基于ASP.Net Core的工作日志上傳系統的設計

王建祥

(河南省濟源鋼鐵<集團>有限公司信息化儀表處信息化科 河南 濟源 454650）

1 引言

基于ASP.Net Core的工作日志上傳系統是利用ASP.Net Core MVC的優勢，使用基于內置依賴注入和接口技術的軟件設計，實現的功能是：用戶使用Web登錄系統，添加工作日志記錄，所添加的日志記錄的文本添加到數據庫中，上傳附件文件添加到root用戶下的/root/JobLogSystem/publish/wwwroot/file路徑的文件夾中。

本系統的優點：（1）使用ASP.Net Core MVC技術，軟件系統對用戶來說使用B/S架構，較C/S架構的應用軟件系統有明顯優勢[1]，使整個系統的軟件設計標準化和輕量化，用戶使用Web登錄添加工作日志記錄。（2）使用ASP.Net Core的跨平臺特性，將軟件發布后的文件部署到Oracle Linux 7.6服務器進行測試和試運行。

2 總體設計

2.1 ASP.Net Core的特點

ASP.Net Core的優勢：（1）開源、跨平臺。ASP.NET Core是開放源代碼通用開發平臺，由Microsoft和.NET社區在GitHub上共同維護，跨平臺支持 Windows、Linux和macOS，用于構建Web應用、IOT應用和移動后端APP應用；（2）性能優越。根據ASP.Net Core團隊的性能測試數據，ASP.Net Core(.net core)相較Web(.net framework 4.6)程序性能提升約2300%；（3）內置依賴注入；（4）輕量級和模塊化的中間件HTTP請求管道；（5）能夠在Linux操作系統或Windows服務器的IIS上運行。

2.2 ASP.Net Core的特性

2.2.1 ASP.Net Core總體性能概述

本系統ASP.Net Core設計使用的技術主要有：（1）開發軟件使用Visual Studio2019和c#語言，主要框架使用ASP.NET Core MVC，.Net Core2.2是目前較新的版本；（2）數據庫使用.Net Core 2.2自帶的EF Core2.2技術，切換數據庫只需要修改幾行代碼就可實現；（3）使用ASP.NET Core Web API可構建多種客戶端的http服務；（4）基于接口的異步編程技術提高運行效率和程序的可擴展性；（5）ASP.NET Core Identity身份認證技術，提高程序的安全性同時簡化編程；（6）把編譯的應用程序代碼部署和發布到Oracle Linux 7.6服務器。

2.2.2 ASP.Net Core項目的總體架構

本項目使用ASP.Net Core MVC架構和C#編程技術，在編程完成后，由Visual Studio2019工具通過發布功能生成Publish文件夾，把Publish文件夾部署到Oracle Linux 7.6操作系統。發布和部署Publish文件夾到Oracle Linux 7.6操作系統過程如下。

（1）安裝.net core sdk 2.2。

（2）安裝Nginx反向代理服務器軟件。反向代理服務器有安全過濾、內容緩存、負載均衡的作用。Nginx反向代理器開啟后用戶輸入網址發起請求后，請求先到達Nginx代理服務器，Nginx代理服務器再把請求轉給數據服務器，從而減輕數據服務器的壓力。

（3）配置守護進程Supervisor，用于Oracle Linux 7.6服務器開機后可以自動啟動運行.net core sdk 2.2，Oracle Linux 7.6服務器停機檢修后重啟不會影響用戶Web訪問。

綜上所述，ASP.Net Core MVC項目總體架構見圖1。

圖1 ASP.Net Core MVC項目總體架構圖

3 軟件設計

本系統使用ASP.Net Core MVC架構，使用Visual Studio2019工具和C#進行軟件開發，步驟如下。

3.1 基于內置依賴注入和接口技術的軟件設計原理分析

3.1.1 Program.cs文件

Program.cs文件表明該項目本質是控制臺項目，IIS Express運行按鍵右側的下拉菜單中選擇“JobLogUploadSystem”就可進入控制臺運行程序；Program.cs作為Web應用程序的默認入口，不做任何修改的情況下，會調用同目錄下 Startup.cs中的 ConfigureServices()方法和Configure()方法；Build方法構建Web應用程序，然后去運行CreateWebHostBuilder(args)調用下面的方法，返回IWebHostBuilder對象，從而運行Web應用程序，即啟動始終運行監聽http請求的任務；使用默認的配置信息來初始化新的IWebHostBuilder實例，為WebHost指定Startup類。

3.1.2 Startup.cs文件

Startup.cs文件啟動項目后做初始化的設置工作，在ConfigureServices()方法中注入項目所需的服務和中間件。服務就是類，用于實現某功能的函數或稱方法，中間件是方法和委托；ConfigureServices方法用于把各類服務services, 例如identity、ef、mvc等包括第三方服務注冊register到asp.net core的容器container中去，并配置這些服務services。容器container是用來進行依賴注入dependency injection。所有注入的服務services，包括框架已經注冊的服務services，在后面編程時可注入inject到代碼，即在代碼需要的地方能直接使用ConfigureServices()中已經依賴注入的對象。Configure()方法是asp.net core程序用來具體指定處理每個http請求的方法, 例如調用app.UseMvc()方法使程序通過mvc來處理http請求。

3.2 EF Core Code First方式設計數據庫

3.2.1 創建C#實體類

在Models文件夾下創建實體類JobLog.cs，屬性標簽是[Required]，需導入using System.ComponentModel.DataAnnotations，JobLog.cs實體類中的Id將會被EF Core自動識別成主鍵。

3.2.2 創建EF Core上下文類

創建繼承于DbContext上下文基類的上下文類JobLogContext，JobLogContext中自動會有基類下方法屬性可用，需導入using Microsoft.EntityFrameworkCore；此處注入方式使用通過需要傳參的構造函數的類的注入。因為注入JobLogContext服務后，編程時使用該類實例時仍需調用該類的構造方法去實例化對象，注入服務時需傳遞連數據庫的Action，因此構造函數必須是具有參數的構造函數，即通過需要傳遞參數的構造函數的類的注入。

3.2.4 根據實體類和上下文類生成數據庫對象

根據實體類JobLog.cs和上下文類JobLogContext.cs，通過EF core的遷移技術從模型生成數據庫對象。具體操作兩個命令執行：（1）Visual Studio 2019-工具-NuGet包管理器-程序包管理控制臺，輸入如下命令：Add-Migration JobLog2。說明：Add-Migration為遷移數據命令，遷移名稱是JobLog2，執行后會在項目根目錄下生成Migrations文件夾，文件夾下生成相關的類。

（2）Update-Database命令。說明：執行該命令，生成SQL SERVER數據庫中的相關數據對象。

3.2.5 添加操作數據庫的倉儲接口類

在JobLobSystem工程下創建文件夾Repository用于存放操作數據庫的倉儲文件，在Repository文件夾下添加IJobLogRepository.cs接口；

3.2.6 添加倉儲接口類的實現類

添加JobLogRepository.cs類用于實現IJobLogRepository.cs接口，JobLogRepository.cs實現類內使用異步方法用于提高執行效率。

3.2.7 在Startup.cs中注入倉儲類服務

在Startup.cs中注入倉儲類服務JobLogRepository.cs用于操作數據庫，此處使用接口形式注入。

3.2.8 添加JobLogController控制器

在Controller文件夾下添加JobLogController控制器，并實現Index操作及Add操作。

3.2.8.1 Controller文件夾下添加JobLogController控制器

3.2.8.2 展示添加頁面

public IActionJobLog Add(){return View();}//顯示增加記錄界面。

3.2.8.3 展示添加日志記錄界面

3.2.9 添加Add函數對應視圖

添加Add()函數對應視圖Add.cshtml，設計時按照如下參數設置[2]；

視圖名稱:Add

模板:Create

模型類:JobLogModle (JobLogSystem.ViewModels)

數據庫上下文類:JobLogContext(JobLogSystem.Models)

3.2.10 添加Index()函數對應視圖

添加Index()函數對應視圖Index.cshtml，設計時按照如下參數設置；

視圖名稱: Index

模板: List

模型類: JobLog(JobLogSystem.Models)

數據庫上下文類: JobLogContext(JobLogSystem.Models)

3.3 實現工作日志分類多項選擇

3.3.1 添加工作日志記錄分類選項的流程

為工作日志記錄添加可選類型的具體編程流程，見圖2。

圖2 為工作日志記錄添加可選類型的具體流程

3.3.2 添加工作日志記錄分類選項的效果

添加工作日志記錄分類選項后的程序運行效果，見圖3。

圖3 添加工作日志記錄分類選項的程序運行效果

3.4 系統集成Identity實現登錄和注冊

下面使用ASP.NET Core Identity實現用戶注冊和登錄[3]，以及綁定對應的JobLog.cs類，然后用戶上傳和查看JobLog記錄。

3.4.1 安裝Nuget依賴包

安裝Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFramework CoreNuget依賴包，配合EF Core操作數據庫存儲數據。

3.4.2 添加用戶類

在Models文件夾中添加繼承于IdentityUser的JobLogUser類，JobLogUser類就會自動添加IdentityUser的默認username、email等常用的用戶屬性，也可添加用戶地址等其他屬性。JobLogUser代表網站的注冊用戶，內置的IdentityUser屬性能根據需要擴展使用。

using Microsoft.AspNetCore.Identity; //需要導入Identity命名空間

3.4.3 改造上下文類

導入using Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore，把JobLogContext上下文類原來繼承于DbContext.cs改成繼承于IdentityDbContext.cs；

3.4.4 更新數據庫對象

打開程序包管理控制臺執行以下命令：

執行完畢后，SQL SERVER數據庫即可更新對應的數據對象。

3.4.5 在Startup中注入Identity服務3.4.5.1 ConfigureService方法中注入Identity服務在Startup類的ConfigureService方法中注入Identity服務，通過依賴注入使Identity服務可用于應用程序。

3.4.5.2 Configure方法中調用UseAuthentication

在startup類的Configure()方法中調用UseAuthentication()方法為應用程序啟動Identity中間件。

app.UseAuthentication(); //啟 用UseAuthentication為應用程序啟動Identity服務。

3.4.6 添加兩個ViewModel用于生成視圖

添加LoginViewModel類和RegisterViewModel類，分別對應于登錄與注冊的需要，并通過打上特性來保證相應字段的要求，后面會使用這兩個類生成視圖。

3.4.7 添加控制器

添加控制器AccountController

3.4.8 創建視圖Login.cshtml及Register.cshtml

3.4.8.1創建Login.cshtml視圖

按照如下配置創建Login.cshtml視圖并修改其代碼；

視圖名稱: Login

模板: Create

模板類: LoginViewModel(JobLogSystem.ViewModels)

數據上下文類: JobLogContext(JobLogSystem.Models)

3.4.8.2創建Register.cshtml視圖

按照如下配置創建Register.cshtml視圖并修改其代碼；

視圖名稱: Register

模板: Create

模板類: RegisterViewModel(JobLogSystem.ViewModels)

數據上下文類: JobLogContext(JobLogSystem.Models)

創建視圖Login.cshtml及Register.cshtml后修改其代碼，即可實現注冊—登錄—注銷等用戶功能，具體實現過程：訪問Account控制器，UserManager和SignInManager服務被注入到Controller中，如果是注冊提交信息，Register操作調用UserManager的CreateAsync方法創建用戶，注冊成功后跳轉到Login，輸入剛注冊的信息登錄，Login操作調用SingInManager的PasswordSignInAsync方法登錄用戶并寫Cookie信息，登錄以后注銷將調用LogOff操作，調用SignInManager的SignOutAsync方法注銷用戶，并清除Cookie信息。

3.5 軟件總體結構

工作日志上傳系統軟件總體結構見圖4。

圖4 工作日志上傳系統軟件總體結構

4 軟件部署實施和試運行

4.1 軟件部署實施的具體步驟

（1）在虛擬機Vmware Workstation軟件中安裝Oracle Linux 7.6操作系統。

（2）在Oracle Linux 7.6的目錄:在Visual Studio 2019軟件執行發布操作，生成publish發布文件夾，將publish發布文件夾上傳到Oracle Linux 7.6中root用戶下的 /root/JobLogSystem路徑。

（3）在Oracle Linux 7.6中root用戶下安裝.NET CORE SDK2.2軟件[4]。

（4）安裝配置Nginx反向代理軟件，用于減輕服務器工作壓力。

（5）配置守護進程Supervisor，使Oracle Linux 7.6操作系統重啟后自動SDK服務，不影響用戶訪問Web服務。

4.2 ASP.NET CORE軟件試運行具體步驟

（1）運行虛擬機下的Oracle Linux 7.6，見圖5。

圖5 運行虛擬機下的Oracle Linux 7.6

（2）在Google Chrome瀏覽器下，輸入地址： 192.168.1.103:5000，回車運行，見圖6。

圖6 工作日志上傳系統登錄界面

（3）點擊“注冊”按鍵，見圖7。

圖7 點擊注冊按鍵

輸入，點擊“注冊”；注冊成功沒有提示。注冊錯誤會顯示注冊信息錄入錯誤的原因，請按提示重新錄入注冊信息，直到注冊成功。

（4）在登錄界面，輸入用戶名“ZhangSan”，密碼”123456”，點擊“登錄“。見圖8。

圖8 登錄后界面

（5）點擊“Create“按鍵后，手動錄入新的運維記錄，見圖9。

圖9 錄入工作日志記錄界面

（6）點擊“Create“按鍵，見圖10。

圖10 添加工作日志記錄后回到顯示界面

（7）下載20210107張三上傳的《20210107誤工記錄》，點擊“張三 20-1-7下午9:58:27”記錄對應的“下載按鍵”，彈出新建下載任務對話框，選擇下載路徑，點擊保存，即可下載《20210107誤工記錄》文檔，見圖11。

圖11 下載工作日志記錄中的文件

5 結論

由上述軟件部署實施和試運行可知：（1）跨平臺和輕量級。本系統基于ASP.NET CORE的軟件設計，可以經發布后部署到Linux服務器，實現了軟件的跨平臺部署；由于軟件采用基于依賴注入和接口的技術，可以根據需要注入服務的特性使得程序較為輕量。

（2）輕松實現數據庫遷移。本系統剛開始使用數據庫SQL SERVER，發布操作生成的publish文件部署到Oracle Linux 7.6后，添加日志記錄后，信息記錄上傳到SQL SERVER服務器，而日志記錄中的文件則上傳到Oracle Linux 7.6的/root/JobLogSystem/publish/wwwroot/file目錄。只需要改動一句程序就可實現改用文件數據庫SQlite，由于SQlite可以存在于publish文件夾中，所以添加日志記錄后，信息記錄和上傳的文件記錄都在Oracle Linux 7.6的publish文件夾中。

（3）EF CORE技術可以很方便地用于SQL SERVER數據庫，對于EF CORE技術用于Oracle數據庫，正在學習與研究。