2.4.1. Môi trƣờng phát triển
Khách hàng có thể xây dựng ứng dụng trên GAE với môi trƣờng Java hoặc Python. Đối với môi trƣờng Java, ứng dụng có thể đƣợc xây dựng bằng cách sử dụng các chuẩn công nghệ Java bao gồm máy ảo JVM, JSP/Servlet và ngôn ngữ lập trình Java. Đối với môi trƣờng Python, GAE có một trình thông dịch và bộ thƣ viện chuẩn Python. Việc xây dựng ứng dụng trên một trong hai môi trƣờng này sẽ đảm bảo ứng dụng có thể chạy nhanh, an toàn và không có sự ảnh hƣởng từ các ứng dụng khác trên hệ thống.
Ngƣời dùng có thể tải gói phát triển phần mềm (SDK) cho ngôn ngữ đã chọn và hệ điều hành máy tính từ trang web của Google. Mỗi SDK bao gồm một máy chủ lập trình web chạy ứng dụng trên máy tính cá nhân đóng vai trò môi trƣờng chạy thực, cơ sở dữ liệu, các dịch vụ. Máy chủ lập trình tự động phát hiện các thay đổi trong các file nguồn và tải lại chúng nếu cần, vì vậy lập trình viên có thể giữ máy chủ chạy trong khi vẫn phát triển ứng dụng.
Máy chủ lập trình web bao gồm một ứng dụng web để duyệt nội dung của cơ sở dữ liệu (giả lập). Ngƣời dùng cũng có thể tạo ra các thực thể cơ sở dữ liệu mới để kiểm thử bằng giao diện.
Mỗi SDK cũng bao gồm công cụ để tƣơng tác với ứng dụng chạy trên App Engine. Ngƣời dùng sử dụng công cụ này để tải mã ứng dụng lên App Engine. Ngƣời dùng cũng có thể sử dụng công cụ này để tải dữ liệu từ ứng dụng đang hoạt động, hoặc quản lý các chỉ số của ứng dụng đang hoạt động.
Python và Java SDK bao gồm một tính năng mà ngƣời dùng có thể cài đặt vào ứng dụng để bảo mật truy cập từ xa vào ứng dụng đang hoạt động. Python SDK bao gồm công cụ xử lý dữ liệu lớn nhƣ tải dữ liệu mới từ file và tải xuống rất nhiều dữ liệu cho mục đích sao lƣu hoặc di chuyển. SDK cũng bao gồm dòng lệnh tƣơng tác Python để kiểm thử, gỡ lỗi, chỉnh sửa dữ liệu trực tiếp. Ngƣời dùng có thể tự viết các kịch bản và chƣơng trình sử dụng tính năng điều khiển truy cập cho truyền dữ liệu lớn hoặc các mục đích bảo trì khác.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.4.2. Công cụ quản lý ứng dụng
GAE hỗ trợ khách hàng quản lý ứng dụng của mình thông qua trình duyệt bằng cách cung cấp một giao diện web hỗ trợ cho khách hàng có thể quản lý dữ liệu bao gồm bổ sung, sửa và xóa dữ liệu. Đồng thời, nó cũng cho phép quản lý tài nguyên đám mây bao gồm việc giám sát tài nguyên đã sử dụng, cấu hình bổ sung hay thêm bớt tài nguyên cho phù hợp với quy mô ứng dụng.
Hình 2.3. Giao diện quản lý ứng dụng
2.4.3. Xây dựng và triển khai ứng dụng trên GAE
Để xây dựng và triển khai ứng dụng trên nền tảng GAE, ngƣời sử dụng có thể sử dụng trình soạn thảo Eclipse và cài đặt trình cắm Google Plugin for Eclipse. Sau khi cài đặt trình cắm xong, trình soạn thảo sẽ có thêm chức năng tạo mới ứng dụng
theo cấu trúc của một ứng dụng App Engine (với biểu tƣợng ) và chức năng triển
khai ứng dụng (với biểu tƣợng ) lên nền tảng GAE.
2.4.3.1. Xây dựng ứng dụng
Để tạo một ứng dụng mới, ngƣời sử dụng chọn chức năng với biểu tƣợng tạo mới ứng dụng App Engine trên thanh công cụ của trình soạn thảo, sau đó nhập các thông tin cần thiết trong đó có tên ứng dụng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Một ứng dụng App Engine viết bằng ngôn ngữ Java dùng chuẩn Java Servlet để tƣơng tác với môi trƣởng máy chủ web. File ứng dụng bao gồm các lớp đã đƣợc biên dịch, JARs, các file tĩnh và file cấu hình đƣợc sắp xếp theo cấu trúc thƣ mục theo chuẩn sắp đặt WAR. Lập trình viên có thể sử dụng bất kỳ quy trình lập trình nào để tạo ra web servlet và thƣ mục WAR.
Tên của Project sẽ là tên thƣ mục gốc chứa tất cả các file của Project. Bên trong có 2 thƣ mục là src/ và war/. Src/ chứa mã nguồn Java, war/ chứa ứng dụng hoàn chỉnh sắp xếp dƣới định dạng WAR. Quá trình biên dịch sẽ dịch các file mã nguồn Java và chuyển các lớp đã đƣợc dịch vào các thƣ mục tƣơng ứng trong war/.
Project_name/ src/
...Java source code... META-INF/
...other configuration... war/
...JSPs, images, data files... WEB-INF/
...app configuration... lib/
...JARs for libraries... classes/
...compiled classes...
Ví dụ với tên Demo, kết quả là một ứng dụng đƣợc tạo mới có cấu trúc nhƣ sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.4. Cấu trúc một ứng dụng App Engine
Trong một ứng dụng App Engine, một số tệp cấu hình đƣợc tạo ra mặc định để cấu hình cho ứng dụng, cụ thể:
Tệp appengine-web.xml chứa mã đăng ký của ứng dụng, phiên bản của ứng dụng và danh sách các file tĩnh (file ảnh, file css), file nguồn (các file JSP…).
Hình 2.5. Nội dung của tệp appengine-web.xml
Tệp jdoconfig.xml khai báo thƣ viện JDO để tƣơng tác với kho dữ liệu trung tâm của Google.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ngoài ra, ứng dụng còn có thêm thƣ viện của bộ công cụ phát triển App Engine SDK, thƣ viện máy ảo Java. Đồng thời, ngƣời sử dụng có thể tạo thêm các tệp Java, Javascript, HTML, CSS, JSP/Servlet, …
2.4.3.2. Triển khai ứng dụng
Sau khi đã xây dựng đƣợc ứng dụng App Engine, để triển khai ứng dụng đó lên nền tảng GAE của Google, ngƣời sử dụng phải có một tài khoản thƣ điện tử Gmail và tài khoản đó phải đƣợc cấp quyền tạo ứng dụng trên GAE. Để cấp quyền cho tài khoản tạo đƣợc ứng dụng, ngƣời sử dụng có thể đăng nhập vào địa chỉ https://appengine.google.com/ để gửi yêu cầu tới Google. Sau khi tài khoản đã có quyền, ngƣời sử dụng có thể tạo định danh cho ứng dụng trên nền tảng GAE, ví dụ là demo. Khi đã có định danh cho ứng dụng trên GAE, ngƣời sử dụng sẽ chọn chức năng triển khai ứng dụng trên thanh công cụ của trình soạn thảo Eclipse, nhập một số thông tin về định danh, tên ứng dụng, tài khoản của hộp thƣ điện tử gmail và mật khẩu của thƣ điện tử, ứng dụng sẽ đƣợc triển khai lên GAE. Sau khi ứng dụng đã đƣợc triển khai lên GAE, ngƣời sử dụng có thể sử dụng địa chỉ http://demo.appspot.com để sử dụng ứng dụng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
CHƢƠNG 3:XÂY DỰNG HỆ THỐNG SỔ LIÊN LẠC ĐIỆN TỬ TRÊN NỀN TẢNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CỦA GOOGLE
3.1. Bài toán sổ liên lạc điện tử.
Cùng với sự phát triển của xã hội, công tác quả lý học sinh của nhà trƣờng ngày càng trở nên khó khăn và phức tạp nhất là trong các trƣờng phổ thông. Vì vậy việc tăng cƣờng phối hợp giữa nhà trƣờng và gia đình trong việc quản lý, giáo dục học sinh ngày càng trở nên quan trọng.
Tuy nhiên, trên thực tế hiện nay việc phối kết hợp giữa gia đình và nhà trƣờng còn gặp nhiều khó khăn và trong nhiều trƣờng hợp còn đạt hiệu quả chƣa cao. Một trong các nguyên nhân là do việc trao đổi thông tin giữa nhà trƣờng và gia đình còn thiếu tính kịp thời. Vì vậy cần có thêm một kênh thông tin giúp nhà trƣờng có thể kịp thời thông báo cho gia đình tình hình học tập và sinh hoạt của học sinh tại trƣờng đồng thời giúp cho gia đình có thể dễ dàng chủ động, kịp thời nắm bắt đƣợc hoạt động của con em mình tại trƣờng tại bất kỳ thời điểm nào.
Bên cạnh đó, sự ra đời của các công nghệ mới, các thiết bị di động và đặc biệt là sự phát triển của mạng Internet trong những năm gần đây là một thuận lợi vô cùng lớn để tạo ra kênh thông tin này.
Trong cuốn luận văn này tôi đã tiến hành tìm hiểu về điện toán đám mây nói chung và nền tảng dịch vụ GAE nói riêng. Đây là một trong những công nghệ mới đã và đang đƣợc ứng dụng rộng rãi hiện nay trên toàn thế giới. Để làm nổi bật ý nghĩa của điện toán đám mây cùng với nền tảng dịch vụ GAE tôi đã xây dựng thử nghiệm hệ thống sổ liên lạc điện tử trong hệ thống thông tin nhà trƣờng. Với sổ liên lạc điện tử, gia đình và nhà trƣờng sẽ đƣợc kết nối với nhau một cách thuận lợi, dễ dàng và tại bất cứ đâu, bất cứ thời điểm nào miễn là có kết nối Internet. Giáo viên có thể cập nhật tình hình của học sinh, nhận xét quá trình học tập, sinh hoạt của học sinh tại trƣờng. Phụ huynh có thể truy cập để biết tình hình con em mình tại trƣờng và phản hồi các nhận xét của giáo viên góp phần có biện pháp giáo dục học sinh kịp thời và phù hợp.
3.2. Phân tích thiết kế hệ thống 3.2.1. Mô hình tổng thể hệ thống 3.2.1. Mô hình tổng thể hệ thống
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hệ thống quản lý sẽ lấy dữ liệu từ trung tâm dữ liệu của Google và đƣa vào hệ thống. Hệ thống đƣợc đặt trên Web server của Google theo mô hình tổng thể đƣợc biểu diễn trong hình vẽ sau:
Hình 3.1. Mô hình tổng thể hệ thống
Các chức năng cơ bản của phần mềm thử nghiệm Sổ liên lạc điện tử:
Chức năng về quản trị hệ thống: quản lý ngƣời dùng, quản lý danh sách học
sinh, phân quyền cho ngƣời dùng, đăng nhập hệ thống, ra khỏi hệ thống.
Chức năng cơ bản của sổ liên lạc: xem điểm của học sinh, cập nhật điểm của học sinh, gửi nhận xét về tình hình học tập của học sinh tới phụ huynh, phản hồi nhận xét của phụ huynh tới nhà trƣờng.
Danh sách nhóm ngƣời ảnh hƣởng đến hệ thống: có 3 tác nhân ảnh hƣởng đến hệ thống đƣợc chia làm 2 nhóm: Ngƣời dùng và Quản trị hệ thống.
3.2.2. Các mô hình ca sử dụng.
* Mô hình ca sử dụng Quản trị hệ thống:
Tác nhân: Ngƣời quản trị hệ thống là nhóm thực hiện toàn bộ các chức năng
của hệ thống, bao gồm quản lý ngƣời dùng, quản lý các nhóm quyền, quản lý danh sách học sinh, quản lý danh sách giáo viên.
Các ca sử dụng: Quản lý ngƣời dùng, Quản lý nhóm quyền, Quản lý danh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.2. Mô hình ca sử dụng quản trị hệ thống
* Mô hình ca sử dụng ngƣời dùng cuối:
Tác nhân: Bao gồm phụ huynh học sinh và giáo viên. Cả phụ huynh học sinh
và giáo viên đều phải đăng nhập và đƣợc cấp quyền tƣơng ứng trên hệ thống .
Các ca sử dụng: Xem điểm, Cập nhật điểm, Gửi nhận xét.
Hình 3.3. Các ca sử dụng của người dùng cuối
* Mô hình ca sử dụng Quản lý ngƣời dùng:
Tác nhân: Ngƣời quản trị hệ thống
Các ca sử dụng Quản lý ngƣời dùng bao gồm: Thêm ngƣời dùng, Sửa thông
tin ngƣời dùng, Xóa ngƣời dùng.
Hình 3.4. Ca sử dụng quản lý người dùng
Quản trị hệ thống
Quản lý người dùng
Quản lý ds học sinh
Quản lý ds giáo viên
Đăng nhập quyền quản trị
<<include>> <<include>> <<include>> Phụ huynh Giáo viên Người dùng Xem điểm Gửi nhận xét Đăng nhập quyền người dùng <<include>> <<include>> Cập nhật điểm Đăng nhập quyền người dùng <<include>> Quản trị hệ thống
Quản lý người dùng Đăng nhập quyền quản trị hệ thống
Thêm người dùng Sửa người dùng Xóa người dùng <<include>> <<include>> <<include>>
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Mô hình ca sử dụng Quản lý danh sách số liên lạc:
Tác nhân: Ngƣời quản trị hệ thống
Các ca sử dụng Quản lý ngƣời dùng bao gồm: Thêm học sinh, Sửa thông tin
học sinh, Xóa học sinh.
Hình 3.5. Ca sử dụng quản danh sách học sinh
3.2.3. Các biểu đồ hoạt động
* Biểu đồ hoạt động chức năng Đăng nhập:
Hình 3.6. Biểu đồ hoạt động cho chức năng đăng nhập
Mô tả: Vào hệ thống, ngƣời dùng chọn chức năng Đăng nhập, hệ thống sẽ hiển thị trang đăng nhập của Google, trong đó ngƣời dùng phải nhập địa chỉ Email, mật khẩu (Password) rồi nhấn Đăng nhập. Nếu dữ liệu ngƣời dùng nhập vào không tồn tại trong hệ thống thì hiển thị lỗi tƣơng ứng. Nếu dữ liệu ngƣời dùng nhập vào đã tồn tại trong hệ thống thì sẽ hiển thị màn hình chứa danh mục các chức năng. Ngƣời dùng chọn chức năng để thao tác.
* Biểu đồ chức năng xem, cập nhật điểm:
Hình 3.7. Biểu đồ hoạt động cho chức năng cập nhật điểm
Vào chức năng đăng nhập Nhập địa chỉ gmail và mật khẩu Hiển thị lỗi Hiển thị menu Dữ liệu Sai Đúng Chọn chức năng Chọn menu Kết thúc Kết thúc Bắt đầu Kiểm tra Quản trị hệ thống
Quản lý người dùng Đăng nhập quyền quản trị hệ thống
Thêm học sinh Sửa học sinh Xóa học sinh <<include>> <<include>> <<include>> Bảng điểm Chọn lớp Chọn môn Nhập điểm Bắt đầu Kết thúc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.8. Biểu đồ hoạt động cho chức năng xem điểm
Mô tả: Khi ngƣời dùng vào hệ thống, hệ thống hiển thị danh sách học sinh của lớp đƣợc chọn. Nếu ngƣời dùng là phụ huynh thì chỉ có thể xem điểm của học sinh. Nếu ngƣời dùng là giáo viên thì có thể cập nhật điểm của học sinh vào hệ thống.
* Biểu đồ chức năng gửi nhận xét:
Hình 3.9. Biểu đồ hoạt động cho chức năng gửi nhận xét
Mô tả: Khi ngƣời dùng là giáo viên vào hệ thống chọn danh sách sổ liên lạc, hệ thống hiển thị danh sách học sinh, ngƣời dùng có thể chọn gửi email nhận xét cho 1 học sinh trong danh sách hoặc tất cả học sinh trong danh sách.
3.2.4. Các biểu đồ tuần tự
* Biểu đồ tuần tự chức năng xem điểm:
Hình 3.10. Biểu đồ tuần tự chức năng xem điểm
Các bƣớc xử lý chính: Gọi đến Google Doc để hiển thị sổ liên lạc. Kết quả trả về sẽ đƣợc hiển thị trên hệ thống.
:hiển thị
: Người dùng
:Hệ thống
1 : Gửi yêu cầu hiển thị()
2 : Gửi yc()
3 : Gọi Google Doc() 4 : Hiển thị kết quả()
Bảng điểm Chọn lớp Chọn môn Hiển thị điểm
Bắt đầu
Kết thúc
Bắt đầu
Kết thúc Gửi email cho phụ
huynh Nhập nội dung Gửi Email
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Biểu đồ tuần tự chức năng cập nhật điểm:
Hình 3.11. Biểu đồ tuần tự chức năng cập nhật điểm
Các bƣớc xử lý chính: Thông tin sẽ đƣợc cập nhật trên Google Doc
* Biểu đồ tuần tự chức năng gửi nhận xét:
Hình 3.12. Biểu đồ tuần tự chức năng gửi nhận xét
Các bƣớc xử lý chính: Gọi đến Gmail để thực hiện chức năng gửi email nhận xét. Kết quả trả về sẽ đƣợc hiển thị trên hệ thống.
:hiển thị
: Người dùng
:Hệ thống
1 : Gửi yêu cầu gửi nhận xét()
2 : Gửi yc() 3 : Gọi Gmail() 4 : Hiển thị kết quả() :Cập nhật : Người dùng :Hệ thống
1 : Gửi yêu cầu cập nhật()
2 : Thông tin cập nhật()
3 : Gọi Google Doc() 4 : Hiển thị kết quả()
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* Biểu đồ tuần tự chức năng tạo sổ liên lạc và thêm ngƣời dùng:
Hình 3.13. Biểu đồ tuần tự chức năng tạo sổ liên lạc
Các xử lý chính:
- Kiểm tra xem thông tin nhập vào đã hợp lệ chƣa;
- Kiểm tra xem địa chỉ email đã có trong hệ thống chƣa;
- Nếu có rồi thì hiển thị lỗi và không thêm;Nếu chƣa có thì thêm ngƣời dùng vào hệ thống, tạo sổ liên lạc và hiển thị thông báo tạo mới thành công.