試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）

2.4 用戶門戶自動生成

    由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)類型和格式具有多變性，所以靜態(tài)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)無法滿足試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲的需要。為了適應(yīng)這種需求，試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺提供動態(tài)定制數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的功能，允許用戶任意定制自己所需的數(shù)據(jù)庫模型，包括數(shù)據(jù)視圖，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分類樹，數(shù)據(jù)校驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容，以滿足用戶根據(jù)自己需要調(diào)整數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、查找和組織試驗(yàn)數(shù)據(jù)、增加數(shù)據(jù)校驗(yàn)的規(guī)則和條件等多種需要，適應(yīng)用戶不斷升級的需求。在數(shù)據(jù)庫模模型設(shè)計(jì)完成后，該系統(tǒng)會自動生成Web門戶供試驗(yàn)人員使用，完成數(shù)據(jù)修政、錄入、查看、刪除、上傳、下載等操作。并且，一旦數(shù)據(jù)庫模型由于用戶修改而改變，試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)將自動調(diào)整并更新Web門戶中的頁面內(nèi)容，另外，該系統(tǒng)還會自動生成“相關(guān)數(shù)據(jù)”頁面，使用戶可以方便快速地查看和當(dāng)前數(shù)據(jù)具有關(guān)聯(lián)其它數(shù)據(jù)信息。試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺能夠結(jié)合當(dāng)前用戶的訪問權(quán)限來生成Web門戶，既確保用戶訪問頁面的個性化顯示，又保證了系統(tǒng)訪問的安全性。這樣也避免了二次開發(fā)帶來的煩惱。

    2.5 數(shù)據(jù)動態(tài)查詢和編輯

    為了方便工作人員更好的有效查詢利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該平臺提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索功能來實(shí)現(xiàn)方便高效的數(shù)據(jù)查詢，包括單項(xiàng)參數(shù)控索、多項(xiàng)參數(shù)的組合、多表檢索和全文檢索等。在Windows客戶端的Design Studio提供了數(shù)據(jù)編輯（錄入、修改、刪除）功能，同時(shí)，它還包含了一個具有數(shù)據(jù)編輯功能的數(shù)據(jù)編輯器，僅供少數(shù)有權(quán)限的人使用。

    2.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)后置處理

    通過后置處理摸塊達(dá)到充分利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的功能。此模塊包括；數(shù)據(jù)分折繪圖、算法集成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、過程圖形存儲等。用戶可以靈活地挑選不同的數(shù)據(jù)記錄或不同的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算和繪圖操作，同時(shí)也可以對其進(jìn)行插值、擬合、剔點(diǎn)、濾波等操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和利用，也可以利用此模塊導(dǎo)出有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

    2.7 附件管理

    附件管理主要針對試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，該管理方式是把試驗(yàn)數(shù)據(jù)以文件（附件）的形式保存到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)在數(shù)據(jù)庫中保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述信息，并且建立描述信息和數(shù)據(jù)文件的關(guān)聯(lián)，以便于工作人員快速方便地查詢使用所需的試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件。

    除了試騎數(shù)據(jù)之外，還可以將與試驗(yàn)項(xiàng)目有關(guān)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件采用非結(jié)構(gòu)化管理方式保存歸檔，包括圖片、錄像、聲音、數(shù)據(jù)源文件、試驗(yàn)大綱、試驗(yàn)規(guī)范等。

    該模塊在保存附件的同時(shí)允許用戶進(jìn)行附件的上傳，下載、查看和刪除等操作。

    2.8 可擴(kuò)展接口

    試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理不是將用戶的特殊業(yè)務(wù)需求預(yù)先固化在軟件中，而是通過提供一系列可擴(kuò)展接口，使得用戶和專業(yè)實(shí)施隊(duì)伍能夠快速地構(gòu)建一個符合用戶特殊需求的試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)。

    按照功能來分，TDM提供的可擴(kuò)展接口有4種類型：

    a.數(shù)據(jù)導(dǎo)入擴(kuò)展：包括用GDL(grammar definition language)或C#編寫數(shù)據(jù)導(dǎo)入轉(zhuǎn)換器，和在導(dǎo)入數(shù)據(jù)向?qū)е芯帉懹成淠_本程序等。

    b.后置處理擴(kuò)展：包括編寫數(shù)據(jù)導(dǎo)出轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)處理算法，及繪圖格式轉(zhuǎn)換器。

    c.數(shù)據(jù)管理擴(kuò)展：包括編寫條目約束生成器；定義數(shù)據(jù)約束的正則表達(dá)式；設(shè)置權(quán)限控制的條件表達(dá)式，和編寫數(shù)據(jù)較驗(yàn)規(guī)則等。

    d.與企業(yè)門戶的集成：包括與企業(yè)門戶的用戶管理機(jī)制集成，支持用戶的單點(diǎn)登陸，以實(shí)現(xiàn)將TDM與企業(yè)門戶的集成。

    2.9 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

    系統(tǒng)主體采用B/S結(jié)構(gòu)，或B/S結(jié)合C/S的混合結(jié)構(gòu)，表示層為網(wǎng)站平臺�；�于Web service技術(shù)構(gòu)建的中間件包括數(shù)據(jù)庫的操作和業(yè)務(wù)流程的控制。系統(tǒng)運(yùn)行在Windows系統(tǒng)之上，Web服務(wù)器采用ⅡS6.0，數(shù)據(jù)庫采用市場主流Oracle9i數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫平臺。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫拓?fù)溆上到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、文件數(shù)據(jù)庫組成�；�礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境為.NET Framework3.0。系統(tǒng)采用C#.NET開發(fā)，使用ASP.NET構(gòu)建服務(wù)器端程序。Web Serviccs層程序由XML Web Services構(gòu)建。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖5所示。

    圖5 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

    試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)與其它基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)大不相同。試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)面臨著試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不一致性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的多變性、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的專業(yè)性、試驗(yàn)教據(jù)的海量性等技術(shù)挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)面臨的特殊技術(shù)挑戰(zhàn)，作為試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺，試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理平臺在最初的架構(gòu)設(shè)計(jì)上確定了幾個關(guān)鍵技術(shù)，使試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)所面臨的問題得以解決。

    3.1 虛擬XMIL數(shù)據(jù)庫

    實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理的目的是為了更方便地使用數(shù)據(jù)，以滿足不同后置處理的需要，在使用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中最重要的過程就是數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，當(dāng)前最常用的做法是將XML作為教據(jù)表示的格式。該做法的優(yōu)點(diǎn)如下：

    首先，XML的文件格式很容易轉(zhuǎn)換為其它非標(biāo)準(zhǔn)的格式；其次，XML技術(shù)已被大多數(shù)軟件廠家所采用，也有許多現(xiàn)成的工具可供使用，使用技術(shù)已經(jīng)根成熟。試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的另一個重要技術(shù)特點(diǎn)是通過XQuery和XML Sehema技術(shù)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)映射成虛擬的XML數(shù)據(jù)（如圖6所示）。即從應(yīng)用的方面來說，通過該系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)都是以XML格式所表示，然而真正的數(shù)據(jù)則是以記錄的方式存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。該技術(shù)既可以利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的強(qiáng)大存儲及查詢的功能，又可以更好的實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行后置處理的不同格式轉(zhuǎn)換。

    圖6 虛擬XML數(shù)據(jù)庫

    3.2 元數(shù)據(jù)技術(shù)

    由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的多變性和專業(yè)性，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想將與數(shù)據(jù)處理相關(guān)的元素從中剝離出來，用外部的元數(shù)據(jù)(Metadata)來描述。以方便用戶使用該系統(tǒng)提供的圖形化工具(Design Studio)，來定義滿足自身需求的散據(jù)元素，例如試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲分類方式．?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入方式、檢索方式及存儲結(jié)構(gòu)等等。Design Studio自動將數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換為可被系統(tǒng)識別的元數(shù)據(jù)，并送到系統(tǒng)的引擎，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的引擎在元數(shù)據(jù)的驅(qū)動下能夠?qū)��?shù)據(jù)庫執(zhí)行自動操作，包括，更改業(yè)務(wù)邏輯，生成數(shù)據(jù)庫查詢編輯；生成用戶門戶等，而不用修改系統(tǒng)程序。在此情形下，知識就是元數(shù)據(jù)，人的大腦就是引擎，大腦能夠?qū)W習(xí)記憶知識，并能運(yùn)用所學(xué)到的知識進(jìn)行思維并控制協(xié)調(diào)自己的行為，該系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)思想就是基依據(jù)這個原理而設(shè)計(jì)的。元數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件架構(gòu)取代了許多過去需要軟件編程人員來完成的工作，極大的提高了軟件的適應(yīng)性和靈活性，這是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化系統(tǒng)不可缺少的特點(diǎn)�；�于元數(shù)據(jù)驅(qū)動的架構(gòu)如圖7所示。

    圖7 元數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)架構(gòu)

    3.3 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫模型

    為了保證不同專業(yè)人員所創(chuàng)建的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫即可以滿足本專業(yè)的需要，又可以遵從一定的標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立數(shù)據(jù)庫來解決這一難題。使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的繼承功能，可以創(chuàng)建符合一定規(guī)范要求的數(shù)據(jù)庫模板，該模板可以包含公共屬性，抽象數(shù)據(jù)類及抽象數(shù)據(jù)類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等等。專業(yè)人員可以通過添加子數(shù)據(jù)類的方法擴(kuò)展該數(shù)據(jù)庫模扳。從而保證各專業(yè)的數(shù)據(jù)庫即具有特殊性又有統(tǒng)一性，更為重要的是，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的建庫方式能夠簡化專業(yè)人員的建庫工作，提高了系統(tǒng)的可操作性。該系統(tǒng)以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的建庫方式。能夠自動將面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型映射為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模型。

4 結(jié)束語

    試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)并非只是軟件，它又是一種策略性的解決方法。符合試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理思想。系統(tǒng)具有以下一些特點(diǎn)：

    (1)功能化，平臺以模塊化的形式提供了一整套試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理措施。

    (2)集成化。平臺采用集成化的管理方式，在邏輯上將各個部分連接起來。

    (3)靈活性。系統(tǒng)構(gòu)建于分布式系統(tǒng)之上，使用Web Service技術(shù)，使系統(tǒng)具有靈活的適應(yīng)性和擴(kuò)充性，以滿足用戶不斷提升的需求。

    (4)安全性。平臺具有靈活而周密的權(quán)限控制機(jī)制來保障對試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的安全管理，提供了獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的權(quán)限控制機(jī)制。

    (5)兼容性。平臺具備標(biāo)準(zhǔn)的外部接口，可以和現(xiàn)存系統(tǒng)之間方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，保證數(shù)據(jù)的一致性。

    本文對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、目前試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理上存在的問題進(jìn)行了分析，在描述系統(tǒng)特點(diǎn)的同時(shí)給出了詳細(xì)的解決方案。系統(tǒng)采用了元數(shù)據(jù)驅(qū)動的軟件架構(gòu)和多層架構(gòu)瀏覽器模式，對設(shè)計(jì)同類系統(tǒng)軟件具有一定的參考價(jià)值，目前，該系統(tǒng)正處于試用階段，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（二）

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