基于SSH的實驗室設備管理系統的設計與實現

趙相宇等

摘 要：實驗室設備管理系統為解決以往的實驗室由管理人員手動管理的費時費力等多方面問題而設計。本文通過系統分析、數據庫設計、系統實現、系統測試四個方面對實驗室設備管理系統進行分析與設計。在本系統的開發過程中，充分考慮到了后期系統的維護工作，采用了SSH框架來完成整個系統的開發，用MySQL作為后臺數據庫存儲數據信息，MyEclipse作為開發工具，緊緊貼合實驗室的需求。

關鍵詞：業務層；邏輯層；控制層；設備管理

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

隨著現代科技的發展和進步，實驗室成為一些高校以及科研院所的必備，實驗室設備的管理問題關系到實驗教學與科研項目是否能成功運行，傳統的紙質報表管理模式隨著時間的推移數量的龐大，不便于保存和統計，無法準確了解實驗設備運行狀態和使用情況。隨著信息技術的發展，人們更加青睞于將這樣復雜的工作交給計算機來進行處理，該系統的開發便是基于這樣的需求，將實驗室的管理需求進行信息化處理。通過該系統來規范的存儲和統計實驗室的設備信息。

2 系統的主要設計工作（Major design work of the

platform）

2.1 系統的主要任務

實驗室設備管理系統能夠通過系統管理員實現對設備的分類管理；可以對合法的注冊用戶發出的設備借用申請進行審批并提交審批意見和審批結果進行記錄；并在被借設備歸還時進行歸還操作；管理員還可以對設備的維修信息記錄并可以查看歷史維修記錄，通過本系統，管理員可以進行各類數據的統計、報表，方便為管理者提供有價值的信息。系統具有數據安全準確、界面友好、操作簡潔、便于維護和升級等特點。

2.2 系統開發工具簡介

該系統在Windows7操作系統上，采用SSH框架來完成整個系統的開發，用MySQL作為后臺數據庫存儲數據信息，MyEclipse作為開發工具。SSH即Struts2+Spring+Hibernate。Struts2是基于MVC模式的一種框架，對Model層、View層、Control層都提供了相應的組件；Spring是一種輕量級的控制反轉和面向切面的容器框架，解決了企業應用開發的復雜性的問題[1]。MySQL是為人們普遍應用的中型關系型數據庫，它提供的數據類型與Java中的數據類型基本相吻合，避免了不少繁瑣的類型之間的轉換問題，為本系統的數據的管理和維護提供了方便。Hibernate是對象關系映射框架，可以應用在任何能用到JDBC的場合，扮演著數據持久化的角色[2]。系統具有數據安全準確、操作簡潔、界面有好、便于維護和升級等特點。

3 系統的總體功能框架設計（The general design of

the system）

根據系統需求分析，可以將實驗室設備管理系統分為兩個主要模塊，分別介紹如下。

3.1 管理員模塊

在這個模塊中，主要實現的是管理員利用系統對普通的用戶和實驗室設備進行管理，詳細的操作有：對本用戶進行修改密碼；對注冊用戶進行停用和恢復密碼；對設備類型進行管理；對設備進行管理；對用戶發出的借用申請進行審批；設備維修管理。具體的功能框架如圖1所示。

3.2 注冊用戶模塊

在本模塊中，主要實現的是注冊用戶操作本系統借用設備，具體操作有：注冊用戶可以自行修改本用戶的密碼；注冊用戶可以對設備發出借用申請；注冊用戶可以查看申請結果；注冊用戶可以查看借用歷史。具體的功能框架如圖2所示。

4 數據庫設計（The design of database）

根據系統的設計要求，系統應該保存設備相關信息，管理員信息和使用者信息，為滿足各項功能的需要，系統數據庫設計如下。

4.1 管理員信息與學生信息設計

學生信息表即用戶表，系統的設定本為學生對實驗室設備進行借用、歸還等操作，所以用戶表即為學生表。管理員信息表是專門存放管理員登陸信息的數據表。具體數據結構如下：學生表（t_student）=<學生編號（id），學生姓名（name），學生性別（sex），學號（stuId），登錄名（loginName），登錄密碼（loginPw）>。管理員表=<編號（id），用戶名（username），密碼（password）>。

說明：學生編號與學號不同，學生編號僅僅是為了作為數據表中主鍵的，區分其他字段的唯一標識的存在。表中除了學生的基本信息外還有作為用戶信息的登錄名和登錄密碼，也保存在表中。

4.2 設備類型設計

為了方便對設備進行管理，系統設計了設備類型管理功能，設備類型表用于存放各個設備的類型信息：設備類型表（t_type）=<類型編號（id），類別名稱（typeName）>。

4.3 設備信息設計

設備信息表=<編號（id），設備類型（typeId），設備編號（deviceId），設備描述（description），購買時間（time），狀態（state）>。

說明：設備信息表用于保存設備信息，編號和設備編號不同，編號是邏輯上表的主鍵，唯一標識，而設備編號是對應到每一臺設備上的物理上的對設備進行區分的標號；設備類型作為外鍵，保存設備類型表中的主鍵，狀態用來保存設備當前的狀態，例如：空閑、借出、維修中等。

4.4 設備申請、借用與維修設計

設備申請表=<編號（id），申請人（stuId），申請設備（devId），申請時間（applyTime），審批時間（approveTime），審批意見（opinion）>。設備借用表=<編號（id），申請人（stuId），申請設備（devId），借用時間（borrowTime），歸還時間（returnTime），是否損壞（isBroken），賠償金額（compensation），備注（remark）>。設備維修表=<編號（id），維修設備（devId），維修時間（serviceTime），維修內容（content），維修人（serviceman），維修金額（payment），備注（remark）>。

說明：設備申請表是管理員用戶在后臺處理設備借用申請時用到的表，其中申請人和申請設備分別為學生表和設備表的主鍵，在此表中作為聯合外鍵。設備借用表中的申請人和申請設備與其同理。設備借用表中需要存放設備的狀態，即用戶歸還設備時，管理員需查看設備是否損壞，并確定相應的賠償金額。如果設備有所損壞，則在維修表中增加一條記錄，記錄設備維修的相關信息。

5 系統重要功能的具體實現（The concrete realization

of the important function of the system）

本系統采用的SSH框架，其中Hibernate起到的作用就是數據持久化，通過在代碼中添加注解的方式實現。這種形式的Hibernate通過訪問JavaBean能自動生成較為合理，清晰的數據表。Hibernate使用的hql語言也是針對Java類而不是數據庫表的，所以使用起來也會比sql語句方便、有效。

5.1 系統的業務邏輯層實現

實驗設備管理要求：管理員可以添加設備分類并根據設備分類進行添加設備信息，管理員可以查看、修改和刪除設備信息，設備信息查詢的結果包括設備編號、設備名稱、設備類型、購買時間、設備狀態。當用戶對設備發出借用申請時，管理員可以處理該申請，或同意，或不同意，如果管理員同意用戶的借用申請，則應在系統內進行登記操作，此時該設備的狀態將變為“已外借”。當用戶歸還設備時，管理員應查看設備的損壞程度，開出相應的賠償金額并在系統內進行歸還操作。管理員可以錄入維修損壞的的設備信息和查看某個設備的歷史維修記錄。

5.2 系統的數據訪問層實現

該層主要通過Hibernate配合Dao來實現。數據庫訪問層是為業務邏輯層提供數據服務，通過訪問數據庫中的數據，進行加工，來實現系統各個功能模塊對數據的需求。

5.3 系統表示層實現

視圖層是通過前端web的形式實現系統和用戶之間的交互，主要表現形式為JSP頁面。以下展“管理員功能模塊”主要實現的功能和主要代碼。

“管理員功能模塊”包括用戶管理、設備類型管理、設備管理模塊、設備借用管理模塊、設備維修管理模塊五個部分。以下展示用戶管理模塊、設備類型管理模塊和設備管理模塊的功能和控制層代碼。

5.3.1 用戶管理模塊

在后臺主頁面上可以看到“用戶信息管理”標簽，點擊該標簽，列出所有用戶，包括管理員用戶和普通用戶，管理員可以通過每個用戶所在行的后面的兩個按鈕實現凍結用戶和初始化用戶密碼的功能，其中初始化用戶密碼是將該用戶的密碼初始化為“111111”，實現代碼如下：

public String pwChange（）{

String sql="update TStudent set loginPw='111111'where id="+id；

TStudentDao.getHibernateTemplate（）.bulkUpdate（sql）；

this.setMessage（"密碼初始化成功"）；

this.setPath（studentMana.action）；

return"succeed"；

}

5.3.2 設備類型管理模塊

在后臺主頁面上點擊“設備類型管理”標簽則列出所有設備類型，管理員可以對設備類型進行新增、修改、刪除操作，以下代碼實現設備類型的新增功能：

public String typeAdd（）{

type.setDel（"no"）；

TTypeDao.save（type）；

this.setMessage（"類型添加成功"）；

this.setPath（"typeMana.action"）；

return"succeed"；

}

5.3.3 設備管理模塊

在后臺主頁上點擊“實驗設備管理”標簽則列出所有實驗設備，與設備類型管理模塊相似，管理員可以對設備進行新增、修改、刪除操作，以下為查看設備列表主要代碼：

Session sqlSession=TDeviceDao.getSessionFactory（）.openSession（）；

SQLQuery sqlQuery=sqlSession.createSQLQuery（sql）；

List objList=sqlQuery.list（）；

for（Object obj：objList）{

TDevice device=new TDevice（）；

device.setId（（Integer）obj[0]）；

device.setDeviceId（（String）obj[1]）；

device.setDescription（（String）obj[2]）；

device.setTime（（String）obj[3]）；

device.setStrType（（String）obj[4]）；

device.setStrState（（String）obj[5]）；

device.setState（（Integer）obj[6]）；

deviceList.add（device）；

}

sqlSession.close（）；

request.setAttribute（"deviceId"，deviceId）；

request.setAtrribute（"deviceName"，deviceName）；

request.setAttribute（"deviceList"，deviceList）；

return"deviceQuery"；

6 結論（Conclusion）

本論文設計的實驗室設備管理系統，對于任何實驗室均可用。為實驗室管理員提供了高效、省時、便利的管理方式。該實驗室設備管理系統主要包括了用戶登錄、設備錄入、設備管理、設備分類管理等模塊，主要實現對設備的高效管理。系統的設計便于后期的維護與升級[3]。

參考文獻（References）

[2] BruceEckel.Java編程思想[M].北京：機械工業出版社，2003.

[1] 孫衛琴，李洪成.Tomcat與Java Web開發技術詳解[M].北京：電

子工業出版社，2003.

[3] 孫涌.現代軟件工程[M].北京：北京希望電子出版社，2003.

作者簡介：

趙相宇（1990-），男，本科生.研究領域：軟件開發.

劉 燕（1963-），女，碩士，教授.研究領域：數據挖掘，算法

設計.

王金玲（1971-），女，碩士，副教授.研究領域：數據庫技術.