基于ASP.NET Web API框架的校園一卡通手機(jī)客戶端研究

韓立峰

(中國(guó)石油大學(xué)(華東)網(wǎng)絡(luò)及教育技術(shù)中心，山東 青島 266555)

0 引言

當(dāng)今移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，智能手機(jī)迅速普及，手機(jī)成為必備工具。隨時(shí)隨地上網(wǎng)，充分利用碎片化時(shí)間獲取信息、處理事務(wù)，符合用戶的習(xí)慣。手機(jī)客戶端是接入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的最佳方式［1］，如果開發(fā)與“校園一卡通”深度融合的手機(jī)應(yīng)用，將體系龐雜的“校園一卡通”應(yīng)用轉(zhuǎn)化為手機(jī)上個(gè)性化、情景化的應(yīng)用，將給校園卡師生用戶帶來(lái)極大的方便。

隨著2009年3G的啟動(dòng)，我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入高速發(fā)展階段，并迅速成為新的媒體傳播平臺(tái)、電子商務(wù)平臺(tái)和公眾娛樂平臺(tái)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)既具有互聯(lián)網(wǎng)特征，又具備智能化和移動(dòng)化特征，具有極強(qiáng)的生命力［2］。據(jù)易觀國(guó)際統(tǒng)計(jì)，截止2013年12月，中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民達(dá)到6.52億［3］;中國(guó)銀行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的報(bào)告，2013年移動(dòng)支付金額達(dá)到9.64萬(wàn)億［4］。智能手機(jī)的2大主流平臺(tái)是 iOS(iPhone)和 Android［5-6］，手機(jī)客戶端大都基于這2個(gè)平臺(tái)開發(fā)。蘋果Apple Store目前有100萬(wàn)余款iOS設(shè)備上的應(yīng)用;Android作為開放平臺(tái)，其應(yīng)用也接近這個(gè)數(shù)量。大眾非常熟悉的手機(jī)應(yīng)用微信［7］，用戶數(shù)已突破6億。

我校一卡通目前已廣泛應(yīng)用于學(xué)校教學(xué)、管理、生活的方方面面，除了餐廳就餐、浴室洗浴、超市購(gòu)物、宿舍門禁等傳統(tǒng)應(yīng)用，還對(duì)各類校園應(yīng)用進(jìn)行了面向一卡通的集成［8］，通過(guò)調(diào)用一卡通系統(tǒng)第三方接口，實(shí)現(xiàn)基于一卡通的身份認(rèn)證和電子支付。目前與一卡通對(duì)接的應(yīng)用系統(tǒng)有圖書管理、醫(yī)院管理、機(jī)房管理、大學(xué)生體測(cè)、刷卡采集照片、刷卡自助打印等，真正實(shí)現(xiàn)了“一卡在手，走遍校園”。同時(shí)也建設(shè)了一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)［9］，除了傳統(tǒng)的通知公告、流水查詢、掛失解掛等功能，還提供了一卡通網(wǎng)上充值轉(zhuǎn)賬以及網(wǎng)上支付的功能，網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)、宿舍電費(fèi)、四六級(jí)考試報(bào)名等系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用服務(wù)平臺(tái)提供的Web-Servcie接口，就可實(shí)現(xiàn)基于一卡通的網(wǎng)上支付。如果利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)一卡通手機(jī)客戶端，將一卡通有關(guān)的個(gè)人業(yè)務(wù)移植到移動(dòng)終端(如智能手機(jī))上，將極大方便用戶的辦理，改善用戶的服務(wù)體驗(yàn)。

1 校園一卡通手機(jī)客戶端的總體設(shè)計(jì)

1.1 建設(shè)目標(biāo)

一卡通手機(jī)客戶端首先要實(shí)現(xiàn)與一卡通系統(tǒng)的交互，提供校園卡有關(guān)的各項(xiàng)服務(wù)功能，如流水查詢、掛失解掛、轉(zhuǎn)賬充值等;其次要與一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)通信，獲取服務(wù)平臺(tái)的通知公告、個(gè)人消息等;還要與網(wǎng)費(fèi)、電費(fèi)等繳費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)手機(jī)移動(dòng)支付的功能;最后要實(shí)現(xiàn)多終端的覆蓋，支持iOS、Android、其他手機(jī)系統(tǒng)使用WebApp訪問。

1.2 應(yīng)用架構(gòu)及部署方案

圖1 手機(jī)客戶端的應(yīng)用架構(gòu)

如圖1所示，手機(jī)客戶端系統(tǒng)包含手機(jī)服務(wù)端和手機(jī)端2部分。手機(jī)端安裝運(yùn)行于用戶的智能手機(jī)，是用戶操作的界面;服務(wù)端負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理，并將結(jié)果返回手機(jī)端。手機(jī)服務(wù)端處理一卡通有關(guān)的業(yè)務(wù)，需通過(guò)一卡通接口網(wǎng)關(guān)，調(diào)用一卡通有關(guān)接口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，包括校園卡賬戶查詢、流水查詢、掛失解掛、銀行轉(zhuǎn)賬等。手機(jī)服務(wù)端還需要調(diào)用一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)提供的Web Service接口，獲取通知公告、個(gè)人消息等，展示在手機(jī)端。同時(shí)手機(jī)服務(wù)端還需要和網(wǎng)費(fèi)、電費(fèi)等收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)手機(jī)繳費(fèi)的功能。

手機(jī)服務(wù)端作為手機(jī)客戶端的接口提供方，充當(dāng)網(wǎng)關(guān)適配器的角色。手機(jī)服務(wù)端對(duì)客戶端提供規(guī)范的接口，同時(shí)與各個(gè)系統(tǒng)對(duì)接，集成各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和功能，在手機(jī)端上統(tǒng)一展現(xiàn)。一個(gè)客戶端App就可集成學(xué)校各系統(tǒng)應(yīng)用，成為校園移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)掌上門戶。

手機(jī)端采用Native開發(fā)模式，開發(fā)了Android系統(tǒng)手機(jī)客戶端和iOS系統(tǒng)手機(jī)客戶端，為主流手機(jī)提供優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)，同時(shí)開發(fā)WebApp［10］為其它系統(tǒng)手機(jī)提供對(duì)應(yīng)的服務(wù)，覆蓋所有手機(jī)人群。

圖2是手機(jī)客戶端系統(tǒng)部署的拓?fù)鋱D，服務(wù)器部署在校園網(wǎng)上，包含一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和一臺(tái)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與一卡通專網(wǎng)連接，完成與一卡通系統(tǒng)和一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)的通信。

圖2 手機(jī)客戶端系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.3 功能設(shè)計(jì)

手機(jī)客戶端在功能上分為基礎(chǔ)模塊、信息服務(wù)模塊、管理端、繳費(fèi)模塊、一卡通模塊等幾大模塊?；A(chǔ)模塊的功能包括認(rèn)證登錄、應(yīng)用更新、系統(tǒng)設(shè)置等。信息服務(wù)模塊的功能包括平臺(tái)通知、個(gè)人信息、留言板、重要信息推送等。管理端可以使系統(tǒng)管理員能夠?qū)δ懿藛?、?quán)限、用戶進(jìn)行統(tǒng)一的管理。一卡通模塊的功能包括賬戶信息、流水的查詢，校園卡掛失、解掛、修改密碼、關(guān)聯(lián)銀行卡向校園卡的轉(zhuǎn)賬等。繳費(fèi)模塊功能包括電費(fèi)繳納、網(wǎng)費(fèi)繳納、考試報(bào)名費(fèi)繳納等，也支持繳費(fèi)記錄的查詢。圖3是手機(jī)客戶端的功能模塊圖。

圖3 手機(jī)客戶端功能模塊圖

2 校園一卡通手機(jī)客戶端的軟件實(shí)現(xiàn)

2.1 手機(jī)服務(wù)端實(shí)現(xiàn)

手機(jī)服務(wù)端程序基于.NET框架開發(fā)，采用了ASP.NET Web API［11-12］的模式，它是一種 REST［13-14］風(fēng)格Web服務(wù)程序的新框架，用于創(chuàng)建連接瀏覽器、移動(dòng)設(shè)備等多種客戶端的HTTP服務(wù)。在REST架構(gòu)中，對(duì)于資源的操作通過(guò) HTTP的 GET、POST、PUT、DELETE四種方法實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單靈活，已經(jīng)成為目前最主要的 Web服務(wù)設(shè)計(jì)模式。ASP.NET MVC 4［15-16］中包含了 Web API的模板，在 MVC 設(shè)計(jì)模式中，應(yīng)用程序被分成3個(gè)核心組件即模型(Model)、視圖(View)、控制器(Controller)，它們各自處理自己的任務(wù)。視圖是展現(xiàn)頁(yè)面，在MVC設(shè)計(jì)模式中，界面展示與業(yè)務(wù)邏輯分離;業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)的處理由模型部分完成;控制器負(fù)責(zé)用戶的交互，將視圖接收的請(qǐng)求交給模型處理，并將處理結(jié)果返回視圖。在Web API的框架中，應(yīng)用程序包含模型和控制器部分，但沒有視圖，返回客戶端的是數(shù)據(jù)。

根據(jù)應(yīng)用架構(gòu)中所述，手機(jī)服務(wù)端需要完成2部分功能:1)調(diào)用一卡通系統(tǒng)及一卡通網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)的Web Service接口，實(shí)現(xiàn)校園卡有關(guān)的功能;2)封裝Web API接口，接受手機(jī)端的請(qǐng)求并將處理結(jié)果返回手機(jī)端。

2.1.1 手機(jī)服務(wù)端定義的模型

在手機(jī)服務(wù)端程序中，模型就是為需要操作的一卡通數(shù)據(jù)定義的類。ASP.NET Web API能夠自動(dòng)序列化模型為JSON或者XML格式，然后將序列化的數(shù)據(jù)寫入HTTP響應(yīng)信息體里，由客戶端解析得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)需要，筆者定義了卡信息模型CardInfo、流水信息模型TrjnInfo、卡消息模型CardNotice等，舉例說(shuō)明如下:

2.1.2 手機(jī)服務(wù)端對(duì)一卡通WebService的調(diào)用

一卡通系統(tǒng)提供了一整套實(shí)現(xiàn)校園卡管理的Web Service接口，手機(jī)服務(wù)端程序?qū)λ鼈冞M(jìn)行了引用，對(duì)應(yīng)的代碼文件為SynCardService.cs。代碼文件中定義了若干方法，包括銀行卡向校園卡轉(zhuǎn)賬、修改查詢密碼、獲取校園卡信息等。手機(jī)服務(wù)端將在響應(yīng)客戶端請(qǐng)求時(shí)，調(diào)用這些方法實(shí)現(xiàn)校園卡有關(guān)功能。

2.1.3 手機(jī)服務(wù)端定義的控制器及方法

控制器是程序中負(fù)責(zé)處理HTTP請(qǐng)求的部分，控制器中定義的方法用來(lái)匹配HTTP請(qǐng)求的方法。Web API中控制器繼承自ApiController類，對(duì)于每一個(gè)HTTP請(qǐng)求，ASP.NET Web API框架通過(guò)路由表決定由哪個(gè)控制器處理請(qǐng)求。路由表中的路由形如/api/{controller}/{action}，{controller}對(duì)應(yīng)控制器，{action}對(duì)應(yīng)控制器方法。在手機(jī)服端程序里，定義了CardController和NoticeController兩個(gè)控制器，前者定義了與card信息查詢、流水查詢、轉(zhuǎn)賬等有關(guān)的方法，后者定義了與通知消息有關(guān)的方法。下面列舉CardController及其方法定義的代碼。

2.2 手機(jī)端實(shí)現(xiàn)

手機(jī)端向服務(wù)端發(fā)送HTTP請(qǐng)求，服務(wù)端返回JSON［17］格式的數(shù)據(jù)。JSON(JavaScript Object Notation)是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，它基于JavaS-cript的一個(gè)子集，采用完全獨(dú)立的文本格式，是一種理想的數(shù)據(jù)交換語(yǔ)言。以Android客戶端為例，程序使用系統(tǒng)自帶工具類org.Json對(duì)JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理。按照ASP.NET Web API框架的約定，HTTP請(qǐng)求的 URL樣式為/api/{controller}/{action}，{controller}用來(lái)匹配控制器名稱，{action}用來(lái)匹配方法名稱。以獲取“校園卡基本信息”為例，代碼如下:

3 應(yīng)用

手機(jī)客戶端的統(tǒng)計(jì)分析功能可以對(duì)用戶數(shù)、業(yè)務(wù)量以及各功能的訪問量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如圖4所示，手機(jī)客戶端上線2個(gè)月以來(lái)，累計(jì)有690個(gè)用戶下載使用，成功轉(zhuǎn)賬筆數(shù)1260;各功能模塊的訪問量中，登錄總量6012次，當(dāng)日流水查詢1668次，賬戶查詢3518次，校園卡掛失60次，修改密碼73次，通知公告592次。

圖4 使用情況統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)束語(yǔ)

校園一卡通手機(jī)客戶端的應(yīng)用，使校園卡應(yīng)用從PC端擴(kuò)展到了移動(dòng)端。它與校園卡網(wǎng)上服務(wù)平臺(tái)一起構(gòu)建了從網(wǎng)上充值、網(wǎng)上支付到移動(dòng)充值、移動(dòng)支付的完備的校園卡自助服務(wù)體系，極大地方便了用戶的業(yè)務(wù)辦理，提升了校園卡的應(yīng)用水平。

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