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第二章 相关技术综述
2.1 管理信息系统（MIS）
2.1.1 管理信息系统概述
管理信息系统（Management Information System，MIS）是综合运用了管理科学和计算机科学等科学知识的方法，以计算机和现代通讯技术为基本信息处理手段和传输工具的、能为管理决策者提供信息服务的人机系统。它是一个能够进行信息的收集、传递、存储、处理、维护和使用的人机系统。管理信息系统的主要任务是利用TPS（事物处理系统 Transaction Processing System）和大量定量化的科学管理方法实现对生产经营和管理过程的预测、管理、调节、规划和控制。
教务管理系统的发展大致经历了两个阶段：
一是以单机和独立的业务系统为主体的教务管理信息系统发展阶段（20世纪80年代到90年代初期）。这一阶段计算机硬件的价格开始降低，为其在国内普及应用提供了条件。正是在这一时期，计算机走入了教育行业。但这时的教务管理信息系统几乎都处于功能间的相互独立状态，大量的数据是以独享方式存在的，没有实现信息的整合。
二是以局域网和数据库为基础的网络教务管理信息系统发展阶段（90年代中后期至今）。这一阶段网络迅速崛起，网络数据库逐步普遍应用。这时的教务管理系统的建设以先进的教育思想和基于Web的教务计算理念为指导，以现代信息技术为支撑，以开放式、交互式、共享式为原则，力图建设一个信息安全可靠、传输快速、分散处理、集中优化、资源共享的教务管理环境。教务管理系统的设计开始注重数据共享，即开始考虑不同部门之间的数据交换问题。这使学校整体教务管理的效率得到了很大程度的提高，重复工作也逐渐得以避免[3-4]。
就主流的教务管理信息系统产品而言，除了产品名称不同外，主要的功能模块都很相似。主要功能模块包括：系统及权限管理、公共信息管理、学籍成绩管理、教师管理、毕业管理、考试管理、教材管理、教学计划管理、选课系统、排课系统、教务办公等。
从设计结构上看，大部分教务管理系统采用了比较适于网络方式并易于升级维护的B/S结构方式，也有一部分校园管理软件还维持着C/S的结构。此外，也有一部分软件支持B/S、C/S及Lotus Domino多种结构，或在B/S内含其它结构。整体来说，教务管理系统正在经历着从C/S向B/S结构转变的重大变革。
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第二章 相关技术综述
2.1.2 C/S模式
C/S结构是一种客户端/服务器方式，基本工作方式是客户程序向数据库服务器发送SQL请求，服务器返回数据和结果。这种结构在近些年不但得到了广泛应用，而且相当成功，现在仍然有着大量的管理系统采用C/S结构如酒店管理系统，医药管理系统等，而且部分应用采用C/S方式完全满足使用需要。
C/S结构如图2.1所示：
图形用户界面业务逻辑接口业务逻辑实现客户端数据访问接口服务器DBMS
图2.1 C/S结构
在基于网络的数据处理中，C/S二层计算模式具有里程碑意义。这种模式在20世纪80年代后期开始引入业界。它为多用户系统提供了前所未有的双向交流感和灵活性，革命性的改变了传统的应用设计和系统实现方式，很快便在各种类型的软件系统设计与开发中获得了广泛应用，到20世纪90年代初期，这种计算模式已成为业界的主流技术。C/S二层计算模式的基本结构如图2.1所示。客户端提供用户界面、运行逻辑处理应用，数据服务器接受客户端SQL语句并对数据库进行查询，然后返回查询结果。用一个形象的比喻来描述就是：服务器端像一个仓库，主要功能是存储原材料和成品，但并不进行加工，而客户端就像最后的加工车间，完成从原料到成品的整个制造过程，然后将成品存储到仓库。由于业务的处理逻辑主要在客户机端执行，因此这种结构也被成为胖客户(Fat client)结构。该结构最大的优点在于结构简单，开发和运行的环境简单。
但也正是这种结构，产生了问题：
（1）效率低下，由于客户端和服务器直接连接，服务器将消耗部分系统资源用于
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处理与客户端的连接工作。当同时有大量客户端发送数据请求时，服务器有限的资源将被用于频繁的与客户端的连接，从而无法及时响应数据请求。客户端数据请求堆积的直接后果将导致系统整体运行效率大幅度降低，甚至崩溃。
（2）可靠性差。C/S结构中，客户端用于程序直接与数据库服务器打交道，因此客户端拥有对数据库的足够权限，这就存在极大的隐患，如果数据库服务器因某种原因停机，那么整个系统将趋于瘫痪。
（3）维护困难，所开发的程序移植性差。由于应用逻辑被封装在客户端程序里，因而不能对其进行集中控制和管理，一旦需要更新或修改，就必须更新所有客户端。
当然，C/S的缺点是随着技术的发展而凸现出来的，这些问题是两层结构本身的原生性问题，仅仅依靠对二层结构进行细枝末节的修补和开发，无法很好解决。要真正解决这些问题，必须从根本上改变这种二层结构设计。 2.1.3 B/S模式
B/S结构是一种浏览器/服务器方式，B/S三层体系结构下，表示层(Presentatioon)、功能层(Business Logic)、数据层（Data Service）被割成三个相对独立的单元：
B/S结构如图2.2所示：
多层架构Windows客户端多层架构浏览器客户端图形用户界面用户界面服务浏览器客户端用户界面服务业务应用服务Web服务数据服务中间层数据服务DBMS数据服务数据层CICS
图2.2 B/S结构
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第二章 相关技术综述
第一层 表示层：Web浏览器
在表示层中包含系统的显示逻辑，位于客户端。它的任务是由Web浏览器向网络上的某一Web服务器提出服务请求，Web服务器对用户身份进行验证后用HTTP协议把所需的主页传送给客户端，客户机接受传来的主页文件，并把它显示在Web浏览器上。
第二层 功能层：也被称为中间层，具有应用程序扩展功能的应用服务器和Web服务器。
在功能层中包含系统的事务处理逻辑，位于Web服务器端。它的任务是接受用户的请求，首先需要执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过SQL等方式向数据库服务器提出数据处理申请，然后等数据库服务器将数据处理的结果提交给Web服务器，再由Web服务器传送回客户端。
第三层 数据层：数据库服务器
在数据层中包含系统的数据处理逻辑，位于数据库服务器端。它的任务是接受Web服务器对数据库操纵的请求，实现对数据库查询、修改、更新等功能，把运行结果提交给Web服务器。
三层B/S结构的优点：
具有灵活的硬件系统构成及更好的支持分布式环境。
面向对象的模块化组件设计可以提高开发速度，同时拥有较高的性能。
采用瘦客户端模式，客户端都是标准的浏览器，使用方便简单。业务逻辑集中使系统管理简单，维护、升级方便，有很高的可用性。
系统负载分布在网络服务器、应用服务器和数据库服务器上，网络服务器和应用服务器的数量可以根据访问量来进行扩展配置，当用户数量增多时，性能不会明显下降。
系统的扩展性大大增强。由于系统模块化，使得系统很容易在纵向和水平两个方向拓展：一方面可以将系统升级为更大、更有力的平台，同时也可以适当增加规模来增强系统的网络应用[5-6]。
仔细分析不难看出，三层的B/S体系结构是把二层C/S结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由单独组成的一层来负担其任务，这样客户机的压力大大减轻了，把负荷均衡地分配给了应用服务器，于是由原来的两层的C/S结构转变成三层的B/S结构。
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