基于ASP.NET Web API框架的校园一卡通手机客户端研究

韩立峰

(中国石油大学(华东)网络及教育技术中心，山东 青岛 266555)

0 引言

当今移动网络技术飞速发展，智能手机迅速普及，手机成为必备工具。随时随地上网，充分利用碎片化时间获取信息、处理事务，符合用户的习惯。手机客户端是接入移动互联网的最佳方式［1］，如果开发与“校园一卡通”深度融合的手机应用，将体系庞杂的“校园一卡通”应用转化为手机上个性化、情景化的应用，将给校园卡师生用户带来极大的方便。

随着2009年3G的启动，我国移动互联网进入高速发展阶段，并迅速成为新的媒体传播平台、电子商务平台和公众娱乐平台。移动互联网既具有互联网特征，又具备智能化和移动化特征，具有极强的生命力［2］。据易观国际统计，截止2013年12月，中国移动互联网网民达到6.52亿［3］;中国银行业协会发布的报告，2013年移动支付金额达到9.64万亿［4］。智能手机的2大主流平台是 iOS(iPhone)和 Android［5-6］，手机客户端大都基于这2个平台开发。苹果Apple Store目前有100万余款iOS设备上的应用;Android作为开放平台，其应用也接近这个数量。大众非常熟悉的手机应用微信［7］，用户数已突破6亿。

我校一卡通目前已广泛应用于学校教学、管理、生活的方方面面，除了餐厅就餐、浴室洗浴、超市购物、宿舍门禁等传统应用，还对各类校园应用进行了面向一卡通的集成［8］，通过调用一卡通系统第三方接口，实现基于一卡通的身份认证和电子支付。目前与一卡通对接的应用系统有图书管理、医院管理、机房管理、大学生体测、刷卡采集照片、刷卡自助打印等，真正实现了“一卡在手，走遍校园”。同时也建设了一卡通网上服务平台［9］，除了传统的通知公告、流水查询、挂失解挂等功能，还提供了一卡通网上充值转账以及网上支付的功能，网络计费、宿舍电费、四六级考试报名等系统通过调用服务平台提供的Web-Servcie接口，就可实现基于一卡通的网上支付。如果利用移动互联网技术，开发一卡通手机客户端，将一卡通有关的个人业务移植到移动终端(如智能手机)上，将极大方便用户的办理，改善用户的服务体验。

1 校园一卡通手机客户端的总体设计

1.1 建设目标

一卡通手机客户端首先要实现与一卡通系统的交互，提供校园卡有关的各项服务功能，如流水查询、挂失解挂、转账充值等;其次要与一卡通网上服务平台通信，获取服务平台的通知公告、个人消息等;还要与网费、电费等缴费业务系统对接，实现手机移动支付的功能;最后要实现多终端的覆盖，支持iOS、Android、其他手机系统使用WebApp访问。

1.2 应用架构及部署方案

图1 手机客户端的应用架构

如图1所示，手机客户端系统包含手机服务端和手机端2部分。手机端安装运行于用户的智能手机，是用户操作的界面;服务端负责业务处理，并将结果返回手机端。手机服务端处理一卡通有关的业务，需通过一卡通接口网关，调用一卡通有关接口实现相应功能，包括校园卡账户查询、流水查询、挂失解挂、银行转账等。手机服务端还需要调用一卡通网上服务平台提供的Web Service接口，获取通知公告、个人消息等，展示在手机端。同时手机服务端还需要和网费、电费等收费系统进行对接，实现手机缴费的功能。

手机服务端作为手机客户端的接口提供方，充当网关适配器的角色。手机服务端对客户端提供规范的接口，同时与各个系统对接，集成各系统的数据和功能，在手机端上统一展现。一个客户端App就可集成学校各系统应用，成为校园移动互联网掌上门户。

手机端采用Native开发模式，开发了Android系统手机客户端和iOS系统手机客户端，为主流手机提供优质的用户体验，同时开发WebApp［10］为其它系统手机提供对应的服务，覆盖所有手机人群。

图2是手机客户端系统部署的拓扑图，服务器部署在校园网上，包含一台应用服务器、一台数据库服务器和一台网关服务器，系统通过网关服务器与一卡通专网连接，完成与一卡通系统和一卡通网上服务平台的通信。

图2 手机客户端系统拓扑图

1.3 功能设计

手机客户端在功能上分为基础模块、信息服务模块、管理端、缴费模块、一卡通模块等几大模块。基础模块的功能包括认证登录、应用更新、系统设置等。信息服务模块的功能包括平台通知、个人信息、留言板、重要信息推送等。管理端可以使系统管理员能够对功能菜单、权限、用户进行统一的管理。一卡通模块的功能包括账户信息、流水的查询，校园卡挂失、解挂、修改密码、关联银行卡向校园卡的转账等。缴费模块功能包括电费缴纳、网费缴纳、考试报名费缴纳等，也支持缴费记录的查询。图3是手机客户端的功能模块图。

图3 手机客户端功能模块图

2 校园一卡通手机客户端的软件实现

2.1 手机服务端实现

手机服务端程序基于.NET框架开发，采用了ASP.NET Web API［11-12］的模式，它是一种 REST［13-14］风格Web服务程序的新框架，用于创建连接浏览器、移动设备等多种客户端的HTTP服务。在REST架构中，对于资源的操作通过 HTTP的 GET、POST、PUT、DELETE四种方法实现，简单灵活，已经成为目前最主要的 Web服务设计模式。ASP.NET MVC 4［15-16］中包含了 Web API的模板，在 MVC 设计模式中，应用程序被分成3个核心组件即模型(Model)、视图(View)、控制器(Controller)，它们各自处理自己的任务。视图是展现页面，在MVC设计模式中，界面展示与业务逻辑分离;业务流程和数据的处理由模型部分完成;控制器负责用户的交互，将视图接收的请求交给模型处理，并将处理结果返回视图。在Web API的框架中，应用程序包含模型和控制器部分，但没有视图，返回客户端的是数据。

根据应用架构中所述，手机服务端需要完成2部分功能:1)调用一卡通系统及一卡通网上服务平台的Web Service接口，实现校园卡有关的功能;2)封装Web API接口，接受手机端的请求并将处理结果返回手机端。

2.1.1 手机服务端定义的模型

在手机服务端程序中，模型就是为需要操作的一卡通数据定义的类。ASP.NET Web API能够自动序列化模型为JSON或者XML格式，然后将序列化的数据写入HTTP响应信息体里，由客户端解析得到相应数据。根据需要，笔者定义了卡信息模型CardInfo、流水信息模型TrjnInfo、卡消息模型CardNotice等，举例说明如下:

2.1.2 手机服务端对一卡通WebService的调用

一卡通系统提供了一整套实现校园卡管理的Web Service接口，手机服务端程序对它们进行了引用，对应的代码文件为SynCardService.cs。代码文件中定义了若干方法，包括银行卡向校园卡转账、修改查询密码、获取校园卡信息等。手机服务端将在响应客户端请求时，调用这些方法实现校园卡有关功能。

2.1.3 手机服务端定义的控制器及方法

控制器是程序中负责处理HTTP请求的部分，控制器中定义的方法用来匹配HTTP请求的方法。Web API中控制器继承自ApiController类，对于每一个HTTP请求，ASP.NET Web API框架通过路由表决定由哪个控制器处理请求。路由表中的路由形如/api/{controller}/{action}，{controller}对应控制器，{action}对应控制器方法。在手机服端程序里，定义了CardController和NoticeController两个控制器，前者定义了与card信息查询、流水查询、转账等有关的方法，后者定义了与通知消息有关的方法。下面列举CardController及其方法定义的代码。

2.2 手机端实现

手机端向服务端发送HTTP请求，服务端返回JSON［17］格式的数据。JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式，它基于JavaS-cript的一个子集，采用完全独立的文本格式，是一种理想的数据交换语言。以Android客户端为例，程序使用系统自带工具类org.Json对JSON数据进行解析处理。按照ASP.NET Web API框架的约定，HTTP请求的 URL样式为/api/{controller}/{action}，{controller}用来匹配控制器名称，{action}用来匹配方法名称。以获取“校园卡基本信息”为例，代码如下:

3 应用

手机客户端的统计分析功能可以对用户数、业务量以及各功能的访问量进行统计。如图4所示，手机客户端上线2个月以来，累计有690个用户下载使用，成功转账笔数1260;各功能模块的访问量中，登录总量6012次，当日流水查询1668次，账户查询3518次，校园卡挂失60次，修改密码73次，通知公告592次。

图4 使用情况统计

4 结束语

校园一卡通手机客户端的应用，使校园卡应用从PC端扩展到了移动端。它与校园卡网上服务平台一起构建了从网上充值、网上支付到移动充值、移动支付的完备的校园卡自助服务体系，极大地方便了用户的业务办理，提升了校园卡的应用水平。

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