（计算机科学与技术专业论文）saas模式下电子政务系统架构研究与设计.pdf

独创性声明 4 嬲煳必 y 1 8 百l j f 芝芝答 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 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 武汉理工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 同工作的同志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。 签名：；丝兰壶聱日期：2 型! 拿堑塑幽 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：季匾车聋导师( 签名) ：笾日期毫丝渺 中文摘要 s a a s 模式的研究已经过几年的发展，作为云计算应用与服务层的一种形式， 它主要应用于客户关系管理( c r m ) 、人力资源管理( h 州) 、供应链( s c m ) 以及e r p 等企业管理软件，逐步成为一种创新的软件应用模式。将s a a s 模式运 用于电子政务的信息化建设中，以武汉市建设工程造价信息管理与分析系统为 例，针对我国电子政务系统建设的单一性，依托互联网技术的发展和成熟的应 用软件，提出s a a s 模式下可行的解决方案。 通过介绍s a a s 模式的基本概念、应用中涉及到的相关关键技术及当前发展 状况和在当前软件系统中的运用，阐述基于s a a s 模式的软件系统研发的必要性 和意义。对s a a s 模式应用开发中关键的几个问题，包括系统安全、数据架构与 安全访问和面向服务进行了分析研究，并给出了相应的解决方案。然后，基于 分层的架构和m v c 模式的设计理念，从技术实现上分别给出数据层、逻辑业务 层、w e b 层等相应的设计方案，结合s a a s 模式构建武汉市建设工程造价数据信 息管理与分析系统。以基于s a a s 的政务系统为业务依托，以数据库设计和系统 安全、s o a 为理论基础，提出s t e g 应用解决方案。此解决方案在s a a s 软件中 能较好的解决数据建模、系统安全和软件架构方面的问题，此系统将具有结构 规范、层次结构清晰、可用性和兼容性好等优点。 最后对电子政务系统功能作整体分析，介绍分析s a a s 模式在武汉市建筑工 程造价数据管理与分析系统中各层的实现。实验表明基于s a a s 模式的电子政务 系统的研究，对改善电子政务软件的功能可适用性，为推动与优化相应政务软 件和为广大相关中小企业提供切实可行的相关实施方案，增强政府政务办公的 优越性、政府服务的阳光性和企业核心业务竞争力，并为改进政务办公和推进 国内中小企业信息化建设具有现实意义。 关键词：软件即服务，电子政务，s t e g ，安全，数据设计 a b s t r a c t t h er e s e a r c ho fs a a sm o d e lh a sb e e nd e v e l o p m e n ts e v e r a ly e a r s i ta saf o r mo f c l o u dc o m p u t i n ga p p l i c a t i o n sa n ds e r v i c e sl a y e r , w h i c hi sm a i n l yu s e di nc u s t o m e r r e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ( c g m ) ，h u m a nr e s o u r c em a n a g e m e n t ( h g m ) ，s u p p l y c h a i n ( s c m ) a n de r pa n do t h e re n t e r p r i s em a n a g e m e n ts o f t w a r e ，h a sg r a d u a l l y b e c o m i n ga ni n n o v a t i v es o f t w a r ea p p l i c a t i o nm o d e l t h es a a sm o d e lw i l lb eu s e di n e - g o v e r n m e n ti n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n , t a k et h ei n f o r m a t i o no fc o n s t r u c t i o nc o s t m a n a g e m e n ta n da n a l y s i ss y s t e mo fw u h a n , f o rt h ec o n s t r u c t i o no fe - g o v e r n m e n t s y s t e mo fo u ru n i t y , b a s e d0 ni n t e r n e tt e c h n o l o g ya n ds o p h i s t i c a t e d s o f t w a r e a p p l i c a t i o n s ，b a s e do nt h e s e , t h ev i a b l ea p p l i c a t i o ns o l u t i o ni sp r o p o s e d w ei n t r o d u c et h en o t a t i o no fs a a sm o d e l ，i t sr e l a t e dk e yt c c h n o l o g i e si n a p p l i c a t i o n m o r e o v e r , t h ec u r r e n td e v e l o p m e n ts t a t u sa n dt h eu s eo fp r e s e n ts o f t w a r e s y s t e m sa r ea l s op r e s e n t e d m e a n w h i l e ，w er e p r e s e n tt h en e c e s s i t ya n ds i g n i f i c a n c eo f d e v e l o p i n gs o f t w a r es y s t e mb a s e do ns a a sm o d e l w ea n a l y z e da n dr e s e a r c h e ds o m e k e yi s s u e sa b o u ta p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n to fs a a sm o d e l ，i n c l u d i n gs y s t e ms e c u r i t y , d a t aa r c h i t e c t u r e , s e c u r i t ya c c e s sa sw e l la ss e r v i c e - o r i e n t e di s s u e ，a n dt h e nt h e c o r r e s p o n d i n gs o l u t i o nw a sg i v e n s e c o n d ，b a s e do nl a y e r e da r c h i t e c t u r ea n dm v c d e s i g np a t t e r n , d e s i g ns o l u t i o n so ft e c h n i c a lr e a l i z a t i o nf o rd a t al a y e r , b u s i n e s sl o g i c l a y e ra n dw e bl a y e ra r eg i v e n , r e s p e c t i v e l y c o m b i n e dw i t l ls a a sm o d e l ，t h ec o s td a t a i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n da n a l y s i ss y s t e mo fw u h a nc i t y 8c o n s t r u c t i o ni sb u i l t t h i st h e s i si sb a s e do ns a a se - g o v e r n m e n t , u s i n gt h ed a t a b a s ed e s i g n , s y s t e ms e c u r i t y , a n ds o aa st h et h c o r e t i c a lf o u n d a t i o n b a s e do nt h e s ew o r k , t h es t e ga p p l i c a t i o n s o l u t i o ni sp r o p o s e d m ss o l u t i o nc a nb ev e r y9 0 0 di nt h es a a ss o f t w a r e i tc a n r e s o l v es o m ep r o b l e m s ，s u c ha sd a t am o d e l i n g , s y s t e ms e c u r i t y , s o f t w a r ea r c h i t e c t u r e , e t c t h i ss y s t e mw i l lh a v en o r m a t i v es t r u c t u r e , c l e a rh i e r a r c h y , g o o du s a b i l i t ya n d c o m p a t i b i l i t y f i n a l l g w ea n a l y z e do v e r a l l p e r f o r m a n c eo fe - g o v e r n m e n ts y s t e m i n t r o d u c t i o nt h ea c h i e v eo fs a a sm o d e li nw u h 肌c i t ) rc o n s t r u c t i o nc o s td a t a m a n a g e m e n ta n da n a l y s i ss y s t e mi nl a y e r s t h ee x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h er e s e a r c h o fe - g o v e r n m e n tb a s e do ns a a sm o d e li m p r o v e st h ea p p l i c a b i l i t yo ft h ee - g o v e m r n e n t s o f t w a r ef u n c t i o n s ，p r o m o t e sa n do p t i m i z e st h ec o r r e s p o n d i n gg o v e r n m e n ts o f t w a r e , p r o v i d e sp r a c t i c a l r e l a t i v ei m p l e m e n t a t i o nf o rt h em a j o r i t yo fs m a l la n dm e d i u m e n t e r p r i s e s ( s m e s ) f u r t h e r m o r e , i te n h a n c e st h es u p e r i o r i t yo fa d m i n i s t r a t i v eo f f i c e , t h es u no fg o v e r n m e n ts e r v i c e sa n dc o r eb u s i n e s sc o m p e t i t i v e n e s s ，a n di th a sp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c et oi m p r o v et h eg o v e r n m e n to f f i c ea n dp r o m o t et h ei n f o m a t i o n i z a t i o n c o n s t r u c t i o no fd o m e s t i cs m e s k e yw o r d s ：s a a s ，e l e c t r o n i cg o v e r n m e n t , s t e gs e c u r i t y , d a t ad e s i g n m 中文摘要 a b s t r a c t 。 第1 章绪论 目录 1 1 1 研究背景1 1 2 我国电子政务分析2 1 3 研究目的与意义3 1 4 国内外研究现状分析。4 1 5 本文研究工作与结构5 第2 章关键技术介绍与分析 7 2 1s o a 简介二7 2 2s a a s 模式简介8 2 2 1s a a s 定义及特点8 2 2 2s a a s 模式的优势8 2 2 3 多租户技术9 2 2 4 数据扩展与伸缩9 2 3s a a s 软件应用的技术基础分析9 2 3 1m v c 模式9 2 3 2x m l 与w e bs e r v i c e 技术1 0 2 3 3s o a p 技术。1l 2 3 4 n e tr e r n o t i n g 技术1 l 2 4 本章小结1 2 第3 章s a a s 下电子政务系统关键问题研究 3 1 系统安全l3 3 1 1s a a s 模式安全分析13 3 1 2 系统安全架构设计- 1 4 3 1 3 数据访问安全控制方式：17 3 2s a a s 模式的数据字典分析2 1 3 2 1s a a s 模式软件数据库设计分析2 2 3 3 面向服务研究2 4 3 4 本章小结2 4 第4 章基于s a a s 的电子政务系统需求分析 2 6 4 1 系统背景介绍。2 6 4 1 1 系统概述。2 6 4 1 2 系统目标。2 7 4 1 3 系统总体功能。2 7 4 2 系统主要功能模块分析2 7 4 2 1 功能权限模块2 8 4 2 2 信息采集与查询子系统。3 2 4 2 3 信息分析与预警子系统3 3 4 3 系统数据库分析3 4 4 4 本章小结3 7 第5 章基于s a a s 的电子政务系统总体架构 5 1 系统设计技术3 8 5 1 1 系统框架分析3 8 5 1 2 系统架构设计3 9 5 2 系统主要模块设计4 l 5 2 1 功能权限子模块4 l 5 2 2 信息采集与查询子系统。4 2 5 2 3 信息分析与预警子系统。4 3 5 3 系统实现描述4 5 5 3 1 系统实现概述4 5 5 3 2 软件技术实现。4 6 5 4 系统效果展示。5 3 5 4 1 系统运行效果5 3 5 4 2 系统管理员界面5 4 v 5 4 3 个人注册租户管理5 4 5 4 4 组织用户管理5 6 5 4 5 数据采集与查询5 7 5 4 6 信息分析与预警5 8 5 5 本章小结5 9 第6 章总结与展望 6 1 论文主要工作6 0 6 2 后续工作及展望6 0 参考文献 致谢 附录：研究生期间发表论文情况 6 2 6 5 6 6 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 近些年以来，随着w e bs e r v i c e 技术的快速发展以及对s o a 即面向服务架 构等的深入研究，在线软件的使用的服务越来越受到企业广泛的关注， s a a s ( s o f t w a r e 嬲as e r v i c e ，软件即服务) 的兴起开始逐渐改变了人们对软件服务的 观念和软件使用模式。基于s a a s 平台的电子政务系统也随之孕育而生。作为一 项新的理念和新技术，s a a s 模式的实现和应用等方面还存在着很多难点，一些 关键技术也有待解决，这些是也是本文研究分析的重点。 当今一些政府服务资源信息的多元化和应用的多样化，同一领域类型服务 信息有的来自不同操作系统，不同开发平台和不同应用数据库，呈现分散性的 状态。大部分政府、学校以及企业的各部门都是按照其职能开发实施的各自独 立的应用系统，比如建设局等相关政府部门与一些建筑企业都根据自己的需求 独立的自己开发，或者委托软件公司进行开发，而这些软件间不管是业务流程 还是技术要求方面都有很多相似之处，如此一来就既浪费了企业资源，也浪费 的社会资源。据统计，建筑服务业长期以来的技术处于滞后状态，面临的系统 建设重复投资、业务需求变化、维护管理成本过高等问趔1 1 。一些地区政府建筑 部门、工程造价站与监理公司、各建筑施工公司等都基本处于隔离状态，这样 不利于企事业信息化发展，更不能满足为公众服务的目的。在这种背景情况下， 为了整合社会资源，同时为了顺应信息社会的发展，借助互联网实现行业领域 内组织结构和工作流程的优化和重组，把公众服务类信息的管理和服务进行整 合集成与优化成为必要。 为了很好解决这个问题，软件即为服务模式【2 】的信息化工程应运而生。国内 外也先后在不同角度出现了基于s a a s 模式政府与企事业单位成功的应用例子， 如中国电信和中国网通推出的商务领航和e - p o w e r 等业务【3 1 。相对于传统软件开 发模式而言，s a a s 模式能让用户以更低廉成本和低风险的方式使用软件服务， 此模式借助自身的特点及优势和互联网的传播力，使企事业能够快速的推广软 件服务，并且可以很大程度的避免社会资源浪费，也使得软件商可以专注于提 高服务质量和核心竞争力。本文采用理论、实践相结合的方法，通过分析s a a s 模式在电子政务中的应用特性，以及对我国电子政务发展的意义与优势，论述 武汉理工大学硕士学位论文 其论题的必要性和可行性，以s a a s 模式在武汉市建筑行业中的应用提出方案。 根据实验，将s a a s 模式运用到系统的架构中后，能很好的解决信息分散与闭塞 等一些问题，对建筑工程行业信息的优质化服务起到了很直观的作用。 1 2 我国电子政务分析 当前我国电子政务的研究方法，基本上采取的都是基于政府部门门户网站 的外评估方、法【引。此种方法无法全面的很好了解政府电子政务建设情况，更不能 访问政府内网，这样评估结果也就只是部分地反映政府电子政务的信息。 经过多年的政务信息化建设摸索，电子政务应用系统的建设也取得长足的 进步，得到了不断的完善与优化。多数政府单位也都在基础设施上进行了不同 程度的资源投资，具备了良好的基础设施【9 】。但在长期的发展摸索过程中，电子 政务的建设中也凸显出了不少的问题，比如：信息孤岛，如在建筑行业信息规 划图1 1 所示，反映了资源利用效率不高，向服务型政府的转变还很缓慢等问题。 建设局建筑造建筑施 建筑监 系统价站工单位 理单位 表示层表示层表现层 表现层 建 筑 造 施 规 价 工 监 划 业 业 理 业 务 务 业 务 逻 逻 务 逻 辑 辑 逻 辑 辑 数据层数据层数据层数据层 管理管理管理管理 月艮务7 月殴务丑艮务月臣务 系统层系统层系统层系统层 图1 1 建筑电子政务现状图 2 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 研究目的与意义 本文的主要目的是为了将s a a s 模式这种新的软件设计模式引入到电子政务 里面证明其可行性与优越性，同时以能整合f l 了, b 企业资源和社会资源，以电子 政务软件架构为例实现软件服务化转化。 s a a s 模式在软件体系开发中的引入为电子政务的发展带来了新的方向，此 种应用方式利于解决我们电子政务发展中的凸显问题。以社会参与、政府为主 多元化的创新电子政务信息建设的模式，将一些非关键性的工作和面向公众的 服务工作等社会资源进行整合，将会提高电子政务建设和运行维护的专业化、 社会化服务水平，更好的服务一些企事业单位与用户。针对图1 1 所示的建筑行 业信息建设方面，在引入s a a s 模式后可设计模式如图1 2 所示。 彩黝嬲嬲嬲彰移缨缓缫孵嬲移够缈獭；缪锈 爨彤”磺# 移； 缓麓缓礴一 憩篪瀣。 建筑秀敷 ：， ：7 建绫滋j 系缆；| 纤缓一的甩芦辕，隧；“ 理哮饶 蠹旋瑟瑟：表 ：磊：表现珑 。 表现联 自缀。 ，锄i i l 胁，一：菇b 么。尤胧积五黛盔纨 建 一 筑 造 施 规 价 工 监 划 业 业 理 业 务 务 业 务 逻 逻 务 逻 辑 辑 逻 辑 辑 数据层 数据屡数据层 数据层 管理管理管理 管理 融服务：糍黟服貉。：穿黪磊；锄 f 并* 露 ，男昆笼，z ，磊震謦争置黪麟謦翳徽第警础镶魄膳。 越氇毖拉“m 斑础。立糍# 蝴矗巍崩虢彩蠹蠡崩兹“蚴斑“赢蕴磊磊。珐蟊磊* 溶，轻碰蔬璐旌镭纽谣缁 图1 2 建筑行业s a a s 模式应用图 本文的意义是为了能优化政务办公信息化和政务阳光化，同时以此为依托 研究此种模式的软件更好的为中小企业服务，以利于企业的健康快速发展，推 动政府、企业和社会信息化建设，同时在研究的过程中，不仅对电子政务系统 信息优化有很好的探讨，而且此提出的解决方案在实际的其他的s a a s 系统中也 能很好地解决了数据建模、 软件架构和系统安全方面的问题。 3 武汉理工大学硕士学位论文 1 4 国内外研究现状分析 2 0 世纪8 0 年代，a s p ( a p p l i c a t i o n s e r v i c ep r o v i d e r ，应用服务提供商模式) 概念【4 】的正式提出，也标志着软件产品使用模式开始转变，逐渐开始从单一的购 买使用软件到把软件当作一种服务来看待，但与此同时，由于当时互联网的瓶 颈注定此种模式未能发挥其本身的优势。 到了2 1 世纪，随着互联网的高速发展，之前的瓶颈已不存在，a s p 模式又 逐渐的出现并逐步开始成熟，s a a s 模式就继承了a s p 的特点。s a a s 模式的出现 就有大量公司、运营商等参与，当前s a a s 参与者主要有以下几类角色【5 】： 1 运营商：包括中国移动、中国联通、中国电信和中国网通等。例如中国 移动为此推出了a d c 业务，中国电信推出了商务领航业务、中国网通推出了 e - p o w e r 等业务； 2 网络服务提供商：如阿里巴巴和g o o g l e 等是典型的代表，其中阿里软件 就是瞄准了这个巨大的市场，在这方面投入大量资金； 3 软件提供商：其中以用友、金算盘、s a p 、金蝶、o r a c l e 等为代表。例 如金算盘推出了专门的门户网站，而用友、金蝶也组建了专门的在线事业部， s a p 和o r a c l e 推出了c r m 服务： 4 i t 服务提供商：例如神州数码公司成立专门的在线公司提供软件运营服 务： 5 一些新出现的软件运营商：例如奥林科技、8 0 0 c r m 、s a l e s f o r c e 、x t o o l s 等公司； 6 平台软件提供商：如微软推出的l i v e 战科6 】。 s a a s 在发展的过程中遇到很多问题：首先，用户的信任是个大问题，即数 据的安全型问题。用户怎么会放心把自己企业的数据放在别人的服务器上呢， 万一数据泄漏那不是对企业造成很大的损失吗? 第二，影响力，s a a s 对于中国 的中小企业来说是个新事物，很多人都还未了解s a a s ，甚至有些还没听说过这 个概念，中小企业的老板们是不会马上接受这样一种新概念的，他们有一些会 试用，而更多的只会观望，在s a a s 得到所有人的认可之前，这中间肯定会有很 长一段时间来积累s a a s 的影响力。 目前国外电子政务的s a a s 模式已存在。如美国电子政务外包费用2 0 0 6 年 达1 5 0 亿美元，年均增长率达到了1 8 ；美国政府教育部的r r 系统从1 9 9 8 年 开始外包给a c s 公司，亚利桑纳州政府将驾驶证管理信息系统外包给i b m 公司， 4 武汉理工大学硕士学位论文 政府仅付租用服务费，无需自投巨资进行系统建设【飞我国税务部门和中国证监 会等已部分或全部将i t 软硬件外包给专业s a a s 服务提供商进行管理，崭露头角， 但在其他领域的应用并不广泛。但在实施、服务和运营过程中要比通常想象的 要复杂多，仍存在较大的安全风险，尤其是对党政机关这种国家、社会事务的 公共管理机构，其对i t 应用系统的可靠性、稳定性、安全性等性能上比其他行 业用户有更高更严的要求。 1 5 本文研究工作与结构 本课题的研究目标和内容是： ( 1 ) 分析政府和企事业等相关电子政务系统信息化现状以及所面临的问 题； ( 2 ) 探讨s a a s 模式实施过程中数据库架构与数据处理及安全等关键问题， 并在此基础上加以改进。本次研究的首要目标就是针对s a a s 模式，研究和分析 该模式下电子政务系统设计的特点： ( 3 ) 回顾软件设计模式理论及相关研究成果，结合m v c 设计模式，利用 微软n e t 架构设计与实施s a a s 模式下电子政务系统架构方案，最后以建设局造 价数据管理与分析系统为例加以分析与研究； 拟解决的关键问题： ( 1 ) 系统架构中数据库的设计方案； ( 2 ) 系统架构中不同等级用户操作电子政务系统时安全权限的处理问题； ( 3 ) s a a s 模式下的电子政务数据分析系统框架方案架构及其优化。 本论文各章节内容安排如下，全文分为6 章进行叙述： ( 1 ) 第1 章绪论 主要介绍了论文的研究背景和国内外研究现状、研究目的和研究意义，介 绍s a a s 模式概念并指出了构建s a a s 模式软件所面临的主要问题，并对论文内 容的组织结构进行说明。 ( 2 ) 第2 章关键技术介绍与分析 本章讲述了s a a s 模式下软件开发所用到的相关技术，包括s o a 、n e t 中 s o a 的支持、设计模式、x m l 和w e bs e r v i c e 等，其中主要对s a a s 模式的定义、 特点和优势作了介绍，也涉及到成熟度模型、租户技术和配置技术等，对s a a s 模式下软件的特点与传统的软件设计模式进行了对比与分析。作者从s a a s 模式 武汉理工大学硕士学位论文 应用中与传统软件之间最大差别的多租户特性，总结了s a a s 模式应用主要面临 的问题和挑战。 ( 3 ) 第3 章s a a s 模式下电子政务关键问题研究 通过对s a a s 模式软件实施过程中面向服务、数据库架构与数据处理及安全 等关键问题作出描述并对其加以改进，通过第2 章对s a a s 模式基本知识的概述 和区别于传统软件模式的特点，结合s a a s 模式第三级成熟度模型，分析s a a s 模式下多租户系统架构及关键技术研究电子政务软件系统结构模型，提出适应 在电子政务系统s a a s 模式系统结构架构及数据库架构设计。 ( 4 ) 第4 章s a a s 模式下电子政务系统需求分析 主要介绍建筑造价数据管理分析系统的背景与总体需求，功能模块分析包 括功能权限、信息采集与查询、信息分析与预警的功能需求，结合第三种叙述 的s a a s 模式数据设计的特点对数据库中功能权限表作出设计。 ( 5 ) 第5 章基于s a a s 模式下电子政务系统总体架构 此章介绍了建筑造价数据管理分析系统设计开发的软硬件环境，针对建筑 造价数据管理分析系统这个实际项目进行了s a a s 模式应用系统的架构，对s a a s 模式下系统进行架构与设计。根据第3 章提出的系统结构及具体解决方案和第4 章对此系统做出的具体的需求分析进行相关系统实现，给去相关功能效果图。 ( 6 ) 第6 章总结与展望 描述本论文的研究结果、对s a a s 运营模式在政务事务及中小型企业中的使 用及展望，最后分析存在的不足和需要进一步进行的研究工作。 6 武汉理工大学硕士学位论文 2 1s o a 简介 第2 章关键技术介绍与分析 面向服务的体系结构( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是一个组件模 型，它将应用程序的不同功能单元( 又被称为服务) d o 】，通过这些服务之间所 定义的接口联系起来。其中面向服务s o a 架构模型如图2 1 所示。 袭示堪il ”一9 l p o r t l e t s iiil 商业釜鬈荻食( 三三蚕善萋：s 二二二兰s 手6 企 。 服狲务宁9 、啐瀚甲 业 翕 埒 暇 玲 舞 瘫 港 惫娩组俘p 一 l 白l 。 白 l 慧 _ 线 器 嚣 已缀存在的程序资源u 露户成搠。h 一毪| 图2 1s o a 架构分层模型 微软的n e t 框架在2 0 0 0 年开始就构建在产业标准技术( x m l 和s o a p ) 和w e b 服务基础之上，从那开始注重构架面向服务架构以及w e b 服务。s o a 中 的协作图如图2 2 所示。 图2 2s o a 原理协作 7 武汉理工大学硕士学位论文 图2 2 s o a 的原理协作图中，软件服务提供者将自己的软件接口和服务发布 到服务注册平台上，供服务使用者接受和发现该服务，同时接受和执行服务使 用者的服务请求。服务注册平台为服务提供者和使用者提供中间平台，服务使 用者通过对服务注册平台软件模块、服务的查找来绑定服务，执行服务功能。 2 2s a a s 模式简介 2 2 1s a a s 定义及特点 s a a s ( s o i t w a r ea sas e r v i c e ，软件即为服务) 模式是一种新兴的软件开发模 式，是一种以托管方式部署软件，通过互联网的存取实现应用功能的软件应用 模型【1 1 】。此模式下，软件被以服务的形式开放在互联网上面，软件提供商将应 用软件统一部署在自己的服务器上，用户无需购买软件，也不需要购买部署软 件所需的相应的软硬件资源，客户只需要根据实际需求，通过互联网向软件提 供者订购所需的应用软件服务【1 2 】。按照订购服务的种类、用户数量和租用时间 向软件提供者支付费用，而软件提供者通过互联网向用户提供的服务支持。主 要特征体现在应用代码与数据所处的位置和部署、存取代码的方式l l 引。 s a a s 是基于互联网提供软件服务的软件应用模式。作为一种兴起于2 l 世纪 的创新的软件应用模式，s a a s 模式将会是软件科技技术发展的最新趋势【1 4 】。 s a a s 应用开发的优点是可重复使用，成本较低，可以更快地提供解决方案， 灵活的定价模式，符合企业的发展模式，更好的支持，更好的解决方案，为企 业减少所需的兀资源，避免盗版。其缺点不足是企业的核心应用不适用于s a a s ， s a a s 的集成性差，如何保持服务标准，安全和隐私令人担忧。 2 2 2s a a s 模式的优势 与传统软件开发模式相比，s a a s 模式服务主要依托于互联网和软件，其技 术角度和商务运营角度都拥有与传统软件不同的特性。 一方面，s a a s 服务通过互联网、w e bs e r v i c e s 程序连接的形式为用户提供服 务，使得s a a s 应用也具备了互联网技术特点，这样极大的改变了用户软件使用 方式，使得s a a s 模式的软件服务与传统软件相比有着很大的不刚1 7 j 。 同时，s a a s 服务通常基于一套软件系统为的不同类型客户( 又称租户) 提 供服务。这就要求能够支持不同租户之间数据和配置的隔离，以保证租户间数 8 武汉理工大学硕士学位论文 据的安全与隐私，以及用户对诸如界面、业务逻辑、数据结构等的个性化需求。 由于s a a s 租户的复杂性，同时可支持多个租户，每个租户又能有很多用户，这 对于支撑软件的基础设施平台的性能、稳定性、扩展性提出很大挑战。 s a a s 以互联网为载体的软件服务形式被客户使用，这样服务使用的计量、 在线服务质量的保证、服务费用的收取等等问题都与传统软件有很大的区别， 在s a a s 软件设计时都必须加以考虑，而这些问题常常也是传统软件没有考虑到 的。 2 2 3 多租户技术 多租户技术【1 9 】是在s a a s 中的核心技术，它是一种软体架构技术，在探讨如 何于多用户的环境下共用相同的系统与程式元件，且仍可确保各用户间资料的 隔离性，就像是使用单独的系统一样的体验。 2 2 4 数据扩展与伸缩 系统伸缩性 2 0 1 是指性能、容量等方面的可扩展，且不必更改系统整体架构。 在系统用户增加时，而只需增加硬件设备便可。结合不同的行业领域可采用垂 直与横向扩展的方式实现【2 1 1 。 2 3s a a s 软件应用的技术基础分析 2 3 1m ：v c 模式 m v c ( m o d d v i e w - c o n 协o l l e r ，模型视图控制器) ，是x e r o xp a r c 在2 0 世纪8 0 年代为s m a u t a l k - 8 0 编程语言发明的一种软件设计模式，一直被广泛使 用至今【2 4 1 。它是一个设计模式，它将应用程序的输入、处理和输出分层开来。 其中的3 个核心部件：模型、视图、控制器分别用来处理各自的任务。m v c 模式 中模型，视图和控制器三者的关系示意图湖如图2 3 所示。 9 一j 状态蠹询 l 通知改变 一 状态改变 一。”。”。 图2 3m c 模式示意图 根据综合分析，本建筑工程数据管理分析系统的架构，在后面的开发过程 中原始的设计上参考利用如下m v c 框架，如图2 4 所示。 厂 i 视图i 1 一 图2 4 系统m v c 框架设计图 2 3 2x m l 与w e bs e r v i c e 技术 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) ，也是s g m l ( s t a n d a r d g e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ，标准通用标记语言) 2 7 1 。订l 跨平台的扩展标 l o 萌里攀 习一ll_ 二常| i 一奠鬯一 二控i 一担嚣一一 画一国 武汉理工大学硕士学位论文 记语言，是一种依赖于内容的简单的数据存储语言技术，使用一系列简单的标 记描述数据，是当前一种很好处理结构化文档信息的工具。 w e bs e r v i c e 的体系结构是在面向对象分析与设计( o o a d ) 2 s 】基础上的一 种合理的发展，同时也大范围的应用于电子商务解决方案中，如面向体系结构 设计、部署与实现的组件化。w e bs e r v i c e 中基本概念包括了动态绑定、封装、 消息传递、服务查询和描述，而它的另外一种理解就是将所有东西都理解为服 务，这些服务封装了所有的实现细节，而只发布相关a p i 的接口供其他服务与 对象来使用【3 0 1 。基于w e bs e r v i c e 的数据访问模型如图2 5 所示。 图2 5 基于w e bs e r v i c e 的数据访问模型 2 3 3s o a p 技术 s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) ，s o a p 是一种 轻量的、简单的和基于x m l 的协议，它被设计成在w e b 上交换结构化的和固 化的信息，大大加强了异构平台和程序间互操作性，扩大了存在的应用被广泛 用户所访问范围【3 2 】。同时s o a p 技术描述了怎样用x m l 对信息进行编码，定义 一种消息的交互机制，它把成熟的基于h t r p 的w e b 技术与x m l 的灵活性以 及可扩展性很好的组合在了一起。一般，s o a p 负责解释在运行时远程调用的一 些参数值，并使用特定的编码将这些参数值填写在x m l 文档中，x m l 数据则 通过h t t p 即协议或其他传输协议传输到远程服务器。 2 3 4 n e tr e m o t i n g 技术 m i c r o s o f t n e tr e m o t i n g供了允许对象问通过应用程序域进行交互的框架 【蚓。这种框架提供了包括激活和生存期支持，以及负责与远程应用程序进行消 武汉理工大学硕士学位论文 息传输的通讯通道的多种服务。格式化程序用于在消息通过通道传输之前，对 其进行编码和解码，在需要与其他的远程处理框架进行交互的时候使用x m l 编码。在应用程序域间传输消息时，所有的x m l 编码都使用s o a p 协议。 2 4 本章小结 本章对s o a 与n e t 中s o a 的支持做了简要描述，主要详细讲述了s a a s 模式的定义、特点以及与一般传统软件开发模式的不同点。着重描述了s a a s 模 式中的核心技术，多租户技术和数据扩展技术等。随后描述了s a a s 软件开发用 到的相关软件技术基础，包括m v c 模式、w e bs e r v i c e 服务、x m l 、s o a p 等 技术。 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章s a a s 下电子政务系统关键问题研究 s a a s 模式中软件开发的核心技术主要包括多租户技术、系统安全和物理数 据设计以及面向服务等问题。由于电子政务的特殊性，这些技术要求在开发过 程中会有更高于一般软件的要求，本章将主要根据这几方面做出具体分析并提 出相应的方案。 3 1 系统安全 3 1 is a a s 模式安全分析 s a a s 模式应用成败的关键之一就是应用后的软件用户是否安全，这也是由 s a a s 本身的特征决定的。传统模式下的软件应用中数据的管理都是由使用者自 己管理的，而s a a s 模型下软件用户的所有自身业务数据都是存放在s a a s 应用 软件服务器端，这些数据中也许有些对软件用户来说无关紧要，用户可以放心 的使用远程数据管理，而无须担心数据安全。但对大部分软件使用者来说，这 些数据对用户来说都是重要且私密的，直接影响用户的利益。那么为了用户放 心地使用本系统，把数据交给本系统来管理，就需让本系统提供很好的安全方 面的设计保障。 数据管理方式的改变是s a a s 模式软件区别于传统软件的主要特点之一，这 种方式的改变有不利因素，也有有利因素。这种新型软件模式的兴起首先很难 让用户意识上快速接受，无法完成