基于Node.JS 博客系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

閔 亮，薛格格，張玉欣，趙 彩

（西安交通大學城市學院計算機系，陜西西安 710018）

博客是一種由個人自己進行管理、可以不定期更新文章內容的網站，借助網絡為載體，進而拉近人與人之間溝通的Internet 交流平臺[1-2]。一個典型的博客融合了文本信息、圖像、網站鏈接及其相關信息，可以讓讀者以互動的方式留下意見，是許多博客的重要要素。博客已經是社交網絡的一部分，比較著名的有新浪、網易、CSDN 等博客[3-5]。隨著時代和技術的發(fā)展，代碼不斷地迭代更新，博客不再局限于特定的語言程序，而是從一開始的C/C++到后來Java一枝獨秀，再到PHP[6-8]強勢崛起，再往后PHP 推出了超高性價比的WordPress、joomla 等。而目前博客所應用到的程序按語言分類主要有：ASP、PHP、CGI、JSP、Python 等[9-11]。文中系統(tǒng)基于Node.JS 開發(fā)平臺進行博客系統(tǒng)搭建，并通過MVC 結構管理代碼，從而對該領域進行探索，并對程序的性能分析進行評價[12-15]。與其他平臺相比，Node.JS 可以使瀏覽器端腳本語言JavaScript 通過Chrome 的V8 引擎在服務器端完美運行，大大降低了開發(fā)的成本和時間。這也是Java、GO、Python 和其他后端語言在解決高并發(fā)性問題時面臨的巨大挑戰(zhàn)。基于這兩個優(yōu)良特性，文中選擇Node.JS 來開發(fā)一個擁有更好性能、更友好的用戶體驗的博客系統(tǒng)[16]。

1 博客系統(tǒng)的開發(fā)需求

根據(jù)基于Node.JS 的博客系統(tǒng)的輕量化特性要求，該博客系統(tǒng)主要實現(xiàn)博客內容的發(fā)布、刪除以及用戶登錄、注冊、查看個人中心等功能。

1.1 系統(tǒng)功能需求

博客系統(tǒng)的具體功能需求如下：

1）前臺主要實現(xiàn)功能

即用戶登錄、注冊；發(fā)表、刪除文章；分類管理；標簽管理；友情鏈接等。

2）后臺主要實現(xiàn)功能

包括網站基本內容管理、管理員修改密碼、輪播圖管理、管理員登錄、友情鏈接管理、圖片上傳功能、添加公告等。

1.2 系統(tǒng)業(yè)務流程分析

在基于Node.JS 的博客系統(tǒng)中登錄分為兩種，分別是前臺用戶登錄和后臺管理員登錄。系統(tǒng)根據(jù)用戶的類型為其提供相應的功能，流程如圖1所示。

圖1 用戶登錄流程分析圖

用戶登錄系統(tǒng)時首先需要判斷所處界面為前臺還是后臺，即判斷要登錄的用戶為前臺用戶還是后臺管理員。

2 博客系統(tǒng)的后臺管理模塊

博客系統(tǒng)后臺管理模塊結構框圖如圖2 所示，其主要采用HTML+CSS 對模塊頁面進行渲染，采用AJAX 的數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)格式采用json 格式，通過數(shù)據(jù)庫MySQL 對數(shù)據(jù)信息進行存儲，使用ejs 工具包使HTML 頁面與Node.JS 交互。

圖2 后臺管理模塊結構框圖

2.1 基本設置

基本設置模塊使用MySQL 數(shù)據(jù)庫對信息進行處理，主要功能包括修改網站基本信息、修改管理員密碼以及添加公告。管理員在登陸后可以直接選擇各個功能對頁面進行更改。

1）修改網站信息功能

修改網站信息功能是在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立infos 數(shù)據(jù)表，用來存儲網站基本設置信息。數(shù)據(jù)結構為{id，title，logo，keywords，description，person，tel，address，copyright，email}。

2）修改管理員密碼功能

修改管理員密碼功能是在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立admin 數(shù)據(jù)表，用來存儲管理員信息。數(shù)據(jù)結構為{id，username，password，image}。為了確保管理員賬戶的安全性，修改管理員密碼時將自動改為Hmac算法進行加密。

3）添加公告功能

添加公告功能是在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立gods數(shù)據(jù)表，用來存儲公告信息。數(shù)據(jù)結構為{id，url，image，description，sort，title}。

2.2 欄目管理

欄目是系統(tǒng)頻道某一類內容的集合體，通過欄目可以將眾多文章內容進行分類整合，并且用戶根據(jù)自己查找的所需內容，可以直接在不同欄目中進行查找。欄目管理模塊使用MySQL 數(shù)據(jù)庫對信息進行處理，主要功能包括添加欄目、查看欄目、修改或刪除欄目。

1）查看欄目功能

查看欄目功能與添加欄目功能共用MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立的category 數(shù)據(jù)表。主要功能是將添加的欄目在頁面中顯示出來，便于管理員進行觀察，同時為修改或刪除提供接口。

2）修改或刪除欄目功能

欄目隨著網站的需求會隨時做出相應的改變，欄目的修改和刪除主要功能是方便管理員隨時更改欄目信息，所用的數(shù)據(jù)庫表是category。

2.3 輪播管理

輪播管理模塊使用MySQL 數(shù)據(jù)庫對信息進行處理，主要功能包括添加輪播圖、查看輪播圖、修改或刪除輪播圖。

1）添加輪播圖功能

添加輪播圖功能是在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立wheel 數(shù)據(jù)表，用來存儲輪播圖信息。數(shù)據(jù)結構為{id，url，image，description，sort，title}。

2）查看輪播圖功能

查看輪播圖功能與添加功能共用MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立的wheel 數(shù)據(jù)表。主要功能是將添加的輪播圖在頁面中顯示出來，便于管理員進行觀察，同時為修改或刪除提供接口。

3）修改或刪除輪播圖功能

輪播圖隨著網站的需求會隨時做出相應的改變，輪播圖的修改和刪除主要功能是方便管理員隨時更改輪播圖信息，所用的數(shù)據(jù)庫表是wheel。

2.4 鏈接管理

鏈接管理模塊使用MySQL 數(shù)據(jù)庫對信息進行處理，主要功能包括添加鏈接、查看鏈接、修改或刪除鏈接。

1）添加鏈接功能

添加鏈接功能在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立links 數(shù)據(jù)表用來存儲鏈接信息。數(shù)據(jù)結構為{id，catename，url，sort}。

2）查看鏈接功能

查看鏈接功能與添加功能共用MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立的links 數(shù)據(jù)表。主要功能是將添加的鏈接在頁面中顯示出來，便于管理員進行觀察，同時為修改或刪除提供接口。

3）修改或刪除鏈接功能

鏈接隨著網站的需求會隨時做出相應的改變，鏈接的修改和刪除主要功能是方便管理員隨時更改鏈接信息，所用的數(shù)據(jù)庫表是links。

2.5 熱門標簽管理

熱門標簽管理模塊使用MySQL 數(shù)據(jù)庫對信息進行處理，主要功能包括添加標簽、查看標簽、修改或刪除標簽。

1）添加標簽功能

添加標簽功能是在MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立tags 數(shù)據(jù)表，用來存儲標簽信息。數(shù)據(jù)結構為{ id，title，entitle，description，sort}。

2）查看標簽功能

查看標簽功能與添加功能共用MySQL 數(shù)據(jù)庫中建立的tags 數(shù)據(jù)表。主要功能是將添加的標簽在頁面中顯示出來，便于管理員進行觀察，同時為修改或刪除提供接口。

3）修改或刪除標簽功能

標簽隨著網站的需求會隨時做出相應的改變，標簽的修改和刪除主要功能是方便管理員隨時更改標簽信息，所用的數(shù)據(jù)庫表是tags。

2.6 后臺接口的實現(xiàn)

基于Node.JS 的博客系統(tǒng)采用MVC 開發(fā)模式，數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層和表現(xiàn)層3 層可以完全分離。頁面通過HTTP 請求與后臺進行數(shù)據(jù)的交互，即前臺頁面與后臺頁面無論是通過AJAX 與Node.JS 進行異步交互，還是利用GET 表單提交，都要通過HTTP 請求，因而后臺只需提供足夠完成任務的接口，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)功能。后臺接口設計如表1 所示，根據(jù)所設置的路由進行數(shù)據(jù)訪問、請求等。

表1 后臺接口設計表

3 博客系統(tǒng)的前臺界面模塊

博客系統(tǒng)前臺界面模塊結構框圖如圖3 所示，實現(xiàn)了目前的主流功能，在主模塊app.js 中通過session 進行數(shù)據(jù)傳輸。

圖3 前臺界面模塊結構框圖

1）用戶登錄和注冊

用戶登錄和注冊模塊均采用單獨頁面，與主頁進行區(qū)分，在數(shù)據(jù)庫MySQL 中建立數(shù)據(jù)表users 來存儲用戶信息，數(shù)據(jù)結構為{id，username，password，nickname，avator}。

2）用戶退出登錄

用戶退出登錄模塊主要是通過銷毀session 來實現(xiàn)銷毀用戶信息。

3）用戶查看博客

用戶查看博客模塊首先訪問詳情頁localhost:3000/show.html，并通過<%=需要展示的內容%>對文章進行展示。

4）用戶搜索博客

用戶搜索博客模塊通過在導航欄采用模糊查詢功能進行搜索，在search.html 頁面展示搜索結果。

4 博客系統(tǒng)的性能測試

4.1 測試方法及測試范圍

系統(tǒng)基本功能的測試方法主要采用黑盒測試和白盒測試。白盒測試主要針對系統(tǒng)的結構和邏輯進行測試，黑盒測試根據(jù)軟件已有功能，測試模塊是否正常工作。前臺功能測試范圍如表2 所示，后臺功能測試范圍如表3 所示。

表2 前臺功能測試范圍

表3 后臺功能測試范圍

4.2 測試環(huán)境

服務器：阿里云推出的ECS服務器Windows Server 2008 標準版SP2 32 環(huán)境。

CPU：采用4 核Intel Xeon E5-2682 v4。

內存：DDR4 內存，內存大小為2 GB。

硬盤容量：40 GB。

帶寬：1 M 帶寬，VPC 專有網絡。

瀏覽器：Chrome（谷歌）瀏覽器，IE9 以上運行。

操作系統(tǒng)：支持Windows10、Windows7、Windows XP。

4.3 性能測試

系統(tǒng)性能穩(wěn)定、用戶體驗優(yōu)劣均取決于后臺的響應時間，而Node.JS 技術的最大特點是響應時間快。系統(tǒng)測試響應時間圖如圖4 所示，可以看出，系統(tǒng)單頁頁面的響應時間大約是260 ms，即響應時間是毫秒級的。

圖4 系統(tǒng)測試響應時間圖

該系統(tǒng)采用1 M 帶寬的ECS 服務器，支持1000IP 同時進行訪問，服務器響應時間大約為5 s，滿足大部分網站的正常標準。

5 結論

文中基于Node.JS 的Web 框架Express 開發(fā)的中小型博客系統(tǒng)，主要實現(xiàn)了用戶登錄、用戶注冊、文章發(fā)表、文章刪除、文章修改、查看文章、搜索文章、查看用戶、輪播圖管理、熱門標簽管理、分類管理、熱門分布、友情鏈接管理、管理員賬戶登錄、密碼修改、圖片上傳等功能。主要采用黑盒測試技術對博客系統(tǒng)的性能進行了測試，測試結果表明，該博客系統(tǒng)可以根據(jù)需求展示相應的頁面，較流暢地執(zhí)行JavaScript 動效。該博客系統(tǒng)至少支持500 人同時在線并發(fā)，兼容IE8 及IE8 以上、Chrome 瀏覽器、火狐瀏覽器、360 瀏覽器、QQ 瀏覽器等常用瀏覽器，后臺功能滿足目前博客基本功能需求。博客系統(tǒng)采用AJAX 進行數(shù)據(jù)傳輸，具有較高的用戶信息安全保障，可以自由地更換前臺需要展示的內容。