Ứng dụng mô hình kiến trúc hướng dịch vụ xây dựng hệ thống quản lý cơ sở vật chất trường Đại học Quảng Bình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN KIỂU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH KIẾN TRÚC HƯỚNG DỊCH VỤ XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ VẬT CHẤT TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 8480101 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS ĐẶNG HOÀI PHƯƠNG Phản biện 1: TS TRƯƠNG NGỌC CHÂU Phản biện 2: TS PHẠM XUÂN HẬU Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 05 tháng 01 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sự phát triển Internet thúc đẩy nhu cầu cộng tác, làm việc qua mạng sử dụng dịch vụ trực tuyến dần trở thành nhu cầu thiết yếu sống Điều đỏi hỏi ứng dụng không hệ thống hoạt động đơn lẻ máy trạm (máy client) chịu phụ thuộc vào tảng cố định nữa, mà chúng phải hệ thống linh động giúp người dùng làm việc “mọi lúc, nơi” Điều làm nhà phát triển phải đối mặt với hàng loạt vấn đề để tích hợp thành phần phân tán lại với nhau, hay tái sử dụng thành phần sẵn có, vấn đề triển khai bảo trì… vấn đề làm nhà phát triển phải suy nghĩ Tuy vậy, thực tế phần mềm ngày trở nên phức tạp mức dường vượt khỏi khả kiểm sốt mơ hình phát triển có Nguyên nhân khiến cho hệ thống có độ phức tạp tăng cao xuất nhiều công nghệ tạo nên môi trường không đồng nhất, nhu cầu chia sẽ, trao đổi, tương tác hệ thống ngày tăng đáp ứng môi trường Cùng với vấn đề lập trình dư thừa tái sử dụng gây tốn nhiều giai đoạn phát triển hệ thống mà vận hành bảo trì phần mềm Giải pháp cho vấn đề gì? Có nhiều giải pháp khác để xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất nêu trên, nhiên ứng dụng mơ hình Kiến trúc hướng dịch vụ hội tụ đủ khả đáp ứng yêu cầu có nhiều ưu điểm Hiện nay, Kiến trúc hướng dịch vụ phát triển có nhiều ứng dụng Giá trị dựa việc cung cấp phương thức theo chuẩn việc truy nhập hệ thống đóng gói hệ thống kế thừa “Service Oriented Architecture” hay “kiến trúc hướng dịch vụ” mơ hình phát triển kiến trúc phần mềm nhà chuyên môn quan tâm phát triển Với ưu điểm linh hoạt mở rộng, kết nối tái sử dụng dịch vụ 2 o đặc th Trường Đại học nói chung Trường Đại học Quảng Bình nói riêng, khối lượng tài sản lớn giá trị tài sản phần lớn thấp thuộc cơng cụ, dụng cụ… nên cần thiết phải có hệ thống đáp ứng yêu cầu nghiệp vụ hoạt động quản lý sở vật chất theo yêu cầu đặt nhà trường Hơn nữa, Trường Đại học địa phương khả tài cịn hạn chế nên việc sở hữu phần mềm thương mại để quản lý CSVC nhà trường điều khó khăn Xuất phát từ lý trên, tác giả đề xuất lựa chọn đề tài “Ứng dụng mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất Trường Đại học Quảng Bình” làm đề tài tốt nghiệp luận văn cao học Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu đề tài nghiên cứu, ứng dụng kiến trúc hướng dịch vụ phát triển hệ thống quản lý sở vật chất Trường Đại học Quảng Bình Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu lập trình phân tán; - Nghiên cứu mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ; - Xây dựng sở liệu phục vụ hoạt động quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình; - Ứng dụng Web Services, Web API phát triển hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình; Đề tài tập trung vào nghiên cứu nắm vững lý thuyết kiến trúc hướng dịch vụ, cách giải vấn đề kiến trúc hướng dịch vụ Vận dụng vào hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp lý thuyết - Nghiên cứu sở lý thuyết kiến trúc hướng dịch vụ - Nghiên cứu công nghệ Web service & Web API; - Nghiên cứu mơ hình logic Model View Controller (MVC) phát triển ứng dụng Web 4.2 Phương pháp thực nghiệm - Xây dựng sở liệu sở vật chất trường Đại học Quảng Bình - Hiện thực hóa hệ thống Website quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình sở mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ sử dụng Web API mơ hình MVC Dự kiến kết đạt 5.1 Về lý thuyết - Hiểu mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ - Hiểu mơ hình MVC, Web Services, Web API, SOAP, REST… 5.2 Về thực nghiệm - Xây dựng phần mềm quản lý sở vật chất Trường Đại học Quảng Bình - Ứng dụng chạy website Trường Đại học Quảng Bình Ý nghĩa khoa học thực tiễn Xây dựng mơ hình giải pháp quản lý sở vật chất theo hướng dịch vụ Xây dựng chương trình ứng dụng sở mơ hình giải pháp để quản lý tài sản nâng cao tính xác, chất lượng công tác quản lý Đề xuất áp dụng mơ hình cho hệ thống phần mềm quản lý khác cung cấp Cấu trúc luận văn Luận văn gồm có phần mở đầu, kết luận chương Chương 1: Tổng quan kiến trúc hướng dịch vụ (SOA) Chương 2: Xây dựng giải pháp SOA cho hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình Chương 3: Xây dựng triển khai hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HƯỚNG DỊCH VỤ 1.1 Thực trạng hoạt động phát triển phần mềm Phần mềm trở nên phức tạp dường vượt khỏi khả kiểm soát mơ hình phát triển phần mềm có Hiện có nhiều hệ thống phần mềm xây dựng với kiến trúc phức tạp, chi phí phát triển bảo trì cao, đặc biệt với hệ thống phần mềm cao cấp Độ phức tạp hệ thống kiến trúc phần mềm ngày tăng nguyên nhân sau: Sự xuất nhiều công nghệ tạo nên môi trường không đồng nhu cầu chia sẻ, tương tác, trao đổi hệ thống tiến hành môi trường Giải vấn đề nghĩa cần phải thay đổi hệ thống theo chuẩn thống chung Điều chủ yếu hệ thống cũ cần sử dụng lại gỡ bỏ thay vấn đề chi phí cho thiết lập hệ thống quản lý tốn nhiều so với chuyển đổi cũ Vấn đề đưa đến khái niệm “Tích hợp hệ thống” (Enterprise Architecture Integration - EAI) Một nguyên nhân khác góp phần dẫn đến tình trạng khó khăn vấn đề lập trình dư thừa khơng thể tái sử dụng o đó, kiến trúc phân tán (CORBA, DCOM EJB) áp dụng để xây dựng hệ thống có khả tích hợp nhằm giải vấn đề nêu Các kiến trúc mở rộng hệ thống hướng đối tượng cách cho phép phân tán đối tượng mạng Đối tượng có khơng gian địa bên ứng dụng, hoăc máy khác với máy chứa ứng dụng tham chiếu sử dụng phần ứng dụng CORBA (Common Object Request Broker Architecture): CORBA định nghĩa Object Management Group (OMG), kiến trúc phân tán mở, độc lập tảng độc lập ngôn ngữ Tuy nhiên CORBA có số nhược điểm ngơn ngữ lập trình cấp thấp, phức tạp, khó học cần đội ngũ phát triển có kinh nghiệm Ngồi đối tượng CORBA khó tái sử dụng EJB – Enterprise Java Bean: Kiến trúc EJB kiến trúc thành tố bên phía máy chủ d ng cho việc phát triển triển khai ứng dụng phân tán hướng đối tượng cỡ vừa lớn EJB kiến trúc tốt cho việc tích hợp hệ thống độc lập tảng gặp vấn đề chuẩn mở, khả giao tiếp với chuẩn khác hạn chế DCOM - Distributed Component Object Model: DCOM mơ hình phân tán dễ triển khai với chi phí thấp, hỗ trợ tigh coupling ứng dụng hệ điều hành COM hỗ trợ kết nối đối tượng kết nối thay đổi lúc chạy COM mang đến nhiều ưu điểm tính ổn định, khơng phụ thuộc vị trí địa lý, quản lý kết nối hiệu dễ dàng mở rộng, lựa chọn tốt cho doanh nghiệp sử dụng công nghệ Windows để chạy ứng dụng có u cầu cao xác ổn định Tuy nhiên, cơng nghệ Microsoft có nhược điểm lớn chúng bị giới hạn tảng Windows Các kiến trúc phân tán nêu hướng đến việc xây dựng hệ thống “hướng dịch vụ” nhiên chúng gặp phải số vấn đề: - Tighly coupled, nghĩa kiến trúc triển khai cài đặt bên phía nhà cung cấp dịch vụ phía sử dụng dịch vụ phải giống Điều đồng nghĩa với khó khăn có thay đổi từ phía thay đổi cần đánh giá, lên kế hoạch sửa chữa phía; - Những chuẩn đa phần chuẩn đóng, chúng khơng thể kết hợp, hoạt động với chuẩn khác Một vấn đề đặt làm để hệ thống phân tán phát triển công nghệ khác giao tiếp với nhau? Và cách tiếp cận “kiến trúc hướng dịch vụ” Service Oriented Architecture (SOA) cho phép giải vấn đề nêu [1] 6 1.2 Tổng quan kiến trúc hướng dịch vụ (Service Oriented Architecture) Service Oriented Architecture SOA [2] hướng tiếp cận với việc thiết kế tích hợp phần mềm, chức năng, hệ thống theo dạng module, module đóng vai trị “dịch vụ” (service) tự hoạt động liên kết lỏng lẻo, có khả truy cập thông qua môi trường mạng Hiểu cách đơn giản hệ thống SOA tập hợp dịch vụ chuẩn hóa mạng trao đổi với ngữ cảnh tiến trình nghiệp vụ Trong SOA có đối tượng Nhà cung cấp dịch vụ (service provider) cần cung cấp thơng tin dịch vụ cho dịch vụ lưu trữ thông tin dịch vụ (service registry) Người yêu cầu dịch vụ hay khách hàng (service requestor / consumer) thơng qua service registry để tìm kiếm thơng tin mơ tả dịch vụ cần tìm sau xây dựng kênh giao tiếp với phía nhà cung cấp SOA cung cấp giải pháp để giả vấn đề tồn hệ thống như: phức tạp, không linh hoạt không ổn định Một hệ thống triển khai theo mơ hình SOA có khả dễ mở rộng, liên kết tốt Đây sở tảng cho việc tích hợp, tái sử dụng lại tài nguyên có 1.2.1 Tính chất hệ thống SOA 1.2.1.1 Loose coupling 1.2.1.2 Sử dụng lại dịch vụ: 1.2.1.3 Sử dụng dịch vụ bất đồng 1.2.1.4 Quản lý sách 1.2.1.5 Coarse granularity 1.2.1.6 Khả cộng tác 1.2.1.7 Tự động dị tìm ràng buộc động 1.2.1.8 Tự hồi phục 1.2.2 Lợi ích SOA Giải pháp xây dựng hệ thống phần mềm dựa kiến trúc hướng dịch vụ mang lại ưu điểm sau: - Sử dụng lại thành phần có sẵn, kết giảm chi phí cho phần kiến trúc tích hợp; - Giải pháp ứng dụng tổng hợp cho doanh nghiệp; - Tính loose coupling giúp tăng tính linh hoạt khả triển khai cài đặt.; - Cho phép thích ứng với thay đổi tương lai, phát triển phần mềm tạo nên quy trình nghiệp vụ uyển chuyển, phức tạp biến đổi t y “theo yêu cầu” theo “thời gian thực”; - Hỗ trợ đa thiết bị đa tảng; - Tăng khả mở rộng khả sẵn sàng cung cấp cách thêm nhiều thể (instance) service Cơng nghệ chia tải (load-balancing) tự động tìm định tuyến yêu cầu đến thể service thích hợp 1.3 Dịch vụ Web Đặc điểm SOA tách rời phần giao tiếp với phần thực dịch vụ Hiện có nhiều cơng nghệ để thực SOA dựa dịch vụ Web (Web service) Web Service (WS) khái niệm rộng so với khái niệm web thơng thường Nó kết hợp máy tính cá nhân với thiết bị khác, sở liệu mạng máy tính để tạo thành cấu tính tốn ảo mà người sử dụng làm việc thơng qua trình duyệt mạng Các WS thường cung cấp liệu thơ mà khó hiểu đa số người d ng thông thường, chúng thường trả dạng XML JSON Ưu điểm Web service: - Web service cung cấp tảng rộng lớn chạy hệ điều hành khác - Năng cao khả tái sử dụng - Tạo mối quan hệ tương tác lẫn nhau, dễ dàng cho việc phát triển ứng dụng phân tán - Thúc đẩy mạnh mẽ vào hệ thống tích hợp giảm phức tạp hệ thống, giảm giá thành phần tương tác tốt với hệ thống doanh nghiệp 8 - Sử dụng giao thức chuẩn mở, giao thức định dạng liệu dựa văn giúp lập trình viên dễ dàng hiểu Tuy nhiên, bên cạnh WS tồn số nhược điểm: - Có nhiều chuẩn khiến người d ng khó nắm bắt - Có thể xảy thiệt hại lớn vào khoảng thời gian không hoạt động web service như: lỗi máy tính khơng nâng cấp, thiếu giao tiếp việc vận hành - Phải quan tâm nhiều đến vấn đề bảo mật Trong SOA, người ta thường sử dụng hai giải chuẩn giao thức giao tiếp cho Web service là: SOAP (Simple Object Access Protocol) REST (Representational State Transfer) SOAP Simple Object Access Protocol: SOAP giao thức dựa XML cho phép ứng dụng trao đổi thông tin qua HTTP, thiết kế đơn giản dễ mở rộng Hiểu đơn giản, SOAP giao thức để truy cập Web Services, giao thức truyền thông hay định dạng để gửi thông điệp Tất thông điệp SOAP mã hóa sử dụng XML, không bị ràng buộc ngôn ngữ lập trình cơng nghệ SOAP dựa hồn toàn vào XML để cấp services truyền tin REST Representational State Transfer: REST cung cấp giải pháp thay nhẹ Thay sử dụng XML để tạo request, REST dựa vào URL đơn giản Trong số trường hợp, cần phải cung cấp thông tin bổ sung theo cách đặc biệt, hầu hết Web service sử dụng REST dựa hoàn toàn vào việc thu lại thông tin cần thiết phương pháp URL REST sử dụng bốn hình thái HTTP khác (GET, POST, PUT, ELETE) để thực tasks Không giống SOAP, REST sử dụng XML để cung cấp response 1.4 Thực trạng hoạt động quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình Đại học Quảng Bình địa phương có khối lượng tài sản lớn giá trị tài sản phần lớn thấp thuộc cơng cụ, dụng cụ kinh phí để mua trang thiết bị chưa đồng bộ, nên hoạt động quản lý sở vật chất Nhà trường chủ yếu áp dụng công cụ thủ công (Word, Excel, …) Mặc d Nhà trường xây dựng hệ thống tra cứu, quản lý tài sản, nhiên chức hệ thống dừng lại mức độ tra cứu, quản lý thông thường; chưa đáp ứng yêu cầu mặt hiệu công việc Bên cạnh đó, với thay đổi nghiệp vụ hoạt động quản lý sở vật chất việc thay đổi, bổ sung chức cho hệ thống nêu gặp nhiều khó khăn khơng tương thích module bổ sung Vì vấn đề đặt cần thiết phải xây dựng hệ thống hỗ trợ nghiệp vụ quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình, khơng đáp ứng nhu cầu nghiêp vụ mà phải có khả mở rộng, thay đổi tương lai nhằm nâng cao hiệu hoạt động quản lý sở vật chất Nhà trường o tác giả lựa chọn đề tài “Ứng dụng kiến trúc hướng dịch vụ xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình”, áp dụng mơ hình SOA để phát triển hệ thống nhằm nâng cao khả tích hợp linh hoạt, mang lại hiệu mặt kinh tế 1.5 Kết luận Trong chương tác giả trình bày thực trạng việc phát triển phần mềm tại; phân tích mơ hình kiến trúc phân tán việc phát triển phần mềm, rút ưu nhược điểm mơ hình kiến trúc phân tán hướng đến cách tiếp cận mô hình kiến trúc hướng dịch vụ Tác giả phân tích tổng quan chung mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ, nghiên cứu chuẩn giao tiếp Webservice: SOAP & REST Đồng thời đưa vấn đề tồn hoạt động quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình, từ đưa giải pháp áp dụng mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình 10 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG GIẢI PHÁP SOA CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ CSVC TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH 2.1 Mơ hình SOA tổng thể Cơ chế hoạt động quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình thực sau: đầu năm, đơn vị nhà trường cần lập kế hoạch mua sắm, sửa chữa trang thiết bị, phương tiện làm việc hàng năm đột xuất, phịng Quản trị tổng hợp trình Hiệu trưởng xem xét, định phê duyệt Trên sở kế hoạch duyệt, đơn vị đề xuất yêu cầu mua sắm sửa chữa chi tiết theo thời điểm cụ thể Các loại thiết bị, máy móc trường Phịng Quản trị quản lý; cần xác định số lượng, tình trạng, đơn vị sở hữu… thiết bị chi tiết Đồng thời hàng năm cần phải kiểm kê tài sản, thống kê báo cáo tình hình sử dụng trang thiết bị để nhà trường lập kế hoạch mua sắm sửa chữa chung cho năm cho ph hợp o vấn đề đặt cần thiết phải xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình đáp ứng hoạt động nghiệp vụ nêu đồng thời phải có khả mở rộng, tích hợp nghiệp vụ khác tương lai Tác giả đề xuất xây dựng hệ thống sở mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ sau: 11 Hình 2.1 – Mơ hình SOA tổng thể - Tầng client: bao gồm giao diện hệ thống Website quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình - Tầng service: bao gồm dịch vụ hỗ trợ nghiệp vụ quản lý sở vật chất (quản lý danh mục, quản lý đề xuất, quản lý thống kế) - Tầng kết nối CS L: thực việc tương tác với sở liệu hệ thống 2.2 Các công nghệ & kỹ thuật triển khai dịch vụ Web 2.2.1 Mơ hình Model View Controller (MVC) Mơ hình MVC [Model View Controller] đóng vai trị quan trọng trình xây dựng, phát triển, vận hành bảo trì hệ thống hay ứng dụng phần mềm - Model: thành phần chứa tất nghiệp vụ logic, phương thức xử lý, truy xuất sở liệu, đối tượng mô tả liệu lớp, hàm xử lý - View: thành phần đảm nhận việc hiển thị thông tin, tương tác với người d ng, nơi chứa tất đối tượng GUI textbox, images, Có thể hiểu cách đơn giản, tập hợp form file HTML 12 - Controller: giữ nhiệm vụ nhận điều hướng yêu cầu từ người d ng gọi phương thức xử lý chúng Ví dụ: thành phần nhận request từ url form để thao tác trực tiếp với Model Tác giả lựa chọn mơ hình MVC để phát triển hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình vì: - Mơ hình sử dụng không phụ thuộc môi trường, tảng xây dựng hay ngơn ngữ lập trình phát triển; - Quy hoạch class/function vào thành phần riêng biệt Controller – Model – View, dễ dàng xây dựng – phát triển – quản lý – vận hành bảo trì dự án, tạo rõ ràng, sáng q trình phát triển dự án, kiểm sốt luồng xử lý tạo thành phần xử lý nghiệp vụ chun biệt hóa; - Mơ hình MVC ngôn ngữ, đối tượng khác (lập trình viên, nhà quản lý, nhà đầu tư, …) c ng nhìn vào tự hiểu gì, họ trao đổi yêu cầu bàn bạc công việc - Đây mơ hình chuẩn, tối ưu so với nhiều mơ hình khác sử dụng nhiều dự án nhiều lĩnh vực, đặc biệt công nghệ sản xuất ứng dụng – phần mềm Các lập trình viên sử dụng mơ hình chuẩn MVC để dễ dàng phân phối chuyển giao cơng nghệ - Mơ hình MVC chia thành phiên Passive View Supervising Controller 2.2.2 ASP.NET MVC Công nghệ ASP.NET MVC [3] cho phép phân biệt tác vụ ứng dụng (logic nhập liệu, business logic, logic giao diện) dễ dàng kiểm thử Tất tính mơ hình MVC cài đặt dựa interface kiểm thử cách sử dụng đối tượng mocks (mock object đối tượng mô tính đối tượng thực ứng dụng MVC tảng khả mở rộng (extensible) & khả nhúng (pluggable) Các thành phần ASP.NET MVC thiết kể để chúng thay cách dễ dàng dễ dàng t y chỉnh, 13 nhúng thêm view engine, chế định tuyến cho URL, cách kết xuất tham số action-method thành phần khác ASP.NET MVC hỗ trợ việc sử dụng ependency Injection ( I) Inversion of Control (IoC) I cho phép gắn đối tượng vào lớp cho lớp sử dụng thay buộc lớp phải tự khởi tạo đối tượng IoC quy định rằng, đối tượng yêu cầu đối tượng khác, đối tượng đầu lấy đối tượng thứ hai từ nguồn bên ngồi, Tác giả sử dụng cơng nghệ ASP.NET MVC 4.0 phiên bổ sung thêm ASP.NET Web API giúp hỗ trợ tốt cho thiết bị di động Đồng thời tác giả sử dụng thư viện LINQ để thực việc truy xuất liệu 2.2.3 Entity Framework Entity Framework [1] tảng sử dụng để làm việc với CS L quan hệ thông qua chế ánh xạ Object Relational Mapping (ORM), qua sử dụng LINQ để truy vấn cập nhật liệu với hỗ trợ A O.NET ata Provider Entity ata Model (E M) bao gồm ba phần chính: Conceptual model, Mapping Storage model Conceptual Model (mơ hình khái niệm) mơ tả lớp mối quan hệ tương ứng với sở liệu Storage Model (mơ hình lưu trữ) mơ hình thiết kế sở liệu bao gồm Table, View, Store procedure, Relationship, Key, … Mapping bao gồm thông tin mô hình khái niệm ánh xạ đến mơ hình lưu trữ hay CS L Entity Framework cung cấp mơ hình tiếp cận xây dựng ứng dụng: atabase First, Model First Code First Mơ hình atabase First cho phép tạo ata model Object class từ atabase có sẵn thông qua công cụ Entity ata Model Wizard Mô hình Model First cho phép tạo ata model cơng cụ Entity ata Model esigner, sau phát sinh Object class atabase Và mơ hình Code First mơ hình phổ biến nhất, cho phép thiết kế Object class tương ứng với Table atabase 14 2.2.4 Web API (.NET Framework) Áp dụng SOA việc xây dựng server tảng NET Framework tạo HTTP service nhiều công nghệ khác như: Web service (ASMX), WCF service, WCF REST service & Web API service Trong phạm vi đề tài, tác giả đề xuất sử dụng Web API Service để xây dựng HTTP service cho server tính phổ biến linh hoạt API viết tắt Application Programming Interface (giao diện lập trình ứng dụng) phương thức kết nối với thư viện ứng dụng khác Windows có nhiều API, Twitter có web API, nhiên chúng thực chức khác nhau, với mục tiêu khác Nó phần mềm giao tiếp sử dụng ứng dụng khác Nó giống bàn phím thiết bị d ng để giao tiếp người sử dụng máy tính, API phần mềm giao tiếp chương trình hệ điều hành Web API công nghệ Microsoft d ng để xây dựng dịch vụ thành phần phân tán Web API mơ hình d ng để hỗ trợ MVC bao gồm: routing, controller, action result, filter, filter, loc container, model binder, unit test, injection Bên cạnh cịn hỗ trợ restful đầy đủ phương thức: Get/Post/put/delete liệu REST (REpresentational State Transfer) RESTful API tiêu chuẩn d ng việc thết kế thiết kế API cho ứng dụng web để quản lý resource RESTful kiểu thiết kế API sử dụng phổ biến ngày Trọng tâm REST quy định cách sử dụng HTTP method (như GET, POST, PUT, ELETE ) cách định dạng URL cho ứng dụng web để quản lý resource.: GET (SELECT): Trả Resource danh sách Resource POST (CREATE): Tạo Resource PUT (UP ATE): Cập nhật thông tin cho Resource PATCH (UP ATE): Cập nhật thành phần, thuộc tính Resouce 15 ELETE ( ELETE): Xố Resource HEAD – Trả thông tin chung danh sách Resource OPTIONS – Trả thông tin mà người d ng phép với Resource Với ứng dụng web thiết kế sử dụng RESTful, dễ dàng biết URL HTTP method để quản lý resource RESTful không quy định logic code ứng dụng RESTful không giới hạn ngơn ngữ lập trình ứng dụng Bất kỳ ngơn ngữ lập trình (hoặc framework) áp dụng RESTful việc thiết kế API cho ứng dụng web 2.2.5 Ứng dụng ASP.NET Identity sở liệu Trong hệ thống vấn đề an ninh, bảo mật phân quyền người d ng ln tốn đặt hàng đầu phảo giải Để đảm bảo phần mềm thực thao tác có phân cấp rõ ràng, thành viên thuộc nhóm quyền thực quyền tương ứng, Microsoft phát triển hệ thống ASP.NET Identity giúp hỗ trợ chế phân quyền, quản lý tài khoản, đăng nhập qua gmail, facebook, twitter, microsoft, … hỗ trợ bảo mật: - ASP.NET Identity sử dụng với tất frameworks ASP.NET như: ASP.NET MVC, Web Forms, Web Pages, Web API; - ễ dàng tích hợp vào liệu người d ng; - ASP.NET Identity mặc định chứa tất thông tin người d ng vào database, ASP.NET Identity sử dung Entity Framwork Code First để tích hợp tất chế ễ dàng tích hợp chế lưu trữ khác như: SharePoint, Azure Storage Table Service, NoSQL database mà ngoại lệ nào; - ASP.NET Identity tạo giúp cho ứng dụng dễ dàng kiểm thử đơn vị, viết unit tests cho phần ứng dụng sử dụng ASP.NET Identity; 16 - Quản lý Role: Giúp hạn chế quyền truy cập bạn theo quyền, dễ dàng tạo nên phân quyền thêm liệu cho quyền đó; - Claims Based: ASP.NET Identity hỗ trợ chế xác thực người d ng - Cung cấp Social Login: dễ dàng tích hợp phướng thức login mạng xã hội: Microsoft Account, Facebook, Twitter, Google lưu trữ vào ứng dụng bạn; - Tích hợp OWIN; 2.3 Kết luận Trong chương tác giả tiến hành phân tích nghiệp vụ hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình; đề xuất mơ hình SOA tổng thể cho hệ thống Đồng thời tìm hiểu kỹ thuật cơng nghệ sử dụng để xây dựng hệ thống như: mô hình MVC hỗ trợ phát triển ứng dụng Web, công nghệ ASP.NET MVC NET, Entity Framework hỗ trợ kết nối & truy xuất sở liệu theo hướng đối tượng, ASP Identity hỗ trợ việc phân quyền người d ng hệ thống & bảo mật 17 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG QUẢN LÝ CƠ SỞ VẬT CHẤT TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH 3.1 Thiết kế hệ thống 3.1.1 Sơ đồ phân rã chức Sơ đồ phân rã chức (hình 3.1) cho thấy cách tổng quát toàn diện chức năng, phạm vi thực hệ thống Website quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình Hình 3.1 - Sơ đồ phân rã chức Trong hình 3.1 mô tả chức chi tiết hệ thống Website quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình: - Chức quản lý tài sản: người quản lý quản lý tài sản đơn vị trường Khi chọn đơn vị xem chi tiết tất tài sản đơn vị (mã tài sản, thời gian bắt đầu sử dụng, thời gian bảo dưỡng tình trạng tài sản, …) Người quản lý người sử dụng phép xem, sửa chữa thông tin, cập nhật trạng thái tài sản theo phân quyền Với chức 18 này, người d ng quản lý gần toàn trạng tài sản Nhà trường; - Chức quản lý đề xuất: giải đề xuất sở vật cất đơn vị trường (yêu cầu mua sắm mới, yêu cầu sử dụng & yêu cầu sửa chữa, bảo dưỡng trang thiết bị) Người quản lý phép xem danh sách, chi tiết yêu cầu, xét duyệt yêu cầu ph hợp; - Chức thống kê: phần bao gồm chức thống kê theo kế hoạch, thống kê theo yêu cầu, hợp đồng CSVC giúp cho người quản lý dễ dàng xem xét cân đối khâu quản lý; - Chức quản lý kế hoạch: Cho phép đơn vị gởi biểu mẫu kế hoạch cho phòng CSVC, phòng CSVC xét duyệt lưu trữ lại kế hoạch đề xuất; 3.1.2 Biểu đồ ca sử dụng Biểu đồ ca sử dụng (use case) mô tả chức năng, tương tác đặc trưng người d ng hệ thống Website Hệ thống quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình bao gồm tác nhân Quản trị viên, Người quản lý Trong quản trị viên tồn quyền quản lý hệ thống Người quản lý thực tác vụ quản lý CSVC, quản lý yêu cầu thống kê Người sử dụng người phân công nhiệm vụ trực tiếp quản lý CSVC đơn vị (khoa, phịng ban, tổ mơn, trung tâm, phịng thí nghiệm) Hình 3.2 - Biểu đồ ca sử dụng hệ thống quản lý CSVC trường ĐH Quảng Bình 19 3.1.3 Biểu đồ lớp Một lớp (class) tập hợp đối tượng có c ng tập hợp cấu trúc, phương thức Các biểu đồ lớp (hình 3.3, hình 3.4 hình 3.5) mơ tả thuộc tính phương thức lớp cách chi tiết; thể nhìn tĩnh hệ thống Website quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình 3.2 Xây dựng sở liệu Cơ sở liệu hệ thống triển khai hệ quản trị sở liệu Microsoft SQL Server 3.3 Xây dựng Web API Tác giả tiến hành xây dựng Web API cho phía server sở cơng nghệ Web API NET Framework, sử dụng mơ hình MVC Controller nơi nhận request thực gọi Service để tương tác với model xử lý liệu Đối với chức ThongTinTaiSan() thuộc phương thức lấy liệu tương ứng với [HttpGet] Hình 3.9 - Xử lý controller Khi gọi tới service, thực câu query tương tác trực tiếp với liệu để lấy thông tin 20 Để kiểm tra xem liệu lấy xác, sử dụng Postman trước gọi sử dụng client, liệu trả theo định dang Json với thuộc tính tương ứng phía service Đối với phía client, nhận liệu trả định dang Json gọi sử dụng Web API mà không phụ thuộc vào ngơn ngữ lập trình, gọi để xử lý website hay ứng dụng di động Phía client d ng Angular để xử lý lấy liệu hiển thị view Hình 3.13 - Gọi sử dụng Web API 3.4 Triển khai hệ thống Để triển khai đưa hệ thống Website vào hoạt động cách ổn định, máy chủ cần đáp ứng số yêu cầu sau: − Hệ điều hành: Windows Server 2008 trở lên; − Net Framework 4.0 trở lên; − ASP.NET MVC 4; − Microsoft SQL Server 2012; − IIS 21 Hệ thống Website đặt máy chủ trường Đại học Quảng Bình Người sử dụng bao gồm người quản lý người sử dụng truy cập vào Website thông qua địa chỉ: http://192.168.1.233/quanlycongsan-qb Tại hình quản lý tài sản, người d ng tìm kiếm, lọc theo tiêu chí mong muốn anh sách tài sản cho phép hiển thị phòng sử dụng, tình trạng thơng số: Hình 3.14: Giao diện tổng quan quản lý tài sản Mỗi tài sản sản thuộc nhóm tài sản, quản lý hình danh mục nhóm tài sản Ở người d ng thêm, sửa xóa loại tài sản chưa sử dụng Chức yêu cầu mua hay sửa chửa trang thiết bị quản lý quản lý kế hoạch, admin chấp nhận, kế hoạch đưa vào triển khai: Người d ng chọn đơn vị để xuất thống kê & kiểm kê tài sản: 22 3.5 Kết luận Tác giả tiến hành xây dựng hệ thống quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình sở mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ, đồng thời sử dụng NET Framework để xây dựng Web API server Triển khai hệ thống thực tế đánh giá kết đạt 23 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong luận văn này, tác giả trình bày kiến thức tổng quan kiến trúc hướng dịch vụ, công nghệ xây dựng dịch vụ Web áp dụng vào giải toán thực tế hoạt động quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình Tác giả xây dựng mơ hình giải pháp SOA tổng thể cho hệ thống, đề xuất sử dụng Web API RESTfull mơ hình MVC để xây dựng dịch vụ Web tảng NET Framework Đồng thời thực hóa hệ thống đưa vào triển khai thực tế nhằm đánh giá hiệu thu mơ hình đề xuất Tuy nhiên, hệ thống tồn số nhược điểm: - Xử lý chậm lượng liệu lớn; - Chưa đáp ứng hoàn toàn nghiệp vụ quản lý CSVC nhà trường Để hệ thống vận hành hiệu hơn, tác giả đề xuất phát triển thêm ứng dụng di động quản lý CSVC sở mơ hình giải pháp SOA đề xuất, sử dụng dịch vụ Web (Web API) xây dựng nhằm nâng cao hiệu hoạt động quản lý CSVC trường Đại học Quảng Bình  ... hình kiến trúc hướng dịch vụ xây dựng hệ thống quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình 10 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG GIẢI PHÁP SOA CHO HỆ THỐNG QUẢN LÝ CSVC TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH 2.1 Mơ hình. .. mơ hình kiến trúc hướng dịch vụ; - Xây dựng sở liệu phục vụ hoạt động quản lý sở vật chất trường Đại học Quảng Bình; - Ứng dụng Web Services, Web API phát triển hệ thống quản lý sở vật chất trường. .. nghiệm - Xây dựng phần mềm quản lý sở vật chất Trường Đại học Quảng Bình - Ứng dụng chạy website Trường Đại học Quảng Bình Ý nghĩa khoa học thực tiễn Xây dựng mơ hình giải pháp quản lý sở vật chất