劉澤波，劉太甫

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院成教學(xué)院，湖北黃岡438002)

當(dāng)前Web應(yīng)用為用戶提供了一種全新解決方案以改善用戶的應(yīng)用體驗(yàn)和應(yīng)對(duì)人們對(duì)Web應(yīng)用日益苛刻的要求，Web應(yīng)用要不斷滿足簡(jiǎn)化開發(fā)的復(fù)雜性、需求的可變性和快速開發(fā)的要求。在這個(gè)背景下，高校需要利用現(xiàn)代Web開發(fā)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、應(yīng)對(duì)日益擴(kuò)大的規(guī)模和提高信息管理效率。

1 ASP.NET MVC和Entity Framework框架技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 ASP.NET MVC 框架技術(shù)及優(yōu)勢(shì)

MVC設(shè)計(jì)的目的是要填平人類用戶的思維模式和計(jì)算機(jī)的數(shù)字模型之間的鴻溝。自2007年秋微軟宣布將以ASP.NET為核心創(chuàng)建基于MVC的現(xiàn)代 Web開發(fā)平臺(tái)－ASP.NET MVC框架，并于2009年3月13日發(fā)布 ASP.NET MVC 1版本，其后幾乎每年都推出一個(gè)新版本，功能越來(lái)越強(qiáng)大和靈活。

MVC主旨在于簡(jiǎn)化軟件開發(fā)的復(fù)雜度，以一種概念簡(jiǎn)單、權(quán)責(zé)分明的架構(gòu)來(lái)引導(dǎo)開發(fā)流程，將業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)表現(xiàn)層分離，編寫具有模塊化和易維護(hù)性的程序。MVC將應(yīng)用程序劃分為三個(gè)主要單元:模型(M)、視圖(V)、控制器(C)，它們有各自的工作職責(zé)。模型處理與數(shù)據(jù)有關(guān)的任務(wù)，描述了要處理的數(shù)據(jù)以及修改和操作數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)規(guī)則。視圖負(fù)責(zé)所有與用戶有關(guān)的接口，主要用于向用戶展示信息和接收用戶的輸入?？刂破魇且晥D和模型之間主要的銜接，用于處理來(lái)自用戶、整個(gè)應(yīng)用程序流以及特定應(yīng)用程序邏輯的通信。

ASP.NET MVC使開發(fā)人員可以在.NET平臺(tái)上，借助MVC設(shè)計(jì)模式開發(fā)Web應(yīng)用以發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì):(1)分解關(guān)注點(diǎn)與可維護(hù)性:其非常清楚的“分解關(guān)注點(diǎn)”架構(gòu)既能使項(xiàng)目易于維護(hù)，也能使項(xiàng)目可以應(yīng)對(duì)需求的變更，以加快項(xiàng)目開發(fā)速度和提高客戶滿意度。(2)可擴(kuò)展性:ASP.NET MVC框架的組件都是可定制可替換設(shè)計(jì)的，可以替換原有的顯示引擎、URL重寫策略或者其他模塊以適應(yīng)特殊需求。(3)可測(cè)試性:其本身就是基于分離的結(jié)構(gòu)讓應(yīng)用程序的測(cè)試性得到大大的提升。(4)約定優(yōu)于配置:ASP.NET MVC應(yīng)用程序?qū)s定的依賴性很強(qiáng)，這樣可避免開發(fā)人員配置具體化約定可以設(shè)置的項(xiàng)目，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序開發(fā)工作。

1.2 Entity Framework框架及特點(diǎn)

面向?qū)ο箝_發(fā)方式是主流開發(fā)范式，開發(fā)人員是同樣以面向?qū)ο蟮乃季S方式分析解決對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作問(wèn)題，理想的做法是開發(fā)人員使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的同時(shí)并提供訪問(wèn)不同類型數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一方式標(biāo)準(zhǔn)，這恰好是對(duì)象關(guān)系映射技術(shù)的終極目標(biāo)。Entity Framework是微軟的標(biāo)準(zhǔn)ORM解決方案，是在ADO.NET數(shù)據(jù)訪問(wèn)和LINQ查詢技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建全新的完整數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架。

采用Entity Framework開發(fā)應(yīng)用程序優(yōu)點(diǎn)是明顯的，一方面可讓開發(fā)人員通過(guò)以應(yīng)用程序?yàn)橹行牡母拍钅Ｐ蛠?lái)進(jìn)行工作，不用對(duì)特定的數(shù)據(jù)源有硬編碼依賴性。另一方面開發(fā)人員在改變概念模型和特定存儲(chǔ)架構(gòu)之間的映射時(shí)可不更改應(yīng)用程序代碼，使用可映射到各種存儲(chǔ)架構(gòu)的一致應(yīng)用程序?qū)ο竽Ｐ停瑫r(shí)LINQ為查詢提供針對(duì)概念模型的編譯時(shí)語(yǔ)法驗(yàn)證。

2 自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)架構(gòu)

表現(xiàn)層:它是用戶與系統(tǒng)交互的主要接口，它將后臺(tái)數(shù)據(jù)通過(guò)一定的格式向用戶展現(xiàn)，同時(shí)可接收用戶的請(qǐng)求，通過(guò)與業(yè)務(wù)邏輯層交互協(xié)調(diào)處理用戶請(qǐng)求。系統(tǒng)的表現(xiàn)層在處理客戶端請(qǐng)求和頁(yè)面邏輯采用ASP.NET MVC3框架，使用jQuery技術(shù)并結(jié)合圖片、CSS控制和展現(xiàn)頁(yè)面布局和設(shè)計(jì)。系統(tǒng)應(yīng)用流程由ASP.NET MVC中的View接收HTTP請(qǐng)求，然后發(fā)送到Controller并根據(jù)請(qǐng)求內(nèi)容更新Model，最后將Model加載到對(duì)應(yīng)的View。

業(yè)務(wù)邏輯:它負(fù)責(zé)表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的連接，在架構(gòu)中起到承上啟下的作用。業(yè)務(wù)邏輯層主要功能是按業(yè)務(wù)需求處理數(shù)據(jù)，它根據(jù)前臺(tái)不同的請(qǐng)求和系統(tǒng)業(yè)務(wù)定義的規(guī)則，通過(guò)對(duì)封裝在倉(cāng)儲(chǔ)模型中的添加、修改、刪除和查詢等方法(數(shù)據(jù)訪問(wèn)層)的請(qǐng)求調(diào)用進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，調(diào)用者將獲取返回的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，業(yè)務(wù)邏輯層直接在控制器中實(shí)現(xiàn)并調(diào)用。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層:在系統(tǒng)中基于Entity Framework實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，系統(tǒng)使用EF產(chǎn)品組新發(fā)布的實(shí)用工具(EFPower Tool)自動(dòng)生成以提高開發(fā)效率。在實(shí)體數(shù)據(jù)模型建立以后，編碼人員利用數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)模式將所有系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)訪問(wèn)方法進(jìn)行封裝，方便系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用。數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)充分利用LINQ技術(shù)在實(shí)體集合的基礎(chǔ)上處理相對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏輯。

3 系統(tǒng)使用的開發(fā)環(huán)境和技術(shù)

自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)開發(fā)過(guò)程中，使用Visual Studio 2010作為集成開發(fā)環(huán)境，選擇C#4.0作為服務(wù)器后臺(tái)的編程語(yǔ)言，選定ASP.NET MVC 3框架為 Web前端技術(shù)。由于安裝 ASP.NET MVC3后同時(shí)自動(dòng)安裝Entity Framework 4.1，所以項(xiàng)目直接使用的Entity Framework 4.1和倉(cāng)儲(chǔ)模式實(shí)現(xiàn)模型。

4 自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)主要開發(fā)過(guò)程

4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)項(xiàng)目需求和現(xiàn)有自學(xué)考試信息數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)詳細(xì)地分析和設(shè)計(jì)，在SQL Server 2008上設(shè)計(jì)和構(gòu)建系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中有19張數(shù)據(jù)表保存系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)包含考生信息數(shù)據(jù)、成績(jī)數(shù)據(jù)、專業(yè)和課程數(shù)據(jù)、通知信息數(shù)據(jù)和用戶基本數(shù)據(jù)，輔助數(shù)據(jù)主要保存與學(xué)生信息相關(guān)的信息，如民族、職業(yè)，部門等表，同時(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)，減少數(shù)據(jù)量和冗余。

4.2 表現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)

4.2.1 布局的實(shí)現(xiàn)

ASP.NET MVC 3中Razor的布局有助于使應(yīng)用程序的多個(gè)視圖保持一致外觀，而且其提供更簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和更大的靈活性。本系統(tǒng)就利用此特性統(tǒng)一了界面的外觀，同時(shí)在布局中渲染分部視圖以顯示復(fù)雜的信息。

4.2.2 Controller和 View 的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)Controller和View的創(chuàng)建可利用 ASP.NET MVC3框架中的基架為應(yīng)用程序的創(chuàng)建、讀取、更新和刪除(CRUD)功能生成所需的模板代碼。雖然不能奢望它創(chuàng)建整個(gè)應(yīng)用程序，但它可以讓程序員從瑣碎繁雜的工作中解脫出來(lái)，避免程序完全手動(dòng)編寫代碼，還可以調(diào)整和編輯基架生成的代碼來(lái)創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序。

通過(guò)基架生成Controller時(shí)會(huì)自動(dòng)添加相應(yīng)的視圖文件和代碼，視圖也可任意編輯修改，同時(shí)配合jQuery腳本和CSS樣式文件，以達(dá)到所需的界面顯示需求。這也說(shuō)明了ASP.NET MVC可以對(duì)HTML完全控制，當(dāng)然也可以手動(dòng)編碼產(chǎn)生視圖文件。

4.2.3 第三方組件的應(yīng)用

為了縮短開發(fā)時(shí)間，系統(tǒng)使用了開源組件。利用MvcPager分頁(yè)控件，完成了大量用戶界面的Ajax分頁(yè)顯示;使用Autofac輕量級(jí)控制反轉(zhuǎn)容器有效降低類之間相互耦合，不但能增加架構(gòu)的彈性，也能有效降低系統(tǒng)的復(fù)雜度;還使用了Auto-Mapper對(duì)象映射工具，它是一個(gè)能通過(guò)流暢配置API將映射工作自動(dòng)化產(chǎn)品，解決實(shí)體模型到視圖模型映射單調(diào)乏味的工作。

4.3 系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

用戶體驗(yàn)Web應(yīng)用程序，包含大量動(dòng)態(tài)內(nèi)容。動(dòng)態(tài)內(nèi)容是給Web應(yīng)用程序帶來(lái)安全隱患的根源之一，其中跨站腳本攻擊是最重要的安全隱患，目前在安全漏洞中排名第一，并引起開發(fā)人員的廣泛重視。系統(tǒng)中保存大量、不乏敏感和關(guān)鍵的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，所以為了提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，防止信息泄露和惡意者的攻擊，系統(tǒng)在防止跨站腳本攻擊、開放重定向和Cookie信息泄漏方面都有相應(yīng)的考慮和設(shè)計(jì)。

4.4 系統(tǒng)的單元測(cè)試

單元測(cè)試是軟件開發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是軟件測(cè)試最小單位，主要是指軟件獨(dú)立被測(cè)試單元在與程序的其他部分完全隔離的前提下開展測(cè)試。單元測(cè)試作為無(wú)錯(cuò)編碼的一種輔助手段，要求測(cè)試必須能重復(fù)執(zhí)行，且其結(jié)果必須是能信任的。單元測(cè)試貫穿于整個(gè)軟件系統(tǒng)的生命周期中，不管是在軟件重構(gòu)還是移植到新的運(yùn)行環(huán)境中，因此可確保系統(tǒng)質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合自學(xué)考試統(tǒng)一信息管理平臺(tái)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開發(fā)，通過(guò)對(duì)微軟.NET開發(fā)平臺(tái)最新的開發(fā)技術(shù)ASP.NET MVC和Entity Framework的分析和研究，借鑒成熟的分層模式技術(shù)構(gòu)建了系統(tǒng)的三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，將新技術(shù)融合到一個(gè)完整的解決方案之中，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)靈活、快速開發(fā)的Web應(yīng)用。雖然新的技術(shù)給.NET平臺(tái)下的Web開發(fā)帶來(lái)了新的活力和改進(jìn)，但它仍然存在著如 ASP.NET MVC缺少可重用的 UI控件等問(wèn)題，但隨著ASP.NET MVC和 Entity Framework本身的版本升級(jí)更新的同時(shí)，也在不斷地完善和進(jìn)步。

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