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摘要:計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,有利于提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理和維護(hù)的效率,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的科學(xué)化和信息化發(fā)展。對系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采用的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行了分析,對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能需求進(jìn)行了研究,結(jié)合計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理的信息化需要,在SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理;面向服務(wù)架構(gòu);系統(tǒng)設(shè)計(jì);Web服務(wù)
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用,可以有效地對實(shí)驗(yàn)室管理流程進(jìn)行規(guī)范,對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,保證實(shí)驗(yàn)室設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。SOA面向服務(wù)架構(gòu)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,滿足了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能和業(yè)務(wù)需求,可以準(zhǔn)確地對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)模塊功能的無縫對接。
1相關(guān)技術(shù)分析
1.1面向服務(wù)架構(gòu)SOA
面向服務(wù)架構(gòu)通過對分布式系統(tǒng)進(jìn)行建立,并把應(yīng)用程序作為服務(wù)對象,可以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)中面向用戶的基本功能需要。SOA面向服務(wù)架構(gòu)中應(yīng)用程序具有獨(dú)立的功能,并提供獨(dú)立的服務(wù),而且為服務(wù)創(chuàng)建可調(diào)用的接口。在系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)過程中,SOA按照一定的順序?qū)Ψ?wù)進(jìn)行調(diào)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能。SOA可以提供通信數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換,不同服務(wù)之間通過特定的接口連接起來,然后采用統(tǒng)一的交互模式。SOA具有松散耦合的特點(diǎn)在不改變系統(tǒng)其他組件的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)單一組件進(jìn)行更改,進(jìn)而滿足不同功能的需要。SOA可以為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化接口,這樣系統(tǒng)的服務(wù)可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口被各個(gè)平臺(tái)的用戶使用,在服務(wù)調(diào)用過程中采用SOAP協(xié)議和HTTP協(xié)議進(jìn)行調(diào)用。SOA在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信過程中采用XML對消息進(jìn)行定義,這樣可以在一定程度上保證通信的安全性[1]。SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基本組成如圖1所示。
1.2WebService技術(shù)
WebService技術(shù)可以提供分布式計(jì)算,是面向服務(wù)架構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)。XML是在互聯(lián)網(wǎng)上被應(yīng)用與SGML文件管理和傳輸?shù)耐ㄓ脴?biāo)識(shí)語言,XML在WebService中應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對文檔結(jié)構(gòu)以及文檔元素進(jìn)行定義。XML具有一定的通用性,可以實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。SOAP是實(shí)現(xiàn)信息交互的簡單協(xié)議,采用HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信,并采用XML作為數(shù)據(jù)傳輸和接收的數(shù)據(jù)格式。WSDL是WebSer鄄vice中的服務(wù)描述語言,通過XML來描述Web服務(wù)通信,并對服務(wù)的位置進(jìn)行設(shè)定。UDDI是WebService中應(yīng)用的體系框架,在SOAP基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)通信,并可以在跨平臺(tái)上進(jìn)行語言的編輯。WebService通過UDDI實(shí)現(xiàn)對電子數(shù)據(jù)交換和電子郵件等的電子服務(wù)。
2需求分析
系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是滿足實(shí)驗(yàn)室管理以及教學(xué)的基本需要,系統(tǒng)滿足管理員對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)的數(shù)據(jù)需求,可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和查看。實(shí)驗(yàn)室管理員具有系統(tǒng)管理權(quán)限,可以對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、刪除、添加和修改等權(quán)限操作,并滿足對設(shè)備信息進(jìn)行更新的功能需要。系統(tǒng)滿足對平臺(tái)操作和登錄功能的基本需要,并對系統(tǒng)進(jìn)行模塊的劃分,對模塊功能進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足不同用戶對系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基本要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足管理員對實(shí)驗(yàn)室管理的基本需求,可以有效地對實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和掌握。系統(tǒng)可以為實(shí)驗(yàn)室管理部門之間提供信息共享功能,并實(shí)現(xiàn)不同部門之間的信息交互[2]。系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的開放性和擴(kuò)展性,在總體設(shè)計(jì)上從橫向和縱向?qū)ο到y(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮,并滿足管理員對系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展的基本需要,可以在后期增加新的功能來滿足用戶的基本需要,并為其他管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口,方便不同的管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和交互。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足可靠性和安全性的基本需要,實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理的最基本的環(huán)境,系統(tǒng)如果發(fā)生故障會(huì)影響其他系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,因此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上要滿足系統(tǒng)在維護(hù)和管理方面的可靠性和安全性的基本需要,并保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要滿足方便維護(hù)和操作的需要,系統(tǒng)設(shè)計(jì)要具有個(gè)性化功能設(shè)計(jì),方便用戶對系統(tǒng)的界面進(jìn)行操作和管理。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要具有全局性,實(shí)驗(yàn)室中的所有設(shè)備單元都是相互關(guān)聯(lián)的,因此要具有全局性的設(shè)計(jì)原則,把設(shè)備管理和系統(tǒng)管理有效地結(jié)合在一起,從全局上對實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要具有集成優(yōu)化的原則,信息集成是正確的信息在一定的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)綔?zhǔn)確的位置,這樣更好地保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的完整性,有利于管理員對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理。過程集成實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享和交互,把系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的各個(gè)過程都緊密地連接在一起,提高系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程以及信息流程的有機(jī)結(jié)合。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中藥消除多余的業(yè)務(wù)流程部分,對系統(tǒng)模塊的時(shí)間以及信息傳輸?shù)拇涡蜻M(jìn)行調(diào)整,這樣可以有利于系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要具有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)原則,建立統(tǒng)一的制度來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對系統(tǒng)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,提高系統(tǒng)模塊最大的工作效率。系統(tǒng)在功能實(shí)現(xiàn)過程中,要對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理,這樣可以為系統(tǒng)今后功能設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的接口。
3.2總體架構(gòu)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行設(shè)計(jì)的,總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)在SOA基礎(chǔ)之上,應(yīng)用WebService技術(shù)等對系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在SOA環(huán)境下,對軟件服務(wù)轉(zhuǎn)化為WebService服務(wù),并為系統(tǒng)模塊之間的數(shù)據(jù)互通提供接口,這樣系統(tǒng)服務(wù)可以根據(jù)需要來選擇交互的系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)在SOA基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖2所示。在系統(tǒng)總體架構(gòu)中,表示層提供用戶對系統(tǒng)訪問的接口,用戶通過表示層的客戶端實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的操作。表示層主要是由客戶端用戶界面和客戶端控制邏輯構(gòu)成,完成對客戶端和業(yè)務(wù)層之間數(shù)據(jù)的處理。應(yīng)用層對業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝,是系統(tǒng)的核心部分,通過應(yīng)用層功能來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)服務(wù)。在應(yīng)用層中服務(wù)總線可以對業(yè)務(wù)和邏輯進(jìn)行集成化管理,為業(yè)務(wù)服務(wù)提供相應(yīng)的功能,其中服務(wù)層實(shí)現(xiàn)服務(wù)交互中格式和協(xié)議功能。系統(tǒng)層實(shí)現(xiàn)不同功能模塊的設(shè)置以及其功能,是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最底層[3]。
3.3功能實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)功能主要是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理和維護(hù)的基本需要,系統(tǒng)設(shè)備基本管理模塊功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的維護(hù)和查詢等基本功能。建立實(shí)驗(yàn)室設(shè)備信息,記錄實(shí)驗(yàn)室設(shè)備故障維護(hù)數(shù)據(jù),以及對報(bào)廢設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,并實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的查詢等功能。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備外借管理模塊功能是對設(shè)備外借進(jìn)行管理,借出設(shè)備要進(jìn)行編號設(shè)置,并對借出時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入,方便管理員對設(shè)備外借情況進(jìn)行掌握。設(shè)備歸還功能是對歸還設(shè)備的情況進(jìn)行檢查,然后對設(shè)備信息進(jìn)行從新錄入,并把外借記錄刪除,把設(shè)備數(shù)據(jù)完整地存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。用戶管理模塊功能是對用戶的信息進(jìn)行管理,主要是對用戶的姓名和編號等基本信息進(jìn)行管理。包括對用戶信息的錄入,用戶信息的修改以及對用戶信息的查詢。用戶管理模塊方便管理員對用戶權(quán)限進(jìn)行管理,提高了系統(tǒng)使用的安全性。項(xiàng)目管理模塊是對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理和查詢,并在數(shù)據(jù)窗口中對項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱和時(shí)間等數(shù)據(jù)信息。在保證系統(tǒng)安全性和可靠性的前提下,盡量不對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,系統(tǒng)數(shù)據(jù)的修改由專人負(fù)責(zé)。系統(tǒng)基本管理模塊是系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分,主要功能是對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理,并對用戶權(quán)限和角色進(jìn)行分配。系統(tǒng)管理維護(hù)都是由管理員完成,包括對用戶的角色和權(quán)限的添加和刪除等功能。系統(tǒng)基本管理模塊實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)的安全可靠管理,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
4結(jié)語
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,在保證實(shí)驗(yàn)室設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行的同時(shí),提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備運(yùn)行效率。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在SOA的基礎(chǔ)上,應(yīng)用WebSer鄄vice技術(shù),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理和維護(hù)功能,有效地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理的信息化發(fā)展。
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作者:景巧麗 趙全洲 曹海英 元元 單位:河套學(xué)院