基于.NET電子網(wǎng)絡技術的高?？蒲泄芾硐到y(tǒng)設計研究

瞿詩高

摘 要： 高等院校的科研業(yè)務能力在很大程度上決定了該院校的綜合管理能力，因此高校在科研管理工作中結合全新的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)是十分關鍵的。在ASP.NET基礎上創(chuàng)設了一類全新的科研管理系統(tǒng)，在對系統(tǒng)的實際需求進行深入探究之后，擬采用瀏覽器/服務器（B/S）結構對其進行構建，對系統(tǒng)開發(fā)來講， .NET技術是必不可少的，并且在進行實踐開發(fā)的過程中，將ASP.NET作為開發(fā)語言，SQL Server作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。除此之外，系統(tǒng)的構型為三層結構，包括數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層和Web層，每個層次實現(xiàn)特定的功能。

關鍵詞： 科研管理； 三層架構； .NET技術； ASP.NET

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）01?0006?04

Abstract： A university′s scientific research professional ability determines its comprehensive management ability to a great extent， so the new computer network system combined in the university′s scientific research management is very important. A new scientific research management system is created based on ASP.NET. After deeply studying the actual demand of the system， the browser/server （B/S） structure is used to construct the system. The .NET technology is essential for the system development. The ASP.NET is taken as the development language， and SQL Server is taken as the database system in the process of development practice. The structure of the system has three layers， including the data access layer， business logic layer and Web layer， and each layer can realize a specific function.

Keywords： scientific research management； three?tier architecture； .NET technology； ASP.NET

1 相關知識

1.1 .NET介紹

.NET簡單來講是專門為Microsoft設計的一套開發(fā)模型，針對它而言，軟件和平臺以及設備之間并不存在實質(zhì)聯(lián)系，并且數(shù)據(jù)可以在Internet上訪問。從本質(zhì)上講是一個能夠形成和運行下一代Microsoft Windows和Web程序的平臺， .NET平臺的目標是簡單網(wǎng)絡開發(fā)。 .NET平臺下的核心技術包括.NET框架、.NET企業(yè)服務器、生成構件的服務器、Visual Studio.NET。

.NET框架為各個應用和XML網(wǎng)絡服務體系提供了良好的運行環(huán)境。.NET框架的聯(lián)合特性意味所有的應用程序都可以使用通用的工具和代碼集進行開發(fā)，并且相互間可以容易地集成，.NET框架結構如圖1所示。

1.2 ASP.NET概述

在.NET結構中設計程序的方式和設計Windows程序存在諸多的相似之處。ASP.NET的基礎組件是網(wǎng)絡窗體。網(wǎng)絡窗體是使用者在點開瀏覽器程序之后能夠進行查看的頁面。ASP.NET網(wǎng)絡應用程序中涵蓋了若干個網(wǎng)絡窗體，而且網(wǎng)絡窗體從本質(zhì)上講是一個非靜態(tài)能夠?qū)Ψ掌髻Y源進行調(diào)用的網(wǎng)頁。創(chuàng)建ASP.NET網(wǎng)絡應用程序的各部分包括網(wǎng)絡窗體，.aspx頁面網(wǎng)絡窗體和.aspx頁面提供網(wǎng)絡應用程序的UI。后臺代碼頁和窗體之間互相銜接，同時涵蓋了窗體當中的服務器代碼、配置文件、Global.asax文件、XML網(wǎng)絡服務器鏈接、 數(shù)據(jù)庫連接、緩存。

1.3 AJAX技術

AJAX（Asynchronous Javascript And XML）是一種使用Javascript進行異步通信（（Asynchronous）以交換XML數(shù)據(jù)的技術。AJAX在瀏覽器和服務器之間引入AJAX引擎，這種引擎通過JavaScript進行設計，一般情況下隱含在某個特定的框架（Framework）內(nèi)，其功能是協(xié)調(diào)接口和服務器彼此之間的互動，除此之外，該引擎對這種互動通過異步的方式展開處理，因此在服務器接收到某個請求指令之后，瀏覽器的操作依然不會受到限制，并且在網(wǎng)頁進行升級時，服務器會返回必須進行完善和更新的網(wǎng)頁部分，從而大幅度降低用戶的等待時長，如圖2所示。

2 系統(tǒng)功能需求

2.1 系統(tǒng)功能模塊需求

本系統(tǒng)涵蓋了高?？蒲兴械捻椖?，比如對課題進行管理，對相應的檔案進行管理，對一些項目的科技成果進行管理，項目經(jīng)費的管理，系統(tǒng)用戶的管理，用戶的權限分配管理等功能。按照項目的實際需求，系統(tǒng)應涵蓋如圖3所示的四個子系統(tǒng)。

針對用戶管理模塊而言，根據(jù)高校的實際需求，安排的角色包括：科研工作者，負責單位相關工作的秘書，負責各部門的秘書，高等院校的領導。

項目管理子系統(tǒng)是十分重要的一個組成部分，它涵蓋的功能十分豐富，其中涉及到項目瀏覽、成員查看等。除此之外，通過該系統(tǒng)能夠?qū)蒲许椖客ㄟ^報表的形式進行統(tǒng)計和相應的分析，其涵蓋的功能模塊如圖4所示。

經(jīng)費管理子系統(tǒng)在系統(tǒng)中具有不可或缺的作用，它包括的功能紛繁復雜，其中比較典型的包括調(diào)配情況查詢、統(tǒng)計結果查詢等。

針對論著管理子系統(tǒng)模塊而言，用戶能夠錄入關于書籍的諸多信息，例如書籍的編寫者、具體的收錄數(shù)量等；科研秘書有權利審查相關科研工作者所錄入的數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)庫設計要求

此系統(tǒng)結合了SQL Server 2005，SQL Server 2005是一類應用面十分廣泛的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由一組數(shù)量龐大的資源庫組成，它涵蓋的功能十分全面，并且操作十分便捷，在實際應用中能夠發(fā)揮十分突出的作用。

數(shù)據(jù)庫設計簡單來講是構建數(shù)據(jù)庫及設計相關系統(tǒng)的一類技術，它是對某個既定的要求，創(chuàng)設最為科學合理的數(shù)據(jù)庫體系，并開發(fā)相關的應用程序，使其可以高效準確地存儲目標資源，達到各類用戶的實際需求。

在進行實際操作的過程中，要充分考慮數(shù)據(jù)庫應該體現(xiàn)的各個特性，在展開實踐操作時要把握以下原則：數(shù)據(jù)一定要體現(xiàn)高度的獨立性；在進行共享數(shù)據(jù)的過程中保持較高的準確性；最大化的縮減數(shù)據(jù)冗余；確保數(shù)據(jù)的可靠性和實用價值；結構清晰，布局合理。

3 基于.NET技術系統(tǒng)具體實現(xiàn)

3.1 總體實現(xiàn)方法

在設計系統(tǒng)的過程中，其結構可以系統(tǒng)性的劃分為三層，數(shù)據(jù)訪問層提供一個訪問端口，業(yè)務邏輯層處于其他兩層中間，其具體功能是輔助數(shù)據(jù)的交換。它是系統(tǒng)架構中的核心部分，它的側重點是工作準則的制定、流程的安排等與業(yè)務息息相關的系統(tǒng)設計。Web層的功能是從數(shù)據(jù)庫中采集數(shù)據(jù)資源或者輸送相關數(shù)據(jù)信息。

在實現(xiàn)方法上，分別建立不同的“命名空間（Namespace）”來體現(xiàn)這三層。通過在Microsoft VisualStudio 2010中建立解決方案，并在該解決方案中分別建立三個項目來完成，如圖5所示。

針對圖5，命名空間名為DataAccess的類庫用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問，其功能是用于銜接數(shù)據(jù)庫和處理各種對數(shù)據(jù)庫的訪問。

BusinessLogic類庫用于實現(xiàn)業(yè)務邏輯層，其功能是接收Web層向數(shù)據(jù)訪問層發(fā)出的請求，并將最終的訪問結果傳遞給Web層。

項目名稱為WebProject的ASP.NET Web站點用于實現(xiàn)Web層，其功能是向用戶顯示頁面，接收用戶提交的操作請求，并向業(yè)務邏輯層傳遞數(shù)據(jù)訪問請求，最后將業(yè)務邏輯層傳來的數(shù)據(jù)庫訪問結果顯示給用戶。

在這種實現(xiàn)策略中，通過業(yè)務邏輯層進行聯(lián)系，在實現(xiàn)方法上，通過在BusinessLogic中添加特定的引用實現(xiàn)目標層的聯(lián)系，除此之外，在WebProject中添加對于類庫BusinessLogic的引用實現(xiàn)目標層的聯(lián)系。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)

在進行數(shù)據(jù)庫設計的過程中，必然會將目標類圖進行定向轉變使其符合實際需求，在充分考慮各方面因素后，依據(jù)對功能模塊的客觀要求，以此創(chuàng)設科學合理的數(shù)據(jù)庫，針對各個模塊設計了相對應的數(shù)據(jù)表，見圖6。

（1） 項目管理模塊

在該模塊中涵蓋的內(nèi)容有關于項目的有關信息、資費、建設的實際情況等。并且對各個內(nèi)容都分別設計了與之對應的數(shù)據(jù)表，以此符合系統(tǒng)設計的客觀需求。

（2） 經(jīng)費管理模塊。在該模塊中涵蓋的內(nèi)容包括有關項目的經(jīng)費信息、經(jīng)費收支情況等。并且各個模塊都有與之相對應的數(shù)據(jù)表，例如費用支出表SR_Jjfzc、經(jīng)費提成情況表SR_Jjftcsr等。

（3） 書籍管理模塊。在該模塊中涵蓋的內(nèi)容有論著出版商、收錄情況等。其中每個內(nèi)容都有與之相對應的數(shù)據(jù)表，例如收錄數(shù)量表SR_lzslqk、資助表SR_lzzzqk等。

（4） 用戶管理模塊。在該模塊中，主要包括人事基本表，用來存儲系統(tǒng)用戶名、密碼以及其他一些個人相關信息。

3.3 數(shù)據(jù)訪問層的實現(xiàn)

高?？蒲泄芾硐到y(tǒng)在工程項目里面創(chuàng)設了一個特殊的命名空間，其名稱為DataAccess（如圖7所示），它的主要作用是表示數(shù)據(jù)庫訪問層。而對于數(shù)據(jù)訪問層來講，設定的訪問策略其根本目的在于提升整體的性能。主要采用以下兩種策略：

（1） 數(shù)據(jù)訪問層在進行訪問操作時通過存儲過程的形式完成相應的處理。通過這種形式能夠確保應用程序具有比較理想的執(zhí)行速率，并且能夠在一定程度上對數(shù)據(jù)進行簡化，除此之外，它還能夠使系統(tǒng)在設計階段具有更多的操作空間，在數(shù)據(jù)庫有某方面的改變時，又可以改變存儲過程語句而進行相應的處理，就沒有必要對程序代碼進行一定的修改。這個數(shù)據(jù)訪問策略最大化地凸顯了SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以大幅度提升整體性能的特性。

（2） 使數(shù)據(jù)庫資源存留最少時間。數(shù)據(jù)庫訪問層要最大化地推遲調(diào)配數(shù)據(jù)庫中涵蓋的數(shù)據(jù)信息，并盡快對這部分數(shù)據(jù)信息進行釋放。并使用using或try ... catch...finally語句塊對存儲過程實現(xiàn)有效調(diào)用，這種模式封裝了對不便進行管理的資源的調(diào)控，能夠最大化地釋放數(shù)據(jù)資源。本系統(tǒng)在設計的過程中把全部訪問都封裝在DataAccess里面，而DataAccess間中類提供接口從而讓系統(tǒng)中的業(yè)務邏輯層能夠展開后續(xù)的操作。

3.4 業(yè)務邏輯層實現(xiàn)

業(yè)務邏輯層的主要作用是為Web層展示一個用于用戶查看和處理數(shù)據(jù)的界面。業(yè)務外觀層把界面和各類業(yè)務功能的實現(xiàn)互相分離，它涵蓋了多種業(yè)務規(guī)則的有效應用，成功地將內(nèi)容和表現(xiàn)進行分割。在業(yè)務邏輯層可以完成系統(tǒng)所具有的諸多功能。高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)在進行設計的過程中通過在項目處理方法中創(chuàng)設BusinessLogic對業(yè)務邏輯層進行有效的表示。整個系統(tǒng)中分屬于業(yè)務邏輯層主要包括三個系統(tǒng)，分別為項目管理子系統(tǒng)、經(jīng)費管理子系統(tǒng)、書籍管理子系統(tǒng)，然后再構建三個互相區(qū)別的命名空間來有效地實現(xiàn)各個子系統(tǒng)的功能，如圖8所示。

業(yè)務邏輯層獲取用戶在Web發(fā)出的操作指令之后，將存儲過程名輸送到該層級中，之后數(shù)據(jù)訪問層就會開展對數(shù)據(jù)庫的相關操作，業(yè)務邏輯層從本質(zhì)上講并不與數(shù)據(jù)庫形成某個層面的聯(lián)系。數(shù)據(jù)訪問層在實現(xiàn)了相應的操作之后，把最終結果返回到業(yè)務邏輯層，業(yè)務邏輯層再把這個結果傳送到Web層，由Web決定最終結果的顯示方式。

3.5 Web層的實現(xiàn)

Web層的作用是創(chuàng)設合理的網(wǎng)頁界面，從而讓用戶能夠成功登錄，并且它還提供一個用于信息錄入的操作界面，設定信息的查詢要求并展示相應的查看結果，把收到的數(shù)據(jù)資料輸送到業(yè)務邏輯層當中。在進行功能實現(xiàn)時，結合ASP.NET的Web Form以及相應的用戶控件完成相應的要求，因為系統(tǒng)中通過Visual Studio .NET設置專門的站點，所以運用Code?behind的方法，把所有的代碼封裝在特定的文件里面。利用XML Web Service具有的服務功能，從而實現(xiàn)頁面的功能設計。把封裝完成的XML Web Service加入到特定的程序，并在Code?Behind中把它實例化，具體情況如圖9所示。

Web層在項目處理方案中創(chuàng)設一個特定的ASP.NET Web程序完成系統(tǒng)的功能。本系統(tǒng)從理論上講有四類用戶，所以可在Web項目中設置四個專門的Web虛擬目錄來滿足各類用戶的操作需求。

3.6 ASP.NET用戶控件的使用

ASP.NET Web用戶控件從本質(zhì)上講是一類復合控件，其基本原理和ASP.NET網(wǎng)頁具有諸多相似之處，能夠向用戶控件增添特定的Web控件以及標記，同時設定控件的基本屬性以及方式，這個控件選用的擴展名為.ascx。Web用戶控件可以實現(xiàn)對頁功能的重用。

在進行首次請求時，頁框架在短時間內(nèi)把用戶控件調(diào)整為System.Web.ULUserControl派生的類，同時把這些類編譯至既定的程序集里面，用戶控件不進行預編譯就能夠?qū)撁娴木唧w樣式展開設定，所以在進行系統(tǒng)設計時十分方便。除此之外，科研管理信息系統(tǒng)在功能的實現(xiàn)中有效地利用了ASP.NET Web用戶控件，并且這些控件存留在Web層里面的UserControls目錄。

4 結 語

本文對高?？蒲泄芾硇畔⑾到y(tǒng)的整體結構展開了詳盡的探究，對基礎數(shù)據(jù)庫功能進行了深入分析，并且在系統(tǒng)功能實現(xiàn)的過程中結合ASP.NET進行程序設計，將SQL Server設定為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。實現(xiàn)策略上采用分層的結構，各個層次完成明確的任務。這種開發(fā)方法使得各個層次之間的類是相互獨立的，類只提供給外界操作的接口和方法。當類的內(nèi)部形成某方面的改變時，如果外接口保持不變就不會對系統(tǒng)其余部分造成負面影響。由于采用了高級語言調(diào)用存儲過程訪問數(shù)據(jù)庫的方法，當數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和結構發(fā)生變化時僅僅對存儲過程進行修改，而沒有必要對高級語言展開修改，從而在很大程度上確保應用程序和數(shù)據(jù)保持良好的獨立性，大幅度優(yōu)化了程序設計的整體效率。

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