（管理科学与工程专业论文）基于J2EE的企业管理信息系统框架研究.pdf

i i i ii iii ii i ii i1 11i iiil 17 4 5 8 5 4 ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt og u a n g d o n gu n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g yf o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro fm a n a g e m e n ts c i e n c e r e s e a r c ho nt h ef r a m e w o r ko fe n t e r p r i s e m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do nj 2 e e p h d c a n d i d a t e y uw e n j i a n g s u p e r v i s o r ：p r o f g a oj i n g g u a n g 一 一一一 a p r i l2 0 1 0 s c h o o lo fm a n a g e m e n t g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，p r c h i n a ，5 10 5 2 0 摘要 摘要 随着企业生产规模不断扩大，生产过程变动频繁，产品更新换代迅速 等原因，导致原有的汽车零配件清单数据需经常改变，使得数据统计和生 产控制难以实施，各部门之间协调困难，工作效率降低，使得企业迫切需 要通过信息化手段来改变目前的管理现状。考虑到目前计算机网络的迅速 发展和面向对象技术的不断更新，在满足用户需求的同时，更应考虑系统 的可扩展性、可维护性、灵活性和开发效率，从整体上规划系统结构设计 和功能，使当前开发的和以后的系统实施更有条理和保障。 本文第一章介绍了信息系统研究的背景和意义，接着介绍了系统的研 究现状，接着是本论文的研究内容。第二章主要介绍本系统所要用到的相 关原理和技术，首先介绍了j 2 e e 平台的核心技术，然后介绍本系统开发所 依赖的m v c 模式，接着介绍本论文所用到的两个框架，即s t r u t s 框架和 h i b e r n a t e 框架。第三章是本论文的主体部分，本章在需求分析的基础上， 提出了本系统的框架；并在需求分析的基础上，创建了系统所需要的数据 表，并对数据库进行了安全设计；针对系统的线程安全问题，进行了过滤 器设计。第四章是系统的实现部分，以用户实例为基础，逐层实现了相应 的配置，并在最后演示了登录和注册界面；并特别列示了d a o 模式中的 增删改查源代码；为了提高系统的性能，使用了连接池技术、缓存设计等 优化方式。最后，总结在开发系统过程中所做的工作，提出本文的创新之 处，并对系统开发过程中需要注意和改进的地方，提出了自己的看法。 本系统实现了多种的特殊设计，目的就是想为系统开发尽一份自己的 力量。用户只要使用浏览器访问相关站点，输入正确的用户名和密码就可 以成功登陆，便可以进行相关操作。对管理员来说使用起来也非常的方便 快捷，可以进行科学、合理的对用户，产品，留言等进行管理。 关键词：j 2 e e ；m v c ；s t r u t s ；h i b e r n a t e 广东工业大学管理学硕士学位论文 a b s tr a c t c o n t i n u o u se x p a n s i o no fp r o d u c i n gs c a l e ，f r e q u e n tc h a n g eo fp r o d u c i n g p r o c e s sa n df a s td e v e l o p m e n to fp r o d u c t sm a k ep r i m a r yd a t ao fp a r t sl i s t c h a n g eu s u a l l y ，s ot h a ti ti sh a r dt op e r f o r ms t a t i s t i c so fd a t aa n dp r o d u c t i o n c o n t r o l ，t h ec o o r d i n a t i o na m o n gd e p a r t m e n t s i sd i f f i c u l ta n dt h ew o r k e f f i c i e n c y i sl o w t h u s ，i tr e q u i r e st h e e n t e r p r i s e s t ou s ei n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y t o c h a n g e t h e p r e s e n t s i t u a t i o no f m a n a g e m e n tu r g e n t l y c o n s i d e r i n gr a p i dd e v e l o p m e n to f i n t e r n e ta n d u p d a t et e c h n o l o g yo f f a c i n gt oo b je c ta tp r e s e n t ，a f t e rs a t i s f y i n gc l i e n t s d e m a n d s ，w es h o u l da l s o c o n s i d e rt h ea b i l i t yo fe x p a n s i o n ，t h ea b i l i t yo fm a i n t e n a n c e ，t h ef l e x i b i l i t y a n dt h ed e v e l o p i n gr a t eo fs y s t e m ，a n dd e s i g nm o d e lc a nb ew e l lu s e di n c o n s t r u c t i n gt h es y s t e m w ec a nw h o l l yp l a nt h ed e s i g no fs y s t e ms t r u c t u r e a n dt h es y s t e mf u n c t i o n ，w h ic hc a nm a k et h ec u r r e n ts y s t e ma n df u r t h e r d e v e l o p e ds y s t e mp e r f o r mw e b t h ef i r s t c h a p t e ri n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e o ft h i s t h e s i s ，t h e np r e s e n t e dt h es t a t eo fr e s e a r c h ，f o l l o w e db yt h ec o n t e n t so ft h i s r e s e a r c h t h es e c o n dc h a p t e ri n t r o d u c e st h er e l e v a n tp r i n c i p l e sa n dt e c h n i q u e s u s e dt h i ss y s t e m a tf i r s t ，i n t r o d u c et h ej 2 e ep l a t f o r m sc o r et e c h n o l o g y ，t h e n i n t r o d u c et h em v cm o d e ld e p e n d i n gd e v e l o p m e n to ft h i ss y s t e m ，a n dt h e n i n t r o d u c et w of r a m e w o r k su s e di nt h i st h e s i s ，n a m e l y ，s t r u t sf r a m e w o r ka n d h i b e r n a t ef r a m e w o r k s t h et h i r dc h a p t e ri st h em a i np a r to ft h i st h e s i s ，t h i s c h a p t e rp r o p o s e df r a m e w o r ko ft h i ss y s t e mb a s e do nt h ed e m a n da n a l y s i s ； b a s e do nd e m a n da n a l y s i s ，c r e a t ed a t at a b l e sa n dc a r r yo nd a t a b a s es e c u r i t y d e s i g n ；f o rt h r e a ds a f e t yo fs y s t e m ，d e s i g naf i l t e r t h ef o u r t hc h a p t e ri st h e p a r to fr e a l i z a t i o no ft h es y s t e mb a s e do nt h e u s e ri n s t a n c e ，e v e r yl a y e ri s i m p l e m e n t e da n dt h ef i n a lp r e s e n t a t i o no ft h el o g i na n dr e g i s t r a t i o ni n t e r f a c e ； a n di np a r t i c u l a rc u r dt h r o u g hd a om o d ea r es h o w ni ns o u r c ec o d e ；t o i m p r o v es y s t e mp e r f o r m a n c e ，u s i n gc o n n e c t i o np o o l ，c a c h ed e s i g na n dl o a d m e t h o d l a s t l y ，s u mu pw o r kd u r i n gt h ep r o c e s so ft h es y s t e md e v e l o p m e n t ， a b s t r a c t t h ep r o p o s e di n n o v a t i o no ft h i sp a p e r ，a n dt h es y s t e md e v e l o p m e n tp r o c e s s n e e dt op a ya t t e n t i o na n di m p r o v e m e n t ，p u tf o r w a r dm yo w nv i e w s t h es y s t e mi m p l e m e n t sav a r i e t yo fs p e c i a ld e s i g n ，s y s t e md e v e l o p m e n t i st os e e kt od os o m e t h i n go ni t so w ns t r e n g t h t h es y s t e mh a sr e a l i z e dt h e u s e ri n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，r e g i s t e rm a n a g e m e n t ，c r u da n ds oo n u s e r s o n l yn e e dt o u s eab r o w s e rt oa c c e s st h er e l e v a n ts i t e ，i n p u tt h ec o r r e c t u s e r n a m ea n dp a s s w o r da n dh a v eas u c c e s s f u ll o g i n ，a n dt h e nt h eu s e rw i l lb e a b l et od ow h a ty o un e e dt od o i na d d i t i o n ，t h ea d m i n i s t r a t o r sa r ea l s ov e r y c o n v e n i e n ta n df a s tt ou s e t h e yc a na l s ob es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l et o m a n a g et h eu s e r ，p r o d u c t ，m e s s a g ea n do t h e rm a n a g e m e n t k e yw o r d s ：j 2 e e ：m v c ：s t r u ts ：h i b e r n a t e i l l 广东工业大学管理学硕士学位论文 目录 摘要i a b s tra c t ii 目录ii c o n t e n t ；、f 第一章绪论1 1 1 课题概述1 1 1 1 研究背景与意义1 1 1 2 课题研究现状3 1 2 课题研究内容3 第二章企业管理信息系统的相关原理与技术5 2 1j 2 e e 平台5 2 1 1j 2 e e 概述5 2 1 2j 2 e e 的多层体系结构5 2 1 3j 2 e e 的核心技术7 2 1 4j a v a 数据库连接15 2 1 5j 2 e e 技术优势15 2 2 基于m v c 的s t r u ts 框架1 6 2 2 1m v c 概述16 2 2 2s t r u ts 起源18 2 2 3s t r u t s 的体系结构1 8 2 2 4s t r u ts 组件2 0 2 2 5s t r u ts 工作流程2 5 2 3o rm a p p in g 及h i b e r n a t e 简介2 7 2 3 1o r t a p p in g 4 5 1 2 7 2 3 2h i b e r n a t e 2 8 2 3 3h ib e r n a t e 的编程接口2 9 2 4 本章小结3 2 第三章企业管理信息系统的分析与设计3 3 目录 3 1 需求分析3 3 3 1 1 系统流程图3 3 3 1 2 系统功能3 4 3 1 3 系统结构图3 5 3 2 系统架构的分析与设计3 6 3 2 1 系统架构的分析3 6 3 2 2 系统架构设计3 7 3 3 持久层线程安全设计3 9 3 4 数据库设计4 1 3 4 1 数据表的设计4 l 3 4 2 数据库安全设计4 5 3 5 本章小结4 6 第四章企业管理信息系统的实现4 7 4 1 系统配置4 7 4 2 表示层实现4 7 4 2 1w e b x m l 文件的配置4 7 4 2 2s t r u t s c o n f ig x m l 文件的配置4 9 4 3 业务逻辑层实现5 3 4 4 持久层实现5 6 4 4 1h i b e r n a t e c f g x m l 文件的配置5 6 4 4 2 数据库表映射到j a v a 类5 7 4 4 3 获取h ib e r n a te a p i 接口5 9 4 5 增删改查实现5 9 4 5 1 添加数据6 0 4 5 2 更新数据6 1 4 5 3 查询数据6 1 4 5 4 删除数据6 2 4 6 提高系统性能6 3 4 7 系统登录界面实现6 5 4 8 本章小结6 6 m 广东工业大学管理学硕士学位论文 i v 7 9 3 4 5 6 6 7 7 7 一 一文 一 一 一 一论 一 一 一 一 的 一 一 一 一表 一 一 一 一发 一 一 一 一问 一 一 月 一 一期 一 一 - i 业 一 一位 一 一 学明 一 一献士声 一 文硕性 论考读创谢 结参攻独致 c o n t c n t s c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) ii c h a p t e rii n t r o d u c t i o n 1 1 1s u m m a r yo ni s s u e 1 1 1 1b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e 1 1 1 2c u r r e n ts i t u a t i o no ni s s u e 3 1 2r e s e a r c ht o p i c si ni s s u e 3 c h a p t e ri i r e l e v a n tp r i n c i p l e sa n dt e c h n i q u e so ne n t e r p r i s em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m 5 2 1j 2 e ep l a t f o r m 5 2 1 1s u m m a r yo nj 2 e e 5 2 1 2j 2 e em u l t i t i e ra r c h i t e c t u r e 5 2 1 3j 2 e ec o r et e c h n o l o g y 7 2 1 4j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y 15 2 1 5a d v a n t a g eo fj 2 e et e c h n o l o g y 15 ：! 2s t r u t sf r a m e w o r kb a s e do nm v c 16 2 2 1s u m m a r yo nm v c 1 6 2 2 2s t r u t so r i g i n 18 2 2 3s t r u t sa r c h i t e c t u r e 18 ：! 2 4s t r u t sc o m p o n e n t s 2 0 2 2 5s t r u t sw o r k f l o w 2 5 2 3i n t r o d u c t i o no fo rm a p p i n ga n dh i b e r n a t e 2 7 ：! 3 1o rm a p p i n g 2 7 2 3 2h i b e r n a t e 2 8 2 3 3h i b e r n a t ep r o g r a m m i n gi n t e r f a c e 2 9 ：! 4 s u m m a r y 3 2 c h a p t e ri i ia n a l y s i sa n dd e s i g no fe n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m 3 3 v 广东工业大学管理学硕士学位论文 3 1n e e d sa n a l y s i s 3 3 3 1 1s y s t e mf l o wc h a r t 3 3 3 1 2s y s t e mf u n c t i o n 3 4 3 1 3s y s t e mc h a r t 3 5 ：；2a n a l y s i sa n dd e s i g no fs y s t e ma r c h i t e c t u r e 3 6 3 2 1a n a l y s i so fs y s t e ma r c h i t e c t u r e 3 6 3 ：! 2s y s t e ma r c h i t e c t u r ed e s i g n 3 7 3 3t h r e a d s a f ed e s i g no fp e r s i s t e n tl a y e r 3 9 ：；4d a t a b a s ed e s i g n 4 1 3 4 1d e s i g nt a b l e 4 1 3 4 2d a t a b a s es e c u r i t yd e s i g n 4 5 ：；5 s u m m a r y 4 6 c h a p t e ri vi m p l e m e n t a t i o no fe n t e r p r i s em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m4 7 4 1c o n f i g u r a t i o no fs y s t e m 4 7 4 2c o n n g u r a t i o no fe x p r e s sl a y e r 4 7 4 2 1c o n n g u r a t i o no fw e b x m l 4 7 4 2 2c o n n g u r a t i o no fs t r u t s c o n f i g x m l 4 9 4 3i m p l e m e n t a t i o no fb u s i n e s sl o g i cl a y e r 5 3 z i 4i m p l e m e n t a t i o no fp e r s i s t e n tl a y e r 5 6 4 4 1c o n f i g u r a t i o no fh i b e r n a t e c f g x m l 5 6 4 4 2d a t a b a s et a b l em a p p i n gt ot h ej a v ac l a s s 5 7 4 4 3g e th i b e r n a t e a p ii n t e r f a c e 5 9 4 5i m p l e m e n t a t i o no fc r u d 5 9 4 5 1a d dd a t a 6 0 4 5 2u p d a t ed a t a 6 1 4 5 3q u e r yd a t a 6 1 4 5 4d e l e t ed a t a 6 2 4 6i m p r o v es y s t e mp e r f o r m a n c e 6 3 z i 7i m p l e m e n t a t i o nl o g i n i n gs y s t e m 6 5 4 8s u m m a r y 6 6 v i c o n t e n t s c o n c l u s i o n 6 7 r c f c r e n c e s 6 9 p a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gt h em a s t e rd e g r e e 7 3 o r i g i n a ls t a t e m e n t 7 4 t h a n k s 7 1 ； i 随着信息化进程的不断深入，企业应用平台都转向b s 模式的三层结 构。现代的企业信息系统业务逻辑不统一、安全性要求高、数据量大，要 求应用系统平台具有足够的灵活性来适应现代企业通常业务的需求。能够 满足这种要求的目前较为流行的技术方案就是使用w e bs e r v i c e 服务的应 用技术架构，它有两种技术路线一是m ic r o s o f t 的n e t 技术路线，另一 种就是s u n 公司开发的j 2 e e ( j a v a 2p l a t f o r me n t e r p r is ee d itio n ) 技术 路线。它们提供了满足这些需要的用于开发企业应用系统的软件平台。 s u n 公司的j 2 e e 定义了开发和运行企业级w e b 应用的标准，它可以用 于开发大型的、多层次的以及分布式的企业级w e b 应用心3 。j 2 e e 简化了构 建企业级应用的复杂度，使用j 2 e e 构建的企业应用系统不仅有轻便、易维 护和易升级的优点，而且能够集成原有的业务系统和数据1 。由于j 2 e e 的 显著特点，众多企业选择基于j 2 e e 来构建信息化平台。选择了j 2 e e 技术 平台，能简化企业解决方案的开发、部署，具有管理相关复杂问题的多层 体系结构，并且为搭建具有可伸缩性、高灵活性、易维护性和易扩展性的 企业应用系统平台提供了良好的机制。 即使使用最先进的软件平台j 2 e e ，开发企业级应用仍然是一个难题。 要设计良好的体系结构，使之具有良好的可扩展性和易维护性，对应用系 统的设计人员来说是一个挑战1 。尤其是在w e bs e r v ic e 应用开发方面， 经常需要考虑采用什么样的系统框架技术和设计模式才能更有利于模块的 设计和编码，以及具有更好的灵活性和更易于日后系统的维护和扩展升级。 m v c ( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ) 设计模式就是如何在这个系统平台上构建自 己的应用系统，针对应用系统的特点，构建自己的应用系统框架( f r a m e w o r k ) 设计组件的思想的应用过程哺1 。m v c 设计模式是一个很好创建软件的途 径，它所提倡的一些原则，内容和显示互相分离都比较容易理解。使用m v c 能够处理额外的工作和开发设计的复杂性，提高软件系统的健壮性，实现 代码重用和结构方面的条理性，同时提高开发灵活性和复用性口1 。 广东工业大学管理学硕士学位论文 当前，m v c 已是在分布式应用软件( 如w e b 应用程序) 中被广为采用的 一种设计模式。在j 2 e e 环境中基于m v c 模式的应用框架层出不穷，如s t r u t s 、 j s f 等，它们都有各自独到之处，可以解决某一类特定的应用问题。其中 s t r u t s 框架提供了c o n t r o l l e r 组件并且整合了其它技术来实现m o d e l 和 v ie w 。s t r u ts 是a p a c h ej a k a r t a 项目组提供的一个开源项目，项目的创 立者希望通过对该项目的研究，改进和提高j a v as e r v e rp a g e s 、s e r v l e t 、 标签库以及面向对象的技术水准。它的目的是为了减少在运用m v c 设计模 型来开发w e b 应用时所花费的时间。s t r u t s 是m v c 的一种实现，它继承了 m v c 的各项特性，并根据j 2 e e 的特点，做了相应的变化与扩展。s t r u t s 为 复杂应用程序提供一个坚实的基础，它符合m v c 范例，并允许开发人员创 建随业务需要在管理状态下增长的应用程序。s t r u t s 受到强大的业界支持， 具有非常好的应用前景哺1 。 数据库操作在w e b 应用中具有相当重要的地位，可以说，所有的w e b 应用都离不开数据库阳1 。目前，关系数据库占据着市场的主导地位，而面 向对象的开发方法是当今的主流。以前使用j d b c 编程来访问数据库，虽然 运行效率高，但是在j a v a 程序代码中嵌入大量的s q l 语句，使得项目难以 维护，也不利于面向对象的编程思想的发挥。如何使利用面向对象的思想 操作关系数据库也是当今的w e b 应用技术发展的热点之一，对象关系映射 ( o b j e c tr e la tio nm a p p in g ，o r m ) 技术的出现，很好的解决了这个问题。 在企业级应用开发的环境中，o r m 设计是一件非常耗时的工作。 h i b e r n a t e 是目前开发人员普遍推崇的一个o r m 开源框架，它对j d b c 进行 了轻量级的对象封装，使得j a v a 程序员可以使用面向对象编程思维来操作 关系数据库n 们。h i b e r n a t e 拥有一种功能非常强大的查询语言( h q l 。 h ib e r n a t eq u e r yl a n g u a g e ) ，这种语言与s q l 非常相似，便于开发人员掌 握。更重要的是，h q l 完全是面向对象的，查询的是持久对象，而不是数 据库的记录，可以用它来支持多态、继承、关联等关系1 。 s t r u t s 是一个非常不错的应用框架。s t r u t s 把s e r v l e t 、j s p 、自定 义标签和信息资源整合到一个统一的框架中，开发人员利用其不需要通过 编码实现m v c 模式的开发方式，极大的节省了开发时间，有效的简化了开 发过程。h ib e r n a t e 的优越性远不止对象关系映射( o r m ) ，它和只采用j d b c 2 第一章绪论 的a p i 来编写操作数据库的代码相比要优秀很多n 引。 m v c 模式是一个复杂的架构模式，其实现也显得非常复杂，但多种应 用框架结合在一起，使m v c 模式的实现变得相对简单易行。整合h ib e r n a t e 的s t r u ts 架构方案是一个成熟的m v c 架构，这个方案将以s t r u ts 为框架， 使用h i b e r n a t e 技术操作数据库来开发w e b 应用程序。 1 1 2 课题研究现状 m v c 模型是w e b 信息系统构建所依据的重要模式n ，如图i - i 所示， 它将应用程序分为三个核心部分：模型、视图、控制器n 们n 引，它们各自处 理各自的事务，很好地实现表示逻辑和业务逻辑的有机分离。 避舞祝田l 投萎譬；! 喜泛 l 业务处囊 l 冀用模爱相应用户谤袁i ll 选择枧圈显示响应结曩 羔r = = = - 1 用户请采i 视l 蝈)i 一： 接萎翥篓篓誓耄采i 墼查壅塑 - 接受数撰更撅请采卜= 二= 二二 把用户袖入数据传递培i 曩知叙嚣更辑 i 窿叠一薯i o 。一。+ 一一一。 图卜1m v c 框架图 攥蹙) f 慷应用獠月e 袄鑫 _ 应挟态盘诩 缝理业务漉槿 i 知税幽业务状态更麓 c h a r tl 一1m v cf r a m e w o r km a p 在j 2 e e 架构7 1 的w e b 应用程序开发中，s t r u ts 1 83 作为j a v aw e bm v c 的框架( f r a m e w o r k ) 经过五年多的发展，已逐渐成长为一个稳定、成熟的框 架，并且占据了m v c 框架中最大的市场份额。在视图层，s t r u t s 能够与 j s p 1 引，x s l 2 们等组件相结合；在模型层，s t r u ts 可以很容易的与基于 s p r in g 心的业务逻辑和数据访问技术相结合，如：e j b ，j d b c 和 h ib e r n a t e 心纠。近年来，基于s t r u c ts 或s t r u t s + s p rin g + h ib e r n a t e 的w e b 应用开发方法得到了广泛的研究和应用乜3 卜心引。 1 2 课题研究内容 随着计算机信息技术的发展，管理信息系统( m is ) 不断渗透到各行各业 中。m i s 是在企业或组织中使用计算机来进行管理的全局信息管理系统， 它综合了经济管理理论、运筹学、统计学、计算机科学的系统边缘学科。 本文通过介绍j 2 e e 的基本知识、m v c 模式以及开源框架s t r u t s 和 h ib e r n a t e ，然后结合这几种技术来设计和实现企业管理信息系统。在这个 3 广东工业大学管理学硕士学位论文 系统中，主要采用了分层的模式。其中表示层由s t r u ts 框架来实现，数据 交互层由h i b e r n a t e 来实现。 4 第二章企业管理信息系统的相关原理与技术 第二章企业管理信息系统的相关原理与技术 2 1j 2 e e 平台 2 1 1j 2 e e 概述 j 2 e e 是建立在j a v a2 平台上的企业级应用的解决方案。目前，j a v a2 平台有三个版本，它们是适用于小型设备与智能卡的j 2 m e 版( j a v a2 p la t f o r mm ic r oe d i tio n ，微型版) 、适用于桌面系统的j 2 s e 版( j a v a2 p 1a t f o r ms t a n d a r de d itio n ，标准版) 与适用于分布式网络程序开发的j 2 e e 版( j a v a2p 1 a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i 0 1 9 ，企业版) 。j 2 e e 技术基础的核 心是j 2 s e ，j 2 e e 不仅巩固了j 2 s e 的许多优点，例如“编写一次，随处运 行”的特性，方便存取数据库的j d b ca p i ，c o