基于SSH框架技术的学生信息管理系统的设计与实现

计算机应用　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　《自动化技术与应用》２０１６年第３５卷第１０期　基于ＳＳＨ框架技术的学生信息管理系统的设计与实现★　黄宇达　，魏霞　一，王迤冉。　（１．周口职业技术学院信息工程系，河南周口４６５０００；　２．三峡大学理学院，湖北宜昌４４３００２；　３．周口师范学院计算机科学与技术学院，河南周口４６６０００）　摘　要：针对传统的学生信息管理系统信息共享相对较差及受时空限制明显等不足，提出一种基于ＳＳＨ框架技术的学生信息管理　系统解决方案。对系统开发中的关键技术ＳＳＨ框架进行了研究并对系统总体架构、主要功能模块、系统安全等进行了具　体设计和实现。系统应用结果表明：采用ＳＳＨ框架设计模式开发出的本系统，不仅使系统层次结构更为清晰，开发成本　及模块之间耦合度明显降低，而且明显提高了学生信息管理工作水平和效率。　关键词：Ｓｔｒｕｔｓ；Ｓｐｒｉｎｇ；Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　ｌ学生信息管理；ＳＳＨ框架　中图分类号：ＴＰ３１１．５２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１ｏ０３—７２４１（２０１６）１０—００３７－０５　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｌ　ｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｔｕｄｅｎｔ　ｌ　ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　ＳＳＨ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ＨＵＡＮＧ　Ｙｕ．ｄａ　，ＷＥＩ　Ｘｉａ　，ＷＡＮＧ　Ｙｉ－ｒａｎ。　（１．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｚｈｏｕｋｏｕ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｏｕｋｏｕ　４６６０００　Ｃｈｉｎａ；　２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ　４４３００２　Ｃｈｉｎａ；　３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｏｕｋｏｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｏｕｋｏｕ　４６６００１　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｈａｒｉｎｇ　ｉｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｐｏｏｒ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｓｐａｃｅ．Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｐｌａｎｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＳＨ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＳＳＨ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｍａｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅｓ，ｓｙｓｔｅｍ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ　ａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｓｙｓｔｅｍ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｕｓｉｎｇ　ＳＳＨ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｔｔｅｍ　ｔｏ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｔｒｕｎｓ　ｍｏｒｅ　ｃｌｅａｒｌｙ，ｄｅｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｕｔｓ；ｓｐｒｉｎｇ；ｈｉｂｅｍａｔｅ；ｓｔｕｄｅｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＳＳＨ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　１　引言　近年来，随着互联网的高度普及以及计算机、大数　据、互联网＋、智能手机、无线ＷＩＦＩ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）　等信息化技术的飞速发展，高校校园网基础设施的完善　进程也在不断加快，学校的信息化进程已迈人大力推进　＋基金项目：河南省科技厅基础与前沿技术研究计划项目（编号　１４２３００４１０３３４）；河南省高等学校重点科研项目立项（编号１５Ａ５２０１１８）　收稿日期：２０１５－０９－０８　和快速普及阶段，随之对学校的日常管理和服务工作也　提出了新的要求。早期的学生信息管理系统已不能与时　俱进，比如它们大都为Ｃ／Ｓ（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）结构或者单　机版，各系统之间缺乏信息共享，互相独立，从而导致　学生管理各相关部门之间难以有效及时沟通和协调，造　成信息孤岛现象，不仅影响工作效率，而且容易出现差　错。另外，由于没有有效依托互联网，系统用户只能在　

学校和上班期间登录使用系统，这使得学生信息管理工　自动化技术与应用　２０１６年第３５卷第１Ｏ期　计算机应用　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　作明显受到时间和空间上的限制。　针对上述现状，笔者设计并开发出了“学生信息管　理系统”。该系统是一个基于Ｂ／Ｓ（Ｂｒｏｗｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ）结　构和ＳＳＨ（ｓｔｒｕｔｓ＋ｓｐｒｉｎｇ＋ｈｉｂｅｒｎａｔｅ）框架的多用户在线　系统，和传统的非Ｂ／Ｓ结构的学生信息管理系统相比，　前者具有跨越时空界限、表现形式丰富、高效率、高共享、　智能化及互动性强等系列优点。系统的投入使用对提高　学生管理水平和效率、彰显以人为本的服务特色具有重　要现实意义。　２　ＳＳＨ框架技术　ＳＳＨ架构即为Ｓｔｒｕｔｓ、Ｓｐｒｉｎｇ、Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ三个框架　缩写。其中，Ｓｔｒｕｔｓ采用ＭＶＣ（Ｍｏｄｅｌ－Ｖｉｅｗ－Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）　设计模式，基于如ＪａｖａＢｅａｎｓ、Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔｓ、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｂｕｎｄｌｅｓ与ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）等标准　技术，真正实现了“业务逻辑和显示逻辑”的完全分离。　Ｓｐｒｉｎｇ是系统架构的构建者，其核心是实现了ＡｏＰ（Ａｓｐｅｃｔ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，面向切面编程）和ＩｏＣ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，控制反转）模式，该架构是轻量级的Ｊａｖａ　ＥＥ　应用程序开源框架，可将Ｓｔｒｕｔｓ和Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ框架有效　整合并形成一个较为完整的软件开发框架体系，如图１　所示。Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ是一个开源的“对象一关系”映射框架，　其对ＪＤＢＣ（Ｊａｖａ　ＤａｔａＢａｓｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）进行了轻量　级的对象封装，使得Ｊａｖａ程序员可使用面向对象编程　思维来操纵数据库以完成数据的持久化…。　表示层　业务逻辑层　数据持久层　ＳｔｒｕｔＳ一蛳，ｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｐｒｉｎｇ　ＬｏＣ　Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　Ｉ　…ｄｕ儿　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ＤＡＯ　ｉ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　＼Ｊ　连接池　Ｓｔｒｕｔｓ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｌａｓｓ　蠢询语言支持和　Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　其它Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ　ＪｓＰ．ＸＭＬ等　会话管理　服务　图１基于ＳＳＨ框架的系统结构　目前，在Ｊ２ＥＥ（Ｊａｖａ　２　Ｐｌａｔｆｏｒｍ，Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　框架下的ｗｅｂ开发方式有基于ＪＳＰ＋ＪａｖａＢｅａｎ＋Ｓｅｒｖｌｅｔ　架构、基于ＥＪＢ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｊａｖａ　Ｂｅａｎ）架构、基于ｓｓＨ　架构等，但基于ＪＳＰ＋ＪａｖａＢｅａｎ＋Ｓｅｒｖｌｅｔ架构模式由于在　ＪＳＰ页面嵌入较多的Ｊａｖａ代码，使得页面结构较为混乱　并难以维护，而且由于ＪａｖａＢｅａｎ和Ｓｅｒｖｌｅｔ产生了较多　的跳转和运算工作，使得程序复用度低和系统耦合性太紧　密；基于ＥＪＢ的架构虽然有很好的伸缩性　，但其属于　重量级框架，维护相对较为困难，规格说明及原理却异常　复杂，开发及运行成本也相对较高；ＳＳＨ架构则为Ｊａｖａ　ＥＥ的一种轻量级框架，具备Ｊａｖａ　ＥＥ规范各种特征并具　有良好的可扩展Ｉ生和可维护性，开发效率较高且开发成本　较低，目前已成为Ｊａｖａ　ＥＥ项目开发的主流技术川。　另外，笔者考虑到学生信息管理系统具有使用周期　长，访问量大，使用角色多等诸多因素，为达到可扩展、　成本低、易维护、高效率、安全可靠等目标，决定采用　ＳＳＨ框架技术进行系统的设计和开发。　３系统设计与实现　３．１系统用户分析　笔者所在工作单位涉及学生信息管理工作部门主要　有教务、学生、财务等职能部门及各系部，各系部应部　署统一的学生信息管理系统，以便高效、协同工作，因　此系统用户角色的合理划分及其权限分配尤为重要。本　系统采用基于角色的访问控制机制　Ｊ，共分学生、教师、　管理员三重角色。　３．２系统功能模块划分　本系统主要有学生模块、教师模块、管理员模块三　个部分，其功能模块示意图如图２所示。　

图２系统功能模块示意图　学生用户功能模块主要有：学籍信息查看及部分学　籍信息修改；成绩信息浏览和个人成绩分析；任课教师　教学评价；个人缴费信息查询；新闻及通知信息浏览。　教师用户功能模块主要有：学生基本信息浏览（分　

以任教班级为单位浏览和以任教课程为单位浏览）；学生　计算机应用　《自动化技术与应用　２０１６年第３５卷第１０期　ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　……一～————　一……　…一一—　———　…——…　…～　成绩信息浏览（分以任教班级成绩信息浏览和以任教课　程成绩信息浏览）；学生成绩分析（分以任教班级成绩分　析和以任教课程成绩分析），可用表格、柱状图、饼状图　等形式直观显示分析结果；教师评价信息浏览（分以任　教班级为单位浏览和以任教课程为单位浏览）；成绩录入　和成绩修改。　管理员用户功能模块主要有：学生信息管理（增加　学生信息和修改学生信息）；教师信息管理（增加教师信　息和修改教师信息）；课程信息管理（增加课程信息和修　改课程信息）；班级信息管理（增加班级信息和修改班级　信息）；任课教师成绩分析（分以班级为单位分析和以课　程为单位分析）；新闻信息管理（增加新闻信息和修改新　闻信息）；教师任教课程信息管理。　３．３数据库设计　本系统使用Ａｐａｃｈｅ的ＤＢＣＰ（Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｐｏｏｌｉｎｇ）数据库连接池与Ｍｙｓｑｌ数据库连接　Ｊ，并对连　接池启动时初始值、最小空闲值、最大空闲值、最大值　分别进行设置，以避免登录用户过多而导致服务器崩溃。　另外，根据数据库具体设计要求，各数据表主、外键之　间还要对约束关系进行设置。本系统各数据表之间关系　如图３所示。　

图３系统后台数据库ＥＥＲ示意图　３．４系统架构设计　本系统采用四层Ｂ／Ｓ架构，即数据层、数据访问层、　业务逻辑层和表示层。　数据层主要包括数据库，在本系统中使用Ｍｙｓｑｌ数　据库；数据访问层则采用Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ框架来具体实现，　该层主要完成“对象一关系”实体映射的建立，通过该　映射的使用可简化对数据库的访问，使得在开发过程不　必再用ＳＱＬ语句编写较为复杂的命令，进一步提高开发　效率；业务逻辑层则主要通过使用Ｓｐｒｉｎｇ框架来实现，　利用Ｓｐｒｉｎｇ框架的ＡｏＰ功能，从面向方面更好地降低　系统中各个组件之间的耦合性　；表示层使用Ｓｔｒｕｔｓ框　架来实现，以充分做到ＭＶＣ的分离，降低功能耦合。　３．５系统安全设计　本系统安全性主要从用户权限分配、数据库中关键　数据加密和数据在网络传输过程加密三方面加以设置。　①用户权限分配：用户在系统登录界面输入用户　名和密码后，选择相应角色登录。管理员可以管理学生　和教师，教师可以管理学生，学生可查看个人相关信息　或作出一些信息反馈（如教学评价等）。如图４所示。