基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现.doc

分类号:密级:单位代码:学号:20022501 西社大学硕士学位论文题目:系统的设计与实现作者:冯帆指导教师耿国华专业技术职务教授学科(专业)答辩日期2005.6计算机应用学位授予日期二零零五年五月硕士学位论文MASTERS DEGREE DISSERTATION基于J2EE架构的电子政务网上申报审 批系统的设计与实现 Design and Implementation of the E-GovernorApplication and Approval Online System Based on the J2EE Framework冯帆Feng Fan导师:S upervisor:耿国华教授Prof. Geng Guohua西北大学计算机科学系Department of Computer Science, Northwest Universityan, 710069, P. R. China 西北大学学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:7亏咋彬指导教师签名:声可年月S日年西北大学学位论文独创性声明 本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:州互年石月夕日基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现 摘要 随着现代网络技术和通讯技术的高速发展，电子政务已成为“信息高速公路”五大应用领域(电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗、电子娱乐)之首。通过电子政务系统可以极大地提高政府部门的办公效率。网上申报审批系统作为G t0 G和GLOB模式的结合体，是行政管理信息化建设的重要突破口。 为了构建强扩展性的电子政务系统，并结合网上申报审批系统的需求，本文主要进行了以下方面的研究: 1. J2EE组件技术和设计模式的研究与应用 J2EE技术提供了基于组件的设计方法和多层分布式应用模式，使得基于J2EE架构的应用系统具有较强的重用能力。本文结合在开发网上申报审批系统中的实际应用，对J2EE组件技术以及J2EE设计模式中的部分模式进行了分析和研究。 2.基于J2EE多层架构的系统应用框架的设计 结合电子政务的具体应用，本文在分析多种J2EE模式的基础上，提出了一个基于J2EE多层架构的系统框架。并利用UML序列图结合应用实例对该框架进行了详细描述。 3.网上申报审批工作流子系统的研究和实现 申报审批工作流自动化是网上申报审批系统中最重要的环节，实现工作流子系统和Web应用的结合是研究的关键。本文在对工作流自动化详细分析的基础上，提出一个网上申报审批工作流子系统的设计方案，并结合应用框架，通过一个实例给出这个方案的实现过程。 4. XML技术在电子政务系统中的研究和应用 本文分析了XML文档特点，以及代替关系数据库表的可行性。在此基础上利用XML解析技术解决了电子政务系统中临时数据的存取问题，不仅方便了操作而且大大增强了数据库的安全性能。关键词:申子政务、J2EE、设计模式、XML、工作流基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现 ABSTRACT With the rapid development of network technology and communicationtechnology, the E-Governor has become the head of the five information freewayapplications. Through the E-Governor, the efficiency of handling affairs in thegovernment can be improved greatly. Application and Approval Online System whichcombines the G to G pattern and G to B pattern has become an importantbreakthrough of the informationlization construction of administrative management. In order to develop the more expansible E-Governor system and meet thedemand of the Application and Approval Online System, this thesis has chieflyconducted the research of the following aspects: 1 .Research and application of J2EE component technology and design pattern J2EE technology provides the design methods based on many components andthe distributed application pattern of multi-layer, which improves the reusable abilityof the application system based on J2EE framework. Combined with the practicalapplication in the development of the Application and Approval Online System, thisthesis has studied and analyzed the J2EE component technology and several DesignPatterns of J2EE. 2 .Design of systems framework on the basis of J2EE framework. After analyzing the Design Patterns of J2EE, this thesis puts forward one systemframework which is based on the J2 EE multi-layer architecture. This framework willmeet the need of E-Governor. In order to describe this framework clearly in this thesis,the author uses UMLs Sequence Diagram. 3. Research and implementation of workflow sub-system in Application andApproval Online System The automatic workflow of application an approval is themost important function in the Application and Approval Online System. Furthermore,how to integrate the workflow sub-system with the Web application also is a key pointin our research. This thesis puts forward a design solution of the workflow sub-systemin Application and Approval Online System after analyzing the theories of automaticworkflow in detail. Besides, the implementation of this solution based on the system了扩矛基于12EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现framework is also provided in this article. 4. Research and application of XML technology in the E-Governor system This thesis analyses the characteristics of XML document and the feasibility ofreplacing tables in Relationship Data Base. Based on those researches and with theXML processing technology, the author has resolved the problem how to access thetemp data in an E-Governor system. With the result, the operation becomes easier andData Base is more secure.Key Words: E-Governor, J2EE, Design Pattern, XML, Workflow尹基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现 目录摘要. 1ABSTRACT .。.。.ii目录. iv引言. 1第一章电子政务概论. 3 1.1电子政务的概念.。.。. 3 1.1.1电子政务的概念. 3 1.1.2电子政务的分类模式. 4 1.1.3电子政务的意义.，. 5 1.2电子政务的发展现状. 6 1.2.1国外电子政务的发展. 6 1.2.2国内电子政务的发展. 7 1.2.3今后电子政务的发展趋势. 8 1.3网上申报审批系统概述.，.、.，. 9 1.3.1网上申报审批系统的概念. 9 1.3.2网上申报审批系统的意义.10 1.4本章小结.。.10第二章相关技术研究. 11 2.1 J2EE系统架构.，.，.。.11 2.1.1 J2EE体系结构概述.11 2.1.2企业Java Bean. 13 2.1.3 J2EE中的事务管理.16 2.1.4 J2EE中的资源连接.16 2.2设计模式，.17 2.2.1设计模式概述.17 2.2.2模式的四个要素. 17 2.2.3 MVC设计模式.，.18 2.2.4 J2EE设计模式.。.19 2.3 XML技术简介. 22 2.3.1 XML概念.，.22 2.3.2 XML优势.，.。.22 2.3.3基于Java的XML解析技术.23 2.4本章小结.。.，.，.24第三章网上申报审批系统的系统需求. 25 3.1网上申报审批系统需求分析. 25 3.1.1基本功能分析. 25 3.1.2申报审批工作流过程分析. 26 3.1.3对系统用户的分析. 27 3.2网上申报审批系统需求建模. 30 3.2.1系统用例建模. 30 3.2.2申报审批工作流建模. 31 3.3本章小结.31s基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现第四章网上申报审批系统的框架设计二。. 32 4.1系统整体框架设计思路.，.，.32 4.2系统框架详细设计.，.32 4.2.1系统框架设计概述二，.，.，.，二。.33 4.2.2表示层设计. 33 4.2.3业务层设计.，.。.。34 4.2.4整合层设计二.。二，.。.，.，.37 4.3本章小结.，.38第五章网上申报审批系统的功能设计和实现. 39 5.1网上申报审批工作流子系统的设计和实现.39 5.1.1申报审批工作流的分析.。二。. 39 5.1.2网上申报审批工作流的设计.，. 40 5.1.3网上申报审批工作流的实现. 43 5.2基于角色的动态授权，.。. 45 5.2.1基于角色的动态授权机制二，. 45 5.2.2系统中基于角色的动态授权机制的实现. 46 5.3使用XML技术建立临时数据源.，. 47 5.3.1临时信息的产生.，.。.，. 47 5.3.2临时数据源的实现.。.，.，.，.二48 5.4系统安全机制设计.49 5.4.1 SSL保证数据传输安全.。.，.，二49 5.4.2表示层中的安全性策略. 50 5.4.3对资源层重要数据加密. 51 5.5数据库连接方法及系统数据库表设计.，.，.51 5.5.1数据库连接方法.。.，.51 5.5.1数据库表设计.，.，.，.53 5.6本章小结.，.，.，.53第六章结束语. 54 6.1总结.，.54 6.2展望.，.，.、.，.54参考文献.，.，.56致谢.，.，.。.58附录.，.，.，.59 1.发表的论文.，.，.卜.，.59 2.参与的课题.，.，. 59 3.获得的奖励. 59基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现 引言 随着网络技术和现代通讯技术的高速发展，特别是因特网在全球的广泛应用，电子政务己成为“信息高速公路”五大应用(电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗、电子娱乐)领域之首。 电子政务是指政府机构在其管理和服务职能中运用现代信息技术，实现政府组织结构和工作流程的重组优化，超越时间、空间和部门分隔的制约，建成一个精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式。电子政务模型可简单概括为两方面:政府部门内部利用先进的网络信息技术实现办公自动化、管理信息化、决策科学化;政府部门与社会各界利用网络信息平台充分进行信息共享与服务、加强群众监督、提高办事效率及促进政务公开等等。因此”政府上网工程”与”电子政务”可谓互为因果，相辅相成，”政府上网工程”的最终目标正是推动电子政务的实现。 电子政务己成为世界各国政府实现国家信息化，深化政府改革和提高政府工作效率的必然选择和关键之一。在经济全球化和信息技术高速发展的条件下，发达国家高度重视政府管理的变革，积极运用信息技术改造传统的管理方式，在实践中取得了显著成效。不仅提高了政府管理效率，满足了民众对政府提供公共服务的要求，同时大大提高了国家的竞争力。 我国的“信息高速公路”建设虽然起步较晚，但政府高度重视，近年来发展迅速，目前己步入快速发展阶段。但从总体上看，我国电子政务建设仍处于初始阶段，存在一些问题，主要是:网络建设各自为政、重复建设，结构不合理;业务系统水平低，应用和服务领域窄;信息资源开发利用滞后，互联互通不畅，共享程度低;标准不统一，安全存在隐患，法制建设薄弱。 网上申报审批系统作为G to G和G to B模式的结合体，是行政管理信息化、现代化建设的重要突破口，具有很强的实用意义: 1.运用计算机技术，提高申报审批工作的工作效率，节约管理成本。 2.运用网络技术，增强申报审批的透明性，同时提供了申报者和审批者的交流平台。申报审批工作网络化使工作更加高效、准确。 3.将申报和审批结合到一个系统中，实现一站式服务体系，方便政府机关对系统的管理和维护，有效的实现了信息共享的目的。 电子政务系统作为企业级应用系统，其架构势必要以多层次、分布式应用为基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现发展方向。在系统的开发中，也需要越来越多地注意到系统的可复用性和可扩展性等问题。每开发一类系统，能从中提取可复用的设计模式或者功能构件;每开发一个系统，能充分考虑其可扩展性。在设计和开发各功能模块时，要尽量做到松祸合、高内聚。 西北大学可视化研究所在电子商务、电子政务方面做了积极的研究和探索，取得了一定的成绩。曾经成功的为西安市交通管理局开发了智能交通管理系统、陕西省公安厅开发了刑侦现场勘查物证管理系统、为陕西省黄陵县人事局开发了人事政务系统。为了探索新的N层分布式技术、J2EE组件技术、XML等技术在电子政务系统中的应用，我们对基于J2EE体系结构和基于N层体系模型的技术进行研究，并深入对电子政务中网上申报审批系统技术难点进行分析和设计。在研究的基础上为陕西省科技厅开发了科技厅网上申报审批系统。并己经开始建立申报审批系统的软构件库。 本论文共分为七个部分:引言部分，主要介绍了研究背景;第一章介绍电子政务以及网上申报审批系统的概念、内容和特点;第二章介绍在如何构建电子政务系统的研究中所涉及到的相关技术;第三章主要分析了网上申报审批系统的需求，并利用UML技术对需求建模;第四章详细描述了基于J2EE架构的网上申报审批系统的框架设计和实现;第五章重点讨论了在网上申报审批系统中几个关键功能的设计和实现;第六章是总结与展望。基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现 第一章电子政务概论1.1电子政务的概念1.1.1电子政务的概念 电子政务是政府机关运用现代化网络通信与计算机技术将其内部的管理和服务职能通过精简、优化、整合、重组到网上实现，打破时间、空间的制约，为社会公众提供一体化的高效、优质、廉洁的管理和服务。电子政务包括政府的“内”、“外”两个部分，“管理”与“服务”两大职能。“内”是指政府内部的信息化，主要指办公自动化(OA)，信息管理系统。这些系统往往是为了解决政府某个部门内部的管理问题，实现对内的管理功能，提供内部管理效益。“外”是指政府对外职能部门的信息化，主要解决部门之间，政府与公众、企业之间的可公开信息资源共享，实现对外的服务功能。电子政务所包含的内容极为广泛，几乎可以包括传统政务活动的各个方面l。 电子政务与其他几个概念的区别: 1.办公自动化与电子政务 所谓办公自动化，主要是指利用现代化的办公设备、计算机技术和通信技术来代替办公人员的手工作业，从而大幅度地提高办公效率。电子政务和办公自动化系统在以下几个方面存在明显的差异: 1)应用定位不同。电子政务侧重于政府部门内部以及跨部门、系统和地区的 应用，而办公自动化系统的应用重点一般是在部门内部，并且集中于办公 人员的个人层面。 2)二者的应用主体不同。办公自动化广泛地应用于几乎所有的党政机关和企 事业单位，而电子政务顾名思义，其应用主体主要是各级政府部门。 3)系统用户不同。办公自动化系统的用户多为办公人员，而电子政务由于一 般是互动式进行的，因此其系统用户的范围要广得多，除了政府部门的工 作人员之外，还包括与这些部门相关的企业和公众等。 2.电子政府与电子政务 最易与电子政务在概念上产生混淆的当属“电子政府”。“电子政府”名称直译自英文单词Electronic Govemment(简称E-Government)，其原意是指利用网络技术来构建一个“虚拟政府”，从而使民众能够随时随地的享受各类政府服务。基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现“电子政府”和电子政务其实并不是同一个概念。“电子政府”构想集中于政府与民众之间的电子政务，而一个完整的电子政务的概念，则同时包含了政府部门内部、政府部门之间以及政府与民众之间的电子政务，不但其范围更广，而且内容也要比“电子政府”丰富得多。 电子政务的发展目标是电子政府。而电子政府的建设是一个漫长的过程，不可能一墩而就。只有政府管理的绝大多数政务工作实现了信息化:如政府内部的办公自动化、政府间信息传递、沟通的网络化以及政府对社会对公众提供的主要服务实现了完全的网上服务，以及政府管理中的资源实现了高度共享，才标志着电子政府的最终建立。 3.政府上网与电子政务 还有一个极易与电子政务相混淆的概念，那就是“政府上网”。这个词来源于1999年启动的“政府上网工程”。由于“政府上网工程”取得了很大成功，所以人们后来经常用“政府上网”来指代我国的电子政务建设。然而，严格地说，“政府上网”与电子政务建设并不是同一个概念。如果取“政府上网工程”的原意，那么“政府上网”的重点还是在于通过开通政府网站来推动政府部门与民众之间的电子政务活动。而完整意义上的电子政务则是一个更为宽泛的概念，还包括了政府部门内部以及部门之间的电子政务活动。所以，除非我们把“政府上网”的含义进行适当的扩展，把政府部门内部和部门之间的联网办公也包括进来，否则“政府上网”与电子政务之间不能简单地画等号。1.1.2电子政务的分类模式 根据近年来国际电子政务的发展和我国电子政务的实践，目前，电子政务的主要模式有G to G模式、G to E模式、G to B模式和G to C模式等四种。 1 .GtoG G to G电子政务即政府(Government)与政府(Government)之间的电子政务，又称作G2G，它是指政府内部、政府上下级之间、不同地区和不同职能部门之间实现的电子政务活动。利用G2G模式实现的电子政务系统如:政府内部网络办公系统。 2 .G to B G to B电子政务是指政府(Government)与企业(Business)之间的电子政务，又基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现称作G2B。企业是国民经济发展的基本经济细胞，促进企业发展，提高企业的市场适应能力和国际竞争力是各级政府机构共同的责任。利用G2B模式实现的电子政务系统如:政府电子化采购系统。 3. GtoC电子政务 G to C电子政务是指政府(Government)与公民(Citizen)之间的电子政务，又称作G2C，是政府通过电子网络系统为公民提供各种服务。利用G2C模式实现的电子政务系统如:电子社保服务系统。 4. GtoE G to E电子政务是指政府(Government)与政府公务员(即政府雇员)(Employee)之间的电子政务，又称作G2E o G to E电子政务是政府机构通过网络技术实现内部电子化管理的重要形式，也是G to G, G to B和G to C电子政务模式的基础。G to E电子政务主要是利用Intranet建立起有效的行政办公和员工管理体系，为提高政府工作效率和公务员管理水平服务。利用G2E模式实现的电子政务系统如:电子人事管理系统。1.1.3电子政务的意义 推行电子政务的现实意义巨大，可以带来以下社会效益。 1)提高政府的决策理性和公共政策的品质。政府信息化促使政府运用所获取的准确、可靠的信息制定正确的决策，做出理性的判断并采取必要的行动，进而提升政府决策和公共政策的水准和质量。 2)促进信息流通及平等共享。政府是最大的信息收集者，“政府上网”将极大的丰富网络的信息资源，为我国信息产业的健康发展创造一个良好的生态环境，同时对促进我国政治、经济和文化的发展产生深远的影响。 3)实现政府信息化为政府管理导入全新的观念，带来办公模式与观念的一次革命。有利于提高政府工作的透明度，从而提高政府办事效率;有利于减少文山会海，实现无纸化办公;有利于信息资源共享，及时、快捷的发布信息;有利于提高政府机关工作人员的素质和政府的全面建设。 4)提高政府的反应能力和社会回应力，扩大公民的参与。政府的信息化可以使政府机关借助现代信息和通信技术建立政府组织间、政府与社会、政府与企业、政府与公民之间的广泛的沟通网络。 S)公开政府信息，实现开放政府。信息公开是民主政治的基础，也是开放基于J2EE架构的电子政务网上申报审批系统的设计与实现政府的根本。政务公开便于社会大众、新闻媒体监督政府实施，起到透明公开的作用201.2电子政务的发展现状 随着电子化浪潮的来临，各国政府都开始把利用信息技术改进传统管理方式看作是新世纪政府变革的重大机遇和挑战。世界各国积极倡导“信息高速公路”的五个应用领域(电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗和电子娱乐)中，“电子政务”是常常被放在第一位的。1.2.1国外电子政务的发展 发达国家很早就将国家政府信息化建设作为一项具有战略意义的重要