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这是《高校档案管理系统的设计与实现》这篇软件工程硕士毕业论文范文的第二章，主要介绍了系统的研发技术，包括Web开发技术、.NET Web开发技术以及Hadoop平台的一些技术要点等。

2 系统研发技术

按照某高级学院档案管理系统的整体技术规划，该系统在研发中拟采用基于.NET平台的Web开发技术，并且在系统后台采用Hadoop云平台作为档案数据分布式存储维护的文件管理工具支持。所以，在本章中对上述主要的研发技术进行概要介绍，为系统功能设计和研发工作提供技术支持。

2.1 Web开发技术

Web开发技术是指采用Web服务的方式对软件系统的功能进行组织和发布，基于B/S的分布式网络模式对软件系统进行开发实施[18]。Web服务的核心开发技术是Web交互页面以及后台Web服务的开发，通常包括了静态Web页面、动态Web服务脚本技术和Web服务技术，其技术结构框架如图2-1中所示。

图2-1 Web开发技术结构框架

在Web开发技术框架中，软件系统采用Web浏览器作为客户端，利用Web服务发布工具作为服务器端的功能调度，并采用HTTP或者HTTPS协议实现客户端和服务器端的网络通信。由于Web浏览器软件和Web服务发布工具可以直接采用功能成熟的现有软件工具实现，中间的网络通信过程也不需要开发人员自主控制，所以在Web开发技术中只需要按照开发要求进行Web服务页面和动态服务功能进行开发即可，其开发过程相对更为高效[19]。同时Web开发技术结构还便于软件系统在广域网络环境下进行部署和功能发布，对于多用户的支持能力比较强。并且利用现有的高度成熟的Web浏览器和Web服务发布工具，整个软件系统的功能可靠性也比较高。

2.2 .NET Web开发技术

档案管理系统的Web服务功能采用.NET平台进行开发，具体采用其中的ASP.NET动态脚本开发技术，后台功能逻辑支持组件采用C#开发技术进行研发，本节对上述基本技术进行概述。

2.2.1 .NET平台结构

.NET平台是基于组件技术和面向对象软件开发技术的综合性软件开发、生成、部署和发布的集成平台，能够通过对Windows平台下的系统接口进行底层封装，在其中以组件接口和公共类/接口对象的方式为开发人员提供分布式应用、桌面集成应用、Web服务等多种类型软件的开发集成平台[20]。.NET平台的基本功能结构如图2-2中所示。

图2-2 .NET平台功能结构

按照图2-2中所示，在.NET平台中采用了.NET Framework功能框架的方式将其中的功能组件进行封装，向下集成Windows平台的底层API接口及其他系统调用接口，向上为开发人员提供多种不同类型软件、编程语言的开发集成环境支持。.NET平台的开发优势主要包括如下几点[21]：

1）.NET平台在功能结构设计中采用了层次化和组件化的思想进行功能结构搭建，通过将Windows平台的系统API接口进行封装，在上层以功能组件的方式为开发人员提供更为便利的功能接口调用支持，所有的软件系统功能均采用组件接口的方式进行提供，在开发便利性方面比较高。

2）.NET平台中采用完全面向对象技术进行实现，同时在平台中为开发人员提供公共类库和.NET Framework运行时组件，将软件开发中常用的大量功能或者底层接口调用封装为系统类或接口，使得软件的开发效率比较高。

3）在.NET平台中同时还为开发人员提供了大量可扩展的功能组件以及安全机制，并且能够采用统一的IL中间编码语言对不同开发语言的代码进行统一处理，配合平台中的通用功能组件和代码安全机制，使得软件系统的整体运行可靠性以及安全性比较高。

基于上述开发优势，在档案管理系统研发中采用了.NET平台作为集成开发平台，.NET框架版本采用.NET Framework 4.5版本，Visual Studio IDE集成开发环境版本为VS2010版本。

2.2.2 ASP.NET Web技术

ASP.NET Web技术是.NET平台中提供的Web服务动态脚本技术，是对活动服务页面ASP技术进行升级之后得到的技术体系[22]。在ASP.NET脚本技术中能够采用ASP.NET标签进行动态Web服务代码的封装，通过嵌入式标签或者LINK外部动态代码文件引用的方式，在传统的静态HTML超文本标签语言代码中插入动态服务功能。ASP.NET Web开发技术的基本结构如图2-3中所示。

图2-3 ASP.NET Web开发技术结构

当系统用户访问Web服务器端的ASP.NET动态脚本页面文件时，通过服务器端的Web服务发布工具，例如IIS、Apache等，基于.NET平台的框架结构支持，在后台对其中的动态服务代码进行解释执行，并将处理结果以纯静态HTML页面文件的形式反馈到客户端中，为用户提供可视化的Web服务交互功能。在ASP.NET脚本技术中提供了安全审计验证功能、数据临时缓冲管理、Web服务状态维护、系统接口调试、代码动态分发、Web资源动态部署等功能机制。在ASP.NET动态脚本技术中将Web服务页面中的可视化交互操作与后台对应的逻辑处理过程进行了隔离处理，对于应用程序代码的可读性与维护性而言有着比较好的保障，并且能够支持不同类型Web页面的动态功能开发。

2.2.3 C#开发技术

在ASP.NET动态Web脚本开发技术中，Web服务器端的所有后台功能处理需要对应的Web服务功能控制逻辑组件来实现。目前.NET平台中支持的所有编译型编程语言均和实现上述功能。档案管理系统在开发过程中采用了.NET平台中的C#开发技术来实现。C#开发技术采用完全面向对象技术构建，其语法规则借鉴了C/C++和Java、Pathon等语言的特点，具有如下几点优势[23]：

1）C#开发技术的代码结构清晰，可读性比较好，能够为软件系统后续的功能维护以及升级工作提供便利，同时借助Visual Studio IDE集成环境中的开发人员辅助工具，提高代码的设计与编写效率。

2）C#开发技术基于.NET平台中的软件开发机制，为开发人员提供了强大的内存控制和代码安全机制，便于开发人员将主要的精力放在软件核心功能的设计和编码工作中，整体研发效率以及代码质量比较高。

3）C#开发技术提供了完备的数据类型监测与安全控制机制，通过数据类型注册组件维护软件系统中的所有功能逻辑流程中的数据类型，使得研发的软件系统功能可靠性比较强。

4）C#开发技术采用完全面向对象技术构建，软件系统的逻辑功能全部采用类结构或者接口的调用来实现，使得软件系统的整体功能逻辑结构比较清晰，能够很好支持规模较大的软件系统的功能开发。

2.3 Hadoop云平台技术

为了应对学院档案管理工作中不断增加的档案数据的后台存储问题，在系统的功能设计与研发工作中，采用了基于云存储平台的思路构建系统底层的数据分布式存储平台架构，具体采用了目前常用的Hadoop云服务平台技术。Hadoop是目前在商业用用的云技术开发中比较常用的工具平台，Hadoop采用Java技术进行研发，目前由Apache软件基金会负责维护和发布管理，能够通过开源的方式实现分布式的数据存储管理和运算服务[24]。在Hadoop中主要包括了HDFS分布式文件系统组件、MapReduce作业分布式调度管理组件，通过对分布式的硬件资源和软件资源进行调度管理，为用户提供底层透明的分布式数据存储和运算管理的集群式服务功能架构，其基本功能框架如图2-4所示。

按照图2-4中所示，在Hadoop平台中将信息化服务节点集群中的主机划分为Master主服务器节点、TaskTracker任务处理节点、DataNode数据存储节点、JobTracker作业调度节点、NameNode节点名称维护节点等类型，其中JobTracker节点以及NameNode节点通常一起部署在Master节点中，TaskTracker节点和DataNode节点分别负责具体计算任务的处理，以及数据的分布式存储[25]。

JobTracker节点按照平台的计算请求进行任务分割，并下发到各个TaskTracker节点中进行计算处理；NameNode节点负责对实际进行数据存储的DataNode节点进行管理，实现数据的分割、物理存储、存储视图维护、分布式读取、拼装等功能。

JobTracker节点和多个TaskTracker节点组成了Hadoop平台中的MapReduce机制，负责将单个计算任务进行分割与分布式执行；NameNode节点和多个DataNode节点组成了Hadoop平台中的HDFS分布式文件系统，负责数据的分布式存取处理。其中，TaskTracker节点和DataNode节点在Hadoop平台中统称为Slave节点[26]。

图2-4 Hadoop云平台功能结构

按照Hadoop平台的基本功能框架，由于在该平台中能够通过MapReduce机制和HDFS分布式文件系统，将海量数据的存储过程分散在整个服务集群中，并能够提供复杂计算任务的分割、调度和分散计算，所以Hadoop平台在海量数据的管理维护过程中有着非常明显的优势[27]。但是，由于Hadoop平台在运算以及数据存储过程中需要进行大量的任务/数据分割、任务调度、数据拼接等操作，所以其实时性通常相对较低，一般多应用在数据挖掘、人工智能等数据处理量、存储量比较大，计算过程高度复杂、耗时的场合。

对于本文研究的高校档案管理系统而言，在系统功能方面有着比较高的实时性要求，并且其逻辑处理过程相对比较简单，所以采用Hadoop平台技术进行系统功能的分布式部署，不仅无法提高系统的执行效率，反而会对系统造成比较大的性能障碍。因此，在本系统的研发工作中，主要利用了Hadoop平台的海量数据存储优势，将系统运行过程中需要处理的数量较大的档案业务数据及相关办公文档采用Hadoop平台中的HDFS分布式文件系统进行存储管理，并利用其中的MapReduce机制实现对档案业务数据和相关办公文档的读取、存储操作的后台支持。

2.4 本章小结

本章对某高级学院档案管理系统研发工作中采用的研发技术进行了整理概述，包括了Web开发技术、.NET平台的Web开发技术体系以及系统采用的后台Hadoop分布式存储云管理平台的基本技术架构与特点等。

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