基于前后端分離技術的電廠信息管理系統后臺程序開發

張鍔 柯亞唯

摘 要：隨著信息化的發展，電力信息化越來越受到電力行業的關注和重視，電廠是電力行業的主要組成，電廠的信息化管理有助于促進電力行業信息化的發展。電廠信息管理系統采用前后端分離技術，有效地提高了開發效率。文章主要對電廠信息管理系統進行后臺程序的開發，在開發的過程中采用了當下流行的SSM（Spring MVC，Spring與MyBatis）框架，它能為編程提供通用的jar包、源碼、文件等資源，SSM框架分離了開發人員的前后端開發任務，以及前端頁面顯示與后臺系統所需實現的業務邏輯，提高了Web應用系統的開發效率，方便模塊的測試和維護。

關鍵詞：電廠管理信息系統；SSM框架；后臺程序；前后端分離

中圖分類號：TP311.52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）29-0156-03

Abstract： With the development of information technology， more and more attention has been paid to the power industry. Power plant is the main component of the power industry. The information management of power plant is helpful to promote the development of information technology in the power industry. The power plant information management system adopts the technology of separating the front end from the end， which effectively improves the development efficiency. This paper mainly develops the background program of the power plant information management system， and adopts the popular SSM （Spring MVC，Spring and MyBatis framework in the process of the development. It can provide general resources such as jar package， source code， file and so on for programming. It separates the front and back development tasks of the developer， and the business logic needed to be realized between front page display and background system. It improves the development efficiency of Web application system. Facilitate module testing and maintenance.

Keywords： power plant management information system， SSM framework； background program； front end separation

引言

隨著信息技術和計算機技術的迅猛發展和深入應用， 計算機和網絡已進入到電力系統的各個領域，尤其是對電廠的建設、管理與監控起著非常重要的作用。電廠信息管理系統是一個基于“瀏覽器/服務器”（B/S）的應用系統[1]，其靈活性、可移植性更強，對設備和瀏覽器的兼容性高，電腦端和移動端能同時訪問。電廠信息管理系統采用新的前后端分離的開發技術，該技術具有以下優點：

（1）前端開發人員和后端開發人員可分別對其代碼進行開發，分工明確，開發過程更靈活，可同時進行，極大地提高了系統開發效率。

（2）前后端人員只需關注自身開發所需的理論技術，而無需顧及另外的技術，使開發過程更專注，系統性能有所提升。

（3）摒棄了前后端不分離開發時頁面固定死板的缺點，前后端分離技術可使前端頁面按需加載，使用戶體驗感更佳。

電廠信息管理系統的開發采用目前主流的前端React框架和后端的SSM框架，通過使客戶端與服務器端分離，可以快速定位問題所在，系統代碼可維護性高，更便于重構。

1 電廠信息管理系統后臺程序需求分析

電廠信息管理系統作為連接上下級電力部門和用戶的媒介，一方面要能夠與各級電力公司、供電局等電力部門進行信息傳輸與交互，另一方面也要能夠為各下屬部門進行實時數據展示。鑒于電力行業的特殊性，其對信息傳輸的安全性、穩定性等方面有著較高的標準和要求[2]。

對電廠信息管理系統建設的基本要求和功能如下：

（1）標準化的信息設計，統一數據模式，在各級控制系統中智能設備與系統之間通過標準化的通訊流程、協議進行數據讀取和傳輸[3]。

（2）整體化的平臺設計，整個電廠只需通過一個數據平臺進行日常電廠信息管理，包括報文生成、實時監控預警、數據存儲、人員管理及通知信息上傳下達等功能[3-5]。

（3）智能化的輔助決策設計，對于關鍵數據進行實時監控，數據超出正常范圍時，及時預警，輔助電廠工作人員進行危機處理。

（4）良好的可擴展性，提供數據接口，方便對原有系統功能給予擴展和補充[3]。

（5）開發便利，可維護性強，模塊化開發，便于系統管理與維護。

2 系統設計目標及實現方法

電廠信息管理系統后臺程序主要功能就是與數據庫進行交互，對后臺數據進行管理，并通過算法進行數據計算。系統的設計目標即通過對電廠信息管理系統采用前后端分離編程技術開發實現后臺管理程序功能，使用戶能在網頁上對系統數據庫進行增刪改查操作。具體功能如圖1所示。

3 SSM框架分析

本論文所采用的Spring-Spring MVC-MyBatis框架，使用MySQL數據庫對系統數據進行存儲和管理。它們三者之間的關系如圖2所示。

采用SSM框架編程可利用框架所提供的編程方法和參數簡化編程任務，分離各層所需實現的業務，使開發目標更明確，效率更高，兼容性和擴展性較高。

3.1 Spring框架概述

Spring是一款能解決很多J2EE共同的問題和代替EJB技術的強大的輕量級開源框架，是為了解決企業應用開發的復雜性而創建的[3]。Spring框架的“輕”體現在框架自身的基礎配置，支撐和為其他工具的聚合能力。與龐大的EJB相比，Spring能直接通過容器獲取必要的業務組件而無需寫工廠模式，單例模式以及其他構件方法。從簡單性、可測試性和松耦合的角度而言，任何Java應用都可以從 Spring 中受益。它的核心技術就是控制反轉（IoC，Inversion of Control）和面向切面容器（AOP，Aspect Orient Programming）。

Spring框架中Spring核心容器模塊是Spring應用的核心，它用于管理業務組件的IoC容器；Spring DAO和Spring ORM提供了數據處理的抽象模塊，并且整合了Hibernate，JDO和iBatis等流行的對象關系映射框架模塊支持[6]，并提供了一個緩沖連接池（數據庫數據緩存的地方，可節省連接數據的時間，提高程序運行速度），傳輸過程和其他重要的服務功能來保證系統表現和數據完善；Spring Web模塊提供了大量的抽象Web應用包，可用于整合Web框架。

3.2 Spring MVC框架概述

Spring MVC是Spring框架提供的構建Web應用程序的全功能模型-視圖-控制器（Model-View-Controller，簡稱MVC）模塊[7]，它將任務分成了三大主要模塊，分工明確，開發效率高。

當用戶通過View頁面將對服務端的請求發送到Spring MVC應用程序時，它的Web請求處理流程如圖3所示[8]。

Spring MVC分離了控制器、模型對象、處理器對象和調度器的角色，使用戶定制化更容易。Spring MVC盡可能多地將功能模塊之間分離可使應用設計者更容易理解和修改每個特定單元，而無需知道其他單元的相關信息。MVC模式將任務分成了三大主要模塊，從而使三者之間的合作更有效。

MVC特定的行為能給不同類型的使用者代理發送不同的頁面。使用者之間通過MVC應用的交互遵循以下循環：使用者發生一個動作，應用改變它的數據模型并傳遞一個更新的頁面給用戶作為響應，然后循環重復。

3.3 MyBatis介紹

MyBatis是一個內部封裝了大部分的Java數據庫連接的基于Java的持久層框架。它能將要執行的Java語言程序用SQL數據庫操作語言編寫，并將操作的結果以Java對象的形式返回。簡單易上手，靈活性更高，代碼低耦合，提供映射，易于維護，擴展性好。

3.4 采用SSM框架設計電廠信息管理系統后臺程序

基于SSM框架的電廠信息管理系統后臺程序分為以下四層：持久層、業務層、控制器層、視圖層。數據持久層的工作主要負責封裝與數據庫進行關聯的一些任務；服務層主要負責寫入各接口的實現類方法；控制器層負責具體的業務模塊流程的控制，實現對JSON對象的各種操作；視圖層由前端JSP頁面完成。在這四層結構之間通過調用接口可實現所需的數據交換功能，統一API使得數據傳輸樣式和類型一致，從而簡化了編程思路，提高了編程的效率。

4 電廠信息管理系統后臺程序設計實現

由電廠信息管理系統后臺程序設計思路可知，在Dao層定義操作電廠信息管理系統數據庫的方法，在Service層實現該系統各接口的訪問方法，在Controller層對電廠信息管理系統的數據以JSON格式進行對象操作，在View層寫入需要展示出來的前端JSP頁面代碼。

由于采用前后端分離開發技術后，后臺程序只需將數據以JSON格式傳給前端網頁，而無需編寫Web應用程序，前端顯示靠JSP頁面實現。因此，在進行前后端分離開發后，View層主要由前端開發人員編寫實現網頁界面，后端管理系統只需依次實現控制器層、服務層和實體類即可。

5 結束語

電廠信息管理系統后臺程序采用了SSM框架進行開發，該框架為編程提供通用的jar包、源碼、文件等，并為Web應用系統帶來了新的開發模式——前后端分離的開發模式。提高系統的開發效率，方便模塊的測試和維護，分離開發者的角色，使用開發模式，實現了界面顯示與業務邏輯的分離；在項目管理的過程中能降低項目開發成本，縮短開發周期，降低開發風險，同時還兼具良好的可擴展性，兼容性強，易于開發和維護。

該系統的開發和實現促進了電廠的信息化技術的創新和發展，有助于電力行業信息化向標準化、一體化、智能化和擴展性的方向推進，具有尤為重要的意義。

參考文獻：

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