基于J2EE架構的素質拓展認證信息管理系統設計與實現

尹明柴

（廣州番禺職業技術學院，廣東 廣州 511483）

基于J2EE架構的素質拓展認證信息管理系統設計與實現

尹明柴

（廣州番禺職業技術學院，廣東 廣州 511483）

基于J2EE架構，選擇面向對象開發方法和EJB組件技術研發出性能穩定、安全性高、響應速度快、具有普及性和實用性的素質拓展認證信息管理系統，為高校順利開展素質拓展教育保駕護航。

信息管理系統；J2EE；MVC

目前，大學生素質拓展教育工作在眾多高校中進行得如火如荼，但是，如何構建完善的素質拓展教育體系并進一步優化素質拓展管理工作是一大難題。據調查，大多數高校的素質拓展管理工作都是在缺少專門信息認證系統支持的環境下進行的。這種基于傳統紙制的手工方式或Excel表格半管理系統的登記方式，影響并制約著高校學生素質拓展教育工作的管理水平與服務水平。即使少數高職院校能借助現有的素質拓展管理系統來完成相關工作，但因其功能不夠完善，軟件系統缺乏兼容性，導致跨高校大學生素質拓展信息交互困難。隨著校際交流合作的日益深入，解決這一問題迫在眉睫。筆者采用基于J2EE的B/S模式，旨在開發出設計合理，功能完善，具有實用性、安全性和可拓展性的素質拓展管理系統，以期為高校學生素質拓展教育工作實現信息化管理提供有力的幫助與指導。

一、J2EE架構層次結構的概述

J2EE的基礎就是核心Java2平臺或Java2平臺的標準版[1]。通過統一方案平臺，J2EE既降低了系統開發的復雜度，又對現有應用程序提供了大力的支持，能實現系統應具有添加目錄支持等各種性能。該平臺采用的應用模型為多層分布式，因功能各異而劃分成若干個邏輯層，分別為數據庫服務器上的數據層、J2EE服務器上的業務邏輯層和表示層以及客戶端機器上的客戶層。這種劃分對應B/S結構：J2EE服務器上的Web層、J2EE服務器上的業務層形成了三層結構中的應用層[2]。當前，根據J2EE的多層企業級應用模型的操作需求，可以把兩層化模型中不同層面切割成若干層，每個多層化應用能為需求各異的多種服務一一提供與之對應的獨立層。如圖1所示的便是在Web應用中的J2EE的四層結構。

圖1 J2EE四層結構的劃分

（1）客戶層組件：J2EE應用程序的運行方式有兩種，分別為基于傳統方式的和基于WEB方式的。

（2）表示層組件：JSP頁面或和顯示 HTML頁面的Servlets以及基于WEB的applets共同組成J2EE的表示層組件，遵循J2EE規范原則，靜態的Applets和靜態的HTML被排除在外。

（3）業務邏輯層組件：在金融、銀行、零售等特殊領域中，使用業務層的代碼邏輯來滿足其整體需求，并通過業務層上運行的 EJB進行處理。通常來講，業務層被稱作Enterprise Java Beans (EJB) 層，它同表示層共同構成了J2EE三層結構中的中間層，其中，客戶層和數據層分別是三層結構中的剩余兩層。

（4）數據層組件：數據層主要負責與數據庫進行數據交互從而完成數據的持久化操作，這些操作主要包括 CRUD（添加、讀取、修改、刪除）。

二、系統的設計與實現

1.系統功能模塊設計

在了解各高校素質拓展認證系統使用的情況下，結合功能需求分析、性能需求分析和數據需求分析，設計了該系統的各功能模塊，具體功能如下：

（1）基礎數據模塊：該模塊含有學生、團支部、專業、教師、部門等信息的管理，成為管理員錄入基本數據的入口。

（2）項目管理模塊：該界面為學校各級學生組織的相關部門提供了申報項目的權限，即對申報項目的詳細資料進行填寫，完成活動的名稱、活動的流程、開展的日期、申報組織等相關信息的介紹，又對項目的申請、審批以及查詢等功能進行嚴格把關操作。

（3）活動參與管理模塊：該界面既為學生提供所有活動項目的相關信息，供其查詢和選擇；又為管理員提供了審批活動項目申請的功能，來決定是否批準學生參與該項活動項目。同時還有相關的查詢功能，活動匯總功能、分數排名功能等。

（4）系統設置與交流互動模塊：該界面為管理員提供了分配角色權限的功能，實現了對個人資料、活動過程、互動交流等有效地動態管理。

2.系統體系結構設計

為適應數據量大、用戶群多、使用范圍廣的需求，該系統選擇了B/S結構模式與C/S結構模式相結合的四層體系結構，如圖2所示，它具有操作簡單，管理集中，維護統一，存放的信息數據分類有序等優點，既可以幫助用戶通過瀏覽器完成和實現管理等功能，又可以方便地實現系統的升級與維護等操作，大大縮短了建立周期，節約了管理費用，實現了即時調整各部門的認證，滿足廣大用戶的不同需求。

圖2 認證信息管理系統架構

3.系統層次架構設計

根據系統層次架構設計的實際需要，該系統采用了由模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）等組成的MVC三層結構體系，其具體的實現關系如圖3所示[3]。

視圖的功能：它是用戶交互的界面，向用戶顯示數據，接受用戶的輸入，與模型層交互，向模型查詢業務狀態。接收模型發出的數據，更新顯示用戶界面。

模型的功能：Action對象封裝了具體的業務邏輯處理，它通過調用業務邏輯模塊來處理業務并把結果提交到合適的視圖組件以產生響應。

控制器的功能：接收用戶輸入，并調用模型和視圖來完成用戶請求，在用戶提交表單時，控制器本身并不做任何處理和輸出工作。它所作的僅是接收請求，然后調用模型組件處理請求，最后調用視圖來顯示模型處理后返回的數據[4]。

圖3 MVC組件類型的關系

4.UML建模

對素質認證管理過程進行了 UML模塊化建模流程分析，既抽象規劃出角色，用例及彼此關系的用例圖，又具體給出靜態結構的類圖，同時根據業務用例描述出行為圖，然后將得到的UML圖傳遞給用戶，形成客觀的評價內容，來進一步修改和充實模型，依此循環，最終得到合理的系統。該模型包括了學生、團支部、院系、學校等4類角色。該系統包括了學生瀏覽活動、活動申報查詢、素拓分申報查詢、團支部校驗活動申請、團支部校驗素拓分申請、院系審批項目、院系輸入資料、學校審核項目、學校發放證書等用例。其中，系統的各功能特征描述如圖4 UML用例圖所示。

圖4 系統UML用例圖

三、系統中的關鍵技術研究

1.EJB設計

EJB組件是實現業務邏輯的重要工具，對組件分別進行設計與定義，使其均能滿足系統特有功能需求。EJB2.0規范標準定義的三種組件在 EJB容器中均得以應用，各自完成操作控制、異步消息處理和數據邏輯功能。根據前文所述，三種EJB組件采用的模式為：通過訪問會話Bean，客戶端與EJB層建立了聯系，實體Bean接受由會話Bean轉發的客戶需求，并將數據信息返送給會話 Bean。其中，該系統中的學生、老師、項目、證書等各自擁有的指定的業務功能均由實體Bean來實現；具體的申請審核過程操作均由會話Bean來實現的；網絡聯網素質認證管理功能均由消息驅動Bean來實現的。

2.數據庫連接池技術

數據庫連接池被定義為各種連接對象的緩沖存儲池，即連接對象的集合體。其中，連接池內部存在的管理機制，不僅可以實時掌控其連接對象的個數，還可以供應獲取和釋放連接的接口，更可以掌控連接對象的生存期。連接池允許應用程序多次使用，而無需重新建立一個連接，這種方式極大地提升了讀取數據庫的速度，如圖 4所示[5]。其中，具體的操作原理為：當客戶請求數據庫連接時，如果存在空閑連接，則直接返回給客戶，否則創建新連接再返回給客戶；如果沒有空閑連接，且己有的連接總數達到最大連接數，將等到空閑連接的出現為止，否則，將拋出無空閑連接異常給客戶。

圖5 連接池工作原理

四、小結

本文以主流的JAVA/JSP作為開發語言，以Mysql作為系統數據庫，以WEB服務器作為系統的服務器，完成了基于J2EE架構的素質拓展認證信息管理系統的各種功能，并賦予系統安全性、可靠性、易維護性和可拓展性，降低了管理和維護的成本，在運行過程中收到了良好的效果。

[1] 張璇，唐彥濤. 公證辦公自動化管理平臺開發與實現[J]. 新西部，2007，14.

[2] C. H. Lee， K. H. Lee. An experimental study of the combustion characteristics in SCCI and CAI based on direct-injection gasoline engine. Experimental Thermal and Fluid Science， 2007， (8).

[3] 孫衛琴. 精通Struts:基于MVC的JavaWeb設計與開發[M]. 電子工業出版社，2005.

[4] 朱青宇. 基于J2EE平臺的雅馬哈ERP系統設計與實現[M]. 廈門大學出版社，2009.

[5] 陳寧，陳金柱. 基于三層體系結構管理信息系統的JSP技術[J].海軍筑空工程學隴學報，2006，4.

Design and Implementation of the Quality Development Certificate Information Management System Based on J2EE Framework

YIN Ming-chai

Based on J2EE framework, this paper aims to develop a quality development certificate information management system with stable performance,high security, fast response, universality and practicality by using object -oriented development method and EJB components technology, which can promote the smooth development of quality development education.

information management system; J2EE framework; MVC design pattern

TP311.5

A

1008-7427（2011）08-0157-02

2011-06-20