（通信与信息系统专业论文）一个基于bs模式的办公管理系统的设计和实现.pdf

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 摘 要 随着时代的发展，传统的纸上办公方式已经无法满足现在社会高效率、快节奏 的工作要求。而计算机技术的飞速发展和网络技术的日新月异，使得利用办公管理 系统加强信息管理和提高工作效率成为企事业单位办公管理的发展趋势。对于企事 业单位来说，对大量的办公信息进行有效的管理并及时的让外部相关人员了解单位 动态，是现代企业的一项重要工作。在这种形势下，利用先进的软件技术搭建一个 电子办公平台，从而实现各类用户分布式的协同操作，对提高单位的办公效率和管 理的科学性具有重要意义。 传统的信息管理系统注重于对信息的管理和发布，而一般意义上的办公自动化 系统则是注重于对企业内部生产和管理的流程化操作。本文针对企业和行政单位信 息网络化管理的需要， 结合信息管理系统和办公自动化系统的优点， 构建了一个 “基 于 b/s 模式的办公管理系统” 。该系统基于 b/s 模式和 j2ee 框架，综合运用工作流 技术和权限管理模型，实现了单位外部信息发布、内部信息管理、工作流管理等功 能。系统为使用单位提供了一个网上办公管理平台，对于单位的信息管理和办公自 动化有较好的实际价值和现实意义。 系统采用层次化设计思想，可扩展性好，能适应用户不断变化的业务需求，便 于系统后续更新升级；采用合理的权限控制方法，实现了对各级用户进行科学的权 限管理；引入工作流技术，较好地实现了流程化业务的处理。目前，系统已交付使 用，实际测试及运行结果表明系统设计恰当合理，符合实际需求，用户反映良好。 关键词关键词：信息系统; 浏览器/服务器;j2ee; 工作流; 权限控制 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii abstract with the development of the times, the traditional paper office has been unable to meet high-efficiency, fast-paced work requirement. and with the rapid development of computer technology and network, making use of office management systems to enhance information management and improve the efficiency of enterprises and institutions is becoming the development trend of office management. for enterprises and institutions, managing a large number of information effectively and giving a good introduction to external people is a very important work. under such circumstance, the use of advanced software technology to build an electronic business platform for all types of users could improve business efficiency and office management. traditional management information system (mis) is mainly focused on content management and general office automation system (oa) emphasizes internal production and process control. based on the requirements of information network management for enterprises and administrative units, the thesis proposed a b/s-based office management system, which integrates the advantages of mis and oa. the system is based on b/s model and j2ee framework, and adopts workflow technology and authority management model to realize some functions including external information distribution, internal information maintenance and workflow management. the system can provide a network office platform, and bring good theoretical value and practical significance for the information management and office automation in small businesses. the system is well scalable due to its three-tier architecture, which could better meet the changing needs of user business, including existing needs and potential needs for business development. it also uses well-development authority management mechanism to ensure unauthorized user can not operate beyond his/her power. and the introduction of workflow technology gives a very good solution to the actual demand workflow of business. at present, the system has been delivered; the results show that the system design develops a reasonable, consistent with the actual needs of users. key words: information system;b/s; j2ee; workflow; authority control 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 v 缩 略 语 b/s - browser/server 浏览器/服务器 c/s client/server 客户端/服务器 j2ee - java 2 enterprise edition java 2 企业版 j2se- java 2 stand edition java2 标准版 j2me- java 2 micro edition java2 小型版 oop- object oriented programming 面向对象程序设计 mis - management information system 管理信息系统 oa office automation 自动化办公系统 xml - extensible markup language 可扩展标记语言 ssh struts spring hibernate ssh 三层架构整合 mvc - model-view-controller 模型-视图-控制器 ejb - enterprise java bean 企业级 javabean http hyper text transfer protocol 超文本传输协议 html - hyper text markup language 超文本标记语言 jsp - java server pages java 服务器端语言 asp- active server page 动态服务器主页 css - cascading style sheets 层叠样式单 rbac - role based access control 基于角色的访问控制技术 jdbc java database connectivity standard java 数据库连接标准 dao - data access object 数据访问对象 api - application programming interface 应用程序接口 orm - object/relation mapping 对象关系映射 独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文 中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保 密，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密 (请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 1 绪 论 1.1 课题背景 在信息技术普及以前，绝大部分的企业和行政机关都是以“纸质媒介”来进行 办公管理的。大量的单位内部组织信息和工作信息都需要手工操作，对人力物力的 消耗很大，同时时效性差，容易出错，并且不容易保存和实现信息共享。随着时代 的发展，各企事业单位的规模迅速膨胀，所使用和涉及的信息也越来越多越来越复 杂。在这种形势下，迫切需要采用相关的计算机原理和软件技术为各单位和机构搭 建符合自身办公管理特点的计算机应用平台，从而为本单位信息管理和办公活动提 供方便。 近年来，我国计算机网络建设取得了重大成果，计算机网络的普及程度越来越 高。各企事业单位基本都实现了计算机网络的覆盖，这为大面试的使用网上办公管 理系统提供了硬件条件。在全国范围内，使用计算机进行办公已经非常普遍，人们 使用网络和计算机的水平也越来越高，这成为大规模普及网上电子办公的软件资源 1。 在此基础之上，选用恰当的计算机技术，搭建一个基于网络的自动化电子办公 平台无疑是最好的解决方案，可以有效的改变传统的办公方式，提高企业办公管理 的科学性、规范性和时效性。同时我们也看到，企事业单位办公管理牵涉到的内容 非常多，涉及面很广，如何使这个电子办公平台适应各单位工作的特点，满足相关 的功能需求成为一大难题。可以说，办公管理系统的建设是当今社会信息化趋势的 重要体现。 1.2 课题来源和研究意义 如今，由于信息渠道的多样化，信息的传递是极为迅速的。由于网络具有不受 地域限制，迅捷，低成本的特性，因此成为信息传递和获取的主要途径2。管理信 息系统问世以来，为办公管理活动提供了许多方便，创造了巨大的经济效益，因而 一直受到人们的广泛好评和重视。特别是随着网络技术的日新月异，管理信息系统 发展也很快3。这些因素使得办公管理系统也逐步进入了网络化的模式。 在这种形势下， 各企事业单位都对基于网络的办公管理系统显示了极大的热情， 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 纷纷建立自己的电子办公平台。当前流行的电子政务、网上图书馆等都是具有行业 特点的电子办公平台。 本论文的课题来源为：华中科技大学电子与信息工程系互联网中心，智能互联 网技术湖北省重点实验室（itec）办公管理系统。笔者对 itec 机构内部办公管理 特点进行了具体分析，同时考虑了需要满足的功能要求，并对已有的办公自动化系 统（oa）和信息管理系统（mis）进行了研究和分析，最终提出了结合二者特点的 itec 办公管理系统。 希望通过该系统， 可以实现机构内部办公管理的自动化和完善 的信息管理，并充当本机构对外的门户网站。进一步促进本单位信息化管理的科学 性、规范性，同时提高办公管理的自动化程度，以达到提高工作效率和信息共享的 最终目标。 1.3 论文组织结构 论文阐述了办公管理系统的组织结构，以及具体实现技术和方法。本文共分六 章，内容安排如下： 第一章，绪论介绍了课题来源及选题意义，对当前企业信息管理和办公现状进 行了分析；并提出了办公管理系统的建设目标。 第二章，对本论文所依托的系统的基础理论进行了研究，介绍阐述一系列关键 技术，包括 j2ee 架构，工作流模型，基于角色的权限控制等。 第三章，主要阐述办公管理系统的总体设计思路，对系统需求进行分析研究。 并以某单位办公管理系统为例，确定办公管理系统的开发目标，在 b/s 模式下，给 出办公管理系统的系统模型和总体架构，对系统的核心模块进行了设计。 第四章，介绍系统的具体开发和实现过程。将阐述系统的初始配制方法、用户 管理模块、信息发布模块，业务处理模块等核心模块的具体工作机制和实现代码。 第五章，对于系统各个模块的相关功能做了测试。 第六章，总结本论文的主要研究成果和系统的应用情况，指出需要进一步解决 的问题，对未来发展的方向进行展望。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 2 理论基础和技术概述 建设办公管理系统的目的是为企业和行政机关的办公自动化和信息管理提供方 便。系统能否在投入使用后符合实际需求、达到预期的效果是取决于设计开发阶段 有没有对业务背景和支撑技术进行考察，从而选择一种适合本系统的开发平台和设 计方案。 因此， 了解与系统相关的开发技术对整个系统的设计和开发具有重要意义。 本章具体研究了 b/s 模式、j2ee 架构、工作流技术、基于角色的权限控制模式 等主要支撑理论和技术，为设计和开发良好的系统平台打下基础。 2.1 b/s 模式 在上个章节，已经对办公管理系统的发展过程和现状进行了阐述，提出了办公 管理系统目前的主流开发模式b/s 模式。本节将会对 b/s 模式进行详细的讲解 和介绍，进一步解释选择这一模式的原因和好处。 b/s，即 browser/server（浏览器和服务器结构）, 这是目前应用最为广泛的网 络技术架构。由于它和互联网联系紧密的特点，因此它在信息的查询和采集方面具 有相当的优势，而且由于他的界面主要是网页，设计起来非常的容易，也比较美观 和人性化。更重要的是它可以降低开发难度和维护成本，并具有平台无关性利于升 级维护。 b/s 模式的原理可以概括为：请求-处理-应答，如图 2.1 所示： 浏览器1 浏览器2 服 务 器 web应用程序1 web应用程序2 应用程序 服务器 数 据 库 图 2.1 b/s 结构原理图 基于 b/s 模式的软件平台开发方式主要有两种：一是使用脚本语言，如 asp、 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 php、jsp 等。二是可编译型语言，主要是 sun 公司的 java 和 microsoft 的.net 这两种4。 目前来说， java 的产品非常多， 其中企业级解决方案 j2ee(java 2 platform enterprise edition)使用的非常广泛，成为很多企业建立电子商务应用的标准。而且 很多优秀的开源框架都支持它，因此成为开发 web 系统的首选5。本论文准备搭建 的办公管理系统正是基于 b/s 模式的 web 系统。 2.2 j2ee 框架 2.2.1 j2ee 的概念 笔者在考虑了办公管理系统的现状和国际主流的开发标准情况下，选用了在 b/s 模式下构建整个系统，除此之外，还要进一步确定使用的开发技术和标准。而 建立 b/s 模式的 web 系统使用比较多的是 j2ee 标准。目前，java 技术总的结构包 括以下三类6： j2ee( java 2 platform enterprise edition ) 企业版，是在企业环境下提出的开发 应用程序的解决方案。 j2se( java 2 platform stand edition ) 标准版，用来解决低端商务应用。 j2me( java 2 platform micro edition ) 小型版，致力解决嵌入式设备的开发。 其中 j2ee 已经成为主流的建立企业级应用的标准。sun 公司推出 j2ee 的目的 正是为了克服 c/s 模式的缺点，迎合 b/s 模式的需要，简化企业级应用7。 2.2.2 j2ee 应用体系结构 体系结构指程序宏观逻辑上的结构8。企业级应用的体系结构经过了二层体系 结构(客户/服务器体系结构)发展到三层，现在使用的比较多的是 j2ee 应用体系结 构9。 j2ee 最大的特点就是“多层” 。它按照功能来划分组件，并根据组件所在的层 次部署在计算机上10。在早期的模式中，客户端承担了过多的任务，并且在这种模 式下的软件平台，首次开发比较容易，但要进行功能扩展就比较困难11。j2ee 根据 功能分为四层12，每一层提供对应的服务。如图 2.2 13： 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 浏览器 http html xml applet 应用客户端 应用客户端 容器 web容器 jsp servlet xml javamail j2ee j2ee- platform ejb容器 ejb jms jta jdbc jndi jacc jaax j2ee platform 数 据 库 数 据 库 客户端表示层业务逻辑层企业信息层 客户机 j2ee服务器eis服务器 图 2.2 j2ee 体系结构图 客户层组件：主要为用户提供可操作的界面。 web 表示层：web 容器负责对它管理，可以是 jsp 页面或 servlet 等14。 业务逻辑层：ejb 容器负责对它进行管理，包括具体的业务实体和业务规则。 企业信息层：主要负责处理企业级的基础事务和数据库15。 j2ee 使用 java 2 平台，它按照层次化的结构设计系统，为企业级应用提供了 简化开发和管理的方式16。基于 j2ee 的办公管理系统将具有以下优点： 1、良好的可扩展性和维护性。 2、简化软件的开发，程序员按照层次进行协同开发，将注意力集中在自己负责 的层次上。 3、安全特性比较灵活。 2.3 基于角色的权限控制 在选定了开发系统的模式和框架之后，就要考虑安全访问控制的问题，每一个 软件系统都有自己独特的安全访问控制机制，以保证系统运行的稳定性。同时，进 行适当的访问控制也是进一步实现系统具体功能的基础。通过进行安全访问控制， 保护所有的信息和资源不被未授权用户浏览或恶意修改，造成不可预知的后果。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 2.3.1 rbac 的原理 访问控制通俗一点说就是权限，是为了防御非法操作而采取的一系列措施17。 rbac(基于角色的访问控制)近年来使用的非常广泛，在 rbac 中，引入了一个关 键概念角色， 角色指的是一个或一群用户在系统内的某种身份18。 角色是rbac 的核心，通过它将用户和操作权限关联起来19。 角色的概念对应于实际工作中的职务。基于角色的访问控制的基本思想是：在 系统中设定与实际机构中职能和职位相对应的角色，跟以往直接把权限赋予用户不 同，用户被赋予相对的角色，再把权限和角色对应起来。用户通过扮演某些角色而 间接获得访问权限20。系统根据用户所对应的角色拥有的权限集合来进行访问控制 21。 1996年由george mansion univ.list实验室的ravisandhu教授等人提出了基于 rbac96 模型22。模型的结构如图 2.323所示： userrolepermission session user assignment permission assignment 图 2.3 rbac 权限控制原理图 用户(user)，可以独立访问应用系统进行一系列操作的个体。在办公管理系统 中，每一个访问系统的人都是一个独立的用户 角色(role)，对应于机构或部门中的职务或职能。比如，系统中会分为中心主 任、教师、研究生等角色。 权限(permission)，对系统中资源和对象的操作许可。例如新闻的发布权限、删 除权限、查询权限等等。 角色权限分配(permission assignment)，是权限到角色的映射，按照角色的权利 分配其相应的权限。比如通讯员角色具有添加新闻的权限 用户角色分配(user assignment)是用户到角色的映射，根据用户在系统中的职 责赋予其相应的角色。比如可以给用户设置通讯员角色。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 会话(session)，用户与系统进行交互的过程。用户与会话是一对多关系。 2.3.2 rbac 的优势 传统的访问控制模型通常是直接将用户和访问权限联系起来，即直接给每个用 户分配相应的访问和操作许可。这种方式的不足之处是一旦机构内的人员发生离任 换岗等人事变动或职能发生了变化，每个用户的权限都要重新设定。权限控制操作 比较复杂，经常会出现漏洞和问题。 rbac 按照系统中的职能划分来设定角色， 如果一个单位的人员结构发生变化， 或者人员所担任的职务发生了变化，系统管理员只要重新定义角色或重新给角色分 配权限， 因此能很好地适应特定单位不断变化的安全需求。 对于系统的管理员来说， 使用 rbac 进行权限控制的话， 系统管理员是在与企业实际的业务管理相类似的层 面上进行权限控制，和实际生活中的组织管理模式很类似24，减少了工作的复杂性 和难度。 2.4 工作流技术 在办公管理系统中，不可避免的要出现工作流。这是由实际生活中办公管理工 作的特点决定的。在实际的办公管理中，很多工作都是要借助公文的流转来完成， 这就是工作流的实际原型。通俗一点说，每审批一个文件的过程，只要他具有流程 化的特点，都属于工作流的范畴。因此，这一节将会对工作流的相关概念和技术进 行阐述。 工作流的概念是在生产经营领域出现的，主要是为实际工作中有固定流程的活 动自动化运转而提出来的25。工作流管理联盟把工作流定义26为：工作流是可以根 据定义好的规则而自动执行的流程化工作过程。对工作流管理系统27的定义是：工 作流管理系统是一个负责工作流的定义和管理的软件系统。它负责推进工作流的执 行。关于工作流技术有以下几个基本的概念： 1. 业务过程：如实际工作中的行政申请审批过程等，每个业务过程都包含了 实现这一业务流程的步骤和实现方式。 2. 过程定义：它是业务过程的计算机形式表示28，它把实际生活中的业务过 程变成计算机可以识别和控制的形式。 3. 活动：活动是工作流中的一个具体步骤。如图 2.4 所示的流程中，共包含了 3 个环节，即 3 个活动，他们代表了实际申请流程的三个必须环节。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 提交申请 审查 审批 图 2.4 申请流程示意图 4. 工作流管理系统：指的是能够对工作流进行创建和管理的软件系统。用户 可以通过工作流管理系统来对工作流的执行进行推进和监控。 5. 过程实例：过程实例指的是工作流的一次具体执行过程。一个过程定义可 以产生多个过程实例。比如两个用户都提交了申请，那么就产生了申请这一过程的 两个实例。 6. 活动实例：活动实例是是活动的一次执行。比如有两个用户都提交了申请 需要进行“审查” ，那么就会产生两个“审查”活动的实例。 7. 工作项和工作项列表：在一个工作流过程中，会把用户负责处理的那些工 作生成一个列表，这就是工作项列表。 8. 工作流相关数据和应用数据：在工作流的运转过程中不可避免的要使用数 据。有些数据用来监控过程实例的状态，从而控制工作流的执行，这是工作流相关 数据。而某项具体工作或者活动涉及到的数据，称为工作流应用数据29。 2.5 本章小结 本章主要论述了办公管理系统系统用到的相关技术。首先介绍了开发办公管理 系统的基础b/s 模式和 j2ee 架构，并根据系统的实际需求，介绍了权限控制模 型和工作流技术。为下一部分系统的设计与实现做相关的技术准备。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 3 系统总体分析和设计 通过前两章的内容，大致介绍了基于 b/s 模式的办公管理系统需要借助的理论 和技术。本章将通过进一步分析办公管理系统的需求，确定系统的设计目标，进而 提出一个针对办公管理系统特点的总体设计方案。然后以某单位的办公管理系统为 例，进一步分析设计出系统的功能模块，从而为下面的具体实现部分打下良好的基 础，最终实现为行政单位和小型企业提供一个成功的办公管理系统范例的目标。 3.1 系统需求分析 开发实现一个软件平台，首先要做好需求分析，它是下一步开发工作的基础， 只有对应用需求进行深入的分析才能让下一步的开发设计有的放矢30。通过对系统 的细致研究，对问题进行考虑，进一步提出系统需求和内部总体的运行机制。 3.1.1 功能需求分析 办公管理系统的开发总的来说是为了加强单位信息管理， 提高办公自动化水平， 并为相关的工作人员和外部用户提供优质的信息服务， 并及时展现单位动态和风采。 因此本项目的开发目标是建立一个基于网络的应用系统，通过该系统实现单位的分 布式协同操作和管理。 对机构内部的大量信息缺乏全面系统掌握，公文流转和业务处理效率低是企事 业单位普遍存在的突出问题之一，手工解决这一问题不仅需要大量的人力和物力， 而且在管理上由于地理位置过于分散而难以实现高效。因此，本软件开发的主要意 图就是，利用先进的计算机科学以及网络技术，全面了解和掌握机构内部人员、工 作、成果等各方面信息，以便管理者能够有效的全面的俯瞰整个机构，加强办公管 理的科学性，促进单位办公管理工作快速稳定的发展。 本系统为了满足用户的以下应用目标而设计开发： 1. 提供一个基于网络的办公管理平台。所有的用户可以通过网络实现办公管 理、浏览信息等。系统可以对内对外发布信息，用户可以通过浏览器获取这些信息。 比如新闻、通知、单位概况介绍等。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 2. 使用 web 相关技术开发，使用户界面友好和更具人性化。由于系统的使用 人员比较多，所有界面应友好，操作简单，提示清晰。进一步的，如果时间允许要 提供多语言界面。 3. 能对工作流程进行管理， 为单位办公业务的申请、 审批提供自动化的电子平 台。并且可以对对业务流程的每一环节进行进度控制和管理。 4. 需要考虑用户的交流需求， 实现系统内的邮件通讯功能、 论坛和留言等功能。 提供个人空间服务，以增进交流和沟通。 5. 由于系统面对的用户数量、种类繁多，必须有一套完善的访问控制方法，对 用户进行区分，同时示以对应的用户界面，防止不合理的操作，破坏数据和工作流 程。 本系统为单位的内部自动化办公和信息管理系统，以及单位的门户网站，因此 将应用于整个机构的内部用户和外部浏览用户，具体包括以下三类用户： 1. 单位内部的管理者；主要包括系统的网络管理员，中心的负责人等。管理者 也是中心的审核人员，分别负责工作流的一审、二审、三审。数据审核人员之间， 高级别的可以修改低级别的审核结果，但同级别之间不能互相修改审核结果。此类 人员是单位的管理人员，要通过系统进行复杂的办公管理工作。 2. 单位内部的使用者； 主要包括中心内部的教师、 学生等， 即系统的注册用户。 可能会进行数据的录入和编辑工作。此类人员是系统的一般用户，因此在数据录入 界面要操作简单，友好人性化，并且在录入数据时要进行规范化控制。 3. 单位外部的访问者； 主要包括未注册的浏览用户， 例如跟中心有工作往来的 合作人员，希望通过系统了解中心动态成果的访问者。 3.1.2 性能需求分析 一个良好的办公管理系统不仅需要解决相应的功能需求， 实现必要的功能目标， 还要考虑其相应的性能指标。根据办公管理系统的特点，其主要的性能指标包括一 下几个方面： 1、安全性指标 1) 既可以提供公共服务又要必须保证本办公管理平台的独立性和完整性， 要对 用户的操作权限进行统一有效的管理， 防止不具有相应权限的用户进行非法的操作， 保证只有授权的操作人员才允许执行相应的操作。 2) 办公管理平台由于其中包含了许多信息和数据， 而这些信息和数据又都存储 在服务器上的数据库里面。因此就必须考虑到这些数据的安全性问题，比如在服务 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 器运行出现故障的时候， 不会对数据造成损毁， 并且能够为数据库进行备份和恢复， 以便出现严重问题的时候可以迁移数据。 。 3) 由于用户使用办公管理平台可能要进行注册或者登录， 这里面牵涉到用户的 私人资料，比如密码注册信息等等，这就需要采取一定的手段来保证数据的安全传 输，对密码这些重要隐私资料进行加密。 4) 由于用户在使用办公管理系统进行操作的时候， 有可能因为不慎而造成不好 的后果，比如误删掉重要的数据等，因此对这些比较危险的操作要有防御措施，比 如使用 javascript 语言进行弹出框提醒，最大可能的防止误操作。 5) 由于系统担任了信息采集的任务， 因此大量的数据都是通过用户进行手工录 入的，在录入的阶段，为了保证数据库存储的准确性和安全性，就必须对一些字符 进行输入限制和检测。 2、可靠性和可维护性指标 办公管理平台作为全单位办公管理的工具和门户网站应具有高度的可靠性，投 入使用以后可以稳定的运行， 并且在 24*7 小时的连续运行状态下不发生错误， 可以 承受多用户的并发访问，保证整个办公系统运行时各功能都能正常使用。除了具有 可靠性也要具备相应的可维护性，例如：经过一定的授权，系统管理员可以根据实 际工作的需要对系统进行设置和修改。 3.2 系统的整体架构 3.2.1 系统的层次设计 办公管理系统应该具备开放性和可扩展性，以适应于不断发展和变动的机关单 位办公管理工作的需要， 同时也要考虑到 it 技术的不断更新换代所带来的升级更新 及维护成本。出于这个目标，因此本系统采用了层次化的设计思想。分层的设计思 想是设计基于 b/s 架构的系统时用的比较广泛的一个思想， 即把系统进行分层设计， 每一层都是相对独立的整体。 上层使用下层提供的服务， 下层对上层屏蔽实现细节。 这样做有很多优势： 1. 每一层都相对独立， 所以只需要把注意力放在本层的实现上， 而不需要过多 的考虑其他层。而且实现细节可以多样化，只要提供了该层承担的服务需求即可。 2. 可以降低整个系统的耦合性。 java 程序设计语言由于其优良的性能在信息技术中占有着越来越重要的地位 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 31。其中的企业级应用解决方案 j2ee 在创建 web 应用方面又有其独到的优势，因 而使用的非常广泛。另外它的四层体系结构也比较符合本系统的设计目标。本系统 采用 b/s 结构进行设计开发，将采用符合 j2ee 标准的体系结构，将系统分层设计 如图 3.1 所示： jspxmlhtml 表 现 层 应 用 层 门户网站用户管理行政管理 信息发布 检索 认证/分发逻辑 动态发布静态发布 组 件 层 数 据 层 结构化数据库 （db2） 业务调度构件 电子邮件构件 数据操作构件 文档编辑构件 身份认证 权限管理 图 3.1 系统的层次设计图（按照 j2ee 标准） 1. 表示层：表示层是系统与用户交互的窗口，主要采用 jsp 动态页面。由于在 新闻通知模块有生成静态页面的需要，以及图片新闻的功能，所以带有 html 及 htm 等静态页面，还会使用 xml 来实现绑定。 2. 应用层：应用层主要用来完成系统的功能需求，向用户提供各类功能服务， 并把这些功能服务结果反馈给用户。 3. 组件层： 组件层主要承担系统各类支撑功能， 该层的组件与底层的数据进行 交互，为应用层提供基本的功能服务。 4. 数据层：所有的数据信息都存放在该层，组件层可以访问数据层，获取所需 的信息。 3.2.2 系统的开发模式 在 j2ee 的标准下，基于 b/s 模式的 mvc（ “model-view-controller” ， “模式- 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 视图-控制器” ）开发模式应用得十分广泛32。可以针对应用系统的具体特点在每一 层结合相应的实现框架，本系统的开发模式如图 3.2 所示： 客户端 视图 （页面） 控制器 （servlet） 模型 （spring） 数据库 图 3.2 mvc 模式图 1、视图：视图是系统的外部界面，是和用户进行交互的窗口。它把用户请求发 回模型和控制器，并把处理后的持久层数据返回给用户。本系统在视图层采用 jsp 页面33。 2、模型：它包含了业务实体和业务规则，根据需要使用持久层的数据34。 。 3、控制器：控制器协调各个组件工作。接收用户的请求以后，调用相应的业务 组件，即使用模型来处理用户请求35。 在基于 mvc 模式的基础上， 笔者对比了 j2ee 标准的各个层次上的主流设计框 架，为系统选取了 ssh 的开放框架（即 struts + spring + hibernate）36。这三种框 架目前在开发基于 b/s 模式的 web 系统方面有着独特的优势，也应用的最为广泛。 使用 ssh 框架，可以达到满足 j2ee 标准，简化开发难度，同时使系统松耦合的效 果。 struts 可以提供关于视图层的服务并简化开发工作， spring 的反向注入机制也使 它可以很好的工作在业务层， 而 hibernate 提供的封装服务和访问持久层 api 也可以 帮助我们更好的简化持久层的操作。 从用户输入请求到系统做出反应和相对的处理， 最后将结果反馈给用户，整个系统的内部处理流程如下： 1. 首先，用户通过视图与系统进行交互，本系统在视图部分主要采用了 jsp 和 ftl 页面， 因为 jsp 页面可以镶嵌 java 代码， 而 struts 提供的简化页面开发的标签 可以很好的工作在 ftl 页面中。在视图层用户输入的请求会通过 actionform 表单提 交到后台进行处理，具体转交到哪里由 struts 配置文件中写好的匹配路径来决定。 2. 所有的后台处理文件都继承 baseaction， baseaction 负责对请求进行权限方 面的判断，如果访问合法则进行进一步的处理，这期间可以调用业务组件 spring 提 供的服务。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 14 3. 业务组件负责提供基本的业务逻辑操作，但是并不直接地操作持久层数据， 他通过使用 dao 模式操作持久层数据。 4. 最后，由 dao 完成对持久层的进行数据访问和处理。 3.3 数据库设计与访问机制 3.3.1 数据库整体设计 要实现办公管理系统的所有功能，为用户提供各种服务，就需要利用数据库来 搭建基础信息平台。基础信息平台子为办公管理系统提供了海量数据传输、存储、 查询等服务。 基础信息平台是构建上层应用的基础，它主要存储两方面的信息：一个是访问 这个平台的用户的信息，包括用户的基本资料，权限信息等等；另一个是系统需要 数据库来进行存储、表示和描述的数据。基础信息平台是整个办公管理系统的重要 组成部分，搭建基础信息平台的数据库将位于系统的服务器上，所有的用户进行操 作都需要从该数据库中检索信息。 办公管理系统的数据库，应该从功能上和性能上满足系统上层操作的需要，总 体上它的功能和性能要达到如下的建设目标： 从功能上来说： 1. 要满足系统用户管理权限管理的需要，以便实现系统的整体访问控制策略。 2. 要实现对各种资源的采集、 保存和检索。 由于办公管理系统涉及的功能模块 很多，这些信息都需要通过数据库的表单存储起来，所以数据库要满足这方面的容 量要求。 从性能上来说： 1. 能够保证数据的独立性和完整性。不会出现丢失、错误的状况。 2. 能够满足频繁读写的需求，具有可修改性和可扩容性。 3. 数据库提供的操作界面友好，用户掌握起来比较容易，方便使用。 从上述功能和性能上的需求考虑，对比现在主流的数据库，初拟采用 db2 数据 库。db2 支持大容量、多用户的事务处理，可以连续操作而不会出现数据丢失的状 况。并且其完善的安全控制和友好的操作界面也成为众多数据库的首选。 数据库的设计采取匹配系统功能分割的模式，即按照系统的基本功能设计为每 个功能模块建立数据表，即每设计开发一个模块则为这个模块创建所需的信息存储 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 15 表格，具体设计采用关系数据库的设计规范和原理，同一个模块不同表之间根据关 系模型和主键、外键联系在一起，共同为本模块提供持久层服务。同时为系统的一 些公用信息，例如用户信息、权限管理信息设立单独的数据表，每一个模块都可以 独立的访问这些公用信息，降低表之间的耦合程度。整个办公管理系统的数据库设 计如图 3.3 所示： 用户信息表 角色信息表 权限信息表 信息采集 发布数据 业务流程 数据 邮件应用 数据 用户交流 数据 公共信息数据 图 3.3 数据库整体设计示意图 3.3.2 数据访问机制 在上一节中，通过数据库建设构建了办公管理系统的基础计息平台，这是整个 系统的持久层。开发人员在编写程序的过程访问持久层数据时，直接访问的方式工 作量大，复杂度高，考虑到以后要在不同的存储介质上迁移数据的可能，因此必须 选择一种恰当的数据访问机制，避免因为迁移数据而造成代码需要整体重写，并为 以后的维护升级提供方便。为了达到这个目的，本文使用了 dao 模式并在持久层 采用了 hibernate 框架。 对于开发程序的程序员来说，由于每种程序语言提供的访问持久层数据的 api 不同，数据操作的代码也是不同的。如果需要更换存储介质或者访问工具，那么这 些代码就必须从头编写。dao(data access object)模式则可以解决这个问题。它对 数据访问和业务逻辑进行了相对独立的封装。这样一来，业务层就不必关心具体的 数据库操作。 就算底层的数据存储发生了变化， dao 向业务逻辑层提供的访问接口 仍然不变。这样一来，业务代码和数据访问代码分离使得逻辑更加清晰，并且熟悉 数据库操作和业务逻辑的人员可以分工协作，专注于自己的编码。 进一步的，一般的 web 程序访问持久层数据的时候，都是通过 jdbc 来进行 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 16 直接访问。对数据的操作都要通过基本的 sql 语句来实现。但是轻量级 hibernate 框架对 jdbc 进行了对象化封装，还提供了访问持久层数据的 api，简化了访问数 据库的工作37。从而大大减少了操作数据库的复杂度和工作量38。 hibernate 将数据库中的表封装成对象化的类，然后通过 xml 文档完成两者之 间的映射39。下面是本系统的其中一个 hibernate 映射文档，这个 xml 文件完成了 aboutus 对象与数据库中 aboutus 表之间的映射： /将表中 spaceid 属性映射为类中的 spaceid 域 /将表中 content 属性映射为类中的 content 域 通过这样的映射，数据库中的 aboutus 表被封装成为 aboutus 类，进行数据 操作时，只需要在 dao 中对 aboutus 类按照常规方式进行操作，不必关心底层的 数据库具体动作。 3.4 系统功能模块设计 办公管理系统作为一个办公自动化和信息管理系统相结合的应用系统，担任了 机构内部管理和外部门户的作用，因此将根据本章第一节的功能需求分析来对系统 进行整体的功能规划和核心模块设计。 3.4.1 整体功能规划 根据功能需求分析，一个办公管理系统需要满足既能够对内实现办公自动化， 和加强信息管理的作用， 对外能够充当本单位的门户网站， 及时的与外部用户沟通， 进行信息交流。从这一开发目标出发，对办公管理系统的整体规划如图 3.4 所示： 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 17 应 用 基 础 件 服务门户 内部邮件 基础信息库 新闻通知管理 信息交流板块 硬件平台（网络设备、服务器、终端设备等） 基础设施 应 用 系 统 办公管理系统 服 务 中 间 件 论文管理 行政管理 用户及权限管理 机关动态 通知公告 成果展示 新闻中心 图 3.4 系统总体规划图 第一部分，基础设施。这一部分包括架设办公管理系统基本的硬件平台，包括 网络设备、服务器、终端设备等。通过这些硬件设施，为系统建立基础信息库。整 个机构办公管理需要的信息都存储在此，是系统持久层的数据。 第二部分，应用系统。在这一部分，完成所有信息的采集和发布。是系统结构 中最为关键的一部分， 是实现整个系统的基础。 应用系统负责完成系统的基本功能， 对系统进行管理，主要针对的是具有相应权限的内部用户。 第三部分层，就是系统的服务门户。主要负责为外部用户提供相关服务，通过 服务门户，系统担任了整个机构门户网站的作用，是对外交流联系的窗口。 3.4.2 核心模块设计 根据本章前面的整体规划，进一步可以将系统的各个子功