课题来源、背景 从2008年年底,世界金融危机爆发,直接导致外高桥保税区企业的订单大量取消或流失,特别是对于两头在外的外高桥保税区企业来说。为了帮助保税区企业渡过08年金融危机的冲击,外高桥保税区管委会和保税区海关决定全面放开区内企业的保税延展业务。保税区海关为完善对保税延展货物监管,摒弃海关“纸质单证加人工管理”的落后方式,由外高桥保税区海关各相关科室和英得网络公司联合开发保税延展货物监管系统,以初步实现保税延展业务企业同海关的电子联网。英得网络公司在开发保税延展监管系统时,综合考虑了保税区海关的整体业务以及后续海关各科室业务的调整,打造了具有保税区海关监管特色的统一平台—上海外高桥保税区海关监管平台。2009年陆续在监管平台的基础上,推出了保税延展仓储系统和保税延展维修系统及保税延展加工系统。 (二) 技术原理及性能指标 1.1 技术性能要求 该项目用于保税区的货物进出区的监管,要求可靠性高、响应速度快、数据量大、便于业务维护,只有达到了这些性能指标才能满足保税区货物的监管,否则不能满足海关的要求,这就为整个方案提出了苛刻的要求。 1) 在功能设计方面,监管业务即能满足海关的业务需求又能使监管流程尽量的简化,以提高海关的监管效率、提高通关速度。 2) 开发平台必须是成熟的、可靠的,必须使开发和维护方便、成本低,必须支持大型系统的开发。 3) 数据库要采用超大规模数据库系统,必须速度快、维护方便、安全可靠,支持大量的并发访问及快速的分析统计能力。 4) 系统的维护、调整要方便快速,系统的耦合性低,变化涉及的范围尽量集中。 5) 超大规模高性能数据库管理系统的基础上,对数据的访问必须特殊设计才能满足如此高的要求。 6) 安装及维护必须方便、快捷 7) 为了维护方便,必须具有设计良好的日志系统,日志系统必须强大,使用简单。 1.2 技术原理、方案 采用Microsoft.NET平台开发的B/S架构的大型数据库应用系统,采用了简单、适用、可靠的三层结构(Microsoft推荐),采用AJAX网页访问技术、Spring代码注入技术、NHibernates数据对象映射技术、Jquery页面前端技术及Log4Net日志技术,完全能满足性能要求。 1.2.1 WEB显示层 显示层供保税区内企业申报及海关监管使用,在系统中表现是WEB页面,为满足用户的使用,WEB页面必须是功能满足需求,使用简单,界面友好,响应速度快(无明显的滞后),满足多版本的通用。在显示层,采用了AJAX局部更新、Spring.Net 代码注入、JQUERY前端技术及Log4Net日志技术。Spring.Net 代码注入技术的采用,实现了不同版本代码的共用,即不同的业务可使用相同的代码,并且当业务组件修改后可通过配置方式调用新业务而不用修改网页代码。jQuery前端技术在项目中国的应用,起到实现网页逻辑功能、增加用户友好性、美好页面、AJAX数据访问作用。 1.2.2 业务逻辑层(Business Logic Layer) 业务逻辑层起到接受网页传入的请求参数,然后按照业务的需求,达到数据处理目的,是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的设计。 Spring.Net技术在业务逻辑层的运用,主要是通过业务逻辑代码的注入,解决业务逻辑组件的离散化,使各逻辑单元高内聚低耦合,更重要的是通过代码注入,使不同的业务逻辑组件可共用相同的代码,使相同的代码可发布为不同的系统版本提供可能,采用该技术,可通过简单的配置就能完成。 为了保证开发质量,为了便于回归测试,为了符合测试驱动的开发思想,本项目中引入了单元测试辅助工具Stub和Mock,Mock能模拟出方法中的代码执行结果而不需要真正的执行该代码,从而可模拟出各种输入对应的逻辑流程,从而可知方法的真确性,更重要的是能进行大规模的单元测试回归测试,从而发现潜在的逻辑错误。 1.2.3 数据访问层 该层的作用是把逻辑层生成的业务数据保存到数据库中,也为逻辑层提供数据的查询、统计功能,基于系统的复杂性,选择NHibernate.Net作为数据访问工具,完全满足如下的数据访问层的要求。NHibernate是一个对象/关系数据库映射工具,用来把对象模型表示的对象映射到基于SQL的关系模型数据结构中。NHibernate的目标主要是用于与数据持久化相关的编程任务,能够使开发人员从原来枯燥的SQL语句的编写中解放出来,解放出来的精力可以让开发人员投入到业务逻辑的实现上。你的代码仅仅和对象关联,NHibernat 自动产生SQL语句,并确保对象提交到正确的表和字段中。 (三) 技术的创兴性与先进性 业务对象接口设计,解决了模块化、标准化问题,保证了开发的有序进行,简化了开发,也使软件的维护性、可读性大大提高。 工厂设计模式的应用,对象开发中引入了工厂模式,大大简化了代码的开发量,提高软件执行速度,优化了软件结构,提供了可维护性。 NHiberante复杂对象的处理,对于复杂对象的数据库访问,会引起数据访问的效率低、速度慢,在系统中采用对象的延迟加载技术及simple对象技术相结合的方法,解决了这一难题。 Spring同代码多版本发布,不同版本都具有相同的代码,只是通过配置文件的修改,就能实现不同版本业务逻辑的注入,减少了代码量,提高了开发效率。 复杂统计的处理,当设计到多个大数据量表的联合统计时,往往耗费大量的统计时间,可能是以小时计,开发中采用对基础单表数据预处理方式大大提高了统计效率,把时间缩小到3秒内。 旧数据的备份处理,随着系统不断使用,数据量会大量增加,势必会引起系统性能的下降,系统定期进行老数据的备份,保持业务数据的轻量化,保持了系统的高效率及可靠性。 业务的自动处理,为了提高海关的审批效率及企业的数据处理速度,系统提供了企业业务数据修改申请的自动审批,审批通过后的自动数据修改功能,该功能在Spring.Net离散结构控制的接口支持下,按预定义的审批及修改规则运行,具有调整审批比对规则轻量化、简单化的优点。 Log4Net提供的统一而完善的日志记录,每个日志能跟踪到具体的线程号、发生的日期时间、方法、具体的信息和跟踪错误堆栈信息等,通过XML配置信息的修改,能对日志信息分为警告、错误等级别进行记录,过滤不关注的信息,为系统性能、错误跟踪提供强大的技术支持。 U盾支撑下的强用户认证安全性,达到了银行级别的安全性。因为采用了U盾与用户账户绑定的双安全认证。 系统性能的自动分析跟踪功能,为及时发现问题提供保障,也为系统性能的跟踪监控提供数据,为系统的维护、调整提供支持。经过解决方案的优化处理,对于超大的日志(几十G的日志文件)也能实时处理。 自动的单元测试及回归测试,系统中引入了Mock模拟单元测试,具有单元测试开发简单的优点,解决了弱相关对象的模拟,达到了所有类、方法的成功自动单元测试,在此基础上,项目还采用每日构建的回归测试,保证了业务逻辑的正确,提供了开发质量。 (四) 技术的成熟程度、适应范围和安全性 项目所采用的Microsoft.NET开发平台,SQLserver2005数据库系统,AJAX网页访问技术、Spring代码注入技术、Nhibernates数据对象映射技术、Jquery页面前端技术及Log4Net日志技术都是成熟的安全技术,都能稳定运行在Microsoft.NET架构之上,适应范围很广泛。 (五) 应用情况及存在的问题 自2009年3月开始在外高桥保税区试用到现在,据海关的统计数据,有350余家企业使用该系统。根据海关统计数据,2012全年,使用该系统的单证总数为124,933票,总金额为47,992,594,795人民币,由此看出,该系统在海关监管上发挥了巨大作用,完全达到了预期要求。在使用中也反映出一些问题,在性能方面稳定可靠,只是有些客户反映有的功能设计使用上有些不方便,现在已做升级处理,做了改进。