摘 要： 从B/S架构、J2EE多层架构、Extjs开发框架、基于RBAC模型的权限控制等技术分析, 及系统功能和非功能性需求分析、系统实现框架和主要功能设计几个方面, 阐述了国家气象业务内网后台管理系统的设计与实现。
关键词： B/S架构; J2EE; Extjs开发框架; RBAC模型; 后台管理;
1、 概述
随着现代气象业务的快速发展, 国家气象信息中心建立了国家气象业务内网系统, 经过近3年发展, 国家级气象业务内网系统建设初现成效, 集成了气象、气候、信息网络及其资料服务上千种重点业务产品及服务[1]。
然而在建设运维的过程中网站管理的问题也随之出现。系统需要管理来自多种渠道的文字、数据、图像等信息的流动变化, 还要满足与其他系统间配合。信息的发布、提交、修改和审批等流程需要系统有序的管理。而网站管理十分繁琐又耗时耗力, 这些工作须由技术人员来修改和维护成本过高。传统网站维护模式已经无法满足需求。国家气象业务内网后台管理系统的推出, 很大程度上减少了维护工作量。工作人员可通过后台管理系统用输入文字或上传图片、文件等方式便能快速地发布、更新、删除网站内容, 并实现用户信息的统计和管理。
2、 相关技术
2.1、 J2EE多层架构
J2EE和.Net是网站开发两种主流的架构。J2EE架构由于更成熟稳定而被青睐。J2EE多层架构能应付各种复杂系统, 并且不用从底层做起, 又有许多开源且稳定的框架来选择;各开源组织还有许多好的产品可被J2EE项目很好地利用[3]。因此本系统决定采用J2EE多层架构作为开发的平台。
2.2、 B/S架构
B/S结构的理念是用中间件将应用分为表示、业务逻辑及数据存储层三层。而作为构造三层结构应用系统的基础平台, 中间件负责客户端与服务器及服务器与服务器间的通信;还负责应用与数据库的连接;为应用提供一个三层结构的开发、运行及部署管理的平台。而本系统又主要构建在Web基础上, 在设计实现上采用浏览器/服务器 (B/S) 模式[2]。
2.3、 Extjs开发框架
在传统的Web站点开发模式下, 由于Java Script的难调试性使得开发界面单调且交互性不理想, 若使用Ajax技术则可以解决这些问题[3]。Extjs框架可用来开发富客户端的Ajax应用, 它是使用Java Scrip开发的, 用于创建前端用户界面且与后台不相关的前端Ajax框架。本系统采用Extjs开发框架来创建用户UI界面的富客户端框架。
2.4、 基于RBAC模型的权限控制技术
基于角色的权限控制技术与传统技术不同, 权限角色相互关联, 用户先成为某些角色才获得这些角色的权限。它为完成各种工作而创造角色, 用户又根据责任和资格指派为对应的角色, 并可转换角色。本系统采用RBAC模型权限控制技术来实现对不同角色用户的权限管理。
3、 系统需求
3.1、 功能性
由于后台管理系统以Web应用的方式为系统管理员提供国家级气象业务内网的配置、管理、维护与监控操作。因此, 经过需求分析, 确定主要功能需求包括以下几方面:
(1) 数据服务管理。国家气象业务内网为气象系统统一的气象产品展示与服务平台, 服务范围涵盖地面、高空、海洋、辐射、农气、数值预报、大气成分、雷达、卫星、气象服务产品、历史气候代用资料、气象灾害、气候产品、交换资料等多种资料[1]。因此对各种数据的元数据配置管理等数据服务管理是后台管理系统的重要需求。
(2) 业务文档和信息管理。国家气象业务内网负责构建信息上传下达的渠道和功能完善的业务管理平台, 围绕数据管理与应用服务为各级业务管理部门提供在线信息服务、统计分析以及辅助决策功能[1]。因此针对对相关业务文档和信息的更新、发布、上传、下载等管理也是后台管理系统的重要需求。
(3) 用户管理。国家气象业务内网用户从国、省、地、县四级气象系统内业务单位来, 需求也不尽相同。而除了前台用户外, 后台的系统管理员分工也有所不同。因此用户的管理需求, 包括注册用户审核以及前后台用户信息、用户类型、用户级别、用户角色的管理都很重要。
3.2、 非功能性
(1) 可靠性。本系统需要稳定支撑前台的业务运行系统, 随时不间断提供信息管理服务, 因此在系统软硬件的设计实现上要考虑系统长期运行的稳定性和可靠性。
(2) 安全性。系统应达到二级等级保护要求, 防火墙保护, 未经授权用户无权登录系统;保证前台用户个人信息安全, 只有用户个人有权更改个人信息, 业务管理员仅能查看与审核用户信息;对功能模块分级, 非授权用户无权查看或使用功能模块。
(3) 可扩展性。气象业务内网工程建设与业务运行是一项长期的任务, 要满足多种用户对多种类型气象资料的服务要求, 因此本系统应具有良好的可扩展性, 为系统的进一步扩充提供便利。
4、 系统设计与实现
4.1、 系统框架
系统设计采用B/S架构以及基于J2EE的多层架构体系, 采用最多被使用的、稳定的开源表现层框架STRUTS构建MVC架构以实现系统的控制层, 使用开发富客户端的Ext框架进行浏览器与后台服务器间的实时交互, 使用Hibernate建立数据库表的映射关系以构建系统的持久层, 从而降低系统开发成本, 提高系统的可维护与可扩展性。采用基于RBAC模型的权限控制技术建立权限控制子模块, 认证用户身份、分配用户角色, 并保证信息的机密性与完整性。
此外, 还采用了快速原型法与增量模型结合的方式完成系统的分析、设计与实现。将每个模块作为一个增量组件, 从而分批次地分析、设计、编码和测试这些增量组件, 并根据用户意见不断修改完善原型, 充分理解用户需求, 逐步完善系统功能。
4.2、 主要功能设计
图1
为满足系统管理员的业务需求, 系统提供了包括数据服务、预警维护、用户管理、汛期服务、公告管理、业务文档、业务通报、CIMISS专栏维护、用户行为分析、数据网服务、数字化专栏、网络安全、门户维护管理、存档管理系统、会商管理、统计查询、监视、系统设置等近20个功能模块。如图1所示, 主要功能模块有:
(1) 门户维护管理。对门户首页的各个栏目和版块进行维护, 包括导航菜单、重点推荐栏目、综合观测版块、专题业务产品、业务栏目、数据下载服务栏目、相关链接、最新栏目等进行维护。包括首页维护、首页相关专栏配置两部分功能。
(2) 用户管理。对系统管理用户、菜单目录、可登录后台管理系统的系统管理用户信息、后台用户的角色信息和前台注册用户进行管理。包括后台用户管理和前台用户管理两部分功能。
(3) 数据服务管理。对数据产品下载的相关气象资料进行管理更新维护, 包括数据下载热词、资料种类维护、数据资料维护、资料链接维护、资料文献维护、FTP下载维护、数据检索维护等功能。
(4) 汛期服务管理。对发布的应急服务专栏信息和专栏每期的信息、发布的应急快报、发布的汛期快报文件、快报值班人员安排信息、汛期图形展示信息、质量统计信息进行管理维护。包括应急发布、应急快报、汛期快报、快报值班维护、汛期图形展示5部分功能。
(5) 公告管理。对业务内网首页公告、资料栏目公告、CIMISS公告信息的管理。
(6) 业务文档管理。对业务文档管理、文档类型管理信息的管理和维护。
(7) 业务通报管理。业务通报包括电视会商通报、地面高空传输质量报告、高空气象记录、共享质量月报、共享质量年报、数据网共享服务月报等17种统计报告管理功能。
(8) 用户行为分析。对业务内网的访问情况、下载量、订单量和用户信息进行统计汇总和查询。
(9) 系统设置。包括系统设置、参数设置、环境维护、运行维护、数据管理5部分功能。
5、 结语
自国家气象业务内网后台管理系统建成上线以来, 实现了资料元数据管理在线配置等数据服务管理功能, 快速实现了业务信息和业务文档的在线发布、更新、删除等操作, 并实现用户信息的在线管理功能。它大大提高了网站维护的自动化程度, 很大程度上解放了网站维护人员的双手。
参考文献：
[1]张志强, 张强, 胡星, 倪学磊.国家气象业务内网设计与实现[J].安徽农业科学, 2016, (6) :224-227.
[2]刘静.基于B/S模式的留学生信息管理系统设计[J].电子设计工程, 2015, (1) :1-3.
[3]杨现航.基于WEB的继续教育教学管理平台设计与实现[D].山东:山东大学, 2009:1-2.
