蘭　偉

(重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院信息工程系， 重慶　永川　402160)

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基于SSH2框架的高校教務(wù)管理系統(tǒng)開發(fā)

蘭偉

(重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院信息工程系， 重慶永川402160)

為了適應(yīng)不斷變化的高校教務(wù)管理需求，采用SSH2框架技術(shù)開發(fā)具有高可靠性、易擴(kuò)展、易移植的企業(yè)級Web應(yīng)用軟件.基于SSH2的高校教務(wù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生選課、查看成績、教師錄入成績、教務(wù)人員實(shí)現(xiàn)課程管理等基本功能，滿足了高校教務(wù)管理的基本要求，有效地提高了高校教務(wù)管理效率.

Sturst2；Hibernate；Spring；Web應(yīng)用

教務(wù)管理在高校管理中占據(jù)著重要的地位，教務(wù)管理的質(zhì)量是判斷高校辦學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo).隨著信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，以及高校辦學(xué)模式、規(guī)模和形式的不斷變化，高校的教務(wù)管理工作表現(xiàn)出工作量大、流程復(fù)雜等特點(diǎn).廣大教師、學(xué)生和教務(wù)人員對高校教務(wù)管理信息平臺(tái)提出了更高的需求.現(xiàn)有的教務(wù)管理系統(tǒng)已經(jīng)不能完全滿足高校發(fā)展的需求.

為了適應(yīng)高校發(fā)展對教務(wù)管理信息平臺(tái)的變化需求，方便教務(wù)人員、教師和學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)訪問、管理教務(wù)信息，本文以MyEclipse為開發(fā)平臺(tái)，采用SSH2框架技術(shù)開發(fā)一個(gè)基于JavaEE的高校教務(wù)管理系統(tǒng).

1　關(guān)鍵技術(shù)

1.1SSH2框架技術(shù)

框架(Framework)是整個(gè)或部分系統(tǒng)的可重用性設(shè)計(jì)，它規(guī)定了應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，闡明了整個(gè)設(shè)計(jì)、協(xié)作構(gòu)件之間的依賴關(guān)系、責(zé)任分配和控制流程[1].在軟件系統(tǒng)已經(jīng)極其復(fù)雜的今天，框架可以很好地解決軟件的事物處理、安全、數(shù)據(jù)流控制等復(fù)雜問題，程序員可以集中精力完成系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì).

SSH2是當(dāng)今最流行的JavaEE整合框架技術(shù)，即Sruts2+Spring+Hibernate[2-5].其中，Struts2實(shí)現(xiàn)MVC開發(fā)模式，Spring主要實(shí)現(xiàn)輕量級的控制反轉(zhuǎn)(IoC)和面向切面(AOP)開發(fā)，Hibernate采用ORM技術(shù)對JDBC進(jìn)行輕量級的對象封裝，完成數(shù)據(jù)持久化開發(fā).

1.2JavaEE多層架構(gòu)

通常Web應(yīng)用開發(fā)被劃分為多個(gè)層次，每個(gè)層次各自管理各自的業(yè)務(wù)流程.這樣可以各層并行開發(fā)，也可以通過分層降低各個(gè)層次之間的耦合度，減少各層之間的關(guān)聯(lián).本系統(tǒng)借鑒Java EE架構(gòu)的分布式體系結(jié)構(gòu)思維模式，采用Struts2+Hibernate+Spring框架將Web應(yīng)用程序分為4層，分別是：Web表現(xiàn)層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)持久層、數(shù)據(jù)庫層[6].其中，Struts2負(fù)責(zé)MVC的分離，Hibernate框架對持久層提供支持，Spring采用控制反轉(zhuǎn)(IoC)技術(shù)通過注入的方式管理struts2和Hibernate對象.流程圖如圖1所示.

圖1　基于SSH2的輕量級JavaEE分層處理流程圖

2　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1功能設(shè)計(jì)

高校教務(wù)管理系統(tǒng)是高校教師、教務(wù)人員和學(xué)生之間的橋梁[7-9].本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是提高高校教務(wù)管理的工作效率，將以前大量由人工完成的繁瑣工作交給教務(wù)管理系統(tǒng)完成.軟件功能主要包括：教務(wù)人員管理教師、學(xué)生、課程等教學(xué)資源信息；任課教師給所任課班級學(xué)生打課程成績；學(xué)生可以查看成績等.因此，本系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)管理、學(xué)生信息管理、教師信息管理、教學(xué)資源管理4個(gè)模塊.其中系統(tǒng)管理模塊為系統(tǒng)管理員提供用戶管理、角色管理、機(jī)構(gòu)管理等功能；學(xué)生管理模板主要為學(xué)生提供錄入本人基本信息、選課、成績查詢、任課教師信息查詢、獎(jiǎng)罰查詢等功能；教師管理模塊為任課教師提供錄入本人基本信息、任課查詢、班級信息瀏覽、學(xué)生成績管理等功能；教務(wù)管理模塊為教務(wù)人員提供教室查詢、課程管理和學(xué)生獎(jiǎng)罰管理等功能.系統(tǒng)功能圖如圖2所示.

2.2包的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建大量的類文件.為了對類文件進(jìn)行有效管理，可以通過設(shè)計(jì)目錄樹的包結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類管理.包的結(jié)構(gòu)如下：

(1)cn.lanwei.jwgl.domain包，該包用于存放需要進(jìn)行ORM轉(zhuǎn)換的實(shí)體類；

(2)cn.lanwei.jwgl.dao包，該包用于存放DAO(數(shù)據(jù)訪問對象)接口；

(3)cn.lanwei.jwgl.dao.impl包，該包用于存放DAO接口的實(shí)現(xiàn)類；

(4)cn.lanwei.jwgl.service包，該包用于存放Service接口；

(5)cn.lanwei.jwgl.service.impl包，該包用于存放Service接口的實(shí)現(xiàn)類；

(6)cn.lanwei.jwgl.struts2.action包，該包用于存放Struts的Action類；

(7)cn.lanwei.jwgl.util包，該包用于存放所有的工具類；

(8)cn.lanwei.jwgl.cfg包，該包用于存入所有的配置文件；

(9)cn.lanwei.jwgl.filter包，該包用于存入所有的過濾器類.

圖2　基于SSH的高校教務(wù)管理系統(tǒng)功能圖

2.3數(shù)據(jù)庫層設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，首先完成該系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì).數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)主要包括表的設(shè)計(jì)及表與表的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)兩類.本系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)表包括學(xué)生表、教師表、部門表、班級表、課程表、教師任課表、成績表、教務(wù)人員表、角色表、學(xué)生獎(jiǎng)罰表等.

2.4數(shù)據(jù)持久層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)持久層設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面：POJO設(shè)計(jì)和DAO設(shè)計(jì).采用Hibernate實(shí)現(xiàn)關(guān)系對象映射(ORM)技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫中的表與面向?qū)ο笾械念愡M(jìn)行轉(zhuǎn)換，并利用JDBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)持久層的設(shè)計(jì).所對應(yīng)的持久化類(POJO)分別是學(xué)生類(Student)、教師類(Teacher)、部門類(Depart)、班級類(Class)、課程類(Course)、成績類(Score)、教務(wù)人員類(AcademicStaff)、角色類(Role)、學(xué)生獎(jiǎng)罰類(StuRewardPunish).編寫持久化類的Hibernatge配置文件.

由于各持久化類的DAO接口操作相似，可以利用JAVA反射機(jī)制為其設(shè)計(jì)一個(gè)公共DAO接口(BaseDAO).各持久化類接口只需要繼承該公共DAO接口就可以完成相應(yīng)的增刪改查(CRUD)操作.

2.5Web表現(xiàn)層設(shè)計(jì)

Struts2的action類用來處理用戶請求，再通過HTML標(biāo)簽、JSP標(biāo)簽或Struts2自帶的標(biāo)簽將處理后的結(jié)果表現(xiàn)給用戶,最終實(shí)現(xiàn)MVC模式編程.由于Struts2的各種Action類有許多相似的代碼，因此可提出公共的BaseAction類.

2.6業(yè)務(wù)邏輯層設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)邏輯層(Business Logic Layer)設(shè)計(jì)主要集中在業(yè)務(wù)規(guī)則的制定、業(yè)務(wù)流程的實(shí)現(xiàn)等與業(yè)務(wù)需求有關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì).Spring是一個(gè)輕量級的面向切面(AOP) 和控制反轉(zhuǎn)(IoC)的容器框架[10-12].

本項(xiàng)目主要使用Spring核心容器和Spring AOP模塊.Spring核心容器的主要組件是 BeanFactory，項(xiàng)目中需要通過編寫相關(guān)配置文件，利用控制反轉(zhuǎn)(IOC)技術(shù)，采用工廠模式完成數(shù)據(jù)源(dataSource)和Struts2、Server層、Hibernate的管理，達(dá)到應(yīng)用程序的配置和依賴性規(guī)范與實(shí)際的應(yīng)用程序代碼分開，從而降低各層之間的耦合性.由于本項(xiàng)目中各層bean的定義大量采用注解方式，因此，Spring能自動(dòng)掃描與裝配bean.其配置文件applicationContext.xml核心配置如下：

……

3　核心模塊設(shè)計(jì)

3.1登錄設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)有3種不同類型的用戶：教務(wù)人員、教師和學(xué)生.教務(wù)人員擁有最高權(quán)限，可以完成所有的操作，也是本系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員.教師可以查看、修改自己的基本信息，可以管理學(xué)生成績.學(xué)生只能查看成績和獎(jiǎng)罰信息.教務(wù)人員、教師和學(xué)生共用一個(gè)登錄界面(login.jsp),通過選擇登錄界面的登錄類型，完成不同類型用戶的登錄.

用戶在login.jsp網(wǎng)頁中選擇登錄類型，輸入用戶名和密碼，利用JavaScript技術(shù)完成表單驗(yàn)證.用戶單擊提交按鈕后，向WEB服務(wù)器發(fā)出userAction_login.action請求.WEB服務(wù)器根據(jù)配置文件web.xml的設(shè)置，所有的WEB請求都交給Struts2的主過濾器StrutsPrepareAndExecuteFilter處理.Strruts2再根據(jù)自身的配置文件struts.xml的配置可知，

用戶請求應(yīng)交給類為userAction的login()方法處理.由于本系統(tǒng)采用Spring框架管理所有的對象生成，根據(jù)Spring的配置文件applicationContext.xml自動(dòng)掃描與裝配bean配置，Spring會(huì)自動(dòng)調(diào)用UserAction類的login()方法.login()方法調(diào)用業(yè)務(wù)層的UserService類的getByLoginNameAndPassword(String loginName, String password)方法，業(yè)務(wù)層再調(diào)用DAO層的返回User對象.login()根據(jù)User是否為空判斷用戶是否是合法用戶.如果是非法用戶，返回到登錄界面；如果是合法用戶，再根據(jù)用戶的類型跳到指定的網(wǎng)頁.

3.2角色管理設(shè)計(jì)

角色管理由教務(wù)人員進(jìn)行.角色管理包括增加角色、為角色添加可操作的菜單、查詢角色、修改角色和刪除角色等.教務(wù)人員首先需要登錄，登錄成功后進(jìn)入角色管理roleList.jsp網(wǎng)頁.該網(wǎng)頁列出所有角色名稱及分配的菜單.教務(wù)人員可以在該網(wǎng)頁發(fā)出添加角色、修改角色、查詢角色和刪除角色的Action請求，Struts2根據(jù)struts.xml配置文件自動(dòng)調(diào)用RoleAction類處所有roleAction請求、RoleAction類的add()、update()、list()、delete()、edit()方法，分別處理用戶的添加角色、修改角色、查詢角色和刪除角色請求.這些方法又會(huì)調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層RoleService類的save(Role role)、delete(Long id)、update(Role role)、 getById(Long id)、findAll()方法分別完成保存角色、刪除角色、修改角色、根據(jù)ID值查詢角色和查詢所有角色操作.

3.3學(xué)生信息管理設(shè)計(jì)

學(xué)生信息管理由學(xué)生或教務(wù)人員完成學(xué)生基本信息錄入，完成選課、查詢成績和查詢獎(jiǎng)罰等操作.學(xué)生首先登錄進(jìn)入student.jsp網(wǎng)頁.StudentAction類調(diào)用show()方法查看學(xué)生基本信息請求.show()方法又調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層StudentService類中的getById(Long id)方法，返回一個(gè)student對象給show()方法，show()方法將student對象保存在session中，再跳轉(zhuǎn)到studentShow.jsp網(wǎng)頁.該網(wǎng)頁從session中取出student對象并顯示在網(wǎng)頁表單中，學(xué)生也可以通過表單修改基本信息.StudentAction類調(diào)用addCourse()方法處理學(xué)生選課請求.selectCourse()方法首先從表單中獲取學(xué)生選課的ID值，然后調(diào)用方法業(yè)務(wù)邏輯層StudentService類中的getById(Long id)方法返回一個(gè)課程對象，再調(diào)用StudentService類中save(Student student,Course cours)方法為該學(xué)生添加一門所選課程.StudentAction類調(diào)用checkResults()方法處理學(xué)生查詢所有課程成績請求.checkResults()方法調(diào)用StudentService類中checkResults (Long studentID)方法，返回指定ID的學(xué)生所有課程成績對象. StudentAction類再指定checkResults.jsp顯示學(xué)生所有課程成績.

3.4教師信息管理設(shè)計(jì)

教師信息管理由任課教師或教務(wù)人員完成教師基本信息錄入，完成查詢?nèi)握n、查詢班級基本信息和錄入學(xué)生成績等操作.teacherAction類調(diào)用show()方法處理查看教師基本信息請求，update()方法處理修改教師基本信息請求，queryCourse()方法處理教師任課查詢，queryClasses()方法處理教師任課班級查詢，addResults()方法處理教師錄入學(xué)生成績管理.show()方法調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層TeacherService類中的getById(Long id)方法，返回一個(gè)teacher對象，在teacher.jsp網(wǎng)頁中用表單的形式顯示出教師基本信息.教師可通過表單修改基本信息.queryCourse()方法調(diào)用TeacherService類中的queryCourse(Long teacherID)方法查詢指定教師所上的所有課程，返回一個(gè)任課課程數(shù)組.queryClasses()方法調(diào)用TeacherService類中的queryClasses (Long teacherID)方法查詢指定教師所上課程班級信息，返回一個(gè)任課班級數(shù)組.addResults()方法首先從表單中獲取課程ID、學(xué)生ID和該課程成績，調(diào)用TeacherService類中的save(Long courseID,Long studentID,int result)方法保存學(xué)生的指定課程成績.

3.5教務(wù)管理設(shè)計(jì)

教務(wù)管理由教務(wù)人員完成教室管理、課程管理和學(xué)生獎(jiǎng)罰管理等操作.teachingManagerAction類調(diào)用classroom()方法處理教室管理請求，courseManager()方法處理課程管理請求，praisePunishManager()方法處理學(xué)生獎(jiǎng)罰管理請求.classroom()方法調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層TeachingManagerService類中的findClassroomes()方法，返回所有教室對象；classroom()方法將該對象保存在session中，指定classroom.jsp網(wǎng)頁顯示所有教室的使用情況，也可以指定查詢某一間、一層或一棟教學(xué)樓的教室使用情況.courseManager()方法首先從表單中獲取課程ID、教師ID和班級ID，然后調(diào)用TeachingManagerService類中的addTeachingCourse(Long courseID,Long teacherID,Long classesID)方法，將教師任課信息保存到教師任課表中.praisePunishManager()方法首先從表單中獲取獎(jiǎng)罰學(xué)生的ID和獎(jiǎng)罰信息，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層TeachingManagerService類中的addPraisePunish(Long studentID,String praisePunish)方法將指定學(xué)生的獎(jiǎng)罰信息保存在學(xué)生獎(jiǎng)罰表中.

4　使用Spring Security進(jìn)行安全控制

本項(xiàng)目的安全性包括用戶認(rèn)證(Authentication)和用戶授權(quán)(Authorization)兩個(gè)部分.本項(xiàng)目用戶認(rèn)證包括HTTP 基本認(rèn)證、HTTP 表單驗(yàn)證等.在用戶授權(quán)包括角色的訪問控制等.Spring Security 基于 Spring 框架提供了一套 Web 應(yīng)用安全性的完整解決方案.本項(xiàng)目使用Spring Security框架技術(shù)完成安全控制.Spring Security 框架支持主流的認(rèn)證方式和基于角色的訪問控制和訪問控制列表(Access Control List，ACL)，可以對應(yīng)用中的領(lǐng)域?qū)ο筮M(jìn)行細(xì)粒度的控制.

5　結(jié)語

本文應(yīng)用Struts2+Spring+Hibernte框架技術(shù)完成了高校教務(wù)管理系統(tǒng)開發(fā).本系統(tǒng)可以滿足教務(wù)管理人員、任課教師和學(xué)生三者對高校教務(wù)工作的需求.采用SSH2框架技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)輕量級的JavaEE快速開發(fā)，具有開發(fā)周期短、成本低、易擴(kuò)展、易移植等特點(diǎn).該系統(tǒng)能使教務(wù)管理和服務(wù)更加科學(xué)和高效，可實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、自動(dòng)化，并具有跨平臺(tái)、易操作、高可靠性等特點(diǎn).

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(責(zé)任編輯穆剛)

The development of college educational administration system based on the framework of SSH2

LAN Wei

(Department of Information Engineering, Chongqing Creation Vocational College, Yongchuan Chongqing 402160, China)

To satisfy the varying needs of college educational administration system, it is available to develop enterprise web applied software with high-reliability, easy-extension and easy-portability based on the current populous SSH2 framework. This system can be used to select courses, view reports for students as well as input grades for teachers and manage the teaching schedules for the educational administrators. This system hopes to live up to the basic expectation of college educational administration and further the administrative efficiency to a considerable degree.

Sturst2; Hibernate; Spring; Web application

2016-04-28

重慶市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度職業(yè)教育教學(xué)改革專項(xiàng)課題(2015-ZJ-006)；重慶市深化教育領(lǐng)域綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目.

蘭偉(1974—)，男，重慶榮昌人，副教授，碩士，主要從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與圖像處理方面的研究.

TP31

A

1673-8004(2016)05-0108-05