云環(huán)境下校園設(shè)備報修系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

陳 佳，樊 夢，唐佳作

（桂林理工大學(xué)南寧分校，南寧 530001）

1 引言

當(dāng)前，隨著高校后勤服務(wù)育人機制的逐步建立，后勤服務(wù)的升級及在校師生的工作生活訴求的提升，探索便捷高效的校園設(shè)備維修管理模式成為高效后勤服務(wù)的必然選擇。傳統(tǒng)的報修方式經(jīng)常暴露出如維修單遺失、分工不均勻、維修時間拖延等情況，特別是學(xué)生用戶的怨言增多，導(dǎo)致后勤服務(wù)形象嚴(yán)重受損。一段時間以來，很多高校都實現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了在線進(jìn)行報修[1]，但仍有部分院校并未完全實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報修平臺來解決校內(nèi)設(shè)備故障報修業(yè)務(wù)。本文以筆者所工作的某高校自主開發(fā)校園設(shè)備報修系統(tǒng)為背景，對開發(fā)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)進(jìn)行闡述。筆者所在學(xué)校自2011年遷至新校區(qū)后，校園網(wǎng)信息化工作逐年開展，校內(nèi)故障報修幾年來一直采用傳統(tǒng)報修模式。為提升設(shè)備報修維修效率，本人所在團隊立項開展了校園設(shè)備報修系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)。

2 系統(tǒng)需求分析

報修系統(tǒng)的主要用戶是在校師生，而負(fù)責(zé)維修工作的后勤管理部門人員則是系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理用戶。前者是校園設(shè)施的使用者，也是提出報修訴求的來源；后者是校園設(shè)施的管理維護(hù)人員，也是處理系統(tǒng)線上業(yè)務(wù)的操作員。因此，在開展系統(tǒng)需求分析調(diào)研的過程中，應(yīng)主要參考這兩類用戶的訴求和意見。

通過需求分析調(diào)研，對校內(nèi)的一般設(shè)施、教學(xué)設(shè)施、住宿及餐飲等設(shè)施的現(xiàn)狀進(jìn)行了統(tǒng)計，對當(dāng)前校內(nèi)的線下后勤設(shè)施的報修流程進(jìn)行記錄，并收集了教師和學(xué)生分別就工作生活中遇到的設(shè)備故障問題，整理得到了若干典型的維修案例和報修訴求。根據(jù)上述信息，表1歸納了系統(tǒng)各類用戶的直接需求。

表1 用戶需求表

3 報修系統(tǒng)設(shè)計

3.1 三層架構(gòu)的軟件設(shè)計規(guī)范

三層架構(gòu)是一種軟件體系結(jié)構(gòu)，由邏輯計算的三個“層”組成，體現(xiàn)了軟件工程“高內(nèi)聚低耦合”的思想。微軟公司提出的分層式結(jié)構(gòu)從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層（又或稱為領(lǐng)域?qū)樱⒈硎緦樱@一架構(gòu)在.net 開發(fā)框架中被廣泛采用。通過模塊化用戶界面，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲層，三層體系結(jié)構(gòu)為生產(chǎn)和開發(fā)環(huán)境提供了許多好處。系統(tǒng)開發(fā)團隊可以更靈活地獨立于其他部分更新應(yīng)用程序的特定部分，開發(fā)人員可以在開發(fā)過程及今后的維護(hù)工作中，便利的實現(xiàn)模塊化開發(fā)、功能擴展和應(yīng)用配置。通過為開發(fā)團隊提供替換或升級獨立層而不影響系統(tǒng)其他部分的能力，可以縮短整體開發(fā)周期和上市時間。

在實際系統(tǒng)架構(gòu)中[2]，系統(tǒng)設(shè)計將數(shù)據(jù)庫作為整個系統(tǒng)的最底層。系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，自下而上分別是數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、web 表現(xiàn)層，確保計算機數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)訪問，功能過程邏輯，和用戶界面在不同平臺上作為獨立模塊進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)。

3.2 云計算

云計算采用分布式計算和虛擬化技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)（“云”）提供計算服務(wù)，向用戶提供彈性的服務(wù)器，存儲，數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)，軟件等計算資源或服務(wù)資源。如圖1所示，云計算可在三個不同的層次向不同類別的用戶提供豐富的資源[3]，提供三個服務(wù)模式：分別是基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS），為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師提供服務(wù)；平臺即服務(wù)（PaaS），為系統(tǒng)開發(fā)人員提供服務(wù)；軟件即服務(wù)（SaaS），為最終用戶提供服務(wù)。云計算的出現(xiàn)，有助于用戶在部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)時降低運營成本，更有效地運行基礎(chǔ)架構(gòu)，并隨業(yè)務(wù)需求的變化而擴展。

圖1 云計算服務(wù)模式

3.3 報修系統(tǒng)設(shè)計模型

根據(jù)三層架構(gòu)設(shè)計規(guī)范，本系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循如下幾個原則。

（1）界面層（UI）應(yīng)不包含任何報修系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯的處理過程；（2）設(shè)計時應(yīng)該從業(yè)務(wù)邏輯層出發(fā)，以面向?qū)ο蟮姆绞綄崿F(xiàn)所有的報修系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯；（3）數(shù)據(jù)訪問層的設(shè)計應(yīng)獨立于業(yè)務(wù)邏輯和應(yīng)用。（4）三個模塊部署到不同的服務(wù)器上，對業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層應(yīng)設(shè)計多臺服務(wù)器實現(xiàn)負(fù)載均衡。

根據(jù)上述設(shè)計原則，結(jié)合報修系統(tǒng)設(shè)計需求，本項目所述的校園設(shè)備報修系統(tǒng)的三層架構(gòu)設(shè)計框架如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

4 在線報修系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 部署基于云平臺的校園設(shè)備報修系統(tǒng)

采用三層架構(gòu)的軟件系統(tǒng)通常非常適合用于云計算環(huán)境或基于內(nèi)部部署的應(yīng)用程序以及軟件即服務(wù)（SaaS）應(yīng)用程序中[4，5]。

基于三層架構(gòu)設(shè)計和云服務(wù)平臺分層支持的特點，根據(jù)校園內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)有條件，報修管理系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為在私有云平臺下的功能架構(gòu)，如圖3所示。其中，軟件即服務(wù)層提供了面向用戶的終端服務(wù)，展示給用戶的是PC 端或移動端的服務(wù)頁面，或者為用戶提供定制化的報表服務(wù)；平臺即服務(wù)層為開發(fā)及運維人員提供了應(yīng)用程序?qū)有枰尿?qū)動應(yīng)用程序核心功能的功能業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)運行環(huán)境，并與表示層實現(xiàn)交互，處理用戶按需獲取的功能。平臺即服務(wù)層還向下提供主要包括對數(shù)據(jù)訪問層的接口設(shè)計，調(diào)用基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層提供的分布式計算環(huán)境，提高了軟件系統(tǒng)的容量，合理配置資源。最后，在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層按邏輯與物理結(jié)構(gòu)設(shè)計部署數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫。

圖3 云環(huán)境下的報修系統(tǒng)架構(gòu)圖

4.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

云端服務(wù)器上，服務(wù)器采用IIS，數(shù)據(jù)庫選用SQLServer，后臺腳本語言使用Asp.net。用戶通過終端瀏覽器（PC端或者移動端）登錄系統(tǒng)，對報修用戶和維修管理人員分別設(shè)置了登錄入口，界面如圖4。

圖4 登錄界面

基于需求分析和功能設(shè)計，對系統(tǒng)的各頁面和管理模塊分別編碼實現(xiàn)，包括了用戶管理、設(shè)備管理、報修管理、維修管理、驗收管理、評價管理、統(tǒng)計管理等模塊。以用戶報修為例，如圖5所示，用戶通過登錄報修頁面，選擇所報修設(shè)施的所在位置、填寫故障描述，報修人信息及上傳圖片等實現(xiàn)在線報修。報修信息提交后，消息通過提醒功能發(fā)送給維修管理人員，管理人員則審核報修事件，安排維修任務(wù)等，維修流程逐級開展直至到終結(jié)。

圖5 報修界面

5 結(jié)束語

本文的研究工作把三層體系結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計和校園報修管理實際相結(jié)合，設(shè)計了在云服務(wù)環(huán)境下開發(fā)和部署校園報修系統(tǒng)的框架，開發(fā)了校園設(shè)備報修管理系統(tǒng)。一方面，云服務(wù)的支持有效地節(jié)省了計算資源，為校園信息化建設(shè)減少硬件開支，提升了開發(fā)效率；另一方面，系統(tǒng)的上線實現(xiàn)了校園報修的無紙化和移動化，提升了校園后勤服務(wù)的精準(zhǔn)性和效率，進(jìn)一步加快了校園數(shù)字化和智慧化的步伐。