流动人口管理系统技术架构文档
流动人口管理系统 技术架构文档 2004年4月16日 贵州鸿森科贸有限公司 目 录 技术性需求分析 3 一致的逻辑数据 3 优秀的网络环境适应性 3 系统的兼容性 3 开放的界面和接口 3 完备的数据存储、备份管理策略 3 高度的安全性 3 技术性设计思想和原则 3 安全性 4 易操作性 4 适应性及灵活性 4 基于组件的软件开发 4 数据共享 4 系统环境 5 数据库平台 5 数据库模型简介 5 选择数据库的准则 6 本系统数据库选择 9 网络操作系统 9 本系统网络操作系统选择 16 本系统环境 18 系统开发平台 18 .NET平台的基本组成 19 .NET框架（.NET Framework）概述 20 ADO.NET组件 23 .NET Framework 24 .NET 的新特性 24 .NET与J2EE的比较 25 开发语言C# 27 技术性需求分析 一致的逻辑数据 从逻辑上，任意服务网络接点的数据应该是一致的，所有的服务接点都是这个数据 库的客户端访问； 优秀的网络环境适应性 从系统的实现角度考虑，要满足各种复杂的网络环境； 系统的兼容性 由于服务结点的数量巨大，其使用的平台和语言各不相同，需要能够容纳所有类型的 服务结点； 开放的界面和接口 不仅个人用户能够方便地通过Web或桌面应用查询探月信息，同时也需要提供非GUI的 交互界面，以便使其它应用系统也能使用数据管理系统提供的信息服务，同时还需要为 第三方软件预留标准的编程接口，使系统具有高度的可扩展性； 完备的数据存储、备份管理策略 高度的安全性 技术性设计思想和原则 先进性、扩展性、标准性、易用性、易管理性及安全性等原则。 安全性 系统中的各种数据应该保证严格的机密性，尤其在本系统的方案中，所有的企业 信息数据都集中存储在中央服务器之中，而且需要通过网络在客户机和服务器之间传 输。系统应该提供安全的措施来保障数据的存储安全以及传输安全。 易操作性 界面友好应作为系统的一个重要特点。用户界面是系统用户最直接感受的一项内 容，易操作性不仅降低了用户使用系统复杂度，同时在某种意义上也提高系统的工作 效率。 适应性及灵活性 系统设计需要充分考虑到实际系统在今后工作发展而产生的升级需求，尽量保证在原 有代码基础上容易适应、容易修改和升级的目标。 基于组件的软件开发 基于组件的软件开发方法已成为现代软件开发方法的主流，组件的开放性、互联性、 可重用性和可裁剪性，给基于组建的应用系统带来了可重组性和对实际应用需求和运行 环境的针对性的提高。按照组件标准进行业务功能开发，是保证整个系统的可维护性、 可重用性、可重组性、易扩充性的最为有效方法。 数据共享 对所有的数据采用合理的数据结构，把它们有效地组织好，进行统一维护管理，避免 数据重复，减少冗余，提高准确性和可靠性，保证数据的统一性和完整性。 系统环境 数据库平台 选择合适的数据库平台是建立流动人口管理决策系统系统要解决的首要问题之一。 数据库模型简介 (1) 平面文件模型 平面文件得名于该文件除了数据集合以外没有其他内容这一事实。平面文件模型已有多 年历史，是人们日常用的文件橱的自然扩展。它是一种非常简单的模型，具有最小的结 构，相当于所有数据都存在一张表中。这类文件在设计时按指定的格式顺序存储数据。 平面文件所包含的内容都是数据。由于结构化信息（变换数据）并不存储在这类文件中 ，所以系统开销极小。对数据库而言，对平面文件的操作非常快，因为它只含有数据。 对用户而言，应用程序必须含有对数据文件的低层的逻辑操作。应用程序必须准确地知 道数据的存储位置及方式。对于小系统来说，平面文件工作得很好，但对大系统来说， 平面文件变得很麻烦。在Internet上，由于平面文件系统伸缩性较差，当许多记录被放 到一个平面文件中时，性能急剧下降。此外，移植一个基于平面文件的应用程序比移植 一个基于数据库管理系统的应用程序更为困难。所以，现在已经很少有人使用平面文件 型数据库了。 (2) 关系模型 关系模型中的单张关系数据库表格，看上去与平面文件模型没有区别，而关系数据库的 特色是“关系”。将数据的各个部分有机地联系起来是关系数据库的标志，这种模型是有 很多优点，有关关系模型的详细内容将在附录A中加以阐述。最简单的方法是将一个关系 模型想象成各种唯一的对象之间的一系列链接，这些对象可以有任意种属性。 (3) 面向对象模型 面向对象数据库的概念与Java的概念非常相象：将对象概念化，寻找仅仅属于该对象的 属性，如果发现某些属性同时也属于其他对象，则它们必须同属于一个父对象。这很象 一个个叠起来的过滤器。面向对象模型要比其他模型更为复杂，因为子对象要继承父对 象中包含的数据属性。 (4) 多维模型 这是一种相对较新的数据库模型，它来自数学中的数组理论。尽管大多数数据库是基 于多个数组的，但多维数据库的实际结构与一个数组很相象。多维模型更适于存储有大 量概括性数据的环境。不同于基于关系模型的数据库，数据库引擎对维的概念的直接支 持使得多维视图实现起来容易得多。在多维模型中，由于它的类似数组的结构，检索时 间也会大大减少。由于在一次检索中，普通数据库要遍历每个记录，当移动大量记录上 的光标时开销会变得大得多。 关系数据库用以减少检索时间的一个方法是对数据项加以索引。这些索引的结构仅仅 是相应数据项在数据库中的游标偏移量。MDBMS（多维数据库管理系统）的数据存储格式 本身有利于检索，因为引擎知道用户所要检索的数据的通常位置。由于数据实际上是以 数组的结构存储的，MDBMS不必遍历每一记录的全部数据项，它只是有选择地搜索所需要 的几列，这有时能够指数倍地减少搜索时间。MDBMS也不再需要关键字，因为关键字的主 要作用是帮助用户更容易地查找所需要的数据。 在决定是否使用这类数据库的时候，首先必须理解所要创建的系统的需求。多维数据 库系统适于高级计算以及不再是规范化形式的概括性数据的检索，常用于在线分析处理 （OLAP, Online Analysis Process）应用和数据仓库环境。这种数据库的多用户功能通常没有SQL数据库那么强大 ，它也不适于事务量很大的环境以及在原子级别上要求很详细的环境。 选择数据库的准则 通常，对于数据集合在几兆字节之内，数据记录之间没有复杂的关系的情况，可以选 用文本文件建立数据库，这样可以最大限度地限制建库成本，同时文本文件具有数据库 管理系统(DBMS)所没有的优势，即当数据发生错误时，可以将文本文件调入任何一个文 本编辑器进行恢复。 对于较大的数据集合，或者数据记录之间存在着复杂的关系，则最好选用数据库系统 。用文本文件实现一个几十兆的数据库将使任何一台高档服务器不堪重负。如果采用交 互程序处理数据间复杂的关系，必然会使交互程序的复杂性加大，占用过多的服务器资 源。此外，利用数据库系统的功能可以简化交互程序设计的难度，提高开发效率。 在选择数据库管理系统时，应着重考虑以下几个方面： o 操作系统平台 选择通用的，可发者熟悉的数据库管理系统，也要选择开发者熟悉的操作系统平台， 只有这样，才可以减少出错的概率。 o 性能价格比 在各种能完成自己工作的数据库管理系统中，选择实用、可靠、便于维护、技术服务 好、最便宜的包括性能评估（响应时间、数据单位时间吞吐量）、性能监控（内外存使 用情况、系统输入/输出速率、SQL语句的执行，数据库元组控制）、性能管理（参数设 定与调整）的数据库管理系统。 o 构造数据库的难易程度 需要分析数据库管理系统有无范式的要求，即是否必须按照系统所规定的数据模型分 析现实世界，建立相应的模型：数据库管理语句是否符合国际标准，符合国际标准则便 于系统的维护、开发、移植；是否具备面向用户且易用的开发工具；所支持的数据库容 量，数据库的容量特性决定了数据库管理系统的使用范围。 o 程序开发的难易程度 是否具备计算机辅助软件工程工具CASE——计算机辅助软件工程工具可以帮助开发者根 据采用工程的方法提供各开发阶段的维护、编码环境，便于复杂软件的开发、维护。是 否具备第四代语言的开发平台——第四代语言具有非过程语言的设计方法，用户无需编写 复杂的过程代码，易学、易懂、易维护。 是否具备面向对象的设计平台——面向对象的设计思想十分接近人类的逻辑思维方式， 便于开发和维护。 是否支持多媒体数据类型——对多媒体数据的需求时今后发展的趋势，支持多媒体数据 类型的数据库管理系统必须减少应用程序的开发和维护工作。 o 对分布式应用的支持 包括数据透明与网络透明程度。数据透明是指用户在应用中无需指出数据在网络的什么 节点上，数据库管理系统可以自动搜索网络，提取所需数据。网络透明是指用户在应用 中无需指出网络所采用的协议，数据库管理系统自动将数据包转换成相应的协议数据。 o 并行处理能力 支持多CPU模式的系统，负载的分配形式，并行处理的粒度、范围。 o 可移植性和可扩展性 可移植性和可扩展性指垂直扩展和水平扩展能力。垂直扩展要求新平台能够支持低版本 的平台，数据库客户机/服务器机制支持集中式管理模式，这样保证用户以前的投资和系 统。水平扩展要求满足硬件上的扩展，支持从单CPU模式转换成多CPU并行机模式。 o 数据完整性约束 数据完整性指数据的正确性和一致性保护，包括实体完整性、参照完整性、复杂的事务 规则。 o 并发控制能力 对于分布式数据库管理系统，并发控制功能是必不可少的。数据库面临的是多任务分 布环境，可能会有多个用户点在同一时刻对同一数据进行读或写操作，为了保证数据的 一致性，需要由数据库管理系统的并发控制功能来完成。评价并发控制的标准应从以下 几方面加以考虑： 1. 保证检索结果一致性方法； 2. 数据锁的粒度（数据锁的控制范围，表、页、元组等）； 3. 数据锁的升级管理功能； 4. 死锁的检测和解决方法。 o 容错能力 容错能力指数据库管理系统在异常情况下对数据的容错处理。评价标准： 1. 硬件的容错，有无磁盘镜像处理功能； 2. 软件的容错，有无软件方法实现对异常情况的容错功能。 o 安全性控制 安全性控制包括安全保密的程度（帐户管理、用户权限、网络安全控制、数据约束）。 o 支持汉字处理能力 支持汉字的处理能力包括数据库描述语言的汉字处理能力（表名、域名、数据）和数 据库开发工具对汉字的支持能力。 本系统数据库选择 目前，关系型数据库（DBMS）已取代了层状型和网状型数据库，成为数据库管理系统 的主流。现今国际上比较成熟的大型关系型数据库管理系统主要有：Oracle、Microsof t SQL Server、IBM DB2、Informix－Universal Server 和Sybase Adaptive Server Enterprise等。 对上述几个大型数据库管理系统在管理、服务器引擎、多媒体数据类型 、交互式、可编程性、查询语言和数据库设计等多方面特性进行了综合的对比与分析， 根据数据库管理系统的选取准则，结合建立流动人口管理决策系统系统的需要，我们选 取Oracle9i/或MS SQL2000作为流动人口管理决策系统系统的数据库管理系统。 Oracle 9i的特性 MSSQL 2000的特性 网络操作系统 目前，Windows和Unix/Linux是主要的两大网络操作系统。Unix/Linux是60年代后期 开发的主要的企业操作系统，它能够提供可靠的、稳定的、多任务的、多用户的环境。 与UNIX/LINUX相比较，富于灵活性的Windows Server产品家族众多的优秀特性使之最终深受用户、系统和网络管理员以及软硬件开发 人员的青睐。Windows操作系统是从个人PC和平台发展而来的，强调图形用户界面（GUI ）和桌面应用程序，Windows Server系列操作系统能够完整地建立网络系统，这一点是其他任何操作系统所不能比拟 的。 本工作中，我们选取了Windows(R) Server 2003作为开发流动人口管理决策系统系统的网络操作系统。 Windows Server 2003 是一个多任务操作系统，它能够按照您的需要，以集中或分布的方式处理各种服务器角 色。其中的一些服务器角色包括： o 文件和打印服务器。 o Web 服务器和 Web 应用程序服务器。 o 邮件服务器。 o 终端服务器。 o 远程访问/虚拟专用网络 (VPN) 服务器。 o 目录服务器、域名系统 (DNS)、动态主机配置协议 (DHCP) 服务器和 Windows Internet 命名服务 (WINS)。 o 流媒体服务器。 Windows Server 2003 系列的主要优点有： （1）可靠性 Windows Server 2003 具有可靠性、实用性、可伸缩性和安全性，这使其成为高度可靠的平台。 a) 提供集成结构，用于帮助您确保商业信息的安全性。 b) 提供可靠性、实用性和可伸缩性，使您可以提供...
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