广东省环保厅协同办公平台的设计与实现

广东省环保厅协同办公平台的设计与实现
重庆大学工程硕士学位论文
学生姓名：郭瑞银
指导教师：蔡海尼副教授
兼职导师：肖捷高级工程师
工程领域：软件工程
重庆大学软件学院
二O一三年四月
Design and Implementation of Coordination Office Platform for Department of Environmental Protection in Guangdong
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for
the Degree of Master of Engineering
By
Guo Ruiyin
Supervised by Associate Prof. Cai Haini
Pluralistic Supervised by Senior Engineer Xiao Jie
Specialty: Software Engineering
School of Software Engineering of Chongqing
University, Chongqing, China
Apr. 2013
摘要
办公自动化系统在推动企事业信息化建设进程中有着举重若轻的作用。

随着信息化技术的发展，办公自动化系统经历了几次大的技术变革。

传统办公平台实现了基本的办公自动化，以文档数据为主要处理对象，缺乏对协作性工作的支持，无法实现信息、文档等的快速共享和传输。

因此，一种以“知识管理”为思想、以“协同”为工作方式、以“门户”为技术手段的知识型协同办公平台的实现成为当前企事业单位信息化发展的迫切需求。

本文从广东省环保厅的实际情况出发，结合现有的办公自动化技术，设计和实现了广东省环保厅协同办公平台。

针对传统办公系统效率低下，单位人员信息沟通不及时，公文流转缓慢等特点，设计即时通讯模块实现实时的信息沟通，文件共享模块作为协同办公的基础，同时使用群组管理功能增强和扩展了即时通讯和文件共享功能，最终为该用户提供了集数据服务、协同沟通、业务处理、公文流转等综合功能为一体的协同办公平台。

本文完成的主要工作如下：
①分析协同办公平台的背景及研究意义，研究协同办公的国内外现状及现存问题。

②剖析现有的即时通讯技术和网络编程技术，分析系统实施过程中的实现技术，包括.NET平台、MVC模式等。

③利用软件工程的方法对协同办公平台进行需求分析和设计，确定系统的功能性需求和非功能性需求，并对平台进行系统的概要设计和详细设计。

④设计与开发广东省环保厅协同办公平台，主要从系统整体设计、模块分解建模、架构设计、数据库设计、功能设计实现等多个方面进行说明。

⑤对所做的工作进行总结和展望，指出系统实现的不足及需改进之处。

关键词：C/S架构, .NET, 即时通讯, 协同办公
ABSTRACT
Office automation system plays a crucial role in the promotion of enterprises informatization construction process. With the development of information technology, office automation system has undergone several major technological changes. The traditional office platform realized basic office automation, took the document data as the main processing object, and was lack in support for collaborative work, could not achieve the rapid sharing and transfering of information and documents. Therefore, the realization of the kind of knowledge-based coordination office platform, which will take "knowledge management" as the idea and suggest "collaboration" as working method and hold "portal" as technology, becomes the urgent need for the development of information technology for enterprises.
This paper based on the actual situation of the Guangdong Provincial Environmental Protection Department, combined with existing office automation technology, and designed and implemented the Coordination Office Platform for Department of Environmental Protection in Guangdong. To solve the problems of inefficiencies, not timely unit staff communication and slow document circulation in traditional office systems, studied the instant message module to achieve real-time communication, file sharing module as the basis of the coordination office, and realized the group management module to enhance and expand the instant messaging and file sharing. Finally, we presented a cooperative office platform which provided data services, collaborative communication, business processes, document flow and other integrated functions.
The work of this paper is as follows:
①Analyze the background and significance of Coordination Office Platform, and the research status of Office Automation system and existing problems at home and abroad.
②Analyze the existing instant messaging technology and network programming techniques, analyze the realizing technology for the system, including the. NET platform, MVC mode etc.
③According to software engineering methods, conduct requirements analysis and design on vehicle management system to determine the functionality of the system requirements and non-functional requirements, as well as a summary of system design and detailed design.
④Design and develop Coordination Office Platform for Department of Environmental Protection in Guangdong, including the overall system design, module decomposition modeling, architecture design, database design, and functional design.
⑤Obtain the summary and outlook of system, and point out the defects of the system and the way to improving.
Keywords: C/S architecture, .NET platform, Instant message, collaborative office
目录
中文摘要 (I)
英文摘要............................................................................................................................................. I I 1 绪论.. (1)
1.1研究背景和意义 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.3本文主要的工作 (4)
1.4本章小结 (4)
2 关键技术分析 (5)
2.1即时通讯技术 (5)
2.2网络通讯技术 (7)
技术 (8)
2.4MVC模式 (10)
3 广东省环保厅协同办公平台需求分析 (13)
3.1系统简介 (13)
3.2系统功能模块分析 (13)
3.2.1 用户管理模块 (13)
3.2.2 群组管理模块 (15)
3.2.3 即时通讯模块 (15)
3.2.4 文件共享模块 (17)
3.2.5 系统管理模块 (18)
3.3系统非功能性需求分析 (19)
3.4本章小结 (20)
4 广东省环保厅协同办公平台设计 (21)
4.1系统整体架构 (21)
4.2系统功能模块设计 (21)
4.2.1 群组管理模块 (21)
4.2.2 即时通讯模块 (22)
4.2.3 文件共享模块 (23)
4.2.4 系统管理模块 (25)
4.3数据库设计 (26)
4.3.1 关系设计的基本理论 (26)
4.3.2 E-R图 (27)
4.3.3 数据库表设计 (28)
4.4安全性设计 (32)
4.4.1 身份验证功能设计 (32)
4.4.2 网络安全架构设计 (32)
4.5本章小结 (33)
5 广东省环保厅协同办公平台实现 (34)
5.1系统登录的实现 (34)
5.2群组管理模块的实现 (35)
5.3即时通讯模块的实现 (38)
5.4文件共享模块的实现 (39)
5.5运行效果分析 (44)
5.6本章小结 (45)
6 结论与展望 (46)
6.1结论 (46)
6.2展望 (47)
致谢 (48)
参考文献 (49)
1 绪论
1.1 研究背景和意义
随着经济的持续发展和社会的不断进步，社会对环保的要求越来越高，公众对环保的意识也逐步提高，党中央、国务院高度重视环境保护工作，把环境保护作为全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的重大历史任务。

同时，随着环保工作的不断推进，业务规模的不断壮大，环保单位的人员结构越来越庞大，日常的办公处理工作也愈加复杂。

传统的手动办公方式存在效率低下，单位人员信息沟通不及时，公文流转缓慢等特点，已经无法满足现有的日常业务需求。

随着网络信息技术的飞速发展，计算机技术己经从以计算为中心向以信息处理为中心的方向发展，办公自动化（Office Automation，OA）成为了当前社会信息化发展的必然趋向[1-3]。

随着社会经济的发展，企事业单位日常事务处理日趋复杂，尤其是具有地域分布的大型企业集团，信息传输、处理的速度和效率将影响企事业单位的各项决策，传统手动办公效率低下直接制约了企业的发展，办公自动化应运而生[4-8]。

办公自动化的发展也经历了狭义和广义两个时期。

传统的狭义的办公自动化系统致力于在统一的信息平台上实现对公文、人事和财务等的处理，消除了企业内部的各类信息孤岛。

然而这类系统只是实现了基本的办公自动化，以文档数据为主要处理对象，缺乏对协作性工作的支持，无法实现信息、文档等的快速共享和传输。

广义的办公自动化系统则是将信息化办公与计算机网络结合在一起的一种新型办公方式，可以将处于不同地域的政企事业单位之间更加紧密的联系起来，更加方便的信息交流和文档共享，实现组织结构和工作流程的重组来协调业务处理，建成一个精简、高效、廉洁、公平的运作模式，最终实现协同办公。

基于网络的协同办公自动化系统，其目的在于帮助政企单位实现动态的协同应用和信息交互，提高政企单位的应变能力和创新动力，从而从根本上提高整个政企业的运作效率和其核心竞争力。

因此要求OA系统能将信息处理流程和协同应用紧密地融合为一体，实现从以文档数据为核心转变到更高层次的以协同办公为核心的革命性转变。

广东省环保厅协同办公平台的提出与实现正是基于这样的发展环境。

要从根本上解决传统办公系统效率低下、存在多个信息孤岛、信息和文档互动缓慢的问题，必须开发一个以即时通讯和文件共享为核心的协同办公平台。

我们研究分析了广东省环保厅的发展状况和业务组成，同时也特别结合广东省环保厅的实际状况，分析了国内外主流的即时通讯系统所采用的技术及其优缺点，最终设计和实现了
广东省环保厅协同办公平台。

1.2 国内外研究现状
20世纪50年代，办公自动化技术于美国和日本兴起，发展最初只是具有电子笔记功能的电子数据处理（Electronic Data Processing），到60年代，管理信息系统（Management Information System）将其取代，直到70年代后期才逐步形成融合多种信息技术的新型综合系统，也即办公平台。

进入90年代后，很多大公司投入大量的人力和物力对其进行研发，办公系统在世界各大发达国家得到了迅速发展，国外研究者在人机交互、计算机网络、模式识别等方面做了大量工作，并陆续推出了文字处理机、影象处理器、办公室处理机、个人笔记本、桌面计算机等现代化办公设备。

目前办公系统大致可以分为三种类型：第一种是基于个人PC办公软件，实现了各种数据的信息化，即使得办公信息由原始的纸介质模式转向电子数据模式，这种方式相对原始，局限于上世纪80年代中期到90年代；第二种主要基于网络技术，实现了业务流程自动化，即使得收发公文由传统的手工模式转向自动化工作流模式，这类系统的出现实现了各职能部门间的自动化工作流程以及其工作人员间的交流合作，从而也使得政企事业单位的办公效率得到大幅提高，该类系统目前应用较为广泛；最后一种办公系统则同时结合了信息处理和协同管理，它以协同管理为核心，提供了交流共享机制和多样化学习功能，确保用户可随时随地与组织即时沟通，使职员在系统中的位置由被动变得更加主动，并有效提高了整体的业务效率。

其最突出的标志是实现了即时通讯和即时共享，这是目前各大软件厂商正力图实现的目标，也是我厅的协同办公系统所要分析和研究的类型。

上世纪80年代，办公自动化系统开始在我国发展，1985年第一次办公自动化规划会议召开，初步规划了我国的办公自动化进程，1986年5月在国务院电子振兴领导小组办公自动化专家组第一次会议上定义了办公自动化系统的功能、层次和结构模式。

经过十多年发展，OA系统己从最初的面向单机的辅助办公模式发展到面向企业级应用的大型协同办公系统，协同办公始终是企事业单位所面临的一个无可避免的问题。

尽管OA技术在国内有了不小的发展，但在实际应用过程中却并不理想。

目前我国OA系统的发展尚处于初步阶段，还缺乏统一的规划和标准，存在网络不规范、互联性差、内容单调重复等各种问题，在管理体制上相互隔离独立，与协同办公的一体化、系统化等原则相背离，从实际的应用来看，由于开发水平参差不齐，同时系统的管理人员和普通使用人员水平也各有高低，并且OA系统的开发没有统一的评估标准，导致异构OA系统之间无法实现信息的顺畅沟通。

传统办公自动化系统存在着以下局限性：
①企事业单位内部各部门之间、以及各部门的员工之间缺乏协作。

传统的OA 过分强调将业务功能“模块化”，流程相对设计简单，各模块间缺少必要的关联关系，无法满足部门人员之间协同工作的需要。

②信息资源的孤立，特别是异构OA系统之间存在信息孤岛。

目前，国内大多数政府或公共事业部门都建立了规模或大或小的OA系统，主要具有以下特点：
①行业应用基础相对较好。

在经过多年以来的信息化建设后，目前很多行业，如税务、工商、医疗等行业的OA系统相对比较成熟，并且在一些信息化工作开展较早的部门得到了较好的应用效果。

②政务办公系统在不同等级的政府部门得到了一定的应用。

目前政务办公系统在各个等级的政府部门都有一定的应用，但这些政务办公系统基本上只致力于解决本单位内部的公文和电子文档管理问题，不能实现公文、信息在不同（等级）的政府部门之间的有效流转。

③面向公众的服务平台以信息发布为主。

目前很多政府部门都建立了面向公众的门户网站，但这些门户网站基本上以公共信息的发布为主，信息更新的频度不高，而公众访问量也不是特别的大。

伴随着这些特有的特点，政务办公系统相应的也出现了如下几个问题：
①办公系统的分散单独开发，使信息被隔离在不同的应用环境和Web数据库中，数据的解释和采集相互独立，这些使得整个系统呈现出多个信息孤岛，各个异构系统之间相互隔离，有价值的信息不能被充分利用和共享。

而保证信息数据的高度共享和高效利用是建立一个高效的OA平台的首要条件。

②目前大多数OA办公系统并没有即时通讯模块，而在日常工作环境中，国内外主流的即时通讯软件存在安全隐患，并且长时间的使用这些即时通讯软件，也对员工的工作效率造成了较大的影响，很多部门甚至直接从防火墙上禁止即时通讯软件的使用。

这些更是造成了现有OA系统无法满足实时信息交流的迫切需求。

③目前浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）模式受到大多数系统开发者的青睐，越来越多的OA系统采用B/S架构来搭建，然而由于完全开放，存在一定的安全隐患，从这点来说，B/S架构无法替代C/S架构在安全方面的优点。

这也是我厅选择B/S系统架构的主要原因之一。

因此，现有OA系统已经不能完全满足企事业特别是政府部门日益增长的业务需求，迫切需要一个可以整合内外、不同等级部门的资源的高效的OA系统，从广东省环保厅的实际情况来说，需要能整合环保厅内部以及其下属各单位内部的
重庆大学硕士学位论文 1 绪论
所有有效资源，同时必须包含即时通讯和文件共享模块，实现各种数据信息的即时共享，最终实现更加高效的协同办公，形成知识积累的科学体系，共同面对市场环境的变化。

1.3 本文主要的工作
本文设计和实现了广东省环保厅协同办公平台，主要工作如下：
①分析了国内外协同办公系统的现状，对国内其它省市实施的协同办公系统进行研究，结合广东省环保厅自身的业务特点，分析建立广东省环保厅协同办公平台的先进性和必要性。

②剖析了.NET技术和MVC模式，确立了采用基于.NET下分层设计模式来实现广东省环保厅协同办公平台，同时分析了即时通讯和网络通讯技术，为设计和实现即时通讯模块提供理论基础。

③对广东省环保厅协同办公平台业务需求进行了分析与设计，对系统用户权限进行了分析，剖析了系统的功能结构框架和数据库结构，设计了系统的数据库表结构，并给出了系统数据库的E-R图。

④对系统进行了实现，实现了用户管理、群组管理、即时通讯模块、文件共享模块和系统管理等模块。

初步运行表明，开发的系统受到用户的认可，基本满足广东省环保厅协同办公业务的需求。

⑤对所做的工作进行总结和展望，指出系统实现的不足及改进之处。

1.4 本章小结
首先分析了系统的研究背景和实际意义。

通过对国内外协同办公系统研究现状的分析与研究，结合广东省环保厅协同办公自身的特点，分析建立广东省环保厅协同办公平台的必要性和可行性。

2 关键技术分析
2.1 即时通讯技术
即时通讯技术（Instant Messaging，IM），是一种利用网络进行实时消息交换的技术，目前在应用方面已超越电子邮件成为人们主要的在线通讯方式。

IM技术的出现与互联网的迅速发展密不可分，众所周知，IM 技术完全基于TCP/IP 网络协议实现，而TCP/IP 协议则是整个互联网的技术基础。

最早出现的即时通讯协议是IRC协议（Internet Relay Chat），它仅能传输单纯的文字和符号进行交流。

随着互联网的发展，人们已经不能满足一个即时通讯系统只能实现文字聊天，自1996年第一个即时通讯系统ICQ出现后，IM 工具的功能有了长足的发展，语音、视频、文件共享、多媒体发送等高级信息交换手段都被应用于IM系统中，于是最终使得搭建一个完整的综合通讯交流平台成为可能[9]。

IM 系统的工作流程为：用户使用已注册的用户名及密码，登陆IM 系统服务器；获取之前已建立好的交流对象列表，也即好友列表；当列表中的某个对象在登录上线后试图通过IM工具联系该用户时，IM服务器会向该用户发出一个消息提醒，并通过服务器中转为该用户与此对象建立一个通讯通道从而进行各种信息的交流。

从技术层面来分析，IM 系统的基本原理为：
1、用户输入已注册的用户名和密码通过IM工具登录服务器，服务器读取用户数据库验证用户合法身份，若验证通过，则登记用户IP地址、IM 客户端软件版本号及使用的TCP/UDP 端口号，然后返回登录成功标志，此时用户在IM系统中的状态为在线（或隐身）状态。

如果验证失败，将返回失败标志并提醒用户失败原因。

2、服务器检索用户存储在IM系统服务器上的好友列表，发送到客户端。

然后将用户在线的相关信息发送给其他在线的IM好友的客户端，这些信息包括在线状态、IP 地址、IM客户端使用的TCP 端口号等，IM 好友的客户端收到此信息后根据客户端的设置，会收到好友上线的提醒。

3、IM 系统服务器把用户存储在服务器上的好友列表及相关信息回送到用户的客户端，这些信息包括在线状态、IP 地址、好友IM 客户端使用的TCP 端口号等信息，用户的IM 客户端收到后将显示这些好友列表及其在线状态。

4、由用户选择好友发起通讯，建立通讯通道进行实时交流。

在此有以下几种常用的IM 通讯方式：
（1）在线直接通讯
如果用户想与在线好友直接聊天，可以通过服务器发送过来的好友IP 地址、
TCP 端口号等信息，直接向好友的终端发送信息，好友的IM客户端软件收到后显示在屏幕上，然后好友直接回复信息到用户的终端，这样双方的即时文字消息就不再通过IM 系统服务器中转，而是直接通过网络进行点对点的通讯，即对等通讯方式。

（2）在线代理通讯
用户与好友的点对点通讯由于防火墙、网络速度等原因难以建立或者速度很慢，IM 系统服务器将会主动提供消息中转服务，即用户和好友的即时消息全部先发送到IM 系统服务器，再由服务器转发给对方。

（3）离线代理通讯
用户与好友由于各种原因不能同时在线的时候，如此时用户向好友发送消息，IM 系统服务器可以主动寄存用户的消息，到好友下一次登陆的时候，自动将消息转发给好友。

（4）扩展方式通讯
用户可以通过IM 系统服务器将信息以扩展的方式传递给好友，如短信发送方式发送到好友的手机，传真发送方式传递给好友的电话机，以Email 的方式传递给好友的电子邮箱等[10-12]。

早期的IM 系统，在IM 客户端和服务器之间的通讯采用UDP 协议，UDP 协议是不可靠的传输协议，而在IM 客户端之间的直接通讯中，采用具备可靠传输能力的TCP 协议。

随着用户需求和技术环境的发展，目前主流的IM 系统倾向于在IM 客户端之间、IM 客户端和服务器之间都采用TCP 协议。

即时通讯相对于其他通讯方式如电话、传真、Email 等的最大优势就是信息传达的即时性和精确性，只要信息传递双方均在网络上可以互通，使用即时通讯系统传递信息，传递延时不会超过 1 秒种。

兴起的嵌入式IM 工具：
传统的IM 在统治了互联网即时通讯领域长达十年之久，以其日趋稳定的功能，与较强的用户黏着度，至今仍统治着这个巨大的市场。

然而，软件行业的技术精英们，并不满足于此。

他们厚积薄发，一直致力于开发出性能更为优越的即时通讯工具。

当然，在功能上的不断完善，自然是一个必然的发展方向，在Web2.0时代，如何大力增强用户对网站的黏着度，而不仅仅是对于IM 的附庸，已经成为他们的主攻方向了。

于是，嵌入式IM 工具，应运而生。

以往传统的即时通讯工具，需要用户下载软件包，并进行安装。

对于拥有IM 产品的网站而言，用户在登陆网站后，不能直接使用其IM 工具，对于流量与用户的黏着度，都是有一定影响的。

因此在IM 与网站相互依存的今天，没有哪家网络公司，愿意将IM 工具孤立开来。

于是，目前，一种新型的嵌入式IM 工具就应运而生了。

这种IM 工具，不需要下载安装，当用户登陆网页后，该IM 直接嵌套在网页中，可以直接使用。

而在功能上，则一点也不输于传统的IM，无论是传统的文字沟通的速度与效率，还是近年来越来越成为IM 工具必备的音频、视频功能，这种嵌入式IM 都能提供非常稳定的传输。

更值得一提的是，因为嵌入式IM 是嵌套在网页上的，软件供应商可以根据网站需求，设计出适合网站风格的IM 产品。

而不是像传统的IM工具，千篇一律，毫无个性可言[13-15]。

目前，这类嵌入式IM 在社区、交友、社团及协作等类型的网站上，应用已经较为广泛。

在Web2.0 时代，将发挥越来越重要的作用。

但对于这种技术在电子政务即时通讯系统中的应用还存在许多安全性、稳定性、实用性等方面的问题。

2.2 网络通讯技术
网络通讯技术(NCT:Network Communication Technology)是指通过计算机和网络通讯设备对图形和文字等形式的资料进行采集、存储、处理和传输等，使信息资源达到充分共享的技术[14,16,17]。

图 2.1开放式系统互连参考模型
Fig. 2.1 Open System Interconnect
网络通信的核心是协议[18,19]。

协议是指进程之间交换信息已完成任务所使用的一系列规则和规范[20,21]。

它主要包含两个方面的定义：
1、定义了进程之间交换信息所必需遵循的顺序。

2、定义进程之间所交换的信息的格式。

通过定义协议，可以看出，两个进程只要遵循相同的协议，就可以相互交换信息，而这两个进程可以用不同的编程语言编写，可以位于两个完全不同的计算机上。

国际标准化组织给出了一个通用的参考协议，称为开放式系统互连参考模型(ISO/OSI RM)[15]。

2.3 .NET技术
作为Microsoft用以创建XML Web服务的平台，.NET一经推出就受到了广泛的关注。

作为一个新的开发框架，.NET Framework是.NET的核心部分。

C#同Visual Basic、C++等开发语言一起被集成到Microsoft .NET Framework中，以统一的用户界面和安全机制提供给开发人员[24-29]。

Microsoft .NET是Microsoft公司在2000年6月发布的下一代网络计划，该计划为利用Internet和Web进行软件开发、设计和使用开辟了广阔的新前景[8]。

.NET 是一个革命性的新平台，它构建于开放的Internet协议和标准之上，并提供工具和服务，以新的方式整合计算和通信。

.NET定义的公用语言子集（Common Language Subset, CLS）为符合其规范的语言与类库提供了无缝的集成，其统一的编程类库提供了网络通信标准可扩展标记语言[30-33]（Extensible Markup Language, XML）的完全支持。

.NET为开发人员提供了一种新的软件开发模型，即所有程序都从源代码被编译成与处理器无关的中间语言（Microsoft Intermediate Language, MSIL），只有当程序运行时，才在即时编译器（Just-In-Time, JIT）的编译下，由中间语言代码编译成本机机器代码运行，实现了程序的跨平台和可移植性。

.NET也允许开发者创建基于Web的应用程序，这些应用程序能够发布到多种不同的设备上。

①底层操作系统
由于Web服务和使用Web服务的应用程序运行在计算机上，操作系统仍然是必需的，如微软提供的几种操作系统Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、Windows Vista等。

②.NET企业服务器
.NET Enterprise Servers是Microsoft公司推出的进行企业集成和管理所有基于Web服务应用的系列产品，包括Microsoft Application Center 2000、Microsoft BizTalk Server 2000、Microsoft Commerce Server 2000、Microsoft Exchange Server 2000、Microsoft Mobile Information Server 2000、Microsoft SQL Server 2000、Host。