趙相宇等

摘 要：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)為解決以往的實(shí)驗(yàn)室由管理人員手動(dòng)管理的費(fèi)時(shí)費(fèi)力等多方面問(wèn)題而設(shè)計(jì)。本文通過(guò)系統(tǒng)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測(cè)試四個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。在本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，充分考慮到了后期系統(tǒng)的維護(hù)工作，采用了SSH框架來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，用MySQL作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，MyEclipse作為開(kāi)發(fā)工具，緊緊貼合實(shí)驗(yàn)室的需求。

關(guān)鍵詞：業(yè)務(wù)層；邏輯層；控制層；設(shè)備管理

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)室成為一些高校以及科研院所的必備，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理問(wèn)題關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研項(xiàng)目是否能成功運(yùn)行，傳統(tǒng)的紙質(zhì)報(bào)表管理模式隨著時(shí)間的推移數(shù)量的龐大，不便于保存和統(tǒng)計(jì)，無(wú)法準(zhǔn)確了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和使用情況。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們更加青睞于將這樣復(fù)雜的工作交給計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行處理，該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)便是基于這樣的需求，將實(shí)驗(yàn)室的管理需求進(jìn)行信息化處理。通過(guò)該系統(tǒng)來(lái)規(guī)范的存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備信息。

2 系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)工作（Major design work of the

platform）

2.1 系統(tǒng)的主要任務(wù)

實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)能夠通過(guò)系統(tǒng)管理員實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的分類管理；可以對(duì)合法的注冊(cè)用戶發(fā)出的設(shè)備借用申請(qǐng)進(jìn)行審批并提交審批意見(jiàn)和審批結(jié)果進(jìn)行記錄；并在被借設(shè)備歸還時(shí)進(jìn)行歸還操作；管理員還可以對(duì)設(shè)備的維修信息記錄并可以查看歷史維修記錄，通過(guò)本系統(tǒng)，管理員可以進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、報(bào)表，方便為管理者提供有價(jià)值的信息。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)安全準(zhǔn)確、界面友好、操作簡(jiǎn)潔、便于維護(hù)和升級(jí)等特點(diǎn)。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介

該系統(tǒng)在Windows7操作系統(tǒng)上，采用SSH框架來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，用MySQL作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，MyEclipse作為開(kāi)發(fā)工具。SSH即Struts2+Spring+Hibernate。Struts2是基于MVC模式的一種框架，對(duì)Model層、View層、Control層都提供了相應(yīng)的組件；Spring是一種輕量級(jí)的控制反轉(zhuǎn)和面向切面的容器框架，解決了企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性的問(wèn)題[1]。MySQL是為人們普遍應(yīng)用的中型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，它提供的數(shù)據(jù)類型與Java中的數(shù)據(jù)類型基本相吻合，避免了不少繁瑣的類型之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)提供了方便。Hibernate是對(duì)象關(guān)系映射框架，可以應(yīng)用在任何能用到JDBC的場(chǎng)合，扮演著數(shù)據(jù)持久化的角色[2]。系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)安全準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)潔、界面有好、便于維護(hù)和升級(jí)等特點(diǎn)。

3 系統(tǒng)的總體功能框架設(shè)計(jì)（The general design of

the system）

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，可以將實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)分為兩個(gè)主要模塊，分別介紹如下。

3.1 管理員模塊

在這個(gè)模塊中，主要實(shí)現(xiàn)的是管理員利用系統(tǒng)對(duì)普通的用戶和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行管理，詳細(xì)的操作有：對(duì)本用戶進(jìn)行修改密碼；對(duì)注冊(cè)用戶進(jìn)行停用和恢復(fù)密碼；對(duì)設(shè)備類型進(jìn)行管理；對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理；對(duì)用戶發(fā)出的借用申請(qǐng)進(jìn)行審批；設(shè)備維修管理。具體的功能框架如圖1所示。

3.2 注冊(cè)用戶模塊

在本模塊中，主要實(shí)現(xiàn)的是注冊(cè)用戶操作本系統(tǒng)借用設(shè)備，具體操作有：注冊(cè)用戶可以自行修改本用戶的密碼；注冊(cè)用戶可以對(duì)設(shè)備發(fā)出借用申請(qǐng)；注冊(cè)用戶可以查看申請(qǐng)結(jié)果；注冊(cè)用戶可以查看借用歷史。具體的功能框架如圖2所示。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（The design of database）

根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)應(yīng)該保存設(shè)備相關(guān)信息，管理員信息和使用者信息，為滿足各項(xiàng)功能的需要，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)如下。

4.1 管理員信息與學(xué)生信息設(shè)計(jì)

學(xué)生信息表即用戶表，系統(tǒng)的設(shè)定本為學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行借用、歸還等操作，所以用戶表即為學(xué)生表。管理員信息表是專門存放管理員登陸信息的數(shù)據(jù)表。具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：學(xué)生表（t_student）=<學(xué)生編號(hào)（id），學(xué)生姓名（name），學(xué)生性別（sex），學(xué)號(hào)（stuId），登錄名（loginName），登錄密碼（loginPw）>。管理員表=<編號(hào)（id），用戶名（username），密碼（password）>。

說(shuō)明：學(xué)生編號(hào)與學(xué)號(hào)不同，學(xué)生編號(hào)僅僅是為了作為數(shù)據(jù)表中主鍵的，區(qū)分其他字段的唯一標(biāo)識(shí)的存在。表中除了學(xué)生的基本信息外還有作為用戶信息的登錄名和登錄密碼，也保存在表中。

4.2 設(shè)備類型設(shè)計(jì)

為了方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了設(shè)備類型管理功能，設(shè)備類型表用于存放各個(gè)設(shè)備的類型信息：設(shè)備類型表（t_type）=<類型編號(hào)（id），類別名稱（typeName）>。

4.3 設(shè)備信息設(shè)計(jì)

設(shè)備信息表=<編號(hào)（id），設(shè)備類型（typeId），設(shè)備編號(hào)（deviceId），設(shè)備描述（description），購(gòu)買時(shí)間（time），狀態(tài)（state）>。

說(shuō)明：設(shè)備信息表用于保存設(shè)備信息，編號(hào)和設(shè)備編號(hào)不同，編號(hào)是邏輯上表的主鍵，唯一標(biāo)識(shí)，而設(shè)備編號(hào)是對(duì)應(yīng)到每一臺(tái)設(shè)備上的物理上的對(duì)設(shè)備進(jìn)行區(qū)分的標(biāo)號(hào)；設(shè)備類型作為外鍵，保存設(shè)備類型表中的主鍵，狀態(tài)用來(lái)保存設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，例如：空閑、借出、維修中等。

4.4 設(shè)備申請(qǐng)、借用與維修設(shè)計(jì)

設(shè)備申請(qǐng)表=<編號(hào)（id），申請(qǐng)人（stuId），申請(qǐng)?jiān)O(shè)備（devId），申請(qǐng)時(shí)間（applyTime），審批時(shí)間（approveTime），審批意見(jiàn)（opinion）>。設(shè)備借用表=<編號(hào)（id），申請(qǐng)人（stuId），申請(qǐng)?jiān)O(shè)備（devId），借用時(shí)間（borrowTime），歸還時(shí)間（returnTime），是否損壞（isBroken），賠償金額（compensation），備注（remark）>。設(shè)備維修表=<編號(hào)（id），維修設(shè)備（devId），維修時(shí)間（serviceTime），維修內(nèi)容（content），維修人（serviceman），維修金額（payment），備注（remark）>。

說(shuō)明：設(shè)備申請(qǐng)表是管理員用戶在后臺(tái)處理設(shè)備借用申請(qǐng)時(shí)用到的表，其中申請(qǐng)人和申請(qǐng)?jiān)O(shè)備分別為學(xué)生表和設(shè)備表的主鍵，在此表中作為聯(lián)合外鍵。設(shè)備借用表中的申請(qǐng)人和申請(qǐng)?jiān)O(shè)備與其同理。設(shè)備借用表中需要存放設(shè)備的狀態(tài)，即用戶歸還設(shè)備時(shí)，管理員需查看設(shè)備是否損壞，并確定相應(yīng)的賠償金額。如果設(shè)備有所損壞，則在維修表中增加一條記錄，記錄設(shè)備維修的相關(guān)信息。

5 系統(tǒng)重要功能的具體實(shí)現(xiàn)（The concrete realization

of the important function of the system）

本系統(tǒng)采用的SSH框架，其中Hibernate起到的作用就是數(shù)據(jù)持久化，通過(guò)在代碼中添加注解的方式實(shí)現(xiàn)。這種形式的Hibernate通過(guò)訪問(wèn)JavaBean能自動(dòng)生成較為合理，清晰的數(shù)據(jù)表。Hibernate使用的hql語(yǔ)言也是針對(duì)Java類而不是數(shù)據(jù)庫(kù)表的，所以使用起來(lái)也會(huì)比sql語(yǔ)句方便、有效。

5.1 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理要求：管理員可以添加設(shè)備分類并根據(jù)設(shè)備分類進(jìn)行添加設(shè)備信息，管理員可以查看、修改和刪除設(shè)備信息，設(shè)備信息查詢的結(jié)果包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備名稱、設(shè)備類型、購(gòu)買時(shí)間、設(shè)備狀態(tài)。當(dāng)用戶對(duì)設(shè)備發(fā)出借用申請(qǐng)時(shí)，管理員可以處理該申請(qǐng)，或同意，或不同意，如果管理員同意用戶的借用申請(qǐng)，則應(yīng)在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行登記操作，此時(shí)該設(shè)備的狀態(tài)將變?yōu)椤耙淹饨琛?。?dāng)用戶歸還設(shè)備時(shí)，管理員應(yīng)查看設(shè)備的損壞程度，開(kāi)出相應(yīng)的賠償金額并在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行歸還操作。管理員可以錄入維修損壞的的設(shè)備信息和查看某個(gè)設(shè)備的歷史維修記錄。

5.2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層實(shí)現(xiàn)

該層主要通過(guò)Hibernate配合Dao來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層是為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行加工，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)功能模塊對(duì)數(shù)據(jù)的需求。

5.3 系統(tǒng)表示層實(shí)現(xiàn)

視圖層是通過(guò)前端web的形式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和用戶之間的交互，主要表現(xiàn)形式為JSP頁(yè)面。以下展“管理員功能模塊”主要實(shí)現(xiàn)的功能和主要代碼。

“管理員功能模塊”包括用戶管理、設(shè)備類型管理、設(shè)備管理模塊、設(shè)備借用管理模塊、設(shè)備維修管理模塊五個(gè)部分。以下展示用戶管理模塊、設(shè)備類型管理模塊和設(shè)備管理模塊的功能和控制層代碼。

5.3.1 用戶管理模塊

在后臺(tái)主頁(yè)面上可以看到“用戶信息管理”標(biāo)簽，點(diǎn)擊該標(biāo)簽，列出所有用戶，包括管理員用戶和普通用戶，管理員可以通過(guò)每個(gè)用戶所在行的后面的兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)凍結(jié)用戶和初始化用戶密碼的功能，其中初始化用戶密碼是將該用戶的密碼初始化為“111111”，實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public String pwChange（）{

String sql="update TStudent set loginPw='111111'where id="+id；

TStudentDao.getHibernateTemplate（）.bulkUpdate（sql）；

this.setMessage（"密碼初始化成功"）；

this.setPath（studentMana.action）；

return"succeed"；

}

5.3.2 設(shè)備類型管理模塊

在后臺(tái)主頁(yè)面上點(diǎn)擊“設(shè)備類型管理”標(biāo)簽則列出所有設(shè)備類型，管理員可以對(duì)設(shè)備類型進(jìn)行新增、修改、刪除操作，以下代碼實(shí)現(xiàn)設(shè)備類型的新增功能：

public String typeAdd（）{

type.setDel（"no"）；

TTypeDao.save（type）；

this.setMessage（"類型添加成功"）；

this.setPath（"typeMana.action"）；

return"succeed"；

}

5.3.3 設(shè)備管理模塊

在后臺(tái)主頁(yè)上點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理”標(biāo)簽則列出所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，與設(shè)備類型管理模塊相似，管理員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行新增、修改、刪除操作，以下為查看設(shè)備列表主要代碼：

Session sqlSession=TDeviceDao.getSessionFactory（）.openSession（）；

SQLQuery sqlQuery=sqlSession.createSQLQuery（sql）；

List objList=sqlQuery.list（）；

for（Object obj：objList）{

TDevice device=new TDevice（）；

device.setId（（Integer）obj[0]）；

device.setDeviceId（（String）obj[1]）；

device.setDescription（（String）obj[2]）；

device.setTime（（String）obj[3]）；

device.setStrType（（String）obj[4]）；

device.setStrState（（String）obj[5]）；

device.setState（（Integer）obj[6]）；

deviceList.add（device）；

}

sqlSession.close（）；

request.setAttribute（"deviceId"，deviceId）；

request.setAtrribute（"deviceName"，deviceName）；

request.setAttribute（"deviceList"，deviceList）；

return"deviceQuery"；

6 結(jié)論（Conclusion）

本論文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)，對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)室均可用。為實(shí)驗(yàn)室管理員提供了高效、省時(shí)、便利的管理方式。該實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理系統(tǒng)主要包括了用戶登錄、設(shè)備錄入、設(shè)備管理、設(shè)備分類管理等模塊，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效管理。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便于后期的維護(hù)與升級(jí)[3]。

參考文獻(xiàn)（References）

[2] BruceEckel.Java編程思想[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[1] 孫衛(wèi)琴，李洪成.Tomcat與Java Web開(kāi)發(fā)技術(shù)詳解[M].北京：電

子工業(yè)出版社，2003.

[3] 孫涌.現(xiàn)代軟件工程[M].北京：北京希望電子出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介：

趙相宇（1990-），男，本科生.研究領(lǐng)域：軟件開(kāi)發(fā).

劉 燕（1963-），女，碩士，教授.研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)挖掘，算法

設(shè)計(jì).

王金玲（1971-），女，碩士，副教授.研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù).