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J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 专业:软件工程 学生:王亚强 导师:倪德明 副导师:臧根林 摘 要 J2EE往往使许多简单问题变得复杂,尤其是采用EJB技术开发中小型Web应用程序,往往会面l临诸多问题:复杂的J2EE多层结构导致开发组开发质量和效率均无法保障:部分开发人员缺乏J2EE经验,很难在短时间内进入角色;项 目组成员在整介开发过程中无法清晰分工,要掌握的技术层面太多:技术水平往往不能体现项目小组整体水平,而是个人水平;中小型项目无法承担应用服务器较高的平台成本,而且系统运行速度可能很慢。
职教管理信息系统属于中小型Web应用系统,不涉及复杂的分布式等应用, 针对上述技术性风险问题,本文提出在构建职教管理信息系统的过程中,采用轻 蹙级框架,建立“项目基础开发平台”。
通过项目基础开发平台,一方面解决了 开发的规范化问题,保证了产品的质量;另一方面有利于开发人员通过分工和培 训,尽快进入相应的角色,从而提高了开发的效率。
本文主要提出和解决了以下几个问题: (1)提出“硬目基础开发平台” 本文提出在项目开始之初,必须构建适合项目的项目基础开发平台,项目基 础开发平台包括技术框架选型、基础框架程序(框架程序、权限管理、再j户认证、 菜单管理等)编写、开发规范制定、样本程序和开发培训I教材等。
(2)深入剖析几个流行的
开源J2EE框架和EYB的优缺点 随着J2EE技术的大规模应用,开发人员开始对原来大名鼎鼎的EJB提出质 疑,本文也从几方面比较分析了轻量级框架和EJB的优缺点以及适用性。
(3)选择适合项目的J2EE轻量级框架 经过研究大量的J2EE技术框架,我们认为选择轻量级J2EE框架非常适合 中小型web应用项蜀。
在对主流OpenSource钓技术进行分析对比的基础上,选 择采用以Spring框架作为核心框架,结合Structs作为表示层,持久层采用 Hibernate技术。
J2EE轻置级框架构建职敦管理信息系统 (4)项目基础开发平台的建立 结合职教管理信息系统项目,在技术框架确定后,制定技术开发规范,在此基础上,完成基础功能平台的搭建,同时开发了满足技术框架和开发规范的样本程序和开发培训教程。
关键词:基础开发平台、轻量级框架、Spring、Struts、Hibernate 一一—————————————————_——_——————,———_-——_————————●———H———————_-_——————————^—————一J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 J2EE Lightweight Framework Construct Management Information System of Occupation Education Major:Master of Software Engineer Name:WangYaqiang Supervisor:Nibeming Vice Supervis01-:Zan96enl in Abstract The use of J2EE in developing middle-to-small—·sized web applicationsintroduces usually a lot of problems to project team due to its relatively complicatedinfrastructure.In particular,it requires much more skilled developers than theapplication domain does,it makes the whole project task difficult to be divided intosmaller ones.And thus it increases the project cOSt,makes the project quality andprogress difficult to control Management Information System of occupation education belongs to a kind ofmiddle-to—small·sized web application,Here we proposes a new issue based on J2EELightweight Framework to solve the above-mentioned problem in this MIS project by 1.Bringing forward“Project Basic Program Platform”:At the beginning ofJ2EEproject,The project team must establish Projcot Basic Program Platform fiaing theapplication scale,by choosing framework、doing basic programming、making developrule、and preparing sample program and甘aining material, 2.Investigating into several popular open source J2EE frameworks and EJB:While the J2EE is widely employed in applications,there are a lot of discussion proand con on EJB.Comparative studies are made here on several popular lightweightframework and EJB. 3.Choosing suited J2EE Lightweight Framework:Based on the investigation,weshow that,to middle—to-small sized web applications,Spring is suitable to work askernel framework,and Struts,Hibernate as view tier and persistent tier respectively. 4.Building the“Project Basic Program Platform’’:After choosing and establishingthe J2EE framework,we make the technical specifications,build sample code and prepare the training material Key words:Project Basic Program Platform、Lightweight Framework、 Spring、Struts、Hibernate .3.J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统1引言 1.1项目简介 本人是在职学生,在软件开发公司已工作10多年.现在在公司负责开发《动感校园网》产品,该产品是一套针对中国职业教育的特点,以教学为中心、完全基于Internet/Intranet、采用最先进的B/S(浏览器/服务器)模式开发的校园网平台,同时全面支持Linux操作系统,支持院校信息交流、日常教学、自主
学习、教学管理、资源管理和个人信息管理的校园综合信息管理平台。
实现了校园信息资源的高度共享,信息高速流动的问题,让院校领导、教师、学生、家长和社会有机地结合在一起,且接口统一、管理方便、维护简单、升级快捷、二次开发容易,为我们更好、更方便地使用校园网提供了有力的保障。
图1.1 .6.J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 在原有产品基础上,公司准备开发《动感校园网.职教学分制版》,该产品主要针对职业院校,在原有校园网平台上,推行学分制管理、教师综合考核和教学质量评估等模块。
原有平台是Php+Mysql平台,效率很高而且平台兼容性好,在今年的教育部信息化论坛上专题推介,受到包括教育部职成司领导的重视,在市场也初步得到认可。
1.2问题 在该项目的改造开发过程中采用J2EE技术,我们面临以下几个问题: ●产品技术往往不能体现项目小组整体水平,而是个人水平; ●采用复杂的J2EE多层结构,开发组开发质量和效率均无法保障; ●部分开发人员缺乏J2EE经验,很难在短时间内进入角色; ●项目组人员组织风险。
项目组成员在整个开发过程中尽量能够分工清晰, 接口明确,人员的变动的问题要考虑进去; ●产品开发环境成本风险。
由于目前市场上该类软件售价一般比较低,在 产品平台选择上,无法承担较高的平台成本。
经过认真分析和研究,上述几个
问题,归根结底是J2EE的技术风险,这种 技术风险会带来产品质量和开发效率等方面的问题,为避免这种技术风险,必须 采取以下几个措施,这些措施是
论文要研究解决的主要问题,包括: ●采取成熟的J2EE框架,利用框架来规范和约束开发人员,提高开发效 率同时,保障了开发质量;在众多的流行的J2EE框架中,选择合适的 解决方案,是
论文的主要任务之一。
●建立一整套开发技术规范,从
代码、命名到开发工具环境等,统一标准, 从技术细节上保持一致。
·在成熟的框架下,利用框架技术特性,提供样本程序,使开发人员迅速 上手,少走弯路。
●建立基础程序平台,包括权限管理、菜单管理、认证管理等功能,新的 功能性开发方便接入基础程序平台。
J2EE轻最级框架构建职教管理信息系统 1.3研究过程说明 根据项目具体情况,总结出项目对技术方面的需求,我们提出来要搭建自己的基础开发平台。
研究过程主要包括几个部分,首先提出项目技术需求,然后进行技术的研究对比,确定技术架构,在此基础上,完成基础开发平台其他部分的工作,形成基础开发平台并在实际开发过程中分析总结。
本文的研究过程见下图所示。
图1.2 1.4
论文结构说明 本文结构如下安排 ●引言J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 简要说明项目的基本情况,提出要解决的问题,同时介绍该研究工作 的过程。
·产品开发背景综述 介绍工程项目的情况,包括软件产品功能清单、产品特点以及产品的市 场情况.还包括本人在开发过程中的担任的角色.以及对采用J2EE改造系 统的必要性描述。
●分析与比较 本章主要是参考了大量资料的基础上,总结性介绍几种主要流行的J2EE 框架,在此基础上形成总体的分析比较表。
●技术框架选择 描述技术框架选择的原则,在对各个层次技术的分析的基础上,选择适 合项目的技术框架,并且阐述该框架带来的好处。
●基础技术平台建立 在技术框架选择后,完成在技术框架下的基础工作,包括开发规范建立、 样本程序开发以及基础平台程序等
工作。
●总结与分析 对
论文内容进行总结,同时对应用基础技术平台后的效果进行分析,希 望能够为中小型WEB应用开发提供借鉴。
J2髓轻量级框架构建职教管理信息系统2产品开发背景综述 2.1产品主要功能特点 《动感校园网.职教学分制版》主要有以下几个主要特点: ●全面的W曲支持 《动感校园网.职教学分制版》是一套针对中国职业教育的特点的系统,以教学为中心、完全基于Intemet/Intranet、采用最先进的B/s(浏览器/服务器)模式开发的校园网平台,同时全面支持Linux操作系统,支持院校信息交流、日常教学、自主学习、教学管理、资源管理和个人信息管理的校园综合信息管理平 台。
在功能上覆盖教学、管理、信息交流、教育资源等方面,为院校提供了信息化整体解决
方案。
体现以教学为中心,提供全面教与学的工具。
实现信息加工到共享配套服务,信息交流活泼通畅,让教学资源充分共享。
充分利用飞速发展的互联网技术,采用校园邮局、家长信箱、电子信箱等功能建立了院校、教师、学 生、家长和社会交流的信息平台,将院校日常工作和信息交流提高到一个前所未 有的高水平。
·学分制支持 随着当前教育教学改革的不断发展,学分制和弹性学制改革已成为职业教育 发展的必然趋势,但学分制实施过程中的多元性、灵活性、复杂性给教学工作带 来了前所未有的挑战,特别是管理部门工作量增加造成了管理的难度。
根据这种 情况,在传统职业院校管理信息系统基础上应当增加对学分制的支持,通过该系 统实现对学分制成绩管理。
职业教育正在大力推行学分制,新一代职业院校管理信息系统应当根据国家 信息化标准的要求,结合学分制有关规定,推出职教学分制版,通过该系统,可 方便定义学分制
课程教学计划,灵活的排课功能,学生也可通过网络自主选课、 重修、辅修,成绩管理相应增加学分制换算和集点统计汇总等功能。
新一代职业 院校管理信息系统应当为当前教育部门大力推广学分制管理提供技术上的支持。
学分制主要业务流程见图2-1。
J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 图2.1 ●教师综合考核 为了健全教学管理制度,促进教学质量的全面提高,实现教学质量管理规范 化、科学化和制度化,各个职业院校对教师尤其是任课老师推出考核制度,新一 代职业院校管理信息系统应当支持教师教学综合考核,建立了学生评教、教师互 评、小组评议、科室评价等多层次全方位的考核体系,为教师评估提供了科学的、 量化的、标准的评估手段和方法。
教师综合考核流程见图2-2。
J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 图2.2 ●学生成绩综合评估 针对当前职业教育存在的定位偏差,实践性教育的特征不鲜明,技术性教育 不落实和规模重于质量、形式重于内容、外延重于内涵等弊端,引进全新的教学 质量评估理念,新一代职业院校管理信息系统应当加入了针对职业教育的学生成 绩综合评估的模块,解决了教学质量管理难以规范化、标准化和制度化的难题。
国家正在大力推进职业院校学分制改革,在学生成绩评估
系统中增加了学分制支 持,通过学分、绩点来代替分数进行统计汇总,使评估结果更能够适应学分制管 理的要求,也是对学分制推行的支持。
学生成绩综合评估是教学质量评估的主要内容,通过平均分、合格率、优秀 率等量化指标,来衡量教学质量。
学生成绩综合评估的业务流程见图2—3。
.12-J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 图2.3 2.2产品功能清单 《动感校园网.职教学分制版》的主要功能见下表,其中打“★”部分为产品 新增加功能。
J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 .14.!!望墼墨望堡塑塑壁璺墼萱翌笪星墨竺 一 .15.J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 2.3 J2EE改造系统的必要性 由于原有系统开发工具是P}口,数据库选用Mysql,在新版系统中准备采用J2EE技术,主要有以下几个考虑: ●J2EE是目前国际流行的主流技术。
PHP尽管还在推出新版,但由于脚 本语言有其固有的缺点,如程序和html混合编程等问题,已经日渐势微, 而J2EE已经成为web应用开发的主流技术,无论从大厂商的支持,到 开发人员的数量都说明选择J2EE技术是明智的。
J2EE作为一个新型成 熟的分布式计算技术,已经广泛应用在很多领域,其可伸缩性、可扩展 性的框架体系为应用系统带来了灵活的选择和实现。
·J2EE支持大多数操作系统。
相对微软的Net来讲,尽管.Net在开发速度、 易用性等方面存在优势,但对于服务器端操作系统来讲,.net基本绑定 Windows系列。
最近,广东省发改委联合六部门下发的《广东省Linux 软件推进计划》,广4东省将以政府采购为引导,从
网络服务器开始,推 进Linux普及。
可以预见,在教育行业也会越来越多采用Linux作为服 务器操作系统,所以和微软的,Net相比,~定要选择可以支持Linux的 J2EE技术。
·Java程序员越来越多。
随着Java技术的发展,越来越多的中国程序员开 始采用Java进行开发,软件开发人员也非常愿意使用J2EE技术开发 Web应用a相对于Java程序员,安心于PHP开发的程序员越来越难找, 采用J2EE技术对于公司来讲,降低了人力资源方面的风险。
2.4项目市场情况 《动感校园网一职教学分制版》,今年下半年推出后,由于符合教育部在J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 职业院校学分制推行的政策以及教育行业对教学学校质量的关注,截至目前 为止已经有5所学校开发使用,其中两所国家级重点中等职业学校,一所浙 江高等职业学校。
8月份在教育部全国教育信怠化论坛上,受到教育部教育 管理中心和职成司有关领导的肯定。
随着产品开发的不断深入和轻量级J2EE框架的成功应用,产品质量和 开发效率开始显现,相信在市场上也会有更好的表现。
J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统3问题提出 3.1 J2EE开发web应用的困惑 采用J2EE技术开发WEB应用,对于
软件开发工程师是来讲,并不是一个轻松的事情,需要很多方面的技术,其中包括: ●HTML语法,界面显示; ●Vbscript或Javascript,客户端
程序; ·JSP技术,服务器端页面; ●Servlet技术; ●EJB技术; ·数据库技术,如Oracle、Sybase、Sql Server等; ●应用服务器,如Weblogic、Websphere、Tomcat等; ●开发工具,如Jbuilder、Eclipse、Sun Fore、NetBeans等; 除此之外,还要熟悉操作系统如Linux等。
对于一个项目来讲,开发一个Web应用技术可选择余地太大了,这些技术新手也不是很短时间能够掌握。
正如 有本叫(Java夜未眠》的书名一样,Java博大精深,新手需要很长时间才能够入 门,比如在网页里采用J2EE想要实现一个最简单的录入修改
查询,决不是一个 容易的事情。
第四代语言的时候,程序员可以在短短几周时间就能够上手(当然,要达到 精通也必须经过大量的训练),掌握一个开发工具,如Delphi、Vb、PowerBuilder、 Oracle Developer等,再加上--1”7数据库技术,就可以--f7心思关注业务系统, 进行C/S结构的大型管理信息系统开发了。
接下来,互联网技术开始流行了,采 用ASP、PHP、JSP等开发w曲应用尽管和原来不同,但毕竟是个单一的脚本语 言,掌握起来难度不是很大,生产力也会很高。
采用J2EE技术开发Web应用系统,从某种意义一h来讲,对开发人员要求更 高了,考虑,塞丑回搓鲍兰鱼L盟盐鲍二仝鏊鲑功篚!珏筮厶旦矍挝出凸堡的王 往茎自g堕塞埋。
这种现象对于原来的程序高手来讲,转入J2EE开发是个痛苦的J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统过程,一切从头开始。
如果不是对整个技术深入了解,即使入门了,你会很容易地构建出一个十分糟糕的J2EE应用。
3.2基础开发平台的内涵和组成 针对J2EE技术复杂的困惑,结合以往开发的经验,要建立一整套框架规 范,一方面来规范约束开发人员,避免不必要的重复;另一方面也促进了开发 人员的培训和训练。
这就是本文所提出的“项目基础开发平台”。
基础开发主 要包括几个部分,见图3—1。
图3-1 3.2.1 J2EE技术框架 为了面对J2EE技术带来的挑战,在项目中往往要采用框架技术。
伴随着 软件开发的发展,在多层的软件开发项目中,可重用、易扩展的,而且是经过 良好测试的软件组件,越来越为人们所青睐。
这意味着人们可以将充裕的时间 用来分析、构建业务逻辑的应用上,而非繁杂的
代码工程。
于是人们将相同类 型问题的解决途径进行抽象,抽取成一个应用框架。
这也就是我们所说的框架 (Framework)。
框架是可以重复应用的基础应用程序,框架是对特定的应用领域而设计J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 的,框架是由组件组成,这些组件可以解决特定领域的问题。
基于J2EE平台 的Web应用程序框架就是利用J2EE平台的技术,为Web应用开发提供一种可 重用的体系结构。
J2EE体系包括Java Server Pages(JSP),Java Servlet.Enterprise Java Beans, Web service等技术。
这些技术的出现给电子商务时代的Web应用程序的开发 提供了一个非常有竞争力的选择。
把这些技术组合起来形成一个适应项目需要 的稳定架构是项耳开发过程中一个非常重要的步骤。
J2EE技术框架应当明确很多问题,应用程序如何分层?各层采用的何种 技术路线?如何建立用户接口?业务逻辑在哪里处理?怎样实现持久化数 据?层次之间如何建立松散耦合的关联?框架的体系提供了一套明确机制,从 而让开发人员很容易的扩展和控制整个框架开发上的结构。
3.2.2项目开发规范 有了J2EE框架后,要制定开发规范,开发规范是程序员的开发指南。
开 发规范主要了包括了环境规范、
设计规范、编码规范和测试规范,由于本项目 是改造项目,需求相对明确,而且大部分数据结构已经设计出来,所以在本文 中称的开发规范,特指该项目的编码规范,开发环境。
项目编码规范主要包括几个部分: ·命名要求。
包括源文件命名、包的命名规范等。
●注释要求。
如源文件头、单行、尾段等注释。
●声明规范。
变量声明、初始化、类和接口声明等。
·语句约束。
对语句、返回、循环、条件等语句进行规范。
●编程惯例。
常用的惯例约束。
●异常处理。
对于Java程序来讲,异常处理很重要,尤其对于Web程序,由 于多层次,异常也将是多层次,该部分对此作出规定。
3.2.3开发测试环境建立 基于J2EE平台的Web应用开发中的开发环境比较复杂,涉及到主要技术 框架的选择,不同的框架引用的程序包不同,另外,协同开发必须有统一的版J2EE轻量级框架构建职教管理信息系统 本管理工具,应用服务器和开发工具也是要考虑的问题。
确定了开发环境,就 是确定了开发的技术平台。
对于开发环境方面,要从下面几方面来阐述: ●基础系统环境要求。
包括项目确定的服务器操作系统、开发操作系统 平台要求、应用服务器、开发工具以及各类软件的版本号,明确基础 软件从哪里可以得到。
●开发工具配置。
好的开发工具在开发、测试方面优势明显,~般还是 以集成开发环境为主。
开发工具主要配置应用服务器,框架的基础类 库以及版本管理工具等内容。
●版本管理。
对于源程序、
文档的管理,采用统一的版本管理工具,在 环境方面要提供版本管理工具、版本号以及开发人员访问方法等内 容。
● 测试环境。
对测试环境要定义清楚,以便开发人员和测试人员可以一 起完成单元测试和集成测试、性能测试等。
3.2.4技术基础平台程序 技术基础平台程序是Web应用系统的基础程序,对于一个应用系统来讲, 系统用户管理、权限管理、认证管理、菜单管理、日志系统等基本功能必不 可少,而且在应用系统.