組態(tài)軟件體系架構(gòu)簡析

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1、組態(tài)軟件體系架構(gòu)簡析摘要：本文在介紹了組態(tài)軟件的概念的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)行比較流行的C/S、B/S、C/S和B/S混合體系結(jié)構(gòu)進行了簡要的分析和對比。關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件；軟件架構(gòu)；C/S；B/S1、組態(tài)軟件組態(tài)軟件是國內(nèi)對SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition,監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)的一種流行的簡稱。它是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、測量、各類信號報警、設(shè)備控制以及參數(shù)調(diào)節(jié)等各項功能。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，工業(yè)自動化應(yīng)用日益呈現(xiàn)規(guī)?；碗s化和廣

2、域分布化特性，同時隨著信息化時代的到來，使得用戶對組態(tài)軟件的功能和結(jié)構(gòu)都提出了更高的要求。2、C/S、B/S和C/S和B/S混合體系架構(gòu)lC/S體系架構(gòu)C/S軟件體系結(jié)構(gòu)，即Client/Server(客戶機/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，有兩層結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)。三層結(jié)構(gòu)將應(yīng)用功能分成表示層、功能層和數(shù)據(jù)層三個部分。它是兩層結(jié)構(gòu)的進化，主要解決客戶機負荷太重、數(shù)據(jù)安全性低等局限。下面主要講三層C/S軟件體系結(jié)構(gòu)。圖1C/S體系結(jié)構(gòu)　　表示層是應(yīng)用的用戶接口部分，它擔負著用戶與應(yīng)用間的對話功能。它用于檢查用戶從鍵盤等輸入的數(shù)據(jù)，顯示應(yīng)用輸出的數(shù)據(jù)。為使用戶能直觀地進行操作，一般要

3、使用圖形用戶接口，操作簡單、易學易用。在變更用戶接口時，只需改寫顯示控制和數(shù)據(jù)檢查程序，而不影響其他兩層。檢查的內(nèi)容也只限于數(shù)據(jù)的形式和取值的范圍，不包括有關(guān)業(yè)務(wù)本身的處理邏輯?！　」δ軐酉喈斢趹?yīng)用的本體，它是將具體的業(yè)務(wù)處理邏輯編入程序中表示層和功能層之間的數(shù)據(jù)交往要盡可能簡潔。通常，在功能層中包含有確認用戶對應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫存取權(quán)限的功能以及記錄系統(tǒng)處理日志的功能。功能層的程序多半是用可視化編程工具開發(fā)的。數(shù)據(jù)層就是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，負責管理對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的讀寫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須能迅速執(zhí)行大量數(shù)據(jù)的更新和檢索。lB/S體系架構(gòu)B/S（Browser/Server

4、）結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是Internet技術(shù)的興起產(chǎn)物，是基于C/S結(jié)構(gòu)理論上，改進的一種結(jié)構(gòu)，如圖2所示。圖2B/S體系結(jié)構(gòu)在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是瀏覽器，通瀏覽器來訪問服務(wù)器。此結(jié)構(gòu)在事務(wù)邏輯處理上，極少部分在前端（Browser）——瀏覽器端實現(xiàn)，主要在服務(wù)器端（Server）實現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。以目前的技術(shù)形勢下，建立B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并通過Internet/Intranet模式下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，相對易于把握、成本也是較低的。它是一次性到位的開發(fā)，能實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Inte

5、rnet/Intranet等）訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫；它能有效地保護數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫也相對比較安全。尤其在JAVA語言出現(xiàn)之后，B/S架構(gòu)管理軟件更是方便、快捷、高效。lC/S和B/S混合體系架構(gòu)C/S、B/S混合體系結(jié)構(gòu)是基于C/S體系結(jié)構(gòu)的成熟性和B/S體系結(jié)構(gòu)的先進性，采用靈活的結(jié)合方式將二者組織起來一種混合結(jié)構(gòu)體，如圖3所示。這種結(jié)構(gòu)體的紐帶是數(shù)據(jù)服務(wù)器，一方面數(shù)據(jù)服務(wù)器要響應(yīng)應(yīng)用服務(wù)器的請求，另一方面要同時響應(yīng)Web服務(wù)器的請求。在此結(jié)構(gòu)體中，C/S結(jié)構(gòu)部分主要解決純B/S系統(tǒng)對用戶請求響應(yīng)速度慢的問題，而B/S結(jié)構(gòu)部分則打破了用

6、戶群只在局域網(wǎng)中的困局。圖3C/S和B/S混合體系結(jié)構(gòu)l三種體系架構(gòu)比較C/SB/SC/S、B/S混合模式優(yōu)勢1.C/S結(jié)構(gòu)的界面和操作可以很豐富。2.安全性能可以很容易保證，實現(xiàn)多層認證也不難。3.由于只有一層交互，因此響應(yīng)速度較快。1.客戶端無需安裝，有Web瀏覽器即可。2.BS結(jié)構(gòu)可以直接放在廣域網(wǎng)上，通過一定的權(quán)限控制實現(xiàn)多客戶訪問的目的，交互性較強。3.BS結(jié)構(gòu)無需升級多個客戶端，升級服務(wù)器即可。1.響應(yīng)速度較快2.可以同時在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)中應(yīng)用，交互性較強。劣勢1.適用面窄，通常用于局域網(wǎng)中。2.用戶群固定。由于程序需要安裝才可使用，因此不適合面向

7、一些不可知的用戶。3.維護成本高，發(fā)生一次升級，則所有客戶端的程序都需要改變。1.在跨瀏覽器上，BS結(jié)構(gòu)不盡如人意。2.表現(xiàn)要達到CS程序的程度需要花費不少精力。3.在速度和安全性上需要花費巨大的設(shè)計成本，這是BS架構(gòu)的最大問題。1.同時要對兩種網(wǎng)絡(luò)進行維護，維護難度較高。2.開發(fā)和設(shè)計成本較高。表1各結(jié)構(gòu)比較1、總結(jié)在工業(yè)組態(tài)軟件開發(fā)過程中，軟件所應(yīng)用的環(huán)境決定了軟件的體系結(jié)構(gòu)，一般實時性要求比較高的，可以采用C/S結(jié)構(gòu)。要求能在廣域網(wǎng)中發(fā)布的（分布性高），可以采用B/S結(jié)構(gòu)。如果實時性和分布性都要求比較高的可以采用C/S、B/S混合模式。