基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

師忠凱

摘 要： 現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)工作方式較為單一，工作效率低且用戶對系統(tǒng)的功能需求度不高。為了解決該問題，設計基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由任務日志處理、登錄管理兩個前臺構(gòu)件主功能模塊和信息資源監(jiān)控、用戶任務管理、信息超負荷管理三個后臺構(gòu)件主功能模塊組成，其中后臺構(gòu)件對前臺構(gòu)件的信息進行接收，完成構(gòu)件配置，并介紹了五大功能模塊的子模塊及其工作內(nèi)容，設計出前臺構(gòu)件的工作原理，并使用JGroups群組通信工具定義后臺構(gòu)件的信息結(jié)構(gòu)標準格式，給出信息管理程序代碼，實現(xiàn)了有效的信息管理。實驗結(jié)果表明，設計的系統(tǒng)資源分配效果好，滿足了網(wǎng)絡用戶對系統(tǒng)功能的高度需求。

關鍵詞： 構(gòu)件技術； 信息管理系統(tǒng)； JGroups； 系統(tǒng)資源分配

中圖分類號： TN911?34； TP331.52 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）09?0058?03

Abstract： The available information management systems have simple working mode， low working efficiency and low system functional requirement of users. To solve the above problems， an information management system based on component technology was designed. The system is composed of two foreground components （task log processing module and login administration module） and three background components （information resource monitoring module， user task management module and information overload management module）. The background components receive the information of the foreground components to configure the components. The sub?modules of the five functional modules and their working contents are introduced. The working principle of the foreground components was designed. The JGroups group communication tool is used to define the information structure standard format of the background components. The code of the information management program is given to manage the information effectively. The experimental results show that the designed system has good resource allocation effect， and satisfies the high system functional requirement of the Internet users.

Keywords： component technology； information management system； JGroups； system resource distribution

0 引 言

隨著網(wǎng)絡用戶對信息需求的不斷提高，與信息相關的設備、應用和功能也層出不窮，導致信息管理難度不斷加大，網(wǎng)絡用戶使用體驗的下降趨勢越發(fā)明顯[1]。一般來講，網(wǎng)絡由多種不同架構(gòu)的子網(wǎng)構(gòu)成，每個子網(wǎng)都能提供不同的功能，因而產(chǎn)生了不同類型的計算機操作系統(tǒng)。各類操作系統(tǒng)的組成架構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡用戶需要借助信息管理系統(tǒng)對各類信息進行監(jiān)督和維護，以獲取優(yōu)質(zhì)的操作體驗。

通常，網(wǎng)絡用戶會在計算機操作系統(tǒng)中下載大量軟件，而多數(shù)軟件的工作形式較為類似，現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)不得不反復進行相同的信息管理工作，不但降低了自身工作效率，也影響了用戶對系統(tǒng)的功能需求度[2]。為解決上述問題，應從獲取良好的信息管理系統(tǒng)資源分配效果入手，將同種信息管理工作合并，滿足網(wǎng)絡用戶對系統(tǒng)功能的需求。

構(gòu)件技術是一種能夠完成軟件復用的科技成果，其對自身的使用次數(shù)無限制，并且擁有獨立于系統(tǒng)和軟件之外的處理模式，不會對原有功能造成不良影響[3]。因此，設計并實現(xiàn)基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)，將構(gòu)件技術融合在信息管理系統(tǒng)的各個功能模塊中，給出功能需求度高、資源分配效果好的信息管理系統(tǒng)。

1 構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)先設計出系統(tǒng)功能模塊，再使用構(gòu)件技術設計并實現(xiàn)系統(tǒng)的細節(jié)構(gòu)件，包括前臺構(gòu)件和后臺構(gòu)件。

1.1 系統(tǒng)功能模塊設計

基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)應用瀏覽器和服務器結(jié)構(gòu)，使用Tomcat 7.0的Java服務器頁面部署網(wǎng)絡。通過調(diào)研網(wǎng)絡用戶的實際需求，信息管理系統(tǒng)應擁有信息資源監(jiān)控、用戶任務管理、信息超負荷管理、任務日志處理以及登錄管理五大項主功能[4]。任務日志處理和登錄管理模塊屬于前臺主功能模塊，信息資源監(jiān)控、用戶任務管理和信息超負荷管理屬于后臺主功能模塊?；跇?gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)將上述五項功能劃分成若干輔助功能模塊，如圖1所示。

根據(jù)圖1中給出的輔助功能模塊，描述基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的五大項主功能。

（1） 信息資源監(jiān)控模塊。負責進行計算機操作系統(tǒng)中設備和軟件的資源管理與監(jiān)控，由設備監(jiān)控、軟件劃分和信息提取三個子模塊組成。設備監(jiān)控模塊對設備的增減情況和資源分配情況進行監(jiān)控，獲取設備的規(guī)格、工作狀態(tài)、安裝方位和串口類型[5]。軟件劃分模塊在基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的作用主要是對計算機操作系統(tǒng)中的軟件資源進行整理，按照工作類型、內(nèi)存、資源占用率等項目將軟件分類，網(wǎng)絡用戶也可以直接指定分類類型，或以某一區(qū)域為約束對軟件進行劃分。信息提取模塊負責將設備監(jiān)控模塊和軟件劃分模塊的監(jiān)控和分類結(jié)果提取出來，并傳送給用戶任務管理模塊。

（2） 用戶任務管理模塊。負責對設備監(jiān)控結(jié)果和軟件分類結(jié)果進行細致分析，給出用戶任務合理分配結(jié)果，由虛擬專用網(wǎng)絡管理、軟件任務管理以及任務分配與管理三個子模塊組成。計算機操作系統(tǒng)使用虛擬專用網(wǎng)絡進行信息通信，虛擬專用網(wǎng)絡管理模塊可對不同類型和狀態(tài)下的虛擬專用網(wǎng)絡信息通信進行定義，再通過分析設備監(jiān)控結(jié)果，輸出信息通信中設備的使用情況，對處于虛擬專用網(wǎng)絡中的設備進行標記，防止設備被網(wǎng)絡用戶誤刪，造成計算機操作系統(tǒng)崩潰[6]。軟件任務管理在軟件分類結(jié)果中挑選出存在重復信息管理工作的相似軟件，將相似軟件的同類型信息合并在同一條處理通道中，當通道內(nèi)信息達到飽和狀態(tài)時進行信息管理工作。任務分配與管理模塊提取出虛擬專用網(wǎng)絡管理模塊中的數(shù)據(jù)，將虛擬專用網(wǎng)絡分為局域網(wǎng)、租用網(wǎng)和橋接網(wǎng)三種類型，在不同類型的網(wǎng)絡中為網(wǎng)絡用戶信息的管理任務分配不同的構(gòu)件資源。

（3） 信息超負荷管理模塊。監(jiān)控網(wǎng)絡信息通信通道，設置閾值，當信息超出閾值后進行報警。

（4） 任務日志處理模塊。對用戶任務管理模塊分配出的網(wǎng)絡用戶信息管理任務日志進行管理，包括對日志進行登記、刪除和修正。

（5） 登錄管理模塊。負責限制網(wǎng)絡用戶的功能使用權限、分配新用戶IP地址、對系統(tǒng)構(gòu)件進行導入和導出，由網(wǎng)絡用戶列表、用戶信息修改和用戶信息新建三個子模塊組成。其中，網(wǎng)絡用戶列表模塊和用戶信息修改模塊只有系統(tǒng)管理員才能使用，用戶信息新建模塊的使用權限無限制。

1.2 系統(tǒng)前臺構(gòu)件的設計與實現(xiàn)

基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的前臺構(gòu)件是一種典型的MVP結(jié)構(gòu)，它對信息的管理方式共分為三個等級，三個等級提供的功能模塊實現(xiàn)方式也不同，如表1所示。

第1、2等級前臺構(gòu)件的信息管理工作是自動進行的，網(wǎng)絡用戶無需對其中的數(shù)據(jù)進行調(diào)用[7]。而第3等級前臺構(gòu)件需要提供用戶使用界面，因而必須進行調(diào)用功能的開發(fā)，構(gòu)件技術為其提供了JSF框架實現(xiàn)調(diào)用功能[8]。由于三個等級前臺構(gòu)件的功能實現(xiàn)方式存在差異，基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)對前臺構(gòu)件的設計要求也不盡相同，表2描述的是三個等級前臺構(gòu)件的設計要求，圖2為前臺構(gòu)件的工作原理。

如圖2所示，基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)使用表2設計出的前臺構(gòu)件，經(jīng)由第3等級構(gòu)件匯總所有前臺構(gòu)件的信息管理程序，程序以代碼方式進行傳送，基本的信息管理程序代碼表示如下：

ManageMentauxiliaryWeightGrade2

{

PersonalCharacter?stringinvalidDesignation；}

ManagementCharacter?stringMeans2（）

{

//獲取功能模塊的信息管理對象

WeightGradeAmanagedInvalid=（WeightGrade2）

GainComponentManaged“（invalidDesignation）；

//依次給出構(gòu)件管理方式

feedbackmanagedInvalid.means2；

ManagemenTauxiliaryUserGradeBextexldsWeightGrade2

//反饋構(gòu)件程序內(nèi)容

ManagementCharacter?stringMeans2（）

//復寫網(wǎng)絡中設備與軟件程序

}

系統(tǒng)前臺構(gòu)件以第2等級構(gòu)件為父節(jié)點，即信息管理程序代碼使用的管理方式等同于第2等級構(gòu)件管理方式，其能夠利用子節(jié)點的軟件分類結(jié)果采集信息管理對象，從而完成構(gòu)件技術對網(wǎng)絡中設備與軟件的程序復寫，實現(xiàn)不同管理程序之間的信息融合。

1.3 系統(tǒng)后臺構(gòu)件的設計與實現(xiàn)

基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的所有后臺構(gòu)件均能對前臺構(gòu)件的信息進行接收，并可根據(jù)前臺構(gòu)件給出的信息管理程序代碼完成構(gòu)件配置[9]。但前臺構(gòu)件往往需要與多個網(wǎng)絡用戶進行溝通，信息結(jié)構(gòu)極其不統(tǒng)一。為了確保網(wǎng)絡用戶信息管理任務的準確性，后臺構(gòu)件需要將信息結(jié)構(gòu)定義成標準格式，圖3給出的是后臺構(gòu)件信息結(jié)構(gòu)標準格式。

由圖3可知，系統(tǒng)后臺構(gòu)件使用了一種名為JGroups的群組通信工具定義了信息結(jié)構(gòu)的標準格式，給出的格式具有通信敏感度高、信息同步性強的優(yōu)點，可進行系統(tǒng)各功能模塊之間高可靠性的信息通信。標準格式的信息頭中包含網(wǎng)絡用戶信息中的專屬特征數(shù)據(jù)，優(yōu)先級標記用于寫入信息通信順序，通信目標方位和初始方位可由后臺構(gòu)件自行填寫。

2 實驗結(jié)果與分析

為了確保本文設計的基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)具有良好的應用價值，現(xiàn)通過一次實驗分析系統(tǒng)的資源分配效果和功能需求度。在某市的路政單位、教學單位和公安單位分別安裝本文系統(tǒng)，實驗中的系統(tǒng)管理對象為上述三個單位計算機操作系統(tǒng)中產(chǎn)生的信息，將三者分別標記為路政信息、教學信息和公安信息。實驗持續(xù)7天，7天內(nèi)本文系統(tǒng)同時進行三種信息的管理工作。實驗結(jié)束后，分析本文系統(tǒng)的資源分配效果和功能需求度并進行匯總。

圖4給出了三個單位中網(wǎng)絡用戶對系統(tǒng)功能的使用比例，從中能夠看出本文系統(tǒng)提供的功能均能被不同單位的網(wǎng)絡用戶合理利用，不存在功能空缺或功能受限的情況，擁有極好的功能需求度。

圖5給出的是經(jīng)由本文系統(tǒng)進行網(wǎng)絡用戶任務分配后，三種信息在網(wǎng)絡節(jié)點的處理時間（每隔20個節(jié)點取其處理時間平均值作為繪圖數(shù)據(jù)）。

從圖5中能夠看出信息在網(wǎng)絡節(jié)點上的平均處理時間均不高于1.5 s，即不存在資源分配過高的情況，顯示出了良好的資源分配效果。

3 結(jié) 語

本文簡要介紹了傳統(tǒng)信息管理系統(tǒng)的設計缺陷，提出基于構(gòu)件技術的信息管理系統(tǒng)的設計目標，對系統(tǒng)的功能模塊、前臺構(gòu)件和后臺構(gòu)件進行了具體設計與實現(xiàn)，使更加合理的信息資源管理工作成為可能。在路政單位、教學單位和公安單位分別安裝本文系統(tǒng)進行7天實驗，實驗結(jié)果有力地證明了本文系統(tǒng)可合理分配信息管理任務，具有功能需求度高、資源分配效果好的優(yōu)勢。

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