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當(dāng)今世界，以多媒體和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的信息技術(shù)迅猛發(fā)展，知識經(jīng)濟初露端倪?；ヂ?lián)網(wǎng)正在引發(fā)人類歷史上的又一場革命，這場革命速度之快、影響之大、范圍之廣是全世界人民有目共睹的。互聯(lián)網(wǎng)以其無限的容量、廣闊的覆蓋面、交互和定制化特色迅速滲透到人類工作、生活、娛樂和學(xué)習(xí)的方方面面，當(dāng)然，這場革命也迅速波及到教育領(lǐng)域，在波瀾壯闊的教育信息化浪潮中，各國都在大力實施現(xiàn)代遠程教育工程。

一、現(xiàn)代遠程教育管理中傳統(tǒng)B/S/D架構(gòu)的缺陷

現(xiàn)代遠程教育工程就是基于社會化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，構(gòu)建多媒體的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境，使人們在家，在辦公室，甚至在旅途中，都可以及時地進行學(xué)習(xí)，獲得各種信息。開展網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代遠程教育涵蓋信息資源(媒體)、網(wǎng)絡(luò)傳輸(載體)、多媒體終端(顯示)和網(wǎng)絡(luò)教育管理四大部分。大多數(shù)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教育管理系統(tǒng)一般均采用Browser/WebServer/DataServer的B/S/D三層Web架構(gòu)。

B/S/D三層Web架構(gòu)，在該架構(gòu)中，Web服務(wù)器處于三層的核心地位，要完成雙重任務(wù)。第一重任務(wù)是提供表達服務(wù)，具體講就是存儲HTML靜態(tài)頁面，當(dāng)客戶瀏覽器請求HTML頁面時，Web服務(wù)器調(diào)用相應(yīng)的HTML頁面返回且在瀏覽器中執(zhí)行顯示給用戶。Web服務(wù)器的第二重任務(wù)是提供業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)服務(wù)，與后臺數(shù)據(jù)庫動態(tài)地進行數(shù)據(jù)交互。具體講就是在Web服務(wù)器端運行業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)通道腳本，根據(jù)客戶端提出的請求調(diào)用相應(yīng)的腳本文件來執(zhí)行，動態(tài)地提取后臺數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并以HTML格式將數(shù)據(jù)返回到瀏覽器端呈現(xiàn)給用戶。

在遠程教育管理系統(tǒng)中，B/S/D架構(gòu)中的WEB服務(wù)器既要負責(zé)執(zhí)行服務(wù)器端腳本來完成日趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)教育管理邏輯，又要為瀏覽器請求內(nèi)容的需求服務(wù)，負載不斷加重，已經(jīng)逐漸成為阻礙網(wǎng)絡(luò)教育管理系統(tǒng)高效運行的瓶頸。同時，傳統(tǒng)的B/S/D架構(gòu)在編程邏輯、軟件質(zhì)量、功能實現(xiàn)、執(zhí)行速度、系統(tǒng)安全、開發(fā)效率等諸方面也日益表現(xiàn)出明顯的局限性。這些都是B/S/D架構(gòu)不能解決的問題。

二、基于組件對象的B/(W-A)/D三層/N層分布式解決方案

基于以上問題，整個應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)正在轉(zhuǎn)向開放型架構(gòu)：Browser/(WebServer-ApplicationServer)/DataServer三層/N層架構(gòu)，簡稱B/(W-A)/D架構(gòu)。

B/(W-A)/D架構(gòu)如圖2所示：整個應(yīng)用系統(tǒng)由表示層(Presentation)、事務(wù)邏輯層(BusinessLogic)

Web瀏覽器

(Browser)

(表達服務(wù))

Web瀏覽器

(Webserver)服務(wù)器端腳本

頁面

(表達服務(wù))

(業(yè)務(wù)邏輯)

(數(shù)據(jù)服務(wù))

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

(DataServer)

和數(shù)據(jù)服務(wù)層(Data)構(gòu)成。這樣的結(jié)構(gòu)在邏輯上由客戶端運行用戶界面(UserInterface)、應(yīng)用服務(wù)器上運行商業(yè)邏輯(BusinessLogic)和數(shù)據(jù)邏輯(DataLogic)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運行數(shù)據(jù)庫引擎。

具體的結(jié)構(gòu)和功能是這樣的：

·表示層——用戶界面部分。主要是實現(xiàn)用戶與應(yīng)用服務(wù)器邏輯處理結(jié)果的通信。

·事務(wù)邏輯層——Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器部分。在B/(W-A)/D應(yīng)用環(huán)境中，事務(wù)邏輯層的工作由WEB服務(wù)器(WebServer)和應(yīng)用服務(wù)器(ApplicationServer)共同來完成，事務(wù)邏輯層是整個應(yīng)用的核心部分，而組件對象則相當(dāng)于其心臟(如圖2所示)。WEB服務(wù)器接受瀏覽器端的標(biāo)準(zhǔn)HTTP請求，并將請求交由應(yīng)用服務(wù)器，在應(yīng)用服務(wù)器上運行商業(yè)邏輯(BusinessLogic)和數(shù)據(jù)邏輯(DataLogic)，這些邏輯均封裝在若干組件中，由組件來負責(zé)處理表示層的應(yīng)用請求，完成商業(yè)和數(shù)據(jù)的邏輯計算任務(wù)及與數(shù)據(jù)庫的交互，并將處理結(jié)果返回給用戶在表示層顯示。事務(wù)邏輯處理層是將原先置于客戶端的事務(wù)邏輯分離出來，集中置于應(yīng)用服務(wù)器部分為所有用戶共享。

·數(shù)據(jù)服務(wù)層——數(shù)據(jù)服務(wù)器部分，為應(yīng)用提供數(shù)據(jù)來源。和以上的兩層體系結(jié)構(gòu)不同，數(shù)據(jù)庫不再和每個活動客戶保持一個連接，而是若干個客戶通過應(yīng)用服務(wù)器的邏輯組件共享數(shù)據(jù)庫的連接，從而減少了連接次數(shù)，提高了數(shù)據(jù)服務(wù)器的性能和安全性。

B/(W-A)/D架構(gòu)相對于B/S/D結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)勢：

首先，B/(W-A)/D架構(gòu)能將業(yè)務(wù)的處理分散到不同的服務(wù)器上。將業(yè)務(wù)分成若干功能模塊，各個部分獨立實現(xiàn)功能，同時相互協(xié)同工作，用戶界面、商業(yè)邏輯、數(shù)據(jù)邏輯、數(shù)據(jù)庫分布在網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點，這樣的處理過程在時間上各個模塊可以并行處理，提高了效率，在空間上分布在不同的節(jié)點處理，分散了各個節(jié)點的壓力，使得整個系統(tǒng)能承受更大業(yè)務(wù)量的處理。

第二，B/(W-A)/D架構(gòu)使系統(tǒng)的可擴展性好。因為應(yīng)用服務(wù)器可以是分布的多個服務(wù)器，系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)各個服務(wù)器之間的負載平衡，客戶端并不需要關(guān)心訪問的是那一個服務(wù)器，對于更大業(yè)務(wù)量的需求，系統(tǒng)可以很容易的無限制的擴展。

第三，B/(W-A)/D架構(gòu)使應(yīng)用的可重用性和可維護性好。整個系統(tǒng)都是按照組件開發(fā)的模式進行的，每個組件完成一個單一的功能，同時可以互相調(diào)用，使得相同功能的組件只需一次編碼，代碼的可重用性好。如果業(yè)務(wù)需求有改變，只需將相應(yīng)的組件模塊修改，只要接口不變對于別的組件都無影響，系統(tǒng)的維護量極小。

三、分布式解決方案在網(wǎng)絡(luò)遠程教育管理中的應(yīng)用

1、分布式現(xiàn)代遠程教育管理方案

如上所述，在現(xiàn)代遠程教育管理中，涉及到方方面面紛繁復(fù)雜的管理問題，隨著WEB學(xué)習(xí)者的數(shù)量日益增多，請求后臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量日益膨脹，這種B/S/D結(jié)構(gòu)的WEB服務(wù)器已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)教育管理系統(tǒng)正常運行的瓶頸。因此，B/(W-A)/D架構(gòu)的分布式解決方案應(yīng)用于遠程教育管理是必然的解決方案。管理的事務(wù)由中間層——應(yīng)用服務(wù)器來承擔(dān)，所有的邏輯運算和數(shù)據(jù)訪問服務(wù)通過服務(wù)器組件來完成。而在客戶端，用戶只需通過PC平臺上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器即可參與遠程教學(xué)，從而大大減輕了客戶端的負擔(dān)，實現(xiàn)了瘦客戶端?？蛻舳伺c數(shù)據(jù)庫通過應(yīng)用服務(wù)器中介來間接聯(lián)結(jié)，大大減輕了數(shù)據(jù)庫的負擔(dān)。

當(dāng)今世界，基于組件的分布式解決方案主要有兩大類，一種是由微軟推出的COM組件——ActiveX,一種是Sun的JavaBean。ActiveX可以做到操作系統(tǒng)級兼容，即在Windows平臺下運行，支持Windows平臺下的各類開發(fā)工具；JavaBean在所有支持Java的平臺上皆可運行，真正實現(xiàn)了跨平臺操作。

微軟以DCOM/ActiveX技術(shù)開發(fā)COM服務(wù)器組件的WindowsDNA解決方案已經(jīng)成為當(dāng)今一種流行的分布式解決方案。WindowsDNA具體的技術(shù)范疇是指分布式網(wǎng)間應(yīng)用結(jié)構(gòu)。WindowsDNA以“表現(xiàn)層/事務(wù)邏輯層/數(shù)據(jù)服務(wù)層”三層體系結(jié)構(gòu)為構(gòu)架，并將COM概念應(yīng)用于Internet，利用COM組件對象在中間層進行事務(wù)邏輯服務(wù)，處理各種復(fù)雜的商務(wù)邏輯計算和演算規(guī)則。在分布式WindowsDNA應(yīng)用環(huán)境中，COM組件處于核心地位如圖3所示，WindowsDNA方案在客戶端由瀏覽器來實現(xiàn)，在中間層服務(wù)器，由IIS服務(wù)器來響應(yīng)客戶端的請求，由服務(wù)器COM組件進行中間層事務(wù)邏輯的處理，由MTS作為應(yīng)用服務(wù)器在中間層對這些組件進行系統(tǒng)的管理。

這里以遠程教育管理中的學(xué)籍管理系統(tǒng)為背景，基于上述WindowsDNA三層結(jié)構(gòu)的思想，來進行應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。在該系統(tǒng)中,有關(guān)教務(wù)學(xué)籍的事務(wù)邏輯都是由定制COM組件來處理的，動態(tài)Web頁面通過ASP腳本調(diào)用這些組件。

例如在displayscore.asp頁面中接受、辨別用戶的查詢請求,做出不同的查詢處理。當(dāng)客戶的身份為教師或教務(wù)時，可以查詢所有學(xué)生的成績；當(dāng)客戶的身份為學(xué)生時，只能查詢該生本人的成績。

定制COM組件Score.dll進行查詢處理。首先設(shè)計該組件的接口,為組件設(shè)置四個屬性:：Subj(課程)、Term(課程所屬學(xué)期)、Class(查詢的班級)和Stu_No(查詢學(xué)生的學(xué)號)；定義兩個方法：RequeryScores和RequeryAllScores，分別對教師、教務(wù)部門和學(xué)生的請求做出相應(yīng)的處理,并將查詢結(jié)果集返回給用戶。實際應(yīng)用中，學(xué)生和教師的使用權(quán)限是不同的。在學(xué)生查詢成績的頁面中可重用該組件，只是調(diào)用其不同的接口而已。既以教師身份登錄時在ASP文件中可以調(diào)用Class接口，也可以調(diào)用Stu_No接口；而如果以學(xué)生身份登錄則只能調(diào)用Stu_No接口。如果僅使用ASP腳本進行業(yè)務(wù)處理，則需重新編寫與displayscore.asp類似的同樣煩瑣的代碼。

經(jīng)比較，基于B/(W-A)/D架構(gòu)的系統(tǒng)在開發(fā)速度、軟件質(zhì)量、執(zhí)行速度等諸方面都優(yōu)于不用COM組件而僅用純ASP腳本的B/S/D方案。

2、分布式現(xiàn)代遠程教育管理方案的開發(fā)環(huán)境

基于WindowsDNA方案的遠程教育管理系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境主要由兩部分組成：

第一部分是COM組件的開發(fā)環(huán)境，可以用VB、VFP、VC++、C++Builder、Delphi等任意支持COM技術(shù)的語言作為開發(fā)環(huán)境。

第二部分是ASP的開發(fā)環(huán)境，目前支持ASP的Web服務(wù)器有IIS(InternetInformationServer，WinNTServer4.0、Windows2000Server自帶)和PWS(PersonalWebServer，用于Win98環(huán)境)。環(huán)境還要求安裝VisualInterDev中的ServerComponents：FrontPageServerExtensions、ActiveServerPages和ClientComponents：VisualInterDevClient。這兩種開發(fā)環(huán)境可以安裝在同一臺機器上，這樣可以在單機上方便地編程、調(diào)試。