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J2EE架構環(huán)境監控系統設計
下面是小編整理的從環(huán)境監控實(shí)際出發(fā)設計采用了基于J2EE開(kāi)發(fā)平臺、B/S模式的環(huán)境監控系統設計方案。并進(jìn)行了系統的數據結構設計、三層結構的系統設計以及系統功能設計的文章。
一、系統主要模塊
本系統的功能為能對周?chē)h(huán)境的溫度、亮度、濕度、二氧化碳濃度等指標進(jìn)行檢測，并實(shí)時(shí)顯示。在某一項指標超過(guò)所設定的閾值時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)行控制。本系統是由主控模塊、檢測模塊、顯示模塊、控制模塊及電源模塊組成的，系統框圖如圖1所示。
本系統的主控制器模塊采用51單片機控制系統，其軟件編程靈活、且功耗低、體積小成本低。電源模塊采用變壓器降壓，顯示模塊則采用最為普及的LCD。鍵盤(pán)模塊采用4*4矩陣鍵盤(pán)，鍵值讀取方法采用掃描法。執行模塊，當溫度高于設定溫度時(shí)，主控器控制報警模塊工作;當二氧化碳濃度高于設定值時(shí)，主控制器自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇電機。
二、環(huán)境監控系統的關(guān)鍵性技術(shù)
本文設計的基于J2EE架構的環(huán)境監控系統結合了EJB技術(shù)、SQL數據技術(shù)以及Web logic應用服務(wù)器，并采用B/S體系結構，如圖1所示。系統根據應用功能的邏輯分為客戶(hù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數據層。
Java語(yǔ)言是J2EE的基礎，整個(gè)體系架構都是通過(guò)Java語(yǔ)言來(lái)描述的，而且所有的J2EE應用服務(wù)器都是通過(guò)Java語(yǔ)言來(lái)實(shí)現的。所以在J2EE的產(chǎn)品中Java無(wú)所不在。
技術(shù)框架Struts的實(shí)現是基于Model2之上的，而Model2則是Web應用變體，屬于經(jīng)典的MVC(Model，View，Control)模型，引發(fā)這樣改變的主因是HTTP協(xié)議的特點(diǎn)，即無(wú)狀態(tài)性。與MVC相同，Model 2的目的是借助控制器的功能將視圖與模型分離，從而實(shí)現在不同層間形成松散耦合效果，以使系統的可維護性、復用性與靈活性得以提高。
對于環(huán)境監控系統而言，其數據則需要從外部獲取。在數據獲取的主要途徑上，主要表現為讀取現有環(huán)境監控數據庫中相關(guān)的信息，基于此，系統間數據庫的接口實(shí)現就成了關(guān)鍵問(wèn)題之一。本系統采用JDBC接口技術(shù)實(shí)現數據庫接口。
三、系統結構模式
(一)C/S體系架構
基于客戶(hù)端-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )的進(jìn)行構建的模式就是C/S體系架構的主要思想，客戶(hù)機負責應用操作數據，而后將數據以某種表達方式在系統用戶(hù)面前呈現;而服務(wù)器則主要負責檢索與存儲數據。它們之間存在著(zhù)一定的聯(lián)系，即用戶(hù)對數據庫的訪(fǎng)問(wèn)需要通過(guò)客戶(hù)端實(shí)現，而系統將用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)數據庫的請求向服務(wù)器提交，最終在分布式的DBMS上，完成整個(gè)數據庫的訪(fǎng)問(wèn)動(dòng)作。
(二)B/S體系架構
作為在C/S結構模式上發(fā)展起來(lái)新型網(wǎng)絡(luò )結構模式，B/S體系結構共分三層，它們分別是：數據層、功能層與表示層。其中位于客戶(hù)端處的是表示層，其以包含顯示邏輯的方式在用戶(hù)網(wǎng)站進(jìn)行呈現。
表示層的主要作用就是顯示瀏覽器的網(wǎng)頁(yè)，在訪(fǎng)問(wèn)請求被發(fā)自網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器后，經(jīng)服務(wù)器對用戶(hù)身份、協(xié)議客戶(hù)需要信息進(jìn)行驗證后，客戶(hù)端便接收服務(wù)器的網(wǎng)頁(yè)信息，進(jìn)而顯示給用戶(hù)一個(gè)友好的界面。
邏輯層則在數據庫服務(wù)器，它能夠邏輯處理數據層包含的數據。這個(gè)功能層主要的作用是接收用戶(hù)請求自客戶(hù)端，而后借助數據庫連接與推廣應用，再由如數據庫服務(wù)器查詢(xún)等操作提出相應的處理，當來(lái)自數據庫的處理結果發(fā)出后，便由網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器接收后向客戶(hù)端進(jìn)行結果傳輸。
同樣位于數據庫服務(wù)器的還有數據層，包括系統數據處理的邏輯。數據層的主要作用是將源自服務(wù)器數據操作要求進(jìn)行接收，同時(shí)使數據庫的更新、修改、查詢(xún)得以實(shí)現，最終向網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器進(jìn)行結果提交。
在B/S體系架構中，客戶(hù)端瀏覽器在使用時(shí)，在網(wǎng)絡(luò )中的用戶(hù)能夠在同一時(shí)間分發(fā)在多臺服務(wù)器的要求。在這樣的體系架構中，使客戶(hù)端的軟件配置得到大幅度簡(jiǎn)化，這是由于數據庫訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器與執行應用程序均完成于客戶(hù)端，而進(jìn)行客戶(hù)端軟件的安裝、配置則相對簡(jiǎn)單，這樣就使安裝、配置、升級的工作量大大減少。相比于C / S架構模式，B / S架構模式包括的優(yōu)點(diǎn)有：
1.能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)HTML頁(yè)面的生成，達三層的客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)，其訪(fǎng)問(wèn)數據庫、邏輯處理等功能與良好的安全性能，都讓B / S架構模式逐步成為Web開(kāi)發(fā)中的主流技術(shù)。
2.由于B / S信息處理模型與數據庫應用的方式特點(diǎn)，該模型同樣能夠方便地利用其他系統的信息及其處理資源。
3.它所使用的同樣是標準HTTP通信協(xié)議，保證了客戶(hù)端軟件界面的一致性與統一性，增強了系統兼容性，另外對跨平臺運行的支持是B / S體系構架及其應用中最具優(yōu)勢的一點(diǎn)，有了這個(gè)特點(diǎn)，它就能實(shí)現在不同硬件平臺的跨平臺的部分地區間的通信。
(三)體系架構設計
構建于瀏覽器/服務(wù)器之上的環(huán)境監控系統所體現出的最大特點(diǎn)就是其在服務(wù)器上完成了所有軟件的安裝，因此技術(shù)員只要通過(guò)瀏覽器便能實(shí)現軟件的操作。而如果使用網(wǎng)絡(luò )規模有擴展的需求時(shí)，只需將客戶(hù)端服務(wù)器硬件相應增加就能夠完成，也就是說(shuō)系統的硬件配置與數據容量都具備可擴展性能。近年來(lái)，環(huán)境監控理論得到了逐步完善與發(fā)展，目前如果有系統具有2次開(kāi)發(fā)或升級的要求時(shí)，其實(shí)現只需將網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器的應用程序進(jìn)行升級，同時(shí)將必要的數據連接進(jìn)行修改即可，這樣就使各客戶(hù)端重新安裝或瀏覽器升級得以避免。本文所設計的體系結構在發(fā)展的效率方面具備系統靈活性與安全性的優(yōu)點(diǎn)，其基本結構如圖3所示。
四、系統性能測試
以前文所設計的系統框架為依據，本環(huán)境監控系統的組成實(shí)現主要由log4j、HibernateStruts與Spring組成。本設計系統的開(kāi)發(fā)與運行是基于Windows2003 Server操作系統，其中Apatch Tomcat6.0為其應用服務(wù)器，而Eclipse平臺則是其開(kāi)發(fā)工具。本系統采用IE7作為應用平臺，前臺瀏覽器則使用Opera。
在本設計中進(jìn)行采用的系統測試工具是WCAT，即 Web Capacity Analysis Tool，作為由Microsoft提供的輕量級負載生成的工具，它不但能夠對 Web 服務(wù)器的腳本HTTP請求進(jìn)行重現，而且還能夠將性能統計數據進(jìn)行收集。其屬于多線(xiàn)程的應用程序，同時(shí)對單個(gè)源控制多個(gè)測試負載客戶(hù)端進(jìn)行支持，所以其能夠對并發(fā)用戶(hù)進(jìn)行模擬且數量可達數千。該工具的另一優(yōu)點(diǎn)在于，可將舊機器作為測試客戶(hù)端進(jìn)行利用，在其中各個(gè)測試的客戶(hù)端又能夠產(chǎn)生多個(gè)虛擬客戶(hù)端。
在實(shí)際測試中，我們可以對HTTP 1.0或是HTTP1.1請求進(jìn)行選擇使用，以及使用 SSL與否。若測試方案有相關(guān)的需求，還能夠使用NTLM身份驗證或是腳本執行的基本實(shí)現對站點(diǎn)受限部分的訪(fǎng)問(wèn)。
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