許統(tǒng)德， 李法春

（1.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院教務處，　廣東　廣州　510507；2.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院機電系，　廣東　廣州　510507）

基于三層架構與MVC模式的項目管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

許統(tǒng)德1， 李法春2

（1.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院教務處，廣東廣州510507；2.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院機電系，廣東廣州510507）

本系統(tǒng)在研究分析項目管理理論與實踐，結合我院省示范性高職院校建設項目等特色項目的建設管理實踐，開發(fā)設計了一套基于三層架構與MVC模式的系統(tǒng)架構，且多用戶管理人員能在線實時采集項目建設信息，實現(xiàn)項目管理的進度監(jiān)控、智能反饋及統(tǒng)計等功能的項目管理系統(tǒng)，并在我院進行了應用實踐，實踐證明了該系統(tǒng)研制的正確性和有效性。

高職院校；項目管理系統(tǒng)；MVC模式；RBAC方法

應用項目管理系統(tǒng)對項目進行信息化管理，可以有效地組織項目計劃，協(xié)調企業(yè)資源和業(yè)務活動，控制成本、進度和風險［1］。根據(jù)文獻檢索，國內(nèi)外涉及項目管理系統(tǒng)開發(fā)的文獻較多，特別是博士論文或碩士論文中有關項目管理系統(tǒng)開發(fā)的論文特別多，包括基建項目、工程項目、科研項目、政府項目等管理系統(tǒng)［2］，表現(xiàn)出項目管理系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應用。但從現(xiàn)狀來看，我國的項目管理系統(tǒng)中信息技術的運用尚處于起步階段，而且層次相差也比較大，尤其是同國外之間的差距，不僅僅體現(xiàn)在信息工具本身，更多的是意識、量化以及細化管理方面上。我國在項目管理的基本程序以及工具上相當缺乏競爭力，而且在組織形式上也很不重視。歸納起來，項目的信息化管理大體分為三個層次：①大多數(shù)屬于初級水平，即項目管理僅限于輔助打字、報表以及概預算應用等方面；②少數(shù)達到了中級水準，即能夠進行局部的系統(tǒng)應用。比如項目的進度、材料以及估算和綜合檢測等；③極少數(shù)能夠達到較高級的水平。

近年來，各高職院校隨著內(nèi)涵建設地不斷深入，加大了投入和建設力度，積極申報了各級各類質量工程等特色內(nèi)涵項目，其中部分項目建設期長、投入大、影響力廣泛等特點，使得項目建設管控、資源共享、數(shù)據(jù)統(tǒng)計的及時性和有效性都難于按期保質保量完成，如我院省示范性高職院校（以下簡稱示范校）建設項目，雖然各子項目建設團隊根據(jù)建設方案和任務書開展了一系列工作，但是還存在一定問題，主要包括：①缺乏對項目計劃的有效管理，無法及時共享項目計劃信息，也無法實現(xiàn)對項目組成員所需進行工作的管理和提醒。②缺乏對項目執(zhí)行過程的有效監(jiān)控，預防項目風險的發(fā)生。項目組成員無法對項目進度狀態(tài)有總體的把握和清晰的認識，存在的問題沒有得到及時的反饋解決。③項目數(shù)據(jù)和資料等沒有得到及時共享和更新，項目文檔沒有得到合理的管理。④項目績效評價缺乏數(shù)據(jù)支撐。項目建設的績效評價，往往依賴于主觀評價，缺乏量化的數(shù)據(jù)支撐。⑤項目組成員缺乏及時的溝通。對于待處理和審核的任務、文檔和問題等，因缺乏有效的溝通機制，沒有得到及時地處理，延長了項目周期。⑥子項目間資源存在沖突。示范校建設項目中包括多個子項目，項目間的人力資源、設備資源等可能產(chǎn)生沖突，有必要對項目間的資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃。⑦項目經(jīng)費使用不及時，使用狀況不清楚明了。

綜上所述，如何開發(fā)設計一套基于三層架構與MVC模式的系統(tǒng)架構，且多用戶管理人員在線實時采集項目建設信息，實現(xiàn)項目管理的進度監(jiān)控、智能反饋及統(tǒng)計等功能的項目管理系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)平臺對各級各類建設項目實行全面管理，及時了解項目建設情況，實現(xiàn)管理的標準化、規(guī)范化、科學化及高效化，為各高職院校管理各級各類項目提供示范及借鑒，是筆者研究的出發(fā)點。

一、系統(tǒng)設計

通過比較國內(nèi)外現(xiàn)有的項目管理理論與實踐，結合我院示范校項目建設情況，將項目管理內(nèi)容劃分為項目信息管理、項目計劃管理、項目進度管理和項目經(jīng)費管理等四個方面內(nèi)容進行項目管理。根據(jù)RUP理論［3］，系統(tǒng)主要設計如下：

（一）功能模塊設計

整個系統(tǒng)功能分成五個模塊，包括項目信息管理模塊、項目計劃管理模塊、項目進度管理模塊、項目經(jīng)費管理模塊和系統(tǒng)管理模塊等5個模塊。如圖1所示，具體描述如下：

（1）項目信息管理模塊：實現(xiàn)項目基本信息的管理，具有添加、刪除、修改和查詢等功能；

（2）項目計劃管理模塊：實現(xiàn)項目計劃、內(nèi)容和目標的管理，具有添加、刪除、修改、查詢和導入等功能；

（3）項目進度管理模塊：實現(xiàn)項目進度狀況、實施登記和檢查評價的管理，具有上傳、刪除、修改、分類查詢統(tǒng)計和導出等功能；

（4）項目經(jīng)費管理模塊：實現(xiàn)項目經(jīng)費預算、報銷和使用狀況的管理，具有添加、刪除、修改、分類查詢統(tǒng)計和導出等功能；

（5）系統(tǒng)管理模塊：實現(xiàn)用戶管理、資源管理、安全管理等功能，其中用戶管理包括用戶登錄、注冊、密碼修改等功能，資源管理和安全管理主要包括數(shù)據(jù)備份、導入導出、系統(tǒng)日志以及權限設置等功能。

（二）數(shù)據(jù)庫設計

圖1　系統(tǒng)主要功能模塊

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用微軟公司的SQL Server2008數(shù)據(jù)庫管理開發(fā)平臺，它是一種廣泛使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有強大的數(shù)據(jù)存儲和管理能力［4-5］。根據(jù)系統(tǒng)功能模塊的設計，對應數(shù)據(jù)庫設計涉及到20張數(shù)據(jù)庫表，其有用戶管理表、角色表、部門表、主項目表、子項目表、主成員表、子成員表、建設內(nèi)容表、項目投入表、項目計劃表、項目報銷表、系統(tǒng)設置表等等，具體內(nèi)容不再詳細描述。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫模型采用的是關系數(shù)據(jù)模型，所涉及的主要實體及其之間的聯(lián)系如圖2所示。

（三）用戶流程設計

圖2　數(shù)據(jù)庫表關系圖

UML統(tǒng)一建模語言是面向對象軟件的標準化建模語言，因其簡單、統(tǒng)一的特點，且能表達軟件設計中的動態(tài)和靜態(tài)信息，目前已成為可視化建模語言的工業(yè)標準。在軟件開發(fā)過程中，統(tǒng)一建模語言可以在整個設計周期中使用，幫助設計者縮短設計時間，減少改進的成本，使軟硬件分割最優(yōu)。該系統(tǒng)管理涉及四類用戶，包括系統(tǒng)管理員、項目管理員、示范辦/學院領導、財務人員，以項目管理員用例圖為例，如下圖3所示。

圖3　項目管理員權限流程圖

二、系統(tǒng)實現(xiàn)與應用

（一）基于三層架構與MVC模式的系統(tǒng)架構

系統(tǒng)采用基于模塊和組件化的ASP.NET技術設計與開發(fā)，具有優(yōu)秀的定制性與拓展性，并基于此搭建基礎三層架構，即由表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務層（BLL）、數(shù)據(jù)層（DAL）組成，MVC模式的代碼結構置于三層中的表現(xiàn)層，這樣的多層設計思想可以更加符合學校項目復雜業(yè)務的應用需求。

表現(xiàn)層主要是通過Web方式顯示界面的輸入與輸出，表示層視圖設計的優(yōu)劣直接影響到用戶操作習慣和快速了解項目信息的進度；業(yè)務層主要是針對表現(xiàn)層的具體業(yè)務需求，為表現(xiàn)層的數(shù)據(jù)提供可調用的方法支持，如果邏輯層的業(yè)務方法設計得十分完善，盡管表現(xiàn)層的需求隨意變更，邏輯層都能充分地提供數(shù)據(jù)服務支持；數(shù)據(jù)層則是通過讀取XML文件，或者通過EF技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問，其主要是為表現(xiàn)層和業(yè)務層提供實體類和數(shù)據(jù)操作服務。

MVC作為一種設計模式，它的使用并不限于任何語言，將其與.NET技術的結合使系統(tǒng)具有優(yōu)秀的擴展性?；贛VC的設計思想將應用程序分解為模型—視圖—控制器（Model—View—Controller）三個部分［6］，相對于傳統(tǒng)的WebForm的實現(xiàn)方式，其將展示和邏輯徹底分開，每部分都相對獨立，職責單一。

模型（Model）是用于處理應用程序中數(shù)據(jù)邏輯的部分［7］，針對本系統(tǒng)的業(yè)務復雜性，模型層主要是實現(xiàn)視圖模型的功能，即View-Model，為視圖層提供對象支持。而將流程引擎模型處于數(shù)據(jù)訪問層中，流程引擎是流程處理的核心，負責流程業(yè)務的定義和規(guī)則制定。數(shù)據(jù)訪問層中還集成了與數(shù)據(jù)庫實體對應的數(shù)據(jù)對象以及一系列的業(yè)務方法，主要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫以及XML文件中數(shù)據(jù)的訪問操作。

視圖（View）是應用程序中的用戶界面（UI）組件，在.NET框架中主要有Razor和WebForm兩種視圖表現(xiàn)方式［7-8］，傳統(tǒng)的WebForm方式采用事件驅動模式來控制應用程序對數(shù)據(jù)的請求，由于Web頁面的狀態(tài)是不能持久的，因此大量的服務器端控件使頁面狀態(tài)管理變得輕松，但是這樣造成頁面顯示與邏輯控制是緊耦合的狀態(tài)，即頁面需求的變化會影響后臺邏輯代碼的變化。而隨著系統(tǒng)業(yè)務復雜性和程序規(guī)模的增大，其功能擴展與維護變得越來越困難，而Razor視圖則減少了程序中的耦合度，只是對用戶的數(shù)據(jù)請求進行請求響應，而不進行業(yè)務流程上的數(shù)據(jù)處理，這樣能對應用程序的行為有靈活的控制。

控制器（Controller）是視圖與模型之間的橋梁，是處理與用戶界面的交互、并生成視圖層需要的視圖模型，然后根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)選擇合適的視圖來顯示數(shù)據(jù)的基礎組件。通過MVC的路由機制，使控制器中的Action（）方法接收用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)請求，然后根據(jù)業(yè)務需要從數(shù)據(jù)模型中訪問數(shù)據(jù)，并將結果返回給Controller，最后由Controller選擇合適的分布視圖進行輸出顯示。也就是說控制器并不對數(shù)據(jù)進行處理，而只是對模型中的業(yè)務方法進行調用并訪問數(shù)據(jù)，然后選擇相應的視圖呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的組件。系統(tǒng)架構結構關系圖如圖4所示。

圖4　系統(tǒng)架構結構關系圖

雖然使用MVC模式開發(fā)具有很多優(yōu)點，但嚴格執(zhí)行MVC設計模式的Web程序對于一些簡單功能界面而言，卻是增加了代碼實現(xiàn)的復雜性。因為其嚴格遵守MVC模式的原則，使模型、控制器與視圖徹底分離，原先的WebForm方式的頁面繼承原則和服務器控件不能使用，并且一個視圖頁面可能多次訪問數(shù)據(jù)模型，由此可能產(chǎn)生重復的數(shù)據(jù)訪問，從而影響系統(tǒng)的執(zhí)行效率。

本系統(tǒng)在代碼組織結構上并不是嚴格的MVC組織方式，而是將MVC的代碼放在展現(xiàn)層中，并在數(shù)據(jù)訪問層劃分為多個層，層與層之間使用抽象工廠結合接口的設計模式，這樣可以使系統(tǒng)代碼具有更好的擴展性和兼容不同的數(shù)據(jù)庫，而不用因為數(shù)據(jù)庫的更換而修改數(shù)據(jù)訪問層中的底層代碼。這樣的設計更好地貫徹了程序“高內(nèi)聚、低耦合”的思想，使系統(tǒng)具有高度的重用性，更加易于功能擴展和維護的實現(xiàn)。

（二）基于角色的訪問權限控制的設計與權限實現(xiàn)

由于每一個項目往往涉及的部門比較多，且事務具有保密性，因此，對于不同用戶的訪問及瀏覽應具有嚴密的權限管理。本文采用基于角色的訪問權限控制（RBAC）方法，以實現(xiàn)使用人員的權限及系統(tǒng)安全的控制，達到既使系統(tǒng)的運行及使用達到保密的要求，只能專人專用，無關的人不能隨便使用該系統(tǒng)及相關信息，達到與SG-186工程所要求的“單點登入”的相同功能，又使得系統(tǒng)管理員能夠靈活方便地管理該系統(tǒng)，以維護系統(tǒng)的正常運行。

RBAC模型的基本工作原理是根據(jù)不同組織結構中不同的職能崗位劃分不同的角色，接近于組織中自身的管理規(guī)則。RBAC通過分配和取消角色來完成對用戶權限的授予和取消，并且提供角色分配規(guī)則。管理員根據(jù)需要定義各種角色，并設置合適的訪問權限，角色的權限是角色所擁有的系統(tǒng)訪問的功能，表現(xiàn)在對某一模塊或菜單項的可執(zhí)行功能上。用戶根據(jù)其責任和資歷被指派為不同的角色，當用戶登錄系統(tǒng)時，系統(tǒng)通過它所具有的角色的權限來判斷是否可以訪問系統(tǒng)資源以及可進行什么操作。這樣整個訪問控制過程就分成兩個部分：即訪問權限與角色相關聯(lián)，角色再與用戶關聯(lián)，從而實現(xiàn)了用戶與訪問權限的邏輯分離。RBAC基本模型如圖5所示。

圖5　RBAC結構

本系統(tǒng)通過用戶管理表、角色表等信息表的定義來實現(xiàn)對不同用戶的授權，具體信息表之間的關系和結果如圖2所示，不再描述。在安全控制方面，采用RBAC方法設置了用戶和密碼驗證、Session驗證、數(shù)據(jù)庫管理控制、角色權限驗證等4層安全控制，以達到系統(tǒng)運行及信息的安全性和保密性。

（三）主要界面實現(xiàn)和應用

按照軟件工程的原理，系統(tǒng)采用Visual Studio 2010集成開發(fā)環(huán)境，數(shù)據(jù)庫服務器采用Microsoft SQL Server 2008關系型數(shù)據(jù)庫，基于WEB標準設計，采用三層架構和MVC模式開發(fā)項目管理系統(tǒng)軟件。如圖6-7分別為系統(tǒng)登錄界面、系統(tǒng)管理員操作界面所示。

圖6　系統(tǒng)登錄界面

圖7　系統(tǒng)管理員操作界面

三、結論

本系統(tǒng)已開發(fā)完成，并進行了測試且錄入了大量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了示范校建設項目建設情況的實時上報和進度監(jiān)控，為各用戶全面掌控項目完成情況，有效地推進項目建設提供了便利。筆者將根據(jù)項目管理系統(tǒng)的實踐應用，進一步完善系統(tǒng)功能，升級開發(fā)成省校兩級的項目管理系統(tǒng)平臺，為學院以及上級主管部門提供更加合理、更具可操作性的項目管理系統(tǒng)平臺。

［1］羅萍萍，夏巍，等.工程項目管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.電力系統(tǒng)及其自動化學報，2011，（3）.

［2］王奇.面向工程機械行業(yè)的項目管理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)［J］.計算機工程與設計，2012，（9）.

［3］管紅杰，王珂等，許新征.SOA架構的工作流管理系統(tǒng)的研究與應用［J］，計算機工程與設計.2011，（5）.

［4］于楠，胡金炎，等.一種母嬰安全監(jiān)護系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計和實現(xiàn)［J］.計算機應用與軟件，2013，（5）.

［5］侯成義，趙永強.高校大型科研項目管理系統(tǒng)優(yōu)化模型研究［J］.科技管理研究，2012，（6）.

［6］曾玉成，王俊川.企業(yè)戰(zhàn)略管理與項目管理耦合研究［J］.四川大學學報（哲學社會科學版），2014，（3）.

［7］Jason N.Gaylord.李增民，苗榮，譯.ASP.NET 4.5高級編程［M］.北京:清華大學出版社，2014.

［8］唐永瑞，張達敏.基于Ajax與MVC模式的信息系統(tǒng)的研究與設計［J］.電子技術應用，2014，（2）.

（責任編輯：魏樹峰）

Design and implementation of project management system Based on the three layer architecture and MVC pattern

XU Tong-de1，LI Fa-chun2
（1.Office of Academic Affairs，Guangdong AIB Polytechnic College，Guangzhou 510507 Guangdong；2.Department of Electromechanical Engineering，Guangdong AIB Polytechnic College，Guangzhou 510507 Guangdong）

In the research and analysis project management theory and practice，combined with the construction management practice of characteristic project in our demonstrative higher vocational college construction project，this system has been developed and designed of a project management system based on three tier architecture and MVC model.Multi-user can collect project construction information on-line，realize the progress monitoring，intelligent feedback and statistics on project management.This system has been applied in practice and proved its correctness and validity in our college.

Vocational Education；project management system；MVC pattern；RBAC method

TP315

A

1671-802X（2016）01-0005-06

2016-01-25

許統(tǒng)德（1980-），男，碩士，助理研究員，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘、信息安全。E-mail：52679834@qq.com.

李法春（1968-），男，碩士，教授，研究方向：計算機應用及高職教育教學研究。

廣東省高等職業(yè)教育教學改革立項課題《基于省、校兩級的項目管理系統(tǒng)的應用開發(fā)及推廣——以廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院示范校建設項目管理為依托》（201401154）、校級重點課題“《基于示范校建設的項目管理系統(tǒng)的開發(fā)及應用》”（xyzd1305）的研究成果