（生物医学工程专业论文）基于数据仓库理念的冠心病病案数据库及OLAP平台的研究.pdf

摘要多维信息系统，实现联机分析( o l a p ) 模型，对杂乱的数据进行抽取、清理、集成和分析等功能。本文首先介绍了国内外医院信息系统的背景及发展现状；其次阐述了本研究所采用的模式架构及实现系统采用的核心技术；然后着重介绍了本系统的分析与设计，并描述实现本系统所需的具体配置方案及特点；最后详细介绍实现本系统的数据库表、重要对象类代码和系统部分界面及结果，以及对本项研究的总结和展望。本项研究综合了网络数据库技术、面向对象的编程方法、j s p 开发技术和前沿的o l a p 技术，建立了一个功能强大、操作简洁、网络化的、支持分析等多功能于一体的数据库系统。本系统还可以进行扩充，通过在数据库表设计中设计预留字段，可以方便地与企业级h i s 或e m r 系统进行整合。本项研究采用先进的m v c 架构作为系统架构，这使日后系统的更新、修改、维护工作得以简化，大大增强了系统的可扩展性和可重用性。本项研究以w i n d o w 2 0 0 0 ) ( p 操作系统上的j 2 s e 为平台，以m y s q l 作为底层数据库，采用面向对象的j a v a 开发语言编写对象类，用t o m c a t 作为w e b服务器，前端j s p 用户界面用d r e a m w e a v e r 实现。关键词：冠心病数据仓库o l a p电子病历m v c数据库基于d w 的冠心病瘸案数据痒及o l a p 平台的研究i ii i i摘要r e s e a r c ho fc o r o n a r yh e a r td i s e a s ec a s ed a t a b a s ea n do l a pp l a t f o r m b a s eo nd a t aw a r e h o u s em a j o r ：b i o m e d i c a le n g i n e e r i n gp o s t g r a d u a t es t u d e n t ：j i a n gh a o n as u p e r v i s o r ：p r o f n i eb a n g j ia b s t r a c tc o r o n a r yh e a r td i s e a s e ( c h d ) i ss o m e t i m e sc a l l e dc o r o n a r ya r t e r yd i s e a s e( c a d ) w h e nt h ec o r o n a r ya r t e r i e sb e c o m en a r r o w e do rc l o g g e db yc h o l e s t e r o la n df 乱d e p o s i t s _ 咀p r o c e s sc a l l e da r t e r i o s c l e r o s i sa n dc a n n o ts u p p l ye n o u g hb l o o dt ot h eh e a r t ，t h er e s u l ti sc o r o n a r yh e a r td i s e a s e ( c h d ) r e d u c e do rc u t o f fb l o o df l o wa n do x y g e ns u p p l yt ot h eh e a r tm u s c l en o to n l yc a nr e s u l ti na n g i n aa n dh e a r ta t t a c kb u ta l s oc a t lw e a k e n 廿l eh e a r tm u s c l ea n dc o n t r i b u t et oh e a r tf a i l u r ea n da r r h y t h m i a s c h di sc a l l e dt h ef i r s tk i l l e ro fh u m a nb e i n g sf o ri t sah i g hi n c i d e n c er a t ea n dd e a dr a t ed i s e a s e s f o ral o n gt i m e ，c o r o n a r yh e a r td i s e a s er e s e a r c hh a sb e e nb e i n gt h ei m p o r t a n ts u b j e c ti nm e d i c a lf i e l d w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o n 、c o m p u t e ra n dm u l t i m e d i a ，t h et r a d i t i o n a lm e d i c a lf a c e sah u g ec h a l l e n g e ，b u ta tt h es a l n et i m es h ea l s og a i n sa no p p o r t u n i t yo fd e v e l o p m e n ta n dc r e a t i o n a sam o s ti m p o r t a n tr o l ei nt h ed i g i t a l i z e dh o s p i t a l s ，t h ee l e c t r o n i cm e d i c a lr e c o r df e m r ) n o wh a sb e e ng e t t i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n si nt h ei n t e m a t i o n a l e l e c t r o n i c m e d i c a l c a s et h a ti st h em o s ti m p o r t a n tp a r to fe m ri n c l u d e sp a t i e n ta l lm e d i c a li n f o r m a t i o n f o ru s i n gl a r g en u m b e r so fc h dc a s e s ，t h ea u t h o rh o p ef i n d i n gk n o w l e d g ei nt h e ma n dr e a l i z i n gi n n o v a t i v e l ym u l t i d i m e n s i o n a li n f o r m a t i o ns y s t e m h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e mr h i s ) i sc a l l e dt h em o s tc o m p l i c a t e dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ( m i s ) a tp r e s e n t ，m o s to ft h ei n t e r n a t i o n a ls u c c e s s f u lh i sa d o p tmt e c h n i q u ea n dm u l t i d i m e n s i o n a l s t r u c t u r ec a c h ed bw h i c hc a m ei n t ob e i n gb a s e do nmt e c h n i q u e h o w e v e r , t h ea p p l i c a t i o no fm基f d w 的冠心病病案数据库及o l a p 平台的研究i i i摘要t e c h n i q u ea n dc a c h ei sf u l lo f d i f f i c u l t i e s a tp r e s e n t ，m o s td o m e s t i ch o s p i t a l ss t i l la d o p tt h er e l a t i o n a ld a t a b a s e s ，w h i c ha r et h em a i np r o d u c t i o no fd b m s t h ea u t h o ra t t e m p t st ob u i l das h a r i n gc h dc a s ed a t a b a s es y s t e mb a s e do nn e t w o r k ，a n dt h e nr e a l i z e sam u l t i d i m e n s i o n a l i n f o r m a t i o ns y s t e mi nm e d i c a if i e l dt h r o u g hs e t t i n gu pa no n l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g ( o l a p ) m o d e li nv i r t u eo f d a t aw a r e h o u s e ( d w ) c o n c e p ta n dt e c h n i q u e u s e r sc a l ld r a wo u t 、c l e a ru pa n di n t e g r a t eag r e a td e a lo f u n - r e l a t i o n a ld a t a a tt h eb e g i n n i n go ft h ep a p e r ，i tc o n c l u d e st h eb a c k g r o u n da n dd e v e l o p m e n to ft h eo v e r s e a sa n dh o m eh i s ；a n dt h e n ，i td i s c u s s e st h es y s t e m sm v c m o d e la n dc o r e t e c h n i q u e ；i tl a y ss t r e s so ni n t r o d u c i n gt h es y s t e ma n a l y s i sa n dd e s i g na n ds h o w st h ek e yt a c h e s ，f o re x a m p l e ，t a b l e s ，c l a s sc o d e sa n di n t e r f a c e se t ci nd e t a i l a tl a s ti ti st h es u m m a r ya n de x p e c t a t i o no f t h es t u d y t h es t u d yi n t e g r a t e sn e t w o r kd a t a b a s et e c h n i q u e ，o op r o g r a m m i n gm e t h o d ，p o w e r f u lj s pt e c h n i q u ea n du p d a t e do l a pt oam u l t i - f u n c t i o nd bs y s t e m ，w h i c hi ss i m p l eo p e r a t i o n ，s u s t a i n i n gs h a r ea n ds u p p l y i n ga n a l y s i s t h es y s t e mp r o v i d e sf u n c t i o ne x t e n s i o n t h r o u g hp r e s a v i n gf i e l d so ft a b l e s ，t h es y s t e mc a nb ei n t e g r a t e de a s i l yi n t oh i so re m r ，i tc a nb eu p d a t e da n dm o d i f i e de a s i l yf o ri ta d o p t sm o d e l - v i e w - c o n t r o l l e r ( m v c ) m o d e l i tb e a r st h eh i g hr e u s a b i l i t y b a s e do nj 2 s eo v e rw i n d o w 2 0 0 0 x p , a d o p t e dm y s q la sd b m s ，p r o g r a m m i n gc l a s si nl a n g u a g ej a v a ，t o m c a ti st h ew e bs e r v e ra n du s i n gd r e a m w e a v e rr e a l i z e sj s pu s e r - i n t e r f a c ek e yw o r d s ：c h dd wo l a pe m r m v cd a t a b a s e基于d w 的冠心病病案数据痒及o l a p 平台韵研究h第一章引言第一章引言1 1 现代数字化医院的发展现状现代通讯、计算机和多媒体等高新技术的不断发展，正在逐步改变着人们的生活习惯和工作方式，同时也使传统的医疗模式受到了前所未有的挑战和巨大的发展和创新空间。随着医院信息系统( h o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m 简称h i s ) “。和影像存储与传输系统( p i c t u r e a r c h i v i n g a n d c o l m n u n i c a t i o ns y s t e m ，简称p a c s ) 的建立和推广”。，计算机在医院的日常工作中已经发挥着越来越重要的作用。数字化医院已经成为医院信息化发展的必然趋势，有关专家预测，未来几年将是数字化医院的长足发展时期。目前，已有医院信息化的数据仓库”。个案，但在展现工具和数据挖掘方面还有待加强。尤其是在展现方式上还不是很灵活。另外，在电子签名方面，还有待发展和提高。一些发达国家在数字化医院方面起步早，产品成熟成就显著。但目前国内h i s 领域国外厂商仅占据很小份额，价格和本地化是制约其发展的两大因素，很多国外的h i s 系统与国内医院的现状有很大差距，再加之价格过高，而国内医院由于经济原因无法承担如此高额的费用。电子病历( e l e c t r o n i cm e d i c a lr e c o r d e r ，简称e m r ) ”。的内容包括纸张病历的所有信息：不仅指静态病历信息，还包括提供的相关服务。反映了患者整个的医疗过程，存储了患者全部的医疗信息，包括病史、各种检验检查和影像资料，是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。e m r 作为数字化医院中“含金量”最高的部分，已经引起国际上越来越多厂商和专家的重视，在发达国家，这一领域的研究工作及有关其标准制订工作倍受各界如大学、研究机构、厂商、各标准化机构的关注并积极开展工作。由于e m r 具有高度复杂性且目前还没有一个统一的认识和标准；所以，尽管在不同的方面均取得了进展，但完整的e m r 系统尚未建立起来。另外，医院各种应用系统也分散使用，“信息孤岛”现象尤为突出。迫切需要不同系统中信息共享及海量信息的抽取、清基于d w 的冠心病病案数据痒及o l a p 平台昀研究、2 第一章引言理、集成等信息处理。1 2 冠心病概况冠心病是冠状动脉性心脏病阻盯的简称。它是一种由于冠状动脉固定性( 动脉粥样化硬化) 或动力性( 血管痉挛) 狭窄或阻塞，发生冠状循环障碍，引起心肌氧供需之间失衡而导致心肌缺血缺氧或坏死的一种心脏病，亦称缺血性心脏病。冠心病在国内平均患病率约为6 4 9 ，冠心病由于其发病率高，死亡率高，严重危害着人类的身体健康“”1 ，从而被称作是“人类的第一杀手”。世界卫生组织将冠心病分为：原发性心脏骤停、心绞痛、心肌梗塞、缺血性心脏病中的心力衰竭和心律失常五种类型。在i 临床上“，通常西医把冠心病分为隐匿型冠心病、心绞痛型冠心病、心肌梗塞型冠心病、心力衰竭型和一心律失常型冠心病、猝死型冠心病五种类型。1 隐匿型冠心病：有的冠心病患者有心慌、胸闷、憋气、胸疼等症状，而有些人没有什么症状，但体检或其他疾病就诊时，经心电图检查发现有心肌缺血的心电图改变。经过全面检查诊断为冠心病，但因为平时并没有什么症状，所以称为隐匿型冠心病或无症状型冠心病。2 心绞痛型冠心病：以发作性的胸骨后疼痛为特点的冠心病称为“心绞痛型冠心病”。3 心肌梗塞型冠心病：如果冠状动脉闭塞，导致心肌因急性缺血而坏死，表现为剧烈的胸痛，就称为“心肌梗塞型冠心病”。此病是由心肌一时供血不足引起。4 心力衰竭和心律失常型冠心病：如果通过检查发现心脏增大，心力衰竭、一i i , 律失常，就称为“心力衰竭和心律失常型冠心病”。5 猝死型冠心病：由于冠心病而导致心脏猝死然后停止了跳动，患者猝然死亡，就称为猝死型冠心病。冠心病病因和发病机制较为复杂，在不同类型冠心病之间，其病因不尽相同，即使在同一类型的冠心病中其病因也是有所不同的，况且在不同的临床表现中，冠心病的程度和类型也不同，涉及的实验室检查和辅助检查的项目和参基于d w 的冠心病病案数据库及o l a p 平台韵研究- t 一- 3 第一章引言数也有所不同。可见，冠心病病人的信息管理是很繁杂的。1 3 课题概述电子病案是e m r 系统中非常重要的部分，它反应了患者的医疗过程，包括了患者全部的医疗信息。但是由于它的复杂性，现在国内甚至国际对它的结构标准还没有很好的定义。然而这部分工作却不能在万事具备后才进行。近些年我国的冠心病曾逐年上升的趋势，为了更好的利用海量的冠心病方面的病案，在杂乱信息中获取知识，搭建一个功能强大、操作简便、易于浏览的网络化的冠心病病案数据库势在必行“。本课题正是借鉴了e m r 的思想“，电子病案采用目前的纸张病历的格式，在此基础上进行优化，希望构建一个能为卫医务人员提供及时准确的信息、更好地服务于患者、同时也服务于i 每床科学研究的系统m 3 ；并尝试在此系统基础上进一步运用d w 理念1 6 1n 7 1 ，创新性的组建o l a p 环境，提供对杂乱的数据进行抽取、清理、集成等分析的创建多维信息系统。本系统旨在规范医院冠心病病人的信息管理“，方便病人和医生进行合理的统计和查找资料，医护人员能快速的抽查到任一病人治疗过程中的各种资料，并且能够对于不同的病变类型和病情表现作科学的统计，提供各种参考的实例和诊断资料，提高医生的诊病效率。也希望该信息系统成为建设数字化医院重要的资源系统之一。基于d w 韵冠心病病案数据痒及o l a p 平台的研究鲁4 二章技术背景与卫生界信息文化第二章技术背景与卫生界信息文化2 1 传统的数据库结构目前，对数据库软件的开发主要基于两种模式：客户服务器模式( c s模式) 和浏览器服务器模式( b s 模式) 。2 1 1c s 模式架构( t o w t i e r )c s ( c l i e n t s e r v e r ) “结构是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到c l i e n t 端和s e r v e r 端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是c l i e n t s e r v e r 形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的w e b 应用发展，w e b 和c l i e n t s e r v e r 应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统，如图1 示。这也就是目前应用系统的发展方向。圈一国图1c s 架构图传统的c s 体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是c l i e n t 端还是s e r v e r 端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，c s 结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用，而且代价高，效率低。基于d w 的冠心病病案数据库及o l a p 平台的磷究- 4 - 5 二章技术背景与卫生界信息文化2 1 2c s 架构的优势与劣势”11 、应用服务器运行数据负荷较轻最简单的c s 体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。2 、数据的储存管理功能较为透明在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的( 不管是已知还是未知的) 运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是”透明”的，他们无须过问( 通常也无法干涉) 背后的过程，就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常”瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。在c s 体系的下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。3 、c s 架构的劣势是高昂的维护成本且投资大首先，采用c s 架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正”统一”，使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立”实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。其次，传统的c s 结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，由于产品的更新换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需要。在j a v a 这样的跨平台语言出现之后，b s 架构更是猛烈冲击c s ，并对其形基于d w 的葱0 病病寨数据牵及o l a p 平台的研究黾6 二章技术背景与卫生界信息文化成威胁和挑战。2 1 3b s 模式架构( t h r e e - - t i e r )b s ( b r o w s e r s e r v e r ) “结构是随着i n t e m e t 技术的兴起，对c s 结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过w w w 浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，但是主要事务逻辑在服务器端( s e r v e r ) 实现，形成所谓三层3 - t i e r 结构，如图2 示。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本( t c o ) 。圈一囹图2b s 架构图以目前的技术看，局域网建立b s 结构的网络应用，并通过i n t e r n e t i n t r a n e t 模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接八方式( 比如l a n ，w a n ，i n t e m e t i n t r a n e t 等) 访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。特别是在j a v a 这样的跨平台语言出现之后，b s 架构管理软件更是方便、快捷、高效。2 1 4b s 架构的优势与劣势哺31 维护和升级方式简单。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，b s 架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但b s 架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。基于d w 斡冠心病病案数据痒及o l a p 平台的研究- 毛一- 7 -二章技术背景与卫生界信息文化无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越”瘦”，而服务器越来越”胖”是将来信息化发展的主流方向。今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。因此，维护和升级革命的方式是”瘦”客户机，”胖“服务器。2 成本降低，选择更多大家都知道w i n d o w s 在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上w i n d o w s 并不是处于绝对的统治地位。现在的趋势是凡使用b s 架构的应用管理软件，只需安装在l i n u x 服务器上即可，而且安全性高。所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用那种操作系统都可以让大部分人使用w i n d o w s 作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使得免费的l i n u x 操作系统快速发展起来，l i n u x 除了操作系统是免费的以外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。3 应用服务器运行数据负荷较重由于b s 架构管理软件只安装在服务器端( s e r v e r ) 上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器( s e r v e r ) 端完全通过w w w 浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器”崩溃”等问题，后果不堪设想。因此，许多单位都备有数据库存储服务器，以防万一。4 客户端之间不能进行实时信息的交流2 2m v c 架构模式事前适当的规划系统的架构，日后不论在更新、修改、维护时都可以将复杂的工作加以简化。为了利用b s 结构的优点同时克服b s 结构自身的不可克服的弱点，降低开发应用系统的成本，增加应用系统的重复实用性；为了利用基于d w 的冠心病病寨数据幸及o l a p 平台的研究1 8 二章技术背景与卫生界信息文化数据集市的多维结构的优点，发挥面向对象分析面向对象设计的功能，采用m v c ( m o d e l 一v i e w c o n t r 0 1 1 e r ) 2 0 1 模式，如图3 示，作为本课题的架构模式是极为合理的选择。圈一圜一圈一圃图3 采用m v c 模式m i s 系统架构1 显示层( p r e s e n t a t i o nl a y e r ) ：该层包括前端的h t m l 、x m l 和a p p l e t s等，这层主要当作用户的操作接口，让用户输入数据和显示数据处理后的结果。此层的功能就如同m v c 中的v i e w 部分。2 商业逻辑层( b u s i n e s sl o g i cl a y e r ) ：这层将是整个系统的核心部分，它的功能包括：数据处理、连接数据库和产生数据。该层如同m v c 中的m o d e l部分。通常，商业逻辑层是开发人员最需要专注的地方，日后若要维护系统时，只要在该部分做更新、异动，不再须要牵涉到显示层的部分，也避免造成美工人员的困扰。从而即可将页面设计和程序处理做完整的分离，日后维护弹性更大，过程也能简化。3 控制层( c o n t r o ll a y e r ) ：这层主要的工作就是控制整个系统处理的流程。它的角色通常是介于显示层和商业逻辑层之中，是m v c 中的c o n t r o l l e r 。控制层将显示层得到的数据，判断应交由哪个商业逻辑层做处理，然后再将结果交由显示层，显示出数据处理后的结构。总之，多层体系结构把数据应用程序分割成了几部分。客户端应用程序把重点放在显示数据和与用户交互上，它甚至不需要知道数据存储在哪儿；作为用户即可以通过i e 浏览、查询信息，无需特别的安装任何软件。m v c 模式主要精神之一就是m o d e l 和v i e w 的分离，它们两者的分离，可使日后页面设计师和程序员能够独立工作，互不影响；除了m o d e l 和v i e w 分离之外，将商业逻辑层的数据处理建立成许多的组建，增加程序的可重用性，一方面能减轻程序员的工作负担，另一方面增进系统功能扩充的弹性，同时也提高了系统的安基于d w 的冠心病病案数据痒及o l a p 平台的研究- 龟- 9 -二章技术背景与卫生界信息文化全性，我认为这也是最重要的一点。2 3 数据仓库文化著名的数据仓库专家r a l p h k i m b a l l 曾说：“我们花了二十多年的时间将数据放入数据库，如今是该将他们拿出来的时候了”；而事务处理的关系型数据库不能胜任数据的分析型处理和决策支持。1 9 9 8 年起，各厂商又纷纷转向数据仓库一一面向主题的、集成的、时变的、非易失的数据分析的技术“。但和t c p 1 p 、s m t p 、j a v a 相比，业界尚不存在可靠的、完善的、被广泛接受的数据仓库标准，影响了数据仓库项目的实施。在数据库技术的当前及未来发展里程中，数据仓库一项基于数据管理和利用的综合性技术和解决方案，以及基于此技术的商业智能无疑将是大势所趋，从而成为兵家必争之地“。和国外应用情况相比，尽管各厂商在数据仓库方面的演出都很卖力，但在中国市场上的收效仍很有限。从中国的数据库市场来看，大部分数据库系统的建立是用来进行传统的联机事务处理( o l t p )业务。也有一些企业建立了数据仓库系统，但真正发挥效用的却不多见。2 4 医疗卫生领域信息系统概述目前我国大多数医院都采用数据库的主流产品一一关系型数据库。但是由于医院信息系统的复杂程度是外人难以想象的，医院就像一个小社会，除了人、财、物，还有各种医疗信息，包括文字、图片、影响信息和许多的医疗设备接口，因此h i s 被成为“最复杂的m i s ”。“医疗环境中的数据关系异常复杂，特别是以e m r 为主的医院信息系统更是难以用关系型数据库来拆分。美国和其他一些发达国家在经历了多次失败与尝试之后，以美国国家标准的已成为国际i s o 标准的m 技术浮出水面。特别实在1 9 9 7 年之后，在这一技术基础上融合了面向对象、优化s q l 和w e b 应用的新技术，出现了更新更强的c a c h e 数据库，这种多维结构的数据库具有许多优点，目前已在世界上9 0 多个国家使基于d w 的冠0 病病案数据痒及o l a p 平台的研究- 龟1 0 二章技术背景与卫生界信息文化用，成为医疗行业里的领先主流数据库，目前国际上大多数成功的h i s 体统都是采用m 技术及在其基础上演变产生的c a c h e 数据库 2 5 3 。而m 技术和c a c h e在国内发展的并不顺利。其一，对m 技术了解的人不多，同时c a c h e 在数据开发方面在国内的支持非常少；再者，相关的开发工具也非常少；相应的中文资料更少，相对要医院维护起来更困难了。2 5 本章小节无论是d w ( d a t aw a r e h o u s e ) d s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) 还是b i( b u s i n e s si n t e l l e c t i o n ) 核心问题都是以最终用户为核心，关注于最终用户信息获取的问题。即如何从传统的o l t p 功能转向o l a p 功能的问题。，而术语o l a p 用于代表一组产品的时候，是指基于分析的面向决策的信息处理过程中的描述性建模。正是处于此种情况下，作者希望构建一个网络化的冠心病m 他鲫病案数据库系统，实现数据共享，并希望借助数据仓库的理念与技术创新数据库系统，在医学信息领域尝试建立多维信息系统一一实现o l a p “模型。基于d w 的冠心病病案数据痒及o l a p 平台的研究1 0 - 1 1 -第三章软件开发技术及开发环境第三章软件开发技术及开发环境3 1j s p 技术与其他主流技术比较3 1 1j s p 、a s p 、p h p “踟技术目前面向w e b 的服务器技术主要有三种主流技术，即j s p ( j a v a s e r v e rp a g e s ) 、a s p ( a c t i v e s e r v e r p a g e s ) 、p h p ( h y p e r t e x tp r e p r o c e s s o r ) 技术：1 a s p 技术：这一技术使用v b s c r i p t 、j s c r i p t 等简单移动的教本语言；无需编译，容易编写，可在服务器端直接执行；与浏览器无关( b r o w s e ri n d e p e n d e n c e ) ，客户端只要使用可执行h t m l 代码的浏览器即可浏览a s p 网页内容；a s p 能与任何a c t i v e xs c r i p t i n g 语言兼容。除了可使用v b s c r i p t 和7 s c r i p t 语言来设计外，通过p l u g i n 的方式，使用有第三方所提供的其他脚本语言。脚本引擎是处理教本程序的c o m ( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 对象；可使用服务器端的脚本来产生客户端脚本。a s p 是m i c r o s o f t 开发的动态网页语言，也继承了微软产品的一贯传统，智能执行于微软的服务器产品，i i s ( w i n d o w sn t l 和p w s ( w i n d o w s9 8 ) 上。在u n i x 下也有c h i l i s o f t 的组件来支持a s p ，但是a s p 本身的功能有限，必须通过a s p + c o n 的群组合来扩充，在u n i x 下的c o m 实现起来非常困难。2 p h p 技术有两大亮点：数据库连接方便一- - p h p 可以编译生成具有与许多数据库连接的函数，用户也可以自己编写外围的函数去间接存取数据库，便于用户更换使用的数据库，但p h p 提供的数据库接口支持彼此不统一，这也是p t t p的一个弱点；支持面向对象编程一一基于w e b 的编程工作非常需要面向对象编程能力，p h p 提供了类和对象，支持构造器、提取类等。p h p 3 可在w i n d o w s ，u n i x ，l i n u x 的w e b 服务器上正常执行，还支持i i s ，a p a c h e 等一般的w c b 服务器。用户更换平台是，无需变更p h p 3 代码，可即拿即用。3 j s p 技术特点基于d w 昭冠心病病案数据库及o l a p 平台的研究- u 1 2 -第三章软件开发技术及开发环境1 ) w r i t eo n c e ，r u na n y w h e r e 特性1作为j a v a 平台的一部分，j s p ( j a v a s e r v e r p a g e s ) 拥有j a v a “一次编写，各处执行”的特点。几乎可以执行于所有平台，如w i n d o w sn t ，l i n u x ，u n i x 。从一个平台移植到另一个平台，j s p 和j a v a b e a n 甚至不用重新编译，因为j a v a 字节码都是标准的与平台无关的。2 ) 强调可重用的群组件绝大多数j s p 页面依赖于可重用且跨平台的组件( 如：j a v a b e a n 或e j b )来执行应用程序所要求的更为复杂的运算、数据处理。开发人员能够共享和交换执行普通操作的组件，或者使得这些组件为更多的使用者所使用。基于组件的方法加速了总体开发过程，也大大降低了开发成本和人力。3 ) 采用标志简化页面开发j s p 技术封装了许多功能：标准的j s p 标志能够存取和实例化j a v a b e a n s组件，通过开发制定标志库，j s p 技术是可以扩展的；j s p 技术很容易整合到多种应用体系结构中，并扩展到能够支持企业级的分布式应用；4 ) n - t i e r 企业应用架构的支持“”有鉴于网际网络的发展，为因应未来服务越来越复杂的要求，且不再受地域的限制，因此，必须放弃以往c l i e n t s e r v e r 的t w o t i e r 架构，进而转向更具威力、弹性的分散性对象系统。由于j s p 技术是j a v a 2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ( j 2 e e ) 集成中的一部分，它主要是负责前端显示经过复杂运算后之结果内容，而分散性的对象系统则是主要依赖e j b 和j n d l ( j a v a n a m i n ga n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) 构建而成。总之，a s p ，p h p ，j s p 三者各有所长，目前在国内p h p 与a s p 应用最为广泛。而j s p 由于是一种较新的技术，因而在国内的使用比较少；但在国外，j s p 已经是比较流行的一种技术，己成为未来发展的趋势。世界上一些大的电子上午解决方案提供商都采用j s p s e r v l e t 。比较出名的如i b m 的e b u s i n e s s ，它的核心是采用j s p s e r v l e t 的w e bs p h e r e 。它们都是通过c g i 来提供支持的。基于d w 的赶心病病案数据库及o l a p - y 台的研究- 2 - 1 3 -第三章软件开发技术及开发环境3 2j s p 运行环境j 2 s d k ：j a v a2 的软件开发工具，是j a v a 应用程序的基础。配置j s p 环境之前必须安装j 2 s d k 。使用者可以从官方网站h t t p ：j a v a s u n c o m 下载该软件的最新版本。t o m c a t 服务器：a p a c h e 组织开发的一种j s p 引擎，本身具有w e b 服务器的功能，可以作为独立w e b 服务器来使用。t o m c a t 虽然是开源软件，但许多大网站也因其稳定的性能和出色的性能表现而选择它作为专业的j s p 容器。使用者可以从官方网站h u p ：j a k a r t a a p a c h e o r g 下载该软件的最新版本。配置j s p 环境常有j 2 s d k + t o m c a t ，j 2 s d k + a p a c h e + t o m c a t ，j 2 s d kq - i i s + t o m c a t 三种方案。而前两种配置方案可以在w i n d o w s 和l i n u x 两种操作系统下实现。3 3 后台数据库要求本冠心病病案数据库系统是一个大型的、企业级的管理系统，它的后台数据库服务器必须是一个功能强大的系统。，应该具备一下功能：1 应该是基于b s 模式的产品。有处理海量数据的能力，在较大型的应用系统中，数据库能够存储处理的数据量达到t b 级。2 应该具有功能强大的、健壮的对象关系体系结构，其本身为面向对象的产品或具有面向对象功能的关系型数据库产品。3 能够方便地利用用户自定义的数据类型及用户自定义的函数，此功能对于需要进行许多特定应用的用户来说尤其重要。4 应具有良好的开放性。即用户不应仅仅依赖于某种产品和平台，且具有众多的软件甚至是跨平台软件的支持。5 必须有跨平台的开发接口软件及开发软件的支持。本文作者采用m y s q l 来建立后台数据库，采用第四类j d b c 驱动程序“。来完成后台数据库与j a v a 的j s p s e r v l e t 页面的接口工作。第四类驱动程序是一种将请求直接发送到数据库的纯j a v a 的驱动程序，基于d w 的冠心病病案数据唪及o l a p 平台携磅究- 、3 1 4 第三章软件开发技术及开发环境因为数据的传输全部在j a v a 虚拟机内完成，而且不需要安装中间组件，无疑是最有效的数据库访问方法。基于d w 的冠心病病案数据摩及o l a p 平台的研究- 1 4 - 1 5 -第四章数据仓库和o i a p 核心技术第四章数据仓库和o l a p 核心技术4 1 数据仓库( d w ) 理念4 1 1 数据仓库的概念随着数据库技术的广泛应用，企业信息系统产生了大量的数据，如何从这些海量数据中提取对企业决策分析有用的信息成为企业决策管理人员所面l 临的重要难题。传统的企业数据库系统即联机事务处理系统( o n l i n et r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ，简称o l t p ) 作为数据管理手段，主要用于事务处理，但它对分析处理的支持一直不能令人满意。数据仓库( d a t aw a r e h o u s e ) 技术就是在这样的背景下发展起来的。数据仓库的概念提出于2 0 世纪8 0 年代中期，2 0 世纪9 0 年代，数据仓库己从早起的探索阶段走向实用阶段。业界公认的数据仓库概念创始人w h i n m o n 在b u i l d i n gt h ed a t aw a r e h o u s e ) ) 一书叫中对数据仓库的定义是：“数据仓库是支持管理决策过程的、面向主题的( s u b j e c t o r i e n t e d ) 、集成的( i n t e g r a t e d ) 、