J2EE架构环境监控系统设计

时间：2024-09-04 10:51:00 系统架构师我要投稿

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J2EE架构环境监控系统设计

　　下面是小编整理的从环境监控实际出发设计采用了基于J2EE开发平台、B/S模式的环境监控系统设计方案。并进行了系统的数据结构设计、三层结构的系统设计以及系统功能设计的文章。

　　一、系统主要模块

　　本系统的功能为能对周围环境的温度、亮度、湿度、二氧化碳浓度等指标进行检测，并实时显示。在某一项指标超过所设定的阈值时可以自动进行控制。本系统是由主控模块、检测模块、显示模块、控制模块及电源模块组成的，系统框图如图1所示。

　　本系统的主控制器模块采用51单片机控制系统，其软件编程灵活、且功耗低、体积小成本低。电源模块采用变压器降压，显示模块则采用最为普及的LCD。键盘模块采用4*4矩阵键盘，键值读取方法采用扫描法。执行模块，当温度高于设定温度时，主控器控制报警模块工作;当二氧化碳浓度高于设定值时，主控制器自动启动风扇电机。

　　二、环境监控系统的关键性技术

　　本文设计的基于J2EE架构的环境监控系统结合了EJB技术、SQL数据技术以及Web logic应用服务器，并采用B/S体系结构，如图1所示。系统根据应用功能的逻辑分为客户层、业务逻辑层和数据层。

　　Java语言是J2EE的基础，整个体系架构都是通过Java语言来描述的，而且所有的J2EE应用服务器都是通过Java语言来实现的。所以在J2EE的产品中Java无所不在。

　　技术框架Struts的实现是基于Model2之上的，而Model2则是Web应用变体，属于经典的MVC(Model，View，Control)模型，引发这样改变的主因是HTTP协议的特点，即无状态性。与MVC相同，Model 2的目的是借助控制器的功能将视图与模型分离，从而实现在不同层间形成松散耦合效果，以使系统的可维护性、复用性与灵活性得以提高。

　　对于环境监控系统而言，其数据则需要从外部获取。在数据获取的主要途径上，主要表现为读取现有环境监控数据库中相关的信息，基于此，系统间数据库的接口实现就成了关键问题之一。本系统采用JDBC接口技术实现数据库接口。

　　三、系统结构模式

　　(一)C/S体系架构

　　基于客户端-服务器网络的进行构建的模式就是C/S体系架构的主要思想，客户机负责应用操作数据，而后将数据以某种表达方式在系统用户面前呈现;而服务器则主要负责检索与存储数据。它们之间存在着一定的联系，即用户对数据库的访问需要通过客户端实现，而系统将用户访问数据库的请求向服务器提交，最终在分布式的DBMS上，完成整个数据库的访问动作。

　　(二)B/S体系架构

　　作为在C/S结构模式上发展起来新型网络结构模式，B/S体系结构共分三层，它们分别是：数据层、功能层与表示层。其中位于客户端处的是表示层，其以包含显示逻辑的方式在用户网站进行呈现。

　　表示层的主要作用就是显示浏览器的网页，在访问请求被发自网络服务器后，经服务器对用户身份、协议客户需要信息进行验证后，客户端便接收服务器的网页信息，进而显示给用户一个友好的界面。

　　逻辑层则在数据库服务器，它能够逻辑处理数据层包含的数据。这个功能层主要的作用是接收用户请求自客户端，而后借助数据库连接与推广应用，再由如数据库服务器查询等操作提出相应的处理，当来自数据库的处理结果发出后，便由网页服务器接收后向客户端进行结果传输。

　　同样位于数据库服务器的还有数据层，包括系统数据处理的逻辑。数据层的主要作用是将源自服务器数据操作要求进行接收，同时使数据库的更新、修改、查询得以实现，最终向网络服务器进行结果提交。

　　在B/S体系架构中，客户端浏览器在使用时，在网络中的用户能够在同一时间分发在多台服务器的要求。在这样的体系架构中，使客户端的软件配置得到大幅度简化，这是由于数据库访问服务器与执行应用程序均完成于客户端，而进行客户端软件的安装、配置则相对简单，这样就使安装、配置、升级的工作量大大减少。相比于C / S架构模式，B / S架构模式包括的优点有：

　　1.能够实现动态HTML页面的生成，达三层的客户端访问，其访问数据库、逻辑处理等功能与良好的安全性能，都让B / S架构模式逐步成为Web开发中的主流技术。

　　2.由于B / S信息处理模型与数据库应用的方式特点，该模型同样能够方便地利用其他系统的信息及其处理资源。

　　3.它所使用的同样是标准HTTP通信协议，保证了客户端软件界面的一致性与统一性，增强了系统兼容性，另外对跨平台运行的支持是B / S体系构架及其应用中最具优势的一点，有了这个特点，它就能实现在不同硬件平台的跨平台的部分地区间的通信。

　　(三)体系架构设计

　　构建于浏览器/服务器之上的环境监控系统所体现出的最大特点就是其在服务器上完成了所有软件的安装，因此技术员只要通过浏览器便能实现软件的操作。而如果使用网络规模有扩展的需求时，只需将客户端服务器硬件相应增加就能够完成，也就是说系统的硬件配置与数据容量都具备可扩展性能。近年来，环境监控理论得到了逐步完善与发展，目前如果有系统具有2次开发或升级的要求时，其实现只需将网络服务器的应用程序进行升级，同时将必要的数据连接进行修改即可，这样就使各客户端重新安装或浏览器升级得以避免。本文所设计的体系结构在发展的效率方面具备系统灵活性与安全性的优点，其基本结构如图3所示。

　　四、系统性能测试

　　以前文所设计的系统框架为依据，本环境监控系统的组成实现主要由log4j、HibernateStruts与Spring组成。本设计系统的开发与运行是基于Windows2003 Server操作系统，其中Apatch Tomcat6.0为其应用服务器，而Eclipse平台则是其开发工具。本系统采用IE7作为应用平台，前台浏览器则使用Opera。

　　在本设计中进行采用的系统测试工具是WCAT，即 Web Capacity Analysis Tool，作为由Microsoft提供的轻量级负载生成的工具，它不但能够对 Web 服务器的脚本HTTP请求进行重现，而且还能够将性能统计数据进行收集。其属于多线程的应用程序，同时对单个源控制多个测试负载客户端进行支持，所以其能够对并发用户进行模拟且数量可达数千。该工具的另一优点在于，可将旧机器作为测试客户端进行利用，在其中各个测试的客户端又能够产生多个虚拟客户端。

　　在实际测试中，我们可以对HTTP 1.0或是HTTP1.1请求进行选择使用，以及使用 SSL与否。若测试方案有相关的需求，还能够使用NTLM身份验证或是脚本执行的基本实现对站点受限部分的访问。

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