基于B/S架构的食品安全风险监测系统

张亚超，李大海

（郑州科技学院，河南 郑州 450064）

0 引言

进入21世纪，食品安全方面问题突显。随着中国工业化进程的不断深化，对社会产生的影响遍布方方面面，而正是在这十几年间，中国人民对于食物的安全普遍呈现出不信任或者是警惕心理，其代价是痛彻心扉。食品安全问题作为关于民生的重要问题之一，日益成为了社会的热点问题。因此，食品安全风险评估、食品安全风险的预警、食品安全风险监测也成为了研究人员研究的重要课题[1]。

1 食品安全监测的背景及发展现状

为了进一步提高食品安全风险监测效率，本文提出建立一个食品安全风险监测平台，该平台可以收集更多的食品安全数据，为政府和相关部分的制定高效和实时的保障措施提供依据，进一步避免突发食品安全公共事件在社会上造成广泛影响，保障食品安全问题呈现整体下降趋势和平稳发展。为我国居民的食品安全和健康发展提供方案，激发居民对于食品安全的信心和食品消费期望，从而实现经济和社会的快速发展[2]。

随着经济的发展和人们生活水平的提高，世界各国在食品安全风险监测方面的工作也随之相继开展。虽然我国的食品安全风险监测工作已经井然有序的展开，然而由于技术的制约和生产发展的限制，我国的食品安全治理体系仍然有很大漏洞，特别是预警机制建设仍不完善。食品安全问题和突发公共卫生事件是我国食品发展中亟待解决的重大问题。目前，我国的食品安全风险监测体系还处于相对薄弱的层面，不能够真实高效的反映实时的食品生产安全，这就导致了相关食品安全数据的不准确，食源性致病菌数据无时效性和较高准确性，这必然会造成对其潜在风险认识不足的问题[3]。

2 相关技术研究

2.1 B/S架构

合适的项目架构是项目成功的基础。根据系统的用户环境和业务逻辑选择B/S架构为本项目的设计架构，其中B/S结构是指Browser浏览器/Server服务器，该结构的发展兴起是随着Internet的快速发展而开始的。是目前应用较多、较为流行的网络架构。

B/S结构相较于其他结构来说，其最大优势在于，用户能够在不借助于任何的专用相关软件就可以使用，在使用过程中，一般将PC机或者移动设备作为结构的客户终端，在使用时接入互联网即可。Browser浏览器的作用是将由服务器输出的信息，在经过简单的逻辑计算和显示之后，直接将请求信息发送到服务终端。

食品安全风险监测系统，为满足数据的跨地域和跨网络传输与访问，要求所设计的B/S架构应该基于广域网而成的。考虑到客户的实际体验和感受，在设计中要尽可能的减少成本，减少专用软件、中间件以及客户终端的使用，保证该客户与所设计系统之间关系的最小化，便于客户使用体验感。考虑到系统的后续开发问题，需要保证系统升级的便捷性，使用过程中系统维护开支削减至最少，而且后期维护的相关工作量要做到最小。

2.2 NET技术框架研究

其中，ASP.NET作为.NET Framework的最重要的部分，是一种专用的编译性语句，实现当HTTP在请求文档时，通过WEB服务器动态化的构建请求，并将其结果发送到客户端。把ASP.NET语句存储于服务器，其在编译操作会在服务器第一次运行时执行，从而大幅度提升其程序的运行速度，常用的ASP.NET实现形式是Web Forms。WEB Forms模式的优势在于将界面代码与界面逻辑代码分离开来，可以利用丰富的ASP.NET服务器控件，大大缩短了开发周期，且前后端代码分离，逻辑清晰。

2.3 三层架构

三层架构（3-tier architecture）是进行软件开发和软件设计中最常见的一种模式。一般情况下，三层构架的划分是按照业务应用来区分，包括：对非原始数据进行操作的数据访问层（Data access layer），对前一数据层进行操作的业务逻辑层（Business Logic Layer）以及对WEB方式进行表示的界面层（User Interface layer）。通过分层，降低层与层之间的依赖，实现是软件设计的“高内聚低祸合”[5]。

其中，界面层（User Interface layer）又称为表现层，该层是最靠近用户的一层架构，主要实现数据库的信息和用户之间进行信息交互，实质上是为用户提供一种交互操作的界面。

业务逻辑层（Business Logic Layer）作为三层架构的核心，是最重要的一层。其主要功能为相关业务规则的制定和业务流程的相关实现等设计工作。业务逻辑层作为三层架构的中间层级，在构架中起到了承上启下的作用。达到从数据层获得数据，并将该数据按照一定的逻辑规则转换成界面层需要的数据，并将其转换结果显示于界面层。

数据据访问层（Data access layer）也称为数据层，是系统的基础层，主要是数据、数据库的操作。主要功能是负责数据的访问。

模型层又称为实体层，该层不同于其他三层构架中某一层，是一种特殊的层级。其作用是将传输数据进行封装，可以将数据依据不同的设计思路和面向对象转换成实体结构，进而体现出面向对象的设计方法的独特优势。

2.4 数据库

数据库技术是信息管理系统、办公自动化系统、决策系统等各类信息系统的核心部分，是进行科学研究、决策管理的重要技术手段[6]。数据库是B/S结构中极为重要的技术，因为所有相关的数据需要全部存储于数据库之中。作为系统运行的基础，数据库对于用户而言，其中的数据是用户更为关心的重点。在此次所设计的食品安全风险监测系统依据设计需求和数据库特点，选用SQL SERVER 2008作为本次系统的数据库。

3 系统的设计

3.1 系统需求分析

根据食品安全风险监测系统的设计要求，该平台架构应具备的功能如下：用户身份认证、实时检测相关数据的录入和步骤处理、食品安全信息管理与发布、系统的相关管理以及业务流程的功能实现；

2017年，她在南京博物院实习，参与了展览设计、资料搜集、文物说明牌制作、布展等多个环节。布展期间，她既钻过柜子更换展品，也加班修改过说明牌内容，还花过一天的时间整理文物清单，只因为文物名称和件数没有一一对应。“看起来似乎都是琐碎的工作，但只有在每项工作上都做到精益求精，才能保证文物的完好无损，才能做出一场精彩的展览。”

性能方面要达到：实效性好、系统响应速率快、容错率高、稳定性强、差错率低等；

系统稳定性方面要达到：系统中传输数据的可靠性在99%以上；

安全性能要求：当系统受到攻击时，具备隔离功能，实现系统的安全运行。

3.2 系统框架的设计

食品安全风险监测系统采用B/S架构，在程序代码编写时选用ASP.NET编译语言，系统结构选用经典的三层架构实现。

在软件设计方面，三层架构选用经典的三层架构式设计，即将整个食品安全风险监测系统分为业务逻辑层、数据访问层以及界面层，采用这种三层架构是为了系统的开发以及后期的功能拓展。

3.3 数据库设计

分别建立用户表，建立业务表，关联样本表；建立业务流程表，关联用户；建立样本及样本类别表，方便对样本的管理；最后建立文章表及配置表。

4 系统的实现

4.1 系统开发环境

开发环境采用Microsoft Visual Studio 2015，它包含软件设计全部过程中涉及到的绝大部分工具，比如：IDE（代码集成开发环境），UML工具等。Microsoft Visual Studio 2015是微软公司为应对软件开发需求而于2014年底发布的一款应用，其主要用来构建和开发一些在功能和性能方面有突出要求的应用程序。Microsoft Visual Studio 2015作为微软公司的旗舰产品，不仅为用户提供了软件开发相关的高级工具，还具有软件程序调试和数据库构建功能，除此之外也具备创新功能，这些功能为用户高效的在平台上创建时下最先进的应用程序提供便利。

4.2 底层数据的实体化实现

本系统构建了包含实体层、数据层、业务处理层的三层架构，其中数据层能够实现数据列表的增、删、改、查等操作，并将获得食品安全风险保障系统对应的实体、数据列表和记录总数等相关信息作为方法存入处理类中，便于业务处理层进行相关调用工作。业务处理层把数据库内基础业务之间的逻辑逐一罗列，为界面层的后续调用工作提供数据，可以实现数据列表和实体对象等数据的信息等。

4.3 用户界面及用户体验的实现

食品安全风险监测系统的用户界面内容全部写入WEB层，即用户界面层。用户界面设计时采用时下较为流行的Bootstrap构架，该构架可以更为便捷的部署WEB界面[7]，图1为界面层截图。

5 结论

本文针对食品安全问题，提出了三元组的结构化描述方法，建立层次化食品监测的模型，构建了食品安全的标准结构化数据库，提高食品安全检验检测效率。同时系统创新设计了食品安全的多源主体数据采集、实时分析与应用全方位食品安全风险监测云平台，做到政府、检测机构、食品相关企业和消费者之间各个参与主体的信息沟通，为政府应对食品安全问题和社会监督食品安全信息提供了强有力的技术支撑。

图1 系统登陆界面Fig.1 Login interface of system