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系统软件的逻辑结构应具备良好的层次结构,不同的层次结构间的耦合关系尽可能地小。
软件逻辑结构设计上采用数据驱动的、面向对象的数据处理方式,它可分为以下四个层次。
1、应用表示:
用户接口部分,可采用MS,Window95/98,用户使用者通过一系列的操作来完成自己的需求定义。
2、应用服务:
采用中间件等技术,该逻辑层将用户通过应用表示定义的需求表示成一系列的应用服务请求。
3、应用逻辑:
采用C++/C语言和RDBMS和相关应用API等技术工具。
该逻辑层响应应用服务请求,完成逻辑上的组合,并通过数据操作完成相关数据的更新。
4、数据操作:
由ORACLE、INFORMIX、SYBASE、DB2等数据库服务器完成,完成数据物理上的更新操作。
应用操作和应用服务分离:
用户的需求同系统提供的服务在系统的逻辑结构上相对分离,保证系统的应用操作部分相对独立,适应用户需求的不断变化。
应用服务和应用逻辑分离:
应用提供的服务和系统对这些服务的实现在系统的逻辑结构上相对分离,保证系统的应用服务部分相对独立,服务的实现方法上的改变不应影响提供给用户的服务形式上发生变化。
应用逻辑和数据操作分离:
提供给用户的服务的实现方法和数据的存取控制部分相对分离,使系统的逻辑实现具有良好的跨平台性。
数据的接口逻辑上一致:
采用相同的技术实现系统不同逻辑层的数据接口和系统同其它系统的数据接口,以利于系统的实现和维护。
1.3应用的关键技术
根据业务的定义,在系统软件的实现上采用不同的技术实现。
其中主要有N-tier技术、WEB技术、数据库技术、面向对象设计技术、数据集市或数据仓库技术。
1.3.1数据库设计技术
1.3.1.1数据库设计技术
采用实体-关系模型描述系统的数据逻辑关系,采用关系模型数据库来实现系统的数据逻辑关系。
利用Powerdesigner工具描述帐务系统中的数据逻辑关系,形成数据逻辑模型(E-R关系)。
在数据逻辑模型完成数据的组织定义和说明,Powerdesigner工具根据其生成详细的设计文档。
在数据逻辑模型的基础上Powerdesigner工具根据其自动生成物理数据模型,形成关系数据库的数据库定义语言,即形成关系数据库的数据库、表、视图、存储过程、主外键关系等的定义及相关说明。
在此基础上进行数据库的补充设计、完成数据库的最终设计,即完成系统的数据库的物理设计。
1.3.2WEB技术
1.3.2.1WebShpere应用服务器简介
WebSphere应用服务器基于一个JavaServlet引擎,将通常的Web服务器(象Apache服务器,MicrosoftIIS,Netscape企业服务器和LotusDominoGoWebServer)增强为基于Java的Web应用服务器。
作为IBMe-business应用架构的核心,WebSphere应用服务器提供了无限的扩展性,允许用户利用IBM或其它厂商提供的Java技术扩展其运行环境。
1.3.2.1.1WebSphere功能描述
WebSphere应用服务器满足维护一个Web站点的任何需求:
简单安装,图形用户界面(方便Servlet管理),基于Web的远程管理和安全特性。
它支持标准的JavaServlet(包括JavaServerPagesScripts),并增强其服务,例如会话状态(SessionState),用户环境信息(UserProfile),通过连接管理器(连接缓冲区)实现高性能的数据库访问。
利用IBMConnector系列,实现与后台系统(CICS,IMS,MQSeries)的连接。
WebSphere应用服务器支持EnterpriseJavaBeans(EJB)编程模型。
联合EnterpriseJavaServer(EJS)和一个JavaObjectRequestBroker(ORB),可以通过IIOP访问分布的对象,利用这个标准的、广泛的编程模型,可在您的Web应用中实现对各种商业对象的访问和运行服务。
CORBA的支持包括代码生成器,允许开发者从编写IDL或JavaInterface开始,CORBA命名服务的Java实现,对象创建,和Factoryservices,以及在Web服务器上将对象服务器作为一个Servlet运行。
1.3.2.1.2WebSphere应用服务器支持的应用模型
WebSphere应用服务器将Web应用程序划分为三种类型的部件:
视图类,即HTML网页,下载到浏览器,处理用户输入和输出显示;
控制器类,即JavaServlet,负责接收客户端请求,提交服务,和将结果生成HTML网页;
模式类,包括会话跟踪,用户环境信息和其它连接数据库和IBMConnectors的服务,提供后台信息和执行后台应用程序功能。
WebSphere应用服务器根据业界标准的Java服务器页面(JSP)提供了服务器脚本。
根据不同的环境变量、JavaBean属性文件条目,以及包含这些条目的简单表达式,JSP页面可以自行生成和使用包含简单“填空”功能的动态页面。
它们还允许嵌入Java程序,可以方便地执行ServerSideIncludes(可重复使用的HTTPServlet,提供了部分,但不是全部的页面显示功能),WebSphere包含了一个处理器,可以将脚本页面动态编译成JavaServlet,然后由Web应用程序服务器执行。
JavaServlet和JSP的结合,可将网页内容生成(业务逻辑)和内容显示(HTML编排)分离开,使得被调用的Servlet将处理信息放到一个Bean中,然后交给JSP,JSP接收到信息Bean,生成客户端的HTML。
这一应用模型的好处是避免了CGI和ASP的缺点,并具有以下特点:
对于客户端,大大简单了应用实施,浏览器不需要支持Java,所有的Java,或者说业务逻辑在服务器端执行,客户机下载的全部是HTML,无需下载Java类文件,节省了网络消耗并提高了执行速度。
对于服务器端,提供中间的应用服务,并可根据性能和业务量的要求,控制运行机器的数量和大小。
由于全部基于Java服务器的技术,使得系统的移植性,可扩展性不受任何限制。
会话跟踪,用户环境信息提供了多用户支持。
Servlet的多线程服务大大降低对服务器资源的消耗,使得应用服务器可以长时间连续服务。
更安全,不用在防火墙外访问后台系统。
1.3.2.1.3为Servlet提供的各种服务:
1.3.2.1.3.1会话状态,维护用户环境信息
在WebSphere应用服务器中还提供了专门的软件包,使得会话跟踪,维护用户信息,生成动态的个人网页和站点实时监测更加容易。
其中包括:
会话跟踪:
WebSphere应用服务器提供了完善的会话状态和跟踪模型框架,处理来自同一浏览器上同一用户的一系列请求,并维护个人信息合会话信息,包括记录参考页面,引导访问者进入Web站点,同时跟踪访问者的位置,并通过会话联系用户标识。
IBMWebSphere应用服务器的会话状态(sessionstate)为高速的访问和更新而设计。
状态存放在内存中,但数据可在会话结束时被保存到目录中,数据库中或connector中。
而且,允许会话跟踪者允许多个的应用服务器分享一个公共会话缓冲区(会话簇)。
每个应用服务器被配置成会话客户机或会话服务器,实现会话建立,共享维护,管理等相关功能。
用户环境信息(UserProfile),:
提供维护访问者详细信息,如爱好和个人数据等的方法,可在Web应用程序内使用并将它们长期保留,例如数据库中,Cookie中,或其它。
站点行为的动态实时监测,提供了站点行为监测器,一个Applet,提供站点活动的动态的观察,例如活动的会话,资源的使用,运行的程序等并可控制其活动。
软件包中包含特殊的工具,提供给Web站点管理员动态的登记公告牌,以及使访问者交换信息。
1.3.2.1.3.2数据库连接管理器
WebSphere应用服务器有一个数据库连接管理器。
它的使用是为解决Web应用程序访问后台数据库服务器,会引起较高的,难以预测的系统开销。
因为如果没有连接管理器,每个用户会直接与数据服务器建立连接和断开连接,频繁地耗费服务器资源,往往会严重影响Web应用中实际交互的进行,甚至造成瘫痪。
连接管理器可以控制和减少Web应用程序使用的资源。
通过建立一个可供用户程序使用的连接缓冲区,连接管理器将连接开销分散到多个用户请求上去。
每个用户请求只引起一个连接/断开代价中一部分的系统消耗。
只使用初始资源建立缓冲区的连接后,附加的连接/断开消耗就不大了,因为只是重复使用以有的连接而已。
通过这种方法,可以做到多个应用程序共享连接缓冲。
连接管理器可以同各种数据源相连接,如关系型的DB2,Oracle,Informix,Sybase等和其它类型的数据产品,通过连接缓冲区,支持多种多个数据库服务器的连接能力。
当用户通过Web访问应用时,例如Servlet,Servlet从缓冲区使用一个以有的连接,而不引起数据服务器连接消耗,当请求结束,Servlet把连接归还给连接缓冲区,以供其它程序使用,也不引起数据服务器断开消耗。
连接管理器还能控制到数据服务器产品的并发连接数。
1.3.2.1.3.3访问数据库的JavaBeans,
WebSphere应用服务器提供了访问数据库的JavaBeans,可以代替包,让程序直接使用,从而使数据库访问的编程更简单,而且充分利用控件的优点,避免了数据库访问的各种复杂问题。
这些数据库访问JavaBeans具有以下特点:
查询结果的高速缓存:
SQL查询结果可以检索存放在高速缓存中的所有内溶,应用可在高速缓存中向前/后移动,或直接跳到任何结果行。
而如果直接使用包,只能检索行一次,并只能向前移动。
对于大的结果集,数据库访问JavaBeans提供检索和管理整个集合或其子集。
通过结果高速缓存更新:
程序可以使用标准的Java语句(优于SQL语句)来修改,增加或删除结果缓存中的行,更新的结果缓存可以立即反映到对应的关系型的数据上。
查询参数支持:
用户可以键入查询语句或条件到浏览器的HTML表单中,数据库访问JavaBeans在运行时可以得到这些信息,替换成其查询参数值。
元数据支持:
提供SQL数据类型和Java数据类型映射和相互转换功能。
1.3.2.1.3.4IBMConnector
WebSphere应用服务器使用IBMConnector系列,实现与事务处理系统和消息系统的连接。
它提供了一组宜于使用的Java类,访问现有的后台系统。
每个Connector有一小组JavaBeans组成,它们是NCFConnectorInterfaces(NCI)的实现,这些接口对于所有Connector家族是一致的。
每个Connector也提供一些Servletbeans,为您提供一些通用的,基本的功能,可以直接使用或客户化。
1.3.2.1.3.5EnterpriseJavaBeans支持
当使用IBMWebSphere应用服务器标准板提供EnterpriseJavaBeans支持后,您可以考虑进一步的开发方式,由于EJB支持交易性处理,并可根据实施要(与编程无关)允许远程或本地调用。
这样利用EJB提供的标准编程模型让Servlet可以访问任何类型的服务,不论这些服务在那里,有多么复杂。
1.3.2.1.4性能和扩展性功能
IBMWebSphere应用服务器可与IBMWebSpherePerformancePack中的eNetworkDispatcher共同使用。
eNetworkDispatcher安装于一组相同的web服务器(簇),包括运行着WebSphere的应用服务器之前,它可将请求交给负载最轻的web服务器。
这一功能允许站点的任意扩展,提高命中率和响应速度,满足更多的动态处理需求,只需再增加一个服务器。
由于Servlet是无状态的,可由簇中的任何web应用服务器管理,会话状态和UserProfile可让簇中的每一个服务器处理,从而共享对话和用户环境信息。
1.3.2.1.5应用服务器的管理工具
WebSphere应用服务器提供了基于浏览器的图形用户界面管理程序(Applet),可以方便的进行Web应用(Servlet)的定制,监控及安全性等管理任务。
具体的任务包括:
定制安装参数:
在让WebSphere应用服务器管理Servlets之前,需要定制基本的启动参数,用于Servlet配置和管理器本身特性配置。
有关Servlet的定制包括基本的Java文件路径,Java编译器路径,是否使用UserProfile和UserProfile参数,是否使用SessionTracking和SessionTracking的参数,Log文件类型,大小,位置信息,虚拟主机名称和文档根目录
数据库连接池信息。
监控Servlet行为:
通过查看各种log输出,装载的Servlet的状态和统计,以及实时地资源使用情况,活动的对话等。
创建和维护安全管理:
WebShpere为安全的Web应用提供了各种技术。
在WebShpere中安全因素包括域及用户,组,资源和访问控制列表等,在管理工具中,通过定义用户,组,资源和访问控制列表,对每个用户,组和资源分配访问权限,您可以控制各种服务中何种资源被使用及被谁使用。
其中,WebSphereWeb服务器与应用服务器提供的资源包括Web网页,其它类型的文件和目录,Web应用程序即JavaServlet,JavaServerPage,Servlet可使用的网络连接(socks),Servlet访问的企业资源和应用。
当用户请求服务器端的服务时,WebShpere会提示用户要访问内容具有安全限制,通过浏览器提示用户输入标识和密码,用户客户端登录后,其输入的标识和密码会传给Web应用服务器,通过认证用户标识。
,查看其所在的访问控制列表,决定其是否具有对请求的资源的访问权限,从而达到Web应用的安全性要求。
另外,在WebSphere也可以使用SSL,加强客户端的浏览器到Web服务器的通讯信道的安全性,包括服务器认证,客户端认证,对信息加密等安全措施。
WebSphere支持,有关SSL,请参考相关资料。
管理Servlets:
包括Servlet的装载和卸载,包括远程装载/卸载,路径,初始参数,创建别名和过滤器(MIME类型)等。
1.3.2.1.6使电子商务成为现实
在WebSphere产品中添加先进的事务性功能,就可以进一步支持当今网络化企业的需求。
将来的版本将紧密集成其它产品,例如(用于构建和管理Web商务)、TXSeries(Web版本的事务处理系统),以及ComponentBroker。
IBM提供了广泛的应用服务器技术,包括LotusDomino、DB2UniversalDatabase、WebShpere、CICS、IMS和MQSeries。
所有这些服务器都可以同WebSphere合作,成为集成了WebSphere软件的互联企业解决方案的一部分。
WebSphereWeb服务器功能、事务处理、商务功能、通用编程和工具相结合,使之成为最综合、最强壮的解决方案,为电子商务应用程序带来价值。
1.3.2.2Websphere在帐务处理系统中应用
数据库访问、CICS服务器访问采用N-tier结构访问,这样,一方面可以充分应用服务器的数据库连接缓冲池功能,降低对数据库服务器的连接开销,一方面也方便增强数据库系统的安全性。
示意图如下:
1.3.3中间件技术
1.3.3.1交易中间件CICS技术介绍
CICS(客户信息控制系统)是IBM公司的事务处理软件,它的历史已经超过了26年,从批处理的作业方式向联机事务处理方式的转变,使人们认识到必须有专门的事务处理软件来调度事务的运行,才能获得令人满意的系统性能和事务可靠性。
大型的联机事务处理系统的开发比大多数人原来想象的要复杂得多,它绝不是把数据放在一台主机的数据库中,然后开发一些客户端程序来访问和修改这些数据这么简单。
CICS最大的贡献就是深入分析了联机事务处理系统中与业务逻辑无关的,只与系统运行有关的具有共性的需求,把上述种种复杂的软件功能归纳起来,以服务器的形式帮助应用程序实现这些功能,在整个系统的运行过程中充当应用管理的角色,类比于数据库服务器管理系统中的所有数据,事务服务器管理系统中所有的应用,以及与应用相关的资源。
服务器上的应用程序可直接访问数据库,但更多的是请求CICS的调度服务,在CICS的管理和协调下运行,并访问数据库,由于CICS集中管理与应用系统有关的所有资源包括数据库,就能以最优化的方式运行,保证达到最优的整体性能。
客户端的应用程序在CICS客户端软件的支持下与CICS服务器通讯,并请求运行服务器上的应用程序,这种关系可类比于数据库服务器中的存储过程,能被客户端的应用程序请求调用。
客户端的应用程序的工作一般是收集用户数据,发请求并接收服务器回答的结果,显示在屏幕上。
业务管理
CICS服务器能提供的服务由定义在其中的业务程序决定。
帐务系统与营销系统作为相互独立的两套业务系统,既可分别定义在两个CICS服务器上,亦可定义在同一个CICS服务器上。
CICS服务器支持的事务处理系统中,每一笔业务或每一个处理都由服务器端的一个可重入模块实现,必须由系统管理员或开发人员在模块编译成功后,在CICS服务器中的程序定义(PD)加入相应的定义项,指定程序的外部名字。
该名字供客户端应用程序请求服务器端的服务使用。
不同的业务程序由系统管理员指定不同的外部名字,如果引用程序名字错误会带来不正确的结果。
负载均衡
CICS服务系统的负载均衡由CICS客户端软件中的负载均衡管理驱动器实现,与后台服务器的配置无关。
CICS客户端程序客户机与一台或多台CICS服务器间的连接,监控每个服务器的响应时间、已处理请求数等性能参数,选择最空闲的CICS服务器,动态将客户请求发往该服务器。
具体的负载均衡选择算法由CICS客户端通讯进程的外接出口程序实现,与最终客户使用的应用程序无关,所以负载均衡算法改变时无需修改客户端应用程序。
在CICS客户端,每个CICS服务器都由系统管理员指定一个名字,在该名字下记录该CICS服务器所在机器的IP地址和接受客户请求的端口号(默认端口号为1435,支持大量并发用户的CICS服务器通常配置多个端口号同时接受客户请求,这时每个端口号都在客户端定义为一个CICS服务器,即使它们属于同一个CICS服务器)。
客户端定义的多个CICS服务器加入一个服务组中,客户端应用程序发出ECI调用请求时CICS客户端支持软件就可以在同一组CICS服务器中动态地选择一个,选择的算法可以简单的循环算法,亦可以按比例或动态检查算法。
CICS的负载均衡设计给予CICS客户端应用程序动态选择服务器的功能,结构灵活简单,不会因为负责负载均衡的接入服务器发生故障而影响整个系统的运行。
CICS服务器的设置与客户端的设置相对独立,CICS客户端可以选择使用负载均衡,亦可选择不采用负载均衡;
还可选择是在所有可用服务器间作负载均衡,还是在部分可用服务器间作负载均衡;
甚至能为每个程序选择是否作负载均衡,负载均衡的范围,负载均衡算法等。
在CICS负载均衡结构的支持,系统管理员可以在承担较大处理的系统中配置多台CICS服务器,装入完全相同的业务程序,均分系统负载。
1.3.3.2通信中间件MQSeries技术介绍
MQSeries是一个通信中间件,专门负责在各种平台间传送数据,能保证数据在不稳定的数据线路上传送时不会丢失或重复,其简洁的编程接口能大大简化系统开发人员的工作量,提高开发质量。
MQSeries不但能在RS/6000的AIX上运行,还能在各种平台如WindowsNT、各种UNIX操作系统以至各种专用系统上运行,使各平台上的应用程序能顺利地交换数据。
随着MQSeries在中国人民银行的推广使用,它正在成为中国金融界系统进行交易事务的事实标准。
越来越多银行、证券系统使用MQSeries互联。
MQSeries系统是一个消息排队产品,是IBM用于通讯的中间件产品,它为分布式环境下进行程序到程序之间通信提供了灵活、快速并且易于使用的解决方法。
MQSeries为应用程序提供一种跨越网络通讯的特殊机制,参与通讯的应用程序之间不需要建立私有的、专用的逻辑连接,它们只需要把数据组装成消息,放入消息队列中,接收方从消息队列中取出消息,达到通信的目的。
MQSeries中的M指的是消息(MESSAGE),Q指的是队列(QUEUE),Series指的是该产品支持几乎所有平台,包括所有计算机工业界的主流平台,运行在各种UNIX平台和NT平台上的应用程序都能用相同的API互相通讯。
利用MQSeries传送数据的系统在系统设计和应用开发上有以下优点:
1、断点自动恢复
MQSeries这一特性能保证在网路中断并恢复之后,数据被可靠地从中断点恢复传送,而无需程序员考虑网络特性。
2、保证每条数据不丢失,不重复
由于采用了先进的程序设计思想,MQSeries的消息放入稳定的磁盘设备暂时存放,直至完整传送为止。
MQSeries是唯一可保证信息一次性传输的中介软件。
在当前数据传输线路条件普遍较差的现状下,这一点对要求高度数据完整性的系统来说至关重要。
3、多协议并存
MQSeries提供给开发人员的编程接口与具体的网络协议无关,网络底层不同类型的传输协议对应用开发是透明的,基于不同种协议的应用程序间的通讯在MQSeries上已成为现实。
相比网关技术它有无与伦比的优越性,可以大大节省应用开发人员的开发工作量。
4、异步并行处理
MQSeries不仅支持传统的同步的实时响应的程序间通讯,更支持异步的、并行的工作方式。
当一个应用程序用MQPUT将一个信息传送给其它应用程序,它不需等待另一个应用程序的回答,甚至不需关心信息是否被对方接收,继续执行MQPUT以后的指令。
5、实时响应,高速传输
MQSeries提供了保持链接的通讯方式,使每条消息的传输不需重新建立新的通讯链接,保证实时响应效率。
MQSeries提供了大容量消息成组传输的功能,特别适合计费系统中话单数据和计费数据的成批传送的应用。
6、多种平台共存
MQSeries在23
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- 关 键 词:
- 计费 系统 关键技术