基于SOA的高速公路監(jiān)控軟件設(shè)計

□ 薛 勇

一、引言

隨著我國經(jīng)濟水平的進一步提高，高速公路運輸模式也在不斷發(fā)展中，成為了人們出行的重要方式之一。但是，由于天氣原因和一些人為原因等，我國的高速公路往往成為交通事故的多發(fā)地段，交通事故的處理和問責(zé)比較困難，從而影響高速公路的正常使用;同時，利用高速公路的監(jiān)控軟件，可以對高速公路的車流量進行分析，從而更好地指導(dǎo)人們的出行。因此，必須要設(shè)計和實現(xiàn)高速公路監(jiān)控軟件，能夠更好地促進高速公路的發(fā)展，本文論述了基于SOA框架的高速公路監(jiān)控軟件的設(shè)計與實現(xiàn)，能夠幫助高速公路管理人員更好地對高速公路進行監(jiān)控和管理。

二、SOA的概念、特征及優(yōu)勢

SOA是目前比較流行的一種軟件設(shè)計框架結(jié)構(gòu)，在服務(wù)類軟件的設(shè)計和實現(xiàn)中，SOA框架得到了廣泛的應(yīng)用。SOA可以利用接口的形式，使得不同數(shù)據(jù)單元之間能夠方便地進行數(shù)據(jù)的交換。

(一)SOA框架的特征。通過對SOA概念的論述可知，SOA的特征主要有以下幾點:第一，實體獨立性較高:從SOA的概念中可以得出，SOA可以利用接口使得獨立對象之間進行數(shù)據(jù)的交互，因此在SOA的框架中，實體都具有較高的獨立性，能夠允許對實體進行獨立封裝，然后定義接口與其他模塊進行交互;第二，數(shù)據(jù)的訪問頻率比較低:在傳統(tǒng)的客戶端瀏覽器模式下，數(shù)據(jù)的訪問比較頻繁，因此完成一項服務(wù)往往需要客戶端和服務(wù)端進行多次的消息交互。但是，在SOA的框架中，要求兩個實體之間進行較低頻率的數(shù)據(jù)訪問，但是一次交互的數(shù)據(jù)訪問量比較大;第三，利用文本進行數(shù)據(jù)的交互，由于網(wǎng)絡(luò)中文件的格式和編碼都存在一定的差異，因此在實體間利用文本的形式進行數(shù)據(jù)交互，能夠有效屏蔽掉這些差異性，更好地進行數(shù)據(jù)的交換。

(二)SOA框架的優(yōu)勢。根據(jù)SOA框架自身的特點可知，在利用SOA框架進行軟件設(shè)計的過程中，主要存在以下幾點優(yōu)勢:第一，在SOA的框架中，某個實體能夠更好地與其他實體進行交互，由于SOA框架中實體之間利用簡單文本進行數(shù)據(jù)的交互，因此每個實體間需要遵守統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以，利用SOA框架進行設(shè)計，可以非常方便地在多個實體之間建立聯(lián)系;第二，利用SOA框架設(shè)計的軟件具有平臺無關(guān)性，因此利用SOA框架設(shè)計出的軟件具有更好的移植性，從而使得SOA框架可以應(yīng)用到不同的平臺中，進一步擴展了SOA框架的應(yīng)用范圍;第三，SOA框架可以將模塊分階段投入使用，由于利用SOA框架進行設(shè)計之后，模塊之間具有較高的獨立性，軟件中某個模塊的使用對其他模塊的影響較小，因此，可以在實施過程中將軟件的各個模塊分階段投入使用。

三、高速公路監(jiān)控軟件的需求分析

需求分析是進行軟件設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，只有對軟件進行詳細的需求分析，才能設(shè)計出滿足用戶需求的產(chǎn)品。因此，在進行高速公路監(jiān)控軟件設(shè)計之前，需要首先與高速公路的管理人員進行溝通，明確高速公路管理人員對監(jiān)控軟件的需求，才能更好地進行軟件系統(tǒng)的設(shè)計。高速公路監(jiān)控軟件的需求分析主要包括以下幾個方面:

(一)用戶角色的分析。高速公路監(jiān)控軟件的用戶角色主要分為三類:軟件管理員、超級管理員以及普通用戶，各個角色的工作職責(zé)權(quán)限分別是:第一，軟件管理員是監(jiān)控軟件的使用者，其能夠利用監(jiān)控軟件對高速公路進行監(jiān)控，監(jiān)控高速公路上的車輛是否違規(guī)、是否超載以及高速公路的擁擠狀況等等;第二，軟件的超級管理員，該角色具有軟件的最高管理權(quán)限，可以添加監(jiān)控軟件的各級管理員，同時為管理員設(shè)置合適的權(quán)限，并對監(jiān)控結(jié)果進行整理和分析等等;第三，普通用戶可以通過自主注冊和登陸，登陸成功后可以使用監(jiān)控軟件，實時查看高速公路的信息和車流量等情況。

(二)監(jiān)控軟件的核心功能需求。軟件的核心功能可以體現(xiàn)軟件的主要設(shè)計目的。本文論述的高速公路監(jiān)控軟件，可以實現(xiàn)對高速公路進行實時監(jiān)控，獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析和整理，最后呈現(xiàn)給監(jiān)控軟件使用者。因此，監(jiān)控軟件的核心功能分析主要分為以下幾個方面:第一，獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)功能，在高速公路上往往設(shè)置很多監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備可以實時捕捉到畫面，并進行一定的格式轉(zhuǎn)換，然后發(fā)送給高速公路的監(jiān)控軟件，進而實現(xiàn)該軟件獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)的功能。第二，對數(shù)據(jù)進行分析和整理也是監(jiān)控軟件的核心功能，監(jiān)控軟件需要對數(shù)據(jù)進行過濾，刪除一些非法數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)后，對剩余的數(shù)據(jù)進行整理和分析。第三，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能模塊，監(jiān)控軟件需要將整理后的數(shù)據(jù)以特定方式呈現(xiàn)給監(jiān)控軟件的使用者。第四，用戶管理模塊，主要是負責(zé)對使用監(jiān)控軟件的用戶進行管理，主要包括用戶的登陸、權(quán)限的分配、密碼修改、密碼找回等功能。

四、高速公路監(jiān)控軟件的總體設(shè)計

高速公路監(jiān)控軟件是采用SOA框架進行設(shè)計的，通過對軟件的需求分析，可以將監(jiān)控軟件分為基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層三個部分，這三個部分分別是利用SOA框架進行接口的定義，并利用接口進行數(shù)據(jù)的交互，這三個部分的總體設(shè)計如下:

(一)基礎(chǔ)層的總體設(shè)計。監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)層主要包括數(shù)據(jù)庫、通用類庫等等，本層的總體設(shè)計主要包括以下幾個方面:第一，數(shù)據(jù)存儲模塊的總體設(shè)計，數(shù)據(jù)存儲模塊主要是利用數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的存儲和管理。在監(jiān)控軟件的設(shè)計和使用過程中，會涉及到很多數(shù)據(jù)的存儲;同時，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫更加適用于本文中監(jiān)控軟件的設(shè)計與實現(xiàn);第二，通用類庫，這些類庫屬于監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)層，主要是提供了一些通用的類操作，主要包括數(shù)據(jù)庫操作、用戶的操作等等。

(二)數(shù)據(jù)層的設(shè)計。數(shù)據(jù)層是監(jiān)控軟件的核心層，監(jiān)控軟件需要在這一層面實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的獲取和整理，因此本層的總體設(shè)計主要包括以下幾個方面:第一，數(shù)據(jù)獲取模塊的總體設(shè)計，在該模塊中需要定義好數(shù)據(jù)獲取的接口，并且將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲;第二，數(shù)據(jù)分析和整理模塊的總體設(shè)計，該模塊需要從數(shù)據(jù)庫中取得原始數(shù)據(jù)，并按照一定的規(guī)則對原始數(shù)據(jù)進行清洗和過濾，然后將處理后的數(shù)據(jù)存放起來。

(三)應(yīng)用層的設(shè)計。應(yīng)用層是監(jiān)控軟件與軟件使用者直接交互的層面，在該層的總體設(shè)計中，需要進行以下幾個模塊的設(shè)計，主要包括以下幾個方面:第一，數(shù)據(jù)顯示模塊的總體設(shè)計，該模塊主要是將整理和分析后的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶，從而使得用戶能夠方便地看到整理后的數(shù)據(jù);第二，用戶登陸和注冊功模塊的總體設(shè)計，對于監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員來講，需要超級管理員給予權(quán)限，但是對于監(jiān)控軟件的普通用戶來講，需要用戶進行自主注冊和登陸，從而進行監(jiān)控軟件的使用。

五、結(jié)語

隨著高速公路運輸方式的不斷發(fā)展，對高速公路的監(jiān)控就顯得尤為重要。因此，為了能夠更好地實現(xiàn)對高速公路的監(jiān)控，需要研究和開發(fā)高速公路的監(jiān)控軟件。本文采用的是SOA框架進行高速公路監(jiān)控軟件的設(shè)計和實現(xiàn)，該框架能夠使得監(jiān)控軟件各個模塊獨立運行，降低模塊之間的耦合度，從而有利于實現(xiàn)對軟件的維護和修改。通過本文的論述可知，利用SOA框架設(shè)計的高速公路監(jiān)控軟件具有非常廣泛的應(yīng)用前景，能夠方便管理人員對高速公路進行監(jiān)控和管理，同時也能夠提高用戶出行的方便性。

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