宋慶慶

（中國兵器裝備集團(tuán)兵器裝備研究所，北京 102202）

0 引言

隨著特種產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展和社會需求的不斷擴(kuò)大，用戶和生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量越來越重視，作為檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的第三方質(zhì)量檢測和認(rèn)證機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)量逐年遞增。第三方質(zhì)量檢測工作的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)較多，主要包括委托申請、核價、被試樣品接收發(fā)放、試驗任務(wù)分派、執(zhí)行、數(shù)據(jù)收集、財務(wù)結(jié)算、檢測報告發(fā)放等[1]。長期以來，各類業(yè)務(wù)信息均采用手工方式進(jìn)行整理、記錄和傳遞，不僅工作量大、效率低、容易出差錯，而且無法對寶貴的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的積累和再利用，純手工工作模式已逐漸不能滿足目前業(yè)務(wù)發(fā)展的需求[2]?；谏鲜鲈颍瑫r為了規(guī)范外部委托檢驗檢測工作的業(yè)務(wù)流程，滿足CNAS、CMA 等規(guī)范的要求，實現(xiàn)各個部門之間的業(yè)務(wù)協(xié)同，有必要建設(shè)一套面向外部委托業(yè)務(wù)的檢驗試驗綜合管理系統(tǒng)[3]。

本系統(tǒng)是基于Spring Boot 框架的對外檢測任務(wù)的內(nèi)部綜合管理平臺和面向委托客戶的客戶服務(wù)平臺。Spring-Boot 一個基于Spring 框架的輕量級Java開發(fā)框架[4]，而Spring-Cloud 基于Spring-Boot，為微服務(wù)體系開發(fā)中的架構(gòu)問題提供了一整套的解決方案——服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)，服務(wù)消費(fèi)，服務(wù)保護(hù)與熔斷，網(wǎng)關(guān)，分布式調(diào)用追蹤，分布式配置管理等。Spring-Boot 具有四大特性：自動配置、Spring-Boot Starter、Actuator、命令行界面（CLI）。Spring-Boot 快速整合了第三方框架，減少甚至不需要配置文件，解決了以往的Spring 框架下的弊端。

1 系統(tǒng)需求分析

檢驗試驗綜合管理系統(tǒng)的主要功能包括面向檢測試驗中心內(nèi)部的客戶管理、試驗?zāi)夸浖皟r格管理、試驗任務(wù)管理、試驗樣品管理、試驗數(shù)據(jù)管理、檢測報告管理，收付款管理、發(fā)票管理等工作，面向委托客戶的客戶服務(wù)系統(tǒng)，供委托客戶通過網(wǎng)絡(luò)主動發(fā)起檢測預(yù)約，完成付款及樣件發(fā)送，跟蹤了解試驗進(jìn)展，及時獲取樣品、報告、發(fā)票等相關(guān)信息。此外，本系統(tǒng)還包括試驗中心網(wǎng)站，供潛在用戶了解中心業(yè)務(wù)范圍、業(yè)務(wù)辦理方法和檢索中心所提供的檢測項目的內(nèi)容及價格。為防止暴力破解，本系統(tǒng)的登錄頁面需加入驗證碼來進(jìn)行人機(jī)識別。

本系統(tǒng)的使用者包括檢驗試驗中心工作人員、委托客戶和潛在客戶三類。不同類型的用戶有著不同系統(tǒng)入口和功能權(quán)限。

本系統(tǒng)的客服服務(wù)部分需要客戶能夠從外部訪問，需要部署在互聯(lián)網(wǎng)上。本系統(tǒng)以檢驗測試中心網(wǎng)站的方式運(yùn)行，試驗中心及委托方均需通過瀏覽器以訪問檢驗測試中心域名的方式打開本系統(tǒng)。委托方在試驗中心客服人員為其開通（企業(yè)）賬號后，可登錄本系統(tǒng)的客戶服務(wù)模塊，完成提交委托申請、提交匯款信息、提交樣品郵寄信息、查看委托任務(wù)的進(jìn)度、查看發(fā)票進(jìn)度、查看預(yù)付款/應(yīng)付款情況等工作。

試驗中心的內(nèi)部功能僅限試驗中心內(nèi)部用戶使用，主要涉及客戶服務(wù)人員、試驗主持、樣品管理員、財務(wù)人員及其他相關(guān)人員。試驗中心相關(guān)電腦需要能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)，且根據(jù)規(guī)定不能連接本單位的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。為了便于試驗現(xiàn)場的操作，系統(tǒng)需支持安卓、平板等手持終端進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)的錄入、審核和樣品收發(fā)，手持終端通過上網(wǎng)卡連接外網(wǎng)服務(wù)器。

2 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)、硬件分系統(tǒng)和軟件分系統(tǒng)3部分組成。

2.1 網(wǎng)絡(luò)組成

考慮到目前以阿里云、華為云為首的國內(nèi)的云供應(yīng)商的支持能力已較為成熟，能夠提供較好的穩(wěn)定帶寬，能夠較好地保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)安全，故本系統(tǒng)采用租用云主機(jī)的方式進(jìn)行部署，這樣既減少系統(tǒng)初期建設(shè)的一次性投入，又可以隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)展方便得升級系統(tǒng)的容量，還能夠獲得較好的安全保障和支持。因此，本系統(tǒng)將服務(wù)器部署在云服務(wù)供應(yīng)商的機(jī)房內(nèi)，委托客戶和試驗中心工作人員通過互聯(lián)網(wǎng)訪問系統(tǒng)。

2.2 硬件分系統(tǒng)

硬件分系統(tǒng)主要由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶端計算機(jī)組成，應(yīng)用服務(wù)器主要用于運(yùn)行應(yīng)用服務(wù)器軟件，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用于運(yùn)行數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)存儲，客戶端計算機(jī)主要用于Web 客戶端軟件運(yùn)行提供平臺。

2.3 軟件分系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用Java 開發(fā)，采用基于Spring Boot 的微服務(wù)架構(gòu)和前后端分離的方式，總體技術(shù)架構(gòu)可分為展示交互層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層三層（圖1）。

圖1 基于微服務(wù)的三層軟件架構(gòu)

本架構(gòu)的中間一層為服務(wù)層，該層選用Spring Boot 與Spring Cloud 相結(jié)合的微服務(wù)架構(gòu)來實現(xiàn)輕量級的SOA 架構(gòu)。在服務(wù)層中，業(yè)務(wù)建模、流程配置、項目管理、任務(wù)管理等業(yè)務(wù)功能被實現(xiàn)為各自獨(dú)立的微服務(wù)。每個微服務(wù)啟動后都會在微服務(wù)注冊目錄中進(jìn)行登記，當(dāng)前端要訪問某一服務(wù)時，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)會在注冊目錄中查詢該服務(wù)，并將請求分派給該服務(wù)。

微服務(wù)網(wǎng)關(guān)不僅實現(xiàn)了服務(wù)層的靈活部署，還實現(xiàn)了應(yīng)用的前后端分離。圖1 中左側(cè)為前端的交互展示層，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)對前端暴露統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的REST 接口，以JSON 格式收發(fā)數(shù)據(jù)，前端應(yīng)用界面可以根據(jù)具體的需要選擇各種網(wǎng)頁技術(shù)、移動端技術(shù)或桌面開發(fā)技術(shù)來實現(xiàn)。本系統(tǒng)的前端頁面采用最新的HTML5 技術(shù)開發(fā)，界面美觀大方、風(fēng)格統(tǒng)一、便于掌握、易于操作。

圖2 中右側(cè)為數(shù)據(jù)層，本系統(tǒng)支持以關(guān)系數(shù)據(jù)庫的方式存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，和以文件系統(tǒng)的方式存儲管理文件數(shù)據(jù)。

此技術(shù)架構(gòu)為系統(tǒng)提供了很好地穩(wěn)定性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。這三層結(jié)構(gòu)可以分別運(yùn)行在不同的電腦上。

（1）數(shù)據(jù)庫層采用主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。Postgre SQL 或Oracle 數(shù)據(jù)庫具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲和查詢能力，適用于數(shù)據(jù)管理，并具有良好的穩(wěn)定性和擴(kuò)充性。

（2）服務(wù)器層主要包括本系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。

（3）用戶層主要是與用戶交互的可視化工具和操作界面。

3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

外部委托檢測業(yè)務(wù)的核心過程為：委托客戶委托試驗中心對指定的被試品進(jìn)行指定的試驗，雙方簽訂委托檢測協(xié)議，試驗中心在收到被試品后進(jìn)行試驗，委托方支付相關(guān)試驗費(fèi)用和報告費(fèi)用，試驗中心交付相關(guān)的檢測報告。該流程如圖2 所示。

由圖2 可知，外部委托檢測的總體業(yè)務(wù)可分為客戶管理、檢測預(yù)約、樣品管理、試驗任務(wù)執(zhí)行、收付款、報告管理、發(fā)票管理等幾個子流程。為了實現(xiàn)上述業(yè)務(wù)功能和流程，本系統(tǒng)的功能模塊主要包括中心網(wǎng)站（開放訪問）、客戶服務(wù)系統(tǒng)（面向委托客戶）、檢測業(yè)務(wù)系統(tǒng)（面向中心用戶）、財務(wù)管理、系統(tǒng)管理等五個部分，各模塊所包含的功能如圖3 所示。

圖2 業(yè)務(wù)總體流程

圖3 系統(tǒng)功能模塊圖

3.1 中心網(wǎng)站

本模塊面向檢驗試驗中心的潛在客戶，供其了解本中心的概況、動態(tài)，并提供本中心可認(rèn)證檢測的項目范圍的查詢。本部分內(nèi)容可由公眾訪問，不需要進(jìn)行登錄。

3.2 客戶服務(wù)系統(tǒng)

客戶服務(wù)系統(tǒng)是委托客戶登錄后使用的系統(tǒng)，主要用于完成提交委托申請、提交匯款信息、提交樣品郵寄信息、查看委托任務(wù)的進(jìn)度、查看發(fā)票進(jìn)度、查看預(yù)付款/應(yīng)付款情況等工作。為保證系統(tǒng)安全，委托客戶登錄時，除了需要輸入用戶名/密碼之外，還需要輸入人機(jī)識別驗證碼。

委托客戶登錄后，會首先進(jìn)入賬戶一覽界面。顯示該企業(yè)賬戶的最近委托申請/任務(wù)的最新狀態(tài)，以便快捷進(jìn)入。委托客戶也可以選擇功能菜單進(jìn)入相應(yīng)的功能。

3.3 檢測業(yè)務(wù)系統(tǒng)

檢測業(yè)務(wù)管理模塊面向中心內(nèi)部的工作人員，包括客戶服務(wù)人員、試驗主持、樣品管理、財務(wù)人員和管理人員。本模塊需要登錄后才能使用，登錄時需要輸入登錄名、密碼和驗證碼。必要時，可加入短信驗證。為了方便試驗現(xiàn)場的工作，試驗數(shù)據(jù)管理及樣品管理功能可使用手持式安卓平板進(jìn)行操作。本模塊包括試驗?zāi)夸浖皟r格管理、客戶管理、預(yù)約管理、任務(wù)管理、樣品管理、試驗數(shù)據(jù)管理、檢測報告管理、收付款管理、發(fā)票管理等功能。

3.4 財務(wù)管理

財務(wù)管理是企業(yè)管理中非常重要的一環(huán)，財務(wù)管理能力的大小，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。本模塊主要包括應(yīng)收款查詢和發(fā)票管理兩個功能。

3.5 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理由系統(tǒng)管理員使用，包括用戶管理、權(quán)限管理、日志管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、資訊管理等功能。

4 軟件設(shè)計環(huán)境及功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)工具采用Eclipse、Oracle、Tomcat等，基于Web 的應(yīng)用開發(fā)采用J2EE 架構(gòu)，并采用主流程序設(shè)計語言，包括HTML、PL/SQL、SQL、JAVA、JavaScript 等，實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能模塊的開發(fā)。

因系統(tǒng)運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，為保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸安全，系統(tǒng)采用安全傳輸機(jī)制HTTPS 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。

5 結(jié)論

基于Spring Boot 框架的檢驗試驗綜合管理系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了外部委托檢測任務(wù)的全流程管理，而且實現(xiàn)了任務(wù)、樣品、試驗和數(shù)據(jù)的全程跟蹤和可追溯。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不僅促進(jìn)了部門間的協(xié)同，簡化和規(guī)范了檢驗試驗中心的日常工作，更高效、準(zhǔn)確地完成委托檢測任務(wù)，而且為委托客戶提供更快捷、及時、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。