基于SOA的高速公路監控軟件設計

□ 薛 勇

一、引言

隨著我國經濟水平的進一步提高，高速公路運輸模式也在不斷發展中，成為了人們出行的重要方式之一。但是，由于天氣原因和一些人為原因等，我國的高速公路往往成為交通事故的多發地段，交通事故的處理和問責比較困難，從而影響高速公路的正常使用;同時，利用高速公路的監控軟件，可以對高速公路的車流量進行分析，從而更好地指導人們的出行。因此，必須要設計和實現高速公路監控軟件，能夠更好地促進高速公路的發展，本文論述了基于SOA框架的高速公路監控軟件的設計與實現，能夠幫助高速公路管理人員更好地對高速公路進行監控和管理。

二、SOA的概念、特征及優勢

SOA是目前比較流行的一種軟件設計框架結構，在服務類軟件的設計和實現中，SOA框架得到了廣泛的應用。SOA可以利用接口的形式，使得不同數據單元之間能夠方便地進行數據的交換。

(一)SOA框架的特征。通過對SOA概念的論述可知，SOA的特征主要有以下幾點:第一，實體獨立性較高:從SOA的概念中可以得出，SOA可以利用接口使得獨立對象之間進行數據的交互，因此在SOA的框架中，實體都具有較高的獨立性，能夠允許對實體進行獨立封裝，然后定義接口與其他模塊進行交互;第二，數據的訪問頻率比較低:在傳統的客戶端瀏覽器模式下，數據的訪問比較頻繁，因此完成一項服務往往需要客戶端和服務端進行多次的消息交互。但是，在SOA的框架中，要求兩個實體之間進行較低頻率的數據訪問，但是一次交互的數據訪問量比較大;第三，利用文本進行數據的交互，由于網絡中文件的格式和編碼都存在一定的差異，因此在實體間利用文本的形式進行數據交互，能夠有效屏蔽掉這些差異性，更好地進行數據的交換。

(二)SOA框架的優勢。根據SOA框架自身的特點可知，在利用SOA框架進行軟件設計的過程中，主要存在以下幾點優勢:第一，在SOA的框架中，某個實體能夠更好地與其他實體進行交互，由于SOA框架中實體之間利用簡單文本進行數據的交互，因此每個實體間需要遵守統一的標準，所以，利用SOA框架進行設計，可以非常方便地在多個實體之間建立聯系;第二，利用SOA框架設計的軟件具有平臺無關性，因此利用SOA框架設計出的軟件具有更好的移植性，從而使得SOA框架可以應用到不同的平臺中，進一步擴展了SOA框架的應用范圍;第三，SOA框架可以將模塊分階段投入使用，由于利用SOA框架進行設計之后，模塊之間具有較高的獨立性，軟件中某個模塊的使用對其他模塊的影響較小，因此，可以在實施過程中將軟件的各個模塊分階段投入使用。

三、高速公路監控軟件的需求分析

需求分析是進行軟件設計的前提和基礎，只有對軟件進行詳細的需求分析，才能設計出滿足用戶需求的產品。因此，在進行高速公路監控軟件設計之前，需要首先與高速公路的管理人員進行溝通，明確高速公路管理人員對監控軟件的需求，才能更好地進行軟件系統的設計。高速公路監控軟件的需求分析主要包括以下幾個方面:

(一)用戶角色的分析。高速公路監控軟件的用戶角色主要分為三類:軟件管理員、超級管理員以及普通用戶，各個角色的工作職責權限分別是:第一，軟件管理員是監控軟件的使用者，其能夠利用監控軟件對高速公路進行監控，監控高速公路上的車輛是否違規、是否超載以及高速公路的擁擠狀況等等;第二，軟件的超級管理員，該角色具有軟件的最高管理權限，可以添加監控軟件的各級管理員，同時為管理員設置合適的權限，并對監控結果進行整理和分析等等;第三，普通用戶可以通過自主注冊和登陸，登陸成功后可以使用監控軟件，實時查看高速公路的信息和車流量等情況。

(二)監控軟件的核心功能需求。軟件的核心功能可以體現軟件的主要設計目的。本文論述的高速公路監控軟件，可以實現對高速公路進行實時監控，獲取監控數據，并對數據進行分析和整理，最后呈現給監控軟件使用者。因此，監控軟件的核心功能分析主要分為以下幾個方面:第一，獲取監控數據功能，在高速公路上往往設置很多監控設備，監控設備可以實時捕捉到畫面，并進行一定的格式轉換，然后發送給高速公路的監控軟件，進而實現該軟件獲取監控數據的功能。第二，對數據進行分析和整理也是監控軟件的核心功能，監控軟件需要對數據進行過濾，刪除一些非法數據和無效數據后，對剩余的數據進行整理和分析。第三，數據呈現功能模塊，監控軟件需要將整理后的數據以特定方式呈現給監控軟件的使用者。第四，用戶管理模塊，主要是負責對使用監控軟件的用戶進行管理，主要包括用戶的登陸、權限的分配、密碼修改、密碼找回等功能。

四、高速公路監控軟件的總體設計

高速公路監控軟件是采用SOA框架進行設計的，通過對軟件的需求分析，可以將監控軟件分為基礎層、數據層和應用層三個部分，這三個部分分別是利用SOA框架進行接口的定義，并利用接口進行數據的交互，這三個部分的總體設計如下:

(一)基礎層的總體設計。監控軟件的基礎層主要包括數據庫、通用類庫等等，本層的總體設計主要包括以下幾個方面:第一，數據存儲模塊的總體設計，數據存儲模塊主要是利用數據庫進行數據的存儲和管理。在監控軟件的設計和使用過程中，會涉及到很多數據的存儲;同時，關系型數據庫更加適用于本文中監控軟件的設計與實現;第二，通用類庫，這些類庫屬于監控軟件的基礎層，主要是提供了一些通用的類操作，主要包括數據庫操作、用戶的操作等等。

(二)數據層的設計。數據層是監控軟件的核心層，監控軟件需要在這一層面實現對數據的獲取和整理，因此本層的總體設計主要包括以下幾個方面:第一，數據獲取模塊的總體設計，在該模塊中需要定義好數據獲取的接口，并且將獲取的數據進行存儲;第二，數據分析和整理模塊的總體設計，該模塊需要從數據庫中取得原始數據，并按照一定的規則對原始數據進行清洗和過濾，然后將處理后的數據存放起來。

(三)應用層的設計。應用層是監控軟件與軟件使用者直接交互的層面，在該層的總體設計中，需要進行以下幾個模塊的設計，主要包括以下幾個方面:第一，數據顯示模塊的總體設計，該模塊主要是將整理和分析后的數據呈現給用戶，從而使得用戶能夠方便地看到整理后的數據;第二，用戶登陸和注冊功模塊的總體設計，對于監控系統的管理人員來講，需要超級管理員給予權限，但是對于監控軟件的普通用戶來講，需要用戶進行自主注冊和登陸，從而進行監控軟件的使用。

五、結語

隨著高速公路運輸方式的不斷發展，對高速公路的監控就顯得尤為重要。因此，為了能夠更好地實現對高速公路的監控，需要研究和開發高速公路的監控軟件。本文采用的是SOA框架進行高速公路監控軟件的設計和實現，該框架能夠使得監控軟件各個模塊獨立運行，降低模塊之間的耦合度，從而有利于實現對軟件的維護和修改。通過本文的論述可知，利用SOA框架設計的高速公路監控軟件具有非常廣泛的應用前景，能夠方便管理人員對高速公路進行監控和管理，同時也能夠提高用戶出行的方便性。

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