基于JEE和RFID的電子類資產管理系統的設計與實現

賈鳴華， 莊建軍， 胡 凱

(南京大學a.電子科學與工程學院;b.國有資產管理處，南京210023)

0 引言

隨著高校信息化建設的推進，提高學校資產的使用率，實現科學、實時、穩健的動態管理，保護固定資產的完整性，成為當前高校資產管理的核心。其中電子類學科所用器材數量龐大，種類繁多，涉及眾多的實驗板卡和芯片耗材等，對管理系統的安全性、靈活性和穩定性提出了更高的需求。為此很多學者進行了卓有成效的研究［1-4］，實現的系統提供了資產的存儲、查詢、統計和分析等基本功能，并有一定的商業化推廣。但是綜合來看，高校資產管理系統仍存在一些不足。①資源共享難以真正解決，現有的商業系統通用性太強，無法解決個性化需求;②電子類器材繁雜，資產管理業務繁雜，系統對資產管理的重要結點，比如盤點、報表等支持不足;③ 當前移動互聯網的環境，對移動端資產管理系統提出了新需求。因此需要引入新的技術手段，進一步加強學校資產尤其是電子類資產管理的“網絡化、規范化、信息化”。依托學校現有的資源，采用流行的 JEE平臺、優化的 MVC架構、Spring和Struts2開源框架以及MySQL數據庫技術，結合RFID技術構建成熟的線下盤點體系，開發了一套輕量級的基于B/S模式的電子類專用資產管理系統。

1 關鍵技術

(1)JEE平臺。JEE是應用Java開發服務端應用的一種工業標準，其目標是消除C/S架構的弊端，迎合B/S架構的趨勢，為應用Java開發企業級應用提供一個體系結構中立的、安全的、多用戶的和基于規范的平臺，可用來實現企業級的面向服務體系結構［5］。其基本思想是:容器+組件。JEE從底層操作系統至上層用戶接口完全開源，這也使得JEE平臺擁有越來越強大的開發者隊伍。隨著應用與用戶的日漸增多，JEE必定會更加成熟與穩定。

(2)優化的MVC架構。MVC是一種軟件體系結構，把系統分為3個基本組分，即模型(Model)、視圖(View)和控件(Controller)。MVC分層達到了業務和顯示剝離，使多個視圖能共享一個模型［6］，無論何時通過控件或者任何其余方式改變了模型數據，模型都會將數據的變化通知相應的全部視圖，導致用戶界面更新。這實際上是一種模型變化-傳播機制［7］。

目前在很多B/S模式的Web應用中，瀏覽器直接經過JSP頁面與用戶交互，響應用戶請求。盡管很直觀，然而管理系統操作的數據量往往是很龐大的，考慮到以后的擴展，JSP頁面會變得冗雜不堪，Web服務器負荷過大。為此，在頂層和中間層采取M(JavaBean)V(JSP)C(Servlet)架構。這樣就很好地達成了表示層、邏輯層與數據層分離，提高了內聚性，降低了組件間耦合度，使得應用可維護，高可擴展。

(3)Spring開源框架。Spring框架是一個輕量級的企業級開發一站式解決方案。Spring框架主要提供了控制反轉容器、面向切面編程、數據訪問、Web開發、消息、測試等支持，為企業級開發提供了豐富的功能。就中心來說，Spring是一個控制反轉容器，提供一種非侵入式的編程方式，其目標是使JEE易用，比如，通過切面和模板減少樣板式代碼［8］;內建針對分布式事務處理和單個JDBC數據源的一般化策略;基于切面和慣例進行聲明式編程。

(4)MySQL數據庫。MySQL已經成為最流行的開源數據庫。其由于卓越的運行速度、易用性、標準語言支持、高并發、安全性、可用性和低成本，被許多中小規模企業選作數據存儲管理的解決方案。它支持許多優秀數據庫所擁有的特性，如存儲過程、觸發器和視圖等［9］。如今的MySQL絲毫不亞于其他大型數據庫。

(5)RFID。RFID是一種非接觸的自動辨識技術，可同時辨認多個高速移動目標，操作方便快捷。使用RFID，利用射頻信號對目標對象進行高效自動辨識［10］并獲取相關數據，辨識無須人工干預。隨著技術可靠性提高，RFID將給新零售、物流供應鏈管理、公共安全信息管理等領域帶來革命性變化［11］。基本的RFID系統包括電子標簽、讀寫器和應用系統三部分［12］。

2 系統功能分析與設計

電子類資產管理系統主要分為Web端管理和手持終端清點程序2個部分。Web端集成了面向管理員的系統管理和資產管理模塊以及面向普通用戶查詢報表模塊;手持終端主要用于實時盤點、清查和統計。

系統功能結構圖如圖1所示。

圖1 系統功能結構圖

系統功能設計:

(1)系統管理。主要完成系統的用戶信息管理和相應的權限管理，包括管理員和普通師生用戶。具體操作有登錄、增刪管理員、增刪普通用戶、基于角色的權限控制。登錄時，采用南京大學現有的身份認證系統，直接提取學校后臺數據庫中的個人身份信息，匹配提交的用戶名和密碼，并依據身份信息進行相應的權限設置。管理員對系統中所有數據擁有增、刪、改、查權限。普通用戶只擁有查詢資產信息和借還權限。

(2)資產管理。主要用于資產使用信息的管理，如入庫、借還、轉移、維修、報廢等，以及基礎資產數據的管理，包括但不限于資產標識、資產類別、資產名稱、資產型號、資產數目、資產單位、資產利用情況、生產廠商、購置日期、采購人、登記人等。普通用戶可以在此模塊預約借出和歸還資產;管理員能夠在此模塊修改資產信息。

(3)查詢報表。普通用戶和管理員均可使用該模塊進行現有資產、增減、借還、資產維修等查詢。

(4)手持終端。有賬戶、資產管理和系統配置3個模塊，其中賬戶和資產管理與Web端相同，系統設置模塊主要設置數據庫地址、速率、頻段等終端參數。

3 系統架構設計與實現

系統架構設計參照JEE 3層設計模型，自頂向下分為表示層(Web)、業務邏輯層(Service)、數據訪問層(DAO)。使得代碼高可重用，高可移植，降低了系統的耦合度，提高了內聚性，實現了資產的入庫、清點及跟蹤的簡潔操作。

系統邏輯架構圖如圖所示。

圖2 系統邏輯架構圖

系統架構設計:

(1)表示層。表示層為用戶提供交互式操作界面［13］。接受用戶的請求，通過JSP頁面顯示相關數據對用戶界面進行同步更新，然而表示層不能進行實際的業務處理，它只調用中間層的方法，再由中間層決定是否調用底層。表示層的主要作用有兩個，①提供友好的UI，② 調度用戶與系統的交互。

(2)業務邏輯層。業務邏輯層主要任務是響應來自表示層的請求，進行復雜的邏輯運算，訪問數據訪問層，生成結果并返回給上層。以 DAO(Data Access Object)為基礎，由Service實現類構成，利用Spring框架對組件進行統一配置和管理，可高效地處理大量并發訪問，及時快速響應，同時簡化了業務實體組件的詳細配置，從而實現松散耦合。

(3)數據訪問層。數據訪問層提供的職責主要有:CRUD服務、查詢服務、事務管理、并發處理和數據上下文。其運用SpringJDBC框架，每一個Service業務模塊都對應幾個具體DAO類。DAO主要用來封裝數據庫操作邏輯，即實現具體的 CRUD操作。通過SpringJDBC框架，能完成與具體數據庫無關的操作和大數據粒度封裝，從而實現數據源中立的數據訪問。

3.1 表示層設計與實現

采取Struts2實現MVC，操縱JSP構建index.js頁面，引入ExtJS的樣式文件，基礎庫文件和核心庫文件。用戶的請求通過ExtJS發送到控件，然后利用服務器返回的數據更新界面。系統進行授權操作時，動態加載PrivTree.js，并向服務器提交用戶ID，服務器用JSON格式返回信息，并用樹的形式顯示［14］。

3.2 業務邏輯層設計與實現

業務邏輯層是中間件，負責處理DAO類，并為Action提供具體業務，其數據來源于數據訪問層的POJO和表示層的FormBean。業務邏輯由Service實現類構成，由Spring配置與注入。

3.3 數據訪問層設計與實現

數據訪問層的實現主要是SpringJDBC框架的應用。首先編寫POJO，依據POJO編寫配置文件，生成class文件，最后編寫DAO類，與數據庫進行CRUD操作，并對其進行封裝。

(1)SpringJDBC數據源配置。配置文件主要對數據庫連接的各種參數進行配置，以消除樣板式代碼，一個可能的XML配置文件如下(省略頂部模式聲明):

(2)創建DAO類。編寫與數據庫對應的POJO類和相應的接口，利用 IntelliJ IDEA持久化為AssetsTypeDaoImpl. java， AssetsStatusDaoImpl. java，AssetsEntryDaoImpl.java，AssetsDaoImpl.java 等對象，然后在配置文件中通過Spring容器進行依賴注入。以AssetsTypeDaoImpl.java 為例:

然后，可以使用Spring的JdbcTemplate模板來實現AssetsTypeDaoImpl類的操縱數據的方法，例如:

3.4 手持終端設計與實現

手持終端主要用于線下實時盤點，可以采用摩托羅拉公司的DS4208或MC3190作為本系統的移動數據終端。該設備幾乎可掃描所有介質上的條形碼，支持全方位掃描，易于遷移至新主機，很容易與無線局域網同步，滿足高校資產管理的需求。

資產盤點時，使用終端自帶數據庫進行網絡比對。接入校園網后，將服務器數據庫同步至本地［15］，然后將掃描數據直接與本地對比，發現不一致則進行報警。資產入庫，由資產管理中心發卡，為電子標簽寫入含有資產基礎信息的數據，并設置鎖定密碼避免竄改，同時卡片連接后臺，完成入庫和審核操作［16］。資產報廢，用終端掃描標簽標記報廢，或者依據資產預設使用年限自動標記報廢，報廢信息實時同步至遠程服務器。

4 結語

高校電子類資產數量大，品種多，需要搭建網絡化管理系統，以實現個性化、信息化、科學化管理［17］。文中設計了一種基于JEE和RFID的B/S模式資產管理系統，主要圍繞著Spring和Struts2兩大框架開發，采用優化的MVC架構，增強了高內聚松耦合特性，解決了代碼冗長和系統在高并發環境下可能出現的問題，并通過手持終端解決了傳統線下盤點效率低下等問題，經部署和內部測試，系統運行穩定可靠，極大地提高了資產管理的效率和準確性。但系統仍有很大的改進空間，如射頻信號的場地測試、功能和界面的用戶自定制、網絡安全等，需要在今后的使用中不斷完善。