毕业设计（论文）-基于jsp运动会赛前管理子系统的设计与实现.doc

毕业设计（论文）题 目：基于jsp的运动会赛前管理子系统的设计与实现学 生： 指导老师： 系 别: 计算机与信息科学系 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 计算机科学与技术0703班 学 号： 20011年5月目录1课题背景51.1课题的背景及来源51.2课题研究的现状51.3课题研究的目的和意义62技术概述72.1ssh（struts+spring+hibernate）技术介绍72.1.1什么是struts72.1.2什么是spring82.1.3什么是hibernate92.2jsp技术介绍102.3sql server 2000数据库简介112.4tomcat技术简介113. 系统实现过程133.1 系统总体设计图133.2 系统开发方案图133.3 软硬件要求及安装144. 系统开发164.1需求分析164.1.1 开发原因164.1.2 功能及使用人员需求164.1.3 开发影响165. 概要设计175.1总体设计175.1.1 系统基本设计175.1.2 系统设计图175.13 数据库设计185.2详细设计205.2.1登录模块205.2.2学生模块205.2.3教师模块225.2.4管理员模块225.2.5 测试结果分析246.总结25致谢语26参考文献27第 |1 页 基于jsp的运动会赛前管理子系统的设计与实现摘要：运动会对于每一个学校来说，都是必不可少的。对于我们国内的高校来说，运动会的意义更是非同一般。举办一个大型的运动会，必不可少的是效率、规范、系统的管理方式，这更离不开计算机及相关系统的帮助。传统的运动会管理系统，大多是单机的、封闭的，这样的系统在严重降低管理效率的同时，也会因为太过依靠系统管理员的个人工作而导致一些信息输入错误，而且，因为系统的封闭性，往往也不利于信息公布，让参与者能够第一时间拿到第一手资料。这次课题，不但要开发出一个拥有全功能的报名系统，更重要的是让这样系统面向参与者、面向网络，使得运动员能够方便的通过自己的计算机参与到运动会的报名；老师们能够通过系统查看本次运动会的报名情况以及比赛安排；而管理员的工作则只需要审核运动员报名、预编排和秩序册生成。本次课题的最终目的是使运动会的举行更加的高效、透明。关键字：jsp；赛前管理；ssh1 课题背景1.1 课题的背景及来源随着社会的发展，高等教育越来越深入大众。国内高校的数量、规模都在不断成长。运动会是一个成功的高校必不可少项目之一。每年一次的运动会成为各大高校的亮点。以前的运动会，需各班级学生报名，然后由班级上报年级、学校，最后再由学校工作人员进行具体的时间、空间上的安排。这不仅大大的浪费了时间，而且一些比赛项目的安排，往往会存在冲突，同时也可能由于事先未考虑全面的、紧凑的比赛安排导致运动员们由于缺乏中场休息时间而仓促上场，发挥失常等等问题在比赛项目、参赛人员多的运动会中体现得尤为突出。因此，面对规模越来越大的运动会，传统的单机式，甚至是人工管理渐渐已经满足不了学校对运动会管理的需求。在计算机网络技术日益成熟的大趋势下，许多封闭的、单机的系统都面临着淘汰的局面，取而代之的是网络化的、透明化的应用系统和管理方式。运动会管理系统正是进行着这个变化。我们可以预想到，一个成熟的、面向网络的运动会赛前管理系统，不仅能够解决传统管理繁琐的报名步骤，同时，能够根据预先考虑周全的内置算法来安排比赛顺序，生成秩序册，更加关键的是，由于其的网络化属性，能够让更多的学生、老师参与到其中。无论其规模大小，整个过程都显得井井有条。这便是本次课题研究的目标。1.2 课题研究的现状 一直以来，高校中所运用的运动会赛前管理系统都是单机的，然而，随着网络化趋势的到来，以及人们对一个面向网络的运动会赛前管理系统的迫切需求，我们的课题研究最终被提上了日程。 显然，我们并不是第一个开发这样系统的，我们之所以会开这个课题，是因为当前使用的系统仍旧存在着不少问题、缺陷，例如：网络化程度不高、仍旧主要依靠人工操作、秩序册生成不够完善等。而我们这次的课题研究方向就是针对这些问题而去。我们再从技术方面来看。单机版的运动会赛前管理系统我们暂且不论，目前存在的系统大多使用asp或者是纯jsp开发的，我们不能说这两项技术完全不好，然而，面对更好的技术框架，我们却又为什么不用呢。以jsp为基础，再加上struts2+spring+hibernate的框架，不仅在安全性方面大大提高，同时由于ssh框架的自身优点，使得整个系统更容易根据需求而变更，而且，在系统需要维护时，ssh开发也会让程序员们的工作量大大减少。1.3 课题研究的目的和意义本次课题的目的，是应用ssh框架技术和jsp技术开发出一个能够发布到网络上的，供高校运动会赛前管理的网站系统。本系统的主要功能可以归纳为两大方面：报名、生成秩序册。报名模式分为单人报名和整体录入两种。例如，在学校的某一个系中举办运动会，我们可以采用单人报名模式，即所有想要参加运动会的同学都可以通过登录该系统进行报名。而更多时候，我们遇到的情况是：已经掌握了一份参赛名单，这时候，管理员可以通过本系统进行批量录入参赛选手。而报名结束以后，系统将会根据预先编写的机制来生成运动会的秩序册。本系统最大的亮点在于网络化，能够让各种参与者通过网络参与到运动会，极大的方便运动会的赛前管理，大大的节省赛前报名、筹措的时间，极具意义。2 技术概述本次课题是基于jsp的，采用ssh框架进行开发。典型的j2ee三层结构，分为表现层、中间层（业务逻辑层）和数据服务层。三层体系将业务规则、数据访问及合法性校验等工作放在中间层处理。客户端不直接与数据库交互，而是通过组件与中间层建立连接，再由中间层与数据库交互。表现层是传统的jsp技术，自1999年问世以来，经过多年的发展，其广泛的应用和稳定的表现，为其作为表现层技术打下了坚实的基础。中间层采用的是流行的spring+hibernate，为了将控制层与业务逻辑层分离，又细分为以下几种：web层、service层、dao层、po（持久化）。spring的作用贯穿了整个中间层，将web层、service层、dao层及po无缝整合，其数据服务层用来存放数据。一个良好的框架可以让开发人员减轻重新建立解决复杂问题方案的负担和精力；它可以被扩展以进行内部的定制化；并且有强大的用户社区来支持它。框架通常能很好的解决一个问题。ssh（struts+spring+hibernate）三个框架的组合，无疑是目前大型网站开发的最佳框架之一。本系统开发采用的语言是jsp，框架为ssh（struts+spring+hibernate）。数据库方面，采用的是sql server 2000（sp4）。模拟服务器是apache tomcat6.0。2.1 ssh（struts+spring+hibernate）技术介绍2.1.1 什么是strutsstruts跟tomcat、turbine等诸多apache项目一样，是开源软件，这是它的一大优点，使开发者能更深入的了解其内部实现机制。 除此之外，struts的优点主要集中体现在两个方面：taglib和页面导航。taglib是struts的标记库，灵活运用，能大大提高开发效率。另外，就目前国内的jsp开发者而言，除了使用jsp自带的常用标记外，很少开发自己的标记，或许struts是一个很好的起点。 关于页面导航，我认为那将是今后的一个发展方向，事实上，这样做， 使系统的脉络更加清晰。通过一个配置文件，即可把握整个系统各部分之间的联系，这对于后期的维护有着莫大的好处。尤其是当另一批开发者接手这个项目时，这种优势体现得更加明显。 mvc即model-view-controller的缩写，是一种常用的设计模式。mvc 减弱了业务逻辑接口和数据接口之间的耦合，以及让视图层更富于变化。struts 是mvc的一种实现，它将 servlet和 jsp 标记（属于 j2ee 规范）用作实现的一部分。struts继承了mvc的各项特性，并根据j2ee的特点，做了相应的变化与扩展。2.1.2 什么是springspring也是一个开源框架，它由rod johnson创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。spring使用基本的javabean来完成以前只可能由ejb完成的事情。然而，spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何java应用都可以从spring中受益。 目的：解决企业应用开发的复杂性 功能：使用基本的javabean代替ejb，并提供了更多的企业应用功能 范围：任何java应用 简单来说，spring是一个轻量级的控制反转(ioc)和面向切面(aop)的容器框架。 轻量从大小与开销两方面而言spring都是轻量的。完整的spring框架可以在一个大小只有1mb多的jar文件里发布。并且spring所需的处理开销也是微不足道的。此外，spring是非侵入式的：典型地，spring应用中的对象不依赖于spring的特定类。 控制反转spring通过一种称作控制反转（ioc）的技术促进了松耦合。当应用了ioc，一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来，而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为ioc与jndi相反不是对象从容器中查找依赖，而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。 面向切面spring提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务（例如审计（auditing）和事务（transaction）管理）进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的完成业务逻辑仅此而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支持。 容器spring包含并管理应用对象的配置和生命周期，在这个意义上它是一种容器，你可以配置你的每个bean如何被创建基于一个可配置原型（prototype），你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例以及它们是如何相互关联的。然而，spring不应该被混同于传统的重量级的ejb容器，它们经常是庞大与笨重的，难以使用。 框架spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在spring中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个xml文件里。spring也提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等），将应用逻辑的开发留给了你。 所有spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为spring中的各种模块提供了基础支持。2.1.3 什么是hibernatehibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对jdbc进行了非常轻量级的对象封装，使得java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。 hibernate可以应用在任何使用jdbc的场合，既可以在java的客户端程序使用，也可以在servlet/jsp的web应用中使用，最具革命意义的是，hibernate可以在应用ejb的j2ee架构中取代cmp，完成数据持久化的重任。hibernate的核心接口一共有5个，分别为:session、sessionfactory、transaction、query和configuration。这5个核心接口在任何开发中都会用到。通过这些接口，不仅可以对持久化对象进行存取，还能够进行事务控制。下面对这五个核心接口分别加以介绍。session接口：session接口负责执行被持久化对象的crud操作(crud的任务是完成与数据库的交流，包含了很多常见的sql语句。)。但需要注意的是session对象是非线程安全的。同时，hibernate的session不同于jsp应用中的httpsession。这里当使用session这个术语时，其实指的是hibernate中的session，而以后会将httpsession对象称为用户session。sessionfactory接口：sessionfactory接口负责初始化hibernate。它充当数据存储源的代理，并负责创建session对象。这里用到了工厂模式。需要注意的是sessionfactory并不是轻量级的，因为一般情况下，一个项目通常只需要一个sessionfactory就够，当需要操作多个数据库时，可以为每个数据库指定一个sessionfactory。tracsaction接口：transaction接口负责事务相关的操作。它是可选的，开发人员也可以设计编写自己的底层事务处理代码。query和criteria接口：query和criteria接口负责执行各种数据库查询。它可以使用hql语言或sql语句两种表达方式。configuration接口：configuration接口负责配置并启动hibernate，创建sessionfactory对象。在hibernate的启动的过程中，configuration类的实例首先定位映射文档位置、读取配置，然后创建sessionfactory对象。2.2 jsp技术介绍jsp(javaserver pages)是由sun microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。它是在传统的网页html文件(*.htm,*.html)中插入java程序段(scriptlet)和jsp标记(tag)，从而形成jsp文件(*.jsp)。 用jsp开发的web应用是跨平台的，即能在linux下运行，也能在其他操作系统上运行。jsp技术使用java编程语言编写类xml的tags和scriptlets，来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。jsp将网页逻辑与网页设计和显示分离，支持可重用的基于组件的设计，使基于web的应用程序的开发变得迅速和容易。 web服务器在遇到访问jsp网页的请求时，首先执行其中的程序段，然后将执行结果连同jsp文件中的html代码一起返回给客户。插入的java程序段可以操作数据库、重新定向网页等，以实现建立动态网页所需要的功能。 jsp与java servlet一样，是在服务器端执行的，通常返回该客户端的就是一个html文本，因此客户端只要有浏览器就能浏览。 jsp的1.0规范的最后版本是1999年9月推出的，12月又推出了1.1规范。目前较新的是jsp1.2规范，jsp2.0规范的征求意见稿也已出台。jsp页面由html代码和嵌入其中的java代码所组成。服务器在页面被客户端请求以后对这些java代码进行处理，然后将生成的html页面返回给客户端的浏览器。java servlet 是jsp的技术基础，而且大型的web应用程序的开发需要java servlet和jsp配合才能完成。jsp具备了java技术的简单易用，完全的面向对象，具有平台无关性且安全可靠，主要面向因特网的所有特点。2.3 sql server 2000数据库简介 sql server 是一个关系数据库管理系统，它最初是由microsoft sybase 和ashton-tate三家公司共同开发的，于1988 年推出了第一个os/2 版本。在windows nt 推出后，microsoft与sybase 在sql server 的开发上就分道扬镳了。microsoft 将sql server 移植到windows nt系统上，专注于开发推广sql server 的windows nt 版本；sybase 则较专注于sql server在unix 操作系统上的应用。在本书中介绍的是microsoft sql server 以后简称为sql server或ms sql server。sql server 2000 是microsoft 公司推出的sql server 数据库管理系统的一个版本。该版本继承了sql server 7.0 版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能，具有使用方便,可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行microsoft windows 98 的膝上型电脑到运行microsoft windows 7 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。2.4 tomcat技术简介tomcat 很受广大程序员的喜欢，因为它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能。tomcat 是一个轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试jsp 程序的首选。可以这样认为，当在一台机器上配置好apache 服务器，可利用它响应对html 页面的访问请求。实际上tomcat 部分是apache 服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与apache 独立的进程单独运行的。当配置正确时，apache 为html页面服务，而tomcat 实际上运行jsp 页面和servlet。另外，tomcat和iis、apache等web服务器一样，具有处理html页面的功能，另外它还是一个servlet和jsp容器，独立的servlet容器是tomcat的默认模式。不过，tomcat处理静态html的能力不如apache服务器。目前tomcat最新版本为7.0.11 released 。3. 系统实现过程3.1 系统总体设计图 实际上我们采用的ssh设计框架是一种mvc设计模式。v层：即表现层，我们用jsp，html，struts来实现。c层：即控制层，也称为业务逻辑层，一般我们通过ssh的action来实现。m层则是模型层，这一层负责将c层、v层连接在一起，并将数据进行持久化，持久化一般通过hibernate来实现。大概可以将这种设计模式归结为下图： 图13.2 系统开发方案图设计初始，首先我们是研究本系统开发所需要用到的数据表。经过调研，我们将会了解到系统中所参与的元素，随后生成数据字典，再进行合理的结构安排，最终建立数据库及相应表。做完这个步骤，我们就要开始进入ssh的开发了。第一步：将数据库连接到myeclipse，用hibernate进行逆向工程，将数据表添加到项目中。第二步：编写form、action代码，表单即jsp页面元素，action的作用则是将我们的业务编写为java代码。第三步：编写表现层，即用户接触的界面，用jsp、html实现。三个步骤中，实际上第一步在大型项目中需要做的更多，第二步第三步一般则是同时进行。这里我们针对的是笔者自己的开发。三个步骤详细图如下： 图23.3 软硬件要求及安装1.计算机操作系统安装（使用win7）2.编译软件安装：下载安装文件，安装myeclipse 6.0，依照步骤进行注册、工作空间设置。3.安装jdk，并设置系统环境变量（path、classpath、javahome）。4.安装数据库（sql server 2000）安装后应注意打上sp3以上的补丁，并且需附加3个jdbc驱动程序包：msbase.jar、mssqlserver.jar、msutil.jar5.安装tomcat服务器6.软件集成软件全部安装完毕后，将myeclipse与tomcat集成；将sql server的三个补丁包复制到jdk的*jrelibext文件夹下。4. 系统开发4.1需求分析4.1.1 开发原因现存的运动会管理系统，大多是单机的、封闭的，这样的系统在严重降低管理效率的同时，也会因为太过依靠系统管理员的个人工作而导致一些信息输入错误，而且，因为系统的封闭性，往往也不利于信息公布，让参与者能够第一时间拿到第一手资料。面对缺乏一款网络型运动会赛前管理系统的现状，我们才着手开发这样一个基于jsp的运动会赛前管理子系统。4.1.2 功能及使用人员需求本系统主要提供给三类运动会参与者使用：管理员、老师、学生。管理员模块功能：项目审核、报名人数及兼报人数统计、抽签、分配号码、预编排、发布秩序册等。老师模块功能：查询报名情况、查看秩序册、查看抽签结果。学生模块功能：报名、取消报名、查看本系抽签结果、查看自己比赛场地安排、查看秩序册。4.1.3 开发影响本系统针对高校运动会赛前管理而开发。开发完成后能够让各种参与者通过网络参与到运动会，极大的方便运动会的赛前管理，大大的节省赛前报名、筹措的时间，极具意义。5. 概要设计5.1总体设计5.1.1 系统基本设计（1）需求规定：程序按人员分为：管理员模块、教师模块、学生模块；按功能分为：登录模块、报名模块、抽签模块、统计模块、号码分配模块、预编排模块、秩序册生成模块。每一类参与者能根据身份实现功能模块中的几个。（2）运行环境：系统开发完成后，以装有window 2003 servers系统的服务机为服务器端，客户端则只需要配备ie浏览器即可。（3）系统设计流程：设计、搭建数据库，确定表及表的字段；绘制系统总体设计图、各模块详细流程图、数据流图，最后编写代码。5.1.2 系统设计图（1）系统完整e-r图 （2）详细流程图（3）系统数据流图5.13 数据库设计系统采用的sql server2000数据库，按照需求，建立了三张表，如下：表一：用户表字段名称值类型说明是否非空赋值类型id（主键）int自动获取，序号是自增namevarchar真实姓名否插入departmentname（外键）varchar所属系别否插入ageint年龄否插入passwordvarchar密码否插入game1（外键）varchar运动员报名参赛项目一否插入game2（外键）varchar运动员报名参赛项目二否插入accountint登录帐号（同学号）否插入class_varchar所属班级否插入haomaint参赛号码否插入s1varchar比赛一场地否插入s2varchar比赛二场地否插入c1int比赛一场地标记否插入c2int比赛二场地标记否插入d1int比赛一跑道标记否插入d2int比赛二跑道标记否插入表二：项目表字段名称值类型说明是否非空赋值类型id（主键）int自动获取，序号是自增xname（外键）varchar项目名称否插入placevarchar项目属性（田赛、径赛）否插入changciint项目分场次否插入表三：系别表 字段名称值类型说明是否非空赋值类型id（主键）int自动获取，序号是自增departname（外键）varchar系别名否插入signint抽签号否插入totleint报名人数否插入5.2详细设计5.2.1登录模块（1）用户登录：系统用户为预先在数据库导入用户，无法通过注册添加。用户帐号设置为与学号、编号一致。假设0001-9999为学生用户，10000为管理员账户，10001-99999为教师账户，登录模块根据登录表单提交的信息，判断用户身份，同时提取数据库信息进行帐号密码核对，核对完成就根据身份跳转如相应界面。5.2.2学生模块（2）报名模块：程序从项目表提取出项目名称，用下拉列表的形式显示给学生，学生通过下拉列表选择欲报名的项目。提交以后，系统将会查询student表中的game1，game2字段，如果两个字段都有值，则报名失败，否则再判断新输入值是否与原来存在的某值相同，如果为否，报名成功。（3）取消报名模块：程序从student表中提取game1、game2的值给用户，用户通过选择其中的项目来实现取消功能。5.2.3教师模块（4）按班级查询报名情况：通过选择班级，来显示对应班级所有同学的参与情况。效果如图：5.2.4管理员模块（5）审核模块：程序调出运动员以及他们的报名情况，管理员通过选择其中的一个或者多个来取消他们的报名资格。运行时，程序通过表单传入的项目值得及运动员名字来清除数据库中的数据，效果与运动员的取消报名一样。效果如图： （6）兼报查询：为了更好的了解运动员的报名情况，设置了这一模块。本模块通过横竖坐标，来显示项目间两两兼报的人数。程序通过循环查询到兼报人数以后，存入数组，再通过数组显示到jsp页面上。效果如图：（7）抽签模块：各系部抽签决定号码归属，是秩序册生成的一个重大前奏。通过代码，生成相应个数的随机数，将这些随机数赋给项目表的sign字段，再将这个数组进行冒泡排序，将随机数换为顺序的1-n的数，再存入项目表，然后显示于页面上。测试结果如下：（8）号码分配模块：系统根据抽签结果，将项目按结果一一取出，然后按系别抽签顺序查询人员表，统计人员数量，分配相应号码。（9）预编排模块：当所有运动员都被分配号码以后，便可以对运动员进行预编排了，特别是对于径赛项目，预编排显得尤为重要。程序首先查询相应径赛项目的运动员参与者，然后对这些参与者按照号码进行冒泡排序，按排序结果进行分配相应道次，号码靠前的运动员，分配的跑道也相对有利。（10）秩序册生成模块：当所有预编排已经完成，便可以生成秩序册了，这是赛前管理子系统的最后一步。秩序册分为田赛跟径赛两块，相应的有两种显示方式，测试结果如下：5.2.5 测试结果分析本系统经过反复测试，本程序在功能上已经基本完成，与设计任务书基本一致。模块与模块之间耦合均不大，缺少某一模块，另外的模块也能够顺利运行。这很有利于将来进行维护、更改。算法方面，由于个人思维能力有限，如：抽签、分配号码、生成秩序册等算法所耗费资源较大，反映时间也较慢。模块结构方面，由于自身并没有类似实例的开发，对运动会流程的了解也较少，可能功能与功能之间存在较大独立性，没有整体感。界面比较缺乏友好，由于时间问题得不到很好的完善。总之，本系统目前只能说是粗糙版本，虽然功能相当齐全，但是却缺乏美感，与实际投入使用的差距也较大。然而我认为，这些问题只是修饰性问题，我相信，只要给我以足够的时间，我一定能够开发出一个能够投入使用的，较完善的运动会赛前管理子系统。6.总结毕业设计阶段是一个大学生毕业前必须经历的阶段，它不仅是检验大学生四年大学的学习成果，也是大学生走出校园后，向社会证明自己的重要凭证。毕业设计考验的是大学生的综合能力。很多人选择的毕业设计课题是自己从未遇到过的，设计手段也是自己从未使用过的，设计的知识是自己从