（计算机科学与技术专业论文）三层体系结构在企业信息系统中的应用.pdf

摘要 企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，以下简称e i s ) 是 当前计算机应用最为重要的方面之。为克服因企业信息系统开发 环境和企业需求动态变化丽造成的不稳定状态，提高软件质量，e i s 必须具有较强的可适应性。 企业信息系统的应用具有用户数多、数据量大、事务密集等特 点，它的核心是一个分布式、规模可变的应用系统。三层体系结构 的开发思想是企业信息应用的基础，表现层、业务层和数据层的划 分，向开发人员提供了更大的开发应用程序的灵活性。本文综合使 用了j s p ，j a v a b e a n ，j d b c ，s o c k e t a p i ，多线程等技术，以面向对 象的分析和设计方法，使用基于组件的软件开发机制，把应用程序 的业务逻辑部件细化分解为多个部分，为企业信息系统的应用提供 了一种基于j a v a 平台的分布式解决方案。 三层体系结构开发思想成功地应用于吉化染料厂生产管理系 统，受到用户很高的评价。 关键字：三层体系结构，企业信息系统，j s p ，j a v a b e a n ，u m l 大连理工人学坝l 论义 一一一a b s t r a c t a tp r e s e n t ，e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mi so n eo ft h es i g n i f i c a n t a s p e c t si nc o m p u t e ra p p l i c a t i o nf i e l d i no r d e rt oc o n q u e ri t si n s t a b i l i t y d u et oe n v i r o n m e n ta n dt h ed e m a n do fe n t e r p r i s e sa n de n h a n c ei t s f l e x i b i l i t ya n dq u a l i t y , e i si sr e q u i r e d t oo w n v e r ys t r o n ga d a p t i v i t y t h e a p p l i c a t i o n o f e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n s y s t e m h a s m a n y c h a r a c t e r ss u c ha sl a r g en u m b e ro f c u s t o m e r s ，v a s td a t aa n dc o n c e n t r a t e d a f f a i r s t h ec o r ep a r ti saa p p l i c a t i o ns y s t e mo f d i s t r i b u t e d - t y p ew i t h v a r i a b l es c a l e t h ed e v e l o p m e n ti d e o l o g yo ft h r e el a y e r ss t r u c t u r ei st h e b a s i so fi n f o r m a t i o na p p l i c a t i o ni ne n t e r p r i s e t h ed i v i s i o no fv i e w i n g l a y e r , b u s i n e s sl a y e ra n dd a t al a y e rp r o v i d et h ed e v e l o p i n gp e o p l ew i t l l l a r g e rl l e x i b i l i t yf o rd e v e l o p m e n to fa p p l i c a t i o np r o g r a m t h ea u t h o ro f t h i st h e s i sc o m p r e h e n s i v e l yu s ej s e , j a v a b e a n ，j d b c ，s o c k e ta p ia n d m u l t i t h r e a de t c t e c h n o l o g y , u t i l i z i n gt h ea n a l y s i sa n dd e s i g nm e t h o do f i n t e r f a c eo b j e c t s ，b a s e do ns o f t w a r ed e v e l o p m e n tw a yo fc o m p o n e n t ， d e c o m p o s e t h eb u s i n e s s l o g i c p a r t s o f a p p l i c a t i o np r o g r a m i n t o m u l t i p a r t sa n dp r o v i d ead i s t r i b u t e d t y p es o l u t i o ns c h e m e b a s e do nj a v a f l a t b e df o rt h e a p p l i c a t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m t h e d e v e l o p m e n ti d e o l o g y o ft h r e e l a y e r s s t r u c t u r eh a sb e e n s u c c e s s f u l l ya p p l i e dt o p r o d u c tm a n a g e m e n ts y s t e mo fj i l i nd e s t u f f f a c t o r ya n d w a s g i v e nh i g hp r i z e k e yw o r d s ：t h r e e l a y e r ss t r u c t u r e ，e i s ，j s p , u m l 人连理r 人学颂l 学位论文 日u看 二十一世纪是人类走向信息社会的世纪，是网络时代，是超高 速信息公路取得实质性进展的应用时代。由于网络技术的迅猛发展， 国内外各大型企业纷纷建立自己的管理信息系统。 伴随着计算机体系结构的发展，分布式系统、通信技术的逐渐 成熟，采用计算机对企业进行管理，提高企业管理水平，已成为企 业发展的必然趋势。企业信息系统发展也经历了四个阶段，从早期 的单机系统、文件服务器系统，到现在的客户机服务器系统，而基 于i n t r a n e t 的浏览器服务器发展又势在必行。 信息系统工程的一个重要原则是分两治之。就是把系统分为若 干部分，从信息系统的发展来看，首先是按功能分，则有结构化方法， 同时又按数据来分，则有面向数据方法，最近发展到按功能与数据合 成的对象来分，就有了面向对象方法。 面向对象方法的发展，使信息系统工程发生了深而广的变化， 新的技术层出不穷，分布式系统与客户服务器系统的兴起是信息系 统本身发展的自然趋势。可视化、组件化、速成化是信息技术的新 发展。 本文通过实际开发吉化染料厂管理信息系统，详细阐述了管 理信息系统的构成及实现的关键技术。 全文共分为四章。第一章介绍企业信息系统的作用及特点；第 二章介绍技术基础；第三章介绍吉化公司染料厂管理信息系统组成； 第四章介绍生产管理系统：最后是总结与展望。 人连理1 火学顺士学位论文 第一章企业信息系统的作用及特点 l _ 1 企业信息系统建设的主要作用 企业信息系统建设的主要作用有以下几个方面： 辅助分析。对于企业的生产经营活动进行决策，需要各种生产经 营数据作为依据。在人工的数据处理方式下，由于条件所限，只 能按条条块块提供定期的报表，难以根据需要提供各种综合分析 的数据，使得企业的决策活动常常只能是根据经验做出，带有一 定的盲目性。这种粗放式的经营方式是一种低水平的运作，会造 成大量的浪费。而通过计算机系统将数据组织起来，可以随时提 供各种所需的数据。它能保证决策的准确、及时。 规范化管理。企业中的许多数据管理并不象财务管理那样，有一 个严格的制度，常常带有较大的随意性，数据采集的时间、格式、 计算方式等往往是根据经验和记在脑子里的公式完成的，而且又 不便于审核，容易引起混乱、错误。计算机系统为数据处理提供 明确的尺度，使之标准化、规范化。 节省人力。不仅大量的重复计算由计算机处理，可以减轻人的劳 动强度，更重要的是：在输入数据以后，所有的处理都由计算机 系统来完成，可以免去人工方式下许多中间的处理环节，达到减 员的效果。另外，值得注意的是：在管理机制大变动的时期，如 果利用好企业信息系统这个工具，对于企业领导有效地把握管理 过程，形成新的管理机制是很有用的。 1 2 企业信息系统的特点 企业信息系统是为企业创建的解决方案及应用程序。大型企业 信息系统具有用户数多、数据量大、事务密集等特点。另外，作为 查整些王叁堂塑竺! 些堡兰 企业信息系统，其不但要有强大的功能，还要能够满足未来业务需 求的变化、易于升级和维护。 一个好的企业信息系统体系结构，通常来自于优秀的解决方 案，同时自应用程序设计的开始就要考虑其体系结构的合理性、灵 活性、健壮性，从而既可满足企业应用的复杂需求，也能为今后系 统的调整和升级留有余地。这样处理实际上是延长整个应用的生命 周期，增强了用户在多变的商业社会中的适应性，减少了系统维护 的开销和难度，从而给用户带来最大的利益。一个理想的企业信息 系统平台应该具有如下特征： 获取、部署和维护都很经济。 自动从失败中恢复，并几乎不丢失信息。 能够处理大量的数据。 能够同时支持数百个用户。 强大的安全特征。 数据的高可用性。 可以迅速地开发和部署新应用程序。 支持现有的应用程序。 简化组件重用。 直观的编程模型，以便可以迅速而经济地培训开发人员。 行业标准协议和编程接口。 对于小、中、大型系统都是适当的并且是可承受的。 系统费用随系统规模的增长而缓慢增长。 能够继续发展以满足无法看见的需求。 企业信息系统体系结构的核心是一个分布式、规模可变的应用 系统。首先，作为大型企业在地理位置上通常是分布的。其次是业 务的分布；大型企业的业务繁多，虽然有些业务需要集中处理，但 多数业务都是相对独立的，业务部门和分支机构的分布也是造成业 务分布式的主要原因；最后要指出的是，规模可变的应用程序必须 是分布的，成为对象的软件组件必须能够在网络上任何地方的任何 计算机上工作，数据必须可分布到多个物理数据库服务器上，而且 处理也必须分布到应用程序的各层j 二。 查堕些二叁堂些! ：兰! ! 堕兰 第二章技术基础 2 1信息系统的三层体系结构 信息系统起初是在单机系统上供单一用户在当地范围内使用。 随着实际业务要求的不断增加以及信息技术的发展，信息系统的使 用也随之而超出一个地域范围，因而就有客户服务器系统的出现。 客户与服务器的交互操作使得一处的程序能访问和调用另一处的程 序。客户服务器系统涉及的领域包括计算机、程序设计、数据库以 及网络，其中网络是客户朋艮务器系统所独有的，而区别于单机运行 系统。 从数据处理来看，客户n 务器系统中是把数据的管理交给服 务器承担，而把处理主要交给客户去承担，但也有时把其中处理的一 部分交给服务器去管理，如存储过程或触发过程。 现在客户服务 器系统向分布系统演化，数据与处理在客户与服务器之间的分布就 灵活得多了，尤其是把客户服务器系统与面向对象技术结合起来， 形成分布对象系统，大大地有助于这种灵活性的实现。在分布对象 系统下，应用可以分布在最适合与其需要的平台上。例如，要求大 量计算的对象应驻留在性能高精的计算机上，搞数据库管理对象就 应驻于数据库管理系统服务器那里。 起初，客户n 务器系统有两种形式：“胖客户”和“胖服务 器”。“胖客户”形式是把一个应用程序的用户接口和处理逻辑都放 在客户方面p c 机上，让p c 机执行大部分的处理工作，p c 机一旦完 成其处理工作，就要把所有数据通过网络传送到数据库服务。这样 往往造成严重的瓶颈堵塞。 “胖服务器”往往是数据库厂商提供的。它们把处理逻辑以存 储过程的形式和服务器那边的数据库缠绕在一起。存储的过程是一 组经过编辑和核实的过程语句和s q l 语句，存储在服务器那边数据 库中，可由客户的应用程序来调用，对数据库进行存储。s y b a s e 首 大连理工夫学硕十学位论史 创这种过程，现在几乎所有s q l 厂商都支持这种过程。客户方向只 提供( ；u l 显示，以及生成s q l 命令。但到了研制大量的数据厍专用 的存储过程，米处理业务处理逻辑日寸，研制工作就变成非常困难的 r 。还有，这样编造出来的程序只能用某一数据库专用的s q l 渊用， 而不成通用的s q l ，因而就难以移植到另一数据库上去。 由于“胖客户”和“胖服务器”的不足，又出现了三层体系结 构。 三层体系结构通常划分为：表现层、业务层和数据层，见图2 1 。 表现层用于和用户交互，它提供用户界面及操作导航服务；业务层 用于业务处理，提供商业逻辑等各种约束；数据层用于数据的集成 存储，这些数据既可以是平面文件，也可以是r d b m s 管理的数据。 ，枷簋骊 ，蝴嚣啊 数嚣嘉l - 蘸 瀚 w e h 服碧 萝 吲l 誉 噩萁艳 p j 8 p 国l 日m m t b - - jl】l w 由浏览蕞 p喝 图2 一l 三层体系结构 r d b m s 是关系型数据库管理系统( r e l a t i o n a l d a t a b a s e m a n a g e m e n ts y s t e m ) ，是用来存储和管理数据库的引擎。著名的 r d b m s 有o r a c l e 、d b 2 、m y s q i 等。 下面我们对表现层、业务层和数据层及其解决方案进行简单的 讨论。 1 ) 表现层 表现层是应用程序与人进行交互的层次。这一层是必要的， 因为人们不能有效地理解硬盘上的数码形式的信息，而在这一层t 的数据是我们可以理解的。现在，人们可以通过键盘、显示器和鼠 标标来进行人机交互。 人连理r 人学顺j ：学位论文 现在表现层的焦点是提供对任何时间、任何地点和任何方法的 访问的支持。用i n t e r n e t 集成( 如测览器) ，可以实现这种支持。这 一层的工作是挑战性的，因为客，、机类型是动态变化的。在企业级 解决方案中，客户机不仅仅是基于w i n d o w s 的，还可以考虑u n i x 、 m a c 、l i d u x 和其他操作系统。 基于浏览器的解决方案 这种方式被称之为b s ，现在的a s p 、p h p 、j s p 技术都是这种方 式采用的技术。基于浏览器的客户机连接到网络上，并下载它所需 要的内容。它不会下载整个应用程序，而是应用程序的界面。一个 瘦客户机提出的是表现层的静态信息。b s 方式的好处是显而易见 的。在c s 方式中存在的客户端维护量大的情况对b s 方式不成为 问题。并且随着浏览器的发展以前存在的为不同浏览器编写不同的 脚本的情况也不复存在。而b s 方式最突出的一点就是真正做到了 使用者可以在任何一个地方，只要他拥有一个浏览器。 可是这种方式在目前仍有不足之处，浏览器上处理客户交互用的 只是h t m l 脚本，没有办法做到c li e n t 程序那样友善的人机交互界 面。所幸这个问题正在被业界所解决，比较优秀的解决方案有s u n 的j a v a a p p l e t 、m i c r o s o f t 的a c t i v e x 及c o m 。值得一提的是这项技 术还在不断的发展，包括现在各大厂商都开始支持) 【m l 语言。可以 想象到，未来的应用将会是以b s 方式为主流。 c 1i e n t s e r v e r 的解决方案 以上讨论已经把这种方式和b s 方式做过对比了。b s 的弱项正 好就是c s 的强项。由于c i i e n t 程序需要用到客户端的一些功能， 它依赖于客户机的操作系统。这时程序是可执行的，可以安装在客 户机上。依赖于网络的应用程序混合了底层操作系统和网络。由于 要处理的任务复杂，这些应用程序需要操作系统提供的功能。由于 操作系统的强有力的支持，所以c 1 i e n t 的功能和表现力一般都比较 强大。 如果有一个数据存储应用程序，通过检索数据仓库，一般会生 成复杂的数据视图，这些视图数据可以图形化并生成报表以供决策。 因为图形化及生成报表的处理卜分复杂，浏览器不易实现，而利用 查堕型! 叁堂塑i ：兰竺望兰 操作系统的图形和打印支持功能则可以顺利实现。但是又必须连接 到网络上，因为无法把数据仓库全部卸载到客户机上再进行处理。 通过网络请求到的数据仅仪是在数据仓库服务器上已经处理好的一 个结果集，而客户机不需要处理能力非常强大。唯一的限制是客户 端应用程序，即可执行文件必须运行在周一个操作系统平台上nc s 解决方案在传统的局域网中比较常用，是一种技术成熟、可靠性好 的解决方案。 事实上，两种方式各具特色，很难评价孰优孰劣。般在应用 时根据具体的需求，再决定采用何种方式。 2 ) 业务层 业务层也可以称为事务逻辑层或中间层，是应用程序的脉搏。它 负责在分布式系统的中间层处理数据，那里有事务处理规则和业务 流程约束数据的处理。这一层主要用于大批量处理、事务支持、大 型配置、信息传送和鼹络通信。由此可以看出这一中间层很复杂。 在分布式系统中，可以把复杂业务关系细分为多项功能单一的 服务，每项服务都执行项特殊任务。这些服务可以用相对独立的 服务组件来实现其功能。通过分布这些组件，可以平衡数据处理负 载、协调业务逻辑关系、调整业务规模和业务规则。 对于一个企业应用来说，业务层是至关重要的，大量的企业事务 处理都是在这一层完成的，所以这一层的应用都是由大型主机或者 分布式平台来承担。 而在系统设计中，业务层也是最重的一块，必须充分考虑到系统 的扩展性、稳定性。为什么呢。企业应用的目的就是为了提高企业 的信息化水平，加快企业的发展。而企业的事务都是千变万化的， 商场如战场吗，信息都是干变万化的。如栗应用系统不能够做到说 适合企业的变化而变化，那么这样的应用系统必然是无用的。 3 ) 数据层 数据层实际上就是资源管理层。与业务层相比，没有或较少 有数据的处理。而是定义了大量数据的管理任务。数据库和资源会 变得越来越多，因此，这项任务也变得越来越困难。 通常数据层使用大型的r d b m s 来管理，如o r a c l e 。使用r d b m s 犬连理 一大学 i i i 卜学位论义 来管理数据的好处是可以协助数据的处理，提高数据的使用效率。 r d b m s 处理数据除了完成数据库本身的插入新数据、修改数掘、执行 系统函数等s q i 操作外还可以通过存储过程和触发器来自动地在 数据库上存储应用程序的商务逻辑和函数模块，这样在数据层上就 可以对数据做出相关的功能强大的处理，而不是仅仅把请求结果返 回给客户机。 2 2 面向对象的方法 在开发企业应用过程中，结构化程序设计语言和结构化分析与 设计起到一定的作用，随着应用的不断扩展，结构化方法开始无法 满足用户需求的变化。提高软件质量，缩短软件开发周期，提高软 件可靠性、可扩充性和可重用性迫使软件界人士不断研究新方法、 新技术，探索新途径。 面向对象的方法是种分析方法、设计方法和思维方法。面向 对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实 现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。也就是使 描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致。 其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近人类思维的方 式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从 而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、 可重用的、维护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维 护费用。 面向对象程序设计方法起源于六十年代末期，到了七十年代末 期，软件行业正受到软件危机的困扰，结构化的开发方法不能够很 好地解决软件危机。面向对象语言的出现，进一步发展和完善了面 向对象的程序设计语言，从此面向对象也和开发方法开始结合，出 现了面向对象的开发方法。自8 0 年代后期以来，相继出现了多种面 向对象开发方法，如r u m b a u g h 的o m t ， b o o c h 的o o d ， c o a d y o u r d o n 的o o a d ，j a c o b s o n 的o o s e 等，并且在建模符号， 图形表达方式上，各有不同。面对众多的建模语言，用户由于没有 大连拌丁大学硕：j 学位论文 能力区别l i 同语言之间的差别，因此很难找到一种比较适合其应用 特点的语言：其次，众多的建模语占实际j 二各有千秋；第三，虽然 不同的建模语言大多类同，但仍存在某些细微的差别，极大地妨碍 了用户之间的交流。因此在客观上，极有必要在精心比较不同的建 模语言优缺点及总结面向对象技术应用实践的基础上，组织联合设 计小组，根据应用需求，取其精华，去其糟粕，求同存异，统一建 模语言。九十年代中期，产生了u m l ( 统一建模语言) ，并被o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 采纳。这是软件工程领域具有划时代 重大意义的成果之一。u m l 作为一种建模语言，具有以下特点： u m l 结合了b o o c h 方法、0 m t 方法和0 0 s e 方法的概念，是个单 一的通用的建模语言。 u m l 的建模能力比其他面向对象方法更强，不仅适合于一般系统 的开发，更擅长于并行、分布式系统的建模。 u 札是一种标准的建模语言，而不是个标准的开发过程，它完 全独立于开发过程。 1 m l 是一种表达能力丰富的建模语言，而不是一种方法，因此， 目前它还不能取代现有的各种面向对象的分析与设计方法。但 是，随着u m l 工作的进一步展开，必将有助于实现软件自动化。 u t j l 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语 言。它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作 用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始 的软件开发的全过程。 要想实现软件生产自动化，实现开发方法的统一化、标准化是 基本的一条。实现面向对象开发方法的标准化以后，就可以避免不 同方法的差异，提高软件重用效率。此外，统一面向对象开发方法， 也就是综合每个面向对象方法的优点，最大限度地发挥各种方法的 长处。 2 3 软件组件结构 软件组件结构i s c i ) 是软件工程继过程模型和对象模型之后 火连理工夫学预卜学位论义 的下一代逻辑模型。面向对象技术，自这一概念提出3 0 年以来，已 经证明在现实世界中的问题方面是有用的。但是，随着更多面向对 象解决方法的开发和使用，很显然的是，单单采用面向剥象技术难 以与如今软件应用日益增长的复杂性相抗衡。面向对象技术提供了 通过信息隐藏和对象抽象而建立自我运作实体的有价值方法。对象 技术的前景是通过重用类库中的对象达到代码重用。通过重用类库 中的类，可以提高程序员的生产能力，这一点是确定无疑的。然而， 对象只构成应用程序的部分，它完全不能把握应用程序的结构( 控 制流) 。实际情况是，大量应用程序，特别是同一领域中的应用程序， 分享相似的结构。不同的程序员使用不同的技术去把握和实现这些 相似的结构。结果，这些结构并没有经过通常的面向对象技术而被 重用。 软件组件结构是软件开发的新模型。通过对象总线，软件组件 结构模型使跨越不同操作系统，硬件结构，编程语言和编译程序的 异类环境上的应用程序开发成为可能。同时它通过引入框架使软件 工程从过程化编程向类库再进一步。框架将代码重用的概念，通过 为组件提供结构，又向前推进了一步。组件被安插到框架，框架通 过对象总线与别的框架和组件连接。组件，框架，对象总线组成了 软件应用程序。一个应用程序可以由多个框架，组件和一个对象总 线配置而成。 基于主机的应用程序的整体性质已不能应付软件应用程序日 益增加的复杂性。传统的客户机服务器模型一直尝试把一个应用程 序分为客户机方和服务器一方，以此来降低应用程序的复杂性。 但是，这种模型最终只是将应用程序以两大块来代替一整块。传统 的客户机服务器模型确实成功地提供了具有相当确定的接口( 服 务) ，并准许客户机访问其服务器应用程序。但是，它们既不规定也 不实旌任何进步将客户机和服务器划分成更小的部分的技术。对 这种整体性的客户机和服务器，人们在维护和升级时，代价通常是 极其昂贵的。 典型的客户机, i n 务器模型的另一个固有问题是缺乏即捅即用 的功能。编写应用程序的客户机一方必须具有服务器那一方的特定 人连理工夫学硕士学位论义 知识。只有这样的客户机才能与服务器交互运行。让独i ) ：开发的应 用程序去调用现有服务器的服务是行不通的。 现在，我们把组件定义为软件的基本量子。这种单元应当足够 大，以使组件具有专门功能的，并能被打包和插用。但是，这利t 单 元又应当足够小，以便于它的维护和升级。另外，还应具有以下几 个特点： 没有与别的组件直接通信的路径。 自我可描述。 通常是为一特殊的框架所建立。 直接与一对象总线接口。 这些特征提供了将个应用程序分成若干组件的机制。每个组 件提供了一个相当专门的功能，它向框架的其余部分描述自己，以 便别的组件能访问它的功能。把组件的接口与实现分离开来，以便 实现分布式环境的运行。通过使用框架或对象总线，组件相互配合， 就可以形成一个应用程序。 面向对象技术真正实现了信息隐藏和数据抽象，但在代码高度 重用方面，并不成功，类库提供了细微粒的对象，它们能被各种应 用程序分享。但是这些细微粒对象只占全部应用程序的一部分。它 们完全不能把握将对象拼装在一起所需的逻辑联系。 过程和类库的固有缺点是它们是被动的。一个基于过程的应用 程序包含大量互相调用的过程。这些函数通常只是粗微粒的对象， 因此它们不能在别的应用程序中重用。更进一步，把这些过程拼装 在一起形成的一个应用程序所需的逻辑关系，不能由任一函数所把 握，这种逻辑关系被分散到应用程序的各个部分。面向对象的应用 程序用细微粒对象取代了粗微粒过程，用方法调用取代了过程调用。 这些对象，由于其细微粒特性，可以在别的应用程序中重用。但是， 对象仍然是被动的：它仍然需要一种结构( 控制流) 把它们连接在 起。由于这种结构不能为任一对象把握，故它也不能为其他相似 的应用程序所分享。 实际情况是，许多应用程序，特别是同一领域内的应用程序， 分享同一结构。这神结构如果被把握，就提供了除对象重用之外的 人连理工人学倾士学位论文 跨应用程序的结构重用。框架把握了应用程序的结构，组件不相互 调用方法，而以框架调用方法。不仅组件可以与别的应用程序分享， 而且框架本身也可以为同领域的其他应用程序所分享。 框架是对相似应用程序集合的一个部分解决方案。开发者的任务是 用这不完整的解决方案加e 必要的代码以建立一个完整的应用程 序。这样，领域内的一个应用程序由两部分组成：不变部分，即同 一领域内其他应用程序分享的部分。变化部分即同一领域内其他 应用程序不同的部分。 对象总线把组件和框架的能力扩展到开放网络。它使独立的软 件单元在不同操作系统，语言，硬件平台和编译程序组成的环境下 无缝地交互运作了。 j a v a g e a n 组件技术是一种基于j a v a 的组件技术，它提供了创 建和使用以组件形式出现的j a v a 类的方法，实现了“一次编写，任 何地方执行，任何地方重用”的目的。当代码一旦编写出来，j a v a b e a n 组件可以运行在各种平台和系统j 也可以用于在不同的应用程序和 不同类型的开发环境。这正是j a v a b e a n 组件区别于a c t i v e x 组 牛的 地方。 1 有三种不同的使用者与j a v a b e a r l 有关，实现者( 建立 j a v a b e a n s 组件) ，开发者( 把j a v a b e a n s 组件集成到应用程序) ， 最终用户。 在j a v a b e a n 规范中主要定义了以下几个规范，实现者，开发 者可以根据规范开发各种应用： 属性机制 事件机制 持久化 核心映射 属性定制 j a v a b e a n 是一种打包的软件，它使j a v a 从单纯丰富的w e b 页 面发展到提供全面企业级应用。i a v a b e a n 建立在j a v a 优势上，并进 步扩展了j a v a 平台，是一个可移植、高度可伸缩、多平台的组件 体系结构。j a v a b e a n 不仅可以重复使用，将“编写一次、随处运行， 大连理工人学硕士学位沦文 的模式发展到企业级应用的范围。这种模式有助于降低成本，因为 它简化应用软件的丌发、升级和部署。另一个节省成本的原因是使 肘开放j a v a 平台后可以获得高度的灵活性，制造商可在从嵌入式控 制器直到p c 机乃至大型服务器和大型机中运行这些应用软件。而 且还可由用户自行配置( c o n f i g u r a t i o n ) 或组态。对其进行配置，意 味着开发人员能够对一个一般化的部件加以裁剪或进行定制化处 理，使其适应某些特定环境的具体需求。这一点很贴切地反映了设 计管理信息系统软件的要求，对系统的设计很重要。另外，j a v a b e a n 克服了j a v aa p p l e t 不能和页或者页面上的其它a p p l e t 进行交互的 缺点，b e a n 之间可以动态地进行通信。 由于j a v a b e a n 组件需要在w e b 上分发，因此需要提供一种设施 来把组成的所有资源进行物理“打包”，以简化组件的分发管理。j a r 文件即是用来提供这一物理打包的技术方法，以使得类文件及其它 组件资源如声音、图像、帮助文件等可以打包成单一的物理实体。 2 4j a v a 计算平台 2 4 1 j a v a 语言的特点 j a v a 包含着两种意义：j a v a 语言和j a v a 计算平台。从语言角 度来看，j a v a 具有下列特色： 简单性 j a v a 继承了c c + + 的语法，丢弃了其中不常用又容易引 起混淆的功能，特别是非面向对象的内容，增加了垃圾收集等简 化程序复杂度的功能。因此完成同样工作的c c + + 程序与j a v a 程序相比要庞大得多。 面向对象 j a v a 是一种纯面向对象的语言，具有封装 ( e n c a p s u l a t i o n ) 、继承( i n h e r i t a n c e ) 和多态( p o l y m o r p b js m ) 的特性，可以被用于面向对象这种现代软件工程。 面向网络 大连理t 大学硕j 学位论文 j a v a 对网络有非常强大的支持。i n t e r n e t 让j a v a 声名大 噪，使之成为一种广为人知的计算机语言。同时，j a v a 也对 i n t e r n e t 有着极为深远的影响，因为它加大了网络世界的对象 中能够自由移动的空间。 解释执行 j a v a 的设计者设计j a v a 的主要目的就是希望可以做到 “编写一次，到处运行”。j a v a 写成的源代码被编译成高阶的 字节码，它们与机器架构无关。然后，这种字节码在任何j a v a 的运行环境中由j a v a 虚拟机解释执行，保证了j a v a 的与平台无 关性和可移植性。解释执行与及时编译技术的完美结合，提供了 相当高的运算性能。 强固性 j a v a 是一种非常注重形态转换的语言，所以在编译时就会 做形态转换检查，在执行时，j a v a 也会傲一些形态上的检查。 由于j a v a 解释器会做自动的垃圾收集( g a r b a g ec o l l e c t i o n ) ， 这里的垃圾指一些不会被再使用的对象，所以程序设计者不需费 心，内存会被自动地管理。j a v a 本身提供了许多面向对象的例 外处理( e x c e p t i o n ) ，所以程序在执行时期所发生的错误，都可 以由程序自己来处理。 安全性 j a v a 设计时对系统的安全，特别是网络安全做了周密的考 虑。通过字节码验证、内存调用方式、资源使用权限等进行多层 次的安全管理。j a v a 被认为是在任何系统上最安全的应用程序 之一。 可携带性 为了达到真正的与机器架构无关，j a v a 做了可携带性的规 范，如：整数永远是3 2 位的整数、浮点数永远是3 2 位的浮点数、 g u i 包括了抽象的窗口系统( a w t ) 和纯j a v a 写的j f c ，因此它与 操作系统( 如：u n i x 、w i n d o w s 、m a c 等) 无关。 多线程性 j a v a 能处理比进程更小的线程，因此可以很容易地存个 生堡些! 叁堂1 11 ，兰! ! 堡兰 j a v a 应用罩同时做多个任务。 动态性 j a v a 町以让你在执行时动态地调用所需的模块。 2 4 2j a v a 计算平台 j a v a 计算平台包括两部分： 1 ) j a v a 虚拟机( j v m ) 是一种抽象化的计算机，可以在它上面执 行j a v a 的字节码。它本身的设计原则是“小而简单”，目的是为 了尽可能在所有机器上都能安装。这样的精简原则，使得它能够在 现有的各种平台上都可以顺利执行针对异种网络的环境，它可以 解决不少可携带性的问题，并且如其名称所示，目前它已逐步迈向 完整的计算机和电子消费类产品，如：j a v a 电话、j a v a 呼机、j a v a 传真机、j a v ap d a 、j a v a 智能卡及各种j a v a 家电。 2 ) j a v a a p i 相当于j a v a 的函数类库，分为基本核心类库( c o r e a p i ，一般包括在j d k 中) 和各种外加功能的扩展类库。由于j a v a 的可携带性和可扩展性，j a v a 可以适用于包括计算机在内的各种不 同的电子产品上。我们把j a v a 的应用环境( j a e = j v m + j a v aa p i ) 从 小至大分成不同层。 入连理二r 大学硕士学位论文 第三章吉化染料厂管理信息系统组成 管理信息系统的建设和应用不仅局限于现代化的信息处理技 术上，而且对企业的管理组织结构、管理思想、管理决策等都有深 层次的影响。大型化工企业往往项目技术新、投资比较大，同时也 面临着激烈的国际市场竞争，如何通过有效的科学管理系统促进企 业发展、变革，使之从过去传统管理模式的束缚中解脱出来，这对 现代企业管理信息系统有了瓶的要求。随着网络技术和数据库技术 的不断发展，为结合现代化工企业的组织结构特点研制开发管理信 息系统提供了更好的条件。 3 1 系统功能 吉化染料厂是以生产染料及染料中间体为主的国有中型企业， 拥有苯胺、苯酚丙酮、苯酐、m e a 、d e a 等几个在国内占主导地位 的产品，各装置控制全部采用国外先进的d c s 系统，并有很多熟悉 d c s 的技术人员和软件开发人员，具备建立管理信息系统的基础条 件。目前，企业综合布线和部分软件开发已经完成，目标是建成企 业内部互连网i n t r a n e t 。并在i n t r a n e t 的基础上，利用现有的控制系 统资源，建立完善的企业的管理信息系统，使企业的管理人员、决 策人员能动态了解一线的生产状况；掌握企业原料及产成品的流动 情况、能源分配情况、产品动态消耗、产品成本，为调整优化生产 工艺提供条件，为正确决策提供科学的手段。 根据整个企业生产经营管理活动，按照系统各部分与职能划分， 可将整个系统划分成九个系统( 如图3 1 ) 。 人连理工大学砸 一学位论文 图3 1吉化染料厂管理信息系统结构 下面就各主要系统的功能作简单介绍： 1 ) 经营决策系统 经营决策系统是化工企业管理的核心系统，企业领导通过系统 能随时查询各部门数据信息、各项经营活动进展情况，如从市场营 销部门获取市场、销售及客户信息；从调度、技术开发、设备等部 门获取生产进度及设备维护情况等。经营决策系统将根据数据，以 图表等量化形式对企业经营活动的各项目标、社会资源条件、外部 市场因素以及内部能力等进行经营方针和经济效益的分析与预测， 根据分析结果得出几个可行的经营计划或行动方案，再结合其它非 量化条件选择最佳方案。经营决策系统通常用于企业的重大经营方 向、方针以及长远规划等方面，主要包括投资方案与生产规模：技 术开发与产品设计：设备与工艺方案选择，技术发展规划，生产发 展规模规划及营销策略制定等。 2 ) 财务管理系统 企业的经营分析与财务管理系统是围绕着企业借贷资金展开， 该系统能协助企业经济师与财务人员处理企业帐务、成本核算、利 润分配等，主要包括企业资产、流动资金及折旧计算；各项费用划 分( 经费卡管理) ；成本核算；银行信贷业务处理：劳资核算等。 3 ) 营销管理系统 营销管理系统将为销售管珲提供信息，为帐务处理提供数据， 火连】_ ! ! 丁大学顾i ：学位i c ：史 为会计核算提供依据，并反映产成品库存状况，购货单位结算情况， 在企业内部营销信息涉及到销售财务、库存等管理部门之间进行信 息交换的问题。该系统包括营销业务；客户信息：定单管理；竞争 对手信息；销售人员业绩及帐目等，不仅实现了与营销活动相关的 帐务及定单管理，还增加了对业务人员的考核，市场分析及营销决 策管理是顺应当今激烈市场竞争环境而产生的高效管理系统。 4 ) 生产管理系统 生产管理系统功能主要包括：年度产品结构模型及优化分析； 生产调度；制定季度生产规划，月生产计划，旬生产计划，日生产 计划等。 生产调度与过程管理直接影响到企业生产进度，产品质量及物 资损耗等问题，因此要有总进度、过程管理及与部门( 车间) 的管 理，生产过程的作业统计与分析：生产调度，对生产设备及工艺过 程进行控制三个方面，其中生产过程的作业统计与分析还包括分别 对产品在各道工序间流动情况的生产进度，对在制品，对废品及对 设备现有利用情况进行核算及分析。 5 ) 库存管理系统 库存是整个企业生产及销售情况的一个反映，通过库存管理系 统可实现制定物资供应计划；物资消耗金额的确定与计算；物资定 货管理；库存物资管理及发货计划等。 6 ) 设备管理系统 设备管理系统对生产配套用的设备进行技术管理和经济管理。 技术管理包括建立设备清单、维修记录、设备资料档案和设备收发 登记；经济管理包括设备的投资、维修和改造费用等的管理。 7 ) 人事管理系统 人事工资管理系统用于管理企业职工的人事档案、工资管理。 8 ) 质量管理系统 质量管理主要通过对原材料、半成品、产品质量检验信息以及 产品售后质量反馈信息的收集，向企业提供质量情况的统计和分析。 9 ) 能源管理系统 能源计量管理系统提供外供、转供的各种能源的品质参数、累 叁堡型三生堂塑! ：堂堡堕兰一 积量值，以及原料、产品的计量检测数据。 3 ，2基于j a v a 的三层体系结构 吉化染料厂管理信息系统的结构采用基于j a v a 的三层体系结 构，见图32 。 图3 2 基于j a v a 的三层体系结构 其中各层的主要功能是： 1 ) 表现层 管理信息系统的表示层统一采用w e b 浏览器，由h t m l 语言负责 信息表示逻辑。w e b 浏览器根据用户的请求操作，向w e b 服务器发 送访问请求消息，消息中包含了请求的性质、资源的位爱和服务器 完成请求所必须的其它消息。w e b 服务器根据用户请求进行分析处 理，并把执行情况用特定格式发送回w e b 浏览器，w e b 浏览器根据返 回的结果显示给用户。在h t m l 页面中，用户可以以表单的形式提交 数据，与w e b 服务器进行交互。也可以在h t m l 页面中嵌入j a v a 脚 本语言和j a v aa p p l e t 小程序来丰富页面显示，使用户能以图形、 图表、动画等多种形式来表示管理信息。 2 ) 业务层： 业务层是支持j s p 技术接口的w e b 服务器。j s p ( j a v a s e r v e r p a g e s ) 技术是s u n 公司在w e b 服务器、应用服务器、交易系统以及开 发工具供应商间广泛支持与合作下，整合并平衡了已经存在的对 j a v a 编程环境进行支持的技术和工具后产生的一种新的、开发基于 w e b 应用程序方法。这种动态网站的开发技术主要在以下一些特点： 能够在任，f w e b 或应用服务器上运行。 分离了应用程序的逻辑和页面显示。 人连理i 大学坝十学位论文 能够进行快速的开发和测试。 简化了丌发基丁w e b 的交互式应用程序的过程。 为了快速方便地进行动态网站的开发，j s p 在以下几个方面做 了改进，使其成为快速建立跨平台的动态网站的首选方案。 内容的生成和显示进行分离 利用j s p 技术，w e b 页面开发人员可以使用h t m l 或者x m l 标识 来设计和格式化最终页面，并使用j s p 标识或者小脚本来生成页面 上的动态内容。生成内容的逻辑被封装在标识和j a v a b e a n s 中，所 以w e b 管理人员和页面设计者，能够编辑和使用j s p 页面，而不影 响内容的生成。 在服务器端，j s p 引擎解释j s p 标识和脚本，生成所请求的内容 ( 例如，通过访问j a v a b e a n s 组件，使用j d b c 技术访问数据库或者 包含文件) ，并且将结果以h t m l ( 或者x m l ) 页面的形式发送回浏览 器。这既有助于作者保护i h 己