基于三層架構(gòu)的高職院校自學(xué)考試綜合管理平臺設(shè)計與實現(xiàn)

郭靖山，張偉

摘 要 將軟件開發(fā)中的三層開發(fā)架構(gòu)技術(shù)應(yīng)用到高職院校自學(xué)考試綜合管理平臺中，結(jié)合授權(quán)管理中位運算方法、模板分層管理技術(shù)，可以實現(xiàn)省考辦、學(xué)校、考生三層的有效管理在高職院校自學(xué)考試綜合管理平臺中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 高職院校；自學(xué)考試；管理平臺；三層架構(gòu)；授權(quán)管理

中圖分類號 G726.9 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1008-3219（2014）14-0060-03

高職院校自學(xué)考試綜合管理平臺（以下簡稱“綜合平臺”）具有操作人員多、業(yè)務(wù)層次多、涉及范圍廣、業(yè)務(wù)流程復(fù)雜、時效性強等特點。在開發(fā)過程中，沒有一套良好的軟件設(shè)計指導(dǎo)思想會使軟件的開發(fā)變得困難?；谌龑蛹軜?gòu)的思想設(shè)計綜合平臺的總體框架，并在此基礎(chǔ)上靈活運用授權(quán)管理技術(shù)實現(xiàn)各級管理部門之間權(quán)限業(yè)務(wù)的嚴格劃分，可以提高高職院校教育管理工作的信息化建設(shè)水平。

一、系統(tǒng)三層架構(gòu)

在綜合平臺系統(tǒng)框架設(shè)計中，涉及到省級高等教育自學(xué)考試委員會辦公室（以下簡稱“省考辦”）、高職院校、考生三個層次的業(yè)務(wù)群體，省考辦和高職院校屬于管理機構(gòu)，考生屬于社會分散群體，為了達到各層次用戶群體對業(yè)務(wù)管理的平穩(wěn)對接，需要考慮各群體的使用習(xí)慣來制定數(shù)據(jù)訪問的實現(xiàn)方式。系統(tǒng)采用C/S客戶端訪問Web數(shù)據(jù)接口的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送和業(yè)務(wù)辦理?？忌窃撓到y(tǒng)中的最終使用者，所以對考生的接口必須是開放的，Web頁面的訪問模式符合這樣的要求，考生可以在不需要安裝任何組件的基礎(chǔ)上直接訪問互聯(lián)網(wǎng)。

這種復(fù)雜管理系統(tǒng)設(shè)計必須用分層結(jié)構(gòu)來完成，其中，三層架構(gòu)思想是成熟且適用的一種設(shè)計思想?？蚣芤?guī)定了應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)，闡明了整個設(shè)計、協(xié)作構(gòu)件之間的依賴關(guān)系、責(zé)任分配和控制流程。該系統(tǒng)從應(yīng)用邏輯上抽象細分，均可劃分為三層：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層。因為三層架構(gòu)是建立在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上，所以在實際開發(fā)中還會用到一些通用工具模塊和數(shù)據(jù)操作模塊，如數(shù)據(jù)庫訪問模塊、事務(wù)處理模塊等，這些模塊被分離出來作為一個獨立模塊是為了實現(xiàn)模塊復(fù)用。根據(jù)以上設(shè)計思想，整個軟件框架的三層框架形式如圖1所示。

（一）數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層主要用于和數(shù)據(jù)庫進行直接交互，包括對數(shù)據(jù)的增加、刪除、改動、查詢等各種操作。系統(tǒng)大多采用通用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)訪問層支持各種異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)共享，可采用通用數(shù)據(jù)集或XML技術(shù)進行數(shù)據(jù)交換與傳遞。

數(shù)據(jù)訪問層不直接面向用戶，所以和操作界面的組織形式?jīng)]有任何關(guān)系，不管是采用互聯(lián)網(wǎng)訪問的考生，還是采用B/S客戶端的省考辦和高職院校，完全可以共用共同的數(shù)據(jù)訪問層。

（二）業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層為表示層提供統(tǒng)一的接口。主要包含：各種業(yè)務(wù)規(guī)則和邏輯的實現(xiàn)，可提供用戶自定義功能模塊，滿足不同用戶的需求。采用自主研發(fā)的基于.NET技術(shù)架構(gòu)開發(fā)的應(yīng)用服務(wù)器，其可靠性、針對性、執(zhí)行效率更好。在三層架構(gòu)中，由于業(yè)務(wù)邏輯層的存在，使數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)對表現(xiàn)層屏蔽，安全性更高。業(yè)務(wù)邏輯層在該系統(tǒng)中可以部署在中央服務(wù)器，采用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)邏輯。

（三）表示層

表示層也稱界面層，即平時所說的系統(tǒng)前臺，主要處理用戶與軟件系統(tǒng)間的交互，包括數(shù)據(jù)的錄入、處理結(jié)果顯示等。該系統(tǒng)的表示層分兩種發(fā)布方式：一是C/S客戶端形式；二是Web形式。

通過對該系統(tǒng)的分層設(shè)計，可以減少系統(tǒng)的耦合，增強團隊開發(fā)的協(xié)作和效率，操作界面設(shè)計人員可以專心設(shè)計用戶的操作界面、研究操作方法，減輕一線操作人員的勞動強度；業(yè)務(wù)人員可以專心研究高職院校具體業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)和控制；數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員則可以專心研究如何提高數(shù)據(jù)訪問效率、數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)等問題，在各部門有序配合下順利完成系統(tǒng)的開發(fā)和組裝。

二、系統(tǒng)三層模型

為提高軟件的實用性，減少軟件開發(fā)過程中的問題，系統(tǒng)采用模板分層管理模型理論對系統(tǒng)中各層次用戶按照角色分組分類，規(guī)范操作流程的權(quán)限。

（一）模板分層管理模型

在該系統(tǒng)中，涉及不同層次的單位與組織機構(gòu)。處于同一層次機構(gòu)中的單位或組織機構(gòu)具有相同的性質(zhì)。這些性質(zhì)包括所處層次、管理權(quán)限、單位特性等。這些同層次的單位或組織機構(gòu)可以定義為一種模板，代表某一層次的單位集合。如學(xué)校包括學(xué)校一、學(xué)校二、學(xué)校三等，雖然他們名字不一樣，但具有共同的屬性和工作權(quán)限及職能。

在組織機構(gòu)設(shè)置和管理中，整個組織具有嚴格的層次關(guān)系。單位模板可定義為處于同一層次業(yè)務(wù)單位的共有屬性和標(biāo)準(zhǔn)的集合，不僅規(guī)定著這些單位的各種屬性，而且控制著不同類別業(yè)務(wù)單位之間的層次關(guān)系。在單位模板中，對處于這一層次的單位統(tǒng)一配置單位的角色和權(quán)限。模板與模板之間配置層次關(guān)系，同時各個業(yè)務(wù)單位之間可設(shè)置直接上下級關(guān)系，保證業(yè)務(wù)的直接聯(lián)系。模板分層管理模型如圖2所示。

在圖2模型中虛線代表模板，實線代表實體。各層模板之間可以通過模板關(guān)系來建立上下層模板的關(guān)系。各實體單位也可建立上下級關(guān)系。通過模板關(guān)系和實體單位之間的關(guān)系可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)中單位組織關(guān)系和權(quán)限設(shè)置。

（二）授權(quán)管理

在該系統(tǒng)中，單位的授權(quán)管理跟實際的單位中是一樣的，各個層次的單位機構(gòu)具有截然不同的權(quán)限。例如，上級單位可以管理下級單位，而下級單位只能向上級報告，不能管理上級單位等。

系統(tǒng)設(shè)計中把權(quán)限管理劃分成九大類，如表1所示。為了保證系統(tǒng)高效、準(zhǔn)確、快速地找到每一權(quán)限分類的可操作單位集合，在權(quán)限與可操作單位的匹配過程中，系統(tǒng)采用二進制位運算來實現(xiàn)。

這是9種完全不同層次的權(quán)限分類，每一類權(quán)限都會對應(yīng)一種權(quán)限代碼，不同的操作權(quán)限對應(yīng)著不同的可操作單位集合。所以9種權(quán)限分類，也對應(yīng)著系統(tǒng)內(nèi)各種單位之間9種關(guān)系：單位之間的同系統(tǒng)關(guān)系、同項目關(guān)系、同模板關(guān)系、同級單位關(guān)系、上級單位關(guān)系、直接上級單位關(guān)系、本單位關(guān)系、直接下級單位關(guān)系和下級單位關(guān)系。

在單位關(guān)系處理過程中，同一項目下的兩個單位之間都會產(chǎn)生一種單位之間的關(guān)系，用單位關(guān)系代碼表示，關(guān)系代碼是一個Int型整數(shù)。在實際使用中表示為二進制進行運算。在單位關(guān)系代碼中，每一位表示單位之間9種關(guān)系的一種。整個代碼是經(jīng)過多次或運算得到單位關(guān)系的序列集合，包含了兩個單位在整個系統(tǒng)中所有的關(guān)系。單位關(guān)系代碼如表2所示。

當(dāng)系統(tǒng)對用戶進行某一類權(quán)限控制的時候，系統(tǒng)將獲取權(quán)限分類的代碼，并用此權(quán)限分類的代碼與跟自己單位產(chǎn)生關(guān)系的所有單位的關(guān)系代碼進行按位與運算，如果發(fā)現(xiàn)運算的結(jié)果不為0。則表明該單位在操作范圍之內(nèi)，可以對其進行操作。這樣就可以獲取到所有可以操作的單位集合。

三、結(jié)論

實踐表明，把軟件開發(fā)中的分層開發(fā)架構(gòu)技術(shù)應(yīng)用到綜合平臺中，并將軟件框架和實際業(yè)務(wù)有機結(jié)合，可以降低系統(tǒng)的耦合性， 體現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)件化水平，同時提升系統(tǒng)的業(yè)務(wù)工作性能。

目前，綜合平臺已經(jīng)正式應(yīng)用。系統(tǒng)可同時承載省考辦、學(xué)校、考生等10多萬人協(xié)同工作，由于引入分層構(gòu)架設(shè)計思想，系統(tǒng)使用的穩(wěn)定性已通過實際應(yīng)用得到檢驗，同時為系統(tǒng)后期維護和升級提供了更大的操作空間，減少了人力成本，而且降低了人為操作的風(fēng)險和失誤，促進了高職院校自學(xué)考試工作在全省的良性開展。

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