基于XML技術(shù)的排課系統(tǒng)應(yīng)用與實現(xiàn)

黃云鶴

【摘 要】結(jié)合XML技術(shù)特點， 進(jìn)行了XML技術(shù)在排課系統(tǒng)中的實際應(yīng)用開發(fā)， 論述了具體實現(xiàn)方法，探討了其它方面的應(yīng)用性。

【關(guān)鍵詞】XML技術(shù)；排課系統(tǒng)；應(yīng)用開發(fā)

一、前言

可擴展標(biāo)記語言XML（eXtensible Markup Language）是一種簡單靈活的文本格式的標(biāo)記語言，具有自我描述、容易擴展、數(shù)據(jù)可驗證等諸多優(yōu)點， 非常適合于網(wǎng)絡(luò)上多種數(shù)據(jù)源間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。XML目前已經(jīng)成為全球的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)語言， 在數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)交換和整合、信息本地化處理等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛深入的應(yīng)用。本人在實際的基于Web的排課系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中， 大量地使用了XML技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理， 如數(shù)據(jù)的本地化處理、數(shù)據(jù)發(fā)布等。下面本文將結(jié)合XML 技術(shù)的特點，探討XML技術(shù)在實際的排課系統(tǒng)中的應(yīng)用， 并論述具體應(yīng)用的實現(xiàn)方法。

二、XML的特點

（一）內(nèi)容的描述和處理分開

XML文檔的主要功能就是定義內(nèi)容本身，它保持用戶接口和結(jié)構(gòu)化信息的獨立。在XML中，標(biāo)記只是用來描述數(shù)據(jù)本身， 如課程名、教師等。在XML中， 對數(shù)據(jù)的處理是通過樣式（ XSL 或 CSS） 實現(xiàn)的。將數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的處理隔離開來， 使得多方面來源的數(shù)據(jù)可以完全整合， 讓所有數(shù)據(jù)在中間層次轉(zhuǎn)換成 XML（ 或者已經(jīng)是XML格式） ， 然后在線交換并對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理， 最后根據(jù)用戶的需求和能力以特定格式將數(shù)據(jù)提交給用戶。

（二）自我描述能力

在XML文檔中， 標(biāo)記本身就是對被標(biāo)記信息最好的說明。加上通過XML文檔可以獲得的DTD和XML Schema中定義的各種約束， 在只有XML文檔的情況下， 計算機也能理解文檔中的數(shù)據(jù)。

（三）良好的開放性和可擴展性

在XML中， 可以定義無限量的標(biāo)記。它提供了一個標(biāo)記結(jié)構(gòu)化信息的架構(gòu)， 用戶依據(jù)需求，可以隨時定義新的標(biāo)記， 大大拓展了可用標(biāo)記的范圍，也方便用戶的使用和理解。

（四）XML文檔具有可驗證的特性

利用XML文檔對應(yīng)的模式（如XML Schema和DTD） ， 可以驗證XML文檔中數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上的正確性和標(biāo)記使用的規(guī)范性。在制定模式時，XML文檔的一切都已經(jīng)定義好了， 這樣， 我們在數(shù)據(jù)形成階段就能對數(shù)據(jù)的有效性和正確性進(jìn)行部分檢驗， 提高了數(shù)據(jù)的可靠性和可用性，而不用等到數(shù)據(jù)使用階段。

三、XML在排課系統(tǒng)中的應(yīng)用

在學(xué)分制教學(xué)模式下， 排課活動是一切教學(xué)活動安排的前提， 是實行學(xué)分制的最核心的內(nèi)容。在基于瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的排課系統(tǒng)中， 利用XML技術(shù)， 可以均衡系統(tǒng)負(fù)載、提高系統(tǒng)性能和增強系統(tǒng)的可靠性。

（一）XML在排課沖突判斷方面的應(yīng)用

在排課過程中， 會經(jīng)常出現(xiàn)課程沖突的問題， 因此， 排課過程中的沖突判斷是排課系統(tǒng)要解決的重要問題。

如果在服務(wù)器端解決排課沖突， 必然會給系統(tǒng)造成極大的負(fù)擔(dān)， 因為在排課時， 存在大量的并發(fā)操作， 服務(wù)器端的工作已經(jīng)相當(dāng)繁重， 因此將排課沖突的判斷遷移到客戶端是減輕服務(wù)器端負(fù)載的最好方法。在實際的排課系統(tǒng)的開發(fā)中， 本人利用XML技術(shù)， 成功地解決了上課時間沖突和教室沖突的判斷問題， 而且沖突的判斷準(zhǔn)確， 效果明顯。下面部分簡單代碼為例， 說明XML在這方面的應(yīng)用及實現(xiàn)方法。

（二）XML在數(shù)據(jù)加載和驗證方面的應(yīng)用

利用XML技術(shù)， 可以在客戶端完成數(shù)據(jù)的整理工作， 然后成批加載到數(shù)據(jù)庫中， 減少了網(wǎng)絡(luò)來回的次數(shù)， 減輕了服務(wù)器端的壓力， 而且利用 DOM技術(shù)和XML Schema 還可以在服務(wù)器端進(jìn)行更為細(xì)致的驗證， 保證數(shù)據(jù)的可靠性。在實際排課系統(tǒng)的開發(fā)中，本人就是利用XML技術(shù)實現(xiàn)了課程數(shù)據(jù)的批量添加和驗證工作。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)批量加載的思想就是： 在客戶端利用XML， 向XML文檔輸入數(shù)據(jù)； 檢查無誤后使用 XMLHTTP 對象將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)包傳送到服務(wù)器； 在服務(wù)器端利用XMLDOM技術(shù)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行剖析驗證， 如驗證無誤， 則將提取節(jié)點數(shù)據(jù)， 將其添加到數(shù)據(jù)庫中， 否則向客戶端反饋錯誤信息。

（三）XML技術(shù)在數(shù)據(jù)發(fā)布中的應(yīng)用

在每學(xué)期學(xué)生入學(xué)之前， 教學(xué)管理人員可以發(fā)布課程安排表等。這些發(fā)布的XML文件的名字與專業(yè)、年級等信息建立一個對應(yīng)關(guān)系， 如課程安排表的名字由專業(yè)、年級、學(xué)制和學(xué)生類型組成， 這樣的話， 無論是學(xué)生還是管理用戶， 輸入相關(guān)信息后， 系統(tǒng)就可以找到該文件顯示給用戶（ 當(dāng)然， 如果將XML文件名稱可以存入數(shù)據(jù)庫中， 在管理上將更方便） 。每隔一段日期， 管理人員可以進(jìn)行必要的整理工作， 如學(xué)期結(jié)束之后， 刪除更新（文件在刪除之后， 教務(wù)處管理人員可以直接從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)實現(xiàn)查詢的操作） 。下面以課程安排表的發(fā)布為例， 說明數(shù)據(jù)發(fā)布的應(yīng)用方法。

數(shù)據(jù)發(fā)布的過程就是從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入相應(yīng)XML文件的過程， 首先發(fā)布程序會遍歷新年級的所有專業(yè)及相關(guān)學(xué)制和學(xué)生類型信息， 然后提取所有相關(guān)信息， 將獲得的數(shù)據(jù)寫入到XML文件中。因為XML文件本身是一個文本文件， 所以數(shù)據(jù)寫入的方法與向文本文件中寫入數(shù)據(jù)的方法相同。發(fā)布數(shù)據(jù)的查詢比較簡單， 對于教學(xué)管理用戶， 根據(jù)用戶輸入的信息進(jìn)行組合， 就可以形成對應(yīng)的XML 文件的名稱， 實現(xiàn)查詢功能（如果不存在對應(yīng)的文件時， 系統(tǒng)會直接從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)實現(xiàn)查詢； 對于學(xué)生用戶， 在學(xué)生登錄時， 系統(tǒng)會提取學(xué)生的專業(yè)、學(xué)制和學(xué)生類型信息放入Session變量中，用戶在查詢的時候， 系統(tǒng)會自動組合文件名， 實現(xiàn)查詢。

利用XML進(jìn)行排課系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)布， 可以使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)布更加簡單， 隨時可以進(jìn)行更新， 系統(tǒng)設(shè)計者只需要設(shè)計好一些通用的、固定的樣式文件， 就可以使發(fā)布的數(shù)據(jù)以豐富的網(wǎng)頁形式顯示給用戶。

四、結(jié)論

傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的排課系統(tǒng)普遍存在著信息本地處理能力差、負(fù)載不均衡、數(shù)據(jù)驗證煩瑣和數(shù)據(jù)發(fā)布不靈活等缺點。通過利用XML技術(shù)，能夠有效地解決這些問題， 較好地地彌補了不足。以上應(yīng)用及其實現(xiàn)方法也同樣適用于其他的WEB應(yīng)用程序， 對于WEB 應(yīng)用程序的開發(fā)都有一定的借鑒意義。

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