中間件技術(shù)在校園一卡通系統的應用

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：周蕾 劉虎   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年11月23日

1 引言 

    隨著(zhù)智能卡系統在社會(huì )各領(lǐng)域的迅速發(fā)展， 目前很多學(xué)校都建立了自己的智能卡應用系統。但由于早期缺乏統一的規劃，學(xué)校的許多部門(mén)引進(jìn)或開(kāi)發(fā)的智能卡應用系統大都各自為政，比如圖書(shū)館發(fā)行圖書(shū)借閱卡，食堂管理系統發(fā)行飯卡，學(xué)生到機房上機使用上機卡，老師上課使用多媒體使用卡等等，不僅造成老師和學(xué)生手持有多張卡，使用極不方便，而且增加了數據在完整性和一致性方面的維護代價(jià)，另外，相同系統的重復建設也造成學(xué)校資源的極大浪費。校園一卡通建設工作可以利用智能IC卡的強大功能和計算機網(wǎng)絡(luò )，把整個(gè)校同的管理子系統有機地銜接起來(lái)，加強校內資源共享，減少重復建設，實(shí)現校園信息管理和消費服務(wù)方式的智能化和數字化，促進(jìn)校園信息化管理水平的提高。

2 系統功能設計 

    校園一卡通的目標就是使全校的學(xué)生和教工通過(guò)一張智能IC卡，全面替代現有的多張卡和證件。學(xué)生和教職工可持此卡在學(xué)校聯(lián)網(wǎng)的卡機上完成就餐、上機、洗浴、注冊、借書(shū)、選課、食詢(xún)考試成績(jì)等校內所有事務(wù)。根據校同一卡通的建設目標，結 合我院的實(shí)際需求，大致可以將系統分為射頻卡管理子系統、餐飲計費管理子系統、機房計費管理子系統、圖書(shū)館卡管理子系統、門(mén)禁管理子系統等。在整個(gè)校園一卡通系統中，射頻卡管理子系統為核心部分。射頻卡管理子系統管理學(xué)校人員的基本信息．負責卡的發(fā)行、掛失、解掛、注銷(xiāo)及存款等財務(wù)管理以及操作員管理。其它子系統在使用時(shí)，首先通過(guò)刷卡機讀取卡的信息，驗證卡的有效性，若通過(guò)驗證，則進(jìn)行相應的處理，卡中的有關(guān)信息也隨之改變，并進(jìn)行記錄，然后把數據上傳到一卡通中心數據庫服務(wù)器，進(jìn)行更新。

3 數據庫方案昀分析 

    在數據庫分布方案的選擇上主要考慮集中式數據庫和分布式數據庫。采用集中式數據庫，將所有的數據都存放在中心數據庫服務(wù)器上，這樣有利于數據的維護和保持它的一致性．但一旦中心數據庫發(fā)生了故障，整個(gè)系統都將癱瘓。采用分布式數據庫．數據將分散在各個(gè)數據庫服務(wù)器上，這樣的好處是如果有一臺或幾臺服務(wù)器發(fā)生故障，系統仍然能夠繼續運行，但需要花一定的代價(jià)來(lái)保持各個(gè)子數據庫與中心數據庫的數據一致．適用于對實(shí)時(shí)性、穩定性及數據庫性能要求極高的數據庫系統。由于校園一卡通系統分布應用不是很廣，主要集中在校園內，且金額的扣除在射頻卡上完成，后臺數據庫主要功能用于存儲信息及查詢(xún)，對實(shí)時(shí)性要求相對不高，集中式數據庫已能滿(mǎn)足數據處理要求。經(jīng)過(guò)以上分析，本校園一卡通系統采用集中式數據庫。

4 系統結構 

4．1 三層結構模式 

    本系統結構采用三層C／S模式，與傳統的客戶(hù)機／服務(wù)器(即傳統C／S模式)結構不同的是，三層結構多了一個(gè)中間層。傳統客戶(hù)機／月艮務(wù)器的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。首先客戶(hù)端與數據層直接通信 數據的安全性是個(gè)潛在的問(wèn)題；其次．客戶(hù)端包含了業(yè)務(wù)邏輯，當業(yè)務(wù)規則出現變化時(shí)，就不得不通過(guò)升級客戶(hù)端來(lái)實(shí)現．軟件的易用性和可維護性大大降低；最后，由于客戶(hù) 端丁作對數據庫服務(wù)器的依賴(lài)較大，從而導致網(wǎng)絡(luò )的通信負載過(guò)大，使整個(gè)系統性能受影響。三層C／S結構是傳統客戶(hù)機朋艮務(wù)器模式的發(fā)展，屬于多層體系 由于采用了中間層，客戶(hù)端不能直接訪(fǎng)問(wèn)數據庫，使數據庫的安全問(wèn)題得到控制。中間層是業(yè)務(wù)對象層，當業(yè)務(wù)規則出現變化時(shí)，一方面可通過(guò)客戶(hù)端界面進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數維護，另一方面則可通過(guò)更改業(yè)務(wù)對象來(lái)進(jìn)行維護．由于避免了針對每一個(gè)客戶(hù)端的升級或更改，所以軟件的易用性和可維護性得到了提高。

4．2中間件技術(shù) 

    中間件(Middleware)是位于硬件、操作系統平臺和應用程序之間的通用服務(wù)系統，具有標準的程序接口和協(xié)議，可實(shí)現不同硬件和操作系統平臺上的數據共享和應用互操作。作為構造三層結構業(yè)務(wù)應用系統的基礎平臺．中間件提供了以下兩個(gè)主要功能： 

    a)負責客戶(hù)機與服務(wù)器之間的聯(lián)系和通訊．提供了表示層與功能層之間，功能層與功能層之間、功能層與數據層之間、數據層與數據層之間的聯(lián)接和完善的通訊機制。
    b)提供了一個(gè)三層結構應用開(kāi)發(fā)和運行的平臺．包括：支持模塊化應用開(kāi)發(fā)的框架：硬件、操作系統、數據庫和網(wǎng)絡(luò )差異的屏蔽；保證事物完整性和數據一致性的事物管理機制；應用的負載均衡和管理功能；應用的高可靠性及安全控制機制等。 

4．3 DCOM 技術(shù) 

    Microsoft的DCOM (分布式組件模型)技術(shù)是OLE的擴展，是實(shí)現三層C／S結構的關(guān)鍵技術(shù)。DCOM技術(shù)要求用戶(hù)依據軟件的要求開(kāi)發(fā)組件，這些組件通常是被設計成DLL的形式，可以將這些組件放置在一臺專(zhuān)用的組件服務(wù)器上，由客戶(hù)端來(lái)進(jìn)行遠程調用。

5 系統中間件的殳計 

    在Visual Basic6．0中，可以使用ActiveX EXE封裝業(yè)務(wù)邏輯．來(lái)設計組件。根據系統設計的功能模塊，將其中經(jīng)常訪(fǎng)問(wèn)的一些重要功能設計成組件。比如系統中設計了數據庫操作類(lèi)adoAccess，因為系統的絕大多數功能都需要訪(fǎng)問(wèn)數據庫才能實(shí)現， adoAccess類(lèi)提供了打開(kāi)數據庫連接、關(guān)閉數據庫連接、執行SQL語(yǔ)句獲得記錄集、對數據庫進(jìn)行事務(wù)處理等方法．這樣在需要訪(fǎng)問(wèn)數據庫時(shí)，系統就不需要重復編寫(xiě)關(guān)于數據庫連接、訪(fǎng)問(wèn)等程序段， 只需創(chuàng )建指定的對象．調用相應的方法即可。除此以外，系統還設計了管理員信息類(lèi)、部門(mén)信息類(lèi)、卡信息類(lèi)、刷卡機信息類(lèi)等，這些中間件實(shí)現了系統的主要業(yè)務(wù)邏
輯功能．在此基礎上開(kāi)發(fā)用戶(hù)界面層時(shí)可以不知道數據庫的格式，甚至不必了解是何種類(lèi)型的數據庫，只需要知道組件的接口就可以實(shí)現調用，完成指定的功能。

    下面以系統中卡信息類(lèi)為例，簡(jiǎn)單敘述該中間件的設計過(guò)程?？ㄐ畔㈩?lèi)cCard用來(lái)處理單張卡的信息，主要實(shí)現對單張IC卡中信息操作的基本功能，如在cCard類(lèi)中提供了對卡中信息進(jìn)行添加、修改、刪除等方法．并提供對卡中CardId、UserId、UserName、Phone、Time、FillMoney等屬性的設置?？ㄐ畔⒓项?lèi)cCards用來(lái)處理多張卡的信息，其最小單元為cCard．它完成一組卡信息相關(guān)的操作．比如查找功能。以下是實(shí)現cCards類(lèi)中查找方法的程序段：



6 結束語(yǔ) 

    本系統以IC卡為操作手段，配合校同汁算機網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現整個(gè)學(xué)校的全方位IC 網(wǎng)絡(luò )化管理，將先進(jìn)的IC卡技術(shù)服務(wù)應用于學(xué)校的教學(xué)、科研、管理和生活等方面。從系統的設計過(guò)程可以看出，將業(yè)務(wù)規則、數據訪(fǎng)問(wèn)、合法性校驗等1：作放到了中間層進(jìn)行處理，通常情況下，客戶(hù)端不直接與數據庫進(jìn)行交互，而是通過(guò)COM／DCOM 通訊與中間層建立連接．冉經(jīng)由中問(wèn)層與數據庫進(jìn)行交互．不僅可以極大地提高開(kāi)發(fā)效率和靈活性 而且對系統功能的擴展也留有很大的余地。


作者簡(jiǎn)介：周蕾(1971-)，女，淮陰工學(xué)院計算機工程系講師，研究方向：計算機應用，網(wǎng)絡(luò )和數據庫
劉虎(1973一)，男，淮陰工學(xué)院計算機工程系講師，碩士，研究方向：計算機應用

參考文獻：
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