基于XML的三層C/S模型

摘要可擴展標志語(yǔ)言（簡(jiǎn)稱(chēng)XML）在實(shí)現信息標準化、信息的交流與共享上有其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，因此它受到了廣泛的重視。全文首先提出了基于XML的三層Client/Server模型；然后對其從數據獲取、傳輸至顯示以及外部處理的應用進(jìn)行分析；接著(zhù)以圖書(shū)資料管理系統為例，說(shuō)明了其具體的實(shí)現；最后對基于XML的三層C/S模型在信息標準化、數據處理等方面的應用優(yōu)勢進(jìn)行了總結。

關(guān)鍵詞XML，Client/Server模型 三層結構模型

1．問(wèn)題的提出

可擴展的標記語(yǔ)言 （Extensible Markup Language，縮寫(xiě)為XML）是SGML (Standard Generalized Markup Language，標準通用標記語(yǔ)言)的一個(gè)子集，是簡(jiǎn)化的SGML。它是互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合組織(W3C)創(chuàng )建一組規范，以便于軟件開(kāi)發(fā)人員和內容創(chuàng )作者在網(wǎng)頁(yè)上組織信息，其目的不僅在于滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的網(wǎng)絡(luò )應用需求，而且也在于確保在通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行交互合作時(shí)，具有良好的可靠性與互操作性。

隨著(zhù)Web技術(shù)、分布式對象技術(shù)兩者的有機結合，傳統的Client/Server主從結構逐漸向靈活的多級分布式Web計算模型進(jìn)行著(zhù)演變。多級分布式Web體系結構可劃分為三層：表示層(客戶(hù)機層)、功能層(應用服務(wù)器層)、數據層(數據庫服務(wù)器層)。

而由于XML可以自定義文件類(lèi)型，有利于信息的表達和結構化組織，而且可以以一致的方式格式化和傳送數據，若將其運用到三層Client/Server模型中，必將產(chǎn)生很大的網(wǎng)絡(luò )應用優(yōu)勢。于是也就引出了本文討論的問(wèn)題--基于XML的三層C/S模型。

2．基于XML的三層C/S模型

從網(wǎng)絡(luò )體系結構各層次上看，基于XML的三層C/S模型具體實(shí)現的功能概括如下：

數據層--實(shí)現數據的集成，XML數據產(chǎn)生于多種數據源，但都以統一的XML格式表達傳輸。

功能層--實(shí)現數據的發(fā)送與處理，應用服務(wù)器通過(guò)HTTP交換數據，通過(guò)DOM處理XML數據。

表示層--實(shí)現數據的顯示，XML數據的可以有多種表現形式，而且可以為外部直接訪(fǎng)問(wèn)、編輯或轉換，也可被其他系統所用。

基于XML的三層Client/Server模型的應用結構如圖一所示：

在基于XML的三層C/S模型中把XML作為一種結構化信息交換的表示方法，負責所有與數據源的通信，根據最終用戶(hù)的要求，聚集和組織從多個(gè)遠程數據庫服務(wù)器上獲取數據，并用XML形式交互式的把數據源返回的消息傳遞給客戶(hù)機。

以下是對基于XML的三層C/S模型應用過(guò)程的分析：

2.1從數據層獲取數據生成XML文檔

由于XML能夠使不同來(lái)源的結構化的數據很容易的結合在一起，所以通過(guò)XML，可以在中間層服務(wù)器上對從后端數據庫和其它應用處來(lái)的數據進(jìn)行集成。然后，數據就能被發(fā)送到客戶(hù)或其他服務(wù)器做進(jìn)一步的集合、處理和分發(fā)。

雖然每個(gè)數據庫描述數據都是不同的，但XML可以自己定義文件標簽，例如：通過(guò)XML，圖書(shū)管理資料就可以很容易以標準的方式按照書(shū)名、作者、圖書(shū)簡(jiǎn)介或其他的標準進(jìn)行分類(lèi)。

2.2 XML數據的發(fā)送與刷新

利用XML開(kāi)放的、基于文本的格式，可以將它通過(guò)HTTP像HTML一樣傳送。同時(shí)，中間層應用服務(wù)器將支持XML更新功能，將數據服務(wù)器上數據的變化及時(shí)地傳遞給客戶(hù)，反之亦然。因此，中間層能夠從客戶(hù)端得到更新的數據，并把數據傳送到數據儲存服務(wù)器上。

2.3 XML數據在表示層的顯示

XML描述的數據發(fā)到表示層后，能夠用多種方式顯示。XML定義的數據，其顯示與內容是分開(kāi)的，因此允許對同一數據指定不同的顯示方式，使數據更合理地表現出來(lái)。CSS和XSL為數據的顯示提供了公布的機制，本地的數據能夠以客戶(hù)配置、使用者選擇或其他標準決定的方式動(dòng)態(tài)地表現出來(lái)。如圖二所示:

HTML描述數據的外觀(guān)，而XML描述數據本身。由于XML注重的是內容，其顯示要通過(guò)XSL(eXtensible Stylesheet Language，可擴展樣式語(yǔ)言)或CSS來(lái)實(shí)現。XSL是為XML文件定義的一種標識語(yǔ)言，它提供類(lèi)似但卻遠遠超過(guò)CSS的強大功能。

XSL以包含了一套元素集的XML語(yǔ)法規范而定義，該語(yǔ)法規范將被用來(lái)把XML文件轉換成HTML文件或XML文檔。一個(gè)XSL樣式表集合了一系列設計規則以用于將信息從XML文件中汲取出，并將其轉換成HTML等其它格式。XSL憑借其可擴展性能夠控制無(wú)窮無(wú)盡的標簽，而控制每個(gè)標簽的方式也是無(wú)窮盡的。這就給Web提供了高級的布局特性。

2.4 處理和編輯XML數據

在基于XML的C/S模型中，不但能夠通過(guò)XML集合多個(gè)數據源的數據，并把數據源數據及時(shí)傳輸給表示層，而且，只要能理解XML數據，就能從客戶(hù)層處理和編輯中間層的數據，然后通過(guò)中間層與數據層之間的數據刷新機制，對數據層數據進(jìn)行刷新。

運用XML解析器能夠讀入一串XML數據，經(jīng)過(guò)處理，產(chǎn)生一棵結構樹(shù)，并且使用DOM把所有數據元素作為對象。解析器或者用腳本把數據進(jìn)行進(jìn)一步的處理，或者把數據移交給另外的應用軟件或對象進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

DOM實(shí)際上是一個(gè)應用編程接口（API），用來(lái)定義一種標準方法。通過(guò)這種方法，能夠處理XML結構樹(shù)的元素。對象模式控制著(zhù)使用者如何同結構樹(shù)交流，并且把所有樹(shù)的元素作為對象暴露出來(lái)。DOM用擴展方式支持名域、數據類(lèi)型、查詢(xún)和XSL轉化。

3. 基于XML的三層C/S模型的應用實(shí)例

下面具體介紹如何實(shí)現基于XML的三層C/S模型，以我們做所過(guò)的三層C/S 模式的圖書(shū)資料管理為例，它是基于XML表達、傳輸與處理的，其詳細實(shí)現如下：

3.1 獲取數據生成XML文檔

中間層通過(guò)XML獲取數據源數據，生成XML文檔，其中每一的書(shū)目信息包括：書(shū)名、作者、圖書(shū)簡(jiǎn)介、出版日期。下面所列的就是獲取數據源的一段典型例程。

%@ LANGUAGE=VBScript %>

? XML VERSION=1.0 encoding=GB2312 ?>

圖書(shū)資料管理>

%Set Connection=Server.CreateObject(ADODB.Connection)

Connection.Open

Set ItemRecordset =Connection.Execute(select * from item )

Do while Not ItemRecordset.EOF%>`

書(shū)目>

書(shū)名>%= ItemRecordset(書(shū)名) %>/書(shū)名>

作者>%= ItemRecordset(作者) %>/作者>

圖書(shū)簡(jiǎn)介>%= ItemRecordset(圖書(shū)簡(jiǎn)介) %>/圖書(shū)簡(jiǎn)介>

出版日期>%= ItemRecordset(出版日期) %>/出版日期>

/書(shū)目>

%ItemRecordset.MoveNext

Loop%>

/圖書(shū)資料管理>

3.2 XML文檔通過(guò)HTTP從應用服務(wù)器傳送到客戶(hù)機層，并且支持XML更新功能，使得中間層或數據服務(wù)器上數據的變化可以傳遞給客戶(hù)。

3.3 XML數據的在表示層（客戶(hù)機層）的表達

發(fā)送到客戶(hù)端的數據（圖書(shū)資料管理數據），可以根據用戶(hù)對象及其不同的應用要求有不同的顯示形式。如下所示的XSL樣式表，就是一個(gè)顯示示例，將生成一個(gè)HTML文檔，包括一個(gè)表格，其中的一行就為一個(gè)書(shū)目元素。

xsl:template match=/>

HTML>

HEAD>

TITLE>圖書(shū)資料管理/TITLE>

/HEAD>

BODY>

TABLE>

xsl:for-each select=圖書(shū)資料管理>

TR>

xsl:for-each select=書(shū)目>

TD>

xsl:process-children/>

/TD>

/xsl:for-each>

/TR>

/xsl:for-each>

/TABLE>

/BODY>

/HTML>

/xsl:template>

3.4 編輯、處理數據的實(shí)現

只要理解了中間層X(jué)ML文檔的數據，就能從任何地方處理和編輯數據（圖書(shū)資料管理數據）。

如下例所示，LoadDocument程序打開(kāi)XML文檔，然后調用另一個(gè)程序DisplayNode，它用來(lái)顯示文檔的結構。LoadDocument傳遞給正在打開(kāi)的XML文檔的ChildNodes屬性一個(gè)引用作為它的參數，同時(shí)傳遞一個(gè)整數用來(lái)標示開(kāi)始顯示的層次級別。代碼利用參數來(lái)格式化在Visual Basic文檔結構顯示窗口中的文本。

DisplayNode屬性的函數會(huì )遍歷文檔尋找需要的NODE_TEXT節點(diǎn)類(lèi)型串，一旦代碼找到一個(gè)NODE_TEXT的節點(diǎn)，它會(huì )利用NodeValue屬性來(lái)獲得相應的文本串。另外，當前節點(diǎn)的ParentNode屬性指向一個(gè)元素類(lèi)型的節點(diǎn)。元素節點(diǎn)實(shí)現了一個(gè)NodeName屬性，

Public Sub LoadDocument()

Dim xDoc As MSXML.DOMDocument

Set xDoc = New MSXML.DOMDocument

xDoc.validateOnParse = False

If xDoc.Load(C:My Documentssample.xml) Then

DisplayNode xDoc.childNodes, 0

Else

' The document failed to load.

End If

End Sub

Public Sub DisplayNode(ByRef Nodes As MSXML.IXMLDOMNodeList, _

ByVal Indent As Integer)

Dim xNode As MSXML.IXMLDOMNode

Indent = Indent + 2

For Each xNode In Nodes

If xNode.nodeType = NODE_TEXT Then

Debug.Print Space$(Indent) xNode.parentNode.nodeName _

: xNode.nodeValue

End If

If xNode.hasChildNodes Then

DisplayNode xNode.childNodes, Indent

End If

Next xNode

End Sub

4.總結

在基于XML的三層C/S模型中，中間層一次性從遠程數據庫中獲取滿(mǎn)足客戶(hù)需求的信息，生成相應的XML文檔，以后中間層就不需要再與遠程數據庫進(jìn)行交互了，即與遠程數據庫的連接也就終止了。一旦中間件軟件把滿(mǎn)足客戶(hù)需要的信息組裝起來(lái)以后，就可以以XML 形式發(fā)送給客戶(hù)了，這樣客戶(hù)與中間層也就無(wú)需進(jìn)一步交互。

同時(shí)，豐富的XML數據發(fā)送給客戶(hù)端后，客戶(hù)應用和腳本語(yǔ)言就可以直接使用這些數據，這時(shí)客戶(hù)端與中間層服務(wù)器之間連接就可以中止了。

因此，在C/S模型中發(fā)送給中間層的信息是簡(jiǎn)潔的、個(gè)人化的和精確的。應用服務(wù)器負責在正確的時(shí)候組裝并交付正確的信息，這將網(wǎng)絡(luò )上的流量減小并提供了高度的交互能力和用戶(hù)的滿(mǎn)意程度。而且，由于中間層可以提供動(dòng)態(tài)的、易訪(fǎng)問(wèn)的內容，這些內容可以被客戶(hù)方操作。而且，無(wú)需刷新整個(gè)用戶(hù)界面就可以更新頁(yè)面的內容，這樣就減少了從服務(wù)器方獲取客戶(hù)方已有的信息所需的交互時(shí)間。用戶(hù)可以方便的遠程管理數據，使得網(wǎng)絡(luò )成為一種具有更大的交互性和互操作性的媒體。

其次，運用基于XML的三層C/S模型，XML結構化的數據可以從商業(yè)規范和表現形式中分離出來(lái)，而且可以更詳細地定義某個(gè)數據對象的數據結構，解決了信息標準化的問(wèn)題。

通過(guò)在三層C/S模型使用XML，使得企業(yè)之間可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，與合作伙伴間，進(jìn)行跨平臺，跨操作系統的信息交換。

參考文獻

[1] Hiroshi Maruyama ,Kent Tamura , Naohiko Uramoto .XML and Java Developing Web Applications[M]. Addison-Wesley, August 1999.

[2] Ed Tittel, Norbert Mikula , Ramesh Chandak . XML For DUMMIES [M]. IDG BOOKS Worldwide ,

Inc ,1999.

[3] 宋曉梁,劉東生,許滿(mǎn)武. 中間件及其在三層客戶(hù)機/服務(wù)器模型中的應用[N] . 計算機應用990713

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