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J2EE架構(gòu)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
下面是小編整理的從環(huán)境監(jiān)控實際出發(fā)設(shè)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(shè)計方案。并進行了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、三層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計以及系統(tǒng)功能設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)定值時，主控制器自動啟動風(fēng)扇電機。
二、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)
本文設(shè)計的基于J2EE架構(gòu)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合了EJB技術(shù)、SQL數(shù)據(jù)技術(shù)以及Web logic應(yīng)用服務(wù)器，并采用B/S體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用功能的邏輯分為客戶層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。
Java語言是J2EE的基礎(chǔ)，整個體系架構(gòu)都是通過Java語言來描述的，而且所有的J2EE應(yīng)用服務(wù)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(shù)框架Struts的實現(xiàn)是基于Model2之上的，而Model2則是Web應(yīng)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(fù)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(guān)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(guān)鍵問題之一。本系統(tǒng)采用JDBC接口技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫接口。
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式
(一)C/S體系架構(gòu)
基于客戶端-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的進行構(gòu)建的模式就是C/S體系架構(gòu)的主要思想，客戶機負責(zé)應(yīng)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(wù)器則主要負責(zé)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(wù)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(gòu)
作為在C/S結(jié)構(gòu)模式上發(fā)展起來新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，B/S體系結(jié)構(gòu)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(luò)服務(wù)器后，經(jīng)服務(wù)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(wù)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(wù)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(yīng)用，再由如數(shù)據(jù)庫服務(wù)器查詢等操作提出相應(yīng)的處理，當來自數(shù)據(jù)庫的處理結(jié)果發(fā)出后，便由網(wǎng)頁服務(wù)器接收后向客戶端進行結(jié)果傳輸。
同樣位于數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(wù)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(luò)服務(wù)器進行結(jié)果提交。
在B/S體系架構(gòu)中，客戶端瀏覽器在使用時，在網(wǎng)絡(luò)中的用戶能夠在同一時間分發(fā)在多臺服務(wù)器的要求。在這樣的體系架構(gòu)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(wù)器與執(zhí)行應(yīng)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(gòu)模式，B / S架構(gòu)模式包括的優(yōu)點有：
1.能夠?qū)崿F(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(gòu)模式逐步成為Web開發(fā)中的主流技術(shù)。
2.由于B / S信息處理模型與數(shù)據(jù)庫應(yīng)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(gòu)架及其應(yīng)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(gòu)設(shè)計
構(gòu)建于瀏覽器/服務(wù)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(wù)器上完成了所有軟件的安裝，因此技術(shù)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(luò)規(guī)模有擴展的需求時，只需將客戶端服務(wù)器硬件相應(yīng)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(luò)服務(wù)器的應(yīng)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(shè)計的體系結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)如圖3所示。
四、系統(tǒng)性能測試
以前文所設(shè)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(shè)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(yīng)用服務(wù)器，而Eclipse平臺則是其開發(fā)工具。本系統(tǒng)采用IE7作為應(yīng)用平臺，前臺瀏覽器則使用Opera。
在本設(shè)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?qū)?Web 服務(wù)器的腳本HTTP請求進行重現(xiàn)，而且還能夠?qū)⑿阅芙y(tǒng)計數(shù)據(jù)進行收集。其屬于多線程的應(yīng)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?qū)Σl(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(guān)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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