基于Rest架構(gòu)的高校運維平臺設(shè)計與實現(xiàn)

陳功鎖+溫佐承+彭志強

摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，越來越多的系統(tǒng)開始支持移動設(shè)備訪問，而傳統(tǒng)高校運維平臺只是單一網(wǎng)站，嚴(yán)重缺乏對移動設(shè)備的支持。通過對高校運維系統(tǒng)的需求分析，提出一種基于Rest架構(gòu)的高校運維平臺，該平臺支持網(wǎng)站、安卓、ios等多種前端接入，并基于Spring Boot框架實現(xiàn)。經(jīng)功能測試和性能測試證明該平臺具備較強的穩(wěn)定性和支持較高的并發(fā)。

關(guān)鍵詞：高校運維系統(tǒng)；工單；rest架構(gòu)；Spring Boot；Spring Data JPA

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0074-04

Abstract： With the rapid development of mobile network， more and more systems have been supporting mobile devices. But the traditional operation and maintenance system only have web site without considering mobiles access. Analysis on operation and maintenance system， a platform based on rest architecture is presented providing uniform API to support android， IOS， website and any other front-end devices to access. And the platform is implemented on Spring Boot framework. After functional and performance tests， the platform is proved to be correct， stable and can bear large amount concurrency.

Key words： operation and maintenance system； work order； rest rchitecture； Spring Boot； Spring Data JPA

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展及操作的便捷性，越來越多的系統(tǒng)開始提供對移動設(shè)備的支持。而傳統(tǒng)的高校運維系統(tǒng)只是單一、簡單的網(wǎng)站，在建設(shè)初期只考慮網(wǎng)頁前端，因此缺乏對移動設(shè)備的支持。另一方面運維平臺作為高校信息化建設(shè)系統(tǒng)的重要組成部分，在高校信息化建設(shè)歷程中具有不可替代的作用。因此高校運維系統(tǒng)提供移動端的支持是十分必要的。

運維平臺主要由網(wǎng)頁、安卓、ios等前端和服務(wù)器端組成，前端直接面向普通用戶，提供友好的界面和良好的用戶體驗，服務(wù)器端提供API，為所有的前端提供數(shù)據(jù)服務(wù)，是整個運維平臺的核心組成部分。隨著平臺用戶量的逐漸增加，服務(wù)器端面臨的技術(shù)壓力也越來越大。因此良好的API設(shè)計和實現(xiàn)將是平臺穩(wěn)定和持續(xù)改進(jìn)的重要基礎(chǔ)。

通過分析四川旅游學(xué)院運維需求，提出一種基于Rest架構(gòu)的服務(wù)器端API設(shè)計，并基于JavaEE架構(gòu)實現(xiàn)該API。

1 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求分析是系統(tǒng)開發(fā)生命周期中最重要的組成部分，直接決定系統(tǒng)開發(fā)成功與否。所以做好系統(tǒng)需求分析是極其重要的。

1.1 需求概述

高校運維平臺RestAPI主要完成運維系統(tǒng)的服務(wù)器端API的設(shè)計，為網(wǎng)頁、安卓、ios等多種終端提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)。該平臺包含的主要功能有用戶管理、工單管理、解決方案管理、知識庫管理、評價管理、權(quán)限管理、統(tǒng)計分析管理和短信管理。

1.2 詳細(xì)功能需求

針對上述需求綜述，提出以下各模塊具體的需求：

1.2.1 權(quán)限管理

針對不同角色的用戶，應(yīng)分配不同的權(quán)限，以下是具體的角色：

1） 管理員：擁有系統(tǒng)所有模塊的操作權(quán)限；

2） 普通用戶

① 平臺內(nèi)登錄、注冊、忘記密碼操作；

② 提交工單，查看已提交工單信息；

③ 知識庫搜索；

④ 查看某工單的解決方案，并做相關(guān)評價。

1.2.2 用戶管理

以下是用戶管理模塊的具體需求：

① 用戶可以通過終端完成注冊、登錄、忘記密碼操作；

② 系統(tǒng)后臺可以查看、修改、刪除和根據(jù)條件查找注冊用戶的信息；

1.2.3 工單管理

工單管理模塊主要的需求是：

1） 用戶可以通過各種終端如網(wǎng)頁、安卓或ios等客戶端提交問題形成工單；

2） 在用戶個人中心可以查看已解決、未解決工單信息；

1.2.4 解決方案管理

解決方案管理模塊主要的需求是：

1）平臺服務(wù)人員需要及時對用戶提交的工單進(jìn)行處理，并將處理后的解決方案上報；

2）工單的正確解決方案將進(jìn)入知識庫系統(tǒng)，便于用戶下次搜索；

3）用戶可以查看某工單的解決方案；

4）后臺可以查看所有工單的解決方案；

5）后臺可以根據(jù)工單號查詢該工單對應(yīng)的解決方案。

1.2.5 統(tǒng)計分析管理

統(tǒng)計分析模塊主要包括以下方面的統(tǒng)計：

1） 用戶統(tǒng)計

統(tǒng)計每日新注冊用戶數(shù)量。

2） 工單統(tǒng)計

統(tǒng)計每日新增工單數(shù)；

統(tǒng)計每日解決工單數(shù)；

統(tǒng)計每日未解決工單數(shù)。

1.2.6 客戶評價管理

用戶可以對已處理的工單進(jìn)行評價，評價的內(nèi)容包括辦理結(jié)果、辦理過程、辦理態(tài)度等多方面內(nèi)容的評價。

1.2.7 短信管理

短信管理主要是利用第三方短信服務(wù)商提供的短信服務(wù)，對核心流程中一些必要的環(huán)節(jié)以短信的方式告知用戶，提醒用戶及時關(guān)注工單處理最新動態(tài)。

1） 用戶在注冊時候，需要提交手機號碼，接受平臺發(fā)送的短信驗證碼，然后在服務(wù)器端注冊邏輯操作時，驗證該驗證碼是否正確；

2） 當(dāng)用戶提交的工單已分配相關(guān)人員處理時，系統(tǒng)將發(fā)送短信通知該用戶。

1.2.8 知識庫管理

為了方便用戶更快速的解決問題，提出知識庫概念。將已經(jīng)成功解決的歷史工單，進(jìn)入知識庫系統(tǒng)，形成經(jīng)驗積累。其他用戶遇到相同或類似問題的時候，可首先通過搜索知識庫，尋找答案，如未找到，再提交工單給網(wǎng)絡(luò)信息中心處理。通過這種方式，提高工單解決效率，避免重復(fù)、無價值的勞動。

另外知識庫管理支持全文搜索和模糊匹配，從而最大程度的方便用戶完成搜索。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

運維平臺服務(wù)器端架構(gòu)采用MVC架構(gòu)，RestAPI層使用SpringMVC提供的RestController完成API的具體實現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯層包括了平臺所有的業(yè)務(wù)處理，數(shù)據(jù)訪問層采用了Spring Data JPA + Hibernate來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和訪問。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.3 RestAPI設(shè)計

RestAPI與傳統(tǒng)API設(shè)計最大的區(qū)別在于：利用HTTP提供的GET， POST， PUT， DELETE等動詞，結(jié)合URI統(tǒng)一資源定位符，來設(shè)計API。

3 系統(tǒng)核心功能實現(xiàn)

在充分進(jìn)行運維系統(tǒng)需求分析和良好的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及RestAPI的設(shè)計，基于JavaEE平臺架構(gòu)實現(xiàn)API。

3.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.3 API層實現(xiàn)

采用SpringMVC提供的RestController能夠非常方便地實現(xiàn)API層接口，數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一為json格式。

3.4 數(shù)據(jù)訪問層實現(xiàn)

數(shù)據(jù)持久化是系統(tǒng)的重要組成模塊，運維系統(tǒng)采用Spring Data JPA + Hibernate實現(xiàn)。Spring Data JPA通過提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)持久化接口，且提供方便的接口實現(xiàn)復(fù)雜的功能。底層使用Hibernate框架來實現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)存取操作。

3.5 權(quán)限管理

權(quán)限管理是系統(tǒng)的核心組成部分，是系統(tǒng)安全性保證的重要模塊。由于Spring Security權(quán)限管理框架經(jīng)較多公司使用、成熟且穩(wěn)定，因此采用該框架作為系統(tǒng)的權(quán)限管理，經(jīng)過簡單配置即可完成強大的權(quán)限管理。

授權(quán)驗證模塊采用oauth2.0協(xié)議，基于spring security 實現(xiàn)。用戶在驗證通過后，獲得唯一令牌，攜帶該令牌訪問其他資源。

3.6 短信管理

短信管理模塊主要的任務(wù)是利用第三方的短信服務(wù)平臺發(fā)送短信信息。第三方短信服務(wù)公司會提供API文檔，詳細(xì)描述如何使用該服務(wù)。一般短信平臺支持json、xml等多種數(shù)據(jù)格式，且會提供http get/post方式。運維平臺根據(jù)第三方短息平臺的API要求，通過發(fā)送http get/post請求，獲取相應(yīng)短信服務(wù)。

4 系統(tǒng)測試

系統(tǒng)開發(fā)完成后，需要經(jīng)過大量的測試之后，才能上線。系統(tǒng)測試主要包括功能測試和性能測試。其中功能測試是保證系統(tǒng)所有功能模塊都是正確的。而性能測試是為了了解系統(tǒng)能夠支持最大的并發(fā)數(shù)。另外良好的性能測試也能夠幫助我們分析系統(tǒng)的性能瓶頸，為下一步的優(yōu)化做準(zhǔn)備。

4.1 功能測試

利用Restful Client測試工具完成系統(tǒng)所有核心API的功能測試，經(jīng)測試運維平臺所有API功能正確。

4.2 性能測試

在確保功能正確的前提下，還需要進(jìn)行系統(tǒng)的性能測試，了解系統(tǒng)能夠支持最大的并發(fā)數(shù)量。

使用jmeter工具，通過相關(guān)配置，模擬用戶的并發(fā)數(shù)，測試系統(tǒng)性能。

5 結(jié)束語

針對傳統(tǒng)高校運維平臺只是單一、簡單網(wǎng)站，移動端設(shè)備支持較差等問題，首次提出一種基于Rest架構(gòu)的高校運維平臺的API設(shè)計，并基于JavaEE平臺實現(xiàn)。經(jīng)功能測試和性能測試驗證了該平臺架構(gòu)穩(wěn)定，支持較高的并發(fā)，且具備較強的擴(kuò)展性。由于各大高校運維需求存在一定的差異，因此本文提出的API設(shè)計需要結(jié)合實際需求做更進(jìn)一步優(yōu)化。

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