【正文】 一個是應(yīng)用系統(tǒng)的體系架構(gòu)的可擴展性。二是在新的業(yè)務(wù)形式方面的可擴展性。 公交車信息管理系統(tǒng) 可以快速的添加新的應(yīng)用和服務(wù)。 5. 開放性：由于歷史的原因，在公交管理系統(tǒng)內(nèi)部、不同的地區(qū)，存在著不同功能、不同操 作系統(tǒng)、適用不同目的的公交信息管理軟件，這些軟件參差不齊，功能不一。 公交車信息管理系統(tǒng) 可以與這些軟件，通過約定的文件格式，進行相互間的數(shù)據(jù)交換。并且可以提供對外的服務(wù)功能，實現(xiàn)與其它軟件系統(tǒng)在安全訪問控制下的互連互通。 6. 易用性： 公交車信息管理系統(tǒng) 在設(shè)計開發(fā)過程中，充分考慮到面向不同業(yè)務(wù)水平操作員，考慮到操作員不同的操作習(xí)慣，考慮到操作員的不同角色，精心設(shè)計，反復(fù)改進操作界面，能夠使各級操作人員，經(jīng)過短期的培訓(xùn)與實踐，在使用過程中方便快捷的完成各種操作。并且在短期內(nèi)能提高對于軟件的熟練程度，降低了對操作 人員業(yè)務(wù)知識方面的要求。 7. 可維護性： 公交車信息管理系統(tǒng) 對于各種制度的建立與更新，都提供了圖形化的維護工具，并且集成在少數(shù)幾個界面中，不需要記憶繁雜的命令或多如牛毛的程序入口。 8. 安全性： 公交車信息管理系統(tǒng) 在數(shù)據(jù)傳輸過程中，進行了多重的數(shù)據(jù)壓縮與加密，確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及各種關(guān)鍵信息不會被偽裝、截獲、破解以及傳向未經(jīng)驗證的地址。 另外在安裝了網(wǎng)絡(luò)防火墻的前提下，也杜絕了外部的非法訪問。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 20 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計 系統(tǒng)總體架構(gòu) 本文公交車信息管理系統(tǒng)采用的架構(gòu)是 C/S架構(gòu)，之所以采用這種架構(gòu)是考慮到這樣能充分發(fā)揮 C/S 體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，避免了 B/S 結(jié)構(gòu)在安全性、保密性和響應(yīng)速度等方面的缺點，充分考慮用戶利益，保證瀏覽查詢者方便操作的同時也使得系統(tǒng)更新簡單，維護簡單靈活，易于操作。 系統(tǒng)安全架構(gòu) 信息作為一種資源，它的普遍性、共享性、增值性、可處理行和多效用性，使其對于人類具有特別重要的意義。信息安全是任何國家、政府、部門、行業(yè)都必須十分重視的問題，是一個不容忽視的國家安全戰(zhàn)略。 信息安全的實質(zhì)就是要保護信息系統(tǒng)或信息網(wǎng)絡(luò)中的信息資源免受各種類型的威脅、干擾和破壞，即保證信息的安全性。根 據(jù)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織的定義，信息安全性的含義主要是指信息的完整性、可用性、保密性和可靠性。 訪問控制策略是大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)必須考慮的問題。本文提出的基于角色的訪問控制是一種新型訪問控制模型，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)訪問控制的功能，同時還可以方便權(quán)限的管理，能夠靈活地進行配置以適應(yīng)系統(tǒng)的不同需求，提高系統(tǒng)的可擴展性，可資同類系統(tǒng)借鑒。 基于角色的訪問控制是一種新型訪問控制模型，它的基本思想是將權(quán)限與角色聯(lián)系起來，在系統(tǒng)中根據(jù)應(yīng)用的需要為不同的工作崗位創(chuàng)建相應(yīng)的角色，同時根據(jù)用戶職務(wù)和責(zé)任指派合適的角色，用戶通過所指派的角色獲得相應(yīng)的權(quán)限，實現(xiàn)對文件的訪問。它支持最小特權(quán)、責(zé)任分離以及數(shù)據(jù)抽象三個基本的安全原則。 這里的角色用一般業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的術(shù)語來說，就是業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的崗位、職位或者分工。它和用戶組的最主要的區(qū)別在于，用戶組是作為用戶的一個集合來對待的，并不涉及它的授權(quán)許可；而角色則既是一個用戶的集合，又是一個授權(quán)許可的集合。角色是指具有一 定技能，可以執(zhí)行某些工作的人員（或資源）集合。通 山東大學(xué) 碩士學(xué)位論文 21 過給成員賦予不同的角色，對成員的多職能進行表達，提供約束成員不同權(quán)限范圍變化的依據(jù)。 為了滿足既存在信息共享又存在信息獨立的實際情況，在角色體系中采用雙枝生成模式，即整個角色體系的來源有兩枝，其中一枝來自于相對固定的組織機構(gòu)，是相對穩(wěn)定的角色集合描述；另一枝在動態(tài)組合過程中動態(tài)創(chuàng)建，是更加依賴于動態(tài)項目和擴展需要而生成的，具有極大的時效性，隨著項目或者企業(yè)擴展組合的變化會在活動態(tài)、凍結(jié)態(tài)和無效態(tài)之間變更。這樣既保證了成員企業(yè)的相對獨立性，又保證了與其他成員合作 過程中的及時性和有效性。 基于角色的訪問控制設(shè)計需要一套既行之有效，又方便靈活的設(shè)計方案，要采用各種控制機制和保護技術(shù)。安全策略是信息安全性的高級指導(dǎo)，策略出自對用戶要求、設(shè)備環(huán)境、機構(gòu)規(guī)則、法律約束等方面的詳細研究。策略重要性在于指導(dǎo)作用 ， 而機構(gòu)是實現(xiàn)和執(zhí)行各種策略的功能的集合。 安全策略 ： 安全管理人員根據(jù)需要定義各種角色，并設(shè)置合適的訪問權(quán)限，而用戶根據(jù)其責(zé)任和資歷再被指派為不同的角色。角色可以看成是一個表達訪問控制策略的語義結(jié)構(gòu)，它可以表示承擔(dān)特定工作的資格。 安全保護機構(gòu) ： 系統(tǒng)的安全保護機構(gòu)基本 上是與上面的安全策略相互適應(yīng)的，保護機構(gòu)應(yīng)負責(zé)阻止一切物理破壞和用戶可能的操作破壞，后者歸結(jié)為主體可用何種方式訪問哪些對象。 安全管理的職責(zé) ： 安全管理有集中管理與分散管理兩種。前者意指一切權(quán)利都由負責(zé)系統(tǒng)安全工作的專職人員或小組掌握，他 (們 )決定用戶的訪問權(quán)利，控制系統(tǒng)安全的一切方面。后者是指不同的管理員控制著系統(tǒng)安全的不同方面，管理系統(tǒng)的不同部分，決定不同用戶的訪問權(quán)利。 訪問控制策略 ： 它提供決定用戶訪問權(quán)利的依據(jù)。其中最重要的一個普遍的原則是 “ 需者方知策略 ” 。按照這一原則授予用戶的權(quán)利，是用戶能完成 工作的最小權(quán)利集合，故也稱之為 “ 最少特權(quán)策略 ” 。 信息流動控制 ： 只限制用戶的訪問權(quán)利而不考慮數(shù)據(jù)流動是極其危險的，控制數(shù)據(jù)流動以防止無權(quán)用戶在數(shù)據(jù)流動后獲得訪問權(quán)利。 密碼變換 ： 對于非常機密數(shù)據(jù)可變換為密碼存貯，使得不知道密碼的入侵者無法破譯所得到的數(shù)據(jù)密碼。密碼變換能防止泄密，但不能保護數(shù)據(jù)信息不被破壞。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 22 軟硬結(jié)合保護 ： 這是安全保護的基本策略，許多硬保護功能是軟件難以實現(xiàn)的，有些即使能實現(xiàn)，效率也不高。 對安全遭到破壞的響應(yīng) ： 各種保護機構(gòu)都有可能遭到破壞，因此系統(tǒng)必須制訂檢測破壞手段與處置措施。 圖 32 基于角色的訪問控制總體功能框架圖 安全管理控制核心是系統(tǒng)安全管理的核心控制部分，它在系統(tǒng)中控制整個系統(tǒng)的安全控制工作，由它決定系統(tǒng)是否啟動安全管理，在什么情況下調(diào)用訪問控制機構(gòu)，根據(jù)情況編寫訪問規(guī)則，如何將已有的訪問規(guī)則應(yīng)用于控制存貯訪問規(guī)則。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 使用系統(tǒng)的客戶端通過網(wǎng)絡(luò)訪問應(yīng)用服務(wù)器運行程序。系統(tǒng)訪問分為內(nèi)部用戶訪問和外部用戶訪問，對于內(nèi)部用戶，可以通過局域網(wǎng)或 VPN 等方式直接訪問系統(tǒng)，對于外部用戶，可以通過廣域網(wǎng)訪問系統(tǒng)。根據(jù)需要數(shù)據(jù)庫建立在一臺服務(wù)器或者服務(wù)器組成 的集群上。如圖 32 所示。 山東大學(xué) 碩士學(xué)位論文 23 圖 32 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)圖 系統(tǒng)邏輯架構(gòu) 隨著 軟件行業(yè)的發(fā)展，軟件項目的規(guī)模逐漸變大，復(fù)雜度隨之提高。針對以前應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)不重關(guān)聯(lián)，自成體系，信息資源分散，共享程度低的特點，為提高整體應(yīng)用效果，我們“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施”地建設(shè)高密市公交車信息管理系統(tǒng)，架構(gòu)該系統(tǒng)的整體解決方案。為此，在開發(fā)軟件的過程當(dāng)中對軟件進行了分層設(shè)計。公交車信息管理系統(tǒng)建立了統(tǒng)一的軟硬件基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用支撐平臺，并且在此之上構(gòu)建三個應(yīng)用子模塊，通過單點登錄、個性化桌面等的形式展現(xiàn)給用戶。按照軟件分層 理論和本系統(tǒng)開發(fā)所基于的開發(fā)平臺，從技術(shù)上將應(yīng)用系統(tǒng)分解為如圖 33所示的 4個層次。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 24 圖 33 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖 這四個層次分別為 : 用戶表現(xiàn)層 該層是系統(tǒng)直接面向用戶的統(tǒng)一的系統(tǒng)界面。界面表現(xiàn)層分單點登錄、個性化桌面等幾個方面。 應(yīng)用系統(tǒng)層 應(yīng)用服務(wù)層提供所有的信息應(yīng)用服務(wù)，通過應(yīng)用支撐層進行數(shù)據(jù)加工處理，將信息組織成所需的格式提供給客戶端。應(yīng)用系統(tǒng)分為三大部分 : 應(yīng)用支撐層向應(yīng)用服務(wù)層提供統(tǒng)一的支持。應(yīng)用支撐層的引入對應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，提供支持，減少開發(fā)工作量，提高項目質(zhì)量。 硬件和系統(tǒng)軟件平臺為系統(tǒng)的軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺，分為兩個部分 :系統(tǒng)軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)支撐平臺。其中系統(tǒng)軟件包括中間件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件，操作系統(tǒng)等。硬件及網(wǎng)絡(luò)支撐平臺包括 :網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，主機、存儲、備份等。 山東大學(xué) 碩士學(xué)位論文 25 數(shù)據(jù)架構(gòu) 本系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能主要是進行信息發(fā)布、交流，根據(jù)現(xiàn)實中各線路信息的不同屬性，對基本內(nèi)容做以下統(tǒng)計： 用戶表主要內(nèi)容：用戶 ID 號、密碼、權(quán)限、姓名、性別、年齡、部門、 IP地址、最后登錄時間等。 信息表基本情況： ID 號、名稱、長度、來源、信息類別、內(nèi)容、所屬專業(yè) 、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間等。 查詢定制表：數(shù)據(jù)項 ID、查詢分類、條件符號、內(nèi)容等。 數(shù)據(jù)庫中共分為如下幾個表：數(shù)據(jù)字典表、用戶表、系統(tǒng)選項表、系統(tǒng)日志表、基本信息表、信息發(fā)布類別表、公式信息表、對象信息表、指標(biāo)信息表、信息處理表、信息發(fā)布表、查詢定制表、文件資料表等共計 56 個。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其中數(shù)據(jù)架構(gòu)可以由圖表示出來，各種數(shù)據(jù)之間存在著一定的聯(lián)系，具體系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖如圖 34所示。 圖 34 系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖 其中，系統(tǒng)管理員、專業(yè)管理員和數(shù)據(jù)操作員繼承自系統(tǒng)用戶，信息處理表、信息發(fā)布表、查詢定制 表關(guān)聯(lián)于信息發(fā)布類別表，信息處理表、信息發(fā)布表繼承自基本信息表。 部署架構(gòu) 部署架構(gòu)說明用來部署和運行該軟件的物理配置。本部分主要表明系統(tǒng)主要功能在物理節(jié)點上的分布情況，重點內(nèi)容是本系統(tǒng)的軟件部署情況，忽略例如操 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 26 作系統(tǒng)、防火墻等第三方軟件系統(tǒng)，可以把整個應(yīng)用系統(tǒng)的部署簡化如圖 35所示。 圖 35 系統(tǒng)部署圖 公交車信息管理系統(tǒng)采用了 C/S架構(gòu) ，局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端可登錄數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對基層表、數(shù)據(jù)等進行發(fā)布、編輯、刪除等操作，外部用戶可通過 瀏覽器，借助形象的圖形界面瀏覽、查詢所需要的各方面信息。 系統(tǒng)功能架構(gòu) 一個系統(tǒng)在設(shè)計之前要做好需求分析，考慮好整個系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能，在進行編碼之前，要有系統(tǒng)的功能架構(gòu)圖。根據(jù)這個架構(gòu)圖可以清楚的知道系統(tǒng)的各個模塊以及各模塊能夠完成的功能。系統(tǒng)的設(shè)計將根據(jù)圖中的各個模塊，分別進行各種功能的實現(xiàn)，系統(tǒng)的功架構(gòu)如圖 36 所示。 山東大學(xué) 碩士學(xué)位論文 27 縣 級 公 交 車 信 息 管 理 系 統(tǒng)行駛信息管理權(quán)限管理數(shù)據(jù)處理路線信息管理車輛信息管理專業(yè)管理權(quán)限調(diào)整用戶導(dǎo)入用戶導(dǎo)出修改密碼刪除用戶退出編輯用戶添加用戶數(shù)據(jù)交換文件數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)審核 圖 36 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖 由系統(tǒng)功能架構(gòu)圖可看出公交車信息管理系統(tǒng)主要由權(quán)限管理、專業(yè)管理、數(shù)據(jù)處理三部分構(gòu)成。其中權(quán)限管理是本系統(tǒng)中最基本的模塊，主要功能是控制操作員的權(quán)限 ，權(quán)限管理系統(tǒng)限制各種操作員在專業(yè)管理以及數(shù)據(jù)處理中的行為模式。專業(yè)管理是最重要的模塊，路線、公式等的定義在本系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)中比重最大。數(shù)據(jù)處理是最常用的模塊，數(shù)據(jù)采集、審核、查詢、檢索及報表的打印等功能，應(yīng)用也是最普遍的。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 28 第 4 章 系統(tǒng)的詳細設(shè)計 系統(tǒng)的詳細設(shè)計是對系統(tǒng)架構(gòu)的細化，主要是在系統(tǒng)的需求分析和架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)用例中使用的類和對象進行進一步的精細，確定類的屬性和方法，確定系統(tǒng)執(zhí)行的時序和對象之間的協(xié)作關(guān)系。本章對系統(tǒng)詳細設(shè)計進行了比較詳細的闡述。 系統(tǒng)建模 系統(tǒng)建模是采用 軟件設(shè)計開發(fā)常用的統(tǒng)一建模語言（ UML）來完成的。 UML是通用的可視化建模語 言，本文中使用它闡述、可視化和文檔化軟件系統(tǒng)的組成部分。 UML包括用例建模，靜態(tài)建模和動態(tài)建模。在用例建模中通過用例和執(zhí)行者闡述系統(tǒng)的功 能需求。用例由執(zhí)行者引發(fā)，描述執(zhí)行者和系統(tǒng)之間的交互。靜態(tài)建模 提供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖信息，在此視圖中，通過類、類屬性和其他類的關(guān)系表示。動態(tài)建模表現(xiàn)系統(tǒng)的行為視圖。本文中使用類圖、用例圖和對象協(xié)作圖分別作為靜態(tài)視圖、功能視圖和動態(tài)視圖。 系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖是指系統(tǒng)的關(guān)系類圖，系 統(tǒng)的關(guān)系類圖一般都是在需求分析過程中產(chǎn)生的領(lǐng)域模型的基礎(chǔ)上精化產(chǎn)生的。 在本系統(tǒng)中，為了清晰地抽取出系統(tǒng)的核心架構(gòu)，采取的是分層設(shè)計類圖的方式，首先設(shè)計整個系統(tǒng)的類圖，其次設(shè)計每個子系統(tǒng)（包）的類圖，最后設(shè)計每一個用例的類圖。這里只舉出系統(tǒng)關(guān)系類圖，系統(tǒng)的關(guān)系類圖如圖 41 所示。 山東大學(xué) 碩士學(xué)位論文 29 圖 41 系統(tǒng)關(guān)系類圖 圖中清楚地顯示了信息交流平臺主要分為系統(tǒng)管理員類、專業(yè)管理員類、數(shù)據(jù)處理員類、基本信息類、信息處理類、信息發(fā)布類、查詢定制類等幾個類。其中，信息處理類和信息發(fā)布類是繼承自基本信息類，除了繼承基本信息類 中的屬性（信息 ID 號、名稱、類別）和方法（編輯、排序、查詢、打?。┩?，它們各自都還有屬于自己類的屬性和方法，例如信息處理類中的錄入等方法。在信息發(fā)布類中，信息 ID 號和信息名稱作為類的公開屬性，其他任何類都可以瀏覽或修改這個屬性的值；而信息類型、內(nèi)容、優(yōu)先級等其它字段，則作為信息發(fā)布類的專用屬性，不能在其他類中訪問；如果其他類要瀏覽或修改這些專用屬性，則