高校仪器设备管理系统毕业论文.doc

高校仪器设备管理系统的设计与实现摘 要：随着高校仪器设备的数据处理量急速增加，传统的管理模式已经显得不太适应，通过计算机完成数据的收集、分析和处理的管理手段应运而生，减少人力资源的浪费。本系统采用MyEclipse开发工具，以Tomcat作为后台服务器，使用SQL Server数据库，采用JSP，Spring、Struts 2、Hibernate等Java EE技术实现的。其主要功能有：用户管理、设备信息管理、设备入库管理、信息审核管理、设备报废管理、设备调拨管理、报表打印管理、信息发布管理等。信息管理实现基本信息的录入、修改、删除和查询。高校仪器设备管理系统的建设，有效地提高了仪器设备管理工作的效率和质量，并且能够及时提供数据，为学校在仪器设备的购买等环节提供便利。本论文通过可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、实现与测试等多个方面，详细介绍了高校仪器设备管理系统的整个设计和实现过程。关键词：仪器设备管理；JSP；MyEclipse；Java EEThe Design and Implementation of University Instrument and Equipment Management SystemAbstract: With the sharp increase in the amount of the equipment data processing, the tradition management pattern has not been too adapt to appear, through the computer to complete data collection, analysis and processing management arises at the historic moment, reduce the waste of human resources.This system using the MyEclipse development tools, Tomcat as the server, use the SQL Server database, use the JSP, spring, struts 2, Java EE technology such as hibernate.Its main features are: user management, equipment information management, warehouse management, scrap information audit management, equipment management, equipment allocation management, report forms printing management, information management, etc.Information management to achieve the basic information input, modify, delete, and query.The construction of university instrument and equipment management system, effectively improve the efficiency and quality of instrument equipment management work, and can provide data in time, for the school in the equipment purchase to facilitate such links.In this paper, through the feasibility analysis, requirement analysis, general design, detailed design, implementation and testing several aspects, such as university instrument and equipment management system are introduced in detail the whole process of design and implementation.Key words: Instruments and equipment management, JSP, MyEclipse, Java EE目 录1 绪论11.1 课题背景11.2 系统开发的目的及意义11.3 国内外研究现状21.4 系统开发的理论依据及研究方法22 开发工具与技术分析32.1 开发工具32.1.1 MyEclipse32.1.2 SQL Server数据库32.1.3 Tomcat服务器32.2 JSP技术42.3 Struts 242.4 Hibernate52.5 Spring52.6 JDBC63 需求分析73.1 系统需求调查73.2 系统可行性分析73.2.1 技术可行性73.2.2 经济可行性73.2.3 社会可行性73.3 系统功能需求分析83.3.1 需求结构分析83.3.2 登录功能分析83.3.3 系统管理员功能分析83.3.4 院级管理员功能分析93.3.5 退出系统功能分析93.3.6 系统用户用例图93.4 设计基本思想103.5 性能分析113.5.1 系统的安全性113.5.2 数据的完整性113.6 界面分析114 数据库系统设计134.1 需求分析134.1.1 软件系统数据流图134.1.2 软件系统数据字典134.2 概念结构设计144.3 逻辑结构设计174.4 物理结构设计174.5 数据库的连接原理195 系统设计与实现205.1 总体结构图205.2 系统登录模块205.3 系统管理员功能模块225.3.1 院系管理模块225.3.2 设备管理模块235.3.3 用户信息管理模块265.3.4 消息管理模块265.3.5 个人中心275.4 院级管理员功能模块275.4.1 设备申请模块275.4.2 消息查看286 系统测试296.1 系统测试的目的296.2 系统测试基本原则296.3 系统测试方法296.3.1 静态测试296.3.2 动态测试306.4 系统测试的步骤306.4.1 模块测试306.4.2 集成测试306.4.3 确认测试306.5 实例测试306.6 其它错误31结论32参考文献33致谢34I1 绪论1.1 课题背景随着Internet技术的发展，人们的日常生活、学习已经离不开网络。未来社会人们的生活和工作将越来越依赖于数字技术的发展，越来越数字化、网络化、电子化、虚拟化。Internet的发展历程以及目前的应用状况和发展趋势，可以充分地相信网络技术将极大的改变我们的生活和工作方式。现在，很多高校仪器设备的管理都面临类别多、涉及人员多、资源异构、管理工作量大等问题。随着Internet和web技术的广泛应用，设备的信息化管理已经成为现代设备科学管理的主流方向之一。越来越多的高校都迫切要求建立自己的设备信息化管理系统，以解决传统设备管理系统的弊端，提高工作效率。以推进仪器设备日常维护管理无纸化，过程电子化，管理智能化的发展。Java EE技术规范提供了一个基于组件的方法来设计、开发和部署web应用程序，为建立仪器设备管理系统提供有力的技术支持。1.2 系统开发的目的及意义相比从前，自动化管理水平相对较低，很多仪器设备都采用在设备购进以后将设备的基本情况和相关信息登记存档。存档以后档案基本就没人记录与维护，至于以后设备的变迁或损坏都不会记录在设备档案中，即不能体现设备的即时状态。而有些即使有设备管理系统的单位，就算是能把设备的即时信息体现在设备档案上，但设备的损坏处理没有实施，设备检修的情况和检修成本核算没有实现，整个学校教学设备管理信息化仍处于较低水平。所以，开发一个仪器设备管理系统是很有必要的，管理人员可以随时查询设备当前情况和历史情况，也可以使管理人员从手工计算、统计工作中解脱出来。高校仪器设备管理系统有利于提高实验室设备仪器的管理水平,有利于二级管理部门增强责任心,节约成本和劳力。其次,在采购部门购入相应的设备后即可以凭供货商所出具的发票录入管理系统,随即打印相应的验收单,进而可以产生相对应的固定资产标签条码贴于新购置的设备上。利用实验室设备管理系统,可以实现大批量及零星采购教学设备的微机管理,仪器设备管理系统着眼于设备购置入帐后的日常设备管理,注重设备的型号、规格、单价、领用单位、现状及经费科目等的管理,即技术和经济的管理。如此持之以恒不仅有利于仪器设备帐目的完整性而且还保持了仪器设备帐目的真实性。基于WEB的高校仪器设备管理系统就是要将手工管理变为计算机管理，把设备管理放在网上进行，达到高效、准确、便捷的目的。信息管理不仅是对信息的管理，而是对涉及信息活动的各种要素，如信息、技术、人员、组织进行合理的组织和有效的控制，从而满足社会的信息需求。1.3 国内外研究现状近十几年来，我国各高校规模不断扩大，管理方式不断改变，同时在仪器设备管理方面取得了很大的进步。许多高校已经开发出自己的设备信息管理系统，但仍然存在不足之处，不能适应新形势发展要求，主要体现在以下方面：1） 部分设备管理系统处于单机运行的阶段，无法适应信息时代信息充分共享和协同办公的需要。各高校设备管理部门虽然都采用计算机进行管理，但大多是单机版，各部门之间的信息交流依然靠手工，管理人员要花费大量的时间用于处理用户查询等工作，这与高校的信息化进程快速发展不相适应。设备资源信息封闭，不能实现设备信息公开、共享程度低。2） 高校设备的管理存在着轻视管理和维护的弊端。长期以来由于管理不善，大量的设备长期闲置，设备故障无人修理，直接影响仪器设备使用的效率，造成教育资源的严重浪费。3） 一些设备管理系统虽然能够实现联网工作，但是功能单一，缺少信息互动和网络优化办公的优势。虽然能实现联网工作，但是涉及面很小，管理效率低，缺乏系统性、广泛性和协同性的管理。1.4 系统开发的理论依据及研究方法信息管理系统合理的借鉴国际领先的设备管理思想并结合国内学校设备管理现状，经过长期的调查，完全能满足国内一般仪器设备管理的需要。并通过对各行业设备管理情况的长期研究探索，以灵活、通用为主要设计思想，开发适合于学校设备管理的信息系统。使用本系统之后，将会提高学校的办公效率和设备可靠性，减少工作人员的劳动强度，减少办公耗材，提高学校的现代化管理水平。现代化的高校实验室规模一般较大，传统的仪器设备管理方式往往跟不上发展的需要，及时了解实验室设备的明确动向与状态对实验室设备的使用效率至关重要，也是实验室完成预算与决策的关键因素。针对这些，本系统采用浏览器/服务器模式，选用SQL Server作为后台数据库，利用JSP作为前台开发工具来开发仪器设备管理系统。342 开发工具与技术分析2.1 开发工具本系统的设计主要采用MyEclipse为开发工具，Tomcat为后台服务器。下面对MyEclipse、Tomcat和SqlServer数据库进行简要介绍。2.1.1 MyEclipseMyEclipse企业级工作平台（MyEclipseEnterprise Workbench ，简称MyEclipse）是对EclipseIDE的扩展，利用它我们可以在数据库和JavaEE的开发、发布以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的JavaEE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML, Struts, JSP, CSS, Javascript, Spring, SQL, Hibernate 总之，MyEclipse，是一个十分优秀的用于开发Java, J2EE的Eclipse插件集合，MyEclipse的功能非常强大，支持也十分广泛，尤其是对各种开源产品的支持十分不错。2.1.2 SQL Server数据库SQL Server 是一个高性能的、多用户的关系型数据库管理系统；它是专为客户/服务器计算环境设计的，是当前最流行的数据库服务器系统之一；它提供的内置数据复制功能、强大的管理工具和开放式的系统体系结构为基于事务的企业级信息管理方案提供了一个卓越的平台。在SQL Server数据库中，数据被组织为用户可以看得见的逻辑组件，这些逻辑组件主要包括基本表、视图、存储过程、触发器和用户等。SQL Server 是一个具备完全 Web 支持的数据库产品，提供了对可扩展标记语言 (XML) 的核心支持以及在 Internet 上和防火墙外进行查询的能力，提供了以 Web 标准为基础的扩展数据库编程功能。丰富的 XML 和 Internet 标准支持允许使用内置的存储过程以 XML 格式轻松存储和检索数据。SQL Server 提供强大的开发工具和各类开发特性，在大大提高开发效率的同时，进一步拓展应用空间，带来新的商业应用机遇。例如，XML数据库与Web Service的支持将使您的应用实现Internet数据互联，.Net集成极大的扩展了开发空间，异构数据集成、Service Broker使您的数据和其它应用无缝集成，各种新数据类型和T-SQL扩展带来了诸多灵活性。C#、JSP、XQuery、XMLA、ADO.Net 2.0、SMO、AMO等都将成为SQL Server数据平台上开发数据相关应用的有力工具。2.1.3 Tomcat服务器Tomcat是由Apache软件基金会下属的Jakarta项目开发的一个Servlet容器，按照Sun Microsystems提供的技术规范，实现了对Servlet和JavaServer Page（JSP）的支持，并提供了作为Web服务器的一些特有功能，如Tomcat管理和控制平台、安全局管理和Tomcat阀等。由于Tomcat本身也内含了一个HTTP服务器，它也可以被视作一个单独的Web服务器。但是，不能将Tomcat和Apache Web服务器混淆，Apache Web Server是一个用C语言实现的HTTP web server；这两个HTTP web server不是捆绑在一起的。Apache Tomcat包含了一个配置管理工具，也可以通过编辑XML格式的配置文件来进行配置。2.2 JSP技术Java Server Pages（JSP）是一种实现普通静态HTML和动态HTML混合编码的技术。JSP和ASP相比具有两方面的优点。首先，动态部分用Java编写，而不是VB Script或其他Microsoft语言，不仅功能更强大而且更易于使用。第二，JSP应用可以移植到其他操作系统和非Microsoft的Web服务器上。JSP和纯Servlet相比JSP并没有增加任何本质上不能用Servlet实现的功能。但是，在JSP中编写静态HTML更加方便，不必再用println语句来输出每一行HTML代码。更重要的是，借助内容和外观的分离，页面制作中不同性质的任务可以方便地分开：比如，由页面设计专家进行HTML设计，同时留出供Servlet程序员插入动态内容的空间。JSP具备了Java技术的简单易用，完全的面向对象，具有平台无关性且安全可靠，主要面向因特网的所有特点。JSP技术的优点：1) 一次编写，到处运行。除了系统之外，代码不用做任何更改。 2) 系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发，在任意环境中进行系统部署，在任意环境中扩展。相比ASP/.net的局限性是显而易见的。 3) 强大的可伸缩性。从只有一个小的Jar文件就可以运行Servlet/JSP，到由多台服务器进行集群和负载均衡，到多台Application进行事务处理，消息处理，一台服务器到无数台服务器，Java显示了一个巨大的生命力。 4) 多样化和功能强大的开发工具支持。Java已经有了许多非常优秀的开发工具，而且许多可以免费得到，并且其中许多已经可以顺利的运行于多种平台之下5) 支持服务器端组件。web应用需要强大的服务器端组件来支持，开发人员需要利用其他工具设计实现复杂功能的组件供web页面调用，以增强系统性能。JSP可以使用成熟的JAVA BEANS 组件来实现复杂商务功能。2.3 Struts 2Struts 2是一个基于MVC架构的框架。MVC包含三个基础部分：Model、View和Controller，这三个部分以最小的耦合协同工作，以增加程序的可扩展性和可维护性。Model(模型)：模型包含应用程序的核心功能,管理这个模块中所用到的数据和值。View(视图)：视图提供模型的表示,管理模块如何显示给用户,它是应用程序的外观。Controller(控制器)：控制器对用户的输入作出反应,管理用户与视图发生的交互。MVC设计模式的优点有：多个视图使用同一个模型；对客户机的新类型更容易支持；MVC设计允许一个开发者将一个好的面向对象的设计与用户接口隔离开来,允许在同样的模型中容易地使用多个接口,并且允许在实现阶段对接口作大的修改而不需要对相应的模型进行修改。Struts 2的基本流程如下：1) Web浏览器请求一个资源。2) 过滤器Dispatcher查找请求，确定适当的Action。3) 拦截器自动对请求应用通用功能，如验证和文件上传等操作。4) Action的execute方法通常用来存储和（或）重新获得信息（通过数据库）。5) 结果被返回到浏览器。可能是HTML、图片、PDF或其他。其实，Struts 2框架的应用着重在控制上。简单的流程是：页面-控制器-页面。最重要的是控制器的取数据与处理后传数据的问题。2.4 HibernateHibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对JDBC进行了轻量级的封装（未完全封装），使Java程序员可以使用面向对象的编程思想来操纵数据库。Hibernate是一个对象/关系映射的解决方案，简单地说就是将Java中对象与对象之间的关系映射至关系数据库中的表与表之间的关系。Hibernate提供了整个过程自动转换的方案。Hibernate作为模型层/数据访问层。它通过配置文件（hibernate.cfg.xml或perties）和映射文件（*.hbm.xml）把Java对象或持久化对象（Persistent Object,PO）映射到数据库中的数据表，然后通过操作PO，对数据库中的表进行各种操作，其中PO就是POJO（普通Java对象）加映射文件。2.5 SpringSpring是一个开源框架，由Rod Johnson创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。Spring框架的主要优势之一是其分层架构，分层架构允许选择使用任一个组件，同时为Java EE应用程序开发提供集成的框架。Spring的核心要点是：支持不绑定到特定Java EE服务的可重用业务和数据访问对象。Spring的核心机制是依赖注入（Dependency Inversion），也称为控制反转。2.6 JDBCJDBC（Java DataBase Connectivity，Java数据库连接）是使用Java语言实现数据库访问的应用程序编程接口，与Microsoft的ODBC一样，也是基于X/Open SQL CLI的，它保持了ODBC的基本设计特征，其最大不同是它是基于Java的风格和优点的。JDBC是Sun公司针对Java编程语言提出的与数据库连接的API标准，开发人员利用JDBCAPI，可以向任何相应的数据库发送SQL语句。它实现了一个独立于特定数据库管理系统DBMS的通用SQL数据访问和存储结构。使用JDBC，可以在不同的数据库功能模块层次上提供统一的用户界面，这样，开发人员可以在简单的数据库界面上实现不同的数据库连接，开发出功能强大的Java数据库应用程序。JDBC API是一系列抽象的接口，应用程序开发人员通过它可以编写访问数据库的Java应用程序。JDBC API中，抽象类的实现是由驱动程序开发商提供的。驱动程序实现了应用程序和某个数据库产品之间的接口，驱动程序管理器对应用程序和驱动程序之间的交互进行控制。JDBC API主要用来连接数据库和直接调用SQL命令，执行各种SQL语句。JDBC驱动程序可以分为下面四种类型：1) JDBC-ODBC桥驱动程序。它是将JDBC的调用转换为ODBC的调用并送至ODBC的驱动程序。2) 本地API的Java驱动程序。这种类型的驱动程序把客户机API上的JDBC调用转换为Oracle、Sybase、Informix、SQL Server或其他DBMS的调用。3) JDBC网络纯Java驱动程序。这种驱动程序将JDBC转换为与DBMS无关的网络协议，然后这种协议又被某个中间件服务器转换为一种DBMS协议。4) 本地协议纯Java驱动程序。这种驱动程序转换JDBC调用，是由DBMS直接使用的网络协议。3 需求分析3.1 系统需求调查随着高校招生的规模在不断扩大，校区也再不断增加，学校的仪器设备相应也增加很多，原有的仪器管理方法已经不能够及时的梳理数据信息，设备的管理进入网络化、信息化是有必要的。所以，建立一个基于Web的高校仪器设备管理系统是多么的至关重要。3.2 系统可行性分析要开发一个软件，首先应该评价开发这个软件的可行性。可行性研究是通过对用户进行详细的调查研究，确定所开发软件的系统功能、性能、目标、规模，以及该软件系统同其他系统或其他软件之间的相互关系。下面从技术方面、经济方面和社会因素方面来进行简单说明。3.2.1 技术可行性技术可行性是指对设备条件、技术解决方案的实用性和技术资源的可用性的度量。本系统主要采用Java EE技术帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java应用程序。Java程序设计语言实现的HotJava浏览器（支持Java applet）显示了Java的魅力：跨平台、动态的Web、Internet计算。大学期间学过软件工程、软件测试等课程对本次的设计提供了技术支持。3.2.2 经济可行性经济可行性主要依据是成本、效益分析。该系统的目标是以最低的成本，在最短的期限内开发出高校仪器设备管理系统。系统能减少很多不必要的资源，不用像以前那样用冗余的纸张式的管理，大大节省了学校资源，并且还提高了仪器设备管理的精确度。方便快速的操作，可减少实验室设备管理的漏洞，又减少因工作的冗余出现的错误，并且操作非常简单，可减少许多不必要的人员，这无论从物质上还是工作人员的工资上都为学校节约了开支，为学校增加了效益。目标系统开发需求比较低，加上具有成熟的软硬件环境，所以在软硬件的支出上比较低，在为使用者带来便利的同时，也为系统的进一步推广创造了条件。这带来的经济回报将远超过支出，并且最重要的是该软件的开发可以使我们对系统的开发有全面的认识。从经济角度考虑，此仪器设备管理系统开发可行。3.2.3 社会可行性主要从法律、用户等方面分析可行性。法律方面的可行性是指要开发的项目是否存在侵权、妨碍等责任问题。用户方面的可行性是指对用户内部组织管理制度的影响程度，以及用户操作方式是否可行等。本系统操作简单，输入信息页面多数都是下拉框的选择形式，在某些页面，信息可以自动生成，无需输入，时间的输入也是用的日历控件，操作简便，对操作人员的要求很低，只需对Windows操作熟练，加之对本系统的操作稍加培训即可工作，而且本系统可视性非常好，所以在技术上不会有很大难度。本仪器设备管理系统是自行开发的管理系统，是很有实际意义的系统,开发环境软件和使用的数据库都是开源代码，开发这个系统不同于开发普通的系统软件，不存在侵权等问题，即法律上是可行的。综上所述，开发一个仪器设备管理系统与人工记录的方式相比具有速度更快，操作更准确，节省开支等有利之处，因此，建立一个仪器设备管理系统是必要可行的。3.3 系统功能需求分析可行性研究阶段产生的文档是需求分析阶段的出发点。可行性研究阶段已经确定了系统必须完成的许多基本功能，在需求分析阶段，将这些功能进一步具体化。需求分析（requirements analysis）是研究用户要求，以得到目标系统的需求定义的过程。 高校仪器设备管理系统设备信息管理入库管理报废管理调拨管理审核管理3.3.1 需求结构分析图3-1 仪器设备管理系统的需求结构3.3.2 登录功能分析登录模块分为系统管理员和院级管理员登录。用户运行高校仪器设备管理系统后，进入一个登录界面，用户需要输入正确的用户名和密码后才能登录成功。3.3.3 系统管理员功能分析院系管理模块：系统管理员可以对学院和领用单位信息进行维护。可以添加学院的编号和学院名称且可以修改、删除信息；可以对领用单位信息进行添加、修改、删除。用户信息管理模块：分为用户的添加和用户的管理（如：姓名、性别、院系、地址、用户名、初始密码）等基本信息的修改、删除，可以对用户状态进行修改。消息管理模块：可以对信息的标题、内容、创建时间、创建人进行添加、修改和删除。设备管理模块：分为设备类型的管理、设备信息的管理、设备申请的管理、设备审批的管理、设备入库管理、设备分配情况管理。入库管理：对于入库的一些仪器设备，按照供应商，数量，单价，商品名等一些基本信息录入系统数据库。3.3.4 院级管理员功能分析设备申请管理模块：可以添加、修改、删除。设备查询管理模块：可以按领用单位、入库时间进行查询。消息管理模块：可以查看系统管理员发布的信息。个人中心模块：修改密码。3.3.5 退出系统功能分析退出系统模块：退出本系统，恢复系统的实始状态。3.3.6 系统用户用例图功能分析的结果可以用功能用例图来描述，它通过使用者与信息系统的交互过程，反映信息应该具有的功能。系统管理员是系统的核心，管理员可以维护院系、领用单位，对设备信息进行修改，负责设备的审核与报废管理。登录添加用户修改密码设备调拨设备报废设备审核信息发布图3-2 系统管理员用例图院级管理员可以对设备进行查询、可以申请设备、查看发布的信息。登录修改密码设备申请设备查询图3-3 院级设备管理员用例图3.4 设计基本思想本系统所面向的对象是高校的管理者用户。因此，将要采用比较流行的B/S三层结构。图3-4 三层结构图B/S结构（Browser/Server结构）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的，大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（ 比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。B/S体系结构与C/S体系结构相比不仅具有其全部的优点，而且又有C/S体系结构所不具备的独特优势:1) 开放的标准：B/S所采用的标准都是开放的、非专用的，是经过标准化组织所确定而非单一厂家所制定，保证了其应用的通用性和跨平台性。2) 较低的开发和维护成本：B/S的应用只需在客户端安装通用的浏览器即可，维护和升级工作都在服务器端进行，不需对客户端进行任何改变，故而大大降低了开发和维护的成本。3) 用户使用简单，界面友好：B/S用户的界面都在统一的浏览器上，浏览器易于使用、界面友好，又因为它不再负责数据的存取和复杂数据计算等任务，只需要进行显示，因而大大降低了对客户端的要求。从以上的分析与比较可以看出，B/S模式具有C/S模式无法替代的优越性:它简化了系统的开发和维护，并且特别适用于网上信息发布。因此，我开发的仪器设备管理系统采用了基于B/S模式的体系结构。3.5 性能分析3.5.1 系统的安全性高校仪器设备管理系统在管理权限上要严格进行控制，具体要求如下：想登录仪器设备管理系统进行操作，必须有操作权限，没有权限的用户不能通过任何方式登录系统，查看系统的任何信息和数据，以确保系统的严密性和安全性。3.5.2 数据的完整性1) 各种记录信息的完整性，信息记录内容不能为空2) 各种数据间相互联系的正确性3) 相同数据在不同记录中的一致性3.6 界面分析界面设计目前已经成为评价软件质量的一条重要指标，一个好的用户界面可以增加用户使用系统的信心和兴趣，提高工作效率，JSP技术是用JAVA语言作为脚本语言的，JSP网页为整个服务器端的JAVA库单元提供了一个接口来服务于HTTP的应用程序。 创建动态页面非常方便。用户界面是指软件系统与用户交互的接口，通常包括输出、输入、人-机对话的界面格式等。1、输出设计输出是由计算机对输入的原始信息进行加工处理，形成高质量的有效信息，并使之具有一定的格式，提供管理者使用，这是输出设计的主要职责和目标。系统设计的过程正好和实施过程相反，并不是从输入设计到输出设计，而是从输出设计到输入设计，这是因为输出表格直接与使用者相联系，设计的出发点应当是保证输出表格方便地为使用者服务，正确及时反映和组成用于各部门的有用信息。输出设计的原则是考虑既要全面反映不同管理层的各项需要，又要言简意赅，不要将用户需要和不需要的都提供给用户。2、输入设计输入数据的收集和录入是比较费事的，需要大量的人力和一定设备，并且容易出错。如果输入系统的数据有错误，则处理后的输出将扩大这些错误，因此输入数据的正确性对于整个系统质量的好坏是具有决定性意义的。输入设计的原则有如下几点：1）输入量应保持在能满足处理要求的最低限度。设计中可采用设置字段初值，下拉式数据窗口等方式尽量减少用户键盘输入量。输入量越少，错误率就越少，数据准备时间也减少。2）输入的准备及输入过程应尽量容易进行，从而减少错误的发生。3）应尽量早对输入数据进行检查（尽量接近原数据发生点）,以便使错误及时得到更正。4）输入数据尽早地用其处理所需的形式被记录，以避免数据由一种介质转移到另一种介质时需要转录而可能发生的错误。4 数据库系统设计计算机信息系统以数据库为核心，在数据库管理系统的支持下，进行信息的收集、整理、存储、检索、更新、加工、统计和传播等操作。数据库已经成为现在信息系统等计算机系统的基础与核心部分。数据库设计的好坏直接影响到整个系统的质量和效率。按照软件生命周期的划分，综合考虑数据库及其应用系统设计的全过程，我们将数据库设计分为6个阶段：需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、数据库实施阶段、数据库运行和维护阶段。4.1 需求分析需求分析是设计数据库的起点，需求分析就是要分析用户的要求，其结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计。该阶段收集的基础数据（用数据字典来表达）和一组数据流程图（Dada Flow Diagram，简称DFD）是下一步进行概念设计的基础。4.1.1 软件系统数据流图数据流图表达了数据和处理过程的关系，反映的是对事务处理所需的原始数据及经处理后的数据及其流向。数据流是数据在系统内的传输途径，数据流图从数据传递和加工的角度，以图形的方式刻画出数据流从输入到输出的变换过程。院级管理员高校仪器设备管理系统系统管理员 登录信息 审核信息 无效登录 申请/报废/查询 审核结果 处理结果图4-1 顶层数据流图4.1.2 软件系统数据字典数据字典（Data Dictionary，简称DD）是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分。其中，数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构，数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。1 数据流条目1) 登录信息输入：设备管理员输出：身份验证描述：登录信息=用户名+密码2) 查询信息输入：合法人员对设备的查询操作输出：设备信息表描述：查询信息=设备名/型号/类别/购置日期3) 报废设备输入：所需报废的设备的信息输出：报废的设备记录描述：报废设备=类别+设备名+型号等4) 审核信息输入：审核输出：上级领导描述：审核信息=报废设备信息/新设备购买记录2. 加工条目身份验证，统计查询，购买，报废，生产报表，审核4.2 概念结构设计数据库的概念设计是针对现实世界，通过对其中信息实体的收集、分类和概括，建立数据库概念结构的过程。概念结构也叫概念数据模型（Conceptual Data Model）,它应该反映现实世界中的信息结构、信息间的相互制约关系，以及对信息存储、查询和加工的处理要求等。概念数据模型是对数据的抽象描述，它应该独立于具体的数据库管理系统。E-R图组件可以分为四种：矩形：表示实体菱形：表示实体间的关系椭圆：表示实体的属性线段：用于将实体、关系相连接1) 用户信息实体E-R图如图4-2所示：用户用户名性别所属院系地址图4-2 用户的E-R图2) 仪器设备信息E-R图如图4-3所示仪器设备仪器编号仪器名称仪器类型仪器厂家型号入库时间图4-3 仪器设备E-R图3) 申请信息实体E-R图如图4-4所示申请设备信息申请理由申请数量申请时间当前状态图4-4 申请设备E-R图所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把它们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。1) 确定公共实体类型 为了给多个局部ER模式的合并提供开始合并的基础，首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中我们仅根据实体类型名和键来认定公共实体类型。一般把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选，把具有相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候选。2) 局部ER模式的合并 合并的原则是：首先进行两两合并；先合并那些现实世界中有联系的局部结构；合并从公共实体类型开始，最后再加入独立的局部结构。3) 消除冲突 冲突分为三类：属性冲突、结构冲突、命名冲突。 设计全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并为一个ER模式，而在于消除冲突，使之成为能够被所有用户共同理解和接受的同一的概念模型。4) 全局ER模式的优化 在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、全面地反映用户功能需求外，还应满足下列条件：实体类型的个数要尽可能的少；实体类型所含属性个数尽可能少；实体类型间联系无冗余。如图4-5所示：用户名密码管理员管理高校仪器设备管理系统院级管理员用户信息添加用户管理用户发布信息审核管理设备信息管理入库管理图4-5 全局E-R图4.3 逻辑结构设计概念结构是独立于任何一种数据模型的信息结构，逻辑结构设计的任务就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。设计逻辑结构时一般要分三步进行：1) 将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型。2) 将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换。3) 对数据模型进行优化。用户信息（姓名，用户名，性别，所属院系，地址，密码）设备信息（仪器编号，仪器名称，仪器类型，仪器型号，规格，单价，厂家，出厂号，创建时间）消息信息（标题，内容，创建时间，创建人）4.4 物理结构设计数据库物理设计是在已确定的逻辑数据库结构的基础上，设计出在限定应用环境下，具有高效率、可实现的物理数据库结构的过程。物理设计应该考虑操作约束、数据库性能和数据安全性等问题。物理设计一般包括表设计、约束设计和视图设计。其基本表的设计如下所示：1) 用户信息表主要是记录了用户基本信息。表结构如表4-1所示：表4-1 用户信息表(users)列名数据类型长度允许空是否主键说明usernamevarchar36否否用户名passwordvarchar36否否密码realnamevarchar36否否姓名rolenamevarchar36否否所属院系sexvarchar36否否性别addressvarchar36否否地址idint10否是编号2) 设备类别信息表主要是记录设备类别的基本信息，表结构如表4-2所示。表4-2 商品类别信息表(t_leixing)列名数据类型长度允许空是否主键说明idInt10否是编号miaoshuvarchar36否否类别名称3) 设备信息表主要是记录设备的基本信息，表结构如表4-3所示。表4-3 商品信息表(t_shebei)列名数据类型长度允许空是否主键说明idint10否是仪器编号sblxvarchar36否否设备类型yqxhvarchar36否否仪器型号miaoshuvarchar36否否设备描述goumaishijianvarchar36否否购买时间cjvarchar36否否厂家4） 添加设备申请信息表主要是设备申请的基本信息，表结构如表4-4所示。表4-4 申请信息表(t_shenqing) 列名数据类型长度允许空是否主键说明idint 10否是编号xsidvarchar36否否申请人sbidvarchar 36否否申请设备sqsjvarchar 36否否申请时间spsjvarchar 36否否审批时间spyjvarchar 36否否审批意见 5） 管理员信息表主要记录的管理员的账号信息，包括用户名和密码，表结构如表4-5所示。表4-5 管理员信息表(t_admin)列名数据类型长度允许空是否主键说明userIdint10否是编号userNamevarchar36否否用户名userPwvarchar36否否密码4.5 数据库的连接原理本系统采用Hibernate对数据库进行管理。Hibernate 是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对 JDBC 进行了轻量级的对象封装，使 Java 程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。它不仅提供了从 Java 类到数据表之间的映射，也提供了数据查询和恢复机制。相对于使用 JDBC 和 SQL 来手工操作数据库，Hibernate 可以大大减少操作数据库的工作量。 另外 Hibernate 可以利用代理模式来简化载入类的过程，这将大大减少利用 Hibernate QL 从数据库提取数据的代码的编写量，从而节约开发时间和开发成本 Hibernate 可以和多种Web 服务器或者应用服务器良好集成，如今已经支持几乎所有的流行的数据库服务器。Hibernate 技术本质上是一个提供数据库服务的中间件。它的架构如图4-6所示：图4-6 Hibernatre架构图图4-6显示了 Hibernate 的工作原理，它是利