一種基于ＳＯＡ的高校試題庫系統設計

譚　寧

[摘要]介紹SOA的概念、特征、優點等，較為深入討論SOA的實現技術Web Services及在.NET平臺上的創建、發布和客戶端調用過程。其次，通過對高校試題庫的需求分析，提出基于SOA的高校試題庫系統的系統架構和分層設計。

[關鍵詞]面向服務的體系結構 Web服務 .NET 試題庫

中圖分類號：TP3文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0220044－01

一、系統的功能

學生使用教師或者考試管理員分配的賬號登錄考試系統，然后選擇需要參加的考試科目。選定考試科目后，開始答題。系統自動計算學生已經參考的時間。如果在考試時間內沒有答完試卷，系統自動交卷。交卷后，系統馬上批閱試卷，并給考試結果。系統需要解決的主要問題因為考試是有特定的對象的，所以考生進入系統應該進行身份驗證。考生進入考試系統后，需要選擇考試科目，所以系統還應有考試科目選擇的功能。本系統的用戶可分為系統管理員，普通管理員（或教師），學生和普通用戶四類。

二、系統架構總體設計

（一）SOA架構

該試題庫系統采用SOA架構，其中服務實現技術由Microsoft.NET的Web Services來實現。系統中各模塊的功能都定義為獨立的服務，這些服務為表示層（客戶端）顯露可調用的Web Service接口。業務外觀層，通過單個服務或者多個服務的組合來形成業務流程，從而為表示層提供了一個整體的業務邏輯視圖。根據SOA架構的特征，在該系統中采用SOA架構將獲得以下優勢：

（1）客戶端技術。無論是Windows Forms客戶端還是Web客戶端程序或者是外部程序(其他系統或者Web服務)，都可以通過標準化的Web Service接口的調用來獲得業務邏輯。

（2）集成度。合作院校的外部用戶也能像內部用戶一樣訪問相同的服務，這樣可以更好的集成本校和合作院校的信息。比如，在組卷模塊中，通過發布用戶注冊服務和組卷服務，合作院校的外部客戶就可以在自己的系統中直接調用該服務而獲得題庫信息和組卷的服務。

（3）系統。系統的業務邏輯可以完全以第三方提供的服務或者服務組合來實現。假設一個高校需要共享和獲得試題庫資源的服務等功能，則唯一需要做的是根據本校的需要開發自己風格的客戶端展示界面，然后遠程連接服務提供商提供的標準的用戶注冊、試題采編、組卷等業務邏輯的Web服務。而專業的服務提供商則開發業務邏輯服務組件，并為用戶提供業務邏輯服務，不同的院校用戶組合這些邏輯來實現自己的業務需求。

（二）分層體系結構

試題庫系統采用分層體系結構，從外到內主要分為如下幾層：表示層、業務外觀層、業務層、數據訪問層和數據庫層。

表示層主要提供友好的用戶界面，使得最終用戶能夠方便地使用本系統。在該系統中，表示層主要包括注冊、登陸、試題采編、組卷、查詢等模塊的用戶界面的實現及表單提交、與下一層的交互（調用業務外觀層的Web服務接口）等功能。

業務外觀層主要提供標準化的服務接口，從而使得該服務可以提供給在任何異構平臺和任何本地或者遠程用戶使用。在該系統中，通過引入業務外觀層，隔離了業務層和表示層，確保了此兩層之間的相互獨立、松散耦合，提高了業務邏輯組件的復用性和應對需求變化的能力。在該系統中，業務外觀層用注冊、登錄、試題采編、組卷等Web Services封裝了業務邏輯組件及細粒度業務Web服務。

業務層主要提供系統的業務邏輯和控制，細粒度的服務也在該層得以實現。該系統中，業務層主要包括：注冊、登陸、試題采編、組卷、查詢等組件。

數據訪問層主要提供了業務組件和底層數據的一個平滑過渡，使得業務層只處理業務邏輯而不必關心底層的數據模式。在該系統中，所有后臺試題庫數據庫表（如課程總表、題型總表、試題表集、知識點總表、試卷總表、試卷表集、系統用戶信息表、用戶組信息表等）的操作都被封裝在一個數據訪問組件（借助ADO.NET來實現）中。

數據層主要提供了數據信息和數據邏輯，所有與數據有關的安全性、完整性、數據的一致性、并發操作等都在數據層。

系統的層次化結構，使得系統在各層次上的組件能單獨更新、替換或增加、拆除。因此，系統維護更方便，代價相對低得多。而且，因各組件互相獨立，更換組件對系統其它部分并無影響，所以更新維護更加安全可靠。系統的分層結構，可以使得軟件開發的專業化分工成為可能。高度的專業分工，一方面由于系統開發的細分，使得系統精確度提高，另一方面也會促使系統開發的高度協作，從而使得流水線生產的引入變得勢在必行，其最終將會導致軟件大規模生產的到來。

（三）技術架構總體設計

從整體架構來看，本系統是以SOA為基礎的解決方案，整個系統由若干服務和服務組合構成。在概念上，可以將服務視為整個解決方案的組件。這里僅簡介表示層和數據訪問層采用的技術。

（1）表示層。表示層為用戶提供友好的使用界面。當前，客戶端應用程序模型最為常用的有兩種：客戶端/服務器模型（C/S）和瀏覽器/服務器模型（B/S）。由于本系統的開放特性，用戶點比較多、規模較大、部署和維護成本較高，因此采用瀏覽器/服務器模型。采用B/S模型具有易于安裝和部署、維護的優勢。該層實現技術采用ASP.NET技術和C#語言。

（2）數據訪問層。數據訪問層主要負責業務層和數據層之間的交互。因為數據庫是最常用，也是最有效的數據存儲方法，因此，支持高效的數據庫存儲是數據訪問層首要考慮的問題。在Windows.NET平臺下，使用ADO.NET來連接和訪問數據庫。在數據庫的訪問中，所有的操作都可以分為這么幾大類：數據庫的連接、查詢、插入、修改和刪除，是非常有規律的。這樣使得可以讓這個工作通過封裝成獨立的一個組件(DAL組件)來執行。這樣，一方面可以簡化很多同數據庫交互方面的代碼編寫工作量，能夠減少出現出錯率，另一方面，由于框架封裝了不同數據庫之間的差異，使得在編寫程序的時候，不用考慮不同數據庫之間的差異，而將這個工作交給DAL去做，從而實現了系統的后臺數據庫無關性。

通過對系統的功能性需求分析，并針對面向服務的軟件體系結構，給出了該系統框架設計。從目前高校的信息化建設的實際情況來看，技術整合、信息資源共享和快速應對需求變化是一個相當迫切的需要。對試題庫系統采用SOA架構進行構建是一個有意義的嘗試。

參考文獻：

[1]周珂，基于SOA軟件架構的企業應用[J]. 微機發展，2005.11.

[2]鄭曉東、王志堅、周曉峰，一種基于Web Service的分布式計算模型研究及其實現[J]. 計算機工程與應用，2004.01.

作者簡介：

譚寧，男，漢，副教授，研究方向為計算機網絡。