【正文】 儀器的在線狀態(tài)分為六種： 故障、未上線、離線、空閑、使用中、沖突。 對于中心管理人員，他們希望知道儀器當(dāng)前狀態(tài)的信息；對于儀器管理員，當(dāng)刷卡開機 、 關(guān)機出現(xiàn)問題時，他們希望知道刷卡 后 返回的認(rèn)證與控制結(jié)果信息；對于儀器 擁有 者 ，他們希望知道儀器的使用 、收費信息 ，這些信息可以作為儀器購買決策的數(shù)據(jù)支持 ；對于儀器使用的付 費 者，他們希望知道 其 帳戶 下有哪些消費者 。 有的科學(xué)儀器 ，某 用戶可能會頻繁使用 該儀器 ，對于這些儀器，培訓(xùn) 該 用戶對該儀器的獨立 操作 資格是很有意義的 。由于科學(xué)儀器種類繁多，不同儀器之間的屬性差異較大，一開始不能 將所有儀器的所有屬性都確定下來。 該模塊所管理的信息 主要有儀器的必要信息、基本信息、計費規(guī)則、送樣信息、配件信息、功能信息、培訓(xùn)資料信息、維修維護(hù)信息、心得案例、科研成果等方面的信息。 儀器分類管理子模塊 根據(jù)國家對科學(xué)儀器的標(biāo)準(zhǔn)分類，儀器的分類不僅種類很多，而 且具有樹形結(jié)構(gòu) 。 ④ 儀器分類管理：該功能為系統(tǒng)管理員提供儀器分類的一覽、 新增、重命名、刪除功能。 ⑤ 儀器綜合信息管理：該功能為儀器管理員提供其所管理的儀器的一覽、查詢、新增功能，并以 “儀器的一覽 ”為入口，提供對某儀器的綜合信息編輯、預(yù)約提示信息編輯、讀卡器關(guān)聯(lián)、獨立資格授權(quán)、刪除功能。 第四章 SMSI 系統(tǒng)部分重要模塊的需求分析 18 ③ “X儀預(yù)約情況 ”：該功能為用戶提供預(yù)約方式為 “順序預(yù)約 ”的儀器一覽，以及提供這些儀器的預(yù)約情況以及預(yù)約入口。 正式用戶 可 到實驗中心做實驗的 用戶 注冊用戶 自行注冊而尚未身份確認(rèn)的人員。系統(tǒng)需求部分包括系統(tǒng)的功能性以及非功能性需求；全局設(shè)計部分包括系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、 .NET三層框架設(shè)計以及安全性設(shè)計。 本文在接下來的章節(jié)中，將詳細(xì)描述由本人負(fù)責(zé)的模塊：頁面導(dǎo)航、查詢統(tǒng)計、網(wǎng)上預(yù)約、儀器管理、郵件功能模塊的需求分析、設(shè)計與實現(xiàn)。 訪問安全性 系統(tǒng) 采用 基于角色的頁面管理 ，嚴(yán)格定義每個業(yè)務(wù)的訪問權(quán)限，對于每個業(yè)務(wù)，用戶只有具備了一定的角色才可以訪問。目前開放 Web Service 接口是為了被讀卡器調(diào)用，讀卡器向 Web Service 主要傳遞兩種信息：用戶刷卡信息和讀卡器所關(guān)聯(lián)的儀器的 “心跳信號 ”。 ② 操作易用性：系統(tǒng)需要從用戶使用方便的角度，結(jié)合實際的需求，避免追求大而全，而放棄了系統(tǒng)的操作易用性。能夠自動檢索，找到匹配的用戶信息。應(yīng)具備自閉鎖功能。暫停或取消正式用戶對指定儀器的使用資格。 04008：費用贈送及返還 可以定義費用贈送和返還的條目，并通過給用戶發(fā)送充值號的形式進(jìn)行贈送和返還。 04002：預(yù)約關(guān)聯(lián) 使用記錄在一定條件下可以與預(yù)約信息自動關(guān)聯(lián)，也可以手動關(guān)聯(lián)預(yù)約信息。 03002：預(yù)約（無資格） 正式用戶對沒有獨立操作資格的儀器的預(yù)約，需要儀器管理員的確認(rèn)。 01003：任務(wù)列表 顯示當(dāng)前用戶的任務(wù)列表內(nèi)容，提醒用戶。 功能性需求 SMSI 系統(tǒng)主要 包括八個方面的功能性需求：門戶、儀器管理、預(yù)約、付費管理、用戶管理、卡管理、電源管理、讀卡器及讀卡。 FCKeditor是一個功能強大 的、 支持所見即所得功能的 網(wǎng)頁 文本編輯器（ PHPChina. 20xx）。 使用 AJAX的優(yōu)勢如下： ① 通過異步模式，提升了用戶體驗； ② 優(yōu)化了瀏覽器和服務(wù)器之間的傳輸，減少不必要的數(shù)據(jù)往返，減少了帶 寬占用； ③ AJAX引擎在客戶端運行，承擔(dān)了一部分本來由服務(wù)器承擔(dān)的工作， 從而 減少了大用戶量下的服務(wù)器負(fù)載。它使用 XHTML和 CSS標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)；使用 DOM實現(xiàn)動態(tài)顯示和交互；使用 XML和 XSTL進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理；使用 XMLHttpRequest對象進(jìn)行異步數(shù)據(jù)讀??；使用 JavaScript綁定和處理所有數(shù)據(jù)。 通過 JavaScript可以做到回應(yīng)使用者的需求事件（如 Form的輸入）而不用任何的網(wǎng)絡(luò)來回傳輸資料（ David ） ，所以當(dāng)一位使用者輸入一項資料時，第二章 相關(guān)技術(shù)介紹 8 它不用經(jīng)過傳給服務(wù)端處理，再傳回來的過程，而直接可以被客戶端的應(yīng)用程式所處理。 使用 SQLTransaction類和 .NET提供的異常處理機制，我們就能夠以一種可靠的方式處理數(shù)據(jù)庫運行中的問題和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常。 Web Service履行一項特定的任務(wù)或一組任務(wù)（ Jamsa et al. 20xx）。包含配置文件有一個優(yōu)點，就是無需通過注冊表來修改設(shè)置，因為每個應(yīng)用程序都是自包含的。它是一個用來存儲數(shù)據(jù)和信息的API，但它與 ADO的類和訪問數(shù)據(jù)的 規(guī)則方法則完全不同，它僅使用了 ADO中的 OLEDB驅(qū)動程序。在 SMSI系統(tǒng)的查詢統(tǒng)計模塊中，考慮利用控件 asp:Chart/實現(xiàn)相應(yīng)的功能。以下為 。 NET開發(fā)平臺為創(chuàng)建穩(wěn)定、可靠、安全的 Windows桌面應(yīng)用程序提供了更多的支持，同時也簡化了在高度分布式 Inter環(huán)境中的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，使得能夠更容易地創(chuàng)建Web應(yīng)用程序。包括以下模塊：頁面導(dǎo)航功能、儀器管理、網(wǎng)上預(yù)約管理、查詢統(tǒng)計、郵件功能管理等重要模塊的需求分析、設(shè)計與實現(xiàn)。主要包括查詢統(tǒng)計以及郵件功能管理等模塊的需求分析、設(shè)計與實現(xiàn)。具體工作如下： 研究各科學(xué)儀器及其實驗的特點，分析各科學(xué)儀器的使用流程以及管理流程，研究當(dāng)前存在的問題，熟悉業(yè)務(wù)的需求。如，缺乏動態(tài)管理能力，不支持儀器設(shè)備的多方面統(tǒng)計查詢功能，等等（田偉威， 20xx）。 目前國內(nèi)的管理方式多采用在嚴(yán)格的管理制度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行人工的管理或者使用簡單的計算機輔助管理；或系統(tǒng)是基于局域網(wǎng)，它的最終用戶是管理人員，其他人員無法使用相關(guān)的數(shù)據(jù)，開放和共享程度較差。 本文作者實習(xí)期間所在單位為 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)實驗中心開發(fā)了“科學(xué)儀器共享管理系統(tǒng)（ Shared Management System of Scientific Instruments, 第一章 緒論 2 SMSI系統(tǒng)） ”。 儀器的擁有者很難從整體上知道，當(dāng)前哪些儀器是處于故障狀態(tài)，哪些儀器處于使用中狀態(tài)，哪些儀器又處于空閑狀態(tài)。貴重儀器無法共享的現(xiàn)象在科研界很普遍，很多幾十萬上百萬元的進(jìn)口科學(xué)儀器， 使用幾次后就被閑置在那里。系統(tǒng)使用方便、界面友好，已在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)實驗中心上線運行并取得好評。 保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。系統(tǒng)在需求分析階段，應(yīng)用軟件原型法，讓所有該系統(tǒng)的參與者達(dá)到 對軟件需求的一致認(rèn)識；在設(shè)計階段，采用分層設(shè)計思想， 將每個模塊 分成表示層 、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)訪問層，為系統(tǒng)的維護(hù)提供了方便；系統(tǒng)的實現(xiàn)則主要基于 .NET 中的 Web 和 Web Service 技術(shù)。 改革開放以來，我國一直注重科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國家已經(jīng)投入巨資用于購買和生產(chǎn)科學(xué)儀器。 實驗費用管理難以實施，部分欠款無法追繳。這 使得多勞多得的分配方式難以實施，勢必會降低儀器管理員的工作熱情。當(dāng)某實驗室的科學(xué)儀器的數(shù)量愈來愈來，其對信息化的要求也將越來越高。 系統(tǒng)采用基于局域網(wǎng)的開發(fā)模式，封閉性較強，不能很好地融入校園網(wǎng)環(huán)境。 B/S結(jié)構(gòu)中，軟件應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯完全在應(yīng)用服務(wù)器端實現(xiàn)，用戶表現(xiàn)完全在 Web服務(wù)器實現(xiàn)，客戶端第一章 緒論 3 只需要瀏覽器即可進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。 整合各功能模塊以及測試工作。包括需求描述、系統(tǒng)的全局設(shè)計以及系統(tǒng)的模塊構(gòu)成 。第二章 相關(guān)技術(shù)介紹 5 第 二 章 相關(guān)技術(shù)介紹 本章介紹 SMSI系統(tǒng)中所使用的具體技術(shù) 。 .NET Framework類庫是一個開發(fā)人員用于創(chuàng)建應(yīng)用程序的綜合的、面向?qū)ο蟮念愋图稀ｌ`活地使用這些控件，能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的功能，如：圖形報表以及表單嵌套顯示功能等。 頁面與代碼分離技術(shù) 編碼 (codebehind)模型，該模型中的代碼完全被轉(zhuǎn)移到了一個單獨的文件中。第一個是標(biāo)準(zhǔn) I IS（ InterSverer）設(shè)置，這和現(xiàn)在的 ASP應(yīng)用程序是一樣的。Web Service的體系結(jié)構(gòu)與 Web應(yīng)用的三層結(jié)構(gòu)類似，區(qū)別在于頂層的面向瀏覽器的 Web Server被面向程序（又稱 Web Service Client）的 Web服務(wù)所取代（ Graham Hughes et al. 20xx）。 程序必須能夠統(tǒng)一處理在執(zhí)行期間發(fā)生的錯誤。 在 SMSI系統(tǒng)實現(xiàn)事務(wù)操作的時候，考慮使用 .NET提供的異常捕捉機制（ TryCatchFinally）。 SMSI系統(tǒng)實現(xiàn)的過程中，考慮充分利用客戶端事件，調(diào)用 JavaScript函數(shù)進(jìn)行表單操作，避免與服務(wù)器交互， 以 達(dá)到提高客戶端響應(yīng)速度，和減少了服務(wù)器的壓力 的目的 。 與此不同， AJAX應(yīng)用可以僅向服務(wù)器發(fā)送并取回必需的數(shù)據(jù)（徐英娟，20xx）。同時，還提供特殊字符以及簡單圖片等的編輯功能。在實現(xiàn)過程中， 有很好的支持。根據(jù)登錄的用戶身份展現(xiàn)相應(yīng)的功能。 020xx：儀器的狀態(tài)管理 設(shè)置儀器當(dāng)前狀態(tài)， 查看 儀器的 狀態(tài)歷史。 03006：預(yù)約查詢 對 預(yù)約信息 的查詢 。支持中心現(xiàn)行的 3 個組帳號和一個中心帳號的模式。 05004：用戶信用 管理用戶信用信息。超級用戶卡用于網(wǎng)絡(luò)異常時的電源管理，當(dāng)超級用戶卡刷卡后，直到下次刷卡，所有的卡都可以開機。鎖定程序應(yīng)能夠保證用戶不能關(guān)閉。 08006：讀卡記錄管理 從用戶、儀器等角度進(jìn)行刷卡記錄的查閱、清除。主要包括以下三個方面：系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、 .NET三層框架設(shè)計以及安第三章 SMSI 系統(tǒng)的整體介紹 13 全性方面的考慮。 ③ 數(shù)據(jù)訪問層：主要負(fù)責(zé)完成對數(shù)據(jù)庫的各種操作，而不必管業(yè)務(wù)邏輯方面的內(nèi)容。 應(yīng)用安全性 主要注意一下幾點： 第三章 SMSI 系統(tǒng)的整體介紹 15 ① 系統(tǒng)輸入的安全性，對錯誤輸入，惡意輸入的處理； ② 系統(tǒng)的輸出的安全性； ③ 系統(tǒng)內(nèi)各模塊的出錯處理； ④ 系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的各種異常，是否都有合適的、安全的處理方法； ⑤ 網(wǎng)路傳輸?shù)陌踩裕枰紤]，是否需要加密以及加密的強度問題。 用戶及卡管理模塊 其子模塊包括：用戶管理、 IC卡管理、用戶 IC卡管理、臨時卡管理、 “我的個人信息 ”。角色及職責(zé)描述如表 。 注冊用戶的頁面導(dǎo)航：注冊用戶比游客的權(quán)限略高，除了為游客所展示的功能以外，為其還展示了 “我的個人信息 ”功能，該功能為用戶提供編輯、查看自己的個人信息等功能。 ② 使用記錄管理：該功能為儀器管理員提供其所管理的儀器的使用記錄一覽、查詢、新增、導(dǎo)出功能，并以 “使用記錄一覽 ”為入口，提供對某使用記錄的編輯、刪除、費用調(diào)整功能。 ① 用戶管理：該功能為系統(tǒng)管理員提供用 戶的一覽、查詢、新增功能，并以 “用戶的一覽 ”為入口，提供對某用戶的審核、刪除、密碼重置、繳費、獨立使用資格授權(quán)、查看付款帳戶詳細(xì)功能。 ⑨ 發(fā)送郵件：該功能為系統(tǒng)管理員提供編輯郵件，選擇某些類型的用戶，發(fā)送郵件的功能，支持發(fā)送多個附件功能。每一條分類屬性信息包括四個字段：屬性名稱、顯示的 相對順序、編輯屬性值時使用的文本類型（純文本或富文本）、屬性所屬類別。 ② 第二步，完成其他信息（如基本信息、計費規(guī)則、送樣信息、配件信息、功能信息、培訓(xùn)資料信息、維修維護(hù)信息、心得案例、科研成果等信息）的配置。 對于這些儀器， 在 預(yù)約的時候確定預(yù)約的時間段是有意義的，如果能確定預(yù)約的 時間段，就可以提高儀器使用的計劃性 。 預(yù)約信息管理子模塊 對于有獨立操作資格的預(yù)約，不需要 儀器 管理員確認(rèn)，即為有效的預(yù)約；對于無獨立操作資格的預(yù)約，需要 儀器管理員確定該預(yù)約是否有效 。故在該模塊 中 需要考慮以何種方式顯示查詢統(tǒng)計的結(jié)果。 ③ 離線： 15分 鐘內(nèi)，還沒有收到來自儀器所關(guān)聯(lián)的讀卡器的 “心跳信息 ” 的儀器。 兩種展示方式各有優(yōu)缺點 。 基于上述需求分析，在預(yù)約時需要對不同的儀器做出相應(yīng)的處理 。 下面詳細(xì)描述具有代表性的 兩 子模塊： “ 我要預(yù)約儀器 ” 、預(yù)約信息管理子模塊。具體考慮如下： 分兩步完成必要信息和其他信息的配置。 某分類中所有的屬性，將被繼承到其所有的子分類以及該分類及其子分類下的所有儀器。 ⑦ 收費標(biāo)準(zhǔn)管理：該功能為系統(tǒng)管理員提供收費標(biāo)準(zhǔn)的一覽、新增、編輯、刪除功能。 ⑧ 申述管理：該功能為儀器管理員提供其所管理儀器的申述的一覽、查詢功能，并以 “申述的一覽 ”為入口，提供對某申述的回復(fù)、查看詳細(xì)功能。 儀器管理員的頁面導(dǎo)航：儀器管理員比正式用戶的權(quán)限略高，除了正 式用戶所展示的功能外，為其還展示了預(yù)約信息管理、使用記錄管理、臨時卡管理、臨時資格管理、儀器綜合信息管理、儀器狀態(tài)管理、預(yù)約時間管理、申述管理、以及查詢統(tǒng)計等功能。 角色相應(yīng)的頁面導(dǎo)航以及頁面導(dǎo)航所展示功能如下： 游客的頁面導(dǎo)航：游客的權(quán)限最低，頁面導(dǎo)航為其只展示了一個功能（儀器設(shè)備列表功能）。由于 不同角色的用戶所能訪問的頁面是不同的，并且為了方便用戶操作本系統(tǒng)，需要為不同角色的用戶提供不同的頁面導(dǎo)航以及相應(yīng)的權(quán)限驗