時(shí),調(diào)用相應(yīng)的外部查看器程序進(jìn)行處理或演示),將Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)為一個(gè)外部查看器,通過(guò)Web瀏覽器來(lái)調(diào)用。這種Web數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)關(guān)的外部查看器體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。3.5web系統(tǒng)與系統(tǒng)間的互聯(lián)互通一個(gè)動(dòng)態(tài)腳本文件分為靜態(tài)HTML格式的文件和動(dòng)態(tài)文本,可以通過(guò)在態(tài)HTML格式的框架文件中插入需要?jiǎng)討B(tài)變化的腳本來(lái)達(dá)到動(dòng)態(tài)輸出HTML文件的目的。在上述HTML的嵌入腳本代碼中加入訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的命令,或者在Java程序中加入訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼,使Web用戶能夠通過(guò)Java訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),即Web瀏覽器有能力訪問(wèn)DBMS了,而不需要修改服務(wù)器端的軟件。Sybase公司的Connect采用Java實(shí)現(xiàn)客戶端擴(kuò)展,完成Web系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的互連。圖6展示了這種集成方式。4應(yīng)用系統(tǒng)的趨勢(shì),是一個(gè)東南角基于Web的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)緊緊結(jié)合了Internet/Intra