（机械电子工程专业论文）网络化cad测试系统客户端与数据库接口技术研究.pdf

a 一 华北电力火学硕士学位论文摘要 摘要 计算机辅助设计( c a d ) 是现代工程及产品设计的先进技术，在工业各领域有着 广泛的应用和重要的推广价值。本文针对考试系统网络化、标准化、无纸化和智能 化的要求，对测试系统的客户端与数据库接口技术进行了深入研究，并对主观题中 精确绘图的判卷进行了探讨。 在基于网络的本地测试系统( 客户端) 中，考生考试系统采用v i s u a lb a s i c6 0 为开发工具，实现了考生登录，试题浏览，试题下载，客观题的答题、评分及结果 上传，以及主观题的自动上传。主观题的判卷是在a u t o c a d 开发平台下，以v b a 为 开发工具，实现了精确绘图的自动判卷。 关键词：c a d ，网络，数据库接口，客户端，判卷 a b s t r a c t c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ( c a d ) i sa na d v a n c e dt e c h n o l o g yo fm o d e r ne n g i n e e r i n g a n dp r o d u c td e s i g n ；i th a si m p o r t a n tv a l u ea n dw i d ea p p l i c a t i o ni na l lf i e l d so fi n d u s t r y t h i sp a p e ra i m sa td e m a n do ft e s ts y s t e m ，s u c ha sn e t w o r k ，s t a n d a r d i z e d ，n o n p a p e ra n d i n t e l l i g e n t ，c a r r i e so nd e e pr e s e a r c h f o rc l i e n t d e v e l o p m e n ta n dd a t a b a s ei n t e r f a c e t e c h n o l o g yo fc a d t e s ts y s t e m ，a n dc a r r i e so nd e e pr e s e a r c hf o rs u b je c t i v eju d g i n g i nt h el o c a lt e s ts y s t e mb a s e do nt h ei n t e r n e t ，v i s u a lb a s i c6 0 i ss e l e c t e da st h e p r o g r a md e v e l o p m e n tt o o l i nt h i st e s t s y s t e m ，w h i c hm a i n l yr e a l i z e s e x a m i n e e r e g i s t r a t i o n ，t e s tb r o w s e r ，d o w n l o a d i n gt h em o d e lt e s t ，a n s w e r i n g ，e v a l u a t i n ga n d u p l o a d i n gt h er e s u l t so fo b j e c t i v et e s t ，a n da u t o m a t i c a l l yu p l o a d i n gt h es u b j e c t i v et e s ta s w e l l j u d g i n gf o ra c c u r a t ed r a w i n go fs u b j e c t i v et e s t i sr e a l i z e da u t o m a t i cb yt h e d e v e l o p i n gt o o l so fv b a b a s e do na u t o c a dd e v elo p m e n tp la tf o r m z h a ob a o y a ( m e c h a t r o n i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f h a nq i n g - - y a oa n dy a n gs o n g - l i n k e yw o r d s ：c a d ，n e t w o r k ，c l i e n t ，d a t a b a s ei n t e r f a c e ，j u d g i n gt h ep a p e r 、 a 声明尸叫 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文网络化c a d 测试系统客户端与数据 库接口技术研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师及其副导师指导 下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谓 之处 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同学对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：塾逝 日期： ! 自国 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文：同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：导师签名： 日期： i ， 华北电力大学硕士学位论文 1 1 c a d 概述【1 ，2 】 第一章绪论 计算机辅助设计( c a d ) 是“c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ”的缩写，是指在工业领域 内用计算机软件及硬件系统辅助工程技术人员进行产品或工程设计绘图、计算等一 系列的设计活动总称。起初，c a d 系统用于绘制工程图纸，其主要内容为计算机图 形学。随着计算机硬件的发展，c a d 软件也大大发展。现在，c a d 已形成为一个灵 活协调的系统，设计者可与计算机取长补短，形成人类智慧与系统硬件和软件的巧 妙结合，使设计者可在计算机辅助下进行模型的建立，工程计算分析、优化、运动 及动力模拟、评价、修改、决策等创造性工作。 c a d 技术是随着电子技术和计算机技术的发展而逐步发展起来的，是信息技术 的重要组成部分，是信息技术在工业领域的一项重要应用，也是现代设计工程的关 键技术内容。它具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形、 工程数据库管理和生成设计文件等功能。经过四十多年的努力，c a d 技术的广泛应 用已经引起了一场工程设计领域的技术革命，特别是近二十年来，由于计算机硬件 性能的不断提高，c a d 技术有了大规模的发展。目前c a d 技术已经应用于许多行业， 如机械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。c a d 技术 应用于机械类产品设计的比例最大，机械c a d 在整个工程c a d 中占有比较重要的地 位。c a d 技术的普及应用是企业技术进步的有效手段，大力发展和应用c a d 技术， 将对我国经济建设和社会发展产生巨大的促进作用，具有非常重要的意义。 目前，c a d 技术仍在不断的发展。未来的c a d 技术将成为新产品设计提供一个 综合性的环境支持系统，它能全面支持异地的、数字化的、采用不同设计哲理与方 法的设计工作。近年来，先进制造技术的快速发展带动了先进设计技术的同步发展， 使传统的c a d 技术有了很大的拓展，c a d 技术正经历着由传统技术向现代技术的转 变。 c a d 技术的未来发展集中体现在集成化、网络化和智能化的实现上。集成化、 网络化和智能化是现代c a d 技术追求的功能目标。集成化要能支持信息集成、过程 集成与企业集成，网络化要能支持动态联网中协同设计所需的环境与技术：智能化 是指在实现集成化和网络化时采用的智能技术，如人工智能、专家系统技术等。 c a d 技术具有以下特点： c a d 技术是多学科综合性应用技术 经过5 0 年的不断发展和完善，c a d 技术已由初期单一的图形交互处理功能转化 l 华北电力大学硕士学位论文 为综合性的、技术复杂的的系统工程，所涉及的学科领域在不断扩大，是多学科相 互交融、综合应用的产物，并逐渐向集成化、网络化和智能化发展。c a d 技术主要 涉及的学科领域包括计算机科学、计算机图形学、计算数学、工程分析技术、数据 管理及数据交换技术、软件工程技术、网络技术、人机工程、人工智能技术、多媒 体技术及文档处理技术等。 c a d 技术是现代设计方法和手段的综合体现 设计是项复杂的创造性工作。人们一直在探索各种设计理论，以期利用它们 来有效地指导实际的设计工作。基于计算机的先进设计理论与方法都集中体现在 c a d 技术中，该技术涵盖了现代产品设计的主要设计活动，其中包括传统的几何造 型设计、工程分析以及目前广泛研究的支持协同的概念设计和基于w e b 的设计等。 c a d 技术是人的创造性思维活动同基于计算机的系统性的有机融合 随着基于计算机的先进设计理论与方法的不断发展，c a d 系统的智能化程度也 会越来越高。但任何智能化的c a d 系统都只是一个辅助设计工具，都离不开使用者 的创造性思维活动和主导控制，将人的创造性思维能力、综合分析和逻辑判断能力 同c a d 系统强大的数据、图形以及文档处理能力结合起来，才能使c a d 技术发挥出 巨大的作用。 1 2 国内外发展状况【2 1 目前，国外许多计算机软件水平测试、外语测试均有专门的测试公司开发的网 络化测试系统承担，基本实现了网络化、无纸化、智能化的测试要求，但并未见有 关网络化c a d 测试系统的详细资料。而国内大学生的计算机过级测试、工程技术人 员的职称计算机测试，基本实现了已经实现了网络化测试形式。而对于c a d 测试， 由于不同企业、不同行业、工科类大专院校授课内容及其形式的不统一，使得c a d 技术水平测试形式和内容参差不一，并且差异较大。虽然c a d 技术及其理论在日益 发展，教学培训内容也不断更新，但总体来讲，c a d 技术可以分为c a d 理论、二维 图形设计、三维产品造型设计、c a d 软件二次开发技术等四个普及应用层次。 当前的教学培训有的侧重考察c a d 理论水平，有的侧重考察c a d 软件上机操作 水平，也有同时兼顾理论和上机测试情况；但对于网络化、无纸化、智能化的综合 性c a d 测试技术研究，只见到几篇相关的文章，而未见实用的测试系统发布和应用。 我们以为，c a d 技术水平测试应该进入到一种标准化、等级化并能客观、全面、 迅速的考察其学习者水平的阶段，应该使其成为一种面向全社会的标准化、职业化、 智能化的测试，从而为企业快速、准确评价c a d 人才，使用c a d 人才，为国家c a d 技术人才培养提供可靠的依据，为c a d 技术人才学习水平的评价及其就业，并充分 发挥其能力提供客观依据。 华北电力大学硕= f = 学位论文 1 3 本课题研究的目的与意义 为满足c a d 水平测试的需要，本文开发设计了一套基于网络的计算机辅助设计 等级测试客户端应用系统。它包括c a d 测试系统客户端考生登录，试题浏览，试 题下载，客观题的答题、评分及结果上传，主观题的自动上传及精确绘图的判卷研 究。 基于网络的计算机辅助设计等级测试客户端应用系统，是_ 种面向社会的标准 化、职业化、智能化的测试系统，是一个涉及到c a d 技术、网络技术、编程技术、 数据库应用的比较复杂的系统。该系统以v i s u a lb a s i c6 0 作为开发工具，采用 t c p i p 作为网络传输协议，可实现跨网段、多网段的大范围在线测试；采用 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 作为测试系统的数据库后台，以适应大批量用户同时登录测 试系统的需要。 本论文所做工作包括以下几个部分 ( 1 ) 对测试系统客户端总体进行分析，并进行全面的规划，设计基于网络的 c a d 上机测试客户端系统。 ( 2 ) 对v b 与数据库接口( 0 d b c 和a d o ) 进行研究。 ( 3 ) 建立客户端应用程序。包括具体的界面设计，以及各个功能的实现。 ( 4 ) 实现客观题的自动判卷以及评分结果的自动上传。 ( 5 ) 对主观题中精确绘图的自动判卷技术进行深入的研究与探讨。 ( 6 ) 实现主观题的自动上传。 、 华北电力大学硕士学位论文 第二章网络化g a d 测试系统客户端开发研究 2 1 测试系统客户端功能分析【3 ，4 ，5 】 2 1 1 测试系统客户端需求分析 需求分析是软件定义的一个重要阶段，其基本任务是确定系统必须完成的工作，对 目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求，确定系统功能。需求分析的结果是系统 开发的基础，关系到工程的成败和软件产品的质量。 需求分析所要完成的具体任务有： 确定对系统的综合要求，包括系统功能要求、系统性能要求、运行要求和将来可 能提出的要求。 分析系统的数据要求。 导出系统的逻辑模型。 修正系统开发计划。 开发原型系统。 2 1 2 基于网络的c a d 上机测试系统客户端的功能分析【4 ，5 】 使用计算机进行标准化测试，极大地减轻了出题者、应试者和试卷评阅者的劳 动，也减少了由于人为因素造成的错误，同时，计算机标准化测试使得测试更加公 正、公平。研制计算机测试系统，首先需要对计算机测试过程可能出现的问题进行 分析。 在计算机测试系统中，通常先在测试系统中建立一个考生的信息库，并为每一 个考生分配一个考号，考生凭考号进行测试，同时确定考生的身份。在计算机测试 中，使用题目编号确定测试题目，每道题有唯一的题目编号，题目答案与题目编号 相对应。基于网络的c a d 上机测试系统，是为满足c a d 教育、培训，c a d 水平测试 的需要而开发设计的计算机测试系统。其目的是实现大批量人员的在线、标准化测 试。在测试系统设计上，应能满足对测试者综合水平测试的需要，即理论知识与实 际操作能力的综合考核p 】 在计算机测试系统中，考生必须遵守测试时间，在规定的时间段内完成测试， 因此，在测试系统中，需要设置自动计时功能，对考生用时进行监控，在计时结束 时，测试系统要能过做到自动收卷或自动阅卷。 基于网络的c a d 上机测试系统客户端，需要实现考生登录、下载考题、测试计 时、收卷和阅卷、成绩登统等基本功能。 4 华北电力大学硕= f = 学位论文 2 2 测试系统客户端项目规划 2 2 1 开发工具的选择【6 ，7 】 v i s u a lb a s i c 简称v b ，是微软公司推出的一种可视化编程工具，具有集成的 可视化数据库工具，是当今世界上应用最广泛的编程语言之一，也被公认为是编程 效率最高的一种编程方法。无论是开发功能强大、性能可靠的商务软件，还是编写 能处理实际问题的实用小程序，v i s u a lb a s i c 都是最快速、最简便的。它开发速度 快捷，具有语法简单易学的开发环境，是一款优秀的编程工具。v i s u a lb a s i c 提供 可视化的开发环境使用者可以像搭积木一样构建出程序的界面，而且v i s u a lb a s ic 提供了丰富的控件组，省去了自己编写代码实现这些效果的麻烦，这样就可以把更 多的精力放在程序功能的实现上。v is u a lb a s i c 6 0 一整套工具已在任何应用程序 中集成数据库。它可用来设计和修改s q ls e r v e r 、o r a c l e 7 3 3 或以上版本及a s 4 0 0 数据库的工具，数据环境设计器可使用拖放功能来可视化地创建可重用的记录集命 令对象，也可用拖放方式创建绑有数据的表格和报告。v i s u a lb a s i cw e b c l a s s 设 计器，可创建能够在任何平台上用任何w e b 浏览器访问的服务器应用或构件，提供 了更强大的i n t e r n e t 开发功能。更重要的是v i s u a lb a s i c 简单、易学、易用，使 得它深受广大编程爱好者的喜爱【5 】。因此，在基于网络的c a d 上机测试系统客户端 开发中，本文选用v i s u a lb a s i c6 0 作为程序开发工具。 v i s u a lb a s i c 具有强大的数掘访问、i n t e r n e t 编程、使用新控件、利用增强 的控件提高性能、熟悉语言特性和增强的向导功能等主要特性。v i s u a lb a s i c 具有 的这些特性可以大大简化利用v i s u a lb a s i c 开发美观实用程序的难度。 数据访问特性允许对包括m i c r o s o f ts q ls e r v e r 和其他企业数据库在内的 大部分数据库格式建立数据库和前端应用程序，以及可调整的服务器端部件。 有了a c t i v e x 技术就可使用其他应用程序提供的功能。 i n t e r n e t 功能强大，使得用户很容易在应用程序内通过i n t e r n e t 或 i n t r a n e t 访问文档和应用程序，或者创建i n t e r n e t 服务器应用程序。 己完成的应用程序是使用v i s u a lb a s i c 虚拟机的真正e x e 文件，可以自由 发布。 在应用程序的开发过程中，需要使用工程来管理应用程序的所有不同的文件。 一个工程包括： 跟踪所有部件的工程文件( v b p ) 就是与该工程有关的全部文件和对象的清 单，也是所设置的环境选项方面的信息、每次保存工程时，这些信息都要被更新所 有这些文件和i 对象也可供其他工程兆享。当完成工程的全部文件之后，即可将此二 | 华北电力大学硕士学位论文 程转换成可执行文件( e x e ) 。 每个窗体的文件( f r m ) 。 每个窗体的二进制数据文件( f r x ) ，它含有窗体上控件的属性数据。对含有 二进制属性( 例如图片或图标) 的任何f r x 文件都是不可编辑的，这些文件都是自 动产生的。 每个类模块的一个文件( c l s ) ，该文件是可选项。 每个标准模块的一个文件( b a s ) ，该文件是可选项。 一个或多个包合a c t i v e x 控件的文件( o c x ) ，该文件是可选项。 单个资源文件( r e s ) 该文件是可选项。 v i s u a lb a s i c 工程的结构： 窗体模块。窗体模块( 具有f r m 文件扩展名) 包含窗体及其控件的正文描 述，包括它们的属性设置。它们也含有窗体级的常数、变量和外部过程的声明、事 件过程和一般过程。 类模块。类模块( 具有c l s 文件扩展名) 与窗体模块类似，只是没有可见 的用户界面。可以使用类模块创建含有方法和属性代码的自己的对象。 标准模块。标准模块( 具有b a s 文件扩展名) 可以包含类型、常数、变量、 外部过程和公共过程的公共的或模块级的声明。 资源文件。资源文件( 具有r e s 文件扩展名) 包含着无需重新编辑代码便 可以改变的位图、字符串和其他数据。例如，如果计划用一种外语将应用程序本地 化，可以将用户界面的全部正文串和位图存放在资源文件里，然后将资源文件本地 化，而不是将整个应用程序本地化。一个工程最多包含一个资源文体。 a c t i v e x 文档。a c t i v e x 文档( d o b ) 类似子窗体但是在互联网资源管理 器之类的互联网浏览器中是可以显示的。v i s u a lb a s i c 专业版和企业版能够创建 a c t i v e x 文档。 用户控件和属性页模块。用户控件( c t l ) 和属性页( p a g ) ，模块也类似 于窗体，但它们被用于创建a c t i v e x 控件及与其关联的用来显示设计时属性的属性 页。v i s u a lb a s i c 专业版和企业版能够创建a c t i v e x 控件。 标准控件。标准控件是由v i s u a lb a s i c 提供的标准控件，例如命令按钮或 框架控件，总是包含在工具箱里，与可从工具箱里删除添加的a c t i v e x 控件和可插 入对象不同。 2 2 2 数据库系统的选择【8 】 s q ls e r v e r 是基于s q l 客户月艮务器( c s ) 模式的数据库系统，建立在m i c r o s o f t w i n d o w sn r r 平台上提供强大的企业数据库管理功能。其工作原理如图2 1 所示。 华北电力大学硕士学位论文 图2 1s q ls e r v e 工作原理 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统是在w i n d o w sn t 环境下开发的一种全 新的关系型数据库系统。s q ls e r v e r2 0 0 0 具有大型数据库的一些基本功能，支持 事务处理功能、支持数据库加密、设置用户组或用户的密码和权限等等。它为用户 提供了大规模联机事务处理( o l t p ) 、数据仓库和电子商务应用程序所需的最新的 优秀数据库平合。 s q ls e r v e r 采用c s 体系结构把所有的工作负荷分解为服务器端的任务和客 户端任务。客户端应用程序负责商业逻辑和向用户提供数据，服务器负责对数据库 的数据进行操作和管理。客户端( 又称为前台) 应用程序包含显示与用户交互的界 面而对数据库中数据进行的处理描述成t r a n s a c t s q l 语句( 简称为t s q l 语句) ， 并将t s o l 语句送至服务器端( 又称为后台) ，后台的s q ls e r v e r 执行该t s q l 语句后，产生查询结果，并将结果返回给客户端的应用程序。t - s q l 是s q ls e r v e r 使用的一种数据库查询和编程语言。它除包含标准的s q l 语句外，还增加了些非 标准的s q l 语句，使其功能更强大。使用t - s q l 语言可建立、修改、查询和管理关 系数据库。 s q ls e r v e r2 0 0 0 的身份认证模式( 见图2 2 ) 是指系统确认用户的方式。s q l s e r v e r2 0 0 0 有两种身份认证模式；w i n d o w sn t 认证模式和s q ls e r v e r 认证模式。 图2 2s q ls e r v e r 登录认证模式 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 满足了基于网络的c a d ? 上机测试系统，对高并发 数据连接的需要，同时，s q ls e r v e r 的登录认证方式保证了测试系统的数据安全性。 华北电力大学硕士学位论文 2 2 3 测试系统的交互方式1 3 , 9 】 随着计算机应用的不断普及和推广，计算机网络和数据库技术在各行各业中得 到广泛应用。基于计算机网络技术的分布式系统在信息处理上出现了不同的计算模 式。 2 2 3 1 客户机服务器( c s ) 计算模式 分布式系统的传统计算模式称为资源共享式。在这种计算模式中，网络系统中 的服务器向各工作站提供数据和软件资源的文件服务，各工作站可以根据规定的权 限存取服务器上的数据文件和程序文件。 分布式系统的一个新发展起来的计算模式称为客户机服务器 ( c 1 i e n t s e r v e r ，简称c s ) 模式。随着计算环境正由传统的集中式系统朝着以通 过网络把许多专用系统有机集成为特征的体系结构进化，c l i e n t s e r v e r 计算模式 成为9 0 年代计算机工业及信息管理系统的主要潮流。i n t e r n e t i n t r a n e t 的成功以 及被人们广泛接受，应直接归功于c s 技术，c s 工作原理如图2 3 所示。 图2 3c s 工作原理 在c 1i e n t s e r v e r 环境中，应用和数据分布在网络上，网络结点可分为 c l i e n t ( 即请求服务的结点) 和s e r v e r ( 即执行服务的结点) ，c l i e n t 和s e r v e r 通过 连接它们的中间件来协作完成某一任务。在c l i e n t s e r v e r 环境中，应用成分( 界 面表示逻辑、业务逻辑：数据逻辑及数据库管理系统d b m s ) 和数据分布在网络上。 c l i e n t 、s e r v e r 和中间件构成了c 1 i e n t s e r v e r 的基础结构。c l i e n t 运行应用程 序的客户部分，它运行于一个支持图形用户界面g u i 以及能访问分布式服务的操作 系统上。操作系统最常干的事情就是把工作传递给中间件，让s e r v e r 处理非本地 服务。s e r v e r 运行应用程序的服务器部分。中间件在一个应用程序的客户和服务器 两边运行，是c 1i e n t s e r v e r 基础结构的中枢系统，中间件可分为两类，即通用中 间件( 如网络操作系统n o s ，网络协议t c p i p 等) 和专用中间件( 如数据库中间件、 开放数据库互连o d b c 等) 。 r 、 华北电力大学硕士学位论文 网络系统上的计算机系统分成客户机与服务器两类( 图2 4 ) 其中服务器可能 包括文件服务器、数据库服务器、打印服务器、专用服务器等。网络系统结点上的 其他计算机系统称为客户机。用户通过客户机在网络系统上向服务器提出服务请 求，服务器根据请求向有关方面提供经过加工的信息。客户机本身也承担本地信息 管理工作。和一般分布式系统相比，客户机服务器将信息处理工作分解为两部份， 一部分由服务器来实现，另一部分由客户机本身来完成。而二般分布式中服务器只 按要求提供数据文件和程序文件。合理分配服务器和客户机的信息处理工作，可以 大大减轻网上暑假传送的负担，服务器上的资源也可得到更充分的利用，但增加了 系统的复杂性。 图2 4 客户机月艮务器( c i i e n t s e r v e r ) 计算模式 常用的c s 模式有两层结构、三层结构两种( 图2 5 ) 。图a 所示的两层c s 结 构中，数据库服务器对客户机的请求直接作出应答。对于某些需要进行较为复杂处 理的服务请求，往往另设具有专门应用软件的应用服务器进行这种信息处理。应用 服务器根据客户机的服务请求，访问数据库服务器以获取必要的数据，进行相应的 信息处理并给客户机作出应答，这就形成了如图b 所示的三层结构。 数据库服务器 客户机 数据库服务器 应用服务器7 客户机 a )b ) 图2 5 客户机服务器( c s ) 计算模式的两种结构 根据客户机与服务器在系统中所承担的数据处理任务的分工情况，c s 结构可 分为一下五种类型( 图2 6 ) 9 、 华北电力火学硕士学位论文 服 务 器 一一 客 户 机 j 数据管理 i l l 应用处理 i 严。 ， 1 人机界面 i 服 务 器 客 户 机 图2 6 客户机n 务器计算模式的类型 ( 1 ) 分布式显示型：客户机与服务器共同承担人一机界面的构成与显示，数 据管理、应用处理的任务由服务器承担。 ( 2 )远程显示型：客户机承担全部人一机界面的构成与显示，数据管理、应 用处理的任务由服务器承担。 ( 3 ) 分布式应用处理型：客户机承担人一机界面的构成与显示并与服务器共 同承担应用处理任务，数据管理任务由服务器承担。 ( 4 ) 远程数掘管理型：客户机承担人一机界面和应用处理任务，数据管理任 务由服务器承担。 ( 5 ) 分布式数据管理型：客户机与服务器共同承担数据管理任务，人一机界 。 面、应用处理任务均由客户机承担。 由此可见，从分布式显示型到分布式数据管理型，客户机的任务由轻到重，而 服务器的任务由重到轻。在一个实际系统中，可能对不同的任务采用不同类型的c s 计算模式。恰当地安排各类c s 计算模式，是管理信息系统建设中实现信息资源地 合理配置与有效利用。优化系统结构地重要环节。 2 2 3 2 浏览器w e b 服务器( b s ) 计算模式 互联网( i n t e r n e t ) 的迅猛发展与广泛应用，为管理信息系统的建设与应用提 供了新的机遇。愈来愈多的组织，特别是企业利用互联网的技术建设自己的管理信 息系统。基于互联网技术的管理信息系统的网络环境称为i n t r a n e t ( 内联网) 。 i n t r a n e t 上_ 个典型的分布式计算模式就是浏览器w e b 服务( b r o w s e r w e b s e r v e r ) 计算模式，简称为b s 。其中w e b 是万维网的简称( w o r l dw i d ew e b ) 这是i n t e r n e t 上一种基于超文本传输叻- 议( h t t p ) 的服务器。这里的浏览器又称为w e b 浏览器， 是客户端用来访问w e b 服务器的通用软件。b s 模式遵循c s 概念允确：将功能组 1 0 华北电力大学硕士学位论文 件分为相互协作的操作来实现应用程序的目标。在面向数据库的系统中，特别是当 数据库系统是开放的、且可以从多点进行访问时，实现一个数据库管理层来管理数 据库是必要和可行的。这一层只负责存储和查询，因为它们与信息相关，不负责信 息的显示。因此，在b s 模式中，增加一个w e b 应用服务器应用层，使得它分别与 客户机和数据库服务器打交道。b s 计算模式的简化原理如图2 7 所示，客户端利 用与特定的数据库系统的连接可以通过专用的软件实现。 数据库 服务器 w e b 服务器 浏览器 b ) 数据库服务器 应用服务器 w e b 服务器 浏览器 图2 7 浏览器w e b 服务器( b s ) 计算模式 a ) 两层结构b ) 三层结构c ) 四层结构 现在有些软件厂商已提供了w e b 服务器和数据库的统一解决方案。w e b 服务器 是以“页面”形式给浏览器提供信息的，应用系统开发时要进行这些页面的设计， 对w e b 服务器与数据库系统的接口软件进行选择或自行开发，以实现两者的信息交 换。从客户端看，整个系统有两层服务器，因而b s 计算模式是一种基于i n t e r n e t 技术的三层客户机n 务器结构。这是一种特定的c s 结构。以后称不采用i n t e r n e t 技术的c s 计算模式为传统c s 计算模式。 b s 计算模式具有以下有点： ( 1 ) 由于采用基于超文本协议( h t t p ) 的w e b 服务器和可以对w e b 服务器上超文 本文件进行操作的浏览器，使得管理信息系统在信息处理技术一h 实现了集格 式化文本、图形、声音、视频信息为一体的高度交互式环境，使信息处理的 广度和深度大为增加。 ( 2 ) 由于i n t e r n e t 技术采用统一的与平台无关的跨平台通信协议，浏览器和w e b 服务器及相关的接口软件应用程序也独立与计算机的硬、软件平台，整个系 统的开放性和可移植性好。在i n t e r n e t 网络环境下，即可以建立独立于 i n t e r n e t 的为某个组织服务的管理信息系统，必要时又可以很方便的连接上 i n t e r n e t ，和f me m e t 上各站点实现通信。 ( 3 ) 由于浏览器、w e ! ，服务器及有关接口软f ， ：都有商品软件可供选择，并且在服 i l 华北电力大学硕士学位论文 务器端以及必要时在客户端进行应用系统开发所用的工具为h t m l 语言、j a v a 语言、c + + 语言等，使用方便、界面友好、可大大节省应用系统开发的成本， 缩短开发周期。 2 2 3 3 传统c s 计算模式与b s 计算模式的综合应用 由于i n t e r n e t 技术正处在发展之中，现有浏览器、w e b 服务器的商品软件功能 上还有待于进一步完善，如果管理信息系统中对w e b 服务器要求比较简单，主要是 进行查询、检索和公告发布等服务，则目前的技术比较成熟。如果信息处理功能比 较复杂，客户端和数据库之间的动态交互数据操作多，则现有商品软件实现起来困 难较多，或者要进行较为复杂的客户端和服务情的应用软件开发。在这种情况下， 可以把i n t e r n e t 技术和传统的客户机服务器计算模式结合起来，客户端既可以利 用浏览器通过w e b 服务器实现信息查询、检索，又可以利用客户端的应用软件直接 与数据库服务器或其他应用服务器进行信息交流。图2 8 是一个应用系统的简化示 意图。图中有两个w e b 服务器，其中一个供i n t e r n e t 网上用户访问，另一个供组 织内部( i n t r a n e t 网上) 用户访问。两个防火墙是为系统提供安全服务，其中一个 域名服务器是对w e b 服务器的用户的域名进行管理的。这里数据库服务器、服务器、 w e b 服务器和浏览器形成一种两层与三层客户机朋匣务器混和结构，数据库服务器、 w e b 服务器和浏览器形成b s 三层结构。这两类计算模式结合起来，就形成了图2 9 所示的综合计算模式。本系统采用的正是综合计算模式。 网络 w e b 防火墙 通信 解调器出服务器 服务器t 1服务器 i ili l 蠡蓦熏l l 景务曩l l 服务w e 器b 2 il 防雀墙ll 服e - 务m a 器i lil 撩务套l 一器ll 浏擎l一机il 客户机l 一w 。bj 图2 8基于i n t r a n e t 一非w 。b 用户 的分布式系统结构示意图 、 华= | 匕电力大学硕士学位论文 图2 9传统c s 与b s 计算模式的综合 2 3 测试系统客户端应用程序框架研究 基于网络的c a d 上机测试系统，是以网络环境为应用背景，通过客户机与服 务器的交互实现测试信息的传递，采用c s 与b s 相结合的模式，通过客户机与服 务器之间的交互，获取和传递测试信息。通过c s 方式，来浏览测试信息，得到题 目编号；通过b s 方式，进行题目浏览，并减轻客户机的负担。基于网络的c a d 上 机测试系统采用t c p i p 作为网络传输协议，可实现跨网段、多网段的大范围在线 测试；采用m i c r o s o f ts q ls e r v e r 作为测试系统的数据库后台，以适应大批量用 户同时登录测试系统的需要。基于网络的c a d 上机测试系统采用如图2 1 0 所示的 测试流程。 图2 1 0 测试系统流程 n 兰j ! 皇垄奎堂堡主堂垡笙壅 基于网络的c a d 上机测试系统，分为本地服务系统和本地测试系统两个部分。 本地服务系统( 服务器端) 负责对测试系统的维护、管理，客户端负责考生登录、 试题浏览、测试计时、客观题评分、测试结果上传。服务器端分为系统设置、测试 信息、测试管理和打印报表四个部分。本地测试系统( 客户端) 完成考生登录、试 题浏览、试题下载、客观题的答题、评分及结果上传，主观题的自动上传。 华北电力大学硕士学位论文 第三章v b 与数据库接口技术 3 1 建立v b 与数据库接口【6 】 数据库接口技术是程序开发过程中，开发工具与数据库相连接的重要组件。在 v is u a lb a s i c 中，常用的数据库接口有o d b c 和a d o 。 3 1 1 o d b c 与v b 接口技术研究 o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i v i t y 开放数据库互连) 是m i c r o s o f - t 公司开放服 务器结构中有关数据库的一个组成部分，用于解决网络环境下对异构数据库的存 取。它建立了一组规范，并提供了一组对数据库访问的标准a p i ( 应用程序编程接 口) 。通过a p i ，应用程序可以存取多种不同数据库管理系统中的数据。这些a p i 利 用s q l 来完成其大部分任务。o d b c 本身也提供了对s q l 语言的支持，用户可以直接 将s q l 语句送给o d b c 一个基于o d b c 的应用程序对数据库的操作不依赖于任何d b m s ，不直接与d b m s 打交道，所有的数据库操作由对应的d b m s 的o d b c 驱动程序完成。也就是说，不论 是f r o x p r o 、a c c e s s 、还是o r a c l e 数据库，均可用o d b ca p i 进行访问。由此可见， o d b c 的最大优点是能以统一的方式处理所有的数据库。 3 1 1 1o d b c 的结构 应用程序要访问一个数据库，首先必须用o d b c 管理器注册一个数据源，管理 器根据数据源提供的数据库位置、数据库类型及o d b c 驱动程序等信息，建立起o d b c 与具体数据库的联系。这样，只要应用程序将数据源名提供给o d b c ，o d b c 就能建 立起与相应数据库的连接。 在o d b c 中，o d b ca p i 不能直接访问数据库，必须通过驱动程序管理器与数据 库交换信息。驱动程序管理器负责将应用程序对o d b ca p i 的调用传递给正确的驱 动程序，而驱动程序在执行完相应的操作后，将结果通过驱动程序管理器返回给应 用程序。在访问o d b c 数据源时需要o d b c 驱动程序的支持，o d b c 在数据访问中的作 用如图3 1 所示 华北电力大学硕士学位论文 数据源名 ；l 瓣0 s h ) 应用层 一害瓢l阳芦1 】 y l 驱动程序l l 管理器l i a 国龇层 3 e 动程序l，目 l j l ，z 由黼扉 图3 1o d b c 在数据访问中的作用 3 1 1 2 配置o d b g 为能够方便地使用o d b c ，必须配置o d b c 数据源。o d b c 数据源又叫d s n ，它把 应用程序所要使用的驱动程序、数据库、用户名和口令等信息结合起来，供用户使 用。o d b c 数据源管理器管理本机上所有的o d b c 数据源，例如新数据源名称注册， 数据源的删除和修改等。 在控制面板中双击“数据源( o d b c ) ”图标，就可以打开o d b c 数据源管理器， 如图3 o d b c 有q 个主要组件：应用程序接口、数据库、数据库驱动程序和驱动程序芒 华北电力大学硕士学位论文 理器。应用程序接口用于屏蔽不同o d b c 数据库驱动程序器之间的函数调用的差别。 数据库驱动程序是指完成实际数据库交互的代码库。驱动程序管理是指和应用程序 交互的代码库。在运行时，驱动程序管理器建立与对应数据库驱动程序的连接，从 而完成发出的指令。o d b c 体系结构如图3 3 所示。 图3 3o d b c 体系结构图 o d b c 数据源有三种类型： ( 1 ) 用户d s n 。只能由配置该d s n 的用户使用或只能在当前计算机上使用 ( 2 ) 系统d s n 。可以被任何使用用户计算机的人使用另外，如果用户要建立w e b 数 据库应用程序，应使用此数据库 ( 3 ) 文件d s n 。除了能够被用户在其他计算机上使用之外，与系统d s n 相似。 3 1 2a c tiv e x 数据对象( a d o ) 与v b 接口技术研究 a d o 是a c t i v e xd a t ao b j e c t 的缩写，它是m i c r o s o f t 数据库应用程序开发的 新接口，是m i c r o s o f t 新的数据访问技术，是建立在o l ed b 之上的高层数据库访 问技术。a d o 被设计用了同新的数据访问层o l ed bp r o v i d e r 一起协同工作，以提 供通用数据访问( u n i v e r s a ld a t ea c c e s s ) 。o l ed b 是一个低层的数据访问接口， 用它可以访问各种数据源，包括传统的关系型数据库，以及电子邮件系统及自定义 的商业对象。即使对o l ed b 、c o m 不了解也能轻松使用a d o ，因为它非常简单易用， 并不失灵活性。a d o 也提供了一个熟悉的、高层的对o l ed b 的自动封装接口。所以 a d o 是一种高层的访问技术。如同r d o 对象是o d b c 驱动程序接口一样，a d o 对缘是 o l ed b 的接口；如同不同的数据库系统需要它们自己的o d b c 驱动程序一样，不同 的数据源要求它们自己的o l ed b 提供者( o l ed bp r o v i d e r ) 。 a d o 技术基于通用对象模型( c o m ) 它提供了多种语言的访问技术，同时由于 a d o 提供了坊问自动化接口，所以a d o 可以用插入的脚本语言来访问v b s c r jpl 、 v c s c r i p t 等。 1 7 华北电力大学硕士学位论文 v i s u a lb a s i c 应用在设计模式和运行模式下都可以创建和使用自动化对象。在 设计模式下，像a d o 这样的对象库可以作为内部对象来使用，用户只需在p r o j e c t 菜单下的r e f e r e n c e s 命令弹出的对话框中选中a d o 对象库“m i c r o s o f ta c t i v e x d a t ao b j e c t sl i b r a r y ”，然后就可以在程序中直接声明或新建a d o 对象。 a d o 最基本的操作流程：初始化c o m 库，引入a d o 库定义文件：用c o n n e c t i o n 对象连接数据库；利用建立好的连接，通过c o n n e c t i o n