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分布式多层次数据库应用模型研究

李文立  
【摘要】: 随着计算机网络技术的发展,特别是Internet技术的发展,使得具有跨平台和可移植性能的分布式多层次数据库应用成为数据库设计和开发领域的主要研究方向之一。论文力求将最新的开发技术应用于数据库模型的设计之中,基于组件化的设计思想和逻辑分层方法,采用当前流行的分布式体系结构规范CORBA和面向对象设计的可移植性编程语言Java以及J2EE技术来进行数据库模型的分析和设计。 论文主要工作有三部分组成:第一部分是问题的提出和数据库应用模型的国内外研究进展。第二部分首先对论文涉及到相关知识进行了比较和分析;然后,通过中间件和实体对象的构造等方法进行分布式多层次数据库模型的设计。在论文的第三部分结合论文提出的思想给出了一个项目实例,并对论文的主要成果进行了总结。具体工作如下: 第一章首先说明了论文选题的理由,然后从数据库模型的进化角度分析了国内外研究的进展,重点从数据库模型的安全性、扩展性、跨平台和可移植性等方面出发分析了传统模型所存在的问题以及数据库模型的发展方向。 第二章对两种分布式系统规范COM/DCOM和CORBA进行了比较详细的比较,阐明了COM/DCOM分布式规范的局限性以及采用CORBA规范的鲁棒性。 第三章基于中间件的设计思想,提出了利用CORBA技术构造通信中间件和服务对象中间件的方法,并设计了基于CORBA中间件的四层数据库应用模型。利用由客户STUB和服务器端的SKELETON与CORBA的核心ORB和可移植对象适配器POA进行交互的机制来构造通信中间件。它解决了客户对象与服务器对象之间通信的路由问题,实现了客户与服务器之间的通信透明性。通过对IDL接口文件所定义的接口予以实现来构造服务对象中间件,由服务对象中间件完成与数据库的交互,封装企业的业务逻辑,形成客户与数据库之间的中间层,对外仅以接口形式表现。这种方式屏蔽了数据库的安全逻辑,改善了数据库应用所涉及的安全性机制,提高了安全性能。 然后基于上述两种中间件设计了“客户层-通信代理层-服务对象层-数据服务层”的四层数据库模型,这种模型改善了数据库应用的安全性、扩展性和可移植性。由于采用CORBA基础架构,所以该模型具有与企业其它语言组件对象(如C++对象)集成的功能。 第四章提出了基于EJB技术抽象实体对象的方法,构造了基于EJB实体对象和移动Agent的软构件模型。通过对数据库中数据对象的静态属性(元数据)进行归纳抽象出通用的实体类型,并赋予其相应的动态行为的方法来构造实体对象。从而使得实体不仅具有类似于数据库表中所描述的静态属性,也使得实体具有类似于现实世界中实体的“动作”能力,因此实体对象可看作是一个智能化的对象构件。从而实现了真正的面向对象设计。实体对象可看作是数据对象在软件系统中的实时镜像,充当客户与数据库交互的中间代理,采用数据共享池的连接方案,提高了数据存取的效率,解决了常用数据库应用模型的速度瓶颈问题。移动Agent由Object Stub和Home Stub构成,作为系统中可移动的智能通信代理,移动Agent解决了客户对实体对象之间的定位问题。论文利用实体对象作为客户访问数据对象的中介,设计了基于EJB实体对象的混合型多层次C/S模型。该模型采用的是纯EJB技术,因此可以采用流水线的开发机制,比较适合构造大型企业级的数据库应用系统。 第五章对CO朋A对象与RMmJB对象的集成进行了研究,并进行了集成CO朋A 域对象、RMI域对象和 EJB域对象组件的模型设计。针对EJB域中对象之间底层通信协 议JRMP与CORBA对象域中对象之间底层通信协议IIOP的不同、参数传递机制的不同 以及接收对象方法等方面的不同,采用将RMI协议映射为IIOP协议、将接口视为简单 数据类型以及窄化方法等对两种对象进行集成。 在论文的最后基于上述设计思想以获奖项目“网上报税与财税信息决策支持系统”为 例,给出了一个实例,此项目在2000年9月进行鉴定时被专家称为“国内领先水平”, 该项目的成功运行和获得的好评说明了论文提出的设计思想在实际应用中的可行性。 论文自始至终围绕如何构造多层次的数据库应用模型这一主线,通过构造中间件、 实体对象以及采用 RMI和 IIOP协议映射的方式设计了三种多层次的数据库模型,三种 模型分别面向不同的应用对象。其各自的应用范围和适用对象在论文总结部分给予了说 明。 论文中的许多代码以“网上报税及财税信息决策支持系统”项目为例,但模型的设计 思想具有通用性,既适合企业构建电子商务系统,也适合政府的电子政务建设。


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