基于MVC模式的高校教材管理系统的设计与实现

2017-04-25刘丰年

数字技术与应用 2017年1期

刘丰年

摘要：为实现高校教材管理的现代化和信息化，最大限度的降低系统的耦合度，提出并设计了一种MVC模式的高校教材管理系统。该系统采用B/S架构，将基于MVC模式的Struts框架和Hibernate数据层持久框架引入系统开发之中，使用JSP和MySQL5.0工具，实现了高校教材的出入库管理、订购及领取管理和学生收费管理。实践应用表明，该系统有效解决了高校教材管理效率低的问题，达到了预期效果，具有一定的推广应用价值。

关键词：MVC；B/S；高校教材；管理系统

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）01-0162-03

伴随着我国高等教育的大众化，各高校不断扩招，高校师生规模急剧增加，教材编写和教材管理的压力日益增加。当前许多高校的教材管理还停留在人工模式，缺乏系统、规范的信息管理手段，管理效率极其低下。而数字化的教材管理系统不仅可以使学生和教师的档案以及学生的教材管理工作更加规范化、系统化、程序化，避免教务管理的随意性，而且可以大大提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和修改教材信息。由此可见，高校教材管理系统的设计与开发势在必行。为此，本文立足高校教材管理现状，着眼于未来发展，使用Eclipse-WTP和MySQL5.0工具，设计并实现了一种基于MVC模式的高校教材管理系统。该系统采用B/S架构，将基于MVC模式的Struts框架和Hibernate数据层持久框架引入系统开发之中，实现了高校教材管理的现代化和信息化，大大降低了系统的耦合度，有效解决了高校教材管理效率低的问题，达到了预期应用效果。

1 相关技术介绍

1.1 MVC模式

MVC设计模式是一种著名的用户界面软件开发设计模式，它是模型-视图-控制器的缩写，其被广泛地应用到了其他面向对象的编程语言中。在MVC设计模式中，它把应用程序分成了3个核心部分，原理图如图1所示。

1.2 B/S结构

B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式又称B/S结构，它是对传统的C/S模式的一种改进。在这种结构下，用户工作界面是通过Web浏览器来实现的。在基于B/S模式体系结构通常可以分为三个层次：表示层、功能层和数据层，这三个层次通常被分割成三个相对独立的单元。表示层一般对应Web浏览器或瘦客户端，功能层一般对应附有应用程序扩展功能的Web服务器或应用服务器，而数据层一般对应数据库服务器或其它的信息系统。

1.3 SSH框架结构

1.3.1 Struts框架

Struts框架继承了MVC设计模式的特性，遵守了J2EE的Servlet、JSP等技术规范，并且根據J2EE的特点做了相应的变化和扩展，是J2EE体系架构的一种轻量级实现。

Struts框架原来是Apache开源软件组织的一个开源项目Jakarta Struts Framework。作为一款优秀的Java Web应用程序的开发框架，Struts框架凭借其清晰性、灵活性，成为当前最为广泛应用的轻量级Java Web开发框架。

1.3.2 Hibernate框架

Hibernate框架是开放源代码的对象关系映射工具（Object-Relational Mapping），是一款基于Java环境的优秀的对象持久化开发框架。它根据O/R（对象/关系）映射技术思想，对JDBC进行了轻量级封装，使开发人员可以使用一种面向对象的方式来操纵和管理关系数据库，所以从技术本质上来说该框架是一种提供面向对象的数据库服务中间件。

2 系统需求分析

高校教材管理系统主要用来对教材出入库及订购信息、教师及学生信息进行有效的统一管理。系统中有三类权限不同的用户：学生用户、教师用户和管理员用户。

2.1 学生用户

书籍信息查询：主要功能是学生可以查询与所学课程相关的教材的详细信息，如书名、作者、价钱、ISBN号等信息。

个人信息管理：主要功能是学生可以查看或修改自己的个人信息。

2.2 教师用户

学生信息查询：教师可以查看所教的学生个人信息，如学号、姓名、电话等信息。

书籍信息查询：教师可以查看所教科目书籍详细信息，如书名、作者、ISBN等信息，也可以按照出版社查询等等。

教师个人信息修改：主要功能为教师可以修改自己的个人信息。

教材订购模块：当教师需要某种教材但是教材库里面没有时，可以提出定购申请，写明所需的教材的详细信息及数量。

2.3 管理员用户

教材信息的管理：包括教材的入库、出库、以及教材的定购工作。管理员首先要对教师提交的购书申请进行确认，然后购入相应书籍并对其进行入库。

学生用户管理：学生信息的增删改查。

教师用户管理：教师信息的增删改查。

管理员用户管理：管理员密码的修改。

学院信息管理：学院信息的增删改查。

院系、专业与年级信息管理：院系、专业与年级相关信息的增删改查。

班级信息管理：班级信息的增删改查。

3 系统设计

系统设计主要包括系统的功能结构设计、系统体系结构设计、系统网络拓扑结构设计和数据库设计等。

3.1 系统体系结构设计

系统采用MVC设计模式，视图主要由JSP页面控制，控制器主要由Struts Action Servlet负责，而模型主要是由hibernate框架组织的数据持久层。此外，采用数据库连接池技术管理数据库连接问题。当程序中需要建立数据库连接时，只须从内存连接池中取一个现有的链接而不用新建。同样，使用完毕后，只需放回连接池即可。而连接的建立、断开都有连接池自身来管理。此外，还可以通过设置连接池的参数来控制连接池中的连接数、每个连接的最大使用次数等等。通过使用连接池，将大大提高应用程序的数据库操作与访问效率。可以用Hibernate自带的C3P0作为数据库连接池。系统结构图如图2所示。

3.2 系统总体功能设计

根据高校主干网的现状，确定了高校教材管理系统应该具备8个方面的功能：教师管理、学生管理、教材管理、院系班级管理、学生收费管理、教材出入库管理、教材订购及领取管理，其中教材的订购与领取是该系统突出的特点。高校教材管理系统的功能框架如图3所示。

4 系统实现

系统使用Java和MySQL5.0工具进行开发。限于篇幅，以下仅以教材领取、教材信息管理两个模块为例，介绍系统实现过程。

4.1 数据库连接池的配置

通过对XML配置文件applicationContext.xml的设置，可以创建C3P0数据库连接池所需要的数据，比如driverClass（数据库驱动名称）、jdbcUrl （数据库的Url地址）、user（登陆数据库所需要的用户名）、password（登陆数据库所需要的密码）、minPoolSize（数据库连接池中最小连接个数）、maxPoolSize（数据库连接池最大连接个数），通过XML映射，把C3P0的数据库连接源作为程序的数据库连接源。

4.2 模块实现流程

4.2.1 教材信息管理模块实现流程

教材信息管理模块的主要功能是对教材信息进行添加、修改和删除。具体如图5所示。

其中教材信息添加功能的实现流程的步骤如下：

（1）点击添加教材链接，出现教材详细信息添加页面。

（2）添加教材名称、市场价格、作者、数量，从出版社下拉列表中选择出版社名，添加不可重复的书号（ISBN），如果书号重复则添加失败，返回主页面并提示失败或错误信息。

（3）从所有院系列表中选择所属院系，双击或点击添加按鈕来完成选择操作。选出所属学院后，系统会自动根据选出的所属学院来自动生成所属学院的所有年级。

（4）从所有年级列表中选择所属年级，点击“提交”按钮完成教材信息录入操作。

教材信息的修改和删除可以通过点击教材信息记录右边的操作链接来实现，其详细实现过程与添加教材信息类似，这里不再赘述。

4.2.2 教材领取功能的实现流程如图6所示，其实现的主要步骤如下

管理员点击教材领取链接，主页显示出所有教材列表。

点击要领取的相应教材名称之后，将出现所有教师列表，点击教师姓名之后，将出现教材领取单。