王文英

（陜西郵電職業(yè)技術學院 陜西 咸陽 712000）

基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)的設計與應用

王文英

（陜西郵電職業(yè)技術學院 陜西 咸陽 712000）

隨著信息時代的到來，計算機信息技術取得長足發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的影響范圍也越來越廣，本研究基于目前學校機房管理工作較為繁瑣的現(xiàn)狀，設計了學校機房管理的信息化系統(tǒng)，采用構建J2EE平臺的方法，通過分析學校機房管理系統(tǒng)現(xiàn)實需求，介紹了基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)架構，對系統(tǒng)關鍵模塊的功能及設計方案進行詳細闡述。得到結果認為，機房管理系統(tǒng)能夠實現(xiàn)了目前學校機房的實際現(xiàn)實需求，系統(tǒng)中的關鍵模塊設計方案也通過測試，能夠應用于實踐。

J2EE；學校機房；管理系統(tǒng)；設計方案

隨著信息時代的到來，計算機信息技術取得長足發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的影響范圍也越來越廣，對于學校教學活動而言，借助現(xiàn)代化信息管理軟件可以實現(xiàn)對豐富網(wǎng)絡教學資源的高效利用，促進教學管理水平的進一步提升。采用多層分布模型的J2EE能夠滿足當前應用軟件在安全性、穩(wěn)定性及擴展性方面的要求，依托于J2EE構建學校機房管理系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實意義，本文將對基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)的設計及應用展開全面分析和探討。

1 用戶需求分析

為更好的開展學校教學，提升教學管理水平，有必要順應時代發(fā)展趨勢，構建依托于J2EE的現(xiàn)代化學校機房管理系統(tǒng)[1]；與此同時，還應注意應在全面了解教學管理工作及實驗中心各個環(huán)節(jié)、明確教學任務的基礎之上，開展教學機房管理系統(tǒng)設計工作?；贘2EE的學校機房管理系統(tǒng)應滿足以下需求：第一，要能夠確保教學管理人員靈活調配和監(jiān)控實驗資源；第二，要確保教學人員可以借助網(wǎng)絡進行教學機房資源的申請；第三，要確保學生可以實時查詢和安排課程學習及實驗；最后，要確保教學機房管理人員與用戶間順暢交流[2]。

實施系統(tǒng)需求分析的一項重要工作就是開展系統(tǒng)需求調查，通過與學校機房管理員進行接洽，全面獲取學校機房當前的管理狀況以及存在的主要問題及不足。本文所調查的學校在機房管理系統(tǒng)中存在的突出問題主要表現(xiàn)為以下兩點：第一，由于現(xiàn)行機房管理系統(tǒng)采用的是單機版，學生在刷卡進入機房之后都是隨便找位置上機操作，機房管理員根本無法掌握每個學生具體使用哪一臺計算機，這樣一來，一旦出現(xiàn)計算機損壞或者零部件丟失等情況，很難處理，從而在一定程度上加大了機房管理難度；第二，對于持卡人而言，刷卡上機但無從獲取自己卡中剩余金額相關信息，要想知道自己卡里余額就需要再次刷卡，但再刷卡就下機了，對于學生來說十分不方便[3-4]。

基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)應涉及以下兩方面內容：一方面，應具備發(fā)布及瀏覽信息的功能，用戶借助瀏覽器便可以對信息進行瀏覽和檢索，與此同時，系統(tǒng)管理人員可以借助瀏覽器完成發(fā)布、修改及刪減信息的操作；另一方面，學校機房管理系統(tǒng)管理管理。為實現(xiàn)對學校教育教學資源的充分有效利用，當前大部分學校采用的是教學資源共享及班級跑班制，需要提前一到兩周申請教學機房，為有效防止出現(xiàn)理論教學與實驗課程同時占用教室及實驗室問題，有必要采取動態(tài)資源管理方式，只有構建起響應的信息化管理平臺，才能實現(xiàn)對教學資源的項目信息化及科學化管理。

2 基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)架構

J2EE采取多層分布式應用模型，以具體的功能為依據(jù)，可以將應用邏輯分為不同的組件。與傳統(tǒng)系統(tǒng)應用開發(fā)技術構架相比，J2EE的優(yōu)勢十分顯著，其應用開發(fā)效率明顯提升，具有優(yōu)越的可伸縮性以及穩(wěn)定的可用性；使應用系統(tǒng)開發(fā)及部署工作變得更加簡化，極大的提升了系統(tǒng)開發(fā)的安全性及移植性。

2.1 三層體系結構

基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)體系結構主要涉及Browser、Web以及DateBase三大層次[5]，如圖1所示。

圖1 基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)結構示意圖Fig.1 School computer room management system based on J2EE structure diagram

在基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)當中，Web服務器主要負責接收請求，借助應用程序服務器完成Java服務器端Servlet程序，并將相應的輸出及時傳輸回來；數(shù)據(jù)服務器的作用主要是對借助數(shù)據(jù)庫管理程序完成錄入的管理信息系統(tǒng)中相關數(shù)據(jù)進行保存。系統(tǒng)客戶端只需配置一個瀏覽器，以便相關人員進行數(shù)據(jù)的查詢、修改、添加及刪除等操作。

2.2 系統(tǒng)管理結構層次

文中所探討的基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，系統(tǒng)員負責網(wǎng)站后臺代碼維護及數(shù)據(jù)恢復，管理員和教師相配合共同管理學生信息，教師的作用主要是布置作業(yè)及班級管理，學生刷卡上機登陸系統(tǒng)之后，選擇所在班級完成注冊操作便可以執(zhí)行相關操作。遵循從上到下的思維來完成系統(tǒng)員、系統(tǒng)管理、教師到學生的設計工作，便于不同層次人員更加高效的開展系統(tǒng)操作。

2.3 MVC架構設計方案

當前大部分采用Browser/Serve結構的Web應用當中，瀏覽器與用戶間的交互主要是借助HTML或者JSP實現(xiàn)，此種方式有利有弊，優(yōu)勢在于直觀性強，不足之處主要是大多數(shù)管理信息系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)量巨大，會加大JSP頁面及Web服務器負擔，所以，在設計基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)軟件模塊時，中間層設計依托于模型視圖控制器；Model負責業(yè)務邏輯的實現(xiàn)，View負責用戶界面顯示，而二者間的控制關系則主要取決于Controller層。

具體實現(xiàn)時，Servlet充當應用程序控制器，其主要負責接收全部請求，在成功接收請求之后，以具體內容為依據(jù)對請求信息向JSP進行分配；除此之外，Servlet還會以JSP具體的需求為依據(jù)生成JaveBeans實例；JSP文檔的作用主要是表示模型，并對來自于Servlet的請求作出響應；對于Servlet所生成的JaveBeans實例，JSP文檔采取直接調用或根據(jù)UseBean自定義標簽等方式獲取相應數(shù)據(jù)。該設計方案中數(shù)據(jù)層與表示層相互獨立，為系統(tǒng)開發(fā)創(chuàng)造便利條件。此種設計模式各層次間數(shù)據(jù)傳遞如圖2所示。

圖2 MVC模式下各層次間數(shù)據(jù)傳遞方式示意圖Fig.2 Between various levels under the MVC pattern data transfer mode

3 基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)關鍵模塊設計方案

基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)主要涉及系統(tǒng)維護功能管理、教師實驗申報管理、教師申報實驗查詢方式、用戶權限管理、身份認證機制管理、日志管理以及Agent代理等幾大關鍵模塊[7]。以下是登陸流程的設計：

圖3 客戶端工作流Fig.3 The working flow of customers

系統(tǒng)維護功能管理主要由用戶管理、班級管理、課程以及實驗室機房管理等幾部分構成，其中，在用戶管理模塊當中，系統(tǒng)管理員扮演的重要角色，一方面，其負責完成用戶個人信息的設置，與此同時，還負責確定各個用戶所對應的權限范圍；對于用戶自身而言，其有權對自己的密碼進行自由修改；班級及課程管理模塊當中，系統(tǒng)管理員負責管理既定范圍內的班級信息及實驗課程信息；機房管理模塊中，能夠使用的所有機房教學資源均由管理員負責，此外，系統(tǒng)管理員還要負責對機房進行相應的課程配置。

圖4 用戶登陸Fig.4 User landing

教師實驗申報管理。對于各個用戶而言，均可以根據(jù)自身實際需求向系統(tǒng)進行實驗課程的申報，系統(tǒng)在接收到來自于用戶的課程申報請求之后，會依據(jù)既定算法對用戶的申報請求是否有效作出判斷，與此同時，還會對判斷結果進行相應的解釋說明。對于各個用戶而言，有權隨時根據(jù)自身實際需求對自己申報的實驗課程信息進行調整[8]。

教師申報課程查詢方式。對于用戶而言，可以對自己申報的機房課程的進展情況進行查詢；除此之外，所有用戶可以在進行機房申報之前對其他用戶的申報情況進行查詢，并根據(jù)查詢結果對自己的申報進行適當?shù)恼{整，這樣便可以有效防止盲目申報情況的發(fā)生，需要注意的是，用戶只能對其他用戶的申報情況進行查詢，而無權對其他用戶的申報信息進行刪除或修改；機房申報的有關信息支持打印及公開查詢。

用戶權限及身份認證機制管理。基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)中能夠進行設置的權限主要有兩種，分別是系統(tǒng)管理員及普通用戶。各個用戶所擁有的具體權限也存在差異，對于用戶而言，其在登陸系統(tǒng)之后所擁有的功能主要取決于其所擁有的具體權限。用戶個人信息會在利用加密算法進行加密處理之后在數(shù)據(jù)庫中進行保存，用戶在登陸系統(tǒng)的時候，利用對應的解密算法來完成驗證其身份的合法性的操作，這樣便可以最大限度的維護系統(tǒng)當中各個用戶數(shù)據(jù)的安全狀態(tài)。

圖5 鎖定和解鎖Fig.5 Locking and clearing

圖6 屏幕截圖Fig.6 Screenshoting

日志管理。基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)會實時追蹤全部用戶所進行的修改操作，以有效避免出現(xiàn)部分用戶實施惡意操作或意外操作失誤情況，系統(tǒng)所追蹤的信息主要涉及用戶姓名、實施信息修改操作的具體時間、用戶進行信息修改操作所使用的IP地址以及具體的操作內容等。

Agent代理?；贘2EE的學校機房管理系統(tǒng)借助相應作業(yè)的建立來及時將無價值的數(shù)據(jù)清除干凈，所清除的無價值信息主要涉及超過一定期限的日志信息以及過期的機房申報數(shù)據(jù)等，通過及時對系統(tǒng)中無價值的信息的清理工作，可以有效減輕系統(tǒng)管理員工作負擔，并且有助于系統(tǒng)性能的進一步提升。

本系統(tǒng)是Web模式的機房管理系統(tǒng)，應用軟件Macromedia Dreamweaver來設計JSP界面。JSP與JavaBean聯(lián)合應用到開發(fā)中，與JSP與Servlet結合使用的方式很像。JavaBean是一個可以重復使用的軟件組件，實際上就是一種Java類。它通過封裝屬性和方法，成為可以處理某種功能或者某個業(yè)務的對象，簡稱Bean。JSP+JavaBean的開發(fā)模式，實現(xiàn)了頁面的表現(xiàn)與頁面的邏輯相分離，即所有數(shù)據(jù)通過JavaBean來處理，JSP大部分只實現(xiàn)頁面表現(xiàn)。在頁面之間傳值是需要request對象來獲取的，當查詢條件通過form表單提交后，就需要提交到的頁面使用request對象來獲取查詢條件，以便調用數(shù)據(jù)庫連接來通過獲取的條件進行查詢。只要是通過java編寫的程序，如果要實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫相連接就要使用jdbc。這里將jdbc連接數(shù)據(jù)庫進行查詢的代碼單獨拿出來寫在一個java類DBConnectionLabMS .java中。在JavaBean中只有set和get方法，這里使用的是set方法，將數(shù)據(jù)信息保存到JavaBean中，在頁面得到數(shù)據(jù)時要使用get方法。

將查詢到的數(shù)據(jù)信息使用JavaBean進行數(shù)據(jù)封裝。創(chuàng)建一個JavaBean一般要符合以下幾點：必須有一個無參數(shù)的公有的構造函數(shù)，當類里沒有構造函數(shù)時默認的就是無參公有的；對于想要使用到的屬性都定義成私有變量；對定義的私有變量要有它相對應的get和set方法。在JSP中遍歷結果信息進行顯示。要想在JSP頁面得到查詢的結果，就得寫相應的Java代碼來調用查詢信息方法，然后再將保存在JavaBean中的每一條記錄，通過get方法取出并在頁面上顯示，在JSP頁面使用自定義的Java類需要將這些類所在的包導入，導入包后就可以正常使用這兩個Java類了。

通過以上方法和相關用例進行系統(tǒng)功能測試和性能測試，實現(xiàn)了系統(tǒng)設計功能、已經(jīng)達到預期目標，用戶可以正常登錄系統(tǒng)，各部分功能運行正常。對于性能方面，用戶并發(fā)量為300時其響應時間在2 s，已經(jīng)滿足最佳用戶體驗，實現(xiàn)了預期的目的。

4 結束語

隨著信息時代的到來，計算機信息技術極大發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的影響范圍也越來越廣，采用多層分布模型的J2EE能夠滿足當前應用軟件在安全性、穩(wěn)定性及擴展性方面的要求，構建依托于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)是建設數(shù)字化校園的題中

之義，是時代發(fā)展的必然趨勢。筆者結合實踐工作對數(shù)字化校園建設及教學管理信息化建設等進行全面思考，綜合分析了依托于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)的現(xiàn)實需求，分別從系統(tǒng)體系結構以及MVC架構設計兩方面對基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)架構進行介紹，最后對基于J2EE的學校機房管理系統(tǒng)關鍵模塊設計方案進行深入細致的闡述。

[1] 任正文.現(xiàn)代計算機機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2010.

[2] 余員琴.江西渝州科技職業(yè)學院一卡通機房管理系統(tǒng)的分析與設計[D].昆明：云南大學，2012.

[3] 賈競.基于EJB技術的機房教學管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2012.

[4] 劉會杰.石家莊鐵路職業(yè)技術學院機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學，2010.

[5] 郭先清，江進.學校機房管理系統(tǒng)的需求和設計分析[J].中國科技信息，2012，23（4）：56-57.

GUO Xian-qing，jIANG Jin.The school computer room management system requirements and design analysis [J].Journal of Information Science and Technology of China，2012，23（4）：56-57.

[6] 于淼.基于DELPHI技術的開放式高校機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].黑龍江科技信息，2010，23（11）：45-46.

YU Miao.Open university computer room management system based on DELPHI technology [J].Heilongjiang Science and Technology Information，2010，23（11）：45-46.

[7] 張春霽.天津財經(jīng)大學計算機機房管理系統(tǒng)的分析設計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2011.

[8] 李冠賢.計算機實驗室機房管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機：專業(yè)版，2011，23（11）：56-57.

LI Guan-xian.Design and implementation of a computer lab room management system [J].Modern Computers：pro，2011，23（11）：56-57.

The school computer room management system based on J2EE design and application

WANG Wen-ying
（Shaanxi Post and Telecommunication College，Xianyang 712000，China）

With the coming of information age，computer information technology made great progress，the influence of the Internet is becoming more and more wide，this study is based on the current situation of the school computer room management work more cumbersome，designed the school computer room management information system，using the method of construction of J2EE platform，through the analysis of the school computer room management system real demand，this paper introduces the school computer room management system based on J2EE architecture，the system function and design of key modules in detail in this paper.Results that machine room management system can realize the current actual reality demand of the school computer room，the key modules of system design through the test，also can be applied in practice.

J2EE；school computer room；management system；the design scheme

TN92

A

1674-6236（2014）11-0162-03

2013-10-25 稿件編號：201310197

王文英（（1972—），女，陜西咸陽人，碩士，講師。研究方向：計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫、計算機軟件。