基于Java EE體系的高校教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)

基于Java EE體系的高校教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)高校教務(wù)管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的信息管理系統(tǒng)，它的用戶不僅涉及教師、學(xué)生還包含了整個(gè)高校中的所有部門、院系、管理員等，這些都是構(gòu)成高校教務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。而本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是基于Java EE體系結(jié)構(gòu)和分布式應(yīng)用模型，在這種體系架構(gòu)下，可以讓系統(tǒng)用戶不必考慮使用的時(shí)間和地點(diǎn)，用戶可以通過任何一臺(tái)與高校校園網(wǎng)相連的計(jì)算機(jī)完成相應(yīng)的應(yīng)用功能，極大的方便了用戶使用的過程，同時(shí)也節(jié)約了高校的人力和物力。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，程序、數(shù)據(jù)庫和其他的一些中間件都集中在系統(tǒng)的服務(wù)器上，而用戶所使用的客戶端只需要安裝有瀏覽器和必要的上網(wǎng)裝置之外，不需要使用其他任何的組件和插件，這就極大的方便了用戶的使用。另外，本系統(tǒng)整合了校園內(nèi)分散的數(shù)據(jù)資源，統(tǒng)一搭建了數(shù)據(jù)平臺(tái)，所有用戶使用和查詢的數(shù)據(jù)都來源于同一個(gè)數(shù)據(jù)源，這就保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和完整性。同時(shí)，由于系統(tǒng)是在Java EE體系架構(gòu)下設(shè)計(jì)的，當(dāng)有新的業(yè)務(wù)邏輯或者原有的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化時(shí)，只需要修改服務(wù)器端的對(duì)應(yīng)的個(gè)別程序組件即可，對(duì)于控制器或其他的組件，特別對(duì)于用戶的使用沒有任何的影響，這就極大的提高了系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展功能。本文主要對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并對(duì)持久化層的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。一、系統(tǒng)持久化層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1 持久化對(duì)象模型的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)運(yùn)用了Hibernate實(shí)現(xiàn)對(duì)象的持久化。Hibernate是為了避免使用傳統(tǒng)而繁雜的JDBC操作數(shù)據(jù)庫的方式，采用了對(duì)象/關(guān)系映射機(jī)制來支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)了以面向?qū)ο蟮姆绞絹聿倏v數(shù)據(jù)庫，保證了系統(tǒng)面向?qū)ο蟮奶匦院烷_發(fā)方式，體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮姆治?、設(shè)計(jì)和開發(fā)流程。在系統(tǒng)利用面向?qū)ο蟮姆椒ú倏v數(shù)據(jù)庫時(shí)需要從數(shù)據(jù)庫的二維表中抽象出其特性，并進(jìn)行封裝，定義出相應(yīng)的對(duì)象，把這些對(duì)象抽象成對(duì)應(yīng)的類，之后在服務(wù)器運(yùn)行時(shí)，這些對(duì)象被持久化的保存形成了持久化對(duì)象PO。本節(jié)以學(xué)生選課系統(tǒng)為例來說明持久化對(duì)象的建立過程和方法。選課系統(tǒng)的主要功能是為學(xué)生、選修課程和教師之間建立一個(gè)交互平臺(tái)，教師通過該系統(tǒng)可以開設(shè)各種選修課程，學(xué)生可以通過該系統(tǒng)選擇自己感興趣的課程。當(dāng)選課過程結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)將選擇同一門課的學(xué)生編入同一個(gè)臨時(shí)班級(jí)從而方便排課系統(tǒng)對(duì)開設(shè)的選修課程進(jìn)行課表編排操作。根據(jù)以上的分析，可以將整個(gè)選課系統(tǒng)的持久化類設(shè)計(jì)為以下幾種：Admin 系統(tǒng)管理員對(duì)象、Course 選修課程對(duì)象、Student 學(xué)生對(duì)象、Teacher 教師對(duì)象、LsBj臨時(shí)班級(jí)對(duì)象、Bj班級(jí)對(duì)象、Xk選課對(duì)象。在輕量級(jí)的Java EE框架下SSH的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)所定義的PO對(duì)象都是以獨(dú)立對(duì)象的形式進(jìn)行定義的，也就是任何模塊都可以使用這些定義好的PO對(duì)象，但其實(shí)這些PO對(duì)象隱含這復(fù)雜的相互關(guān)系，分析這些對(duì)象的關(guān)系也是建立Hibernate中持久化對(duì)象操作的前提，下面就對(duì)選課系統(tǒng)的持久化對(duì)象進(jìn)行分析。課程對(duì)象Course、學(xué)生對(duì)象Student、教師對(duì)象Teacher、選課對(duì)象Xk、班級(jí)對(duì)象Bj和臨時(shí)班級(jí)對(duì)象LsBj，這些PO對(duì)象看似獨(dú)立，卻存在著復(fù)雜的聯(lián)系，他們之間的類關(guān)系如圖1所示，當(dāng)選修課程開設(shè)時(shí)，一位教師可以開設(shè)多門選修課程，而一門課程也可以由多位教師來授課，因此Teacher與Course對(duì)象存在著多對(duì)多的關(guān)系。另外，課程開設(shè)后，學(xué)生可以參與選課操作，一個(gè)學(xué)生可以選修一門或多門課程，而一門課程也可以由多個(gè)學(xué)生選修，因此Student與Course之間也是多對(duì)多的關(guān)系。高校的學(xué)生入學(xué)后會(huì)被編入班級(jí)中，一個(gè)班級(jí)可以包含多個(gè)學(xué)生對(duì)象，而一個(gè)學(xué)生只能從屬于唯一的一個(gè)班級(jí)對(duì)象，因此學(xué)生與班級(jí)對(duì)象之間是多對(duì)一的關(guān)系。通過上述的業(yè)務(wù)分析，對(duì)選課系統(tǒng)的PO對(duì)象和他們之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，建立選課系統(tǒng)的持久化對(duì)象的關(guān)系類圖，如圖1所示。2 持久化對(duì)象的創(chuàng)建從以上的類關(guān)系圖中可以看出，選課系統(tǒng)的持久化對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系是通過PO對(duì)象的內(nèi)部屬性的方式表現(xiàn)出來的，這些屬性與其他屬性類似，賦值和取值操作都是通過set和get方法進(jìn)行定義。同時(shí)，這些PO對(duì)象將來會(huì)于數(shù)據(jù)庫中表的字段相對(duì)應(yīng)，Hibernate框架會(huì)將數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)進(jìn)行反轉(zhuǎn)映射，與PO對(duì)象映射起來，這樣上層應(yīng)用系統(tǒng)就可以用面向?qū)ο蟮某绦蚍椒▉碓L問數(shù)據(jù)庫的關(guān)系表。Hibernate對(duì)于持久化對(duì)象沒有特殊的要求，只需要持久化對(duì)象提供下無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)即可，當(dāng)持久化對(duì)象之間的關(guān)系有多方出現(xiàn)是，需要在PO對(duì)象中重新定義一個(gè)集合屬性來表示多方的狀態(tài)，下面就以"Teacher教師持久化對(duì)象"部分實(shí)現(xiàn)代碼為例：public class Teacher implements java.io.Serializable private String teacherBh；/教師編號(hào)private String teacherName；/教師姓名private String szYx； /教師所在院系private Date teacherBirthday； /教師出生年月private Date teacherWorkTime； /教師參加工作時(shí)間private Set courses=new HashSet（）；/教師開設(shè)的選修課程集合public String getTeacherBh（） return teacherBh；public void setTeacherBh（String teacherBh） this.teacherBh = teacherBh；二、 持久化對(duì)象模型與關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換通過上面的分析與設(shè)計(jì)，可以得到選課系統(tǒng)的關(guān)鍵持久化對(duì)象類，按照Hibernate框架的對(duì)象到關(guān)系的映射規(guī)定，可以將這些定義的持久化對(duì)象反轉(zhuǎn)映射成對(duì)應(yīng)的關(guān)系表，其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：持久化對(duì)象類數(shù)據(jù)庫關(guān)系表，類屬性關(guān)系表字段，持久化對(duì)象關(guān)系表記錄。下面以"課程表"的轉(zhuǎn)換表為例（見表1）。三、對(duì)象-關(guān)系映射文件的建立在Hibernate的框架中，以對(duì)象/關(guān)系映射技術(shù)來實(shí)現(xiàn)從持久化對(duì)象到關(guān)系對(duì)象的轉(zhuǎn)換，該技術(shù)的核心思想就是將獨(dú)立的對(duì)象模型和關(guān)系模型之間用對(duì)象-關(guān)系映射文件來一一對(duì)應(yīng)起來。在本文前面的敘述中，我們已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)庫中關(guān)系模型和應(yīng)用系統(tǒng)中持久化對(duì)象的建立，這樣使應(yīng)用系統(tǒng)只需要訪問java對(duì)象來完成對(duì)數(shù)據(jù)庫表的訪問，而不需要直接訪問數(shù)據(jù)庫，但他們直接的映射需要借助于配置文件*.hbm.xml來實(shí)現(xiàn)。在Hibernate框架中，*.hbm.xml配置文件中定義了Java對(duì)象和數(shù)據(jù)庫關(guān)系表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要包括：Java類數(shù)據(jù)庫表，Java對(duì)象表中的記錄，Java類的屬性關(guān)系表字。之后框架將持久化對(duì)象傳送給數(shù)據(jù)訪問對(duì)象，由數(shù)據(jù)訪問對(duì)象來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯操作，從而良好的的實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象和數(shù)據(jù)對(duì)象的分離。在Hibernate中定義PO時(shí)，每一個(gè)PO對(duì)象都會(huì)定義一個(gè)相應(yīng)同名的*.hbm.xml文件，用來描述PO對(duì)象和數(shù)據(jù)庫表或者其他的對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這樣對(duì)于PO對(duì)象來說都是獨(dú)立定義的，但在*.hbm.xml文件的定義中，這些獨(dú)立的組件就會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。下面我們就根據(jù)前面章節(jié)對(duì)選課系統(tǒng)的分析和PO對(duì)象的建立，為每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建其相應(yīng)的*.hbm.xml文件，分別是：Teacher.hbm.xml、Student.hbm.xml、Course.hbm.xml、Xk.hbm.xml、Bj.hbm.xml、LsBj.hbm.xml、Admin.hbm.xml。由于各個(gè)映射文件的結(jié)構(gòu)相似，因此我們下面只對(duì)課程Course.hbm.xml映射文件的部分實(shí)現(xiàn)代碼舉例：Mapping file autogenerated by MyEclipse Persistence Tools結(jié)語本文主要根據(jù)教務(wù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，利用輕量級(jí)Java EE對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并且詳細(xì)介紹了系統(tǒng)關(guān)鍵部分持久化層的實(shí)現(xiàn)，描述了系統(tǒng)持久化對(duì)象的建模過程和PO的建立的過程，并給出了相應(yīng)的代碼。最后，利用對(duì)象-關(guān)系映射原則將PO對(duì)象轉(zhuǎn)換成了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系表，給出了數(shù)據(jù)庫表的邏輯結(jié)構(gòu)。參考文獻(xiàn)【1】李磊.基于J2EE構(gòu)建的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).大連海事大學(xué)，2004.