J2EE架構環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計

　　下面是小編整理的從環(huán)境監(jiān)控實際出發(fā)設計采用了基于J2EE開發(fā)平臺、B/S模式的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。并進行了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構設計、三層結構的系統(tǒng)設計以及系統(tǒng)功能設計的文章。

　　一、系統(tǒng)主要模塊

　　本系統(tǒng)的功能為能對周圍環(huán)境的溫度、亮度、濕度、二氧化碳濃度等指標進行檢測，并實時顯示。在某一項指標超過所設定的閾值時可以自動進行控制。本系統(tǒng)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(tǒng)框圖如圖1所示。

　　本系統(tǒng)的主控制器模塊采用51單片機控制系統(tǒng)，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。鍵盤模塊采用4*4矩陣鍵盤，鍵值讀取方法采用掃描法。執(zhí)行模塊，當溫度高于設定溫度時，主控器控制報警模塊工作;當二氧化碳濃度高于設定值時，主控制器自動啟動風扇電機。

　　二、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵性技術

　　本文設計的基于J2EE架構的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結合了EJB技術、SQL數(shù)據(jù)技術以及Web logic應用服務器，并采用B/S體系結構，如圖1所示。系統(tǒng)根據(jù)應用功能的邏輯分為客戶層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)層。

　　Java語言是J2EE的基礎，整個體系架構都是通過Java語言來描述的，而且所有的J2EE應用服務器都是通過Java語言來實現(xiàn)的。所以在J2EE的產(chǎn)品中Java無所不在。

　　技術框架Struts的實現(xiàn)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，即無狀態(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，從而實現(xiàn)在不同層間形成松散耦合效果，以使系統(tǒng)的可維護性、復用性與靈活性得以提高。

　　對于環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)則需要從外部獲取。在數(shù)據(jù)獲取的主要途徑上，主要表現(xiàn)為讀取現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中相關的信息，基于此，系統(tǒng)間數(shù)據(jù)庫的接口實現(xiàn)就成了關鍵問題之一。本系統(tǒng)采用JDBC接口技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫接口。

　　三、系統(tǒng)結構模式

　　(一)C/S體系架構

　　基于客戶端-服務器網(wǎng)絡的進行構建的模式就是C/S體系架構的主要思想，客戶機負責應用操作數(shù)據(jù)，而后將數(shù)據(jù)以某種表達方式在系統(tǒng)用戶面前呈現(xiàn);而服務器則主要負責檢索與存儲數(shù)據(jù)。它們之間存在著一定的聯(lián)系，即用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問需要通過客戶端實現(xiàn)，而系統(tǒng)將用戶訪問數(shù)據(jù)庫的請求向服務器提交，最終在分布式的DBMS上，完成整個數(shù)據(jù)庫的訪問動作。

　　(二)B/S體系架構

　　作為在C/S結構模式上發(fā)展起來新型網(wǎng)絡結構模式，B/S體系結構共分三層，它們分別是：數(shù)據(jù)層、功能層與表示層。其中位于客戶端處的是表示層，其以包含顯示邏輯的方式在用戶網(wǎng)站進行呈現(xiàn)。

　　表示層的主要作用就是顯示瀏覽器的網(wǎng)頁，在訪問請求被發(fā)自網(wǎng)絡服務器后，經(jīng)服務器對用戶身份、協(xié)議客戶需要信息進行驗證后，客戶端便接收服務器的網(wǎng)頁信息，進而顯示給用戶一個友好的界面。

　　邏輯層則在數(shù)據(jù)庫服務器，它能夠邏輯處理數(shù)據(jù)層包含的數(shù)據(jù)。這個功能層主要的作用是接收用戶請求自客戶端，而后借助數(shù)據(jù)庫連接與推廣應用，再由如數(shù)據(jù)庫服務器查詢等操作提出相應的處理，當來自數(shù)據(jù)庫的處理結果發(fā)出后，便由網(wǎng)頁服務器接收后向客戶端進行結果傳輸。

　　同樣位于數(shù)據(jù)庫服務器的還有數(shù)據(jù)層，包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的邏輯。數(shù)據(jù)層的主要作用是將源自服務器數(shù)據(jù)操作要求進行接收，同時使數(shù)據(jù)庫的更新、修改、查詢得以實現(xiàn)，最終向網(wǎng)絡服務器進行結果提交。

　　在B/S體系架構中，客戶端瀏覽器在使用時，在網(wǎng)絡中的用戶能夠在同一時間分發(fā)在多臺服務器的要求。在這樣的體系架構中，使客戶端的軟件配置得到大幅度簡化，這是由于數(shù)據(jù)庫訪問服務器與執(zhí)行應用程序均完成于客戶端，而進行客戶端軟件的安裝、配置則相對簡單，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)點有：

　　1.能夠實現(xiàn)動態(tài)HTML頁面的生成，達三層的客戶端訪問，其訪問數(shù)據(jù)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開發(fā)中的主流技術。

　　2.由于B / S信息處理模型與數(shù)據(jù)庫應用的方式特點，該模型同樣能夠方便地利用其他系統(tǒng)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，保證了客戶端軟件界面的一致性與統(tǒng)一性，增強了系統(tǒng)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，有了這個特點，它就能實現(xiàn)在不同硬件平臺的跨平臺的部分地區(qū)間的通信。

　　(三)體系架構設計

　　構建于瀏覽器/服務器之上的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)所體現(xiàn)出的最大特點就是其在服務器上完成了所有軟件的安裝，因此技術員只要通過瀏覽器便能實現(xiàn)軟件的操作。而如果使用網(wǎng)絡規(guī)模有擴展的需求時，只需將客戶端服務器硬件相應增加就能夠完成，也就是說系統(tǒng)的硬件配置與數(shù)據(jù)容量都具備可擴展性能。近年來，環(huán)境監(jiān)控理論得到了逐步完善與發(fā)展，目前如果有系統(tǒng)具有2次開發(fā)或升級的要求時，其實現(xiàn)只需將網(wǎng)絡服務器的應用程序進行升級，同時將必要的數(shù)據(jù)連接進行修改即可，這樣就使各客戶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(tǒng)靈活性與安全性的優(yōu)點，其基本結構如圖3所示。

　　四、系統(tǒng)性能測試

　　以前文所設計的系統(tǒng)框架為依據(jù)，本環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成實現(xiàn)主要由log4j、HibernateStruts與Spring組成。本設計系統(tǒng)的開發(fā)與運行是基于Windows2003 Server操作系統(tǒng)，其中Apatch Tomcat6.0為其應用服務器，而Eclipse平臺則是其開發(fā)工具。本系統(tǒng)采用IE7作為應用平臺，前臺瀏覽器則使用Opera。

　　在本設計中進行采用的系統(tǒng)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 服務器的腳本HTTP請求進行重現(xiàn)，而且還能夠將性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行收集。其屬于多線程的應用程序，同時對單個源控制多個測試負載客戶端進行支持，所以其能夠對并發(fā)用戶進行模擬且數(shù)量可達數(shù)千。該工具的另一優(yōu)點在于，可將舊機器作為測試客戶端進行利用，在其中各個測試的客戶端又能夠產(chǎn)生多個虛擬客戶端。

　　在實際測試中，我們可以對HTTP 1.0或是HTTP1.1請求進行選擇使用，以及使用 SSL與否。若測試方案有相關的需求，還能夠使用NTLM身份驗證或是腳本執(zhí)行的基本實現(xiàn)對站點受限部分的訪問。

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