基于.NET电子网络技术的高校科研管理系统设计研究

瞿诗高

摘 要： 高等院校的科研业务能力在很大程度上决定了该院校的综合管理能力，因此高校在科研管理工作中结合全新的计算机网络系统是十分关键的。在ASP.NET基础上创设了一类全新的科研管理系统，在对系统的实际需求进行深入探究之后，拟采用浏览器/服务器（B/S）结构对其进行构建，对系统开发来讲， .NET技术是必不可少的，并且在进行实践开发的过程中，将ASP.NET作为开发语言，SQL Server作为数据库系统。除此之外，系统的构型为三层结构，包括数据访问层、业务逻辑层和Web层，每个层次实现特定的功能。

关键词： 科研管理； 三层架构； .NET技术； ASP.NET

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）01?0006?04

Abstract： A university′s scientific research professional ability determines its comprehensive management ability to a great extent， so the new computer network system combined in the university′s scientific research management is very important. A new scientific research management system is created based on ASP.NET. After deeply studying the actual demand of the system， the browser/server （B/S） structure is used to construct the system. The .NET technology is essential for the system development. The ASP.NET is taken as the development language， and SQL Server is taken as the database system in the process of development practice. The structure of the system has three layers， including the data access layer， business logic layer and Web layer， and each layer can realize a specific function.

Keywords： scientific research management； three?tier architecture； .NET technology； ASP.NET

1 相关知识

1.1 .NET介绍

.NET简单来讲是专门为Microsoft设计的一套开发模型，针对它而言，软件和平台以及设备之间并不存在实质联系，并且数据可以在Internet上访问。从本质上讲是一个能够形成和运行下一代Microsoft Windows和Web程序的平台， .NET平台的目标是简单网络开发。 .NET平台下的核心技术包括.NET框架、.NET企业服务器、生成构件的服务器、Visual Studio.NET。

.NET框架为各个应用和XML网络服务体系提供了良好的运行环境。.NET框架的联合特性意味所有的应用程序都可以使用通用的工具和代码集进行开发，并且相互间可以容易地集成，.NET框架结构如图1所示。

1.2 ASP.NET概述

在.NET结构中设计程序的方式和设计Windows程序存在诸多的相似之处。ASP.NET的基础组件是网络窗体。网络窗体是使用者在点开浏览器程序之后能够进行查看的页面。ASP.NET网络应用程序中涵盖了若干个网络窗体，而且网络窗体从本质上讲是一个非静态能够对服务器资源进行调用的网页。创建ASP.NET网络应用程序的各部分包括网络窗体，.aspx页面网络窗体和.aspx页面提供网络应用程序的UI。后台代码页和窗体之间互相衔接，同时涵盖了窗体当中的服务器代码、配置文件、Global.asax文件、XML网络服务器链接、 数据库连接、缓存。

1.3 AJAX技术

AJAX（Asynchronous Javascript And XML）是一种使用Javascript进行异步通信（（Asynchronous）以交换XML数据的技术。AJAX在浏览器和服务器之间引入AJAX引擎，这种引擎通过JavaScript进行设计，一般情况下隐含在某个特定的框架（Framework）内，其功能是协调接口和服务器彼此之间的互动，除此之外，该引擎对这种互动通过异步的方式展开处理，因此在服务器接收到某个请求指令之后，浏览器的操作依然不会受到限制，并且在网页进行升级时，服务器会返回必须进行完善和更新的网页部分，从而大幅度降低用户的等待时长，如图2所示。

2 系统功能需求

2.1 系统功能模块需求

本系统涵盖了高校科研所有的项目，比如对课题进行管理，对相应的档案进行管理，对一些项目的科技成果进行管理，项目经费的管理，系统用户的管理，用户的权限分配管理等功能。按照项目的实际需求，系统应涵盖如图3所示的四个子系统。

针对用户管理模块而言，根据高校的实际需求，安排的角色包括：科研工作者，负责单位相关工作的秘书，负责各部门的秘书，高等院校的领导。

项目管理子系统是十分重要的一个组成部分，它涵盖的功能十分丰富，其中涉及到项目浏览、成员查看等。除此之外，通过该系统能够对科研项目通过报表的形式进行统计和相应的分析，其涵盖的功能模块如图4所示。

经费管理子系统在系统中具有不可或缺的作用，它包括的功能纷繁复杂，其中比较典型的包括调配情况查询、统计结果查询等。

针对论著管理子系统模块而言，用户能够录入关于书籍的诸多信息，例如书籍的编写者、具体的收录数量等；科研秘书有权利审查相关科研工作者所录入的数据。

2.2 数据库设计要求

此系统结合了SQL Server 2005，SQL Server 2005是一类应用面十分广泛的数据库，该数据库由一组数量庞大的资源库组成，它涵盖的功能十分全面，并且操作十分便捷，在实际应用中能够发挥十分突出的作用。

数据库设计简单来讲是构建数据库及设计相关系统的一类技术，它是对某个既定的要求，创设最为科学合理的数据库体系，并开发相关的应用程序，使其可以高效准确地存储目标资源，达到各类用户的实际需求。

在进行实际操作的过程中，要充分考虑数据库应该体现的各个特性，在展开实践操作时要把握以下原则：数据一定要体现高度的独立性；在进行共享数据的过程中保持较高的准确性；最大化的缩减数据冗余；确保数据的可靠性和实用价值；结构清晰，布局合理。

3 基于.NET技术系统具体实现

3.1 总体实现方法

在设计系统的过程中，其结构可以系统性的划分为三层，数据访问层提供一个访问端口，业务逻辑层处于其他两层中间，其具体功能是辅助数据的交换。它是系统架构中的核心部分，它的侧重点是工作准则的制定、流程的安排等与业务息息相关的系统设计。Web层的功能是从数据库中采集数据资源或者输送相关数据信息。

在实现方法上，分别建立不同的“命名空间（Namespace）”來体现这三层。通过在Microsoft VisualStudio 2010中建立解决方案，并在该解决方案中分别建立三个项目来完成，如图5所示。

针对图5，命名空间名为DataAccess的类库用于实现数据访问，其功能是用于衔接数据库和处理各种对数据库的访问。

BusinessLogic类库用于实现业务逻辑层，其功能是接收Web层向数据访问层发出的请求，并将最终的访问结果传递给Web层。

项目名称为WebProject的ASP.NET Web站点用于实现Web层，其功能是向用户显示页面，接收用户提交的操作请求，并向业务逻辑层传递数据访问请求，最后将业务逻辑层传来的数据库访问结果显示给用户。

在这种实现策略中，通过业务逻辑层进行联系，在实现方法上，通过在BusinessLogic中添加特定的引用实现目标层的联系，除此之外，在WebProject中添加对于类库BusinessLogic的引用实现目标层的联系。

3.2 系统数据库的实现

在进行数据库设计的过程中，必然会将目标类图进行定向转变使其符合实际需求，在充分考虑各方面因素后，依据对功能模块的客观要求，以此创设科学合理的数据库，针对各个模块设计了相对应的数据表，见图6。

（1） 项目管理模块

在该模块中涵盖的内容有关于项目的有关信息、资费、建设的实际情况等。并且对各个内容都分别设计了与之对应的数据表，以此符合系统设计的客观需求。

（2） 经费管理模块。在该模块中涵盖的内容包括有关项目的经费信息、经费收支情况等。并且各个模块都有与之相对应的数据表，例如费用支出表SR_Jjfzc、经费提成情况表SR_Jjftcsr等。

（3） 书籍管理模块。在该模块中涵盖的内容有论著出版商、收录情况等。其中每个内容都有与之相对应的数据表，例如收录数量表SR_lzslqk、资助表SR_lzzzqk等。

（4） 用户管理模块。在该模块中，主要包括人事基本表，用来存储系统用户名、密码以及其他一些个人相关信息。

3.3 数据访问层的实现

高校科研管理系统在工程项目里面创设了一个特殊的命名空间，其名称为DataAccess（如图7所示），它的主要作用是表示数据库访问层。而对于数据访问层来讲，设定的访问策略其根本目的在于提升整体的性能。主要采用以下两种策略：

（1） 数据访问层在进行访问操作时通过存储过程的形式完成相应的处理。通过这种形式能够确保应用程序具有比较理想的执行速率，并且能够在一定程度上对数据进行简化，除此之外，它还能够使系统在设计阶段具有更多的操作空间，在数据库有某方面的改变时，又可以改变存储过程语句而进行相应的处理，就没有必要对程序代码进行一定的修改。这个数据访问策略最大化地凸显了SQL Server数据库系统，可以大幅度提升整体性能的特性。

（2） 使数据库资源存留最少时间。数据库访问层要最大化地推迟调配数据库中涵盖的数据信息，并尽快对这部分数据信息进行释放。并使用using或try ... catch...finally语句块对存储过程实现有效调用，这种模式封装了对不便进行管理的资源的调控，能够最大化地释放数据资源。本系统在设计的过程中把全部访问都封装在DataAccess里面，而DataAccess间中类提供接口从而让系统中的业务逻辑层能够展开后续的操作。

3.4 业务逻辑层实现

业务逻辑层的主要作用是为Web层展示一个用于用户查看和处理数据的界面。业务外观层把界面和各类业务功能的实现互相分离，它涵盖了多种业务规则的有效应用，成功地将内容和表现进行分割。在业务逻辑层可以完成系统所具有的诸多功能。高校科研管理信息系统在进行设计的过程中通过在项目处理方法中创设BusinessLogic对业务逻辑层进行有效的表示。整个系统中分属于业务逻辑层主要包括三个系统，分别为项目管理子系统、经费管理子系统、书籍管理子系统，然后再构建三个互相区别的命名空间来有效地实现各个子系统的功能，如图8所示。

业务逻辑层获取用户在Web发出的操作指令之后，将存储过程名输送到该层级中，之后数据访问层就会开展对数据库的相关操作，业务逻辑层从本质上讲并不与数据库形成某个层面的联系。数据访问层在实现了相应的操作之后，把最终结果返回到业务逻辑层，业务逻辑层再把这个结果传送到Web层，由Web决定最终结果的显示方式。

3.5 Web层的实现

Web层的作用是创设合理的网页界面，从而让用户能够成功登录，并且它还提供一个用于信息录入的操作界面，设定信息的查询要求并展示相应的查看结果，把收到的数据资料输送到业务逻辑层当中。在进行功能实现时，结合ASP.NET的Web Form以及相应的用户控件完成相应的要求，因为系统中通过Visual Studio .NET设置专门的站点，所以运用Code?behind的方法，把所有的代码封装在特定的文件里面。利用XML Web Service具有的服务功能，从而实现页面的功能设计。把封装完成的XML Web Service加入到特定的程序，并在Code?Behind中把它实例化，具体情况如图9所示。

Web層在项目处理方案中创设一个特定的ASP.NET Web程序完成系统的功能。本系统从理论上讲有四类用户，所以可在Web项目中设置四个专门的Web虚拟目录来满足各类用户的操作需求。

3.6 ASP.NET用户控件的使用

ASP.NET Web用户控件从本质上讲是一类复合控件，其基本原理和ASP.NET网页具有诸多相似之处，能够向用户控件增添特定的Web控件以及标记，同时设定控件的基本属性以及方式，这个控件选用的扩展名为.ascx。Web用户控件可以实现对页功能的重用。

在进行首次请求时，页框架在短时间内把用户控件调整为System.Web.ULUserControl派生的类，同时把这些类编译至既定的程序集里面，用户控件不进行预编译就能够对页面的具体样式展开设定，所以在进行系统设计时十分方便。除此之外，科研管理信息系统在功能的实现中有效地利用了ASP.NET Web用户控件，并且这些控件存留在Web层里面的UserControls目录。

4 结 语

本文对高校科研管理信息系统的整体结构展开了详尽的探究，对基础数据库功能进行了深入分析，并且在系统功能实现的过程中结合ASP.NET进行程序设计，将SQL Server设定为数据库系统。实现策略上采用分层的结构，各个层次完成明确的任务。这种开发方法使得各个层次之间的类是相互独立的，类只提供给外界操作的接口和方法。当类的内部形成某方面的改变时，如果外接口保持不变就不会对系统其余部分造成负面影响。由于采用了高级语言调用存储过程访问数据库的方法，当数据库中的数据和结构发生变化时仅仅对存储过程进行修改，而没有必要对高级语言展开修改，从而在很大程度上确保应用程序和数据保持良好的独立性，大幅度优化了程序设计的整体效率。

参考文献

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