劉東波

（長(zhǎng)安大學(xué)體育部陜西西安710064）

體育信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

劉東波

（長(zhǎng)安大學(xué)體育部陜西西安710064）

針對(duì)體育管理信息化的現(xiàn)實(shí)需求，提出B/S三層架構(gòu)體系的體育信息管理系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)功能、架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)體育教學(xué)、體育測(cè)試、體育場(chǎng)地、體育成績(jī)分析等在內(nèi)的信息化管理。同時(shí)為滿足系統(tǒng)安全性的要求，提出采用DES加密算法，提高系統(tǒng)保密性，從而為體育信息管理系統(tǒng)的不斷完善提供參考。

體育；三層架構(gòu)；加密算法；設(shè)計(jì)分析

現(xiàn)代信息科技發(fā)展迅猛發(fā)展的今天，信息化成為當(dāng)前發(fā)展的主流。隨著高等院校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，體育教育信息大量增加。高等院校在面臨大量體育信息的同時(shí)，如何借助現(xiàn)代信息技術(shù)提高體育教學(xué)管理和信息處理的能力思考的重點(diǎn)。對(duì)此文中提出一種三層架構(gòu)體系的體育信息管理系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的研究。

1　系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合體育教學(xué)部門相關(guān)業(yè)務(wù)，文中將系統(tǒng)使用角色分為學(xué)生、管理員兩個(gè)角色，其中管理員包括系統(tǒng)管理員和體育教師。因此，通過(guò)UML建模技術(shù)對(duì)上述角色進(jìn)行分析，可將該系統(tǒng)的功能分為體育競(jìng)技比賽管理、體育測(cè)試管理、體育場(chǎng)地與器材管理、體育教學(xué)管理、體育場(chǎng)地管理、系統(tǒng)管理等功能，具體見圖1所示。

圖1　系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì)Fig.1Overall system functional design

體育競(jìng)技比賽管理包括體育成績(jī)管理、體育比賽項(xiàng)目、報(bào)名管理3個(gè)子模塊。其中報(bào)名管理包括網(wǎng)上報(bào)名、報(bào)名注銷、體育項(xiàng)目查詢；項(xiàng)目管理則主要對(duì)體育比賽的項(xiàng)目進(jìn)行分析和管理，包括添加項(xiàng)目、刪除項(xiàng)目、修改項(xiàng)目、項(xiàng)目狀態(tài)顯示/查詢；體育項(xiàng)目成績(jī)管理則主要包括對(duì)成績(jī)錄入、競(jìng)賽成績(jī)修改、競(jìng)賽成績(jī)查詢。

體育測(cè)試管理模塊包括測(cè)試項(xiàng)目管理、測(cè)試報(bào)名、測(cè)試成績(jī)管理3個(gè)模塊。測(cè)試項(xiàng)目管理主要對(duì)學(xué)校測(cè)試的項(xiàng)目進(jìn)行添加、修改和刪除；測(cè)試成績(jī)管理主要包括測(cè)試成績(jī)錄入、測(cè)試成績(jī)統(tǒng)計(jì)、測(cè)試成績(jī)修改、測(cè)試成績(jī)查詢、測(cè)試成績(jī)發(fā)布；測(cè)試報(bào)名主要包括學(xué)生網(wǎng)上報(bào)名、報(bào)名注銷、報(bào)名情況統(tǒng)計(jì)。

體育器材與場(chǎng)地管理模塊主要對(duì)學(xué)校的所有體育器材等進(jìn)行統(tǒng)一的申請(qǐng)和使用。因此該模塊主要包括對(duì)場(chǎng)地和器材的基本信息，場(chǎng)地和器材的增添、維護(hù)、審核、使用等。

體育教學(xué)課程管理、選課管理、成績(jī)管理等功能模塊。體育教學(xué)管理中主要包括體育課程信息的發(fā)布、體育課程修改、體育課程刪除、體育課程查詢、報(bào)名情況、課程成績(jī)錄入、網(wǎng)上選課系統(tǒng)、課程成績(jī)查詢等。

系統(tǒng)管理包括用戶管理和系統(tǒng)維護(hù)。用戶管理包括用戶登陸、注銷、退出；用戶維護(hù)包括對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)和管理，對(duì)系統(tǒng)日志的備份等等。

2　系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候采用當(dāng)前比較流行的B/S三層體系架構(gòu)。該模式在系統(tǒng)的開放性和操作性方面都具有很大的優(yōu)點(diǎn)，并可較好的保證管理信息的集中管理和統(tǒng)一利用，并為系統(tǒng)的維護(hù)提供了很大的靈活性。因此，對(duì)該系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)采用如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.2Overall system architecture design

客戶端通過(guò)Web瀏覽器，并通過(guò)Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)服務(wù)器的訪問(wèn)。服務(wù)器端可以分層，將其分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。這三層其既可以運(yùn)行的一臺(tái)服務(wù)器上，同時(shí)也可以單獨(dú)分開運(yùn)行，分別在Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。通過(guò)將其中的應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器進(jìn)行分開的時(shí)候，各自的硬件是分開的，并有利于各個(gè)模塊各自發(fā)揮其性能，應(yīng)用服務(wù)器則負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)訪問(wèn)的邏輯控制，從而提高整體系統(tǒng)運(yùn)行的性能，方便對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)。因此，文中對(duì)系統(tǒng)整體的框架的構(gòu)建為：

Web服務(wù)器主要負(fù)責(zé)將用戶的請(qǐng)求應(yīng)用服務(wù)器，并將應(yīng)用服務(wù)器所查詢到的結(jié)果再傳遞給web服務(wù)器，從而將結(jié)果展示給用戶；

應(yīng)用服務(wù)器則主要負(fù)責(zé)該體育信息管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。在業(yè)務(wù)邏輯處理層當(dāng)中，可將應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器合在一起，也可以單獨(dú)分開布置。在該體育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，結(jié)合用戶群體和用戶的使用情況，不需要對(duì)將應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分開即可以滿足系統(tǒng)的整體的需求，從而通過(guò)存儲(chǔ)的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)規(guī)則。

由于應(yīng)用服務(wù)器是通過(guò)其中的業(yè)務(wù)規(guī)則接口對(duì)前臺(tái)的請(qǐng)求進(jìn)行處理［7］，因此，文中根據(jù)開發(fā)語(yǔ)言和頁(yè)面開發(fā)技術(shù)的選取，選擇ADO.NET作為數(shù)據(jù)連接對(duì)象的組件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接。

3　系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)與工具選取

本系統(tǒng)采用.NET框架體系，以ASP.NET技術(shù)作為頁(yè)面開發(fā)技術(shù)，以C#語(yǔ)言系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言，Windows Server 2003作為系統(tǒng)操作系統(tǒng)，ⅡS6.0為Web服務(wù)器采用，visual studio 2010作為開發(fā)工具，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。

4　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

4.1數(shù)據(jù)庫(kù)表格構(gòu)建

傳統(tǒng)的針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)都是對(duì)系統(tǒng)的實(shí)體-關(guān)系分析，從而得到系統(tǒng)整體的E-R關(guān)系圖。在該操作系統(tǒng)當(dāng)中，借助UML建模技術(shù)，對(duì)其中的使用對(duì)象進(jìn)行了清晰的分析，從而省略了其中的分析過(guò)程［8］。因此，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表格可以分為器材設(shè)備基本信息表、場(chǎng)地基本信息表、項(xiàng)目成績(jī)表、項(xiàng)目報(bào)名表、體育項(xiàng)目表等在內(nèi)的表格。以體育項(xiàng)目成績(jī)表（SportItemScore）為例：

表1　體育項(xiàng)目成績(jī)表SportItemScoreTab.1Sports scores table SportItemScore

4.2數(shù)據(jù)庫(kù)模型圖建立

在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型圖建立中，采用基于反向工程的數(shù)據(jù)庫(kù)連接。其具體的步驟為首先在Visio 2010中選擇新建→數(shù)據(jù)庫(kù)→數(shù)據(jù)庫(kù)模型圖；其次在創(chuàng)建之后的菜單中查找反向工程，點(diǎn)擊反向工程，并根據(jù)向?qū)?gòu)建數(shù)據(jù)源，直到完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)模型圖的建立。而visio驅(qū)動(dòng)的程序則選擇本系統(tǒng)安裝的Microsoft Sql Server 2008。

5　系統(tǒng)訪問(wèn)加密算法設(shè)計(jì)

體育教學(xué)系統(tǒng)包含學(xué)生和教師的相關(guān)基本信息，因此，為更好的保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，本文采用用戶信息加密設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中我們都知道用戶信息包括賬號(hào)、口令和用戶的使用日志等。這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息都全部記錄在系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。如果這些信息只是簡(jiǎn)單地記錄在表文件當(dāng)中，則文件是完全的暴露在了操作系統(tǒng)當(dāng)中。從該意義來(lái)講，針對(duì)其中涉及到的一些個(gè)人的隱私，如電話、身份證號(hào)碼等很容易泄漏出去，從而給體育用戶的使用帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)，也給角色分配也失去了意義。對(duì)此，針對(duì)出現(xiàn)的該問(wèn)題，文中引入信息管理加密和解密算法。在加密算法中比較實(shí)用的則是每個(gè)信息字節(jié)進(jìn)行可逆性的編碼。包括同寬度，即采取字節(jié)對(duì)字節(jié)的方式。針對(duì)出現(xiàn)異寬度的，則采用字節(jié)對(duì)字或者是字對(duì)字節(jié)的方式。通過(guò)將編碼的結(jié)果都寫入到數(shù)據(jù)庫(kù)表格當(dāng)中，由此及時(shí)非法入侵者在得到表的文件之后，也會(huì)由于沒(méi)有加密的算法而大大減少對(duì)數(shù)據(jù)安全的威脅。而在系統(tǒng)中使用這些用戶信息的時(shí)候，其步驟是首先從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀出加密的數(shù)據(jù)，其次在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反向工程，即解碼便可得到系統(tǒng)需要的信息。通過(guò)這個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用戶信息對(duì)外不可用，而對(duì)系統(tǒng)是可識(shí)別的。

圖3　數(shù)據(jù)庫(kù)的反向連接Fig.3Reverse connection database

在本系統(tǒng)中我們采用DES加密算法，該算法為對(duì)稱的加密算法，其具有高度的保密性和安全性，其具體的算法設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4　DES加密算法Fig.4DES encryption algorithm

6　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)庫(kù)和信息加密的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了體育教學(xué)管理的信息化，并使得該系統(tǒng)具有很高的安全性和保密性。而在本系統(tǒng)中加入信息加密算法也成為本系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)。

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Design and analysis of sports information management system

LIU Dong-bo
（Sports Department of Chang'an University，Xi'an 710064，China）

The real demand for sports management informationization，puts forward the B/S three layer architecture system of sports information management system，and the system functions，architecture and database design in detail.Through the design and Realization of the system of information management of sports teaching，sports test，sports venues，sports performance analysis.At the same time in order to satisfy the system safety requirements，proposed uses the DES encryption algorithm，improve the system security，so as to continuously improve the sports information management system to provide reference.

sports；three layer architecture；encryption algorithm；design and analysis

TN99

A

1674-6236（2015）20-0044-03

2015-01-04稿件編號(hào)：201501034

劉東波（1973—），男，陜西西安人，碩士，講師。研究方向：體育教育。