基于Hibernate框架的科研管理信息系统的设计与实现

1、基于hibernate框架的科研管理信息系 统的设计与实现王小霞中国社会科学院民族学与人类学研究所摘要：从大数据和电子社会科学理念入手，研究信息检索系统关键技术，根据实际工 作需要，进行需求分析，针对现有信息检索技术的不足，通过采用 spring+hibernate+bootstrap> solr 技术、j2ee 开发编码体系结构、mvc 框架、 mysql数据库等技术，设计实现一种基于hibernate框架的科研管理信息系统。关键词：hibcrna tc; spring; boots trap; 信息系统;mysql;作者简介：王小霞(1971-),女，硕士，副研究馆员，主要研究方向：

2、计算机软 件工程与应用，电子社会科学。收稿日期:2017-09-22基金：国家民委民族问题研究项目(2016-gmb-012)the design and implementation of a research managemen information system based on hibernatewang xiaoxiainstitute of ethnology and anthropology, chineseacademy of social sciences;abstract：based on big data and concepts of electronic socia

3、l sciences, this paperretrieval system, and makes practical needs.by adopting + bootstrap, solr, j2ee, mvc, memagcment information systemstudies key technologies of information requirement analysis in accordanee with technologies such as spring + hibernate mysql, it designs a scientific research bas

4、ed on the hibernate framework to fill the gap in the technology of information retrieval.keyword：hibernate; spring; bootstrap; information system; mysql;received： 2017-09-220引言随着大数据和电了社会科学的提出与发展，信息系统在社会科学研究领域的应 用越来越广泛，对电子信息数据的需求越来越多。规范管理数据资源越来越被重 视。在此背景下，在社会科学研究领域，设计实现一种适合民族研究科研管理工 作的信息系统迫在眉睫。经过调研得知

5、，一般系统中有60%以上的数据处于后台管理状态，存储在关系 数据库中，难以被肓接检索。关系数据库木身提供的检索服务不能肓接获取 ppt、pdf等多种文档的文本信息，数据库检索服务有限且不易扩展。hibernate搜索(hibernate search)是hibernate提供的一种开源的数据库检 索工具。hibernate search可以通过简单的设置和通用的api为数据持久模型 以及相应的hibernate框架提供全文检索支持。通过数据持久层实现对关系型数 据对象的映射和对象的持久化。实现从ppt、pdf或excel等多种文件中获取检 索信息。本文从大数据和电子社会科学的思想理念入手，研究

6、信息检索技术，进行需求 分析，根据工作实际需要针对现有数据库全文检索技术的不足，通过采用 hibernate等技术，设计实现了一个具有自主知识产权的科研管理信息系统。在 数据管理模块，创新完成独有的“单字段多文档存储”的功能。1 h让ernate框架技术在数据库检索系统开发中，程序命令不能直接对关系型数据库直接进行检索， 需要进行从关系型数据库到对象数据库的映射，映射后的对象数据只是暂时存 在内存中，而不能长久保存。若需长久保存，需要对数据持久化操作。对象数据库成熟度不够，关系型数据库的使用广泛而方便，且数据是非面向对 象，为解决“对应联作关系”，需要进行对象/关系的映射(orm) o orm

7、 i具能 够在java对象与数据库表z间建立映射关系，形成相对独立的对象持久层1。hibernate作为一种持久层框架，采用orm机制实现数据持久化。它在提供从 java类到数据表映射的同时，也提供了查询和恢复机制也。数据库中间件实现 了对关系数据库的对象化。在管理类到表映射的同时提供查询，获取数据库中的 数据。hibernate是对象/关系映射并与持久性和查询相关的框架。有功能强大的查询 语言iiql (hibernate query language) , iiql属于面向对彖语言，查询持久对 象。应用程序的数据访问层位于hibernate之上，可以从底层数据模型中抽象出 来电hibern

8、ate i作原理结构如图1所示。图1 ilibcrneitc工作原理结构图 卜载原图从hibernate工作原理结构图可以看出，程序通过hibernate与数据库发生关联, 通过properties和类的映射将类映射到数据库，application通过持久化对象 类访问数据库，而不是用jdbc和sql操作数据5。2系统分析与设计如何利用高效的查询工具从海量的信息中快速、精确地找到所需耍的信息是信息 系统解决的难题。需要多个数据库之间的交叉查询，生成多个临时数据库作为桥 梁4。从现有的技术上来说，j2ee (java 2platform, enterprise edition)开发编码 体系结构

9、为信息系统提供了完美的解决途径。与j2ee重量级体系对应，web框 架一spring+hibernate在保持了 j2ee优势的同时，简化了 web的开发。其在快 速开发可扩展应用方面有着独特优势。hibernate数据库框架没有侵入性，属于轻量级框架，移植性好，提供一级和 二级缓存，在系统中管理类到数据库表映射和数据查询获取数据的方法6。系统使用my sql数据库，ilibchiatc直接提供支持，且与spring集成，jpa组 件用于数据库表结构的自动生成与修改。利用p01组件读取excel,实现批量上 传文献的功能。在系统中，首先用此功能生成积分列表临时数据库，再完成成果 分值统计功能。

10、在民族研究科研管理工作中，为快速定位所需信息，开发具有灵活检索与统计 的科研管理信息系统，采用方便灵活的b/s体系架构，利用强大的tomcat+jsp 组合平台和j2ee开发编码体系结构提高开发速度和效率。在系统需求分析的基础上，设计数据管理和用户查询两个一级模块。系统包括普 通用户和管理用户两种权限，普通用户通过“用户查询” 一级模块查询数据， 管理用户通过“数据管理”模块进行数据的添加、修改、删除、更新等维护操作。一级模块下设9个二级子模块。数据管理模块有6个二级子模块，按照项目名称、 负责人、立项时间等查询。客户查询一级模块有3个二级子模块，实现资源数据 库基本信息的简单查询、合并查询和

11、或查询。3系统的实现根据以上需求分析和研究设计，基于java程序开发语言和my sql数据库，选用 tomcat作为软件和硬件中间件，实现民族研究科研管理信息系统。根据需要和 数据库检索技术及当前软件发展的趋势，系统设计实现了用户管理、数据管理、 数据检索、统计和系统配置5个功能模块7,结构框架图如图2所示。图2民族研究科研管理信息系统功能结构框架图下载原图spr i ng+hi bernate+bootstrap框架实现了分层体系结构。表示层采用bootstrap mvc框架，屮间层是spring,后台是hibernate。持久层是更细致划分的软件结 构体系中的一个逻辑层，而不仅仅提供简单的

12、持久化操作，它与系统的其他部 分有较为清晰和严格的边界，能够提供完整的数据持久化解决方案及1。系统利用spring ioc和spring aop作为项目粘合剂，动态调整、更换所需的企 业级服务和应用组件。借助于spring ioc,对需要的应用组件进行注入;借助于 spring aop,透明地使用企业级服务;借助于spring,将主流的开源框架以“热 拔插”方式集成到应用，组成了项目轻量级的j2ee架构。将jotm集成到spring 应用中，使得持久化服务能够基于hibernate实现，借助于spring dao抽象将 hibernate集成到应用组件中。将jsf、tapestry web框架

13、集成到spring应用 屮，直接使用spring的集成支持。将基础程序块组在一起成为一个整体。系统的客户端浏览器负责用户呈现;表现层采用bootstrap框架和mvc设计模式, 实现model （模型）、view （视图）、controller （控制器）的分离;业务逻辑 层釆用spring架构处理业务逻辑;持久化层釆用hibernate实现0/r映射。仃）业务逻辑层使用spring技术spring运用aop创建“横切关注点”。用java bean和配置文件增强依赖性，在 需要时替换协作对象宜。spring还提供mvc web框架。构造model提供aop实 现;方便实现j2ee的应用;mvc

14、和spring提供web应用框架。用spring反向控 制原理成功实现系统中业务逻辑层的功能型。(2) 系统持久层使用hibernate技术根据数据库需要，在应用和数据之间建立“持久层”，实现数据检索和更新。需 要先将域对象持久化，通过xml文件映射对象。系统中的项目管理模块定义了 t_toptc_project 表对应的映射类 topic projecto 使用 spring+hibernate 进行 配置。系统利用p0i组件读取excel数据，使excel每一行读取内容与上传的文 件匹配，实现批量上传及导出数据。(3) web 框架：bootstrap系统采用bootstrap扁平风格的用

15、户界面(user interface, ui)开发框架，进 行整体页面封装，使用松耦合的模块化思路对页面中的javascript开发进行有 效整合与封装，大大增加扩展性和可移植性。4系统功能特点基于my sql数据库、jdbc、b/s框架、mvc、solr、hibernate数据库框架和tomcat 中间件等技术开发实现的基于hibernate框架具有自主知识产权的科研管理信 息系统已成功运行，经过测试使用，系统具有以下功能特点：(1) 基于全文检索solr技术开发，搜索功能强大。具有多途径、多层次、多条 件联合检索功能。(2) 检索速度快.hibernate的底层驱动可以随意切换数据库，直接

16、提供数据库 中间件支持，与spring集成使用可提供快捷的检索功能。(3) 在浏览器兼容上做特殊处理，不受浏览器版本和种类的限制。系统使用最新 的浏览器，其读取的标准是w3c国际标准，ie8以下版本的浏览器和360浏览器 (360浏览器使用的是1e8内核)不执行此标准，需要系统做出判断再做进一步 编码修改，完成浏览器的兼容。(4) 系统基于b/s架构提供统一的管理界面，具有良好的项目管理、成果管理、 专家学者和文档管理等多库管理功能，一处部署，多处浏览。(5) 查询结果批量下载功能。系统支持数据库表多条数据批量上传/下载功能。 可将查询结果下载成excel表，方便使用。完成该系统的关键技术路线

17、难点在于：(1)进行科学分析，调研研究大数据技 术和国内外电子社会科学的发展情况，根据工作需要开发具有自主知识产权的 科研管理数据库检索系统；(2)在数据录入模块上传文件功能上可以同时多文 件直接框选上传，且上传文件的大小不受限制；(3) bootstrap技术字段显示配 置可以个性化选择显示，吋间可以跳跃式下拉选择；(4)自动获取群发邮址， 在查询到符合条件的数据后系统可以自动获取并生成这些人员的群发邮址。与其他信息系统相比，本系统特殊功能在于:在数据管理模块，实现“单字段多 文档存储”；做到上传的多个文件的链接名称不同;展现通用组件，包含前端展 示、后端快速编辑及数据库整体设计等，操作用户

18、只需一个界面即可实现上传、 编辑简称、查看历史、删除多个文件的功能。比如数据库中“结项材料”字段链 接存储“结项申请书”、“成果全文”、“成果简介”等多个字段。此功能根据 工作需求独立设计，方便使用。5结论木文针对民族研究科研管理数据检索特点，整合当前国内外信息检索系统流行 的spring+hibernate+bootstrap框架应用技术，设计实现基于hibernate框架 的科研管理信息系统。经过测试应用表明，该系统表现出良好的性能，具有检索 速度快、方便实用等特点，同时具有低成本、高效率、易于维护和扩展以及更新 快捷方便等优势。一方面解决了民族研究科研管理数据信息杂乱不易管理的难题; 另一方面，开发过程中，根据需求突破解决了 “单字段多文档存储”的技术难 点。目前实现的民族研究科研管理信息系统在查询结果导出使用方面，还不能自动 生成打印报表，这将作为未来工作的一部分，同时未来也将在多个数据库联合 检索方面，进一步研究具有更高检索效率的技术。参考文献1 钱忠胜基于hibernate的数据持久化研究及其