第九講-基于Web-Service的決策支持系統(tǒng)

第八章基于WebServices的決策支持系統(tǒng)與開發(fā)Contents8.1WebServices的技術(shù)架構(gòu)

8.2基于WebServices的服務(wù)器開發(fā)

8.3基于WebServices的客戶端開發(fā)

8.4基于WebServices的決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實例

8.5基于WebServices的決策支持系統(tǒng)的對比分析2024/3/2428.1WebServices的技術(shù)架構(gòu)8.1.1WebServices概念和技術(shù)規(guī)范8.1.2WebServices體系架構(gòu)8.1.3Microsoft.NET技術(shù)平臺2024/3/2438.1.1WebServices概念WebServices目標(biāo)：2024/3/244

在各種異構(gòu)軟件和硬件平臺的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個通用的與平臺無關(guān)、語言無關(guān)的技術(shù)層，實施彼此之間的連接和集成。

徹底解決以往由于開發(fā)語言差異、部署平臺差異、通訊協(xié)議差異和數(shù)據(jù)表示差異所帶來的高代價的系統(tǒng)集成問題。

WebServices技術(shù)可用來讓客戶端程序訪問Internet上應(yīng)用程序，也可以通過Internet連接不同企業(yè)組織的應(yīng)用程序，實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用整合。把它概括為：WebServices允許以可編程的方式來訪問Web應(yīng)用程序。2024/3/245傳統(tǒng)的Web應(yīng)用技術(shù)解決的問題是:

如何讓人來使用Web應(yīng)用所提供的服務(wù)。WebServices則要解決:

如何讓計算機系統(tǒng)來使用Web應(yīng)用所提供的服務(wù)。WebServices是實現(xiàn)企業(yè)面向服務(wù)體系架構(gòu)(ServiceOrientedArchitecture,SOA)應(yīng)用系統(tǒng)集成的一種有效技術(shù)手段。2024/3/246

8.1.2WebServices體系架構(gòu)模型WebServices技術(shù)架構(gòu)由:服務(wù)提供者（ServiceProvider）服務(wù)注冊中心（UDDIRegistry）服務(wù)請求者（ServiceRequestor）三種角色構(gòu)成，其體系結(jié)構(gòu)基于這些角色之間的交互，具體涉及到:

發(fā)布、查找和綁定操作。2024/3/2472024/3/248圖1WebServices體系架構(gòu)模型服務(wù)提供者提供可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的一個服務(wù)，定義服務(wù)描述，并發(fā)布到服務(wù)注冊中心和服務(wù)請求者。服務(wù)注冊中心是服務(wù)目錄索引中心，服務(wù)提供者在此發(fā)布服務(wù)的信息，包括服務(wù)提供者的信息和訪問服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)地址等。服務(wù)請求者從注冊中心搜索服務(wù)描述，然后使用這些描述對服務(wù)進(jìn)行綁定，實現(xiàn)調(diào)用相應(yīng)的WebServices服務(wù)。2024/3/249WebServices體系架構(gòu)中的操作發(fā)布(Publish)：在網(wǎng)絡(luò)上需要發(fā)布服務(wù)描述,使得服務(wù)請求者能得到服務(wù)的位置和接口信息。查找(Find)：服務(wù)請求者在服務(wù)注冊中心查找所要求的服務(wù)類型。服務(wù)請求者在設(shè)計階段，需要檢索服務(wù)的接口描述；在運行階段，需要檢索服務(wù)的綁定和位置描述來進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用。綁定(Bind)：調(diào)用服務(wù)功能過程中，服務(wù)請求者使用服務(wù)描述中的綁定細(xì)節(jié)來定位、連接和調(diào)用服務(wù)，并進(jìn)行與服務(wù)的交互。2024/3/2410WebServices技術(shù)分為四個領(lǐng)域（1）描述網(wǎng)絡(luò)上的信息：描述數(shù)據(jù)的現(xiàn)代通用語言，XML（eXtensibleMarkupLanguage）可以描述和交換各種不同種類的信息。（2）定義“WebService能力”：利用WebServices描述語言WSDL(WebServicesDescriptionLanguage)來定義接口，在接口里描述每一個提供服務(wù)的操作，包括“操作的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)”，均由XML描述。2024/3/2411WebServices技術(shù)分為四個領(lǐng)域（3）訪問WebServices：使用SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）協(xié)議來調(diào)用WebServices，即標(biāo)識出“將調(diào)用哪一個操作”，“用XML定義的數(shù)據(jù)”

（4）找出WebServices：使用UDDI(UniversalDescription、DiscoveryandIntegration），WebServices提供者可用標(biāo)準(zhǔn)方式對提供的服務(wù)廣而告之，使客戶端開發(fā)人員能夠找到他們所需要的服務(wù)。2024/3/2412WebServices實質(zhì)基于XML、WSDL、SOAP、UDDI之上的WebServices實質(zhì)上是:

以XML描述數(shù)據(jù)、以WSDL定義接口、以UDDI找出可用接口、以SOAP調(diào)用Service。它可用于所有平臺、所有語言和所有對象模型。2024/3/2413

以上每一種技術(shù)都是由成群的廠商和用戶彼此協(xié)作而開發(fā)出來的。其中:

XML由W3C（WorldWideWebConsortium）協(xié)會資助下開發(fā)的。

WSDL主要由Microsoft和IBM開發(fā)出來的。

SOAP出自于Microsoft、IBM等組成的團(tuán)隊開發(fā)的。

UDDI原先是由Microsoft、IBM、Ariba開發(fā),后來又由更多的組織加入，共同努力完成的。2024/3/24148.1.3Microsoft.NET技術(shù)平臺Microsoft將它的包括操作系統(tǒng)（Windows）、辦公軟件（Office）和開發(fā)平臺（VisualStudio）等在內(nèi)的整個產(chǎn)品線全面轉(zhuǎn)向WebServices架構(gòu)，并命名為.NET。另外，IBM、Sun、BEA、Oracle和HP等也無一例外地加入到WebServices領(lǐng)域的激烈競爭之中。2024/3/2415Microsoft.NET是Microsoft所提供的目前最完善的WebServices技術(shù)架構(gòu)，支持全部的WebServices技術(shù)規(guī)范，MicrosoftVisualStudio.NET是目前最優(yōu)秀的WebServices集成開發(fā)環(huán)境。IBMWebServices是IBM所提供的WebServices技術(shù)架構(gòu)，其功能和特性與Microsoft.NET類似，但開發(fā)環(huán)境不如Microsoft的完善和方便好用。SunONE是SUN公司所提供的WebServices技術(shù)平臺。簡單地說，其整體架構(gòu)就是J2EE加上對WebServices系列技術(shù)的支持。2024/3/24161.Microsoft.NET

.NET是微軟推出的一套龐大的架構(gòu)，它最重要的新技術(shù)是直接支持WebServices.

它還包括:通用語言運行層CLR、.NET語言、ADO.NET、ASP.NET、.NETFramework類庫等。(1)通用語言運行層CLR（CommonLanguageRuntime）包括整型、實型、字符型等多種類型的數(shù)據(jù)。(2).NET語言主要有C#和VisualBasic.Net,它們都是CLR-based語言。2024/3/2417（3）.NETFramework類庫是構(gòu)建應(yīng)用程序的基本要素。包括：

Math：求平方根sqrt、正弦（sin）、余弦(cos)、對數(shù)(logarithm)等。Environment:用以訪問“當(dāng)前運行的應(yīng)用程序”的環(huán)境信息。（4）ADO.NET既能用來訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)，也能用來訪問XML定義的數(shù)據(jù)。2024/3/24182.C#語言C/C++語言提供了強大功能，但開發(fā)效率較差，在效率上沒有VisualBasic和Java這些低控制能力的語言高.Microsoft在開發(fā).NET平臺的同時，還開發(fā)全新的C#語言（CSharp）,是Microsoft極力推薦的.NET平臺下的開發(fā)語言。C#語言吸取了C/C++、VisualBasic和Java等多種語言的優(yōu)點，同時也擁有C++的強大功能。2024/3/24193.通用數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)ADO.NET

應(yīng)用程序通過中間層的ADO/OLEDB組件訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；

ADO.NET是Microsoft通用數(shù)據(jù)訪問戰(zhàn)略的最新成果，成為.NET框架中主要的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)所有公共語言運行時都將使用ADO.NET作為它們與數(shù)據(jù)提供者通信的主要方式。

2024/3/24202024/3/2421圖2應(yīng)用程序通過ADO/OLEDB訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)8.2基于WebServices的服務(wù)器開發(fā)8.2.1基于WebServices的模型服務(wù)器開發(fā)8.2.2基于WebServices的知識服務(wù)器開發(fā)8.2.3基于WebServices的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器開發(fā)2024/3/2422基于CORBA/DCOM的模型服務(wù)器

CORBA/DCOM的客戶與服務(wù)器之間是緊耦合的關(guān)系，異構(gòu)平臺下的客戶難以實現(xiàn)對服務(wù)器模型的調(diào)用。對于組件技術(shù)還存在無法穿透防火墻的問題，比如客戶程序與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換（推數(shù)據(jù)），可能由于防火墻的問題導(dǎo)致操作失敗。2024/3/24232024/3/2424圖3基于CORBA/DCOM/EJB的模型服務(wù)器8.2.1基于WebServices的模型服務(wù)器

使用Microsoft.NET開發(fā)的WebServices模型服務(wù)需要：微軟互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)IIS（MicrosoftInternetInformationServer，）的支持。IIS發(fā)現(xiàn)客戶請求，就把請求消息轉(zhuǎn)交給控制管理器，它啟動客戶宿主進(jìn)程（aspnet_wp.exe），加載模型程序DLL文件，產(chǎn)生模型對象實例并執(zhí)行相應(yīng)方法。最后，IIS由控制管理器把結(jié)果返回給客戶。2024/3/24252024/3/2426圖4WebServices模型服務(wù)運行過程WebServices模型服務(wù)的部署客戶開發(fā)的模型服務(wù)只需要使用簡單的XCOPY操作，把該模型服務(wù)的幾個文件復(fù)制到IISWeb服務(wù)器的目錄下，就完成了該模型服務(wù)的部署工作。2024/3/2427模型服務(wù)的三個文件（1）服務(wù)配置文件Web.config，用來控制WebServices模型服務(wù)的運行；（2）服務(wù)描述WSDL文件，文件名為：服務(wù)名.asmx；（3）服務(wù)二進(jìn)制程序?qū)嶓w，為一個.NET平臺下生成的動態(tài)鏈接庫文件（DLL），這些DLL文件都在項目的bin文件夾下。2024/3/2428在MicrosoftVisualC#2005環(huán)境下，我們通過項目向?qū)izard建立一個ASP.NETWeb服務(wù)—多元線性回歸模型服務(wù)項目該項目被自動建立在本機的IISWeb服務(wù)器目錄下，這樣在項目開發(fā)期間可以非常方便的進(jìn)行動態(tài)運行調(diào)試和跟蹤。2024/3/24292024/3/2430圖5建立一個WebServices模型服務(wù)項目開發(fā)者只要專注開發(fā)和實現(xiàn)這個模型的接口及其算法。對于這個多元線性回歸模型，我們只要建立標(biāo)注為[WebMethod]公有方法（即對外服務(wù)的方法），編寫方法程序即可。我們設(shè)計和實現(xiàn)了求解多元線性回歸模型的高精度QR分解算法和普通的最小二乘法2個不同算法。同時，我們也開發(fā)了多目標(biāo)規(guī)劃模型服務(wù)2024/3/24計算機DSS課程講稿312024/3/24計算機DSS課程講稿32為了保護(hù)過去成熟的軟件模塊和已有的投資，WebServices技術(shù)平臺基本都具備將傳統(tǒng)模塊包裝和轉(zhuǎn)換為WebServices模型服務(wù)的能力。模型服務(wù)開發(fā)完成后，要讓模型的使用者得到模型的信息，如通過瀏覽器或者專用工具把模型服務(wù)發(fā)布到全球互聯(lián)網(wǎng)UDDI注冊中心；2024/3/24計算機DSS課程講稿33Microsoft提供了對UDDI高級編程的軟件開發(fā)工具包SDK，用來直接訪問UDDI注冊中心，實現(xiàn)對UDDI注冊中心的WebServices發(fā)布、查詢和修改等操作。發(fā)布后，開發(fā)者能通過UDDI得到模型服務(wù)的WSDL文件，然后在客戶程序自動生成一個模型服務(wù)的本地代理對象類的源代碼，并通過這個代理對象實現(xiàn)與遠(yuǎn)程模型服務(wù)對象交互。2024/3/24計算機DSS課程講稿34UDDI注冊中心本質(zhì)上也是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。WebServices模型服務(wù)主要依靠UDDI注冊中心來實現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)范圍上的發(fā)布、查找/查詢、發(fā)現(xiàn)和集成。

WebServices技術(shù)架構(gòu)的UDDI注冊中心的模型服務(wù)目錄與具體的各服務(wù)實體分離。2024/3/24計算機DSS課程講稿35

注冊中心與一個電話號碼簿非常類似。UDDI注冊中心中的每一WebService都由三個部分來描述：第一頁為白頁，描述了提供WebService的公司的所有信息，包括產(chǎn)品，聯(lián)系信息等。第二頁為黃頁，通過分類劃分和定位類似的Web服務(wù)。第三頁為綠頁，它是由每個具體WedService提供的網(wǎng)址。

2024/3/24計算機DSS課程講稿36

8.2.3基于WebServices的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器使用WebServices技術(shù)處理數(shù)據(jù)訪問操作，克服了由于服務(wù)器與客戶之間平臺差異、數(shù)據(jù)表示差異和開發(fā)語言差異等差異所帶來的一系列問題。決策支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)被細(xì)分為兩類：私有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和公有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2024/3/24計算機DSS課程講稿37私有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：涉及到用戶、權(quán)限、安全、審計、日志和計費等數(shù)據(jù)，均可以放在這些私有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。私有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不直接對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)，模型服務(wù)的輸入/輸出數(shù)據(jù)是通過接口與客戶進(jìn)行交互方式進(jìn)行。用戶直接使用諸如ADO/ADO.NET、ODBC、JDBC等通用數(shù)據(jù)訪問技術(shù)來讀寫數(shù)據(jù)庫，提高模型服務(wù)的運行效率。2024/3/24計算機DSS課程講稿38公有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：在互聯(lián)網(wǎng)上對公有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)訪問，使用WebServices模型服務(wù)來描述和實現(xiàn)?？蛻舨⒉恢苯釉L問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而是通過WebServices數(shù)據(jù)存取模型來訪問，即使用取數(shù)據(jù)模型、存數(shù)據(jù)模型和其它數(shù)據(jù)操作模型，實現(xiàn)客戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的松散耦合關(guān)系。客戶不必知道數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所處的位置和使用什么數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。2024/3/24計算機DSS課程講稿39另一種使用數(shù)據(jù)庫的方法DSS客戶端負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)交互，模型服務(wù)不直接與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)聯(lián)系，客戶把模型運行的數(shù)據(jù)使用DataSet對象的形式傳遞給Web服務(wù)模型。經(jīng)過模型處理后回傳給客戶程序，然后由客戶程序顯示結(jié)果，并重新連接數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)保存結(jié)果。我們基于WebServices的DSS開發(fā)實例就是采用這個方法實現(xiàn)客戶與模型服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的。2024/3/24計算機DSS課程講稿408.3基于WebServices的客戶端開發(fā)8.3.1客戶端對WebServices模型服務(wù)查詢8.3.2客戶端對WebServices模型服務(wù)的集成2024/3/24計算機DSS課程講稿41

決策支持系統(tǒng)客戶程序主要為用戶提供良好的用戶界面（UserInterface，UI），其主要功能是：

實現(xiàn)DSS主控程序的工作流程，即實現(xiàn)模型服務(wù)器中的多模型組合與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)存取，形成決策方案。2024/3/24計算機DSS課程講稿428.3.1客戶端對WebServices模型服務(wù)查詢WebServices的發(fā)布分為基于UDDI的動態(tài)發(fā)布和基于Web的靜態(tài)發(fā)布。對于靜態(tài)發(fā)布的WebService模型服務(wù)，用戶能獲取模型服務(wù)的服務(wù)描述文檔，通過這個文檔生成模型服務(wù)的本地代理類源代碼，并通過這個類的實例實現(xiàn)對遠(yuǎn)程模型服務(wù)的集成和遠(yuǎn)程調(diào)用。2024/3/24計算機DSS課程講稿43在UDDI注冊中心查詢模型服務(wù)

我們選擇操作入口站點：/inquire

查詢到與Microsoft有關(guān)的商業(yè)實體。在商業(yè)實體中的服務(wù)實體（MechineActivation）的綁定信息中，可以看到該服務(wù)實體的訪問入口地址和綁定鍵BindingKey。2024/3/24計算機DSS課程講稿448.3.2客戶端對模型服務(wù)的集成在得到WebServices模型服務(wù)的入口地址或者BindingKey以后，DSS客戶集成WebServices模型服務(wù)通常需要以下四步：（1）創(chuàng)建WebServices模型服務(wù)代理類源代碼；（2）在DSS客戶端中引用WebServices模型服務(wù)代理類；（3）在DSS客戶端代碼中創(chuàng)建WebServices模型服務(wù)代理類對象實例；（4）調(diào)用模型服務(wù)代理類對象實例方法，底層通過SOAP協(xié)議與WebServices模型服務(wù)通信。2024/3/24計算機DSS課程講稿452024/3/24計算機DSS課程講稿46圖7客戶與模型服務(wù)集成的邏輯關(guān)系8.4基于WS的決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實例橡膠配方問題的決策支持系統(tǒng)：通過對橡膠三種原料，各以不同的數(shù)量進(jìn)行配方后做成產(chǎn)品，然后對產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試９種性能的數(shù)據(jù)。若要設(shè)計新產(chǎn)品，對９種性能有一定的指標(biāo)要求，三種原料如何配方呢？一般的做法只能是評經(jīng)驗配方，制成產(chǎn)品后進(jìn)行測試，不合格時，再配方，再測試……。這樣得反復(fù)地、大量地試驗，湊出符合要求的產(chǎn)品。這是一個非結(jié)構(gòu)化決策問題。2024/3/24計算機DSS課程講稿472024/3/24計算機DSS課程講稿48橡膠配方?jīng)Q策問題方案示意圖2024/3/24計算機DSS課程講稿49產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫在客戶端調(diào)用WebServices線性回歸模型服務(wù)后，可以得到每個性能與這３種原料值之間多元回歸方程式(性能和原料間的關(guān)系)為：2024/3/24計算機DSS課程講稿50對性能的指標(biāo)值是：在多目標(biāo)規(guī)劃模型中的約束方程為：三個目標(biāo)（即三個原料）對應(yīng)于三個變量（也即三個原料）的系數(shù)矩陣為單位矩陣。三個目標(biāo)也給出約束值，其優(yōu)先級別是由人給定。2024/3/24計算機DSS課程講稿51多目標(biāo)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫

2024/3/24計算機DSS課程講稿52

我們設(shè)計橡膠配方?jīng)Q策支持系統(tǒng)客戶端程序界面： 只要在平臺提供的控件工具箱里選擇顯示數(shù)據(jù)的控件、命令按鈕控件和顯示文本信息的控件，并把這些控件拖到窗體上，調(diào)整控件大小、位置和外觀等控件的屬性，就完成了設(shè)計。2024/3/24計算機DSS課程講稿532024/3/24計算機DSS課程講稿542024/3/24計算機DSS課程講稿55

客戶端程序經(jīng)過兩個模型的組合運行后，如上圖得到的新產(chǎn)品原料配方數(shù)據(jù)。這個結(jié)果很接近實際要求，按這個配方數(shù)據(jù)做成產(chǎn)品，經(jīng)過測試性能后，加入到產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中去。若新產(chǎn)品還有不足，就重新進(jìn)行兩個模型的組合方案的計算。經(jīng)過幾次該方案的反復(fù)計算，將會很快逼近符合要求的解，得到滿足性能要求的橡膠配方數(shù)據(jù)。2024/3/24計算機DSS課程講稿56基于WebServices的DSS實例開發(fā)和運行（1）DSS模型程序開發(fā)環(huán)境，需要.NET框架和VisualStudio.NET開發(fā)平臺支持。模型程序源代碼經(jīng)過編譯和連接后，生成模型程序的3個文件：配置文件Web.ConfigWSDL文件（模型名.asmx）模型實體文件（模型名.dll）

這3個文件通過XCOPY操作到IISWeb服務(wù)器，就完成了模型程序的部署，成為一個WebServices模型服務(wù)。2024/3/24計算機DSS課程講稿572024/3/24計算機DSS課程講稿58（2）DSS模型服務(wù)運行環(huán)境，需要IISWeb服務(wù)器和.NET框架支持。在互聯(lián)網(wǎng)上可以有多個不同人員開發(fā)的多種WebServices模型服務(wù)?？梢园l(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上的全球UDDI注冊中心上，供用戶查詢。用戶使用WSDL工具通過請求模型服務(wù)的WSDL的文檔（模型名.asmx）獲取模型服務(wù)的綁定細(xì)節(jié)，遠(yuǎn)程調(diào)用模型服務(wù)程序。2024/3/24計算機DSS課程講稿592024/3/24計算機DSS課程講稿60（3）DSS客戶程序開發(fā)環(huán)境，需要.NET框架和VisualStudio.NET開發(fā)平臺支持。用戶通過UDDI注冊中心動態(tài)查詢或直接通過網(wǎng)頁等方式靜態(tài)發(fā)現(xiàn)獲取WebServices模型服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)地址URL。在VisualStudio.NET開發(fā)平臺上使用Web引用的方法，實現(xiàn)WebServices模型服務(wù)與客戶程序的集成。客戶程序經(jīng)過編譯和連接后，生成在.NET框架下可執(zhí)行的客戶應(yīng)用程序2024/3/24計算機DSS課程講稿612024/3/24計算機DSS課程講稿62生成客