陳紀(jì)龍 陽(yáng)萬(wàn)鑫

(1 塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院, 新疆 阿拉爾 843300)(2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 阿拉爾 843300)

?

基于JSP技術(shù)的優(yōu)質(zhì)牧草資源信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)

陳紀(jì)龍1,2陽(yáng)萬(wàn)鑫1

(1 塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院, 新疆 阿拉爾 843300)(2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 阿拉爾 843300)

南疆優(yōu)質(zhì)牧草資源豐富，在科研和生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量科學(xué)數(shù)據(jù)，但由于該區(qū)域地理環(huán)境復(fù)雜，使其信息化工作進(jìn)展緩慢。以新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的《南疆常見(jiàn)草地植物圖譜》、苜蓿和青貯玉米數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)處理及計(jì)算機(jī)技術(shù)，開(kāi)發(fā)南疆優(yōu)質(zhì)牧草資源信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)牧草資源的管理、檢索和共享，為本地高等院校、科研機(jī)構(gòu)及畜牧業(yè)提供科技服務(wù)。

優(yōu)質(zhì)牧草； 信息平臺(tái)；JSP

新疆牧草資源豐富，擁有天然草地5 725. 88萬(wàn) ha，可利用草地4 800. 68萬(wàn) ha，擁有復(fù)雜的地理?xiàng)l件和溫帶大陸性氣候，為各種牧草的生長(zhǎng)提供了豐富的自然環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可利用的植物有2 930多種，約占全國(guó)牧草總種數(shù)的43%，其中優(yōu)良牧草380余種，以禾本科，豆科，菊科，藜科牧草種類(lèi)最為豐富，形成新疆牧草資源的特色[1]。這些牧草資源為科研和生產(chǎn)提供了廣泛且完整的數(shù)據(jù)來(lái)源[2]，但由于這些草地資源主要分布在天山、阿爾泰山、塔里木盆地邊緣及各河沿岸等[3]，致使牧草資源的搜集、管理、共享及研究等方面遇到很大的困難，影響了我國(guó)牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。針對(duì)目前現(xiàn)狀，為新疆所擁有的龐大而錯(cuò)雜的牧草資源建立一個(gè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效的管理、檢索和共享，是目前亟待解決的事情。

本研究在新疆兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有的大量?jī)?yōu)質(zhì)牧草數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，從滿足科研和生產(chǎn)需要出發(fā)，建立管理南疆優(yōu)質(zhì)牧草資源的信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)牧草資源數(shù)據(jù)的共享和檢索，提高畜牧業(yè)的科學(xué)化和信息化，同時(shí)該平臺(tái)優(yōu)化了優(yōu)質(zhì)牧草資源的配置，并為該區(qū)域高等院校、科研機(jī)構(gòu)及畜牧產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐及科技服務(wù)。

1 JSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

JSP是基于Java Servlet以及整個(gè)Java體系的Web開(kāi)發(fā)技術(shù)，利用這一技術(shù)可以建立先進(jìn)、安全、快速和跨平臺(tái)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。JSP就是在HTML文件中嵌入Java代碼，Web服務(wù)器接收到訪問(wèn)JSP網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求時(shí)，首先執(zhí)行其中的程序代碼，然后將執(zhí)行結(jié)果以HTML格式返回給客戶。程序代碼可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、重定向網(wǎng)頁(yè)以及發(fā)送 E-mail 等等，這是建立動(dòng)態(tài)網(wǎng)站所需要的功能，JSP程序是在服務(wù)器端執(zhí)行，發(fā)送給客戶端的僅是響應(yīng)結(jié)果，對(duì)客戶端瀏覽器的要求很低。

JSP Web開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)：

1.1 程序編譯一次，可以到處運(yùn)行。JSP在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到應(yīng)用平臺(tái)的無(wú)關(guān)性，依賴于Java的可移植性，得到了目前多種操作系統(tǒng)的支持，可在Apache、NetScape、IIS等服務(wù)器上執(zhí)行。

1.2 執(zhí)行速度快。JSP程序經(jīng)過(guò)Web容器的編譯，生成Servlet文件，從此一直駐留于服務(wù)器內(nèi)存中，加快了對(duì)JSP頁(yè)面的響應(yīng)速度。

1.3 Java的優(yōu)勢(shì)。JSP技術(shù)是用Java語(yǔ)言作為腳本語(yǔ)言的，所以JSP也具有跨平臺(tái)、成熟、健壯、易擴(kuò)充等特點(diǎn)。

2 網(wǎng)站的架構(gòu)模型

B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，是對(duì)C/S(客戶端/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的一種變化和改進(jìn)，主要利用了不斷成熟的3W技術(shù)，結(jié)合多種Script語(yǔ)言和ActiveX技術(shù)，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)[4]，Web瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件，Web系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)集中到服務(wù)器端，它具有分布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單且共享性強(qiáng)等特點(diǎn)。本平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

3 平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 內(nèi)容設(shè)計(jì)

3.1.1 用戶層。確定本平臺(tái)的服務(wù)對(duì)象, 即平臺(tái)主要為哪些用戶群體服務(wù)。該平臺(tái)要面向不同的用戶，所以將用戶分為2類(lèi): 系統(tǒng)管理員和普通用戶。系統(tǒng)管理員擁有所有權(quán)限，包括用戶管理、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)維護(hù)；普通用戶主要瀏覽頁(yè)面和查看數(shù)據(jù)。

3.1.2 功能模塊。要求平臺(tái)的功能在實(shí)際應(yīng)運(yùn)中具有靈活性和獨(dú)立性，所以將平臺(tái)劃分成用戶管理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)檢索三大模塊。用戶管理實(shí)現(xiàn)用戶注冊(cè)、審核、信息修改等功能；數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的添加、刪除等功能；數(shù)據(jù)檢索實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)資源的查找。

3.1.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，分別將天然牧草[5]、苜蓿、青貯玉米[6]數(shù)據(jù)獨(dú)立建庫(kù)，其中這些數(shù)據(jù)包括文檔、圖片和視頻等數(shù)據(jù)。

3.1.4 開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建。服務(wù)器端編程采用JSP語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)采用SQL Server2008、Web服務(wù)器采用Apache Tomcat配置，前臺(tái)網(wǎng)頁(yè)采用DIV+CSS技術(shù)進(jìn)行格式化。

3.1.5 運(yùn)行環(huán)境。這包括操作系統(tǒng)、配套系統(tǒng)應(yīng)用軟件、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等的選擇, 還包括硬件的選擇，平臺(tái)要求配備高性能的WEB服務(wù)器以及存儲(chǔ)容量大、容錯(cuò)性強(qiáng)、訪問(wèn)效率高的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器硬件設(shè)備。

3.2 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

利用軟件工程方法，對(duì)頂層模塊南疆優(yōu)質(zhì)牧草資源信息平臺(tái)進(jìn)行劃分，形成第二層功能模塊，為了開(kāi)發(fā)方便和代碼低耦合率，對(duì)功能模塊再細(xì)分形成第三層操作性模塊，最后劃分得到的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 平臺(tái)模塊功能結(jié)構(gòu)圖

3.2.2 功能流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能是面向用戶的，不同類(lèi)型用戶進(jìn)入系統(tǒng)里，顯示的頁(yè)面也不同。本平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了分級(jí)管理，結(jié)構(gòu)清晰，分工明確，詳細(xì)的功能流程如圖3所示：

圖3 平臺(tái)功能流程圖

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

優(yōu)質(zhì)牧草資源豐富，種類(lèi)繁多，特征多樣，為了方便數(shù)據(jù)庫(kù)存的增加及系統(tǒng)的擴(kuò)展，本研究采用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，在其中建立天然牧草、苜蓿和青貯玉米3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，共包括12張表，分別為：用戶表、優(yōu)質(zhì)牧草表、苜蓿表、青貯玉米表、牧草環(huán)境分類(lèi)表、牧草習(xí)性分類(lèi)表、牧草分類(lèi)表、新聞表、新聞分類(lèi)表、視頻表、用戶權(quán)限表和菜單表。

3.4 界面設(shè)計(jì)

本平臺(tái)采用CSS+DIV技術(shù)進(jìn)行頁(yè)面布局，代碼簡(jiǎn)潔，節(jié)省帶寬。頁(yè)面豐富，其中首頁(yè)主要包括用戶管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)查詢、新聞公告管理、視頻管理、科普宣傳等內(nèi)容。平臺(tái)整體大方，頁(yè)面簡(jiǎn)潔，布局合理，色彩和諧，功能強(qiáng)大，操作便捷，下面介紹主要頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)方法和效果。

3.4.1 用戶管理頁(yè)面

平臺(tái)的管理者細(xì)分成4類(lèi)用戶，根據(jù)用戶類(lèi)型，給予不同權(quán)限。實(shí)現(xiàn)方法是把用戶信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)中的“菜單表”，通過(guò)JSP處理程序，訪問(wèn)表中的Level屬性，判斷用戶是否有權(quán)限管理后臺(tái)功能。在登錄過(guò)程中，將權(quán)限Level的值存入session中，系統(tǒng)獲取request用戶權(quán)限值，根據(jù)此值使后臺(tái)用戶菜單動(dòng)態(tài)顯示。

3.4.2 數(shù)據(jù)管理頁(yè)面

牧草管理員擁有數(shù)據(jù)管理權(quán)限，通過(guò)前臺(tái)頁(yè)面對(duì)天然牧草、苜蓿和青貯玉米數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查看、更改和錄入等操作。實(shí)現(xiàn)該功能的處理程序是采用JDBC技術(shù)完成的，JDBC是Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)，它提供的類(lèi)和對(duì)象可以對(duì)各類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。

3.4.3 檢索頁(yè)面

平臺(tái)提供精確檢索和模糊檢索功能，通過(guò)用戶登錄頁(yè)面的form表單向服務(wù)器提交查詢條件，并用session.setAttribute()方法將表單提交的數(shù)據(jù)存入session中；再用session.getAttribute()方法獲取session中的值，通過(guò)JavaBean中特定的sql查詢語(yǔ)句得到數(shù)據(jù)結(jié)果。如：select * from grass where Gname like '%"+Name+"%'，實(shí)現(xiàn)了模糊檢索功能。

JSP頁(yè)面不能自動(dòng)分頁(yè)，當(dāng)檢索得到的數(shù)據(jù)1頁(yè)顯示不完時(shí)，就要用JSP程序來(lái)實(shí)現(xiàn)分頁(yè)功能，本文采用兩種分頁(yè)方法，前臺(tái)檢索分頁(yè)采用JavaBean實(shí)現(xiàn)；后臺(tái)分頁(yè)采用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)。兩種技術(shù)的結(jié)合使開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，檢索結(jié)果顯示快捷，頁(yè)面顯示和業(yè)務(wù)邏輯相分離，更適合業(yè)務(wù)代碼的復(fù)用和結(jié)果集的存儲(chǔ)。

4 測(cè)試

本文采用黑盒測(cè)試，也稱為功能測(cè)試，它著眼于程序外部結(jié)構(gòu)，不考慮內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)軟件界面和軟件功能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試用例分為：有效數(shù)據(jù)錄入用例和失效數(shù)據(jù)錄入用例。由于篇幅有限，以下只對(duì)錄入有效數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。

4.1 用戶管理測(cè)試

超級(jí)管理員可以管理其他用戶，效果如圖4所示，這里有4種類(lèi)型用戶，分別為超級(jí)管理員、媒體管理員、牧草管理員和普通用戶。對(duì)注冊(cè)的用戶進(jìn)行查看、信息修改和刪除用戶管理。

圖4 用戶管理圖

4.2 數(shù)據(jù)添加測(cè)試

牧草管理員對(duì)牧草數(shù)據(jù)管理，其中包括信息查看、數(shù)據(jù)添加、修改、統(tǒng)計(jì)等功能。測(cè)試用例是把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小藥豬毛菜和新飼玉18號(hào)玉米數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中，效果如圖5、圖6所示。

圖5 小藥豬毛菜圖圖6 新飼玉18號(hào)圖

4.3 數(shù)據(jù)檢索測(cè)試

數(shù)據(jù)檢索為快速查找優(yōu)質(zhì)牧草信息提供了很好的途徑，瀏覽者可以隨機(jī)選取一種檢索方法，輸入關(guān)鍵字或選擇牧草屬性，就可以找到需要的信息。其中該模塊實(shí)現(xiàn)了精確檢索、模糊檢索和組合檢索，如“查詢”關(guān)鍵字符合荒漠、草本類(lèi)、藜科等特征的牧草數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖7、圖8所示。

圖7 組合檢索圖8 檢索結(jié)果

5 總結(jié)

南疆優(yōu)質(zhì)牧草資源信息平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，在一定程度上解決了南疆范圍內(nèi)優(yōu)質(zhì)牧草資源共享不暢的問(wèn)題，拓展了共享范圍，能很好地對(duì)天然牧草、苜蓿和青貯玉米數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理、檢索和共享，提高了區(qū)域優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足了該區(qū)域高等院校、科研機(jī)構(gòu)和畜牧業(yè)的科研生產(chǎn)需要。

[1] 張一弓,張薈薈,付愛(ài)良,等.新疆牧草種質(zhì)資源現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].草食家畜,2012(2):5-9.

[2] 丁霞.天然草地主要牧草營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)研究初探[D].內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[3] 熊玲.對(duì)建設(shè)新疆草原信息化管理系統(tǒng)的探討和建議[J].新疆畜牧業(yè),2011(5):13-15.

[4] 牛榮.基于_NET技術(shù)的棉花種植專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(8):3465-3466,3474.

[5] 席琳喬.三種禾本科牧草高效聯(lián)合固氮菌的篩選和微生物接種劑的研制[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

[6] 劉美華,王棟,席琳喬,等.南疆不同地區(qū)青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的品比研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,50(8):1373-1380.

Design for High Quality Forage Grass Resources Information Platform Based on JSP

Chen Jilong1,2Yang Wanxin1

(1 College of Information Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

(2 Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology, Xinjiang Production & Construction Group, Alar, Xinjiang 843300)

High quality forage grass resources were rich in Southern Xinjiang and produced a large number of scientific data in scientific research and production. However, the informationization of forages data was slow due to complication of the geographic environment. On the basis of Atlas of common grassland plants for Tarim Key Laboratory of Livestock Technology and data of alfalfa and silo corn, information management platform of high quality forage grass resources in southern Xinjiang was thus designed used the data processing and computer technologies, so that high quality forage grass resources in this region could be managed, indexed and shared to offer technology services for colleges and universities, scientific research units and the animal husbandry.

high quality forage grasses; information platform; JSP

2014-09-01

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(HS201312)

陳紀(jì)龍(1984-)，男，副教授，碩士，研究方向?yàn)閳D形圖像處理。E-mail：cnlong3@163.com

1009-0568(2015)02-0042-05

TP

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2015.02.008