基于SSM的實驗室管理系統設計

董珊 周德陽 羅榮良

摘要：高校實驗室設備種類繁多，機房需要安裝的軟件也各式各樣，需要一套合適的實驗室管理系統來協助實驗室管理員開展工作。利用Spring+Spring MVC+MyBatis（SSM）架構開發JAVA EE應用功能強大，通過MyBatis代碼生成工具，結合微信小程序方便使用的特性和Vue.js的Web客戶端功能，很好地實現了管理系統的開發簡潔性和使用方便性。

關鍵詞：實驗室管理;SSM;微信小程序;代碼生成器

中圖分類號：TP311.52? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0045-02

1 背景

高校實驗室在人才培養、技術研發和社會服務中起著十分重要的作用，高校實驗室管理要求高，人員變動較大，設備類型豐富，存在諸多不安全因素。隨著實驗室規模和人員的擴大，傳統的實驗室管理方法越來越不能滿足社會發展的需要，急需一套基于移動互聯網的應用系統來提高管理效率。

移動互聯網技術的發展，為實驗室管理帶來了技術支撐。騰訊公司推出的不需要獨立安裝的基于微信的小程序為較低成本的面向移動設備的管理系統研發成為可能。微信小程序越來越受到歡迎，因為它使用非常方便，不需要單獨安裝，需要用的時候實時下載，用完即走非常方便。

2 需求分析

實驗室是高校培養人才和進行科研活動的重要場所，實驗室的使用和管理涉及很多內容。

2.1 現狀分析

實驗室沒有合適的管理系統支撐，實驗室設備都記錄在資產管理系統中，實驗室管理人員不能很清晰的查詢到某一個實驗室內有多少設備以及這些設備購買日期保修年限等具體信息，給實驗室管理帶來了不便。另外，教師和學生在申請使用實驗室的時候很不方便，需要到實驗室管理員現場進行申請，涉及多次跑的問題，和最多跑一次的服務理念不符，浪費了大量的時間和精力。

管理人員對實驗室的詳細使用情況不是很清晰，因為實驗室的使用情況一部分是體現在課表上，另外一部分體現在教師和學生的借用上，沒有統一的管理查詢接口。

2.2 現實需求

實驗室已經有一套管理制度，缺乏軟件的支撐，使得很多管理制度實施起來時間和管理成本較高，為提高管理效率，提升對師生的服務質量，該實驗室管理系統需要符合下列功能需求。

系統主要用戶包括兩大類，一類是實驗室管理人員，主要實現對實驗室的管理功能，另外一類是普通教師和學生群體，主要實現實驗室資源的申請和所需軟件的安裝申請等內容。實驗室管理人員需要的功能主要包括：

實驗室管理：實現實驗室的新增、變更和維護等功能。

實驗室設備管理：主要是對實驗室內的設備進行管理和維護。

實驗室軟件管理：主要管理和維護具體某一實驗內的計算機軟件配置，特別是計算機相關專業，不同的課程需要不同的軟件，同一軟件還有不同的版本，需要對教師的申請所需軟件進行審批和維護配置。

實驗室借用：審批教師和學生提出的實驗室實驗審批。

耗材管理：對實驗過程中需要使用的耗材進行管理，包括耗材的入賬、耗材使用的審批、耗材的維護等功能。

設備維修保養：對設備進行維修保養進行管理。

統計分析：統計分析實驗室的使用情況，耗材使用情況，設備的維修保養情況進行統計分析。

人員管理：管理系統的用戶權限等內容。

普通教師和學生使用部分功能，為方便使用，部分功能利用微信小程序的方式實現。這部分功能主要包括：

實驗室的使用申請：對需要的使用的實驗室進行申請，常規的每周課堂教學不需要單獨申請。

實驗耗材申請：對實驗過程中需要的耗材進行申請。

實驗所需軟件安裝申請：對實驗過程中所需要用到的軟件和版本進行申請，

實驗室使用情況查詢：查詢某實驗室在某一時段的預約和使用信息，實驗室里面的設備配置信息以及實驗室電腦軟件安裝等信息。

3 系統總體設計

實驗室管理員操作端采用B/S架構，方便輸入和查詢信息。使用Vue.js高性能前端框架，協助處理服務端的數據，方便實現前后端分離，并且使數據的交互更加輕松和高效，也方便系統的開發。

普通教師和學生使得的采用微信小程序開發。微信小程序通過JSON和服務端進行數據交互。

服務端采用SSM框架，它由Spring、MyBatis兩個開源框架整合而成，Spring MVC是Spring框架的一部分。Spring是一個分層的JAVA EE全棧式輕量級開源架構[1]。Spring框架是Bean裝配大工廠，具有很好的控制反轉功能和面向切面編程的支持。Spring MVC能攔截處理頁面請求，實現它的核心Servlet即DispatcherServlet承擔中介和橋梁的作用。MyBatis是一個優秀的數據持久層框架，實現對JDBC的封裝，使得開發者不需要直接操縱數據庫，而是通過配置文件等方式實現數據庫的交互[2]。

4 系統實現

4.1 開發環境和開發工具

服務端開發工具Eclipse eclipse-jee-photon-R-win32-x86_64版本，采用JAVA語言開發。

Web服務器采用Apache Tomcat v9.0，JDK采用JDK1.8.0_77。

微信小程序采用微信web開發者工具開發。

數據庫：MYSQL 5.6

4.2 Maven實現依賴包的管理

服務端采用Maven實現主配置文件 pom.xml的配置，具體實現方法是先從https：//mvnrepository.com網址查找需要的包和相應的版本號，再把對應的xml片段復制到pom.xml文件中，Maven會自動把對應的包依賴文件下載到本地，這種方式也方便的系統的發布和部署，也可以較好的解決版本的沖突等問題。如Mybatis相關包的引入只需要在pom.xml中加入如下代碼：保存后系統會自動下載依賴包。

4.3 代碼的生成和編寫

采用Mytatis的generator生成部分代碼以減少代碼編寫工作量，提高代碼的規范程度。通過自動化代碼和配置文件generatorConfig.xml結合，連接上數據庫，生成配置文件規定的文件，目錄如下：

Model目錄下面存放的是表匹配的Java POJO（Plain Ordinary Java Object）簡單的Java對象，里面都是一些getter和setter方法，沒有對應的業務邏輯。

Xml目錄下面是一些MyBatis使用的配置文件，MyBatis的強大功能很大程度上體現在這些映射語句中。文件中SQL 映射的 XML 文件比直接用JDBC代碼來實現要簡單和方便很多。

另外還有Service層，它是建立在DAO層之上，Controller層之下。調用Dao層的接口，為Controller層提供接口。主要負責業務模塊的邏輯應用設計，首先設計接口，再設計其實現的類。

Controller層用于負責具體業務模塊流程的控制，即調用Service層的接口來控制業務流程，負責URL請求的映射，為客戶端和微信小程序提供JSON數據。

5 結束語

系統充分利用移動互聯網和JavaEE技術，設計完成面向高校的實驗室管理系統，基于SSM架構實現了服務端的高效開發和靈活的接口配置，為客戶端提供了良好的數據接口。通過MyBatis的generator生成工具生成部分代碼，提高了代碼開發速度。

參考文獻：

[1] 董曉睿， 丁健， 孟凡芬， 等. 基于 SSM 框架的微博矩陣管理系統設計與開發[J]. 電腦編程技巧與維護， 2019， 26（7）： 4-6， 16.

[2] 李洋. SSM框架在Web應用開發中的設計與實現[J]. 計算機技術與發展， 2016， 26（12）： 190-194.

【通聯編輯：謝媛媛】