冀慶斌,靳 禎

(中北大學(xué) 理學(xué)院,山西 太原 030051)

我國(guó)的信息化已經(jīng)歷了數(shù)字化和局域應(yīng)用兩個(gè)主要階段.數(shù)字化帶來(lái)了信息技術(shù)的初步普及和推廣,使信息資源的概念深入人心;局域應(yīng)用引入了網(wǎng)絡(luò)的概念,開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了大量的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)[1].這兩個(gè)階段開(kāi)發(fā)的信息系統(tǒng)一般基于 C/S或 B/S模式,都有各自的優(yōu)缺點(diǎn).隨著對(duì)信息化要求的提高,人們希望將兩種模式的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合.

自微軟推出 .NET戰(zhàn)略以來(lái),智能客戶端 (Smart Client)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用[1].智能客戶端是一種新型的客戶端技術(shù),它結(jié)合了胖客戶端[2-3]和瘦客戶端[4]的優(yōu)點(diǎn),如圖1所示.

1 智能客戶端技術(shù)

智能客戶端是易于部署和管理的客戶端應(yīng)用程序,它們通過(guò)統(tǒng)籌使用本地資源和分布式數(shù)據(jù)資源的智能連接,提供適應(yīng)的、快速響應(yīng)的和豐富的交互式體驗(yàn)[5].智能客戶端相比傳統(tǒng)客戶端有許多優(yōu)點(diǎn).

1.1 智能客戶端與傳統(tǒng)客戶端的應(yīng)用程序模型

圖2 智能客戶端技術(shù)的應(yīng)用程序更新示意圖Fig.2 Updater application block architecture of smart client

傳統(tǒng)的客戶端應(yīng)用程序模型有兩種:C/S和 B/S.Client/Server(客戶機(jī) /服務(wù)器),簡(jiǎn)稱 C/S,又稱為胖客戶端 (Rich Client),是 20世紀(jì) 80年代出現(xiàn)的一種開(kāi)發(fā)模式.胖客戶端能夠提供高質(zhì)量、響應(yīng)迅速的用戶體驗(yàn),并且具有良好的開(kāi)發(fā)人員和平臺(tái)支持,但它們難以部署和維護(hù).Browser/Server(瀏覽器 /服務(wù)器 ),簡(jiǎn)稱 B/S,又稱為瘦客戶端 (Thin Client),是C/S模式發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物.瘦客戶端易于安裝和維護(hù),但它需要占用大量的服務(wù)器資源,響應(yīng)速度慢,不能離線應(yīng)用,同時(shí)開(kāi)發(fā)成本高.與 B/S或 C/S相比,智能客戶端具有明顯的優(yōu)勢(shì):本地資源充分利用和享受本地用戶體驗(yàn),具備離線連接能力,能夠智能部署、自動(dòng)更新,可以繞過(guò)防火墻并方便地與 Web Services連接,如圖2所示[4].

表1 瘦 /胖客戶端和智能客戶端的特點(diǎn)Tab.1 Characteristics of thin/rich client and smart client

1.2 智能客戶端的技術(shù)平臺(tái)

目前,智能客戶端可用技術(shù)平臺(tái)包括 Microsoft.NET[6-7],Sun J2SE WebStart[8]與 Macromedia Central[9].

1.3 國(guó)內(nèi)外最新研究現(xiàn)狀

微軟 .NET平臺(tái)下已形成 Windows智能客戶端,Office智能客戶端[10]以及移動(dòng)智能客戶端[11-12]等解決方案.在 2005年,.NET平臺(tái)的智能客戶端應(yīng)用程序的比例達(dá)到了 60%.在國(guó)內(nèi),新中大推出了自己的智能客戶端技術(shù),已有兩個(gè)基于智能客戶端技術(shù)的系列產(chǎn)品:Gsoft/G6產(chǎn)品采用了符合 J2EE標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用平臺(tái)和工具;A3產(chǎn)品采用了 Microsoft.Net平臺(tái).有從事管理軟件研究的人士認(rèn)為,智能客戶端將會(huì)成為目前 ERP產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的最佳切入點(diǎn),向“智能客戶端”的遷移將打破現(xiàn)有 ERP的格局,擺脫ERP產(chǎn)業(yè)的惡性競(jìng)爭(zhēng).

2 構(gòu)建微軟 .NET智能客戶端的關(guān)鍵技術(shù)

從 Visual Studio 2005開(kāi)始,微軟提供了一項(xiàng)名為 Click Once的智能客戶端部署技術(shù),從系統(tǒng)和語(yǔ)言級(jí)別對(duì)智能客戶端提供全面支持.由于微軟的大力推廣,.NET成為目前最重要的智能客戶端技術(shù)平臺(tái).其關(guān)鍵技術(shù)包括[6]:數(shù)據(jù)緩存與并發(fā)技術(shù),XML Web Service,偶爾連接,智能部署與更新等.

2.1 數(shù)據(jù)緩存與并發(fā)技術(shù)

在智能客戶端中,客戶端使用的應(yīng)用程序數(shù)據(jù),一是通過(guò)服務(wù)器應(yīng)用程序向客戶端提供的數(shù)據(jù),二是客戶端使用的本地緩存數(shù)據(jù)..NET Framework通過(guò) ADO.NET數(shù)據(jù)集 (Datasets)幫助客戶端在脫機(jī)狀態(tài)下使用數(shù)據(jù),并可跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行本地更改.

2.2 XML Web Service

XML Web Service是在 Internet上進(jìn)行分布式計(jì)算的基本構(gòu)造塊,通過(guò) SOAP在 Web上提供軟件服務(wù),使用 WSDL文件說(shuō)明,并由 UDDI注冊(cè).高度的互操作性使 XML Web Service能與各種各樣的應(yīng)用程序通訊.對(duì) Internet協(xié)議的依賴使得客戶端能夠在 Internet上廣泛分發(fā),因此 XML Web Service是用于將智能客戶端應(yīng)用程序連接到服務(wù)的最佳機(jī)制,是生成大多數(shù)智能客戶端應(yīng)用程序的最佳方法.

2.3 偶爾連接

偶爾連接的智能客戶端能在未連接到網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)工作,然后在后臺(tái)某個(gè)時(shí)間更新網(wǎng)絡(luò)資源.應(yīng)用程序?qū)⑿畔⒋鎯?chǔ)在消息中,當(dāng)客戶端脫機(jī)時(shí)將這些消息排列到隊(duì)列中.在重新建立連接后,排隊(duì)的消息將被發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行處理.

2.4 智能部署與更新

依靠 .NET Framework可簡(jiǎn)化部署、更新和維護(hù)過(guò)程,共有 5種方式:無(wú)接觸部署,帶有應(yīng)用程序更新存根的無(wú)接觸部署,從文件共享運(yùn)行代碼,XCopy和 Windows安裝程序軟件包.通過(guò)無(wú)接觸部署的方式可以將應(yīng)用程序發(fā)布到網(wǎng)頁(yè),用戶不需要安裝即可從網(wǎng)頁(yè)上直接啟動(dòng)應(yīng)用程序.

本文在分析了智能客戶端技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,給出了采用智能客戶端技術(shù)對(duì)胖客戶端系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)的方案.

3 基于智能客戶端技術(shù)的胖客戶端系統(tǒng)的升級(jí)

智能客戶端程序相較于以往的應(yīng)用程序更加復(fù)雜,開(kāi)發(fā)與調(diào)試的技術(shù)也更加復(fù)雜.在升級(jí)的過(guò)程中有必要從風(fēng)險(xiǎn)與成本的角度出發(fā),選擇低成本的方案.通過(guò)對(duì)技術(shù)難點(diǎn)的分析和解決,給出了一種低成本的升級(jí)方案.

3.1 低成本的升級(jí)方案

胖客戶端系統(tǒng)升級(jí)到智能客戶端,可以采用全新開(kāi)發(fā)的模式,完全發(fā)揮智能客戶端技術(shù)的優(yōu)勢(shì).但由于是全新開(kāi)發(fā),成本較高;另外,由于國(guó)內(nèi)對(duì)于智能客戶端開(kāi)發(fā)的技術(shù)積累和應(yīng)用積累較少,在進(jìn)一步加大開(kāi)發(fā)成本的情況下,還加重了風(fēng)險(xiǎn)成本.

智能客戶技術(shù)的應(yīng)用程序更新模型如圖2所示,此模型的部署通過(guò)ClickOnce完成.核心 Click Once部署結(jié)構(gòu)基于兩個(gè) XML清單文件:一個(gè)應(yīng)用程序清單和一個(gè)部署清單.應(yīng)用程序清單描述應(yīng)用程序本身,包括程序集、組成應(yīng)用程序的依賴項(xiàng)和文件、所需的權(quán)限以及提供更新的位置.部署清單描述如何部署應(yīng)用程序,包括應(yīng)用程序清單的位置以及客戶端應(yīng)運(yùn)行的應(yīng)用程序的版本.部署清單在創(chuàng)建后會(huì)被復(fù)制到部署位置,應(yīng)用程序清單和所有應(yīng)用程序文件也都被復(fù)制到在部署清單中指定的部署位置.

通過(guò)設(shè)置應(yīng)用程序清單,可以將胖客戶端系統(tǒng)以“內(nèi)容文件”的形式包裝進(jìn) .NET程序一起發(fā)布.在此方案中,核心功能依舊由原系統(tǒng)完成,新系統(tǒng)主要提供自動(dòng)更新、無(wú)接觸部署的支持,這樣就由原來(lái)胖客戶端的兩層結(jié)構(gòu)變成三層結(jié)構(gòu),如圖3所示.

此方案的優(yōu)點(diǎn)主要有:①由于新開(kāi)發(fā)的模塊較少,可以在更短的時(shí)間內(nèi)交付使用;②由于核心功能和使用方式與原有系統(tǒng)差別不大,減少了培訓(xùn)與調(diào)試的過(guò)程,并減小了用戶對(duì)新系統(tǒng)的抵觸情緒;③對(duì)計(jì)算機(jī)性能的要求并未提高,因此不需要增加新的硬件設(shè)備.從降低成本與開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的角度出發(fā),這將成為首選的升級(jí)模式.另外,通過(guò)此種模式進(jìn)行升級(jí)可不斷積累智能客戶端應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),以較低風(fēng)險(xiǎn)逐步過(guò)渡到智能客戶端應(yīng)用.

3.2 技術(shù)難點(diǎn)的解決

3.2.1 分析原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

新系統(tǒng)需要將原系統(tǒng)的所有功能包括進(jìn)來(lái),因此需要分析原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),找出所有的支持文件.同時(shí),可能需要對(duì)原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),其中最主要的工作是模塊的重新劃分,包括拆分與合并.①模塊合并的原因.新系統(tǒng)發(fā)布后,要同時(shí)維護(hù)兩套系統(tǒng),因此需要盡量減少它們之間的接口以利于維護(hù).由于原系統(tǒng)是以“內(nèi)容文件”的形式包裝進(jìn)新系統(tǒng),減少接口的主要方面就是減少包含文件的數(shù)量.②模塊拆分的原因.由于智能客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加載,所以每個(gè)模塊應(yīng)當(dāng)盡量地小,以便快速加載.

通過(guò)分析原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),得到一個(gè)支持文件列表,主要為可執(zhí)行文件(EXE文件)和 COM對(duì)象文件(DLL文件).

3.2.2 COM對(duì)象的部署

可執(zhí)行文件可以直接包含到新的系統(tǒng)中,但 COM對(duì)象卻不能直接使用.傳統(tǒng)上 COM對(duì)象需要在操作系統(tǒng)中注冊(cè)才能夠正常調(diào)用.從 Windows XP開(kāi)始,Microsoft為解決“DLL Hell”問(wèn)題引入了一種無(wú)需注冊(cè)表項(xiàng)便可部署 COM對(duì)象的機(jī)制,COM對(duì)象可按 DLL文件來(lái)部署,將其安裝到與應(yīng)用程序可執(zhí)行文件相同的目錄中即可正常調(diào)動(dòng).通過(guò)為 DLL文件建立一個(gè) .manifest文件(全局程序集配置文件),并添加到 .NET應(yīng)用程序清單中,Click Once就可以利用全局程序集配置文件與 .NET應(yīng)用程序共同部署 COM對(duì)象.“綜合信息暨績(jī)效考核系統(tǒng)”中的“JCJ.dll”文件的配置文件如下:

4 應(yīng)用效果

應(yīng)用本文中提到的智能客戶端技術(shù),作者為太原市公安局尖草坪分局開(kāi)發(fā)了“綜合信息暨績(jī)效考核系統(tǒng)”.原系統(tǒng)使用 Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)庫(kù)選用 SQL Server 2000,采用 C/S結(jié)構(gòu).新系統(tǒng)的啟動(dòng)與工作界面如圖4,圖5所示.

圖4 綜合信息暨績(jī)效考核系統(tǒng)的啟動(dòng)界面Fig.4 Activation interface of the comprehensiv einformation and performance app raisal system

圖5 綜合信息暨績(jī)效考核系統(tǒng)的工作界面Fig.5 Working interface of the comp rehensive information and performance appraisal system

新系統(tǒng)的使用效果超出了分局的預(yù)期:①系統(tǒng)直接可從分局的網(wǎng)站上啟動(dòng),不需要執(zhí)行安裝過(guò)程;②系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候自動(dòng)檢測(cè)是否需要升級(jí),不需要手動(dòng)干預(yù);③與原系統(tǒng)的操作方式完全相同,減少了培訓(xùn)與學(xué)習(xí)的過(guò)程;④分局沒(méi)有為此增加任何硬件設(shè)備.以極低的成本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的升級(jí),并減少了原系統(tǒng)的維護(hù)成本,分局對(duì)此非常滿意.

5 結(jié)論與展望

本文在分析智能客戶端技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,討論了如何低成本實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用,得出了將傳統(tǒng)的胖客戶端程序以“內(nèi)容文件”的方式包含在 .NET程序中可以最低成本實(shí)現(xiàn)智能客戶端應(yīng)用的結(jié)論,并在此基礎(chǔ)上完成了“綜合信息暨績(jī)效考核系統(tǒng)”從胖客戶端向智能客戶端的升級(jí),在多個(gè)單位推廣.

對(duì)于不同的胖客戶端系統(tǒng),由于其復(fù)雜程序不同,升級(jí)到智能客戶端的方案也不一樣.由于智能客戶端可采用無(wú)接觸部署的方式發(fā)布,因此可以方便地將所有系統(tǒng)集中發(fā)布到網(wǎng)站上.在未能開(kāi)發(fā)大型的綜合性信息系統(tǒng)之前,本文所討論的技術(shù)為信息系統(tǒng)的集成與降低系統(tǒng)的維護(hù)成本提供了一種思路.

[1]劉海波,鐘志農(nóng),陳宏盛,等.智能客戶端技術(shù)研究及應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù),2006,25(11):42-44.Liu Haibo,Zhong Zhinong,Chen Hongsheng,et al.Research and application on intelligent client technology[J].Network and Information Technology,2006,25(11):42-44.(in Chinese)

[2]Scott M.Frameworks for component-based client/server computing[J].ACM Computing Surveys,1998,30(1):3-27.

[3]Mary C,Leslie P,Ashok S.A strategic client/server implementation:new technology,lessons from history[J].The Journal of Strategic Information Systems,1997,6(2):95-128.

[4]Maciej J,Artur B,Maciej S.New approach for management services with a web browser[J].Computer Networks,1999,31(21):2227-2236.

[5]David H,Brenton W,Edward A J,et al.Smart client architecture and design guide[M].MSDN Managine,2004:60-65.

[6]保慧,吳永明.基于 .NET Framework的智能客戶端——新一代無(wú)接觸部署方式[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2005,22(5):133-135.Bao Hui,Wu Yongming.Smart client based on.NET framework—— a new way of no touch deployment[J].Computer Applications and Software,2005,22(5):133-135.(in Chinese)

[7]朱濤,張水平,李云云,等.基于智能客戶端架構(gòu)的自助服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].計(jì)算機(jī)工程,2007,33(16):205-207.Zhu Tao,Zhang Shuiping,Li Yunyun,et al.Design and implementation of self-help service system based on smart client architecture[J].Computer Engineering,2007,33(16):205-207.(in Chinese)

[8]趙欣,晏蒲柳,郭成城,等.基于 Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D生成方法的研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版),2002,48(5):631-634.Zhao Xin,Yan Puliu,Guo Chengcheng,et al.Research on the method of generating network topology map based on Web[J].Wuhan University Journal(Natural Science Edition),2002,48(5):631-634.(in Chinese)

[9]Zhen Yuhuang,James J.Assessment of a web-based learning game in an information systems course[J].Journal of Computer Information Systems,2005(4):112-134.

[10]方睿,郝玉潔.Smart Client與 Office System整合應(yīng)用研究[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(4):479-483.Fang Rui, Hao Yujie. Smart client and office system[J].Journal of Chengdu University of Information Technology,2006,21(4):479-483.(in Chinese)

[11]盧宏基,付瑞峰,談冉.基于移動(dòng)協(xié)同的智能客戶端研究 [J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版),2007,31(4):723-725.Lu Hongji,Fu Ruifeng,Tan Ran.Smart client research based on mobile CSCW model[J].Journal of Wuhan University of Technology(Transportation Science&Engineering),2007,31(4):723-725.(in Chinese)

[12]Chang Y F,Chen C S.Smart phone—— thechoiceof client platform for mobilecommerce[J].Computer Standards&Interfaces,2004,12:329-336.