基于JavaEE的研究生信息管理系統研究與實現

張俊+王旭+湯永利

【摘 要】為適應當前研究生培養的需要，改善研究生信息管理手段效率低、資源浪費大等缺點，提出了基于Java EE 體系結構的研究生管理系統，主要采用了ORM技術、Struts框架技術、Hibernate技術、Spring技術等。該系統已應用于學校對研究生的信息管理，取得良好的效果。

【關鍵詞】JavaEE；SSH；管理系統

【Abstract】In order to adopt the requirement of the graduate education， improve the shortcomings that the graduate information managements low efficiency， fussy operation and resource waste. This paper proposed a graduate information management system based on JavaEE， which mainly adopts the technologies of ORM， Struts， Hibernate and Spring. The system has been applied to information management of graduate students in university and behaved well.

【Key words】JavaEE； SSH； Management system

0 概述

近年來，國內高校的研究生招生人數在不斷增加，教師隊伍也在不斷壯大，培養模式也在不斷更新，同時也帶來了許多問題，比如要管理和記錄的研究生的信息在不斷增長，然而傳統的信息管理辦法已經不能滿足當前研究生培養的需要了，各個高校的研究生管理系統都是一個復雜而且龐大的信息管理系統，根據各個學校的特色都有各有自己的特點，但是它的使用群體涉及面廣，不僅包括研究生，教師還包含學校中的所有部門、管理員等，這些都是使用和管理研究生管理系統的關鍵要素。基于JavaEE（Java 2 Platform Enterprise Edition， Java2平臺企業版）的信息管理系統是一種新型的信息系統，憑借其特點和優勢，例如可行度高、靈活性強、易維護性和、伸縮性好等被各個行業廣泛的應用。在實際工程應用中，基于JavaEE架構的信息管理系統，很好地克服了傳統管理模式的問題，同時也能保證工作的效率。但是我們還是面臨很多問題，比如如何在實際工程中更好地高效地實現基于JavaEE架構的研究生信息管理系統，并且能夠使其在實際管理中發揮應有的作用，我們仍然需要對基于JavaEE的信息管理系統相關的內容進行深入和仔細的分析。如何實現對基于JavaEE的研究生信息管理系統的設計與開發，已經成為相關編程技術人員必須思索和面對的問題。

根據我校當前對研究生信息管理的需求，本文設計并實現了一個基于JavaEE框架的研究生管理系統[1]，實現了對不同研究生的各類信息的分類保存、相關信息的整理以及對各種信息的查看等基本功能，該系統可以為不同的人員分配相應的權限，并且能夠做到對研究生的個人信息進行合理、高效和安全的管理。

1 JavaEE平臺和SSH架構

1.1 JavaEE體系

JavaEE是Sun公司首先提出的，其作用是用來開發、裝配、部署各種基于Java的分布式應用標準平臺。它的主要分層結構是：客戶層、WEB表示層、業務邏輯層、持久層、數據庫層[2]。WEB表示層主要由Struts框架來實現，其主要作用是將信息資源、標簽及JSP整合，并使得顯示邏輯與業務邏輯相互分離開來；業務邏輯層主要由Spring框架來實現，其主要目的是能夠把輕量級容器作為核心，利用面向切面的編程思想，在非侵入性方面讓編碼得以很好的實現；持久層主要使用Hibernate來實現，其主要的功能是實現數據庫表和領域模型對象間的ORM映射。

1.2 Struts框架

Struts框架是一個Web層應用框架，其主要的特點是免費、開源。并且能夠很好的繼承基于MVC的設計模式，它能夠具體化的表現出MVC設計模式，改架構能夠為開發人員提供健壯性強的、代碼可重復利用率高的、相關功能的可擴展性強的應用開發框架，這樣一來就能大大減少相關開發者在運用MVC模式設計相關Web應用的時間，可以明顯地提高開發效率，縮短開發的周期，減少開發的成本。Struts框架實際上是基于MVC設計模式的一個典型實現例子，同時也是最早的Java開源框架中的一員，經過多年的發展已經成為目前Java Web框架的實際標準。Struts框架中本身就定義了通用的Controller（控制器），通過配置文件（一般是Struts-config.xml）能夠使得Model（模型）和View（視圖）相互分離，并且能夠以Action的概念對用戶所發出的請求進行封裝，這樣就使得相關工程的代碼更加的清晰易讀。利用Struts開發MVC系統可大大加快開發的速度。

1.3 Spring框架

Spring框架的出現改變了Java世界。它的主要目的是使現有的JavaEE技術更加容易地被人使用，并且能夠促使開發者養成良好的開發習慣。它實際上是一個輕量級的框架，已經在JavaEE技術的各個方面得到了體現。它主要作為依賴注入容器和AOP實現存在。該框架能夠不定期地提供各種聲明式事務、能夠有效地支持DAO層等，這樣就使得開發功能大大的簡化了，當然Spring框架也能夠很方便地與Struts框架、Hibernate框架等技術的集成。使用Spring框架和Struts框架還有Hibernate框架集成技術，可以使我們的應用程序達到更加健壯和穩固的特點，并且能夠保證應用程序的輕巧和優雅。它實際上也是一個開源的框架，其創建的目的主要是為了降低企業級應用開發的復雜性，一般來說，Spring框架是一個輕量級的控制反轉和面向切面的容器框架，從而言，無論是何種Java應用其實際都可以從Spring框架中的簡單性、可測試性和松耦合的角度中得到優化，該框架的主要目的就是為了降低企業級應用系統的開發復雜度。

1.4 Hibernate框架

Hibernate框架是一個良好的持久化框架，其主要功能是負責簡化把對象數據保存到數據庫中的操作或者是從數據庫中讀取數據并封裝到對象的操作。改框架的實現主要是對JDBC進行了比較輕量級的對象封裝，并且能夠通過簡單的配置就可以替換掉JDBC復雜的實現代碼，實際上，Hibernate框架對數據庫操作的處理方式代表了當前技術的發展趨勢。

把JavaEE技術做為SSH框架的基礎[3]，在實際的系統里，表示層用Struts框架來實現，其主要的優勢有兩點，一是能夠對用戶的請求使用Struts的用標記庫來管理，并且同時發出對應請求的響應；二是從具體的業務邏輯方面考慮，可以使用框架中的控制器做相對應的具體控制。Spring框架和Struts框架在實際項目中可以達到無縫的對接，在依賴注射及事務管理的應用程序中，兩個框架的有效組合可以發揮出獨特的作用，所以在處理業務邏輯方面極為高效，使用率很高。在持久層上采用Hibernate技術，在對象封裝方面，相對于JDBC而言是輕量級的。

2 系統功能分析

本系統旨在充分利用現有高效校園網絡的普及和便利，為高校師生以及研究生院的管理人員提供從學籍管理、培養管理到日常事務各個方面的管理，對研究生在校期間的各個方面，從入校到畢業的整個過程實現了基于JavaEE的全過程操作與管理[4-5]，包括學生培養管理、教師管理、導師學生雙向選擇管理、培養方案、考試安排設置、排課設置、系統管理等，其系統功能模塊如圖1所示。

（1）學生培養管理是指對學生基本信息情況的管理，具體地主要包括了學生的個人信息、學生的注冊情況、學生的學費繳費情況、以及住宿情況等，同時系統也還提供了豐富的子接口，在具體學生情況發生改變的時候能夠具體的應變，這些子接口能夠保證把從招生辦發來的學生報名信息庫和學生報考信息做統一的導入操作，同時也還實現了采集學生當前照片的功能。

（2）教師管理主要包括對教師的基本信息的管理、教師的具體教學情況的管理、教師個人的簡歷的管理、教師具體指導的研究生人生和姓名、教師已經發表的相關學術成果、教師目前的實際科研情況等的管理。

（3）導師學生雙向選擇主要包括對導師相關資格的審查管理，導師指導的研究生的情況管理等模塊。

（4）培養方案可以分為專業培養方案和個人培養方案。專業培養方案的管理主要是對各個不同的年級和各個不同的專業的學生制定不同的培養方案，其功能是可以根據上一年的具體培養方案自動為下一學年生成相關的培養方案，并可以對個別課程進行優化和調整，同時還可以對某些課程設置其是否是的可選的；個人培養計劃管理主要是對每個學生在服務器端制定其個人的專門的培養計劃，每個學生都不一樣，主要包含一個學生的可選的課程，然后由研究生培養辦里面的相關管理人員和學院里面的相關人員對學生制定的個人培養方案進行審核，同時培養辦的相關管理人員有權限對學生的個人培養計劃進行有目的調整和修改。學生可選的課程可以是必選課程，也可以是選修課程，這個主要看具體學生的具體情況，同時也是需要學生根據自己的特長和具體的時間安排進行個性化的選課。

（5）考試安排管理，主要是真對不同的課程進行相關的考試安排，包括監考老師、考試教室、考生人數、考試時間的設置，并且能夠提供自動考試安排和手動考試安排的算法。

（6）成績管理，主要是由老師在網絡端給選擇課程的學生上傳學生的考試成績，提交后需由學院相關人員和培養辦相關負責人員進行審核，而且需要提供設置平時成績和考試成績占總成績百分比的功能。還有學生在網絡端查詢成績的功能。

（7）系統管理包括系統設置，主要包括管理員或者用戶密碼的修改，用戶權限的設置以及相關數據的備份和恢復。

3 系統設計與實現

3.1 系統三層架構的調用

根據對以上研究生管理系統的功能和需求的分析與架構，我們把微軟DNA架構中定義的表現層、業務層和數據存儲層做了更詳細的劃分，其具體調用如圖2所示：

由圖2可以看出，雖然從具體的系統功能上看，該架構可以分為七層，但是從實際上的宏觀方面來考慮，其思想就是一個典型的三層架構設計。本文將其詳細地劃分，目的主要是為了后期具體的實現和部署、開發與維護相應的企業級數據庫系統而服務的。我們使中間層、實現表示層和數據庫層完全分離，這樣的好處是在部署、開發和維護系統的過程中，使相關的費用和實現的成本大幅的降低。

3.2 系統架構設計

大多數的基于分布式Web應用的B/S結構模式和系統中實現的多模塊劃分，都是為了使得系統的可擴展性有所提高，并且可以減少層與層之間的耦合度，系統的表示層、數據庫層、業務邏輯層分別采用目前輕量級架構中的Struts技術、Hibernate技術和Spring技術來實現[6]。使用由Struts、 Hibernate和Spring整合而成的架構，設計的目標是要提供一個簡潔的功能完善的Web框架，并且可以有效地提高組件間可復用性，使得降低層與層之間的耦合度有明顯的降低，使得本文所設計的系統咋可擴展性和可維護性上有所提高。本文系統架構如圖3所示：

主要由Struts框架、Spring框架和Hibernate框架整合后的系統設計框架，其主要的目的是：為文本系統實現簡潔化的、功能性強的框架，讓各個組件之間的復用性大大提高高，層與層之間的耦合性明顯降低，這樣就能使得無論是在維護系統還是需要對系統具體功能進行擴展方面都更加方便、快捷和高效[7]。把SSH框架用3層表示：分別是表示層、業務層、持久層。在具體功能的編程實現方面，每層都能夠有明確的分工，與另外兩層功能沒有相互重合的地方，同時也可以保證每層之間同其他兩層在功能上完全的分離，具體的通信只需在三個層間加上統一接口即可。在表示層中，首先通過JSP頁面實現交互界面，負責傳送請求（Request）和接收響應（Response），然后Struts根據配置文件（struts-config.xml）將ActionServlet接收到的Request委派給相應的Action處理；在具體的業務層中，管理不同的服務組件的Spring IoC容器負責向Action提供業務模型（Model）組件和該組件的協作對象數據處理（DAO）組件，并且可以完成具體的業務邏輯，同時也可以提供相應的事務處理組件和緩沖池等容器組件，用來提升系統的性能，也可以保證數據的完整性；在持久層中，主要依賴Hibernate框架的對象化映射和數據庫交互功能，能夠高效的處理DAO組件請求的數據，并返回相應的處理結果。采用文本所說的開發模型，不僅可以實現了視圖（view）、控制器（controller）與模型（model）的徹底分離，而且還實現了具體的業務邏輯層與持久層的相互分離。這樣可以使得無論前端如何變化，模型層的變化都基本不需要大的變動，并且保證數據庫的變化不會對前端有明顯的影響，明顯提高了系統的可復用性。

4 結束語

本文分析了研究生管理系統的特點，給出了系統的功能模塊，并且利用輕量級JavaEE對系統進行詳細的設計和實現，通過試運行，該系統能夠基本滿足高效對研究生工作的需求，目前利用JavaEE開發企業級的信息管理應用仍處于探索階段，存在各種各樣的實際問題，相關方面仍然有待進一步的研究。

【參考文獻】

[1]肖茂兵，盧振環.JavaEE 應用技術框架選型[J].華南金融電腦，2006（8）.

[2]唐倩，張偉，李偉誠.基于SSH架構的智能社區信息管理系統的設計與實現[J].計算機時代，2012（12）：32-40.

[3]梁立新.項目實踐精解基于Struts-Spring-Hibernate的Java應用開發[M].北京：電子工業出版社，2006.

[4]馮潤民，等.基于SSH的高校學生管理系統設計與實現[J].計算機工程，2009（ 6） ：1958 - 1961.

[5]楊曉毅，王紅亮.基于RBAC模型和JAVA架構的論壇管理系統的設計與實現[J].福建電腦.2011（12）.

[6]伊曉強.JavaEE全實例教程[M].北京：電子工業出版社，2009.

[7]陸榮幸，郁洲，阮永良，等.J2EE平臺上MVC設計模式的研究與實現[J].計算機應用研究，2003（3）：144-146.

[責任編輯：朱麗娜]