基于web的信息系统开发

近年来，Internet技术的普及与发展，信息科技发展尤为迅猛。但随着Internet和Web技术的不断发展和更新，信息资源的数量越来越多而且结构和内容越来越复杂，这时的管理、查询和使用这些数据信息资源变得越来越困难，人们迫切的需要新的手段和方法，以更好的组织、管理、利用Internet和Web资源。传统的C/S模式向B/S模式转变，宣布了一个新的系统开发时代的来临，信息系统的开发方法变得层出不穷，基于Web的信息系统开发方法在这其中起到了主导性作用。

基于Web的信息系统开发是在采用结构化方法或面向对象方法等信息系统分析和设计方法的基础上，运用Web技术，实现信息系统分析和设计以及信息系统计算模式。

如今的Web技术手段越来越成熟、完善，基于B/S模式开发的信息系统方法越来越普及，这也将成为现今乃至未来很长一段时间内的主流。我们应该去了解掌握这些手段技术，从中发现存在的一些潜在弊端，伴随着IT行业的不断壮大，努力去改善这些不利因素，并看到其未来无限的前景

基于Web的信息系统开发方法探讨

摘　要：近年来，信息技术的发展迅猛，科学的管理信息的方式逐渐被认同，信息系统开发也越来越为人重视。大量实验研究表明，B/S模式的信息系统在今后甚至是很长的一段时间里都将占有主导地位。因此，如何正确的了解分析基于Web的信息系统开发方法对今后社会的发展有着重大的意义。本文作为对基于Web的信息系统开发的探讨，从基于Web的信息系统开发环境、开发技术、开发工具逐步分析其开发前景和趋势进行分析探讨

关键词：信息系统开发 开放方法 技术 基于Web 

伴随信息化时代的到来，运用于Internet平台上的各种应用和服务得到了蓬勃发展，适用于网络平台交互、动态特性的各种技术层出不穷，在提高办公效率、节约资源消耗和扩大信息共享等方面发挥了巨大作用。随着信息系统的结构逐渐由传统的C/S模式向B/S模式转变。信息系统模式的改变也带来了信息系统开发方法上的变化，对信息系统的分析设计方法提出了一些更高的要求，一些传统法信息系统开发方法在开发Web信息系统时显得力不从心，因此，我们有必要去认识了解如何用B/S模式去信息系统开发，这也将会是对基于企业、整个IT行业乃至全社会产生着深远的影响。

一、基于Web的信息系统概述

Web本意是蜘蛛网和网的意思，现广泛译作网络、互联网等技术领域。表现为三种形式，即超文本（hypertext）、超媒体（hypermedia）、超文本传输协议（HTTP）。

信息系统是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。

信息系统计算模式是指组成系统的硬件、软件和数据等资源的逻辑和物理配置及其共同工作方式；信息系统计算模式经历从以单机系统和面向终端的多用户系统为代表的集中计算模式到以资源共享式、客户机/服务器（C/S）模式和浏览器/Web服务器（B/S）模式为代表的分布式计算模式的从简单到复杂、从低级到高级的发展过程；大量基于web的信息系统研究和开发的实践表明：尽管新技术带来了信息系统计算模式的改变，但已有的信息系统分析和设计方法，如结构化方法和面向对象方法等在基于web的信息系统开发中仍适用；在目前和今后的一段时间里，b/s模式仍将是信息系统的主流计算模式。

因此，在采用结构化方法或面向对象方法等信息系统分析和设计方法的基础上，了解和掌握运用各种基于web的信息系统开发技术，实现信息系统分析和设计以及信息系统计算模式的要求是进行基于web的信息系统开发的重点

二、基于Web的信息系统开发环境

典型的基于web的信息系统软件运行环境包括三部分：即web浏览器、web服务器和数据库管理系统

图-1典型基于web的信息系统软件运行环境

1.  WEB浏览器——是与web服务器交互的工具软件，它向web服务器发出服务请求，同时接收Web服务器送回的请求响应，并以web页面的形式将其显示出来 。

其基本功能包括：检索查询；文件服务；热表管理；离线浏览；还可以提供如文件传输（FTP）、电子邮件（e-mail）、远程登录（Telnet）、网络新闻组（UseNet）等其他Internet服务

2.  Web服务器——是主流在Web服务器计算机上的一个应用程序，它通过Web浏览器与用户进行交互。    

其主要功能包括：

(1)静态信息发布：Web服务器可以将大量的HTML文件及其他信息文件存数在自己的文件系统中，然后根据浏览器发出请求，将相应的文件发送给浏览器。

(2)动态信息发布：Web服务器还可以根据用户要求动态生成页面以获得与用户交互的效果。如，用户可以将姓名、地址、信用卡号、购买意向等通过页面上的表格发送给Web服务器，Web服务器可以将这些信息写入数据库，并给用户一个反馈，实现电子购物

3.  数据库管理系统——是由建立、管理和维护数据库的一组程序组成的复杂软件系统

其主要功能包括：

(1)定义数据库：包括定义数据的整体逻辑结构（模式）、局部逻辑结构（外模式）、存储结构（内模式）

(2)管理数据库：包括控制数据库系统的运行，控制用户的并发性访问，执行对数据库的安全性、保密性和完整性检验，实施对数据的检索、插入、删除和修改等操作

(3)维护数据库：包括初始时装入数据库，运行时记录工作日志、监控数据库性能、在性能变坏时修改和更细数据库，在系统软件发生变化时修改和更新数据库。在软件系统出现故障时恢复数据库

(4)数据通信：负责数据传输工作，通常与操作系统协同完成。此外，实现分时系统和远程作业输入的接口

三、基于Web的信息系统开发技术

基于Web的信息系统开发中，起关键作用的要素分别是a、网页间可以无任何约束地自由链接；b、开放的技术标准成为它能持续创新发展的基础；c、网络的分层管理，允许网络层、传输层、路由层以及应用层可以相对地发展创新。

综合以上要素可以总结出，基于Web的信息系统开发技术主要包括三方面即：Web网络协议；Web页面技术和数据库连接技术

图-1 基于Web的信息系统开发技术

1.  Web网络协议

Web网络协议是网络中各台计算机进行通信的一种语言基础和规范准则，它定义了计算机进行信息交换所必须遵循的规则。基于Web的信息系统采用了建立在传输控制协议/网间协议（TCP/IP）基础上的HTTP协议 

2.  Web页面技术

基于Web的信息系统以Web页面作为系统和用户交互的接口。因此，Web页面技术是系统开发中最重要的技术。根据软件不同，将基于Web的信息系统页面技术分为浏览器端页面技术和Web服务器端页面技术两类

浏览器端页面技术

(1)超文本标记语言（HTML）——是一种文档结构的标记语言，它使用一些约定的标记对页面上各种信息(eg:文字、声音、图像、视频等)、格式以及超链接进行描述。当用户浏览www上得信息是，浏览器会自动解释这些标记含义，并将其显示为用户在屏幕上所看到的网页。这种用HTML编写的网页又称为HTML文档。

(2)可扩展标识语言（XML：Extended　Markup　Language）——即扩展标记语言，它与HTML一样，都是SGML(Standard Generalized Markup Language，标准通用标记语言)XML是Internet环境中跨平台，依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。扩展标记语言XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，儿这些标记可以用方便的方式建立，虽然XML占用的空间比二进制数据占用更多空间，但XML极其简单易于掌握和使用

(3)JavaScript——是网景公司推出的跨平台、面向对象的脚本语言。客户端的JavaScript被用于控制浏览器的对象和文档对象模型，响应鼠标移动、点击事件以及输入校验等功能

(4)VBScript——是微软公司推出的以Visual Basic语言为基础的脚本语言。它通过编写时间驱动的客户端脚本来曾强HTML功能，客户端脚本由浏览器解释执行，因此只有得到浏览器支持才能正常执行。IE支持VBScript，而Netscape不支持VBScript。IE和Netscape都支持JavaScript

(5)Java Applet——是用java编写的、含有可视化内容的、并被嵌入WEB页面中用来产生特殊页面效果的小程序。它可以为页面带来动态交互内容，如声音、动画等效果

(6) ActiveX控件——类似于java Applet，ActiveX控件是一个提供特定功能的二进制对象，具有属性、方法以及外界可以捕获的事件。ActiveX控件可以加入使用Javascript和VBScript的WEB页面中，以增强Web页面的功能，提供如交互性和动画等特殊的页面效果，并能与脚本语言实现互操作以完成特定的功能。IE和Netscape都支持java Applet，只有IE支持ActiveX控件

Web服务器端页面技术

(1)公共网关接口（CGI：Common Gateway Interface）—— CGI定义了Web服务器与外部程序间通信的标准，使外部程序能够生成HTML文档和图像。这样，浏览器的HTML页面就能通过CGI同Web服务器进行动态交互。CGI开发简单、投入低。但性能不佳

(2)应用程序接口（API：Application Programming Interface）——API允许第三方软件开发者以标准方式编写处理请求与返回动态内容的程序。与CGI不同，API程序将保持装入Web服务器的地址空间，因此运行效率大大优于CGI；但其开发困难、程序也不够健壮

(3)登台服务器页面（ASP:Active Server Pages）——ASP是微软1996年推出的进行动态、交互和高性能Web页面开发的技术。它适用于微软的Windows服务器平台，与IIS WEB服务器紧密集成，采用VBSCript编写程序。ASP通过扩展名为.asp的ASP文件来实现。这些.asp文件位于WEB服务器的文件目录下，当浏览器向Web服务器发出.asp文件请求时，Web服务器解释执行ASP脚本，然后动态生成一个HTML页面发送给浏览器

(4)超文本预处理器（PHP：Hypertext Preprocessor）——PHP是运行于Web服务器端、内嵌于HTML中用来实现动态Web页面的脚本语言。其源代码开放并且可以免费获得。他可以运行在Windows、Unix和Linux多种操作系统平台上，支持IIS、Apache等多种Web服务器

(5)Servlet——Servlet是SUN公司推出的运行在Web服务器端、扩展Web服务器功能的软件，其模式类似于CGI，但Servlet内部以线程方式提供服务，执行效率比CGI高。同时，编写Servlet的是java语言，所以Servlet具有平台无关性

(6)Java服务器页面（JSP：Java Server Pages）——JSP是SUN公司推出的动态页面开发技术。与ASP相似，它是一个技术框架，能够生成动态的、交互的和高性能的Web服务器端应用程序。JSP使用Java语言，提供了在HTML中混合程序代码并由语言引擎解释执行程序代码的能力，程序代码先被编译成Servlet，然后由Java虚拟机执行，这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生 。 JSP页面文件的扩展名是.jsp。当Web服务器和JSP引擎遇到访问JSP页面的请求时，JSP引擎将请求对象发送给服务器端的组件，然后由服务器端组件处理这些请求，服务器端组件再将响应对象返回JSP引擎。JSP引擎将响应对象传递给JSP页面，根据JSP页面的HTML格式完成数据编排，最后Web服务器和JSP引擎将格式化后的JSP页面返回浏览器

3.  数据路连接技术

基于Web信息系统的数据库连接技术主要包括：开放数据互联（ODBC：Open Database Connection）、对像连接嵌入数据库（OLE DB：Object Linking and Embedding Database）和Java数据库互联（JDBC：Java Database Connectivity）三种

ODBC和OLE DB 都是微软提供的访问数据库的编程接口。ODBC主要针对访问关系型数据库。OLE DB除了可以访问关系型数据库，还可以访问非关系型数据库、电子邮件系统、电子表格和文本文件等数据源

JDBC是用于执行SQL语句的Java应用程序接口。它由一组Java语言编写的类和接口组成。JDBC是一种规范，其目的是让各数据库开发商为Java程序员提供标准的数据库访问类和接口。使用JDBC，用户可以很容易地吧SQL语言传送到绝大部分关系数据库中，实现对数据库的访问。其连接方式为：JDBC本地驱动程序——JDBC提供与DBMS客户端的通信方法，与DBMS服务器的通信依赖DBMS客户端；JDBC-ODBC桥接方式——JDBC架构于ODBC上，通过JDBC-ODBC桥访问DBMS；JDBC网络连接方式——DBMS的一个空闲端口设置一个进程来侦听数据库操作请求

四、基于Web的信息系统开发工具

目前，用于We系统开发的工具有很多，根据其主要功能不同可以分为三类：页面编辑调试工具；动态页面开发工具以及图形和动画制作工具

1.  网页编辑调试工具

微软的FrontPage是这类工具中突出的代表，它不但能编辑调试网页，而且还能对网页进行管理。其他常用的还有Micromedica公司的Dreamweaver。微软的Word也有网页编辑功能。

它们主要的功能特点包括:

(1)将其它文档（包括Word，Excel等文件转换成）HTML文档

(2)完全实现了对所见即所得的工作方式

(3)为制作网页提供了许多功能强大的向导和模版

(4)同时打开多个网页；在多个网页间切换、复制或移动信息

(5)既可以自动生成HTML代码，也可以自己键入HTML代码

(6)方便的创建超级链接，把网页有效而直观地组织和联系起来

(7)支持几乎所有类型的图像并具有图像编辑功能

(8)可以方便的建立窗体，处理窗体中的信息

(9)方便的制作表格或者用框架来组织信息

(10)可以把Java Applet、ActiveX控件、JavaScript和VBSCript加入到网页中

2.  动态页面开发工具

当需要设计动态、交互式页面时应该选用集成化动态页面开发工具。

这一类工具主要有：微软的Visual InterDev，网景的LiveWare、Borland的Delphi WEB Broker、Powersoft的Power Builder和Sybase的Web.sql等

其中，Visual InterDev是微软Visual系列工具。它将许多Web开发和编辑工具集成到一个CGI工具中；提供了多种向导，支持快速开发；自动为应用程序增加复杂、交互的页面；支持团体开发，和Visual SourceSafe一起工作以控制多个程序员的工作；能和Microsoft FrontPage协同工作以便非编程人员再创建Web页面时和编程人员合作

3.图形和动画制作工具

图形和动画不但可以增加页面的审美效果，还可以方便、轻松地表达出文本所不能表现的内容。

因此，各种图形和动画制作工具也就成为制作网页必须的工具。

这类常用的制作工具有：Adobe的Photoshop，Macromedia的Flash和Firework以及Ulead的Cool 3D等

五、基于Web的信息系统的发展

1.  基于Web的信息系统弊端

基于Web的信息系统的出现将组织原有分散的信息系统集中到一个统一的应用环境下，信息系统的管理和维护变得更加方便。但是，现有基于Web的信息系统仍然存在以下问题：系统可扩展性有限；系统功能模块移植工作量大；代码重用率低，重复开发现象严重等。

2.  发展方向及有效解决方法途径：分布对象技术和Agent技术

分布对象技术在基于Web的信息系统中的应用：

分布对象技术与Web技术的结合产生了新型的Web体系结构：Web浏览器作为客户层提供图形用户界面，并通过HTTP协议从中间层Web服务器下载并执行内嵌的客户方程序或中间代码（eg：Java字节码和ActiveX控件等）。客户方程序能通过内部通信机制向应用服务器服务对象发出请求。服务对象封装了相关业务逻辑，他们之间可通过内部协议彼此通信，并能访问资源层数据库服务器以完成用户请求。根据采用的分布对象技术不同，这种新型的Web体系结构可分为基于公共对象请求代理（CORBA：Common Object Request Broker Architecture）；基于ActiveX和基于Java远程方法调用（RMI：Remote Method Invocation）三种

图-3基于CORBA和Java的三层Web体系结构

Agent技术在基于Web的信息系统中的应用：

Agent技术是90年代在网络技术和Internet发展的基础上兴起的一门实用性很强的计算机软件技术。目前，人们还没有对它做出精确的定义，但学术界对Agent技术的一些特性有一定的共识。

Agent具有如下特征：

(1)自主性：即Agent可以通过它本身的内部状态控制自己的行为

(2)社会性：即Agent可以通过其通讯语言与其它Agent进行交互

(3)反应性：即对环境的感知和响应

(4)能动性：即Agent可以主动采取面向目标的行动

(5)时间连续性：Agent可以在长时间内连续运行

目前，Agent技术在Web信息系统中的应用包括：

(1)界面自动定制：界面Agent能捕捉用户的偏好，根据不同用户的使用习惯，自动制定用户界面，使系统更人性

(2)信息自动查询：信息自动查询Agent能记住用户经常要查询的资源，当用户使用时能提高速度，减少不必要的等待时间

(3)业务处理：业务Agent具有一定学习和思维能力，可以在一定范围内适应企业规则变化，是提高系统健壮性的一个有效途径

(4)通讯：通讯Agent能根据业务Agent的状态，动态分配请求，确保系统具有良好的整体性能