大數據時代下基于SSM框架的高校畢業生檔案管理系統的研發設計

吉豪杰

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大數據時代下基于SSM框架的高校畢業生檔案管理系統的研發設計

吉豪杰

（山西農業大學 軟件學院，山西 晉中 030800）

基于對當前高校檔案管理工作的現狀剖析：我國高校對檔案管理工作普遍不重視，檔案管理工作大多都還處于手工管理的狀態，大量的紙質檔案不僅占用物理空間，還存在紙質老化、受潮等風險，查找時也比較麻煩；對檔案管理人員而言，不僅工作量大，而且管理效率低。為此，本文基于SSM框架并結合當下流行的JSP、POI等技術對高校畢業生檔案管理系統的設計和實現進行研究，此系統依據大多數高校檔案工作人員的需求進行開發，在大數據時代背景下，為檔案工作人員提供了一個能夠同時處理大量數據、紙質檔案電子化、并且將WEB技術與MicroSoft Office良好結合的管理系統，提高了檔案管理的工作效率，節省了檔案管理的成本。

SSM；高校檔案管理；LODOP；POI；管理系理；Bootstrap；Java

0 引言

根據教育部不完全統計，我國每年高校畢業生的人數不斷增加，2018年已達到820萬人。這是一個龐大的數字，每個高校每年平均有1.025萬的畢業生，學生們畢業之后，各自的學籍檔案會去往不同的地方。對于每個高校的檔案管理人員，管理如此多的檔案是一件頭疼的事情。

受當下大數據時代浪潮的影響，為跟進網絡信息的發展并提升高校檔案管理工作的效率，滿足時代發展的需求，開發一款適用于檔案管理的系統迫在眉睫。本文講述了基于SSM框架并結合多種技術的高校畢業生檔案管理系統的設計和開發。

1 系統設計

1.1 系統總體設計

本系統將充分考慮用戶的需求，并結合時下流行的SSM框架（Spring MVC、Spring、Mybatis）、 JSP動態網頁技術、JS、JQuery、Ajax、Bootstrap框架、CSS、displayTag分頁插件、POI以及LODOP打印插件等技術，對系統架構進行良好的設計、功能進行合理劃分并實現。

本系統在設計時參考了《高等學校檔案管理辦法》，如圖1系統的總體設計圖所示，系統分為三個模塊：檔案管理、權限管理、個人信息，其中個人信息模塊用于用戶對個人信息的管理，檔案管理和權限管理模塊是本系統的主要功能模塊。檔案管理模塊下又分為查詢檔案、刪除檔案、添加檔案、打印檔案、導出Excel等模塊，這些模塊實現了學生檔案的管理（增刪改查）、打印、生成Excel文件、生成統計報表等功能。權限管理模塊實現了系統的權限機制如表1系統的權限機制，滿足了系統管理員對系統中其他用戶的管理、所有用戶操作記錄的管理、以及學校中系別和專業的管理等功能。

圖1 系統的總體設計圖

表1 系統的權限機制

Tab.1 System permission mechanism

1.2 數據庫設計

本系統針對每個模塊功能的獨特性，為每個模塊進行數據庫的設計。

如圖2檔案管理模塊數據模型所示，該模塊中有4張表，student、archive、department、profession表分別用來存儲學生、檔案、學院部門和專業信息。student與archive屬于1對1的關系，即一個學生只能有一份檔案；dapartment與profession屬于1對多的關系，即一個學院中可以開設多個專業，同時一個專業只屬于一個學院；student與profession表屬于多對1的關系，即一個學生只能屬于一個專業，而一個專業中可以有多個學生。

圖2 檔案管理模塊數據模型

如圖3權限管理模塊數據模型所示，該模塊也有4張表，user、role、authority、record表分別用來存儲用戶、系統角色、系統權限和用戶操作記錄信息。user與role是多對1的關系，表示一個用戶只能有一個系統角色，一個角色可以屬于多個用戶；user與record表是1對多的關系，表示一個用戶可以有多條操作記錄，一條操作記錄只屬于一個用戶；role與authority表是多對多的關系，表示一個系統角色可以有多個權限，而一個權限同時歸多個角色所有。

圖3 權限管理模塊數據模型

整個系統的數據庫存儲結構通過這兩張類圖來實現，可見系統中的兩個功能模塊在數據庫的設計上充分解耦，相互獨立，降低了系統開發的復雜程度，方便了后期數據庫的維護。

1.3 系統核心模塊介紹

上文提到本系統的核心模塊有檔案管理和權限管理兩部分，這兩部分分別保障了系統的功能性、安全性。檔案管理模塊實現了系統的主要功能，而權限管理模塊是為系統提供了一層安全保障，降低的系統的安全隱患。依據圖1系統的總體設計圖對每個功能模塊進行詳細說明。

1.3.1 檔案管理模塊

（1）添加檔案

該功能主要完成用戶對學生檔案信息的添加，通過此功能將學生檔案信息添加到數據庫中，實現數據持久化。添加方式主要有兩種：單個添加和批量添加。單個添加就是用戶通過使用系統提供的輸入界面手動輸入檔案信息完成添加，這種方式效率比較低，適用于添加少量數據的情況。相對地，為了滿足用戶一次性添加大量數據的要求，系統的批量添加功能實現了只需在操作界面上上傳相應的Excel文件，系統便會自動解析數據、驗證數據、提取數據、保存數據到數據庫中，此功能很大程度上節省了工作時間，提升了工作效率，將以前幾個小時的工作量用幾秒鐘就可以完成。

（2）刪除檔案

對于系統中錯誤的、無用的檔案信息，系統提供刪除功能。同樣，刪除功能也分為單個刪除和批量刪除，用戶可以選擇一個或多個檔案信息進行刪除。

（3）修改檔案

用戶可以對檔案信息（文本、圖片信息）進行修改，修改后將會同步到數據庫中。

（4）查詢檔案

為提高查詢的靈活性，系統提供了多種查詢方式，比如根據學生的姓名、入學年份、所屬院系等信息進行模糊查詢，還支持組合查詢，通過接受用戶輸入的多個查詢條件精確地查詢檔案信息。

（5）打印檔案

用戶需要先查詢出需要打印的檔案，在操作界面上點擊打印，便會彈出打印預覽頁面，用戶瀏覽后再確認打印。打印功能通過LODOP打印服務來實現，在后文的系統技術架構中會有詳細解釋。

（6）導出Excel

該功能與批量添加功能相反，批量添加通過導入Excel文件來完成，而該功能是將系統數據庫中的數據根據用戶的選擇導出到Excel文件中，該功能不僅滿足了用戶的工作需求，還很好地將WEB技術與MicroSoft Excel相結合，是系統包容性、多功能性的體現。

1.3.2 權限管理模塊

（1）用戶管理

系統為不同角色的用戶提供了不同的系統權限，正是利用這樣的權限機制使系統更加可控、可靠。用戶在系統初期將會通過注冊功能，注冊一個擁有所有權限的管理員用戶，此后，該管理員用戶可以對系統中存在的其他用戶的信息、權限等進行管理，比如設置用戶不允許注冊成為管理員，那么其他用戶在注冊時就會被禁止注冊管理員。通過這一功能可以防止系統中存在惡意用戶，避免惡意用戶對系統數據的竊取等。

（2）操作記錄管理

系統會對所有用戶在系統上執行的操作進行記錄，管理員可以對不同用戶的操作記錄進行檢查，以達到監督系統用戶行為的目的。

（3）院系管理

由于每個高校的院系設置的不同，為了適應不同的高校，系統提供院系管理功能，管理員用戶可以根據自己所在學校的情況，對學校中的院系信息進行設置。這一功能是系統通用性的體現

2 系統技術架構

本系統可以分為前端開發和服務器端開發兩部分，其中前端使用了JSP動態網頁技術、Bootstrap框架、Javascript、CSS等技術來實現一個具有人性化、美觀化、易操作等特性的用戶頁面，而服務器端是基于當前流行的SSM框架，結合MVC的設計思想、面向對象的設計思想以及其他一些技術進行開發，數極庫使用Mysql數據庫，WEB服務器使用Tomcat。如圖4系統技術架構圖所示。

圖4 系統技術架構圖

MVC的設計思想就是將軟件分為模型、控制器、視圖三部分進行開發，使軟件系統中各層次之間充分解耦，實際上就是將業務數據與業務數據的操作進行分離，使各層次專注于各自的職責。根據MVC的設計思想，本系統分為4層進行開發：表示層、控制層、業務邏輯層、持久層。下文將介紹系統在每一層中所使用到的技術以及實現原理。

2.1 服務器端技術介紹

2.1.1 SSM框架整合

（1）Spring框架

Spring框架是Rod Johnson為解決EJB開發笨重繁雜、成本高、效率低所提出的一種輕量級框架。通過Spring的依賴注入、控制反轉（Ioc）、面向切面編程（Aop）等特性將原先復雜且難以維護的javaEE開發變得簡單高效，Spring框架可以與其他框架相結合來更好地實現每一層。

Spring框架通過ContextLoaderListener監聽器來初始化，并以XML或注解方式來實現Spring的行為，比如通過注解方式對java類進行依賴注入，減少類之間的耦合程度；配置事務管理器，保證數據的一致性和完整性。本系統關于Spring的配置代碼寫在spring.xml中：（省略部分代碼）

（2）SpringMVC

SpringMVC框架是基于DispatcherServlet（前端控制器）來實現表示層與控制層的交互，通過XML配置的方式將映射處理器、處理適配器、攔截器、視圖解析器、文件上傳解析器等注入到Spring容器中。為了簡化開發還提供了注解方式，只需要在java類上寫上相應的注解名，SpringMVC就會對其進行掃描并自動注入。如下java類的代碼：

@Controller

@RequestMapping("/system")

public class UserController {//省略代碼}

SpringMVC容器就會自動將該類設置為控制器類，@Controller注解是用來標識該類為控制器類，@RequestMapping("/system")則是用來進行控制層與表示層的URL請求映射，用戶在瀏覽器中輸入相應的請求名，SpringMVC就會匹配程序中配置的請求來訪問相應的服務。如圖5本系統的SpringMVC工作流程圖。

（3）Mybatis框架、JavaBean技術

在介紹Mybati之前先介紹JavaBean技術，為了更好地實現java程序與數據庫的交互，創建一個java類，將數據庫表中的各個字段與該類中的各個屬性相對應，這個類就被稱為JavaBean。持久層的Mybatis框架是ORM映射框架的一種，主要用來處理數據庫表與JavaBean之間的映射，將表結構中的數據轉換成類屬性對應的數據。Mybatis框架與其他的持久層框架不同，Mybatis框架是一種半自動的ORM框架，支持定制化SQL、高級映射等，可以通過簡單的XML或注解來配置映射信息，并通過SQL語句將JavaBean映射成數據庫中的記錄或從數據庫中接受數據保存到JavaBean中。

2.1.2 POI技術

POI是由Apache軟件基金會的一個開源項目，它提供給Java程序對MicroSoft Office文件的讀寫功能。在2.3.1檔案管理模塊中提到的批量添加和導出Excel兩個功能需要用到POI技術。POI中有兩個與Excel有關結構：HSSF和XSSF，HSSF用來處理Excel 2007版之前的文件（.xls）,XSSF用來處理Excel 2007版之后的文件（.xlsx）。本系統結合兩種結構來實現Excel文件的讀取與導出功能，用戶可以上傳.xls后綴和.xlsx后綴的兩種Excel文件來實現批量添加數據，并且系統默認導出.xlsx后綴的文件。

2.2 前端開發技術介紹

（1）JSP動態網頁技術

JSP（Java Server Page）其實是一種運行在服務器端的java技術，用來開發WEB動態網頁。準確來講，JSP是一種服務端的腳本語言，因為系統表示層的視圖使用的是jsp文件進行顯示，所以在這里對JSP進行介紹。

在JSP頁面中除了可以編寫前端代碼外，還可以編寫java代碼，每次在請求該頁面時，都需要在服務端進行編譯和運行之后才能正常顯示，這也是為什么被稱為動態網頁技術的原因。JSP提供獨特的標簽、指令、九大內置對象、EL表達式等來滿足動態網頁開發的需要。關于JSP的標簽、指令在參考文獻[9]中有詳細介紹， JSP還有4大作用域：ServletContext（整個應用程序）、session（一次回話）、request（請求域）、pageContext（當前頁面），通過這些作用域及其對應的內置對象，可以實現應用程序中數據的共享和傳遞。EL表達式可以在JSP頁面中直接使用，并通過${}的方式將代碼寫在括號中執行，不僅使用形式簡單、靈活，還可以通過自身的內置對象來實現數據的共享與傳遞。

（2）Bootstrap前端框架

Bootstrap是美國Twitter公司基于HTML、CSS、JavaScript開發的一個美觀、簡潔、直觀、功能強大的前端開發框架。針對HTML中的各個元素提供了多種CSS樣式、組件、jQuery以及JavaScript插件，利用Bootstrap框架可以對用戶操作界面進行非常多樣、人性化的修飾，取代了以往死板、單一、簡陋的界面，提升用戶的視覺體驗。

Bootstrap框架使用前需要去官網下載相應版本的Bootstrap安裝包，安裝包中包括了CSS文件和JavaScript插件，將這兩個文件導入到工程的指定目錄下（本系統放在resourse目錄下），在jsp頁面中可以直接導入需要的文件：

（3）LODOP打印

LODOP是由夢泰爾軟件工作室研發的適用于WEB的比較徹底的打印方案。其設計者將WEB下的打印需求分類匯總、高度抽象，設計出僅用幾個功能函數就能實現基本打印需求的解決方案。常用的函數比如：PREVIEW打印預覽、PRINT_SETUP打印維護、PRINT_DESIGN打印設計、PRINT直接打印等，在2016年發布的6.2版本中還額外加入了C-LODOP云打印服務，C-LODOP實現了調用JS命令遠程打印，與LODOP相比，不僅安裝文件體積更小，還可以支持任何PC端、移動端的瀏覽器，使用C-LODOP還可以解決因瀏覽器變化而引起的無法正常打印的問題，增強了系統的可靠性和功能穩定性。

3 系統實現與優勢

對系統當中使用的技術有了簡單的了解之后，該部分將會講解系統的核心功能是如何使用相關技術來實現的，以及系統具有哪些優勢。

3.1 SSM框架整合實現

SSM框架通過配置的方式來實現對系統架構中各個層次的控制，spring.xml、spring-mvc.xml、mybatis- config.xml分別代表Spring、SpringMVC、Mybatis框架的配置文件。Spring和SpringMVC都使用了注解方式的依賴注入，通過@Autowired可以將java類中使用到的其他對象自動進行實例化，一方面減少了代碼量、提供程序可讀性，另一方面又可以緩和類之間的依賴關系，使得程序中各個類之間高內聚低耦合。系統涉及到大量復雜的數據處理操作，為保證數據的一致性與正確性，需要把一組數據操作當做一個事務進行處理，數據操作前要開啟事務，數據操作結束之后要關閉事務，如果出現異常則要進行事務回滾，這一系列的事務處理無疑增加了代碼的復雜程度。Spring中使用AOP來處理事務，通過事務管理器和聲明式事務來對業務層中添加了@Transactional注解的類中的所有方法進行事務管理，將這些方法的事務管理交給Spring容器來進行，使開發人員在編寫業務層代碼時更專注業務功能的實現。

Spring與Mybatis在整合時，將Mybatis中關于數據庫和Mapper映射的配置都放到了Spring的配置文件中，Mybatis的配置文件中只設置了本系統為懶加載模式，只在需要執行持久化操作的時候才加載相應的Mapper映射文件，節省了系統初始化時的時間消耗和空間占用。如下整合的部分代碼：

3.2 核心模塊的實現

3.2.1 權限管理模塊的實現

在表2.1系統的權限機制中介紹了系統的權限設計，不同的用戶有不同的系統角色，而不同的系統角色又擁有不同的權限。在本系統中，用戶通過賬號和密碼來進行登錄，系統在用戶登錄前會對其角色進行識別，不同的角色會進入到不同的頁面，進行不同的操作。比如管理員登錄后進入系統，系統會提供幾乎所有的功能；而如果是工作人員登錄系統，系統不會對其提供用戶管理、操作記錄管理等功能，只提供檔案管理的功能。

3.2.2 檔案管理模塊的實現

（1）批量添加功能實現

使用POI技術來實現批量添加，本系統中封裝了一個ExcelUtil類用于處理Excel的相關操作，對批量添加功能分步驟實現。

第一步，系統接收到用戶上傳的Excel文件之后，調用ExcelUtil中的getListByExcel方法來解析并獲取數據，以文件流的形式將Excel文件傳遞給getListByExcel方法。在getListByExcel方法中先判斷Excel文件的類型，如果是.xls文件則使用HSSF結構，否則使用XSSF結構；

第二步，然后將Excel文件以工作表（Sheet）為單位進行拆分，每個Sheet又是一個二維表的結構（行和列，分別用Row和Cell表示），在代碼中用一個三層的for循環來獲取其中的數據，第一層for循環用來遍歷每一個Sheet，第二層for循環用來遍歷每一個Row，第三層for便是用來獲取一個Row中每一個Cell中的值；

第三步，獲取每一個Cell中的值時，需要對每一個數據類型的數據進行識別并保存，POI的用戶模型的Cell類中提供了幾種常用的數據類型：CELL_TYPE_STRING、CELL_TYPE_NUMBER、CELL_TYPE_BOOLEAN、CELL_TYPE_BLANK等，本系統中通過一個switch語句來對每一種不同類型的數據進行操作；

第四步，將每一個Row的數據用一個List集合進行存儲，再用一個List集合存儲每一個Row對應的List集合，所以整個Excel表結構就轉化為一個雙層嵌套的List集合的結構。

第五步，系統中學生的檔案信息是通過Student類來保存到數據庫的student和archive表中的，所以要將上一步的雙層嵌套的List集合中的數據放到一個List的集合中。

第六步，得到最終的List類型的數據之后，就可以調用持久層中的addStudentBatch、addArchiveBatch等一系列方法將數據持久化到數據庫中。

第七步，前端用戶界面顯示添加成功或失敗。

（2）導出Excel文件

該功能與批量添加功能是反方向實現的，首先會根據用戶的需求從數據庫中查詢出需要導出的數據，將數據保存為List類型，再利用POI技術創建一個Excel文件，將數據以Cell和Row的形式添加到文件中。該功能的實現步驟：

第一步，獲取到用戶查詢的數據之后，先通過ExcelBean類來創建表頭信息、樣式、對應的類屬性名等。

第二步，將表頭信息、查詢到的數據信息、以及Student.class作為參數傳遞到ExcelUtil的create-ExcelFile方法中，通過該方法來創建Excel文件。

第三步，在createExcelFile方法中，首先判斷數據是否為空，如果數據為空，則創建一個空的Excel文件；否則創建一個Sheet，先設置該Sheet的樣式（字體、字體大小、對齊方式等），再將ExcelBean對象中的表頭信息設置到該Sheet的第一個Row中，最后將數據根據提供的get方法從Student對象中獲取出來并添加到每一個Row的Cell中。通過get方法獲取值的代碼：

//獲得getXXX()方法

PropertyDescriptor propertyDescriptor = new PropertyDescriptor(excelBean.getPropertyName(), Student.class); Method getMethod = propertyDescriptor.getRead-Method();

Object getValue = getMethod.invoke(obj);//student對象調用get方法獲得屬性值

第四步，上一步把所有的數據都添加到對應的Cell中后，一個完整的Excel文件就生成了，createExcelFile函數將生成的Excel文件傳遞到控制層中，在控制層中將該Excel文件以輸出流的形式傳遞到用戶操作界面。

（3）打印檔案

打印檔案是本系統的主要功能之一，是電子信息輸出為紙質化信息的形式，該功能使用LODOP打印控件結合JavaScript來實現動態打印，用戶先查詢檔案信息，再進行打印操作。該功能的優勢是間接地與服務器解耦，如圖6打印檔案執行流程圖所示，LODOP部分幾乎沒有與服務器進行任何交互，，只是獲取了系統前一次請求的數據，將數據動態綁定到打印頁面中進行打印，這樣可以減輕服務器端的壓力。如圖7打印預覽圖（以山西農業大學檔案館為例，其中數據為測試數據）。

3.3 系統優勢

本系統的視圖渲染使用了Bootstrap框架，使用戶具有更好地視覺體驗，良好的視覺體驗有助于辦公效率的提高。本系統從功能和安全兩個角度進行設計和開發，不僅滿足用戶的功能需求，還保證系統有一個相對安全的運行環境。結合了SSM框架以及POI、LODOP等技術進行開發，這些技術的結合體現了本系統的可擴展性、可靠性，同時使用SSM框架可以協調好系統中各層之間的關系，提升開發效率并方便后期的維護工作。本系統還支持同時操作一萬條以上的數據量，并能保持良好的響應，改變了以往傳統的檔案管理方式，解決了以往檔案管理系統處理數據少、效率低、不安全的問題，這也充分符合了大數據時代下人們的工作要求。

圖6 打印檔案執行流程圖

圖7 打印預覽圖

4 結束語

本文通過對系統中核心功能模塊和相關技術的介紹，展示了一款設計合理、功能完善、性能良好的高校畢業生檔案管理系統。本系統是根據當前大多數高校檔案管理人員的需求，進行充分的設計，采用SSM框架完成系統的開發，并且本系統已經通過了集成測試、系統測試，實現了系統預期的功能，通過了用戶的驗收，可以適用于大部分高校的畢業生檔案管理工作。

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In the Era of Big Data, the Research and Development of the File Management System for College Graduates Based on SSM Framework is Designed

JI Hao-jie

(Software College of Shanxi Agricultural University, Jinzhong, Shanxi 030800, China)

Based on the analysis of the current situation of archives management in colleges and universities: Chinese colleges and universities generally do not pay attention to archives management, and most of them are still in the state of manual management. For the file management personnel, not only the workload, but also low efficiency.Therefore, based on the framework of SSM and combined with the present popular JSP, POI and other technical archives management system of college graduates through the research of the design and implementation of this system on the basis of the demand for development of most archivists in colleges and universities, under the background in the era of big data, for the archivists offers a can handle large amounts of data at the same time, the paper files electronically, and WEB technology combined with good MicroSoft Office management system, improve the efficiency of the archives management work, save the cost of archives management.

SSM; University archives management; LODOP; POI; Management system; Bootstrap; Java

TP315

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.11.033

吉豪杰(1998-)，男，本科生，主要研究方向：軟件工程。

吉豪杰. 大數據時代下基于SSM框架的高校畢業生檔案管理系統的研發設計[J]. 軟件，2018，39（11）：151-158