|
岳 敏，刘遵仁
（青岛大学信息工程学院，山东 青岛 266071）
【摘 要】文章介绍了基于Web的分布式多层体系结构和一个基于.NET的石油企业设备管理信息系统的研究与设计，论述了微软推出的新的一代解决方案Microsoft.NET框架的体系结构。
【关键词】分布式系统；.NET Framework；ASP.NET；N层架构
【中图分类号】 TP392 【文献标识码】 A 【文章编号】 1008-1151(2006)03-0099-02
随着计算机技术的飞速发展，我们正在进入一个崭新的计算机时代———互联网时代。当Internet技术特别是web技术在20世纪90年代中期成为技术主流时，业务计算的模型发生了巨大变化，这一变化的焦点便是对传统的客户机/服务器(Client/Server)计算模式产生了巨大的冲击。首先，客户机/服务器结构在维护上需要极大的成本，尤其是当客户端位于不同的区域时；其次，客户端/服务器模式不具有良好的可伸缩性，因为客户机/服务器结构能够支持的客户端用户人数有一定的限度，当客户端用户的数目超过一定数量的时候，客户机/服务器结构的执行效率便开始下降，这种客户端用户人数的限制无疑已经不能够适应当今企业应用迅猛发展的大趋势。
由于Web浏览器的迅速应用，对于企业的运作方式产生了巨大的影响，因而许多企业在这个激烈竞争的时代，必须加快企业的脚步，适应时代发展，更好地利用Internet/Intranet丰富的信息资源。针对这种情况，研究基于Web的分布式计算模式的应用系统，来取代传统的客户机/服务器模式，构建一个易于开发、易于维护、并具有良好可伸缩性的应用程序，就显得尤其必要。
一、基于web的分布式多层体系结构分层模型
在传统客户机/服务器体系结构中，客户端封装了几乎所有的业务逻辑代码，给系统维护和扩充带来了极大的困难，而且客户端直接访问数据库，使数据库服务器的性能得不到充分的发挥。为了解决这个问题，业界提出了新的以Web为核心的分布式应用体系结构。以Web为核心的N层分布式体系结构是在C/S体系基础上扩充而成的，其中包括:用户界面的重心由Windows转为Browser；网络通信规程被统一为TCP/IP；分布式体系结构由单一的两个层次扩展到由外观表示层、业务逻辑层、数据服务层组成的三个层次，并由于浏览器及Web服务器的加入进一步扩展为N个层次。
（一）外观表示层：外观表示层就是客户端，它包括客户端的软件组件、应用程序、Web浏览器等。这些不同形式的客户端能够以可视形式提供丰富、灵活的用户交互界面，用来表示信息和收集数据，并利用业务逻辑层提供的功能服务完成用户请求，并且还可能会执行一些简单的业务逻辑，比如对用户输入的数据进行简单的检查。
（二）业务逻辑层：业务逻辑层是分布式应用系统的关键所在。它负责处理所有来自外观表示层的用户请求，当它通过数据服务层提供的接口处理完请求之后，还要把处理结果返回给外观表示层。它处于外观表示层和数据服务层的中间，通常也被称为中间层，或称为应用程序服务器。业务逻辑层还需要提供执行业务的规则，为具体应用提供事务处理、安全控制以及为满足不同数量客户端的请求而进行性能调整等功能。
（三）数据服务层：数据服务层完成数据的定义、维护、访问与更新，以及管理并响应业务逻辑层的数据请求。
目前，Web正由单纯的浏览内容过渡到业务处理化内容。与此同时，用户正逐步采用无线移动的方式从不同的地方存取Web。因此，从长远来看，Web对应用系统的开发和应用的影响才刚刚开始。由于Web的独到优势，基于Web体系结构的计算模式将在网络时代大行其道，并将逐步取代传统的软件计算模式。基于Web体系结构的计算模式实质上是一种N层分布式计算模式。N层分布式计算模式将成为下一代主流计算模式。
二、.NET Framework
（一）.NET框架概述
.NET框架是创建、部署和运行Web服务及其他应用程序的一个环境。.NET框架实现了语言开发、代码编译、组件配置、程序运行、对象交互等各个层面的功能，为Web服务及普通应用程序提供了一个托管、安全、高效的执行环境。.NET开发平台和诸如Java等其他编程环境之间的最大的差别在于.NET开发平台支持多种编程语言。.Net支持多种语言的互操作，即在一种语言下开发的类，可以在另一语言下通过面向对象的继承而得以重用。
（二）.NET战略的含义
.NET包括一个相当广泛的产品家族，它们构建于XML和互联网产业标准之上，为用户提供Web服务的开发、管理、应用和体验。组成.NET战略的五个方面包括:
1．开发平台。这是一组用于建立Web服务应用程序和Win?鄄dows桌面应用程序的软件组件，包括.NET Framework(框架)、.NET开发者工具和ASP.NET。其中2002年3月发布的Visual Studio .NET是RAD开发工具中一个重要的产品。
2．.NET服务器。能够提供广泛聚合和集成Web服务的服务器，是搭建.NET平台的后端基础。
3．.NET基础服务。密码认证、日历、文件存储、用户信息等基础服务是必不可少的。
4．.NET终端设备。广泛的连接互联网并体验Web服务的终端设备是实现.NET的前端基础。PC，PDA以及各种嵌入式设备将在这个广阔的天地里发挥作用。
5．.NET用户体验。能够满足人们各种各样需求的用户体验是.NET的最终目标，也是.NET的价值实现。
在这五个组成部分当中，.NET开发平台中的.NET框架是.NET软件构造中最具挑战性的部分，其他四个部分则紧紧围绕.NET框架来进行组织整合。
三、基于.NET框架的石油企业设备管理信息系统的设计
（一）系统开发背景
石油企业的设备使用及管理与普通企业有较大的区别，主要具有设备数量大、种类多、价值高、分布范围广等特点。基于此，设备的使用、维修、空闲、报废、缺失、库存等情况信息汇总上报周期很长，设备的查询和调配非常困难，管理难度大。互联网技术的发展为此带来了解决方案。
（二）系统架构
系统以ASP.NET为开发平台，SQL Server2000或Ac?鄄cess2000为后台数据库，采用显示层、逻辑层和数据层三层体系结构。ASP.NET可以使用.NET平台快速方便地部署三层架构，在.NET中可以方便地实现组件的装配，后台代码通过命名控件可以方便地使用自己定义的组件。显示层放在ASP页面中，数据库操作和逻辑层用组件来实现，这样就很方便地实现了三层架构。
（三）设备管理信息系统设计方案
1．功能模块划分
（1）登陆验证模块。此模块用来对管理员或被授权登录者的身份进行验证，防止非法用户登录查看或修改数据，保证系统安全性。用户的验证方式推荐用户名和口令方式，如果设置IP限制，不利于远程管理和查询。
（2）维护管理模块。此模块专门为系统维护和管理人员所设计，在此模块中，管理员可以添加用户，对其查看范围或管理权限做出授权，或者收回某些用户的使用权限。同时对数据库进行维护，比如添加数据表或数据记录、删除数据表或数据记录、修改数据表和数据记录等。
（3）查询／修改模块。这一模块为被授权用户设计，被授权用户经过身份验证后，可以在该模块中根据系统提供的功能，生成不同的查询报表，并可将其打印出来，或者复制保存成文件进行二次编辑；同时，被授权用户还可对数据库中的设备记录进行修改，例如设备的使用、维修、存放地点等情况的改变；如果购置了新设备还可进行入库、出库登记等。
2．数据结构层次划分。系统由多个子系统组成，每个子系统都需要处理大量的数据，因此我们从数据的层面将整个系统分成三层。
（1）基础数据层。基础数据层包含的是变动很小的静态数据，如设备属性数据。基础数据在设备管理系统初始化的时候要用到，是整个系统正常运转的基础。
（2）业务处理层。业务处理层是指对应于设备管理具体业务流程的系统功能，这些功能将在日常管理工作中不断产生与积累新数据，这些数据将成为企业掌握设备状况、设备资源管理水平以及提供决策支持的主要数据来源。
（3）决策支持层。决策支持层建立在基础数据与大量业务数据组成的HR数据库基础之上，通过对数据的多角度统计和分析，能快速获得所需信息，如设备配置、设备成本等等。这不仅能提高设备的管理效率，而且便于企业高层从总体把握设备使用情况。
四、结论
随着Internet/Intranet的出现和流行，给应用系统的系统架构和计算模型带来了巨大的变革。现在越来越多的应用系统都建立在Internet/Intranet所提供的可伸缩、可扩展的分布式计算平台上。Microsoft推出的.NET给开发人员创造了一个理想的分布式开发环境，它为建立高效、安全、健壮、可伸缩、可扩展的分布式应用系统提供了强有力的支持。.NET是目前建立和开发各种Web应用的两大主流平台之一。对.NET下Web应用开发的设计模式进行研究有着重要的意义。
【参考文献】
[1]东方人华译．微软Visual Studio. NET程序开发系列丛书—C#编程技术[M]．北京:清华大学出版社，2001．
[2]胡迎松，彭利文，池楚兵．基于.NET的Web应用三层结构设计技术[J]．计算机工程，29(8)．
[3]于瑞国，许林英，刘芳．ASP.NET新特性的初步研究[J]．电子计算机，2002．
[4]李庆发．完全探索Microsoft. NET技术战略[M]．北京：中国青年出版社，2002 | 