計算機實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計研究

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摘要：計算機實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，有利于提高實驗室設(shè)備管理和維護的效率，促進實驗室設(shè)備管理的科學(xué)化和信息化發(fā)展。對系統(tǒng)在設(shè)計中采用的關(guān)鍵性技術(shù)進行了分析，對系統(tǒng)的設(shè)計原則以及系統(tǒng)設(shè)計的功能需求進行了研究，結(jié)合計算機實驗室設(shè)備管理的信息化需要，在SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的設(shè)計方案并進行了研究。

關(guān)鍵詞：計算機實驗室管理；面向服務(wù)架構(gòu)；系統(tǒng)設(shè)計；Web服務(wù)

計算機實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效地對實驗室管理流程進行規(guī)范，對實驗室設(shè)備的運行情況進行實時監(jiān)測，保證實驗室設(shè)備安全穩(wěn)定地運行。SOA面向服務(wù)架構(gòu)在系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，滿足了系統(tǒng)設(shè)計的功能和業(yè)務(wù)需求，可以準確地對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行計算和處理，實現(xiàn)了系統(tǒng)模塊功能的無縫對接。

1相關(guān)技術(shù)分析

1．1面向服務(wù)架構(gòu)SOA

面向服務(wù)架構(gòu)通過對分布式系統(tǒng)進行建立，并把應(yīng)用程序作為服務(wù)對象，可以滿足系統(tǒng)設(shè)計中面向用戶的基本功能需要。SOA面向服務(wù)架構(gòu)中應(yīng)用程序具有獨立的功能，并提供獨立的服務(wù)，而且為服務(wù)創(chuàng)建可調(diào)用的接口。在系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)過程中，SOA按照一定的順序?qū)Ψ?wù)進行調(diào)用，進而實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能。SOA可以提供通信數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，實現(xiàn)不同服務(wù)之間的數(shù)據(jù)交換，不同服務(wù)之間通過特定的接口連接起來，然后采用統(tǒng)一的交互模式。SOA具有松散耦合的特點在不改變系統(tǒng)其他組件的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)單一組件進行更改，進而滿足不同功能的需要。SOA可以為系統(tǒng)提供標準化接口，這樣系統(tǒng)的服務(wù)可以通過標準化接口被各個平臺的用戶使用，在服務(wù)調(diào)用過程中采用SOAP協(xié)議和HTTP協(xié)議進行調(diào)用。SOA在實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信過程中采用XML對消息進行定義，這樣可以在一定程度上保證通信的安全性[1]。SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基本組成如圖1所示。

1．2WebService技術(shù)

WebService技術(shù)可以提供分布式計算，是面向服務(wù)架構(gòu)中應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)。XML是在互聯(lián)網(wǎng)上被應(yīng)用與SGML文件管理和傳輸?shù)耐ㄓ脴俗R語言，XML在WebService中應(yīng)用可以實現(xiàn)對文檔結(jié)構(gòu)以及文檔元素進行定義。XML具有一定的通用性，可以實現(xiàn)不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。SOAP是實現(xiàn)信息交互的簡單協(xié)議，采用HTTP協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，并采用XML作為數(shù)據(jù)傳輸和接收的數(shù)據(jù)格式。WSDL是WebSer鄄vice中的服務(wù)描述語言，通過XML來描述Web服務(wù)通信，并對服務(wù)的位置進行設(shè)定。UDDI是WebService中應(yīng)用的體系框架，在SOAP基礎(chǔ)上實現(xiàn)通信，并可以在跨平臺上進行語言的編輯。WebService通過UDDI實現(xiàn)對電子數(shù)據(jù)交換和電子郵件等的電子服務(wù)。

2需求分析

系統(tǒng)設(shè)計主要是滿足實驗室管理以及教學(xué)的基本需要，系統(tǒng)滿足管理員對實驗室設(shè)備進行管理和維護的數(shù)據(jù)需求，可以實現(xiàn)對實驗設(shè)備的實時監(jiān)控和查看。實驗室管理員具有系統(tǒng)管理權(quán)限，可以對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行查詢、刪除、添加和修改等權(quán)限操作，并滿足對設(shè)備信息進行更新的功能需要。系統(tǒng)滿足對平臺操作和登錄功能的基本需要，并對系統(tǒng)進行模塊的劃分，對模塊功能進行設(shè)計，滿足不同用戶對系統(tǒng)功能實現(xiàn)的基本要求。系統(tǒng)設(shè)計滿足管理員對實驗室管理的基本需求，可以有效地對實驗室的數(shù)據(jù)信息進行實時查看和掌握。系統(tǒng)可以為實驗室管理部門之間提供信息共享功能，并實現(xiàn)不同部門之間的信息交互[2]。系統(tǒng)設(shè)計具有一定的開放性和擴展性，在總體設(shè)計上從橫向和縱向?qū)ο到y(tǒng)設(shè)計進行考慮，并滿足管理員對系統(tǒng)功能進行擴展的基本需要，可以在后期增加新的功能來滿足用戶的基本需要，并為其他管理系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，方便不同的管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和交互。系統(tǒng)設(shè)計要滿足可靠性和安全性的基本需要，實驗室管理系統(tǒng)是整個實驗室管理的最基本的環(huán)境，系統(tǒng)如果發(fā)生故障會影響其他系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因此系統(tǒng)在設(shè)計上要滿足系統(tǒng)在維護和管理方面的可靠性和安全性的基本需要，并保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的安全性。系統(tǒng)設(shè)計要滿足方便維護和操作的需要，系統(tǒng)設(shè)計要具有個性化功能設(shè)計，方便用戶對系統(tǒng)的界面進行操作和管理。

3系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)設(shè)計原則

系統(tǒng)設(shè)計要具有全局性，實驗室中的所有設(shè)備單元都是相互關(guān)聯(lián)的，因此要具有全局性的設(shè)計原則，把設(shè)備管理和系統(tǒng)管理有效地結(jié)合在一起，從全局上對實驗室管理系統(tǒng)進行科學(xué)的設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計要具有集成優(yōu)化的原則，信息集成是正確的信息在一定的時間內(nèi)傳輸?shù)綔蚀_的位置，這樣更好地保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的完整性，有利于管理員對實驗設(shè)備進行管理。過程集成實現(xiàn)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享和交互，把系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的各個過程都緊密地連接在一起，提高系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程以及信息流程的有機結(jié)合。系統(tǒng)設(shè)計中藥消除多余的業(yè)務(wù)流程部分，對系統(tǒng)模塊的時間以及信息傳輸?shù)拇涡蜻M行調(diào)整，這樣可以有利于系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計要具有標準化的設(shè)計原則，建立統(tǒng)一的制度來實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的標準化，系統(tǒng)設(shè)計中對系統(tǒng)業(yè)務(wù)進行優(yōu)化，提高系統(tǒng)模塊最大的工作效率。系統(tǒng)在功能實現(xiàn)過程中，要對實驗室設(shè)備進行標準化管理，這樣可以為系統(tǒng)今后功能設(shè)計提供相應(yīng)的接口。

3.2總體架構(gòu)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是在SOA面向服務(wù)架構(gòu)的基礎(chǔ)之上進行設(shè)計的，總體架構(gòu)的設(shè)計實在SOA基礎(chǔ)之上，應(yīng)用WebService技術(shù)等對系統(tǒng)進行科學(xué)設(shè)計。在SOA環(huán)境下，對軟件服務(wù)轉(zhuǎn)化為WebService服務(wù)，并為系統(tǒng)模塊之間的數(shù)據(jù)互通提供接口，這樣系統(tǒng)服務(wù)可以根據(jù)需要來選擇交互的系統(tǒng)，并實現(xiàn)其系統(tǒng)服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)在SOA基礎(chǔ)上設(shè)計的系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖2所示。在系統(tǒng)總體架構(gòu)中，表示層提供用戶對系統(tǒng)訪問的接口，用戶通過表示層的客戶端實現(xiàn)對系統(tǒng)的操作。表示層主要是由客戶端用戶界面和客戶端控制邏輯構(gòu)成，完成對客戶端和業(yè)務(wù)層之間數(shù)據(jù)的處理。應(yīng)用層對業(yè)務(wù)邏輯進行封裝，是系統(tǒng)的核心部分，通過應(yīng)用層功能來實現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)服務(wù)。在應(yīng)用層中服務(wù)總線可以對業(yè)務(wù)和邏輯進行集成化管理，為業(yè)務(wù)服務(wù)提供相應(yīng)的功能，其中服務(wù)層實現(xiàn)服務(wù)交互中格式和協(xié)議功能。系統(tǒng)層實現(xiàn)不同功能模塊的設(shè)置以及其功能，是系統(tǒng)設(shè)計的最底層[3]。

3.3功能實現(xiàn)

系統(tǒng)功能主要是實現(xiàn)實驗設(shè)備管理和維護的基本需要，系統(tǒng)設(shè)備基本管理模塊功能實現(xiàn)設(shè)備的維護和查詢等基本功能。建立實驗室設(shè)備信息，記錄實驗室設(shè)備故障維護數(shù)據(jù)，以及對報廢設(shè)備進行數(shù)據(jù)記錄，并實現(xiàn)對設(shè)備的查詢等功能。實驗室設(shè)備外借管理模塊功能是對設(shè)備外借進行管理，借出設(shè)備要進行編號設(shè)置，并對借出時間等數(shù)據(jù)進行錄入，方便管理員對設(shè)備外借情況進行掌握。設(shè)備歸還功能是對歸還設(shè)備的情況進行檢查，然后對設(shè)備信息進行從新錄入，并把外借記錄刪除，把設(shè)備數(shù)據(jù)完整地存儲到數(shù)據(jù)庫中。用戶管理模塊功能是對用戶的信息進行管理，主要是對用戶的姓名和編號等基本信息進行管理。包括對用戶信息的錄入，用戶信息的修改以及對用戶信息的查詢。用戶管理模塊方便管理員對用戶權(quán)限進行管理，提高了系統(tǒng)使用的安全性。項目管理模塊是對實驗數(shù)據(jù)信息進行管理和查詢，并在數(shù)據(jù)窗口中對項目數(shù)據(jù)信息進行實時顯示，包括實驗項目的名稱和時間等數(shù)據(jù)信息。在保證系統(tǒng)安全性和可靠性的前提下，盡量不對實驗項目數(shù)據(jù)進行修改，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的修改由專人負責。系統(tǒng)基本管理模塊是系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，主要功能是對系統(tǒng)進行維護和管理，并對用戶權(quán)限和角色進行分配。系統(tǒng)管理維護都是由管理員完成，包括對用戶的角色和權(quán)限的添加和刪除等功能。系統(tǒng)基本管理模塊實現(xiàn)了對系統(tǒng)的安全可靠管理，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4結(jié)語

計算機實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，在保證實驗室設(shè)備穩(wěn)定安全運行的同時，提高了實驗室設(shè)備運行效率。系統(tǒng)的設(shè)計在SOA的基礎(chǔ)上，應(yīng)用WebSer鄄vice技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)對實驗室設(shè)備的管理和維護功能，有效地促進了計算機實驗設(shè)備管理的信息化發(fā)展。

參考文獻

[1]董傲通,文俊浩.基于小程序•云開發(fā)的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗技術(shù)與管理,2019,(10).

[2]趙青山,徐荻秋,李健.高校實驗室綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)[J].實驗技術(shù)與管理,2019,36(001):249-252,258.

[3]李丹.基于云技術(shù)的高校計算機實驗室管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù),2019,(5):94-96.

作者：景巧麗 趙全洲 曹海英 元元 單位：河套學(xué)院