基于.NET技术的“家长助手”网络控制系统软件研究
【摘 要】随着计算机的普及和网络信息技术的发展，给我们带来了学习的方便、工作上的便捷、生活中的欢乐等诸多便利。同时，不良信息已成为互联网上一个难以切除的毒瘤，时刻侵害着人们的身心健康。特别是对青少年一代的健康成长带来了极大的损害。本文设计出一款基于计算机网络管理与应用的家庭式的绿色软件，旨在能够控制好家庭计算机，为我们的家长提供方便、快捷的操作，让自己的孩子生活在一个健康、绿色、和谐的网络环境中，让广大青少年在充分利用现代信息技术的同时，能够健康成长。
【关键字】.NET；家长助手；网络控制；安全
引 言
随着计算机网络的发展，计算机网络吸引了越来越多的人。本研究基于 .NET技术开发出“家长助手”软件，软件在功能上具有上网监控、游戏程序控制、网络信息过虑等多种功能，帮助家长更好的管理孩子的上网及游戏，帮助孩子在网络中受到良好的教育。“家长助手”的人机交互界面、功能设计不同于普通软件。它是一款功能实用且具有良好的可扩展性，操作简单、人机交互界面良好的网络管理控制软件。在设计上体现了人性化这一特点。“家长助手”是一个基于.NET、Windows编程等技术的综合集成系统。主要由“上网时间控制、网址过滤、游戏过滤”三大部分和附加功能部分，共四个部分组成。实现了对网络的实时监控和对本地相关资源的实时监控。最终达到了能对上网时间、网络访问、游戏三个方面做控制操作。
一、系统设计
在整个开发过程中，严格按照软件开发流程进行。整个过程如图1所示。
从需求分析阶段开始，收集好各种数据和明确了要做的工作，一步步地往下进行；根据需求分析得到的各种信息，初步对软件系统进行设计，包括概要设计和详细设计两个阶段；根据对软件系统的各个部分设计，对软件进行编码；编码结束后，对软件系统进行测试；然后将测试后的结果反馈到设计阶段，对系统的设计进行调整并改善；当软件测试后没有任何缺陷和漏洞后对软件系统进行进一步的优化。
（一）概要设计
该系统共四个模块组成：
上网时间控制模块：
主要完成对每一天上网时间作限制。如：设置Monday 08：10：20—12：00：00后，那么只要是在星期一上午8点10分20秒至中午12点整这段时间，网络自动断开，用户在这段时间内将不能与互联网进行任何通信。
网址过滤模块：
主要完成对一些不良网站的过滤，让家长的孩子生活在一个健康绿色的网络环境中。通过往数据库中加入网址信息，将网址列入黑名单，那么只要用户登陆该网站，“家长助手”将自动结束该网址的登陆。
游戏控制模块：
主要完成对用户进行游戏限制。当今沉沉迷于网络游戏的青少年越来越多。如果家长不愿意自己的孩子玩网络游戏，那么只要在这功能上进行相关设置，就可以达到目的。
附加功能模块：
由于系统主要针对青少年一代。在本模块中，主要有两部分组成，一是记事本部分；二是影音播放部分。在附加功能中，主要为用户提供记事备忘这样一个方便的功能。用户在工作之余，也可通过影音播放器播放喜欢的音频、视频文件。
（二）详细设计
在“家长助手”软件项目中，主要功能有三大块：上网时间控制、网址过滤、游戏控制，附加功能有：记事本、多媒体播放器。本项目以.NET技术为主，涉及网络编程、ADO.NET技术、系统函数调用，用软件工程的思想设计并实现。
1.各模块的详细设计
①上网时间控制模块
数据库设计：如图2.2所示
在数据库中设置日期（星期）字段为字符型，时、分、秒为整型。在系统运行时，比较目前时间与数据库设置的时间，通过比较结果后，自动完成是否允许用户与互联网进行通信。
②网址过滤模块
数据库设计：如图3所示
作为网址黑名单。当用户浏览网页时，如果页面地址刚好在黑名单中，那么此时用户将不能继续访问该站点，从而屏蔽掉不良信息。
③游戏控制
数据库设计：如图4所示
在数据库中累加相关的游戏进程名称，通过系统的实时监控，如果运行的游戏进程在数据库中，那么系统将启动结束游戏，从而不让家长的孩子沉迷于网络游戏。
2. UML系统建模
①系统用例图：如图5所示
在系统用例中，用户登陆系统成功后，将可以进行：上网时间控制、网址过滤、游戏控制、附加功能等操作。在附加功能中又包括其他用例，在此不一一列出。
②系统管理时序图：如图6所示
在系统管理时序图中，根据时间序列，用户一步一步进行操作。
二、系统实现
（一）环境平台
包括三部分：
1、开发时的软件环境（OS、IDE、语言等等）；
2、软件运行需要的软件环境；
3、软件运行需要的硬件环境；
1.软件开发时的软件环境
“家长助手”的开发是基于Windows环境，采用的是微软技术，在Microsoft Visual Studio 2010平台上用C#编程语言开发；后台数据库采用的是Microsoft Office Access 2007。
2.软件运行需要的软件环境
软件环境配置要求主要是操作系统的选择。由于多数用户对Windows相对比较熟悉，因此客户端只要是Windows系列的操作系统既可。“家长助手”在WINDOWS XP系统下测试通过。对于其它软件环境要求仅仅需要安装Microsoft.NetFramWork2.0或其更高版本。
3.软件运行需要的硬件环境
在硬件配置中，对硬件无特殊的要求。对硬件的要求非常低，只要能运行操作系统即可运行本软件。
（二）界面设计
1.登陆界面
如图7所示：
在登陆到该系统时，首先进入系统登陆界面，进行密码验证，只有密码验证通过后才能进入系统。“家长助手”在设计时，为用户设置了初始密码，初始密码为：123456。
2.系统主界面设计
如图8所示
在系统主界面中，左侧是系统功能的入口点，在右侧是系统的功能显示区域，在主界面的下侧显示的是当前时间信息。左侧系统功能包括：上网时间控制、网址过滤、游戏控制、附加功能等功能。用户只要用鼠标单击相应的功能就可进行相关参数的设置。在左下方有一个隐藏按钮，它起的作用是当用户设置好相关参数后点击它，“家长助手”的界面就会从屏幕中消失，转到后台运行。在设计时，我们增加了对操作系统热键的设置，增加了Ctrl+Shift+i这一组系统热键。如果要进行重新设置参数或退出软件系统，那么用户同时按下 Ctrl+Shift+i 这三个键，“消失”了的界面就会从后台转到前端，呈现在用户面前。
3.上网时间控制界面
在上网时间控制界面中，用户可以点击下拉框对每一天的时间进行设置。如选择Monday 08：10：30至10：00：00，那么这组参数就保存到数据库中。当用户在Monday 08：10：30至10：00：00这段时间内，“家长助手”将自动断开网络连接，用户将不能与外界进行任何通信。在时间设置上，我们对其进行了时间参数的正确判断，如果用户设置的时间是Monday 10：10：30至Monday 08：10：00时，“家长助手”将提示“时间设置错误”信息，从而更准确的让用户进行时间参数的设置。
4.网址过滤界面
如图10所示
在网址过滤界面中，在输入框中输入相应的网址，点击确定后，该网址的数据就将保存到数据库中，成为网址黑名单。当用户打开IE浏览器后，输入网址，那么通过“家长助手”的实时分析判断，检查用户输入的网址是否在黑名单中，如果该网址在黑名单中，那么“家长助手”将阻止用户访问该网络地址。如果用户输入的网址不在黑名单中，那么“家长助手”将放行用户访问该网络地址。这样一来，只要事先数据库中有丰富的带有不良信息的网络地址，那么“家长助手”将屏蔽掉网络上的不良信息。让家长的孩子生活在一个绿色的网络环境中。
5.游戏控制界面
如图11所示
在游戏控制界面中，在右上角我们设计了一个“查看常见游戏进程”的铵钮，单击它将弹出“gamethread.txt”这样一个记事本，在记事本中列出了现今常见的游戏的进程名称，左列是游戏名，右列是进程名。在输入框中输入相应的游戏进程名即可进行设置。在输入的时候只用输入游戏进程名的名称，不用输入后辍，例如：对“梦幻西游”xypqlayer.exe进行设置时，用户只用输入xypqlayer即可，不必输入xypqlayer.exe。点击确定按钮后，该进程名称就将保存到数据库中。只要用户运行游戏时，如果它的进程名称已经保存在了数据库中，那么“家长助手”就立即结束该游戏。
总 结
“家长助手”是一个基于.NET、Windows编程等技术的综合集成系统。主要由“上网时间控制、网址过滤、游戏过滤”三大部分和附加功能部分，共四个部分组成。实现了对网络的实时监控和对本地相关资源的实时监控。最终达到了能对上网时间、网络访问、游戏三个方面做控制操作。帮助家长更好的管理孩子的上网及游戏，帮助孩子在网络中受到良好的教育。“家长助手”的人机交互界面、功能设计不同于普通软件。它是一款功能实用且具有良好的可扩展性，操作简单、人机交互界面良好的网络管理控制软件。在设计上体现了人性化的特点。
经过多次、多种方式测试后，改进了软件设计结构，达到运行稳定、可靠性高这一要求，并在软件漏洞方面做了进一步的修改，基本达到安全、稳定的运行状态要求。“家长助手”对计算机软硬件环境要求较低，运行后占用系统资源少，毫不影响用户在计算机上进行其他工作。
为此，本研究设计这款软件将解决以上各种问题，可以说这既是一款网络管理功能齐全，又是免费的，适合家庭使用的网络管理软件。
本研究基于 .NET技术开发出“家长助手”软件，软件在功能上具有上网监控、游戏程序控制、网络信息过虑等多种功能，帮助家长更好的管理孩子的上网及游戏，帮助孩子在网络中受到良好的教育。“家长助手”的人机交互界面、功能设计不同于普通软件。它是一款功能实用且具有良好的可扩展性，操作简单、人机交互界面良好的网络管理控制软件。在设计上体现了人性化这一特点。
目前，本研究开发的“家长助手”软件还存在着一些不足和可以提升的地方，如：网址过滤的功能需要进一步完善，在数据库中只是人为的加入一些常见不良网址，这样的网址手工加入是有限的，那么如何得到一个庞大的数据信息将是下一步研究的工作；网址过滤不彻底，在“家长助手”中只是通过域名+IP来限制，无法将不良网孩子彻底地过滤。可考虑增加信息过滤，图片信息过滤功能等。这些缺憾，本研究将在下一步的工作予以完善、补充。