基于.NET技術的“家長助手”網絡控制系統(tǒng)軟件研究

【摘 要】隨著計算機的普及和網絡信息技術的發(fā)展，給我們帶來了學習的方便、工作上的便捷、生活中的歡樂等諸多便利。同時，不良信息已成為互聯(lián)網上一個難以切除的毒瘤，時刻侵害著人們的身心健康。特別是對青少年一代的健康成長帶來了極大的損害。本文設計出一款基于計算機網絡管理與應用的家庭式的綠色軟件，旨在能夠控制好家庭計算機，為我們的家長提供方便、快捷的操作，讓自己的孩子生活在一個健康、綠色、和諧的網絡環(huán)境中，讓廣大青少年在充分利用現(xiàn)代信息技術的同時，能夠健康成長。

【關鍵字】.NET；家長助手；網絡控制；安全

引 言

隨著計算機網絡的發(fā)展，計算機網絡吸引了越來越多的人。本研究基于 .NET技術開發(fā)出“家長助手”軟件，軟件在功能上具有上網監(jiān)控、游戲程序控制、網絡信息過慮等多種功能，幫助家長更好的管理孩子的上網及游戲，幫助孩子在網絡中受到良好的教育?！凹议L助手”的人機交互界面、功能設計不同于普通軟件。它是一款功能實用且具有良好的可擴展性，操作簡單、人機交互界面良好的網絡管理控制軟件。在設計上體現(xiàn)了人性化這一特點?！凹议L助手”是一個基于.NET、Windows編程等技術的綜合集成系統(tǒng)。主要由“上網時間控制、網址過濾、游戲過濾”三大部分和附加功能部分，共四個部分組成。實現(xiàn)了對網絡的實時監(jiān)控和對本地相關資源的實時監(jiān)控。最終達到了能對上網時間、網絡訪問、游戲三個方面做控制操作。

一、系統(tǒng)設計

在整個開發(fā)過程中，嚴格按照軟件開發(fā)流程進行。整個過程如圖1所示。

從需求分析階段開始，收集好各種數據和明確了要做的工作，一步步地往下進行；根據需求分析得到的各種信息，初步對軟件系統(tǒng)進行設計，包括概要設計和詳細設計兩個階段；根據對軟件系統(tǒng)的各個部分設計，對軟件進行編碼；編碼結束后，對軟件系統(tǒng)進行測試；然后將測試后的結果反饋到設計階段，對系統(tǒng)的設計進行調整并改善；當軟件測試后沒有任何缺陷和漏洞后對軟件系統(tǒng)進行進一步的優(yōu)化。

（一）概要設計

該系統(tǒng)共四個模塊組成：

上網時間控制模塊：

主要完成對每一天上網時間作限制。如：設置Monday 08：10：20—12：00：00后，那么只要是在星期一上午8點10分20秒至中午12點整這段時間，網絡自動斷開，用戶在這段時間內將不能與互聯(lián)網進行任何通信。

網址過濾模塊：

主要完成對一些不良網站的過濾，讓家長的孩子生活在一個健康綠色的網絡環(huán)境中。通過往數據庫中加入網址信息，將網址列入黑名單，那么只要用戶登陸該網站，“家長助手”將自動結束該網址的登陸。

游戲控制模塊：

主要完成對用戶進行游戲限制。當今沉沉迷于網絡游戲的青少年越來越多。如果家長不愿意自己的孩子玩網絡游戲，那么只要在這功能上進行相關設置，就可以達到目的。

附加功能模塊：

由于系統(tǒng)主要針對青少年一代。在本模塊中，主要有兩部分組成，一是記事本部分；二是影音播放部分。在附加功能中，主要為用戶提供記事備忘這樣一個方便的功能。用戶在工作之余，也可通過影音播放器播放喜歡的音頻、視頻文件。

（二）詳細設計

在“家長助手”軟件項目中，主要功能有三大塊：上網時間控制、網址過濾、游戲控制，附加功能有：記事本、多媒體播放器。本項目以.NET技術為主，涉及網絡編程、ADO.NET技術、系統(tǒng)函數調用，用軟件工程的思想設計并實現(xiàn)。

1.各模塊的詳細設計

①上網時間控制模塊

數據庫設計：如圖2.2所示

在數據庫中設置日期（星期）字段為字符型，時、分、秒為整型。在系統(tǒng)運行時，比較目前時間與數據庫設置的時間，通過比較結果后，自動完成是否允許用戶與互聯(lián)網進行通信。

②網址過濾模塊

數據庫設計：如圖3所示

作為網址黑名單。當用戶瀏覽網頁時，如果頁面地址剛好在黑名單中，那么此時用戶將不能繼續(xù)訪問該站點，從而屏蔽掉不良信息。

③游戲控制

數據庫設計：如圖4所示

在數據庫中累加相關的游戲進程名稱，通過系統(tǒng)的實時監(jiān)控，如果運行的游戲進程在數據庫中，那么系統(tǒng)將啟動結束游戲，從而不讓家長的孩子沉迷于網絡游戲。

2. UML系統(tǒng)建模

①系統(tǒng)用例圖：如圖5所示

在系統(tǒng)用例中，用戶登陸系統(tǒng)成功后，將可以進行：上網時間控制、網址過濾、游戲控制、附加功能等操作。在附加功能中又包括其他用例，在此不一一列出。

②系統(tǒng)管理時序圖：如圖6所示

在系統(tǒng)管理時序圖中，根據時間序列，用戶一步一步進行操作。

二、系統(tǒng)實現(xiàn)

（一）環(huán)境平臺

包括三部分：

1、開發(fā)時的軟件環(huán)境（OS、IDE、語言等等）；

2、軟件運行需要的軟件環(huán)境；

3、軟件運行需要的硬件環(huán)境；

1.軟件開發(fā)時的軟件環(huán)境

“家長助手”的開發(fā)是基于Windows環(huán)境，采用的是微軟技術，在Microsoft Visual Studio 2010平臺上用C#編程語言開發(fā)；后臺數據庫采用的是Microsoft Office Access 2007。

2.軟件運行需要的軟件環(huán)境

軟件環(huán)境配置要求主要是操作系統(tǒng)的選擇。由于多數用戶對Windows相對比較熟悉，因此客戶端只要是Windows系列的操作系統(tǒng)既可?！凹议L助手”在WINDOWS XP系統(tǒng)下測試通過。對于其它軟件環(huán)境要求僅僅需要安裝Microsoft.NetFramWork2.0或其更高版本。

3.軟件運行需要的硬件環(huán)境

在硬件配置中，對硬件無特殊的要求。對硬件的要求非常低，只要能運行操作系統(tǒng)即可運行本軟件。

（二）界面設計

1.登陸界面

如圖7所示：

在登陸到該系統(tǒng)時，首先進入系統(tǒng)登陸界面，進行密碼驗證，只有密碼驗證通過后才能進入系統(tǒng)?！凹议L助手”在設計時，為用戶設置了初始密碼，初始密碼為：123456。

2.系統(tǒng)主界面設計

如圖8所示

在系統(tǒng)主界面中，左側是系統(tǒng)功能的入口點，在右側是系統(tǒng)的功能顯示區(qū)域，在主界面的下側顯示的是當前時間信息。左側系統(tǒng)功能包括：上網時間控制、網址過濾、游戲控制、附加功能等功能。用戶只要用鼠標單擊相應的功能就可進行相關參數的設置。在左下方有一個隱藏按鈕，它起的作用是當用戶設置好相關參數后點擊它，“家長助手”的界面就會從屏幕中消失，轉到后臺運行。在設計時，我們增加了對操作系統(tǒng)熱鍵的設置，增加了Ctrl+Shift+i這一組系統(tǒng)熱鍵。如果要進行重新設置參數或退出軟件系統(tǒng)，那么用戶同時按下 Ctrl+Shift+i 這三個鍵，“消失”了的界面就會從后臺轉到前端，呈現(xiàn)在用戶面前。

3.上網時間控制界面

在上網時間控制界面中，用戶可以點擊下拉框對每一天的時間進行設置。如選擇Monday 08：10：30至10：00：00，那么這組參數就保存到數據庫中。當用戶在Monday 08：10：30至10：00：00這段時間內，“家長助手”將自動斷開網絡連接，用戶將不能與外界進行任何通信。在時間設置上，我們對其進行了時間參數的正確判斷，如果用戶設置的時間是Monday 10：10：30至Monday 08：10：00時，“家長助手”將提示“時間設置錯誤”信息，從而更準確的讓用戶進行時間參數的設置。

4.網址過濾界面

如圖10所示

在網址過濾界面中，在輸入框中輸入相應的網址，點擊確定后，該網址的數據就將保存到數據庫中，成為網址黑名單。當用戶打開IE瀏覽器后，輸入網址，那么通過“家長助手”的實時分析判斷，檢查用戶輸入的網址是否在黑名單中，如果該網址在黑名單中，那么“家長助手”將阻止用戶訪問該網絡地址。如果用戶輸入的網址不在黑名單中，那么“家長助手”將放行用戶訪問該網絡地址。這樣一來，只要事先數據庫中有豐富的帶有不良信息的網絡地址，那么“家長助手”將屏蔽掉網絡上的不良信息。讓家長的孩子生活在一個綠色的網絡環(huán)境中。

5.游戲控制界面

如圖11所示

在游戲控制界面中，在右上角我們設計了一個“查看常見游戲進程”的銨鈕，單擊它將彈出“gamethread.txt”這樣一個記事本，在記事本中列出了現(xiàn)今常見的游戲的進程名稱，左列是游戲名，右列是進程名。在輸入框中輸入相應的游戲進程名即可進行設置。在輸入的時候只用輸入游戲進程名的名稱，不用輸入后輟，例如：對“夢幻西游”xypqlayer.exe進行設置時，用戶只用輸入xypqlayer即可，不必輸入xypqlayer.exe。點擊確定按鈕后，該進程名稱就將保存到數據庫中。只要用戶運行游戲時，如果它的進程名稱已經保存在了數據庫中，那么“家長助手”就立即結束該游戲。

總 結

“家長助手”是一個基于.NET、Windows編程等技術的綜合集成系統(tǒng)。主要由“上網時間控制、網址過濾、游戲過濾”三大部分和附加功能部分，共四個部分組成。實現(xiàn)了對網絡的實時監(jiān)控和對本地相關資源的實時監(jiān)控。最終達到了能對上網時間、網絡訪問、游戲三個方面做控制操作。幫助家長更好的管理孩子的上網及游戲，幫助孩子在網絡中受到良好的教育。“家長助手”的人機交互界面、功能設計不同于普通軟件。它是一款功能實用且具有良好的可擴展性，操作簡單、人機交互界面良好的網絡管理控制軟件。在設計上體現(xiàn)了人性化的特點。

經過多次、多種方式測試后，改進了軟件設計結構，達到運行穩(wěn)定、可靠性高這一要求，并在軟件漏洞方面做了進一步的修改，基本達到安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)要求?！凹议L助手”對計算機軟硬件環(huán)境要求較低，運行后占用系統(tǒng)資源少，毫不影響用戶在計算機上進行其他工作。

為此，本研究設計這款軟件將解決以上各種問題，可以說這既是一款網絡管理功能齊全，又是免費的，適合家庭使用的網絡管理軟件。

本研究基于 .NET技術開發(fā)出“家長助手”軟件，軟件在功能上具有上網監(jiān)控、游戲程序控制、網絡信息過慮等多種功能，幫助家長更好的管理孩子的上網及游戲，幫助孩子在網絡中受到良好的教育?！凹议L助手”的人機交互界面、功能設計不同于普通軟件。它是一款功能實用且具有良好的可擴展性，操作簡單、人機交互界面良好的網絡管理控制軟件。在設計上體現(xiàn)了人性化這一特點。

目前，本研究開發(fā)的“家長助手”軟件還存在著一些不足和可以提升的地方，如：網址過濾的功能需要進一步完善，在數據庫中只是人為的加入一些常見不良網址，這樣的網址手工加入是有限的，那么如何得到一個龐大的數據信息將是下一步研究的工作；網址過濾不徹底，在“家長助手”中只是通過域名+IP來限制，無法將不良網孩子徹底地過濾?？煽紤]增加信息過濾，圖片信息過濾功能等。這些缺憾，本研究將在下一步的工作予以完善、補充。