第26卷第2期2009年2月
计算机应用与软件ComputerApplicationsandSoftware
地表水质量信息采集与分析系统设计
冷先刚熊前兴刘扬军马坡王生
(武汉理工大学计算机科学与技术湖北武汉430063)
摘要模式2图2制器MVC(Model2iew2视控VController)设计模式是目前在J2EE平台上用得较多的一种设计模式,使用Struts和Hibernate来构建JavaWeb应用是当前比较通用的开发策略。利用此开发策略设计实现了地表水质量信息采集与分析系统,并阐述了在实际应用中遇到的问题及其解决办法。关键词StrutsHibernate模式2图2制器视控地表水
scribedaswell.KeywordsStrutsHibernateMVCSurfacewater
DESIGNOFCOLLECTIONANDANALYSISSYSTEMFORSURFACEWATERQUALITYINFORMATION
LengXianπgangXiongQianxingLiuYangjunMaPoangShengW1.1数据采集模块
技术,网格技术,软件工程。
(CollegeofComputerScienceandTechnology,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430063,Hubei,China)
类生命是至关重要的,地表水的安全直接影响到人类饮用水的安全。建立严格、完善的地表水质量监测体系是党和国家保障人民生活健康和谐的重要内容。
种设计模式,它包括三类对象。Model是应用对象,View是它在屏幕上的表示,Controller定义用户界面对用户输入的响应方
式。Struts是一个MVC框架,用于快速开发JavaWeb应用。Struts实现的重点在C(Controller),包括ActionServlet/Request2
Processor和我们定制的Action,也为V(View)提供了一系列定制标签(CustomTag)[1]。由于Struts几乎没有涉及M(Model),
所以可以很轻松地将Struts和Hibernate整合到一起。Hibernate是采用ORM映射机制的持久层开发工具,它是JAVA应用和关内部封装了JDBC访问数据库的操作,向上层应用提供了面向对象的数据库访问API。
[2]
系数据库之前的桥梁,负责JAVA对象和关系数据之间的映射。
据采集负责记录各监测站点地表水质量数据,相当于系统的输
AbstractMVCdesignpatternisapopulardesignpatternsusedinJ2EEplatfor,theuseofStrutsandHibernatetobuildJavaWebap2mplicationisamoregenericdevelopmentstrategyatpresentInthispaperbyusingthedevelopmentstrategyasurfacewaterqualityinfor.mation
本文提出了一种基于J2EE平台的整合了Struts和Hiber2nate的系统开发解决方案。MVC模式是国外用得比较多的一
collectionandanalysissystemisdesignandimplemented,andtheproblemsencounteredinpracticalapplicationandtheirsolutionsarede2
0引言
水和空气、阳光一样,是人类生存的基础,尤其地表水对人
入部分;数据显示负责以水质地图、水质报表和水质新闻等三种方式显示水的质量信息,相当于系统的输出部分;数据分析模块主要依据国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局最新联合发布的《地表水环境质量标准》对水质量的各项指标一一,核对,判断水的质量,并作相应处理,该模块是系统的核心部分。系统总体功能设计如图1所示。
图1系统总体功能设计
1功能设计
数据采集采用B/S模式。各监测站的监测员将监测采集的数据通过浏览器上传到服务器,保存在数据库中,这是手工采集数据的方式。也可将监测仪器安装在选定的位置,定时监测,将监测结果通过GPRS无线数传方式发送出去,系统接收并保
Vol126No.2Feb.2009
系统包括数据采集、数据分析、数据显示三大模块,其中,数
收稿日期:2008-03-30。冷先刚,硕士生,主研领域:计算机支撑
?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.
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存到数据库中。
计算机应用与软件
2009年
aBean实现的业务逻辑和由Hibernate实现的数据持久层充当了
1.2数据分析模块
系统将存储在数据库中的原始监测数据和地表水环境质量标准对照,分析出水的质量,对水质受到破坏、达不到要求的,记录超标指标的类型。同时,由原始监测数据导出水质的日报、月报和年报。从而跟踪水质的变化,及时发布水质通报。数据分析按照两个维度进行,即按时间和按地域分布。本设计中,时间被划分为日、、月年和特定时间段,地域被划分为监测站点、河流(湖泊)、行政区和流域,其中一个流域包含多个行政区,一个行政区包含多个河流(湖泊),一个河流(湖泊)包含多个监测站点。按照这两维,系统可以分析出不同地域(如:某监测站点、某河流(湖泊)、某行政区、某流域)在不同时间段(如:某日、某月、某年、某特定时间段)的水质情况。
1.3数据显示模块
建立独立的模块将水质信息显示在水质地图上;提供专门的下载区域来下载生成的各类水质报表;对水质的异常变动,水质监测人员应能及时准确地发布水质通报。
2体系结构设计
2.1系统总体架构设计
系统采用层次结构模型,系统总体架构设计如图2所示。
图2系统总体架构设计
系统从底层到上层依次分为数据库层、应用程序层、ebW服务层、客户接口层。考虑到系统的性能需求和日后升级,数据库层采用关系型数据库,如Oracle。考虑到系统运行需要极高的系统安全保障和稳定性,选用Weblogic服务器。系统应用框架基于MVC模式,集成了Struts和Hibernate,其中Struts在控制层C和表示层V有着精巧的设计,而Hibernate在数据持久层也有优异的表现[3]。本系统通过集成Struts和Hibernate,既发挥了Struts在控制层和表示层的优越性,又利用了Hibernate在数据持久层的优点,两者互相补充,把系统分解为模型层M、表示层V和控制层C,三层之间彼此相对独立,降低了系统耦合性,从而增强了系统的可维护性和可扩展性[5]。
模型层M的角色,它是系统的核心部分;由JSP或HT页面ML组成的面向用户的显示充当了表示层V的角色,它用于向用户展示系统的输入页面和系统响应的输出结果;控制层C由Ac2tionServlet、RequestProcessor和Action等相关类实现,它们组合在一起,参考struts2configxml,完成对业务逻辑的操作。.另外,数据持久层的Hibernate作为模型层/数据访问层,通过配置文件(hibernate.properties或hibernate.cfgxml)和映射文.件(.hbm.xml)把Java对象或持久化对象PO(PersistentObject)映射到数据库中的数据表,然后通过操作PO,对数据表中的数据进行增、、、删改查等操作[4]。
图3模式设计
2.3数据库和模块关系设计
本系统的数据库和各模块之间的关系如图4所示,数据库在逻辑上划分为包含原始监测数据的原始数据库和包含导出分析结果的导出数据库。首先,数据采集模块将采集到的数据存储到原始数据库中,然后数据分析模块在系统设定的时间点对原始监测数据分析汇总,将生成的结果保存到导出数据库中,或以文件、报表的形式保存在服务器上,为数据显示模块提供数据支持。
图4数据库和模块关系设计
3安全性设计
由于水文数据采集的特殊性,本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。网络安全防护措施包括基于系统密码的认证、安全套接层、服务授权、声明安全角色等。
3.1基于系统密码的认证
用户登录时,Web浏览器向用户显示登录对话框,用户填写用户名和密码。只有用户填写正确的用户名和密码,系统才验证通过。
3.2安全套接层
SSL(SecureSocketLayer)是WeblogicServerJ2EE模式的一
部分,SSL协议通过加数据来确保数据在传输中的安全性。
2.2模式设计
整合了Struts和Hibernate的设计模式如图3所示,本水质量信息采集与分析系统充分优化了MVC设计模式,其中由Jav2
3.3服务授权
在J2EE平台中,应用程序服务器提供客户机访问资源的授权。WeblogicServer使用ACL(访问控制表)来管理用户组的http://www.cnki.net
?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublis
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