基于B/S結構的卡務管理系統(tǒng)的設計
文章出處：http://m.botanicstilllife.com 作者：袁振坤 溫遇華 人氣： 發(fā)表時間：2011年10月10日
隨著IC及其終端設備的技術的成熟，企業(yè)采用IC卡進行輔助運營管理的成本降低，因此，IC卡的使用逐步由這些規(guī)模較大的企業(yè)或機構，向一些規(guī)模較小、運營比較分散的連鎖機構發(fā)散。由于連鎖經營機構經營方式和規(guī)模等方面的制約，其卡務管理系統(tǒng)，不適合用傳統(tǒng)的C/S 結構進行開發(fā)。
1．引言
傳統(tǒng)上，由于成本的原因，IC卡一般都是用于規(guī)模較大的企業(yè)或部門，例如用于學校作為結算工具的“一卡通”，用于公司作為考勤的考勤卡，等等。因此，卡務管理系統(tǒng)——其功能包括卡片發(fā)行、充值、掛失等，其客戶機數(shù)目較少、相對固定、相對集中，一般采用的是C/S 結構進行開發(fā)。
但隨著IC 及其終端設備的技術的成熟，企業(yè)采用IC卡進行輔助運營管理的成本降低，因此，IC卡的使用逐步由一些比較大的企業(yè)或機構，向一些規(guī)模較小、運營比較分散的連鎖機構發(fā)散。由于連鎖經營機構分店數(shù)目較多、規(guī)模較小小、經營地域分散等特點，采用傳統(tǒng)的C/S 結構的卡務管理系統(tǒng)，帶來大量的系統(tǒng)維護、擴充、使用上的成本，不利于IC卡與連鎖經營機構的有效融合。因此，本文提出，采用B/S 結構，進行該卡務管理系統(tǒng)的開發(fā)。B/S 結構的卡務管理系統(tǒng)的開發(fā)，與C/S 結構不同。由于B/S 結構的系統(tǒng)其客戶機只有通用的瀏覽器，因此本文提出采用OCX 嵌入網頁的方法，提供瀏覽器操作讀卡器等硬件設備的接口；由于B/S 結構的系統(tǒng)服務器負擔較重的問題，本文提出采用數(shù)據(jù)庫分裂表設計、瀏覽器頁面請求均衡設計等方法，來盡可能的減輕服務器負擔、降低系統(tǒng)對服務器性能的要求；由于B/S 面對廣域網，本文提出采用信息加密的方法，保證系統(tǒng)帳號等信息的安全性。
2. 連鎖經營機構的卡務管理系統(tǒng)
2.1 連鎖經營卡務管理系統(tǒng)的提出
所謂連鎖經營，是指在流通領域中，若干同業(yè)商店以統(tǒng)一的店名、統(tǒng)一的標志、統(tǒng)一的經營方式、統(tǒng)一的管理手段連接起來，共同進貨、分散銷售，共享規(guī)模效益的一種現(xiàn)代組織形式和經營方式，已成為我國零售業(yè)、餐飲業(yè)和服務業(yè)普遍應用的經營方式和組織形式，并加快向汽車、醫(yī)藥、家居建材、加油站等多業(yè)種滲透，顯示出廠強大的生命力和發(fā)展?jié)摿?。目前來說，IC卡在連鎖經營中已經得到了廣泛的應用，但是，它們更多的是作為一種“電子錢包”，消費者在刷卡消費過程中，產生的反應連鎖經營機構經營情況的信息，沒有得到利用。連鎖經營機構管理層對該機構經營活動的管理和決策所需的信息，仍然是通過各分店傳統(tǒng)的紙質報表方式獲得，信息反饋不及時、效率低。因此，為連鎖經營機構開發(fā)一個卡務管理系統(tǒng)，收集由于消費者刷卡等行為產生的信息，并能進行必要的統(tǒng)計分析，為決策層提供決策支持，取代傳統(tǒng)做法上人工、紙質的方式，能提高機構的運行效率和決策的準確性。
連鎖經營機構的卡務管理系統(tǒng)，需要實現(xiàn)如下功能：[1]總公司管理層通過登陸進入系統(tǒng)，通過選擇和輸入檢索條件，對會員信息、分店運營信息、商品銷售信息等進行檢索和統(tǒng)計等管理操作，為實行新的廣告策略、分店經營范圍優(yōu)化、制定商品進銷計劃等提供決策支持；[2]分店通過通過登陸進入系統(tǒng)，進行新會員的開通、會員的刷卡消費、會員卡的充值、會員卡的掛失、對本店運營信息的檢索統(tǒng)計等操作。如圖1 所示。
2.2 B/S 機構的卡務管理系統(tǒng)的設計
由于連鎖經營機構對卡務管理系統(tǒng)的使用，分店與總公司使用頻率不同。分店很頻繁，而管理層對系統(tǒng)的使用頻率，遠遠要比分店小，所以為了盡可能的保證系統(tǒng)的健壯性，同時為了保證各分店對該卡務系統(tǒng)的使用，和總公司決策人員或管理人員對卡務系統(tǒng)的使用或管理相對獨立性，本文把整個卡務管理系統(tǒng)分為如下兩個分系統(tǒng)：僅對決策人員/管理人員開放的管理中心系統(tǒng)，僅對分店開放的分店系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的卡務管理系統(tǒng)不同，由于連鎖經營機構具有分店規(guī)模小、經營地域分散、擴展較頻繁等特點，所以，系統(tǒng)的開發(fā)不能采用一般的C/S 軟件結構。用B/S 結構進行該系統(tǒng)的開發(fā)，能很好的滿足連鎖經營機構擴展性的要求，而且由于其維護成本低、使用簡單等特色，降低了系統(tǒng)的維護和使用費用，節(jié)約了成本。
在此類連鎖經營中，分店是直接面對會員的窗口，直接與會員活動打交道，還可以依據(jù)分店權限的不同，給會員提供不同的服務，例如會員的刷卡消費、刷卡充值、以及新增會員等，這些信息就是該店的運營情況信息。這些信息，通過分店對系統(tǒng)的使用，采集和匯總到系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，為管理層的決策支持等行為，提供依據(jù)。分店對該系統(tǒng)的使用，至少應該提高兩個接口：一是提供對系統(tǒng)的手動操作，例如：信息錄入、意外情況下對系統(tǒng)的處理的人機交互界面；二是提供讀卡設備等終端，連接到系統(tǒng)的接口。有些操作，例如會員卡充值，既需要讀卡器讀取卡號，有需要手動輸入充值金額信息；
分店系統(tǒng)，通過如下方式，采集公司管理層所需的相關信息：一方面，在消費者直接刷卡消費活動時，系統(tǒng)自動匯總到中心數(shù)據(jù)庫；另一方面，分店的手動操作分店系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的采集。
管理中心系統(tǒng)需要能對所有會員、分店的信息提供方便高效的管理，為公司決策層的決策、加強與會員的聯(lián)系互動，提供依據(jù)；因為分店對系統(tǒng)的使用，是通過中心系統(tǒng)授權的合法帳號進行的，分店對會員提供的服務，是由中心系統(tǒng)授權決定的，所以中心系統(tǒng)必須擁有嚴格的分店授權和管理機制；中心系統(tǒng)還必須能對系統(tǒng)采集到的信息提供必要的分析、匯總的決策支持手段，例如：按要求生成和打印各種報表、生成和打印特定的曲線或走勢圖等，取代傳統(tǒng)上手工做法，達到提高企業(yè)運行效率的目的。
2.3 B/S 結構卡務管理系統(tǒng)的幾個關鍵問題
正如前文所述，要實現(xiàn)這種新的卡務管理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的C/S 架構不同之處，就是要解決/實現(xiàn)這樣三個問題： 瀏覽器實現(xiàn)對讀卡器等終端設備的操作；盡可能的減輕服務器的負擔，增加系統(tǒng)的可靠性；如何保證系統(tǒng)的安全性。
在下文，作者采用了三種方法，以期能對B/S 架構系統(tǒng)可能面臨的，上文所述的三個方面的問題，作出盡可能的解決/改善。
2.3.1 用OCX 提供瀏覽器與終端之間的接口
我們知道，B/S 架構的軟件，它沒有專門的“客戶端”軟件，只有一個通用的瀏覽器，例如：IE。瀏覽器只是一個瀏覽工具，本身并不能對讀卡器等終端設備進行操作，因此，我們必須采取其他方式，來解決這一問題，我們采用的是通過開發(fā)相應的OCX 控件，嵌入網頁，提供瀏覽器與終端設備之間的接口，這樣，在沒有專門客戶端軟件的情況下，僅僅通過使用瀏覽器，也能實現(xiàn)對終端設備的讀/寫等操作。每個OCX 控件都有一個唯一的ID， 在網頁中，可以可以通過Javascript 腳本語言，把OCX 控件潛入網頁[1]。示例如下：
OBJ = document.getElementById("OcxID");
OBJ.Function(parameter);
2.3.2 海量數(shù)據(jù)表的分裂表設計
用戶對數(shù)據(jù)庫最頻繁的操作是數(shù)據(jù)查詢。為了提高數(shù)據(jù)檢索的能力，數(shù)據(jù)庫引入了索引機制。按照一種最頻繁的訪問習慣在某列建立簇索引，能極大地提高數(shù)據(jù)庫的訪問效率[2]。然而，索引雖然能提高數(shù)據(jù)庫表的查詢性能，但影響了數(shù)據(jù)庫表的更新，所以對那些更新頻繁的表，不適合建立索引。同時，對一個海量數(shù)據(jù)表里數(shù)據(jù)的訪問，不是均等的，人們常常對某個范圍內的數(shù)據(jù)更感興趣一些?；谏衔膬牲c原因，有研究者提出，按照一定原則對海量數(shù)據(jù)表進行分表設計，能有效地減少數(shù)據(jù)查詢的時間。
已有研究證明，一個分裂成n 個子表的分裂表設計，當查詢無分組統(tǒng)計（即group）時，分裂表設計的查詢時間，最佳情況可以達到分裂表之前的1/n，最差情況約與分裂前相當；當查詢有分組統(tǒng)計時，最佳查詢時間為分裂表之前的1/n2，最差時間與分裂表之前相當[3]。那么如何確定該分裂表的原則呢？參考建立簇索引時，一條重要原則就是：簇索引要建在最常被用來作為查詢條件的列，因此本文提出這樣的“分列表”設計的原則：不考慮約束因素，假設大表能建簇索引。那么，“簇索引”列，就是進行分裂表的“分表列”。以該列進行分裂表的查詢效率提高，類似于索引對查詢效率的提高，取決于對該表進行查詢時，該列作為查詢條件的頻率。頻率越高，效率提升越多。
2.3.3 客戶端數(shù)據(jù)請求的優(yōu)化
除了上文所說的，由于單次查詢數(shù)據(jù)庫時間過長，增加服務器負擔外，還有一種情況，也增加了服務器負擔，那就是“客戶端”對服務器端的頻繁數(shù)據(jù)請求。這種情況可能經常發(fā)生，例如：在百度輸入關鍵字進行檢索，百度并不會一次把所有頁都返回給瀏覽器，而是返回搜索結果的第一頁，當人們對后續(xù)的某頁感興趣時，瀏覽器再次向服務器提交請求，由服務器返回該頁信息。每點擊一次后續(xù)頁的連接頁碼，就需要對服務器提交一次頁面請求，這樣，就造成了對服務器甚至數(shù)據(jù)庫的頻繁訪問。
我們注意到，通常我們獲取到的檢索結果往往比較多，而人們并不會每個結果都去一一察看，人們總是看有限幾頁后，就失去了繼續(xù)看下去的興趣[4]。因此我們設計一個合適的P，瀏覽器每一次向服務器提交頁面請求時，服務器不是返回一頁，而是返回P 頁。在接下來的P-1 頁請求中，瀏覽器直接使用已儲存在緩存中的結果，而不需要再向服務器請求，如圖3。這樣，把訪問服務器的頻率最好情況下，可以降低到原來的1/P。
作者通過調查發(fā)現(xiàn)，75%以上的用戶，興趣范圍在3 頁以內，這說明，盡管檢索獲得了大量的數(shù)據(jù)，大部分情況下，人們只對前3 頁感興趣?？紤]到每個結果網頁超文本的大小，以及目前的網絡帶寬，一次訪問，取合適的冗余數(shù)據(jù)（例如3 頁）,是可行的。
2.3.4 系統(tǒng)安全性設計
加密技術是網絡安全的核心[5]。由于本系統(tǒng)用B/S 開發(fā)，運行在廣域網上，因此必須對系統(tǒng)的安全性和關鍵信息的保密性進行考慮。對于一個運行在廣域網上，但是僅對特定用戶開發(fā)的系統(tǒng)來說，目前最主要的準入手段就是帳號，通過建立嚴密的帳號和權限管理機制，來實現(xiàn)系統(tǒng)對特定用戶的、分層次的開放。
用戶口令的保密性，是保證系統(tǒng)安全性的基本。然而，通過網絡監(jiān)聽、種植木馬病毒等手段，使口令的安全性受到嚴重的威脅?？诹钤跒g覽器端提交到服務器端進行驗證的過程中，可能被竊取。因此，我們需要對密碼進行加密，再進行傳輸。目前來說，MD5 是一種較好的加密算法，對口令的加密足夠了。針對加密對口令的保護，出現(xiàn)了木馬病毒，它不需要監(jiān)聽數(shù)據(jù)報，從而獲取口令信息，而是通過感染目標客戶端，用戶進入登陸界面，進行登陸時，記錄用戶的鍵盤動作。所以，可以通過設計動態(tài)軟鍵盤的方式，進行有效的預防。
3．實現(xiàn)和應用
本文針對連鎖經營卡務管理系統(tǒng)所提出的結構和設計，已經成功的應用于一個連鎖經營機構的卡務管理系統(tǒng)的開發(fā)和實踐中，該連鎖經營機構下設分店數(shù)目為20 個。在該系統(tǒng)中，需要維護一個消費流水表，數(shù)目每天2 萬左右，分列表的方式采用的是按月分列表，由于流水更新主要在當前月，往月更新極少，所以在往月建立索引，當前月不建任何索引；在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)訪問均衡設計里的P 取了3；加密算法采用的MD5。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，用戶反應良好。
4．結論
IC卡在連鎖經營中得到越來越廣泛的應用，開發(fā)一個適合于連鎖經營模式的卡務管理系統(tǒng)，很有意義。本文針對連鎖經營的特點，提出采用B/S 結構，進行該系統(tǒng)的開發(fā)，并針對系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的幾個問題，進行了探討，提出了解決或改善的辦法。并通過實際的系統(tǒng)開發(fā)和運行，得到了驗證。
參考文獻
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[4] 科學信息離散分布規(guī)律的研究——從文獻單元到內容單元的實證分析(Ⅵ):內容單元的齊夫分布[J].情報學報，1999，6
[5] 蔡勉，衛(wèi)宏儒。信息系統(tǒng)安全理論與技術。北京工業(yè)大學出版社
作者簡介：南開大學信息技術科學學院 袁振坤
天津市南開太陽高技術有限公司 溫遇華
