馬品種登記系統(tǒng)中角色管理模塊的研究與實現(xiàn)

趙濤，馮向萍，趙新苗，迪力夏提

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院，烏魯木齊 830000）

近年來，新疆馬匹數(shù)量不斷增加，截至2018年底［1］，新疆馬存欄73萬匹，馬繁育生產(chǎn)體系不斷健全，現(xiàn)有哈薩克馬、焉耆馬、巴里坤馬、柯爾克孜馬4個原始品種和伊犁馬、伊吾馬2個培育品種。這些都為現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)。為充分挖掘馬產(chǎn)業(yè)增長潛力，提高現(xiàn)代信息化管理馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，亟需在新疆推行馬品種登記工作［2］。

目前，支撐現(xiàn)代馬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的馬匹登記工作相對滯后，推進緩慢，登記工作主要依靠傳統(tǒng)手工登記方式完成［2］。為了實現(xiàn)馬品種登記的電子化和信息共享，需要研發(fā)一套系統(tǒng)來對馬品種進行登記管理，而角色管理是系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的安全規(guī)則，使用戶只能訪問被授權(quán)的內(nèi)容，通過鑒別用戶身份，有效防范非法入侵，提高系統(tǒng)的安全策略，減少系統(tǒng)的管理開銷。本研究基于Django框架，結(jié)合角色的訪問控制模型Role-Based Ac?cess Control（RBAC），設(shè)計并實現(xiàn)了馬品種登記系統(tǒng)的角色管理模塊。

1 基于角色的訪問控制

1996年，美國喬治梅森大學(xué)的Sandhu等［3］提出了基于角色的訪問控制模型，該模型在用戶和權(quán)限之間引入了角色的概念，即給每一個用戶分配一個適合的角色，每一個角色擁有對應(yīng)的權(quán)限，其模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 RBAC模型核心結(jié)構(gòu)

在RBAC模型中，通過角色關(guān)聯(lián)用戶、角色關(guān)聯(lián)權(quán)限的方式賦予用戶權(quán)限。對于用戶和角色包含了兩種關(guān)系，一種是多對一，一種是多對多。在馬品種登記系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)使用人員較少，崗位權(quán)限相對清晰且不會出現(xiàn)兼崗的情況，故本系統(tǒng)采用了用戶和角色之間的多對一關(guān)系，即一個用戶只能擁有一個角色，但一個角色可以是多個用戶。而角色和權(quán)限之間是多對多的關(guān)系，即一個角色可以擁有多個權(quán)限，同時，一個權(quán)限也可以賦給多個角色。

2 馬品種登記系統(tǒng)角色管理模塊的構(gòu)建

根據(jù)馬品種登記信息化建設(shè)要求，馬品種登記系統(tǒng)建設(shè)模塊主要包括注冊登錄、馬品種登記、護照管理、審核管理等，各個功能模塊都需要設(shè)定對應(yīng)的用戶角色，不同用戶在不同功能模塊下?lián)碛胁煌牟僮鳈?quán)限。

基于新疆維吾爾自治區(qū)馬業(yè)協(xié)會（簡稱馬業(yè)協(xié)會）和新疆維吾爾自治區(qū)畜牧總站（簡稱畜牧總站）對系統(tǒng)的需求，在馬品種登記系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的業(yè)務(wù)管理人員和單位管理人員，明確各管理人員的主要職責(zé)。目前由于大多數(shù)馬主的文化水平有限，在錄入馬匹信息時，不僅在系統(tǒng)操作上有困難，而且不能保證馬匹信息的準(zhǔn)確性，故通過登記官代勞機制，協(xié)會專門指定部分專業(yè)人士為登記官，專門為馬主服務(wù)，錄入馬匹的相關(guān)信息，并進行鑒定。

2.1 系統(tǒng)角色體系架構(gòu)

馬品種登記系統(tǒng)主要針對新疆不同的馬品種（哈薩克馬、焉耆馬、巴里坤馬、柯爾克孜馬、伊犁馬、伊吾馬）進行登記，登記時區(qū)分幼駒、地方品種馬、引進馬3種類型。在馬匹登記、護照管理、審核管理等環(huán)節(jié)具備增、刪、改、查、導(dǎo)入導(dǎo)出等功能。

該系統(tǒng)預(yù)置了管理員、馬業(yè)協(xié)會、畜牧總站角色，其中，管理員權(quán)限不可修改，馬業(yè)協(xié)會和畜牧總站角色須在創(chuàng)建用戶后，指定對應(yīng)的系統(tǒng)角色，具備相應(yīng)的管理功能，如，審核登記官用戶申請信息及馬匹信息、生成護照等。

系統(tǒng)還設(shè)置了馬主和登記官的角色，不同的角色都需要審核通過后才可使用本系統(tǒng)，不同的角色擁有不同的權(quán)限。馬主可以錄入馬匹信息、申請修改信息和申請生成護照，另外馬主又分成不同的會員等級，不同的級別可查看系統(tǒng)中不同數(shù)量的馬匹信息。登記官主要有3種：協(xié)會登記官、地州登記官和縣級登記官，登記官都具備錄入馬匹和審核馬主用戶的功能；協(xié)會登記官擁有對任何馬匹的錄入權(quán)限和任何馬主的審核權(quán)限；地州登記官擁有對本地州內(nèi)馬匹的錄入權(quán)限和馬主的審核權(quán)限；縣級登記官擁有對本縣市內(nèi)馬匹的錄入權(quán)限和馬主的審核權(quán)限。給用戶設(shè)置操作權(quán)限時，需在創(chuàng)建用戶后，指定或申請角色，這樣，用戶就會得到一定的角色，自動賦予角色的操作權(quán)限。

馬品種登記系統(tǒng)共設(shè)立了三級角色用戶，三級和二級角色用戶的角色申請必須由其上級角色用戶審核通過后方可使用。三級角色為馬主，二級角色為登記官，登記官又分了協(xié)會登記官、地州登記官、縣級登記官，一級角色主要是馬業(yè)協(xié)會（登記管理委員會）和畜牧總站。按照系統(tǒng)功能，建立馬品種登記系統(tǒng)角色體系架構(gòu)如圖2所示。

圖2 馬品種登記系統(tǒng)角色體系架構(gòu)

2.1.1 三級角色（馬主）注冊賬號并完善個人基本信息后，申請角色（馬主分不同的會員等級），不同的會員等級可查閱的馬匹信息數(shù)量不同，繳納會費不同，申請經(jīng)二級角色（登記官）審核通過后方可填寫并提交《馬匹登記申請表》，表格主要登記馬匹基本信息、血統(tǒng)信息、類型與理想表現(xiàn)、體尺與體重、外貌體質(zhì)、工作能力和外貌特征附件等。

2.1.2 二級角色（登記官）登記官主要分3種（協(xié)會登記官、地州登記官和縣級登記官），其主要職責(zé)有3個方面。

1）注冊賬號，完善個人基本信息，申請角色，待一級角色（登記管理委員會或者畜牧總站）審核通過后方可使用。

2）審核馬主（會員與非會員）用戶信息及角色，接收馬主提交的《馬匹登記申請表》，根據(jù)馬主提供的信息，聯(lián)系馬主準(zhǔn)備馬匹相關(guān)資料；待馬主所在縣或地州登記馬匹數(shù)量達50匹后，下現(xiàn)場對馬匹進行鑒定（包括植入芯片和血液采集）；最后將馬匹鑒定中需要的所有信息填寫完畢，上傳至登記管理委員會和畜牧總站，待其審核。

3）登記官根據(jù)地域劃分，縣級登記官只可查看本縣內(nèi)所有已登記馬匹的全部信息，地州登記官可查看本地州內(nèi)的所有已登記的馬匹信息，協(xié)會登記官可查看系統(tǒng)內(nèi)所有馬匹信息。

2.1.3 一級角色（登記管理委員會和畜牧總站）登記管理委員會權(quán)限是審核二級角色的申請，審核協(xié)會登記官提交的所有信息，并擁有刪除、修改、查詢的權(quán)限，最終生成馬匹護照，并下載打印。

畜牧總站的權(quán)限基本和登記管理委員會一致，惟一不同的是，馬匹護照生成只能由登記管理委員會角色完成，畜牧總站不可生成護照，只能下載打印登記委員會生成的護照。

2.2 馬品種登記系統(tǒng)角色管理功能的實現(xiàn)

角色的分配與管理是系統(tǒng)的重中之重。此部分主要實現(xiàn)用戶管理，對應(yīng)角色擁有馬匹相關(guān)信息的增、刪、改、查權(quán)限。系統(tǒng)的具體角色分配方案落實后，需要在后臺數(shù)據(jù)庫端進行設(shè)計。本系統(tǒng)基于Postgre開源數(shù)據(jù)庫，搭載Django框架，實現(xiàn)馬匹登記系統(tǒng)角色管理。

為了實現(xiàn)角色權(quán)限控制，需要1個視圖來對用戶的權(quán)限進行判斷。每個用戶根據(jù)自身角色所對應(yīng)的權(quán)限擁有不同的操作功能，該視圖包含用戶能看到的頁面以及在該頁面上具體的操作內(nèi)容。

馬品種登記系統(tǒng)的設(shè)計主要采用3層架構(gòu)，分別是Model、View、Template。MVT模型如圖3所示。

圖3 MVT模型

1）Model模型負責(zé)對數(shù)據(jù)進行處理，包含對數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查操作；在角色管理中主要涉及角色表、權(quán)限表和用戶表。

2）View視圖負責(zé)處理用戶請求，與前端頁面進行數(shù)據(jù)交互，調(diào)用Template，前端操作對后臺數(shù)據(jù)的調(diào)用使用Model。

3）Template模板負責(zé)顯示數(shù)據(jù)（產(chǎn)生html界面）。

前端主要使用HTML、CSS、Javascript語言進行色痕跡開發(fā)，引入BootStrap工具對頁面進行優(yōu)化。前后端交互通過View函數(shù)實現(xiàn)，通過JSON對象向前端返回數(shù)據(jù)，通過JQuery的Ajax函數(shù)從前端往回傳值。

在用戶管理界面中，主要功能如圖4、圖5、圖6、圖7所示。

在用戶注冊、實名認證、登錄后，選擇相應(yīng)的角色，如圖4所示，由于管理員、登記委員會、畜牧總站是系統(tǒng)預(yù)置的角色，在這里不設(shè)置選項，只選擇馬主和不同的登記官角色。選擇角色后補充個人信息，如圖5所示，提交后經(jīng)審核通過后不可隨意更改，如需更改，聯(lián)系上級部門退回。

圖4 注冊登錄后選擇角色

圖5 補充個人信息頁面

不同的登記官審核的馬主地區(qū)范圍不同，這里以協(xié)會登記官為例（圖6），主要有3項功能，分別是審核和收回、組合查詢及排序。

1）審核和收回。登記官可點擊審核按鈕對指定的用戶信息進行查看和審核，審核結(jié)果分為通過和不通過兩種，如審核通過需要退回，可直接點擊收回按鈕，馬主用戶即可重新選擇角色和提交個人信息。在表格的最后一行顯示當(dāng)前頁條數(shù)、共審核及未審核條數(shù)，便于登記官掌握當(dāng)前工作進度。

2）組合查詢。登記官可輸入用戶的姓名、手機號、審核人等進行組合查詢，查詢中可只輸入其中一項或者多項進行查詢，也可以進行模糊查詢，大大提高了登記官查找的效率。

3）排序。登記官審核用戶馬主信息頁面如圖6所示。在頁面的表頭部分，有10個字段，除了操作字段不可排序，其他都可進行升降序排序，表格中的信息默認以申請日期降序排序。

圖6 登記官審核用戶馬主信息頁面

在審核用戶信息中，登記管理委員會和畜牧總站角色的權(quán)限相同，圖7以登記管理委員會為例。登記管理委員會和畜牧總站角色主要是對登記官的信息進行審核，與登記官審核馬主信息的功能相同，在這里不再贅述。

圖7 登記管理委員會審核用戶信息頁面

3 小結(jié)

本文結(jié)合馬品種登記具體業(yè)務(wù)需求，通過對系統(tǒng)的理解，形成了獨特的馬品種登記系統(tǒng)角色管理模塊，為更好地管理用戶和馬匹信息做出安全決策，也為馬品種登記系統(tǒng)的順利開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，同時確保馬品種登記系統(tǒng)的進一步順利研發(fā)，提高了工作效率，助力新疆馬業(yè)信息化工作健康可持續(xù)發(fā)展。