【工程硕士】教学数据管理系统的设计与应用

教学数据管理系统的设计与应用DESIGNANDAPPLICATIONOFTEACHINGDATAMANAGEMENTSYSTEM院系软件学院专业学位类别工程硕士专业学位领域软件工程2012年3月摘要经过分析，结合个方面因素考虑，本系统采用B/S架构进行开发，从开发速度和可维护性考虑，语言采用JAVA，数据库采用MICROSOFTSQLSERVER2005。对学生信息管理工作进行调研和分析，参考相关系统，查阅文献，通过可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计和实现以及测试等完成系统的整个开发工作。本文从的实际应用出发，开发的教学数据管理系统包括资料管理、资料附件管理、资料借阅管理。对于系统管理来说，只有管理员可以进行操作，可以进行资料管理，部门管理，权限管理和日志管理。系统采用软件工程的进行开发，具有良好的可重用性，一定的健壮性，开发的界面简洁但功能全面，实现了信息管理信息化，提高了管理工作的效率，具有实用性。【关键词】教学数据管理系统；J2EE；MICROSOFTSQLSERVER2005【论文类型】应用基础ABSTRACTAFTERANALYSIS,COMBININGASPECTSINTOACCOUNT,THESYSTEMADOPTSB/SSTRUCTUREOFDEVELOPMENT,FROMTHEDEVELOPMENTSPEEDANDMAINTAINABILITYCONSIDERATION,LANGUAGEINJAVA,DATABASEUSINGMICROSOFTSQLSERVER2005RESEARCHANDANALYSISOFSTUDENTINFORMATIONMANAGEMENT,REFERENCERELATEDSYSTEMS,THELITERATURE,THROUGHTHEFEASIBILITYANALYSIS,REQUIREMENTANALYSIS,GENERALDESIGN,DETAILEDDESIGNANDIMPLEMENTATION,ANDTESTINGOFTHEOVERALLDEVELOPMENTOFTHESYSTEMINTHISPAPER,STARTINGFROMTHEPRACTICALAPPLICATION,THEDEVELOPMENTOFTEACHINGDATASMANAGEMENTSYSTEMINCLUDINGDATAMANAGEMENT,ATTACHMENTMANAGEMENT,INFORMATIONLIBRARYMANAGEMENTFORSYSTEMMANAGEMENT,ONLYTHEADMINISTRATORCANOPERATE,CANCARRYOUTDATAMANAGEMENT,DEPARTMENTMANAGEMENT,RIGHTSMANAGEMENTANDLOGMANAGEMENTSYSTEMADOPTSTHEDEVELOPMENTOFSOFTWAREENGINEERING,ITHASGOODREUSABILITYANDROBUSTNESS,THEDEVELOPMENTOFTHEINTERFACEISSIMPLEBUTFULLYFUNCTIONAL,HASREALIZEDINFORMATIONMANAGEMENTINFORMATION,IMPROVETHEEFFICIENCYOFTHEMANAGEMENTWORK,ISPRACTICAL【KEYWORDS】MIS；INFORMATIONMANAGEMENT；MICROSOFTSQLSERVER2005【ARTICLETYPE】APPLICATIONFUNDAMENTAL目录摘要IABSTRACTII第1章引言111研究背景112研究的意义113系统总体建设目标214论文的总体结构2第2章系统开发工具和开发技术介绍321J2EE322SQLSERVER数据库623开发框架介绍6231STRUTS24232SPRING4233IBATIS5第3章系统的需求分析及设计631系统的需求分析6311经济可行性6312技术可行性632系统的功能例图733系统设计原则734总体设计8341系统架构8342功能模块设计11343系统的逻辑结构1135模块划分12351数据库设计13352系统架构设计18353系统界面设计19354系统权限设计21355系统的安全设计21第四章教学管理系统的实现2241教学数据录入收集22411教学数据数字化参数设置22412教学数据文件批量读入25413教学数据著录26414自动生成预览文件27415视频数据、音频数据实时著录及片段截取28416照片数据的组织形式29417教学数据文件上载列表2942教学数据整理与归档30421数据数据整理30422数据数据组卷及归档3143教学数据检索与上网借阅31431教学数据检索31432B/S程序的数据安全性考虑34433网上数据下载、打印、借阅3544教学数据打印、输出与销毁36441数据格式打印36442数据输出36443数据销毁3645教学数据统计3746教学数据上载3747教学数据管理系统和OA系统的衔接3848数据备份与恢复3849在线帮助39410系统硬件网络结构39第五章教学管理系统测试4051软件测试的范畴4052测试的几种方法41521单元测试41522集成测试42523系统测试42524验收测试4253本系统采用的测试方法和过程42531系统参数设置测试42532用户、权限管理测试43533系统登录测试43534修改密码测试43535记录列表测试43536查询测试43537文件操作测试43538性能测试43第6章总结与展望4561总结45611工作成果45612改进意见45613收获与体会4562展望45参考文献47致谢49第1章引言11研究背景数据作为历史记录的有效佐证，它的真实性、记录性和可利用性在社会主义各项建设中发挥着至关重要的作用。教学数据作为数据的一部分，以另一种形式更加生动的展现数据的内在含义。教学数据管理系统的建设是对计算机技术、网络技术和存储技术的有效运用,并对教学数据从教学数据的形成、收集、整理和最终归档存储到利用进行全面管理和规范。实现教学数据管理工作信息化,不断提高数据管理的工作效率。系统建成后,将构筑一个整体的、有效的、各个部门参与的数据信息网络。可以为全部授权用户提供教学数据信息的分类、检索、在线浏览、编辑包括录入、修改、删除等操作,并能实现对教学数据数据的快速统计、备份、恢复及数据转换等功能。教学数据管理系统的建设需要基本的硬件支持,对于每个教学数据的提供部门,都具备应有的教学数据输入的手段和条件,做到教学数据的收集准确及时,使得科学的教学数据管理工作真正从源头做起。12研究的意义教学数据是国家机构、社会组织或者个人在社会活动中形成的对国家和社会有保存价值的照片、影片、唱片、录音带、录像带、磁带、光盘等不同材料为载体，以教学为主，并辅以文字说明的历史记录。随着经济社会的发展和现代化办公条件的改善，在各机关、团体、企事业单位工作和各类公务活动中形成了大量的教学数据。其中，重大活动教学数据对政治、经济及社会发展具有重大影响，是国家数据的重要组成部分。重大活动教学数据的收集、整理、移交是各形成和保管单位的一项重要政治任务。但是长期以来，由于部分单位对教学材料的收集归档工作重视不够，数据意识不强，致使教学材料普遍存在归档不完整、保管条件差、管理混乱等问题，许多需要归档保存的教学材料没有及时移交统一保存，造成一些重要的教学数据散存于各单位，随着人员变动和机构调整，有的损毁、流失，有的被个人据为己有，不仅直接影响了教学数据的保管及利用，而且严重影响了不同门类和载体数据的集中统一管理和综合开发利用工作。这种状况继续下去，必将给党和国家的事业造成不可挽回的损失。13系统的总体建设目标教学数据管理系统的最终目的是建立一个规范的、科学的教学数据资源中心，把教学数据管理工作中的三大数据类型照片数据、视频数据和音频数据以及其他电子数据进行统一的管理，实现如下的建设目标（1）系统需要有强大的教学数据数字化和编辑处理功能。（2）系统具有规范的教学数据收集、整理、著录、保管、利用、统计、打印、销毁功能。（3）灵活多样的、多种途径的教学数据信息检索和再利用功能。（4）通过广域网，用户可以方便的检索、浏览教学数据的目录和内容。（5）用户应能通过广域网上载教学数据文件到数据中心。（6）完善的用户权限管理。用户只能检索自己权限内的教学数据文件、包括打印、预览、下载、上载等权限管理。14论文的总体结构本文主要由七部分组成第1章是引言，主要介绍教学管理系统的研究背景、并阐述了教学管理系统的发展状况，然后引入本项目的研究背景，并阐明系统的研究内容、研究意义及建设目标。第2章是系统的开发工具以及系统使用到的技术。第3章是系统需求分析及设计，概要介绍了系统的业务内容和范围，然后对系统的需求分析、系统的功能例图和系统的设计原则，重点介绍了系统的整体设计和模块划分。第4章是教学管理系统的实现，首先对教学数据资料管理阐述，然后对系统的资料附件管理以及资料借阅管理进行说明。第5章是教学管理系统测试，对系统测试的范畴、方法和过程进行阐述。第6章是总结，对系统的特点进行介绍和总结，并进行了展望。第2章系统开发工具和开发技术介绍21JAVAEEJAVAEE（JAVA2PLATFORM,ENTERPRISEEDITION）是一种利用JAVA2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构，是一个基于组件的体系结构，定义了一套标准来简化多层分布式企业应用程序的开发，它定义了一套标准化的组件，并为这些组件提供了完整的服务。JAVAEE体系架构将表示逻辑、业务逻辑与数据逻辑相分离，使系统的并行操作、网络计算能力大为提高，系统的整体性能得以优化，并采用先进的软件分层设计思想，支持基于框架的开发，降低开发难度和成本，同时降低组件的耦合度，极大地增强软件的可维护性、可扩展性，满足大型管理信息系统的要求。在开发教学数据管理系统的过程中，应用MYECLIPSE8，它可以在数据库和J2EE7的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。MYECLIPSE是功能丰富的J2EE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML,STRUTS,JSF,CSS,JAVASCRIPT,SQL。表21系统开发平台和工具工具名称用途JDK160_10JAVA开发工具包MYECLIPSE8J2EE集成开发环境TOMCAT60WEB应用服务器22SQLSERVER数据库前面分析到信息系统三要素，数据是其中之一。数据需要存储、需要处理、需要查询，就必须要用到数据库。所以，在信息系统开发中，数据库在系统中占有很重要的地位，数据库结构设计的合理性将直接影响系统的开发和系统的数据处理性能。合理的数据库结构将有利于程序的实现，对系统的效率也有着很大的联系。数据库是数据管理的最新技术，是用于处理这些数据文件的程序集合。从目前商业化数据库产品来说，SQLSERVER2005符合中型企业要求，其数据管理和分析灵活，而且能够快速适应各种环境，从而具有竞争优势。作为一个商业化产品，具有完备的数据库和数据分析包，SQLSERVER2005为快速开发商业应用程序、为企业赢得核心竞争优势锦上添花。此外，SQLSERVER2005是一个对于WEB的支持也很完备。SQLSERVER2005很好的支持了标准的SQL语句，支持并发展大数据量的处理，综合考虑，教学数据管理系统采用SQLSERVER2005很合理。23开发框架介绍231STRUTS2STRUTS2是APACHE基金组织的一个开源项目，它是对经典设计模式MVC的一种实现，它很好的结合了JSP,JAVASERVLET,JAVABEAN,TAGLIB等技术。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。在使用STRUTS2时，主要是对大型的项目进行开发，STRUTS2为WEB应用提供了通用的框架技术，这对于开发人员来说，可以帮助他们解决实际的业务逻辑，采用STRUTS2还可以很好地实现代码重用，使开发人员从繁杂的工作中解放出来，这样就可以使开发的效率大大提高，并对WEB应用程序有很强的扩展性，STRUTS2框架一经推出，就受到开发人员的广泛重视。到目前为止，STRUTS2已经成为WEB开发中MVC模式的事实标准，大量的WEB应用开发中都选择使用STRUTS2实现MVC模式，通过使用STRUTS框架，可以提高系统的可维护性和可重用性。232SPRINGSPRING是JAVA平台上的一个开源应用框架。SPRING框架本身并没有强制实行任何特别的编程模式。在JAVA社区里，SPRING作为EJB模型之外的另外一个选择甚至是替代品而广为流行。从设计上看，SPRING给予了JAVA程序员许多的自由度，但同时对业界常见的问题也提供了良好的文档和易于使用的方法。SPRING框架的核心功能在任何JAVA应用中都是适用的。在基于JAVA企业平台上的WEB应用中，大量的拓展和改进得以形成。基于SPRING的基代码能够同时运行在不同的企业环境中，比如JAVASE、JAVAEE、OSGI，而且在这些差异化的环境中表现出的行为是惊人的一致。SPRING从来不会为开发者决定，而只是尽可能给出多种选择。比如，为实现同RDBMS的交互，开发者几乎可借助SPRING敏捷使用到各种技术，从JDBC（JDBCTEMPLATE），到O/RMAPPING技术（JPA、HIBERNATE、IBATIS、JDO）。SPRING还提供了唯一的事务管理抽象，它能够在各种底层事务管理技术，例如JTA或者JDBC事务提供一个一致的编程模型。SPRING提供了一个用标准JAVA语言编写的AOP框架，它给POJOS提供了声明式的事务管理和其他企业事务。SPRING提供的IOC容器和AOP技术实现构成了SPRING的核心内容，它们是SPRING元框架，其中SPRING内置的JAVAEE服务抽象和集成便是架构在这一元框架基础上的。233IBATISIBATIS是一款一流的支持自定义SQL、存储过程和高级映射的轻量级持久化框架。MYBATIS几乎消除了所有的JDBC代码，也基本不需要手工去设置参数和获取检索结果。IBATIS能够使用简单的XML格式或者注解进行来配置，能够映射基本数据元素、MAP接口和POJOS（普通JAVA对象）到数据库中的记录。IBATIS是一种“半自动化”的ORM实现。所谓“半自动”，可能理解上有点生涩。纵观目前主流的ORM，无论HIBERNATE还是APACHEOJB，都对数据库结构提供了较为完整的封装，提供了从POJO到数据库表的全套映射机制。第3章系统的需求分析及设计在系统开发前，根据软件工程的要求，我们针对软件功能做好各方面的需求分析，这是软件设计的一个非常重要步骤。系统只有经过需求分析才知道用户需要哪些功能，有时需要经过深层次沟通，才能理解系统的隐性需求。只有清楚了解系统所要具备的功能，才能知道系统大概的框架。系统首先第一步是满足用户功能需求，否则，开发出的系统，只能是闭门造车，也没有任何意义。通过对系统可行性分析以及需求分析，经过双方沟通将系统需要具备的功能，形成需求说明文档，为系统开发的下一步奠定良好基础。31系统的需求分析311经济可行性因为通过计算机可以有效且快速的管理数据，而且可以实现数据共享和分布，因此可以节约许多的人力成本和物资成本，实现高效管理。既减少了管理的开支，又有效地提高的管理工作的效率，所以从经济上完全是可行的。系统开发经费是完全可以承担的。单位影音管理系统主要面向单位各职能部门管理人员，其功能相对简单，服务器要求不高，面向的用户相对较少，因此完全可以承担本系统的开发经费。信息管理系统可以明显提高管理效率。信息管理系统的设计所需人员少，开发时间比较短，所以相对来说投资较少，就能很好的满足减少开支的需求，是投入少的资金获取最大的经济效益的好例子，故该方案具备经济可行性。312技术可行性系统的性质为管理软件，因而数据库的设计与操纵是系统设计的核心。系统中用到数据库原理、JAVA以及数据库连接等知识是系统开发的基础知识，此外系统的实现要一定的编程经验和项目实战能力。在开发此系统之前，本人系统学习了数据库、JAVA等课程，以及动手实际做过数据库管理方面的项目，拥有一定的系统设计和开发能力，具备实现影音管理系统的功能的基础。综上所述，开发此管理系统在经济和技术方面都具有可行性。32系统的功能例图系统管理员权限设置用户设置系统设置资料管理员资料检索借阅管理资料管理普通用户资料录入资料检索资料借阅33系统的设计原则以技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本建设原则，规划系统的整体构架。先进性在产品设计上，整个系统软硬件设备的设计符合高新技术的潮流。在满足现期功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。安全性系统采取全面的安全保护措施，具有高度的安全性和保密性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行。合理性在系统设计时，充分考虑系统的容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级。系统对运行环境硬件设备、软件操作系统等具有较好的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统软件。经济性在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。系统符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本转换等功能。实用性本系统提供清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。规范性系统具有良好的兼容性和互联互通性。可维护性系统操作简单，实用性高，具有易操作、易维护的特点，系统具有专业的管理维护终端，方便系统维护。并且，系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能得到及时、快速地进行自维护。可扩展性系统具备良好的输入输出接口，可为各种增值业务提供接口开放性系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统。各系统采用标准数据接口，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力。34总体设计341系统架构动态应用，是相对于网站静态内容而言，是指以C/C、PHP、JAVA、PERL、NET等服务器端语言开发的网络应用软件。动态应用系统通常与数据库系统、缓存系统、分布式存储系统等密不可分。中大型动态应用系统平台主要是针对于高流量、高并发网站建立的底层系统架构。中大型网站的运行需要一个可靠、安全、可扩展、易维护的应用系统平台做为支撑，以保证网站应用的平稳运行。中大型动态应用系统主要又可以分为几个子系统（如下图31所示）1）WEB前端系统为了达到不同应用的服务器共享、避免单点故障、集中管理、统一配置等目的，不以应用划分服务器，而是将所有服务器做统一使用，每台服务器都可以对多个应用提供服务，当某些应用访问量升高时，通过增加服务器节点达到整个服务器集群的性能提高，同时使他应用也会受益。该WEB前端系统基于APACHE/LIGHTTPD/EGINX等的虚拟主机平台，提供PHP程序运行环境。服务器对开发人员是透明的，不需要开发人员介入服务器管理。2）负载均衡系统负载均衡系统分为硬件和软件两种。硬件负载均衡效率高，但是价格贵，比如F5等。软件负载均衡系统价格较低或者免费，效率较硬件负载均衡系统低，不过对于流量一般或稍大些网站来讲也足够使用，比如LVS,NGINX。大多数网站都是硬件、软件负载均衡系统并用。3）数据库集群系统由于WEB前端采用了负载均衡集群结构提高了服务的有效性和扩展性，因此数据库必须也是高可靠的，才能保证整个服务体系的高可靠性，如何构建一个高可靠的、可以提供大规模并发处理的数据库体系我们可以采用如上图所示的方案（1）使用SQLSERVER数据库，考虑到WEB应用的数据库读多写少的特点，我们主要对读数据库做了优化，提供专用的读数据库和写数据库，在应用程序中实现读操作和写操作分别访问不同的数据库。（2）写数据库有多台，每台都可以提供多个应用共同使用，这样可以解决写库的性能瓶颈问题和单点故障问题。（3）读数据库有多台，通过负载均衡设备实现负载均衡，从而达到读数据库的高性能、高可靠和高可扩展性。（4）数据库服务器和应用服务器分离。（5）从数据库使用BIGIP做负载均衡4）缓存系统缓存分为文件缓存、内存缓存、数据库缓存。在大型WEB应用中使用最多且效率最高的是内存缓存。最常用的内存缓存工具是MEMCACHED。使用正确的缓存系统可以达到实现以下目标（1）使用缓存系统可以提高访问效率，提高服务器吞吐能力，改善用户体验。（2）减轻对数据库及存储集服务器的访问压力。（3）MEMCACHED服务器有多台，避免单点故障，提供高可靠性和可扩展性，提高性能。5）分布式存储系统WEB系统平台中的存储需求有下面两个特点（1存储量很大，经常会达到单台服务器无法提供的规模，比如相册、视频、录像等应用。因此需要专业的大规模存储系统。（2负载均衡CLUSTER中的每个节点都有可能访问任何一个数据对象，每个节点对数据的处理也能被其他节点共享，因此这些节点要操作的数据从逻辑上看只能是一个整体，不是各自独立的数据资源。因此高性能的分布式存储系统对于大型网站应用来说是非常重要的一环。图31系统设计总体架构图342功能模块设计功能模块化的根据是，如果一个问题有多个问题组合而成，那么这个组合问题的复杂程度将大于分别考虑这个问题时的复杂程度之和。这个结论使得人们乐于利用功能模块化方法将复杂的问题分解成许多容易解决的局部问题。功能模块化方法并不等于无限制地分割软件，因为随着功能模块的增多，虽然开发单个功能模块的工作量减少了，但是设计功能模块间接口所需的工作量也将增加，而且会出现意想不到的软件缺陷。因此，只有选择合适的功能模块数目才会使整个系统的开发成本最小。功能模块独立性是由内聚性和耦合性两个定性指标来度量的。内聚性是度量一个功能模块内功能强度的一个相对指标。耦合性则用来度量功能模块之间的相互联系的程度。图32系统功能模块343系统的逻辑结构本系统使用MVC结构的程序构造技术，分数据库层、控制层和视图层。图33MVC架构图35模块划分根据前面的系统功能设计，可以将管理系统按照模块化划分为系统管理模块、资料管理模块、资料借阅理模块、资料检索管理模块。系统模块划分如图34所示。图34系统功能模块图351数据库设计3511数据库概念设计数据库设计是针对应用程序功能进行抽象数据结构，然后构造数据库模式，以此来存储和处理应用程序的数据。在数据库领域内，常常把使用数据库的各种系统统称为数据库应用系统。数据库应用系统主要是针对数据库数据进行各种操作，包括保存、更新和查询，需要系统能够实现各种信息的输入和输出。数据库的设计是数据库应用系统的重要组成部分，数据库设计分为概念设计和逻辑设计。概念设计是将数据进行抽象，设计局部数据模型。逻辑设计以概念设计为基础，进行数据库详细设计，为实现数据库做好准备。设计数据库必须遵循一定的规则，在关系型数据库中，这种规则就是范式，范式是符合某一种级别的关系模式的集合。一般人们设计数据库遵循第三范式。即数据库表中不包含已在其他表中包含的非主关键字信息。采用范式减少了数据冗余，节约了存储空间，同时加快了增、删、改的速度。根据系统实际需求，分析本系统得出需要的数据。得出系统数据库的实体关系如图35所示。资料编号资料标题资料名称资料描述所属人员ID。对应附件存放路径附件名称附件大小。人员ID登录名登录密码人员姓名。1资料借阅人员ID允许状态所属NNNM图35实体之间的关系ER图3512数据库逻辑设计数据库概念结构得出后，进行数据库逻辑设计，数据库逻辑设计就是根据概念设计来设计数据库的概念模式和外模式，这是数据库结构设计的关键阶段。将不依赖具体机器和DBMS的概念结构转换为依赖具体机器和DBMS的逻辑结构，即将ER图转换为数据库表结构。根据以上的分析，系统数据库中的表的结构设计结果如下所示T_DATA_INFO资料数据基本信息字段名字段类型字段长度是否为空字段描述IDVARCHAR230Y主键NAMEVARCHAR230Y资料名称DESCVARCHAR21000Y资料描述CREATE_DATEVARCHAR230Y创建时间CREATEERVARCHAR230Y所属人员TITLEVARCHAR2100Y资料标题INFONOVARCHAR230Y资料编号SAFE_LEVELVARCHAR210Y资料保密等级DEPTVARCHAR230Y所属部门T_DATAINFO_ATTA资料附件表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述IDVARCHAR230Y主键IDATTA_URLVARCHAR2100Y附件地址ATTA_NAMEVARCHAR2200Y附件名称ATTA_SIZEVARCHAR2100Y附件大小INFOIDVARCHAR230Y所属附件CREATETIMEVARCHAR230Y上传时间ATTA_TYPEVARCHAR230Y附件类型T_DATA_INFO资料数据基本信息字段名字段类型字段长度是否为空字段描述IDVARCHAR230Y主键NAMEVARCHAR230Y资料名称DESCVARCHAR21000Y资料描述CREATE_DATEVARCHAR230Y创建时间CREATEERVARCHAR230Y所属人员TITLEVARCHAR2100Y资料标题INFONOVARCHAR230Y资料编号SAFE_LEVELVARCHAR210Y资料保密等级DEPTVARCHAR230Y所属部门T_DATAVIEW_APPLY资料借阅申请表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述IDVARCHAR230Y主键USERIDVARCHAR230Y申请人APPLYTIMEVARCHAR230Y申请时间STATUSVARCHAR230Y申请状态APPLYERVARCHAR230Y审核人CHECKTIMEVARCHAR230Y审核时间INFOIDVARCHAR230Y所申请资料SYS_ROLE系统参数表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述ROLEIDVARCHAR242N角色IDROLENAMEVARCHAR250Y角色名称MEMOVARCHAR21000Y备注DEPTIDVARCHAR220Y部门IDACGINAMEVARCHAR250Y角色编号SYS_DEPT机构表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述DEPTIDVARCHAR242N机构IDDEPTNAMEVARCHAR250Y机构名称PARENTDEPTIDVARCHAR242Y父机构IDMANAGERIDVARCHAR220Y机构负责人IDTELVARCHAR220Y电话FAXVARCHAR2100Y传真MEMOVARCHAR21000Y描述DELFLAGCHAR1Y删除标志CREATEDATEDATE7Y创建时间CREATEMANVARCHAR220Y创建人MODIFYDATEDATE7Y修改时间MODIFYMANVARCHAR220Y修改人DEPTCODEVARCHAR250Y部门编号ADDRESSVARCHAR2500Y地址ORDERNONUMBERNULL,0Y排序ISORGCHAR1Y是否是组织1是，0否ORGIDVARCHAR242Y部门对应的组织IDSYS_DEPT_EMPLOYEE机构人员关系表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述DEPTIDVARCHAR242N机构IDUSERIDVARCHAR242N人员IDSYS_FUNC功能表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述FUNCCODEVARCHAR242N功能编号PARENTFUNCCODEVARCHAR242Y功能父编号FUNCNAMEVARCHAR24000Y功能名称URLVARCHAR2100YURLFUNCTYPEVARCHAR210Y功能类型ORDERNONUMBERNULL,0Y排序MEMOVARCHAR2200Y备注FUNCICONVARCHAR220Y功能图标SYS_USER用户表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述USERIDVARCHAR242N用户IDUSERNAMEVARCHAR250Y用户名称SEXVARCHAR220Y性别TELVARCHAR2100Y电话EMAILVARCHAR250YEMAILDELFLAGCHAR1Y删除标志CREATEDATEDATE7Y创建时间CREATEMANVARCHAR242Y创建人MODIFYDATEDATE7Y修改时间MODIFYMANVARCHAR242Y修改人LOGINNAMEVARCHAR2100Y登录名LOGINPWDVARCHAR2100Y登录密码ADDRESSVARCHAR2200Y地址USERTYPEVARCHAR220Y用户类型RESOURCEIDVARCHAR2500Y基地IDSYS_USER_ROLE用户角色关系表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述USERIDVARCHAR242N用户IDROLEIDVARCHAR242N角色IDLOG_LOGIN登录日志表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述LOGIDVARCHAR242N日志IDDEPTIDVARCHAR220Y机构USERIDVARCHAR242Y用户LOGIN_NAMEVARCHAR250Y登录名LOGIN_TIMEDATE7Y登录时间LOGIN_IPVARCHAR2100Y用户IPLOGIN_TYPECHAR1Y登录类型LOGIN_FLAGCHAR1Y登录标志LOGIN_MESSAGEVARCHAR21000Y日志信息LOG_LOGIN登录日志表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述LOGIDVARCHAR242N日志IDDEPTIDVARCHAR220Y机构USERIDVARCHAR242Y用户LOGIN_NAMEVARCHAR250Y登录名LOGIN_TIMEDATE7Y登录时间LOGIN_IPVARCHAR2100Y用户IPLOGIN_TYPECHAR1Y登录类型LOGIN_FLAGCHAR1Y登录标志LOGIN_MESSAGEVARCHAR21000Y日志信息LOG_USE系统日志表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述LOGIDVARCHAR242N日志IDDEPTIDVARCHAR220Y机构USERIDVARCHAR242Y用户USE_TIMEDATE7Y时间USE_MODULEVARCHAR2200Y操作模块USE_OPERATIONVARCHAR2200Y操作USE_DESCRIBLEVARCHAR22000Y日志信息USE_IPVARCHAR220Y用户IPLOG_EXCEPTION错误日志表字段名字段类型字段长度是否为空字段描述EXCEPTIONIDVARCHAR242N日志IDDEPTIDVARCHAR220Y机构USERIDVARCHAR242Y用户EXCEPTION_MODULEVARCHAR2200Y异常功能EXCEPTION_TIMEDATE7Y异常时间EXCEPTION_CONTENTVARCHAR22000Y异常信息USEIPVARCHAR220Y用户IP3513表关系设计图36系统数据库的表的关系设计图352系统架构设计视图层控制层数据层JSPAJAXSERVLETSQLSERVER业务逻辑层SERVICEHTTPRESPONSE调用业务逻辑数据库交互HTTPREQUEST返回结果图37系统业务设计图系统代码架构353系统界面设计3531系统登录的设计与实现（1）系统启动后，将首先出现用户登录窗体，用户依次输入用户名、密码和验证码。当连续5次错误输入用户名或密码，系统发出警告，不能登录，需要联系管理员。如图38所示。图38系统登录界面3532系统主界面设计与实现用户输入正确的用户名、密码和验证码后程序即进入主窗口，根据用户的权限等级不同系统功能显示不一致。如超级管理员具有任何权限，进入的主界面如图53所示。图39主界面354系统权限设计图310系统权限设计图355系统的安全设计由于本系统采用基于B/S架构设计，所以在系统权限和安全设计上需要做到“兼容”【2123】。以下通过4种方法来保障系统的安全（1）密码使用MD5算法加密解密。通过采用MD5算法对用户的登录密码加密，它是计算机广泛使用的散列算法之一，可增强密码安全性，MD5算法的加密和解密算法可以通过JAVA代码实现，从而实现用户使用一个用户名和对应的密码进入此系统。（2）IP地址访问控制。如果用户在进入管理信息系统的时候，短时间尝试多次登录系统，连续5次输入错误登录失败，系统将自动记录客户端的IP地址，将拒绝该IP地址的客户端访问系统，需要由管理员通过后台操作才能解除该IP地址的访问限制。（3）系统通过采用角色访问策略，保证系统的安全性。不同的角色，经过登录验证，获得不同的功能权限，登录系统。第4章教学管理系统的实现41教学数据录入收集411教学数据数字化参数设置教学数据目前包含三大数据类型照片数据、视频数据、音频数据在进入教学数据管理系统时，必须先进行数字化，这三大数据类型在进行数字化时的参数设置如下照片的数字化如图41图41照片数字处理图照片数据数字化以后，建议采用两种数据存储格式，一种用于存档，一种用于预览。存档的数据格式要求分辨率高，具体的技术指标如下存储格式TIFF非压缩格式颜色模式RGB分辨率72DPI在此扫描的图像文件基础上，可以生成预览用的图像，预览用的图像技术指标为存储格式JPG一般品质的压缩格式颜色模式RGB分辨率72DPI用户进行检索时，只是显示预览的图像，需要调用存档的图像时，授权用户可以下载图像到本地计算机上进行处理。用户在上载图像文件到系统中时，为防止用户上载巨大尺寸的图像文件，导致系统操作缓慢，可以对上载的图像的尺寸进行限制。用户在批量导入图文、或通过互联网上载图像时，系统会根据管理员的设置，自动生成不超过设置尺寸的图像如图42所示。图42系统设置照片尺寸图系统能对不同介质的盒式录像带等模拟信号的视频数据，数字化后直接进入教学数据资源库如图43所示。图43教学数据导入资源业务流程图视频数据数字化以后，建议采用两种数据存储格式，一种用于存档，一种用于预览。具体的技术指标如下编码格式MPEG视频数据采样率10MB/秒音频数据采样率384KB/秒在此存档的视频文件基础上，生成预览用的视频数据流，数据指标为编码格式WMV视频数据采样率400KB/秒音频数据采样率96KB/秒音频数据数字化如图44系统能对不同介质的音频数据进行数字化后直接进入教学数据资源库。对已经数字化的音频数据，如数字CD光盘、录音笔录制的音频文件，系统可以直接读取，并导入教学数据资源库如图44所示。图44音频数据导入资源库业务流程图音频数据数字化以后，建议采用两种数据存储格式，一种用于存档，一种用于预览。具体的技术指标如下编码格式WAV采样率48KHZ在此存档的音频文件的基础上，生成预览用的音频数据流，数据指标为编码格式MP3采样率96KB/秒412教学数据文件批量读入对已经数字化的教学数据文件，系统可以批量读入，以减轻数据录入的劳动强度。用户只需选择一个子目录，系统就会自动获取该目录下所有的图像文件，给出图像文件例表，用户对列出的文件还可以选择，决定是否导入系统中。操作界面如图45所示。图45教学数据批量导入操作图像在读入系统时可自动获取图像的文件名作为图像的题名，文件的生成日期作为图像的拍摄日期，同时自动获取图像的分辨率，也可以把图像转换成JPEG格式存储到系统中，以节约存储空间。教学数据文件在读入到系统中时，教学数据文件本身的特征信息会自动被程序读取，并自动写入到数据库相关的字段中，这样可以大大减轻数据著录人员的工作量，并且有些文件参数必须依赖专门的工具才可以读取，本系统已经集成了这些读取文件参数的功能。413教学数据著录对教学数据提供统一的著录界面，完成对教学数据记录的增加、删除、修改、保存等操作如图46所示。图46教学数据录入操作界面系统会自动为数据记录分配数据号、流水号；自动获取数据记录的提交者、提交日期，处理者、处理日期，归档者、归档日期。限制必须输入的字段，当新增加一条记录时必填项必须输入。该系统的主界面是一个一体化的管理界面，在此界面下用户可以完成教学数据管理的全部工作，操作界面如图47。图47数据管理操作界面414自动生成预览文件对于照片数据、视频数据、音频数据，系统能依据预览文件的参数设置，自动生成预览文件。如对照片数据，系统会自动生成用于预览的小图；对于视频数据，自动生成用于预览的WMV文件；对于音频数据，自动生成用于预览的MP3文件，如图48图48自动预览文件设置415视频数据、音频数据实时著录及片段截取系统能依据视频数据的入点、出点自动从整个数据文件上提取相应长度的视频文件，该视频文件可以用于存档的，也可以是用于预览的，都由服务器端的音频转换服务程序来完成。该功能特别适合于把一盒录像带的整个内容数字化后读入系统，然后，边播放边对该录像带的不同片段进行著录，著录完成后，系统自动依据著录的时间段，生成各个片段的存档文件、预览文件。不需要再人工去分割视频，大大提高了工作效率。系统可以随时获取当前的播放画面，作为禁止画面存储如图49。图49截取画面存储操作416照片数据的组织形式依据照片形成的“组”，对于每一组照片，描述组名、年份和年号。可以根据每年形成的“组”，来生成该年的大事记表，大事记表可以输出到WORD文档中，以便用户在WORD环境下对文档进行编辑。用户在通过浏览器对照片组检索时，检索到的组自动显示该组排在第一位的照片，使用户能了解该组内照片的初步特征。417教学数据文件上载列表对于教学数据的每一条记录，系统允许对应多个数据文件，比如前面提到的，对于图像数据记录，可以有用于预览的图像文件，特别是视频文件和音频文件，文件都特别大，当用户想这些文件从工作站上传到教学数据管理系统中时，往往要耗费很多时间，并且大量占用网络宽带，影响正常的工作。系统为此专门设置了一个上载列表，用户可以把需要上载的文件暂时存放到上载列表中，当系统空闲时，设定一个启动时间，系统会自动把上载列表中的文件上传到服务器上。上传不成功的文件仍然存放在上载列表中如图410所示。图410上传失败队列列表42教学数据整理与归档教学数据资料库的数据分两部分，归档库和未归档库。归档库数据和未归档库数据可以分别授权用户是否可以查询。一般归档库保存的是经过整理的规范的数据数据，可授权关键用户查询，未归档库保存的是未经整理的普通数据数据，可授权一般用户查询。421数据数据整理录入的数据数据的任意著录字段都可以作为检索入口，能快速地检索到需要的数据数据；系统提供数据记录的批量选择功能，如全选、反选、选择相邻的一批记录、选择任意一组记录如图411所示图411教学数据批量编辑界面录入系统的数据数据系统会自动分配数据号和流水号，保证其编号的唯一性。422数据数据组卷及归档用户可以任意选中一批记录，组成一组新卷或加入到已存在的卷中，任意选中一卷，可以显示改卷中全部的数据数据。如图412。图412教学数据归档处理数据数据的归档，即把数据数据由未归档库转入归档库。在本系统中，每条数据数据都有一个“数据状态”的描述，如已归档、已处理、未处理、已销毁等。在未归档库的数据的数据状态是已处理、未处理、已销毁等。如果想把未归档数据转入归档数据，则只需把数据状态改为已归档即可，系统同时会对改变数据状态的操作做记录，如操作人、操作时间、操作电脑的IP地址、操作记录的ID、数据记录初始状态、数据改变后的状态，以便以后查询。43教学数据检索与上网借阅431教学数据检索在数据管理使用的管理程序中，用户可以通过任意著录字段检索需要的数据信息，著录字段的检索条件之间可以有逻辑运算，并支持二次检索。C/S程序的检索界面，包括基本检索、高级检索。当用户选择高级检索时，系统会根据用户选择的著录字段的不同，自动给出取值范围和运算符，检索条件之间可以有逻辑运算。如图413所示。图413教学数据检索界面对于普通用户们可以通过浏览器检索教学数据信息，检索分基本检索和高级检索。基本检索用户只需要输入一些常用的字段的值就可以检索需要的信息。如图414所示。图415教学数据检索信息高级检索数据信息的任意著录字段都可以作为检索入口，系统会根据用户选择的著录字段的不同，自动给出取值范围和运算符，检索条件之间可以有逻辑运算。如图415所示。图415教学数据系统高级检索功能无论是C/S还是B/S程序，检索结果都支持缩略图显示模式，以方便用户对图像的对比。C/S程序的缩略图如图416所示。图416教学数据检索列表缩略图显示在B/S程序中，用户检索到的结果以列表和缩略图两种方式显示。如图417和图418所示。图417教学数据列表图显示图418教学数据缩略图显示如果检索结果中有视频、音频数据，则点击图标可以直接播放视频、音频文件，实现在线观看和收听音视频数据。系统默认调用操作系统本身自带的媒体播放器。对于其他类型的数据，系统自动调用相应的打开程序来打开对应得数据文件。432B/S程序的数据安全性考虑在B/S程序中，如果对数据的安全不加考虑，用户可以轻易地知道数据数据文件的存放地址，用其他的下载工具就可以方便地下载到数据数据文件。本系统在数据的安全性方面有如下设置1）缩略图数据用户在浏览器界面看到的缩略图都是经过服务器端的程序在上提取的小图。2）图像水印本系统提供了图像的缩放功能，用户可以通过大图来观看图像的细部。在图像的缩放过程中，用户看到的图像都会自动加上水印。如图419所示图419教学图像加水印操作3隐藏数据数据文件的链接地址对于图像文件的显示、音频文件大的播放，系统都是通过文件的ID值在虚拟目录中查找到文件，然后再发送图像数据或播放音视频文件，浏览器用户通过鼠标的右键信息是无法看到文件的存放位置的，即不能查看文件的链接地址。433网上数据下载、打印、借阅1）数据下载用户通过浏览器检索到的教学数据文件，有下载权限的用户可以一次勾选多个记录，点击“下载”，选择下载数据文件的存储路径，可以一次把多个数据文件下载存储到本地电脑中。2）数据打印用户通过浏览器检索到的教学数据文件，有打印权限的用户可以一次勾选多个记录，点击“打印”，选中的图像可以一次在打印机中全部打印输出。3数据借阅如果用户没有下载权限而又需要某个数据数据文件，可以先向本部门的领导提出申请，本部门的领导审核通过的下载申请再发送到数据管理部门的领导，数据管理部门的领导审核通过的下载申请转发到数据管理员。申请部门领导、数据管理部门领导的审批都通过网络来完成。下载申请同时也以邮件的方式通知数据管理员，这样数据管理员可以很方便地知道用户的下载申请情况。下载的邮件通知如图420所示。图420教学数据下载邮件通知对于审批通过的用户申请的下载，数据管理员可以允许其下载，处理结果也以邮件的方式通知申请人，对于允许下载的数据，邮件中会包含链接下载地址，申请人收到邮件后，点击链接地址就可以下载了。4数据下载、借阅统计对于有权限的用户直接下载的数据文件和通过邮件申请下载的数据文件，系统都会做记录，以便查询数据的下载使用情况。下载