高校圖書館寄包柜平臺的數據集成與可視化管理

摘要：隨著高校圖書館日益發展和讀者需求的增長，傳統的圖書借閱服務已不再滿足用戶的多樣化需求。高校圖書館如何實現融合服務，將讀者需求和已有資源進行精準匹配，為讀者提供高效、便利、精準的智慧型增值服務，是當下圖書館人需要思考的問題。為了提升圖書館服務質量和用戶體驗，從廈門理工學院圖書館的實際情況出發，研究并設計了一種基于高校圖書館寄包柜管理的平臺。該平臺通過智能化系統的運作，實現了寄包柜的申請、分配、領取、退柜等功能，大大提高了資源使用效率和用戶滿意度。

關鍵詞：高校圖書館；可視化管理；數據集成

一、研究背景和意義

“互聯網+”背景下的智慧圖書館就是在現代化技術的支持下，堅持以人為本，以讀者為中心，以綠色發展和數字惠民為本質追求，增強現代圖書館創新發展的理念與實踐。圖書館寄包柜管理平臺是基于互聯網技術和智能化管理理念開發的系統，旨在提供給學生一個便捷、安全、有效的物品寄存和管理服務。通過該平臺，學生可以將自己的學習資料存放在指定的寄包柜中，所有的寄包柜由工作人員統一進行分配和管理。設計該平臺的意義如下：

第一，提高學生使用圖書館的便利性。寄包柜管理平臺可以方便學生隨時隨地存放和取回包裹，不再需要擔心物品被他人誤拿或遺失的問題，提高了學生使用圖書館的便利性。

第二，解決圖書館資源浪費問題。傳統的包裹存放方式需要圖書館分配人力進行管理，在人工投入和時間成本上較高。寄包柜管理平臺通過智能化的管理方式，解決了人力資源的浪費問題，提高了工作效率。

第三，提升圖書館管理水平。寄包柜管理平臺通過數據統計和分析功能，可以對包裹寄存情況進行監控和管理，為圖書館的管理者提供參考依據，提升了圖書館的管理水平。

這樣的管理平臺有助于提升學習環境的質量，提高學習效率，滿足學生對便捷和安全的需求。隨著新媒體技術更新迭代，圖書館也在積極探索和開發各種新型服務模式，為讀者提供更加多元化、個性化的服務模式，以便與當今的服務需求相適應。

二、系統需求與系統概述

（一）系統需求分析

需求分析是整個項目流程中的關鍵環節，指的是在軟件開發和系統設計過程中，對用戶需求進行深入理解、分析和梳理的過程，可以幫助確保項目目標明確、降低開發成本、提高系統質量，促進團隊溝通與合作，從而為軟件開發和系統設計奠定堅實的基礎。

結合圖書館的實際情況，將該系統主要分為學生端和管理端兩大模塊。學生端需實現查看寄包柜公約、批次申請、查看分配結果、領柜、退柜等功能。管理端需實現申請批次管理、寄包柜管理、黑名單管理、學生管理、平臺設置等功能。同時，系統要考慮到圖書館自身的個性化需求。

首先，由于近年來考研人數增多，大三備考的學生占到了圖書館自習總人數的一半以上，相較于其他讀者，考研學生的學習時間更長、復習資料更繁重，應予以一定的照顧。故在申請批次時，一樓自修室的寄包柜僅限大三讀者申請，其他年級讀者可申請走廊或其他樓層的寄包柜。由于不同年級讀者的分配策略不同，所以在做類型判定時需做過濾，可以匯文系統中校園卡的失效時間作為畢業時間來判定年級，在提交申請信息時需要用讀者的學號與所有的申請表清單做匹配過濾，避免重復申請。

其次，圖書館寄包柜數量有限，資源存在供不應求的情況，如何制定公平合理的分配規則也是一個重要的環節。該系統依據上學期每位讀者的入館時長進行排序，由高到低依次進行分配，同時為激勵讀者培養良好的閱讀習慣，積極參與圖書館閱讀推廣活動，在管理員開通申請批次時，可設置申請約束條件：上學期最低借閱冊數或參與講座積分，達到條件的學生才可繼續申請批次。

最后，該系統與校園信息門戶網站進行了對接，學生端的登錄模塊是用于驗證讀者身份的窗口，負責系統的安全性，其用戶名和密碼與校園信息門戶的賬號密碼相同，在便于推廣的同時，可直接讀取學生的個人信息，據此來判定讀者是否是在校生，實現在登錄階段就過濾掉所有非在校生的功能。

結合以上需求分析，設計系統功能架構見表1。

（二）系統概述

考慮到平臺的安全性、可擴展性和分布式特點，選擇了基于Java EE的B/S三層架構作為整體架構設計。這種架構由表示層（UI）、業務邏輯層（BLL）和數據訪問層（DAL）組成，這樣的設計使得系統結構更加清晰，各層職責分工明確，符合“高內聚，低耦合”的設計理念，有利于后期的系統維護和升級工作。

目前，廈門理工學院圖書館已在學校所有區域搭建了校內無線網絡，同時配備校園VPN，幫助讀者在校外也可安全地訪問圖書館寄包柜管理平臺。系統服務端采用較為成熟的SpingBoot和RuoYi框架[1]。其中，RuoYi框架是一個功能豐富、易于使用，并且具有良好擴展性的快速開發平臺，主要用于后臺管理系統、企業信息管理系統等Web應用的快速開發。RuoYi框架提供了許多常見業務功能，包括權限管理、數據字典、定時任務、系統監控等，可以幫助開發人員快速搭建起一個完整的后臺管理系統。此外，RuoYi框架還提供了靈活的代碼生成器，可以根據數據庫表結構快速生成對應的增刪改查頁面和接口。

前端采用目前較為流行的Vue[2]和uView框架[3]。Vue是一款流行的JavaScript框架，用于構建用戶界面。它采用了MVVM（Model-View-ViewModel）架構模式，通過數據驅動視圖的方式實現了響應式和組件化的開發。Vue具有簡潔的語法、靈活的組件系統和強大的生態系統，使得開發者能夠高效地構建交互性強的Web應用程序。uView是一個基于Vue框架的UI組件庫，提供了豐富的組件和工具，可以幫助開發者快速構建前端界面并提供良好的用戶體驗。uView的特點是高度可定制和易用性，同時還提供了一些額外的功能和樣式，以便開發者更輕松地滿足系統的需求。

三、相關技術

（一）多源數據集成

多源數據集成[4]是一種數據整合的方法，用于將來自不同源頭的數據合并到一個一致的數據模型中。它通常用于解決原始數據分散、不一致和不可靠的問題，以支持更準確的數據分析和決策。

多源數據集成可以從多個數據源中捕獲、提取和轉換數據，并將數據轉化為通用格式，使數據能夠在一個一致的數據模型中進行有效的聚合和比較。這些數據源可能來自不同的組織、文件格式、數據庫、云服務、API等。多源數據集成的目標是創建一個全面、一致且準確的數據集，為開發人員提供更好的數據視圖和分析。

該系統使用了多源數據集成技術，圖書館門禁數據庫采用了PostgreSQL數據庫，館藏借閱記錄采用了Oracle數據庫，匯文管理系統采用了MySQL數據庫，為確保數據的準確性和一致性，系統集成了校園門戶、匯文管理系統、圖書館門禁系統這三個數據接口，實現了數據的預處理、整理和分析，且該系統只能在校園網環境下運行，保護了所有用戶數據的安全性和隱私性，防止未經授權的訪問和濫用。

（二）連接池協同技術

該平臺需要協調多個第三方系統實現統計入館時長的功能。在開發過程中，對接的第三方系統涉及的數據庫類型有PostgreSQL、Oracle和MySQL，針對這種情況，需要使用數據庫連接池協同技術[5]來管理和協調這些資源，有助于提高系統性能，增強可伸縮性和可維護性。

針對本系統的特點，需要使用Druid連接池對其進行統一的管理。Druid是一個開源的分布式實時數據存儲和分析系統，最初由阿里巴巴公司開發，被設計用于處理大規模的實時數據查詢和分析，特別適用于OLAP（聯機分析處理）場景。Druid的核心理念是將數據劃分為一系列的數據塊（Data Segment），每個數據塊包含一段時間內的數據，并按照維度進行索引。這種數據劃分方式使得Druid能夠高效地進行快速查詢和聚合操作，支持實時的數據攝取和查詢。Druid連接池具有以下優點：

第一，靈活的配置選項。Druid連接池可以進行一些特定的配置設置，以滿足系統的個性化需求，例如，最大連接數可以確保同時處理的并發請求數量不超過系統的承載能力；最小空閑連接數可以避免頻繁地創建和銷毀連接，提高連接的復用性和性能效率。此外，連接的生命周期可以防止連接過期或被濫用。

第二，使用擴展接口和插件機制。為了解決系統中的一些具體問題，需要使用Druid連接池提供的擴展接口和插件機制來實時監控連接池的狀態和性能指標。通過監控插件，可以輕松地獲取連接池中連接的使用情況、執行的SQL語句，以及資源的消耗情況，使得開發人員能夠及時發現并解決潛在的性能瓶頸和資源浪費問題，提高系統的性能和穩定性。

第三，與數據庫驅動器和ORM框架的集成。該系統使用了JDBC數據庫驅動器和ORM框架來管理與數據庫的交互。通過與Druid連接池的集成，開發人員能夠更好地管理數據庫連接，使數據庫可以自動管理連接的創建和釋放，避免頻繁地與數據庫建立連接的開銷，不僅提高了系統的性能，還減輕了數據庫的負擔。同時，Druid連接池還提供了一些針對性的配置選項。例如，連接超時時間、空閑連接的最大存活時間等，以滿足不同數據庫和ORM框架的要求。

第四，與監控工具的集成。為了更好地監控系統的運行情況，將Druid連接池集成到一些常用的監控工具，如Prometheus和Grafana。通過與這些工具的集成，相關人員可以實時監控連接池的健康狀態、連接數的變化趨勢以及數據庫訪問的性能指標，使得開發人員能夠快速發現潛在的問題，并及時采取解決措施，提高了系統的可靠性和可維護性。

第五，保障數據的安全性。Druid連接池內置了防SQL注入的功能，可以避免惡意攻擊者通過構造SQL語句來獲取機密信息或進行破壞。它使用了一系列的技術手段來檢測并過濾惡意SQL語句，包括字符轉義、參數化查詢等。同時，Druid連接池可以檢測和處理連接泄露的情況，避免敏感數據泄露。它會監測活躍的連接使用情況，并在連接未及時釋放的情況下，自動關閉該連接并記錄相關日志信息，保障了數據的可靠性和安全性。

總體來說，與其他數據庫連接池相比，Druid連接池在性能、可擴展性、可靠性、安全性和功能方面都有很好的表現，幫助系統在不同的數據源之間管理、協調資源。同時也保障了讀者數據的安全性和統一性。

（三）單點登錄

系統與校園門戶網站的集成方式使用了IDS6.0（IBM Security Identity Manager）單點登錄技術[6]。IDS6.0是一種身份管理系統，可以提供企業級的身份驗證和訪問控制解決方案。單點登錄（Single Sign-On，SSO）是IDS6.0的一項功能，用于實現用戶只需一次登錄，即可在多個應用程序或系統中訪問受控資源的能力。當使用IDS6.0進行單點登錄時，以下是一般的工作流程。

用戶登錄：用戶通過身份管理系統（IDS6.0）提供的登錄界面進行身份驗證，輸入用戶名和密碼進行登錄。

身份驗證：IDS6.0對用戶提供的憑據進行驗證，確保其身份的有效性。

頒發令牌：驗證成功后，IDS6.0頒發一個安全令牌（通常是加密令牌），該令牌將用于單點登錄過程中的身份驗證。

單點登錄過程：當用戶嘗試訪問其他應用程序或系統時，這些應用程序或系統會向IDS6.0發出身份驗證請求。

令牌校驗：IDS6.0接收到來自其他應用程序或系統的驗證請求后，會校驗令牌的有效性，并確認用戶的身份。

單點登錄授權：校驗成功后，IDS6.0會向其他應用程序或系統發出授權信號，用戶可以無需重新輸入憑據直接訪問這些應用程序或系統。

通過實現IDS6.0的單點登錄功能，可以減少用戶需要記憶和輸入的密碼數量，簡化登錄流程，提高用戶體驗。此外，該功能還能夠加強應用程序和系統的安全性，控制用戶的訪問權限，并提供審計和監控功能。

四、系統功能介紹

（一）新增批次

當管理人員需開通一個新的批次時，需要在申請批次管理模塊中選擇“新增批次”，并按照系統要求填寫新增批次信息。其中，“區域”分為“一樓自修室”和“公共區域”兩種類型，當選擇“一樓自修室”區域時，只有大三讀者可申請該批次，當選擇“公共區域”區域時，所有年級的讀者均可申請。允許借閱冊數和允許匯文積分也是限制讀者申請的制約條件，只有同時滿足以上要求的讀者才可成功申請。

（二）讀者申請

在申請時間開始后，讀者可登錄系統進行寄包柜申請，在登錄過程中，校園門戶會對讀者身份進行判定，如果是非在校生，則不予通過，身份驗證成功的讀者即可順利登錄該系統。首頁會向讀者展示注意事項，并查看當下寄包柜的可申請批次，讀者在提交申請時，系統會通過匯文接口查詢該讀者的借閱冊數和匯文積分，當同時滿足所有申請條件時，即申請成功。

（三）查看分配結果

當申請批次時間結束后，工作人員可在管理后臺查看到所有讀者的申請名單，通過“統計入館時長”功能獲取上學期所有讀者的入館時長并由高到低進行排序后分配。分配完成查看分配結果時，可看到每位讀者的基本信息，也可對讀者進行“更新”“互換”“退柜”“拉黑”的操作。

（四）領柜

在寄包柜分配結束后，學生端可登錄系統查看自己的申請結果，如成功分配到柜子，則會顯示其領柜二維碼，學生憑該二維碼到圖書館找工作人員掃碼領柜后即可正常使用。學期末需退柜時，系統會生成一個退柜二維碼，學生憑該二維碼辦理退柜后即完成本次使用流程。

五、結語

智慧化轉型是數字中國建設的必然趨勢，高校圖書館作為其中重要的組成部分，需要構建更現代化、更智能的管理體系，引入新型的技術手段對圖書館的各項服務進行規范化管理。融合發展是今后圖書館發展的必然趨勢，在新興技術和創新思維的驅動下，圖書館應深入推進各項讀者服務的升級，滿足讀者多元化的閱讀需求，擴展服務模式，優化服務效能，提升服務品質，為圖書館讀者服務工作創造新的增值點。

參考文獻

[1]李大志.Java Web在高校圖書管理系統中的應用研究[J].中國信息化，2023（06）：64-65.

[2]王璐，崔保磊，潘紅霞，等.基于Vue.js的在線設計開放平臺研究與實現[J].信息技術與信息化，2019（11）：168-170.

[3]胡金宇.基于Spring Boot和Vue框架的企業績效考核系統設計與實現[D].黃石：湖北師范大學，2023.

[4]周明升，張雯.一種面向多源數據的智慧園區管理平臺[J].計算機與現代化，2023（05）：68-74.

[5]張本涵.大數據時代計算機數據庫連接訪問技術分析與研究[J].軟件，2023，44（05）：154-156.

[6]柯家海，黃勁榮，杜嶺，等.高校統一身份認證平臺的單點登錄技術探究[J].自動化與信息工程，2023，44（06）：60-63.

作者單位：廈門理工學院圖書館

■ 責任編輯：王穎振、鄭凱津