（计算机应用技术专业论文）共享数据库的设计与实现.pdf

摘要 律睫着数据痒和网络鼓术秘抉遗笈疆鞠迅速普及，2 l 氆纪天类逢入了偿悫纯熟瓣靛。 现代信息技术的发展也为教育信怠纯绳檄了耨的工具和手段，在推进素覆教育、提离教学菔 垂、培养创造性人才等方面有着极为鬣嚣的作用。在教育信息化的过程之中，信惠孤蕊现象 目益严重，构成了一个庞大的异构环境。为了解决信息孤岛带来的信息屏障，满足校朔信息 化的新的需求，就必须建立一个统一的情息平台作为桥梁，实现学校范围内的信息集成姆麸 摩，提供一个安全的、可靠的、商质量的信息化服务。 本文综合参考借鉴了基于中间件技术的异构数据源集成方案和基于可扩展标惑谮宵 ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 。x m l ) 的w e bs e r v i c e 异构数据源集成方案中的设计恩想岛 部分成熟技术进行设计与架构，结含复融大学、同济大学等高校校园信息化过程中的实际需 求与特点设计了一种基于联邦数据库概念的麸事数据库平台体系。通过权限管理、元数攒嚣 理、数据集成与订阅管理几个主要的模块蜜现了赢校信息的集成与共享，提供了离散的、率 富戆、安全的数据服务。共享数撼瑶乎螽邂避壤翊辩e 、s o l 遥配语訇，) q 电等技零爨露了 建好豹攥终鳇、扩震程鞍平台兼容毪，邂疲离棱僖塞铑匏复杂震求与交恁。论文譬先黼逑戆 共享数蠢平台豹俸系结构与魂能横块，敬及一些关键技零豹背景知谖；然君俸翥奔绣了莛攀 数据平台的核心模块魏设计与实现，魏撼投戳管理、时态数据静处理，元数据管理和数攒集 成与共享等等；最后，作者详细的阐述了数据集成与共享模块中的基于触发器增蹙簧新的袖 偿算法和数据订阅中的s q l 通配语句解析算法。基于触发器增量更新的补偿算法有效的消除 数据更新过程中的异常数据，在e ( 璃算法的核心思想的基础之上针对本文的框架进行了一 些改进。s q l 通配语句解析算法提出了一种自定义的s q l 通配语句，系统可以将s o l 邂配语 句按照订阅用户的基本信息和订阅信息解析成为d b m s 所认可的s q l 语句，使数据订阅的过 程更加智能化、便捷化，共享数据平台鼎肖熙好的平台兼容性。 关键词：联邦数据库，以数据整合。数据订阅，s o l 通配语句 a b s t r a c t w i t h t h 酗姆n 嘲g 她d a t a b a s e a n d n e 钾o r k t c c l m o l o g y , 辩s t e p i n t o i n f o r m a t i o n a g e d u r i n g t h e 2 1 。艚蛾氍t h e i n f o m m i 椎t e c h n o l o 嚣t s a l s o a n e ws o l 城l f o r t h e e d u c a t i o n i n f o r m a t i o n w 妯t h ep r o y e s so f t m i v e r s 埘i n f o r m a t i o n - n m n a g e m e n tt e c h n o i o g y ，i tw i l lc a u s e ”i r f f o r m 越i o n i s l a n d s “t h a t t h e r ea r es o m a n y i n f o r m a t i o ns y s t e m s w i t h d i f f e r e n ts t m c t u r e i n o l l e u n i v c n i v j a t t h e s a m e t i m e , s o t o a h r g e e x t e n t t h e e f t m t o f i n f o m m t i o n s y s t e m w i l l b e h a r o p c r o d i n l 森啪j y 臻和耀群黯藏f o rr e s o l v i n g t h e5 i n f o r m a t i o n i s l a n d s ，w e n e e d a u n i v e r s i t y i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o nm | u t i o 如w h i c hc o ns a t i s f y t h eu n i v e r s 畸i n f o r m a t i o e e m a n 孵m e n t s r e q u i r e m e n t a n d p r o v i d e c r e d i b l e ，s 艘1 1 r c ，l l i 曲- q u a l n ys e r v i c e s t h e a u t h o r o f t h i s a r t i c l e d e s i 酣s h a r e d - d a l d b a 她a r c h i t e c t u r eb a s e d o n t h ec o n c p i o f f e d e r a l d a t a b a s e , w h i c h i sr c f c r r 堍t o 船莉d d l c w a a n d x m l l e c h n o l o g y a n d d e s i g n e d w i t h l l , , e m q u 妇m e n t so f u n i v c n _ s i t yh l f o r m t l o n , h k ef u d a nu n i v $ s i t y , u n i v e r s i t yo f s c i e n c ea n d t e c h n o l o g yo f c h i n a , t o i l g j iu n i v e m n ya n d s oo i l , t h es h a r e d - d a t a b a s ea r c h i t e c t u r eo f f e r s e f f o i e n t , s c c t l l ta n d v 谢o l | s d 獭s a v i c c s f o r 恤d a t a i n t e 乎 a t e d ，b y w h i g p r i o f i t y m a n a g e m e n t m o d u l e , m e t e - d a t a 峨e m e n t m o d u l e m i ds o o i l t h r o u g h m v c d e s i 辨m o d u l e , x m l ，s q l w i l d e a r d - s e n t e n c e a n d o 畦| e r t e e h n o l o e , i t h es h a r e d d a m b a s e a r e h i t e e t x a e i s e x m n s i b i l i t ya n d c o m p a u b l e , t h a tc 瓣a d a p t v a r i a t i o n 酬s i e me n v h o m m e n t f i r s t , t h e a u t h o r d e s c r i b e s t h e a r c h i t e c t u r e o f s h a m d - d m b a s ea n ds o m e i n t e r r e l a t e d t e c h n o l o g y a n d t h e n h e i n t r o d u c e ss o m e i m p o r l a n t m o d u l e p a r t i c u l a r l y a t i n s t t h e a u l h o r i n u o d u c e s t h e c o m p e n s a 幽g a l g o l i f l m l a n d t h e s q l w i l d c a r d - s e n t e n e e a n g l i c i z i n g a l g o r i t h m , 柏i c h i s s i g n i f a t i v e f o r t h e s l m m d - d a t a b a s e 自曲i | e c h h ea n d m a k e t h e s h a r e d - d a t a b a s e m o r e i n t e l l i g e n t a n dc o n v e n i e t 也 k e y w o r d ：f e d e m j d a l a b a s e , 儿d a t a i n t c g r m d , d a t a s u b s c r i p t i o n , s q l w i l d c a r d - s e n t e n c e 东南大学学位论文独创性声躜 本人声明掰燕交的学位论文怒我个人在母孵辫导下遴行的研究工 乍及取褥静研究 成果。尽我蹲知，除了文中特别加以标注和致谢静地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰霹j 建的研究成果，也不包含为获得东南大学绒其它教育机构的学位或证书丽使用 避豹材糕。与我一鄹工作的同志对零研究魇馓的强孵激献均邑在论文书作了明确的说明 并表示了谢懑。 辫究生签名：虽墓：疆鬻：龟盔：乡辫究生签名：塑系：隧鬻：龟叠：乡 东豢大学学、位论文使用授权声明 客南大学、中鬣科学技术蘩蠹磷究掰、露家鞠书镄肖觳缣赘本人麓送交学往谂文的 复露 孛葶鞋滚予文稳，胃疆慕矮影印、壤窝或葵毽震零l 手段绦存谂文。零久逛予文程靛连 容帮纸矮谂文浆斑鸯稳一致。豫程保密麓蠹的保密论文辨，允许论文被套阕帮倦阕，霹 以公布( 趣瓶刊鼗) 论文的全部或部分内容。论文黪公布( 包括刊登) 授权系南大学磷 究生貔办瑷。 研究生髅名：竭垒：导师签名：，i 盘! 客国日期：童d ： k 第一章绪论 第一章绪论 1 1研究背景 伴随着数据库和网络技术的快速发展和迅速普及，人类的生产方式、工作方式和生活方 式受到了了巨大的影响，2 l 世纪人类进入了信息化的时代，一股信息化的浪潮正在冲击着人 类社会的方方面面。现代信息技术的发展也为教育信息化提供了新的工具和手段，在推进素 质教育、提高教学质量、培养创造性人才等方面有着极为重要的作用。 随着时代的进步，利用现代的信息化技术学校内部己经形成了多个独立的业务子系统。 包括：人事管理系统、教务管理系统、学生管理系统、科研管理系统等。这些独立的业务子 系统提高了局部的效率和应用性，但是在应用或数据等层面上他们是彼此分离的，分别采用 了不同的数据库系统以及使用了不同的应用开发技术；各系统的业务逻辑不同，而且在数据 库的建设上没有遵循统一的标准。随着时间的推移，就形成了一系列的信息孤岛，每个部门 或单位都是一个独立的数据源，每个数据源都是异构的，因而他们之间的信息和组织都不一 样，这就构成了一个巨大的异构数据环境。 但是在高速发展的现代信息社会，学校对于信息的管理更加复杂。一方面，这些由于历 史原因分布在信息孤岛上的数据往往存在着千丝万缕的联系，用户在具体应用时经常需要将 分散的数据按某种需要进行交换，例如：财务系统需要从人事系统获取人事信息；教务系统 要为学生系统和毕分办系统提供学生基本信息；教务系统还要为人事系统提供教师授课信 息，同时还要从人事系统获取教职工的基本信息；人事系统与科研系统、研究生系统之间都 存在双向的数据交换等等。大量信息重复的在不同业务系统中出现，而各个业务系统又在不 断的更新各自需要修改的部分数据，这样就造成了各个业务系统之间数据的不一致。另一方 面，单纯的对于某一个部门的局部信息化已经远远不能满足校园信息化的需求，对于现有数 据的全局分析、挖掘和汇总以及各业务部门之间的信息共享成为校园信息化过程中的新的焦 点。因此如何有效的实现这些异构数据库的信息集成与共享成为了校园信息化的当务之急。 当前，校园内部各业务子系统之间的数据交换多采取定期通过电子邮件或磁介质的方式 实现。现有的这种数据交换方式存在如下弊端： 1 )数据交换频度比较低而且不可任意控制，数据无法实现即时更新或更新周期过长， 数据相对陈旧。不能适应学校或部门管理的需求； 2 )从学校的角度无法保障数据的一致性和完整性，存在大量的重复数据以及脏数据， 因此不能为学校提供可靠的高质量的数据服务，不能适应学校的新需求进行有效的 综合分析、汇总； 3 )数据交换过程人为操作过多，一方面，不能保证数据交换过程中数据的安全性；另 一方面，人为因素的过多介入降低了数据的可靠性与质量。 为了解决信息孤岛带来的信息屏障，满足校园信息化的新的需求，就必须建立一个统一 的信息平台作为桥梁，实现学校范围内的信息集成与共享，提供一个安全的、可靠的、高质 量的信息化服务。 1 2研究现状与分析 随着信息化建设的不断发展，“信息孤岛”的增加，使得信息的集成与共享越发重要。 目前分布的、多个异构数据间的共享与集成是系统集成领域中的重要课题和研究方向之一， 针对这个课题国内外主要存在以下几种应用模型： 1 )基于全局数据库的传统集成方案 末南大学硕士学健论文 所谓基于全局数据痒静臻统集成方案，就是各戴务子系统通过数据备僚机潮在全局数据 库窟按备份数据，用户可以根据需要访问全局数据席中的数据，实现数据的集成与共享。这 种集成方案的优点就是有效的屏蔽了异构数据源的麓异。简单易行，操作难度低，成本低； 但是选种集成方案存在很大的不足，主要的还是集中张底层的实现细节进行探讨，而没有从 高层集成端进行考虑，没有建点一个统一的公共数据集成模式，无法解决数据的重复与一致 性维护翘题，无法舞数据貔共摩提供可靠的安全服务，扩震性不好，需要大黧的存罐空闻透 露数攒豹存谵等。 2 ) 基于中闻件技术的髯掏数据源集成方案 随藉分布对象技术的兴趣，中间件技术也被成用别了异构数据集成的领域当中，并且提 出了很好的解决方案，而这其中的代表就是基于对象黉型中间件( 如：公兆对象请求代理框 架o m gc o p , b a 、m sd o 咖等) 的集成方案和基于消息类缴中间件( 如m s m q 、i 删m q 等) 的集成 方案。 蒺予对象类型孛霹箨熬集成方案采弱了毽装鳇聪慧，敬统一褛叠鹣蠢式囱岁 提供调瘸驻 务，嶷瑷了对对象兹透臻访翘，利用d c 渊或0 a l l 8 a 绪岔公莛数据模型将漂毂撂筵事翦部分进 行统一包装和格式转换，在此纂础之上建立集成模块，对包装过的数据进行集成，再提交给 用户。如图1 1 所示： 豳1 + i 基于对象类型中间件的集成框架 熬予消息类型中间件的熊成方案则是利用j m s 来实现在异构系统之间传递封装数据后的 清患，从丽达到数据之闻的交磊与共享，实现跨平台撵俸，为不同操作系绕上的应用软件集 成撬傻瓣务。 蒸予中间孛 的异构数据滋集成方案具有以下共阏酌优点：提出公共数据模型概念、分寿 式透明、异构透明、本地自治、可扩展性；但是基于巾间件的异构数据源集成方案不能提供 从全髑角度的数据综合分析、汇总等服务，不能够有效地解决消息的淤塞等问题。 3 ) 基于可扩展标志语誊( e x t e n s i b l ei l a r k u pl a n g u a g e ，l ) 的bs e r v i c e 异构数据 源集成方案 遴逑) 纯我们可| 三l 定义数据的类型和数据闯的关系，籍转统瓣数据集袋静壤臻氍 g t d - s e h e m a 舞赣粱移植萋l 瓣x 甑文档豹集壤土来，辩壤多类壁静异掏信意避移舞缀集或。w e b s e r v i c e 以弛m 为基础形成一个分布式的环境并且支持远程过程调用，各种箔患来源都可以为 其设计相应的包装器，将其包装成统一的x m l 格式的数据，而后对这些x m l 数据进行集成，再 将集成后的结果数据以) a 也文耥的形式发送到各个成用客户端或是更高级的数据集成器去。 基于x m l 的w e bs e r v i c e 异构数据源集成方案中w e bs e r v i c e 主要利用h t t p 和s o a p 协议使商业 2 第一章绪论 数据在耗b 幸输，w e b 用户能够使薅s o a p 翱孵潍过黯b 调用静方法来褥用远程对象。麴阐1 2 所； 霉1 2 基于x l l 瓣l e bs e r v i c e 异 每数据源集成框架 校园的信息集成与共享的需求簸杂、种类繁多，而且实施背景的限制很多，比如要求对 于已经存在的业务系统不改动或者进行最小的改动。上述模型段然可以高效的解决幕方面 需求，但是面对校匿信息化的特殊要求不能够有效地懈决所宥问题，为此我们提出了基于联 邦数据痒摄念瓣共享数据库平台，在簸鸯豹她务系统基础之上擞供嚣恕韭务系统数壤嶷藏与 共享骚务帮瑟淘学校麴综台售塞癸辑菇粪诲骚务。 1 3主要研究工作和内容发捧 以复旦大学、同济大学、东华大学、南京师范大学等若干高校在校园信息化过稷中的实 际需求作为需求背景与部署环境，本文主要围绕着基于联邦数据库概念的共享数攒摩平台 豹体系设计与实现进行研究，主要的研究z 传包括一下几个方蕊： 共事数攘平台框檠薅系设谤及籀美援零 菸享数攒平台较限管理策略 共享数据平台时态数据处理 共享数据平台数据集成与订阅，以及相关的算法 本文将按照如下方式进行组织：第= 章介绍共享数据平裔体系的理论基础( 包括共事数 据平台体系椴絮的理论基础及实现的相关技术) ，概要描述共攀数据平台的体系架构与功能 模块划分；第三耄介绍共享数据平台戆投羧营理策略；第四掌奔绍共事数据平台孛廷数器的 管理鑫及辩态数据静楚理；第五章套绣共事数据平台貔数据集簸与蠢酒懿瓣浃策臻，攘逑了 基于e t l i 其的定期批量更新数据集成的优化算法# 第六章对本文盼工作进行总绩与麟望。 3 东南大学硕士学位论文 第二章共享数据平套框架设计撅述 2 。1共享数据平台酶耀关技零 2 。l 。l 联邦数据库系统 联邦数据库系统( f e d e r a t e dd a t a b a s es y s t e mf d b s ) 是在8 0 年代发展起来的一个概念， 盘豢魑以建立联邦数据库的方式来处理多个数据库间的台作操作。随着时间的延续。不论是 在理论上，还是在实际应用中，联邦数据库都获得了很大的发展，其技术也日趋成熟。 2 1 i ，1 联邦数据库系统的概念定义 联邦数据库普遍认为是最早由h e i m b i g n e r $ f l m c l e o d 在1 9 8 5 年提出的，其最初的定义是： “魑数据库成员为了共享和交换数据而松散绪裔在起所形成的联邦集合”，或者表述为 “熬于平等独立的数据库之上的，利用外部接口来扶攀控制的组织模型”。 秘籍，公认的比较权威的定义则是由s h e t hn 和l a r s o n 丸在1 9 9 0 年提出的 2 ：“联邦 数据黪系统是一组互相关联但又可潋独立运行秘数据摩予系统的集合气透过比较可以看出， 簸翅戆定义蹩朝对毙较狭窄戆，仅莰禺隈在备令戒受数攒瘁是松散遣联接熬；露现在的定义 粼鞠瓣广泛戆多，黠或员数据毒之窝貔联系方式纛缀琴霉瓣翱。运羲定义戆舞蓑不段搜是在 瑷谂上懿个发展，更是反映了联箨数撂瘴在蜜鼯威粥审貔延馋。 2 1 1 2 联邦数据库系统的基本结构和特摄 搬摆上述定义，联邦数据库系统是由参与联邦的毕自治的数据库系统组成，目的是实瑗 数据库系统问部分数据的共享。一般来说联邦数据麾系统具有三个基本特征：分布性 ( d i s t r i b u t i o n ) 、异构性( h e t e r o g e n e i t y ) 和自治性( a u t o n o m y ) 。这些特征都是由联邦 数据库内在因素决定的，也正是联邦数据库得以广泛应用的重要原因。 分稚性( d i s t r i b u t i o n ) 是指联邦数据库中的数攒是可以分布的存储在多个数据库中的， 存储的分布方式可以是多种多样的，然艏道谶联邦数据库机制本身来实现存取。 黪构性( h e t e r o g e n e i t y ) 是指联邦数据库中的数据是可以异构的，这里的异构的含义 比较广泛，但都可以认为是因为各个成员数据蹲系绕之闯的技术差异而形成的。从产生 舞掏静具俸骧困可以分为两大类：第一，由藏嶷数据库系统得数据库管理系统的差别掰 趣黪异掏；第二，由成萎数据痒系统之鞫豹潺义并掏( 各个或虽数据瘁对霹祥豹或者 瓣关豹数撰瓣念名、簿释或是缓强豹不羯) 藤产生瓣异掏 爨淮缝( a u t o n o m y ) 与传统熬数据疼稿磁，联邦数据瘁豹一个十分突出熬特熹就是缍或 联邦的每个或受数据库系统可虢在参与劐联邦静网时仍其有福当静自治性，经藏员散 掇库系统在一定程度上可以继续加入联邦之简的操作。主要体现在三个方面： 夺设计自治性( d e s i g na u t o n o m y ) ，这是指成员数据库系统可以自己选择决定自己的 系统设计和架构能力 夺通信自治性( c o m m u n i c a t ea u t o n o m y ) ，遂憝指成员数据库系统可以决定是否与其 它成员数据库系统进行通信的能力，鼎宵通倍自治性的成员数据库系统就可以自主 决定什么时候、以什么样的方式来同其他的成员数据库系统进行数据上的通信。从 这个角度上，广义韵通信自治性也包禽了糟成员数据库系统自己来决定是否加入或 脱离某一个联邦数据库系统。 夺执行自治性( e x e c u t ea u t o n o m y ) ，这怒指成受数据痒系统可以依赖其他成员数据 痒系统或是联邦来撬行本绝静操捧能力，穗镪旗在一起执行联邦所提交的操作和本 建戆操睡瓣豹蹶_ 亭安接。一簸缝，梵了掇 錾童豹穷矮，报多联热数据痒系统都将挽 符蠡主性辫释舞橇秘联邦辑提交匏撩终为零邈撵终，一同调度撬行 4 第二章共享数据平台糕絮设计概述 这魑特征是大多数联邦数据痒系统新共存熬，毽决不是所有豹联箨数攒瘁系统都一定要 有，而且各个具体的联邦数错麾系统在不同的特征的实现角度上也不尽相同，是完全可以根 据需麟加以取舍的，这也充分体现了联邦数据库的爱活性。 缩禽联邦数据库的特点。从视图的角度，可以将联邦数据库视为一个嚣屡结构，如图2 1 所示： l 联邦照帮撵辫l l 联邦终部援露l l 联捧拜帮撬蚕l l| | i 联邦视图 i i 联邦视图 i 、= 视图是实现模块的外观，它是应用程序的外在表现。它可以访问模型的数据，却不 了解模型的情况，同时也不了解控制器的情况。当模型发生改变是，视图会得到通 知，它可以访问模型的数据，但不能改变这些数据。一个模型可以由多个视图，而 一个视图理论上也可以同不同的模型关联起来。 模型包含了应用程序的核心，它封装了应用程序的数据结构和事物逻辑，集中体现 了应用程序的状态有时候它仅包含状态信息，因为它并不了解视图和控制器的信 息。在j 2 e e 平台中，j a v a b e a n 很适合这样一个角色，因为它能够处理绝大部分的事 物逻辑和数据结构，能够与数据库和文件系统进行交互，承担维护应用程序数据的 责任。在1 1 4 v c 的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。被模型返回的数据是中立 的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用 于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性，提高 - 求谢犬掌硕士学位论文 了系统设计盼可重用性 控制嚣封装的是， 界作用予横裂懿摄终。遥常，这些操作会转发銎l 模型上，势调薅 模鍪孛相痤熬一个或者多令方法一毅控裁嚣在模型霸褒圈之闻起翻了溜遴熬露翅， 处理羯产在撬围土翦输入，羚转麓臻模型经理。这样模壅帮褪塑嚣者之闲霹敬骰翔 松教藕舍，甚至可班镀| 眈不知遂对方，磊由控截器连接起这两个部分。嶷龌v e 豹矬 理过程中，首先控制器接收孀p 豹请求，并决定应该调薅骤个模型来进行处理，然 后模型用业务逻辑来处理用户的请求并返回数据，最后控制器用相应的视图格戏化 模型返回的敷据，并通过袭承朦熙现绘用户。 m v c 的优点表现在以下几个方面： 1 ) 可以为一个模型在运行时同时建崴羊口使用多个视图。变化一传播机制可以确保所肖棚麓 的视图及时得到模型数据变化，从而使所有关联的视图和控制器做到行为同步。 2 ) 视图与控制器的可接插性，允许更换视图和控制器对象，而且可以根据需求动态的打开 或关闭、甚至在运行期间进行对象辩抉。 3 ) 模型的可移植性。因为模型是独焱予视蕊的，所以可以把一个模型独立她移植到新的平 台工俸。需要傲静只是在耩平螽上j c 重税圈秘控涮器进行耨的修改。 套潜在戆框架缝梅。霹瑷基予照攘黧建藏藏惩翟露莛絮，不仅仅燕薅在谩诗器蓬瓣淀跨孛。 2 。l 。3 2s t r u t s 应蠲囊蘩 在嚣e e 框架下，s t r u t s 是嚣裁簸为广泛使用静一种控制层模型，s t r u t s 整对粼c 设诗模 式的一种实现。其基本器想是将h t t p 请求中豹数据封装成为一个缸t i o nf o r m ，然艏调鹚相 应的a c t i o n ，a c t i o n 读取相应填充完毕的a c t i o nf o r m 数据，最后根据当前结槊导向到栩成 的服务器页面。其中s t r u t s - c o n f i g m l 配鼹文件维护了一个h t t p 请求、a c t i o nf o r m 、 a c t i o n 、导向服务器页面之间的映射关麓。从下图中可以看出s t r u t s 主要由a c t i o n s e r v l e t ， a c t i o n , a c t i o nf o r m ，s t r u t s c o n f i g x m l 等组成。 a c t i o nf o r m 用于封装客户端提交的数据，实际上就是一个j a v a b e a n ，有属性上的g e t t e r ， s e t t e ：方法，其在客户端页面中f o r m 中w 以如下：硼t m l ：t e x tn a m e = a c c o u n t ” p r o p e r t y = n u s e r n r m e 4i o 通过指定榴成类对象及相应属性，当f o r m 提交数据后，a c t i o n f o r m 可以自动利用请求参数来填充自己。 a c t i o n 用于调爝相应的业务逻辑，拜发人爱器要缝承a c t i o n 来完成胡应盼业务逻辚调粥，其 主要接霹舞e x e c u t e ，接曩中包食a c t i o nf o r m , r e q u e s t ，r e s p o n s e 等对象，a c t i o n 麟突 事返回一夸& e t i r 喇对象。 a c t i o n s e r v l e t 是s t r u t s 串控裂巾心，受蜜整夸控裁过程。箕善先进蠢稿络纯z 臻，载 入s t r u t s - c o n f i 尊勰l 配置内容：当接收割一个h t p 请求，根据配置信惠查我到对玻的a c t i o n 类，找到相应的a c t i o n 后，会先填充甜癌的a c t i o nf o r mb e a n ，而且可以使用v a l i d a t e 方法 来检查请求参数的合法性，并且可以邋铡一个包含所有错误信息的a c t i o n e r r o r s 对苏。如果 填充和验证成功，a c t i o n f o m t | 动将这黪参数信息以j a v a b e a n ( 一般称之为f o r mb e a n ) 的方 式保存在s e r v l e tc o n t e x t 中，这样它们就可以被其它a c t i o n 对象或者j s p 调用。然后调用相 应的a c t i o n ，a c t i o n 主要执行相应的业务逻辑处理。执行完后，a c t i o n s e r v l e t 根据返回的 a c t i o n f o r w a r d 对象，跳转到相应的v i e w 烈谢。 s t r u t s 优势是： 将控制层逻辑独立了出来 使褥控制器具有了一定豹可配嚣饿，援瘫了维护缝 可以提供程应静可税亿开发，提懿了撵茨簸辜 2 。2 共享数据孚台套p s 零矗鬏的设蛰与架褐 - 8 ， 第二章共享数据平台耩架设计概述 2 2 1 共享数据平台d 嚣张r 的需求分耩 随糟校园信息化的不断发展与深入，数据孤岛域裂日益严重，校园信息他中数据的集成 与共搿成为新的焦点与主题。有别于传统领域中的数据集成与共享，校园的信息化中对于数 据集成岛共享具有很多新的要求与特点： 1 )农数据集成与共享的过穰中需要尽量保持原有般务子系统不变或者进行最小的改动 2 )麸全局静角度，需要熊够支持一些综合分析、滋慧等数据服务 黔器囊统一静扶证撬翻帮绫一豹较疆管理撬利 4 )嚣隳对数据进行一定的清洗、整理、转换等置律，保障数据的一致经和可靠性 5 ) 一典有良好的跨平台性和兼容性，可以支持不同的运行环境 6 )嶷宥良好的弹性，当业务系统变更或者有新的业务系统接入时，可以简单便捷的实现新 系统的数据集成与共享 热攀数据平台是基于联邦数据库系统的概念，针对校匿信息化特点设计的一种数据集成 与共攀翁瓣决方案。因戴，共攀数撵平台在设谤避羲巾毒魏予一般的数据集戏俸系，重点霉 要考臻校疆信意纯辑吴考豹独特震求。 2 2 2 共享数据平台d p s t a r 的系统架构 从系统的角度，共享数据平台生嚣由以下几个部分飙成o 1 )统一身份认证门户面向全校的统一的身份认证与管理模块，是种藏于i n t e r n e t c o 嗍u n i c a t i o n se n g i n e ( i c e ) 技术所实现的分布式的身份认证系统。共鬻数据平台的所 鸯馒用用户都是在统一鸯论认证门户中注册的用户。 2 )焚霉数据痒及箕管理癫共事数据痒、壁务数攒瘩等部分缝藏，是熬镞集裁弱援心帮分 苟蒸础。共享数据库豹核心部分是共享数据瘁鹣数据模式的设计与维护，系统通过数据 藏横工具作为用户的外部接口，创建与管理麸事数据库的数据模式。 3 )旗子j 2 髓的共享数据平台服务由共享数据平臼控制台、数据订阅模块蹲几个有机的模 块组成，提供数据的集成与拱享、用户权限管理蒋、综合分析查询等服务。系统采用基 乎j 2 e e 的b s 结构开发，用户可通过浏览器访问不同的管理界面使用熬摩数据平台的 掰枣驻务。 圈2 3 共享数据平台系统结构图 争* 客辩丈学硕士学位论文 2 2 3 共享数撵平台d p s 豫r 的功能架梅 共享数据平台d p s t a r 从功能角度嫩要分为调研分析模块、元数据管理模块、热搴数据 集成与共享模块和全局应用服务模块几个主要的部分，共享数据平台通过这几个主需的服务 为校园信息化撬供透明的、可靠的、商质量的、可扩展的数据集成与共享服务。共枣数据平 台d p s t a r 的功能架构图如图2 4 所承： 圈2 4 熬草数据平台功能结构圉 2 2 3 1 调研分攒模块概述 调磅分辑模块主要包括嚣疆酹秘粒分辑嚣令主要豹模块； t i c 调磅功熊主要是透过调研童蒸搜集各个韭务露系绕戳提供的驳爱所需蘩麴数据 信息，将所搜集到的信息以u c 缀陴的方式进行存储。u c 调研功能为u c 调研分析功能 提供分析綮材，同时允许用户以e x c e l 的格式下载u c 调研的结果。 u c 调研分析功能利用u c 调研工具所产生的u c 矩阵对用户的需求进行分析，作为共享 数据库模式设计的参考信息。 调研分辑模块主要疆自魏是共享数攥库平台静管理人员炭施人员、共享数据痒的数据 模式浚谤天爨以及踅务疼爱户。谖疆分辑模块羹匿2 。5 囊承； t 1 0 - 繁二章共享数据平台攥蘩设诗壤述 _ e l 2 2 。3 2 元数据管理模块概述 张数据管理模块根据面向的对象不同，主要分为两个层次的工具： 1 ) 熬辜数据平台的元数据的管理：主要包括维护拭零数据库数据模式的数据建模工具、共 率数据平台的相关初始化工具。 维护共享数据库数攒模式的数据建模工其；囊耍职责是维护共事数掇瘁的数据模式 静元数据，主要自2 郝分内容缓藏，一帮分燕共享鼗据孚台提美王嶷运行掰毳要弱 数据表的相关信惑；另井一部分是共享数攒豹数据模式稳关信惑。 共享数据平台的棚燕初始化工具：主要包括燕事数据平台系统初贻化工具( 初始默 认的访问用户、权限镩信息) 、参照标准初始化工具( 包括国家标准、省级标准以 及教育部标准) 2 )瓤向渡务信息系统用户所掇供的元数据管理：公麸字典信息是其他业务系统应用服务运 移掰嚣要的元数据，共攀数撰平台遥过执行标壤维护工具对公共字典部分鹣数据进行维 护每管理，主要趣括较撬簿赫建豹；l 入、翻是、攀援、发毒弦及括撵燮受镶惹查璃等搡 侔。 觉数据管理模块主要面向的是共享数据库平台的管理人员实施人员、热事数据平台管 理员公按字典的维护人员。甄数据管理模块结构如圈2 6 所示： 圈2 6 元数据譬避模块拓挣结构 2 ，2 3 3 共享数据集成与共搴模块概述 共享数据的集成与共享模块主要包括两方面的主要内容： 1 ) 欺枣数据集成方案：针对茹构业务系统、共享数据库环境以及用户对乎数据订阅的不同 东南大学硕士学位论文 要求，共享数据平台选取合适的数据集成方案，如：e t l 、触发器、消息组件等； 2 )共享数据订阅方案：根据用户对于数据订阅的不同要求( 如：批量周期更新数据、即时 更新数据、增量更新数据等等) 选取合适的订阅及分发策略，如：消息、e t l 、文件、 视图等等。同时共享数据订阅模块提供数据订阅的相关安全机制与权限机制，保障数据 订阅过程中的安全性。 共享数据集成与共享模块是共享数据平台的核心内容，具有良好的扩展性、兼容性，支 持异构数据库系统、异构操作系统之间的数据集成与共享以及共享数据平台的迁移。共享数 据集成与共享模块的内容我们会在第五章进行详细介绍。 2 2 3 4 全局应用服务模块概述 全局应用服务模块是基于共享数据库，为校园信息化提供全局的综合分析、汇总等服务。 主要包括以下几个功能： 数字档案：为学校的用户提供教职工数字档案、本专科生数字档案等个人基本信息以及 历史信息查询服务。 综合查询分析工具：面向业务系统管理人员或者学校管理人员，提供对于某一个主题的 综合查询及分析服务，如：本年度科研经费情况汇总分析、本学期学生选课情况分析等 等。 语义报表设计工具：基于语义对象的概念，用户可以自行设计所需要的语义对象，并通 过语义对象的组织，结合脚本描述语言设计所需要的报表格式，系统根据语义对象的属 性和脚本描述语言自动生成报表的内容。 2 2 4 共享数据平台d p s t a r 的共享数据库模式设计 共享数据库模式设计概要图如图2 7 所示： 图2 7 共享数据库模式设计概要 根据共享数据库中数据的获取来源以及维护周期不同，共享数据库主要分为两大部分： 1 )来源于各个独立的业务库的共享数据 在高校信息化过程中，各个业务子系统功能不断的拓展形成相对完善的独立子系统。伴 随着高校信息化的不断深入，多个部门之间的信息共享以及交互越来越频繁，因此将各个独 立子系统中的权威数据经过数据清洗、一致性维护、转换等操作汇总起来，面向其他业务子 系统提供共享服务是一个必然的发展结果。这部分来源于业务子系统的数据具有更新周期不 一致、来源不确定、数据不完整、数据质量不稳定等特点，为了便于共享数据库的维护与拓 展，在共享数据库中建立了共享数据模式这一部分，并按照数据内容的实体划分为：教职工 数据子模式、研究生数据子模式、科研数据子模式等几个主要的模式。这样当有新的业务系 统加入共享平台的时候可以根据自身数据的特点选择加入已存在的子模式或创建新的子模 式，实现共享数据平台的平滑扩展，而无须对数据库模式做出影响较大的调整，使共享数据 平台具有良好的扩展性和弹性。共享数据集的模式如图2 8 所示： 1 2 第二章共事数据平台框架设计概述 圈2 8 2 ) 来源于学校制定的公共字典 在高校的日常运作中，由学校生管部门综含修改国家、省、部标准后所制定的校执行标 准是相对稳定的数据，是所有业务子系统运行的基础。为了便于数据库的维护与管理，公然 字典数据模式分为参照标准数据模式以及执静标准数据模式两个部分。参照标准数据模式鄢 癸存储国家、省、部门等相关的标准；执杼糠准数据模式部分存储学校管理部门基予参照掭 准数据囊裁定静棱曩常执行标准。公共字典郄势羲撂模式鲡图2 9 瑟示： 嘲2 ，9 2 。3本章参结 共享数摆平台是覆薅嫒嚣倍崽纯麓一秘数撂鬟戍与共享菱平台，较蓬信惹纯程弱予传统 瓣垒事壁邦瓣懿蔫惠纯，美蠢管理策醛笺袈、辍骞基醚复杂、监务逻辑复杂、数簇矮爨不燕 秘对于数据翦要求多样证等特点；头攀数擐平台玖鹾邦数据痒概念 # 为设计懿基戳，综念参 考借鉴了基于中闽俘技术的异梅数攥源黎成方案和基于可扩展标志语言( e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e ，) 0 的w e bs e r v i c e 辫构数据源集成方案中的设计思想与部分成熟技术进 行设计与架构；共享数据平台d p s a t r 慕q = j 2 e e 技术和m v c 设计模式实现，具有良好的羧客性、 跨平台性和扩展性，可以适应学校的复杂变化需求。 1 3 东南大学磷士学位论文 第三章共事数据平台审权限管理 3 。1共享数据平台权限分类 共享数据平台按照用户的业务需要划分为以下几个主要的角色类型：元数据燕询角散、 元数据维护角色、元数据校对角色、冠数据结构查询角色、共享数据订阅角色、共攀数据订 阅审核角色。 元数据查询角色该角色有权限使用； o元数据维护角色该角色有权限使用报亭数据平台执行标准维护工具，并且参与执彳亍标 准的引入、修改、讨论、查询的过穰； o 元数据校对角色该角色有权限使用戴攀数据平台执行标准维护工具，具有元数据维护 角色的所有功能，同时该角色有权限进行执行标准的审核、发布和废除的操作； o元数据结构查询角色元数撂蠢谢热色蠢投隈浏览元数据酶内容，包括执行标穗的镶 稼、共享数握的结稗，该角色类燮的矮产分先两类：一类是限裁投疆类型，粥产掰缝焱 看貔元数据维捣是毒袋隈鞠秘，穗虢题说籍户哭麓够溺菱授较戆部分元数摇续擒，技校 可敬逶遂共享数据平台戆燕镶套完裁；努一类莛龚袋锚投疆类型，超产虿瑷蠢黉垒帮鹣 元数据结构； 共享数据订阕角色该角色有授黻访阋菸享数据订阕工兵，可以按照自己的权戳选择需 要的数据内容，提出订阅申请或者维护订阅申请； o共享数据订阅审核角色该角色有权限审核订阅申请是否通过，或者强行挂起越猩执行 的订阅申请。 3 2共享数据平台的权限管理策略 3 2 1 共享数据平台的权限管理中的基本概念 o角色 角色是共享数据平台权限替理中权限的基本类型，每一种角色所其肖权限 是独立的，任何两个角色之闻爽存在蹰种关系：1 角色之闻的权限完全不相交，如 元数据结构查询角色与嚣数攒袭溺角色，弱者一个套诲元数据的组织结构一个凌诲 元数攥夔蠹客，是完全狻囊懿舞令投难；2 。受色之阉其骞菝震关系，箕孛一令角佼 是贯势一个角色弱扩震，鼯在该热色瓣基础之上增栩了若于较隈，翅元数攥校瓣惫 色藐是在元数据维护角色的鬃础之上扩震斡审核、发毒和废除的投蔽t 嗣时嚣数撂 维护角色也是在元数据壹询角德的基础之上扩展了引入( 新增) 、修改等撩体。 一个业务逻辑层次上的业务操作操作需要至少一种以上的角色参与才掰以宠 成。比如：业务逻辑中执行标准浏览这样个简单的操作，需要元数据结构森询角 色支持用户查看执行标准的缀级结构，同时也需要元数据查询角色支持用户赶籍执 行标准里面的内容。 角色的从属与强弱对于独藏篾系的角色，他们之间没有任何强弱关系的定义。 对于从属关系的角色，按照其从属关系，扩展角色总是在基础角色之上的扩展，我 们可以说基础角色从属于扩展角色，即扩展角色强于基础角色。如：元数据校对角 色和元数据维护角色之闻，我们可敬说元数据维护角色从属于元数据校尉角色，元 数据校对角色强于元数据维护角龟。 o 蔽浆缀毅隈缍是共享数据警奁载隈管理孛戆基本单位，每一令较隈缀霹鞋熬蠢雾 静角色懿投疆。当一个投隈缮嶷有多令螽色熬较疆熬嚣幸侯，系统遴褥下嚣戆缝慕； 著角色之润豹关系是完全独点静列可以同时拥有；蓍角色之闻戆关系蹙簸麟静剿廷 1 4 保留最强类型的角饿a 用户用户是访闷热享数据平台的基本单位，任何一个用户可以瘸于不同的权限 组。当用户从属于多个用户组的时候，系统默认为用户的权限是所肖权限组权限的 并集。 3 2 2 共享数据平台权限管理策略 共摩数据平台对于权限静整理遵援鞋下琢嬲： 1 ) 焚攀数据平台霹予较疆懿罄理按照瑶次进行骛壤和维护，角色是最蒸本的权蔽单经；毂 戳缀是权限管理豹基本单位，每个权限组可以有多个角色；每个用户可以属于一个和多 个权限组，用户的权限敬决于其所属权限组权限的并集； 2 )角色删除之后，任何拥有该角色的权限组自动删除该角色；权限组删除之后，任何隶属 予该权限组的用户自动黛新计算其所拥有的权限； 3 )在计算用户豹权限的时候蓠先计算其所属权限缀粳限静并集，其次对予辩集中的较限接 蘸葵强弱迸孬台莠； 4 )羽产对于投限酶任何管理操作都是针对于较黻缜避行的维护 5 )在拭享数据平台中，测览岛修改的权限都属予弱权限，审核的权限属予强权限，因为任 何数据只有经过审核才对戴享数据平台的业务用户具有实际的意义，遮也就意味着共享 数据平台的任何对用户屏蔽的后台核心操作都烧以审核作为触发时间的，比如订阅的过 程乏中只有经过审核才会对订阅进行实际的执符过程。因此，审核权限的管理是共享数 攥平台投限管理的关键。 共事数撵乎台蔽疆管理戆壤蘩热强3 。l 爨示： 圈3 1 共享数据平台投殴管理静餮墼 3 3共享数据平台权限管理工具控制台 3 3 1 控制台的主要职能