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摘要
随着计算机科学的发展,Internet的应用越来越广泛,同时为人们提供了极大的方便,现在越来越多的机构将科研管理与Internet融合到一起,以方便项目申报者进行沟通和管理。
网络科研管理系统就是在这样一个社会背景下开发的。
网络科研管理系统采用先进的、开放的B/S体系结构,应用系统基于Web技术开发。
其实现的功能主要有申报功能、管理功能、修改个人信息功能、信息查询功能。
本系统可以极大的提高管理效率,既能实现对科研信息的高效管理和控制,又能满足研究所的决策者对科研活动的宏观管理需要。
最重要的是,它可以直观反映研究所工作人员的工作状况。
网络科研管理系统将人员、项目、成果、权限等管理有机结合在一起,同时为了满足该系统的性能要求,实现系统静态与动态页面的相互分离,系统采用jsp+javaBean和Mysql数据库相结合的开发模式。
在稳定性和安全性方面达到了很高的指标。
关键词:
科研管理,jsp技术,Mysql
Abstract
Withthedevelopmentofcomputerscience,andmoreandmoreextensiveapplicationoftheInternethasprovidedagreatconvenience,andnowmoreandmorescientificresearchinstitutionswillbeintegratedintothemanagementtogetherwiththeInternettofacilitatecommunicationofscientificresearchpersonnelandmanagement.Thenetworkscientificresearchmanagementsystemisdevelopedunderthiskindofsocietybackground.
Networkscientificresearchmanagementsystemusesadvanced,openB/Ssystemstructure,andtheapplicationsystembasesonWebtechnologydevelopment.Thesystemrealizesfunctionmainlyhasthefunctionofreporting,managementfunctions,modifypersonalinformationfunctions,andinformationenquiryfunction.Thesystemcanbegreatlyimprovedmanagementefficiency,accomplishingtheresearchofefficientinformationmanagementandcontrol;
meanwhile,decision-makerscanmeettheInstitute'
sresearchactivitiesonthemacro-managementneeds.ThemostimportantisthatitcanbeintuitivelyreflecttheworkoftheInstituteoftheworksituation.
Networkscientificresearchmanagementsystemmakethepersonnel,project,achievement,andextentofauthorityetcorganicallycombinetogether,meanwhile,inordertomeettheperformancerequirementsofthesystem,andrealizesystemstaticanddynamicpagesseparation,thesystemusesjsp+javaBeanandSQLServer2000databasewithdevelopmentmodel.Inthefiledofstabilityandsecurityhavereachedtheveryhightarget.
【Keywords】:
scientificresearchmanagerment,JSPtechnology,Mysql
1.引言
1.1管理信息系统
管理信息系统(ManagementInformationSystem)是用系统思维的方法以计算机和现代通信技术为基本信息处理手段和传输工具的、能为管理决策者提供信息服务的人机系统。
它是一个能够进行信息的收集、传递、存储、处理、维护和使用的人机系统。
通过管理信息系统可以实测事务活动过程中的实际运行情况,并能利用历史数据对未来进行预测,从全局出发辅助管理人员作出科学决策。
管理信息系统是随着现代科学技术的发展和现代化管理的客观需要而形成的。
管理科学、系统科学、信息科学、计算机科学和现代通信技术都对管理信息系统的形成和发展起到了巨大的促进和推动作用。
管理信息系统作为现代化管理的重要手段和标志,已经成为管理活动中必不可少的一个组成部分。
管理信息系统的基本特点,概括起来可以有以下几个方面:
1.管理信息系统是一个人机系统:
利用计算机强大的处理和存储能力,这既是管理现代化的客观要求,也是管理信息系统的基本特点。
但是,人在利用计算机的同时,必须考虑到各自的特长,使管理信息系统成为一个人机协调的系统。
2.管理信息系统是一个人机一体化的集成系统:
管理信息系统是以系统思想为指导进行设计和建设的。
因此保证了整个系统的统一和协调,使得系统中的数据具有一致性和共享性。
现代的网络技术和数据库技术是实现管理信息系统一体化的重要技术基础。
3.数据库的应用:
具有集中统一规划的数据库是现代管理信息的重要特点。
它标志着管理信息系统真正实现了数据的集中统一,使数据成为各种用户共享的资源。
4.数学模型的应用:
在管理信息系统中利用计算机的计算能力和判断能力来分析数据,进行预测和辅助决策,是管理信息系统的又一显著特点,通过应用数学模型可以为管理人员进行最佳决策提供必要的信息。
由于管理信息系统的实用性和它给社会带来的巨大经济效益,所以从它问世以来,一直受到各国的普遍重视。
随着科学技术特别是计算机科学和现代通信技术的迅速发展,管理信息系统都得到了极为快速的发展。
作为一个管理信息与信息系统专业的学生,独立开发一个相对完整的理信息系统,对检验学业成绩,提高设计能力都是非常必要的。
1.2科研成果管理信息系统
据统计,在我国高校中,目前从事科学技术研究的大约有67万人,占全国科研力量的22%,而完成的科研成果和发表的论文占全国的70%以上。
在2001年的国家"
三大奖"
中,国家自然科学奖18项中有9项是有高校参加的,占50%;
国家发明奖12项当中有8项是高校参与的;
科技进步奖137项中高校参与了64项,高校科研力量的作用和地位在近几年的上升是不言而喻的。
可以说高校已经在国家的科技工作中赢得了一席之地,用科技部徐冠华部长的话讲:
高校已经成为我国基础研究方面的主力军、应用研究的重要方面军。
因此,科研管理信息系统的开发目标是实现高校科研业务的数字化管理,从而提高科研业务管理人员以及项目申报者的工作效率,减少不必要的重复劳动,加速信息的记录、查阅以及传播速度,并且与“数字校园”中的其它系统相配合共同实现无冗余的统一信息管理。
科研管理系统要实现对研究所、高校等单位科研情况的有效管理以及对科研活动的全程跟踪。
该系统为科研管理人员服务,使用方便,既能实现对科研信息的高效率管理和控制,又能满足研究所的决策者对科研活动的宏观管理与决策的需要,还能够为学院对研究所的评价以及研究所对人员的评价提供依据。
作为一个典型的信息管理系统,科研管理系统是一个科研院所、高校研究所等内部管理的核心部分,包括人员档案、机构设置、项目申报、科研评估、成果管理、基金管理、科技统计、成果管理、专利管理、经费管理、报表管理等多项信息管理职能。
随着计算机应用水平的提高和科研管理的规范化和制度化,建立一套适用于科研院所科研管理工作管理信息系统,已经成为各大的科研院所较为迫切的需求。
建立一套完善的科研管理业务系统可以极大地提高管理效率,为领导的决策提供较科学的依据。
一套较完善的研究院所的科研管理系统应以项目管理为中心,涵盖计划、合同、成果、专利、资金、人员、设备等方面,并可关联到办公、人事、财务、设备等其它业务系统,整个系统庞大而复杂。
通过实际调研,我认为为我校管理分院设计一个基于web的科研成果管理信息系统是一个非常好的课题,原因有三:
1.分院科研管理尚未实现网络化,而该设计范围适中,凭个人能力能够实现。
2.分院存在这方面的工作流程,因此在导师和科研成果负责老师的帮助下,更便于详细地调研。
3.如果可能,还可以在分院里进行试运行,切实解决分院科研信息管理网络化问题。
1.3小结
在第一章中简单的介绍了高校科研管理系统的背景,实现所需要的技术,系统要实现的目标及本系统的优点。
2.相关理论与技术综述
2.1Browser/Server网络体系结构
2.1.1Browser/Server体系概念
Browser/Server是一个逻辑概念。
一个Browser/Server系统由客户端浏览器、Web服务器、应用层服务器和数据层服务器组成,所谓服务器是指在网络环境下能提供某种功能和信息的程序系统。
在现代信息系统中,服务器通常是一种单独的数据库管理系统(DMBS)。
它负责数据的存储与处理,一般驻留在专用服务器、小型机等单独的硬件内,服务器通过现有的网络系统与用户交换信息,并保障存储在服务器上的数据的安全性与完整性。
Browser/Server是一种在网络环境下的分布式计算模式,它实现了分布环境下的合作计算,它将一个计算任务分解成两部分子任务,由客户与服务器协作完成,客户端负责处理人机交互及前端处理,服务器端处理企业级计算及系统管理。
一个Browser/Server系统的环境主要由以下几部分组成:
1、局域网LAN。
这是B/S系统通讯的骨干,为网络提供底层通信的架构。
2、LAN上的服务器,一般指WEB服务器和数据库服务器。
3、客户端工作站,联网的普通计算机就可担当。
4、客户端上的浏览器,可以用微软操作系统自带的IE,也可以用其他浏览器。
Internet/Intranet采用B/S计算模型是浏览器/Web服务器的模型,它实质上是一种客户/服务器模型,一端是Web用户,一端是Web服务器,二者通过HTTP协议通信。
结构如图2-1所示。
2.1.2Browser/Server的特点
B/S模式是Intranet发展的必然产物。
Intranet是以Internet技术为基础的网络体系。
其基本思想是:
在内部网络采用TCP/IP协议作为通信协议,Internet的Web模型作为标准平台,同时建立防火墙将内部网络与Internet隔离。
在B/S模式下,所有客户端只需安装上操作系统、网络协议软件和浏览器即可,使客户端不再受平台约束。
HTTP协议为所有的应用提供了统一的基础。
解决了C/S模式中通信层的问题。
B/S模式具有如下特点:
1、客户端不需要安装。
由于B/S模式是一种瘦客户机模式,客户端软件仅需要通用的浏览器,不需要安装特别开发的应用程序。
2、客户端界面统一。
由于使用浏览器作为客户端,浏览器也只有几种通用的软件开发方,对于绝大部分使用计算机的人来说,浏览器的界面非常熟悉了,无需额外的培训就能直接使用。
3、开发效率高,周期短。
目前,很多公司都提供了开发B/S模式的解决方案,并且开发出了很多成熟的产品,使用这些成熟的应用软件开发,可以跳过以前C/S模式下的许多底层开发工作,节省很多工作量。
4、强大的跨平台能力。
由于使用浏览器作为客户端,而客户端对于服务器端采用何种技术,何种网络没有要求,只要符合网络协议就能通讯工作了。
同时,因为采用的是目前公开的协议和标准,任何其他采用相同协议的系统都可以互联互通,具有良好的开放性和扩充性。
2.2J2EE技术
2.2.1J2EE概述
J2EE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。
J2EE技术的基础就是核心Java平台,J2EE不仅巩固了标准版中的许多优点,例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的JDBCAPI,CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等等,同时还提供了对EJB(EnterpriseJavaBeans),JavaServletsAPI,JSP(JavaServerPages)以及XML技术的全面支持。
其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。
J2EE体系结构提供中间层集成框架来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。
通过提供统一的开发平台,J2EE降低了开发多层应用的费用和复杂性,同时提供对现有应用程序集成的强有力支持,完全支持EnterpriseJavaBeans,有良好的向导支持打包和部署应用,添加目录支持,增强了安全机制,提高了性能。
2.2.2J2EE的体系结构
J2EE使用多层的分布式应用模型,应用逻辑按功能划分为组件,各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。
J2EE的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。
一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层,如图2-2是J2EE典型的四层结构。
(1)运行在客户端机器上的客户层组件
(2)运行在J2EE服务器上的Web服务器
(3)运行在J2EE服务器上的业务逻辑组件
(4)运行在EIS服务器上的企业信息系统(EnterpriseInformationSystem)
2.2.3J2EE平台的特点
J2EE平台提供下面的几个特性来加快分布式应用开发:
1、简化的体系结构和易于开发
J2EE平台支持一个简化的基于组件的开发模型。
因为它基于Java编程语言和Java2平台标准版(J2SE),所以具有Java语言的“编写一次,到处运行”的可移动性。
基于组件的J2EE开发模型能够在许多方面增强应用的开发效率。
依据所需的客户机类型、对数据的访问级别以及出于对其他方面的考虑,J2EE平台可以为应用提供各种各样配置的体系结构。
另外,由于组件可以被独立的更新和修改,也可以用具有新功能的新组件代替。
因此,基于组件的设计简化了应用系统的维护工作。
组件有助于开发的分工协作,以使开发组中的每个成员都只集中精力于各自擅长的工作,以进一步加快开发速度。
图形设计人员负责创建JSP模板,Java编程人员负责应用行为,业务领域的专家负责业务逻辑,其他人员负责应用的装配和部署。
这种分工也有助于应用系统的维护。
2、易扩缩性
J2EE容器提供了一种支持分布式应用的扩缩机制。
J2EE容器为组件提供了事务支持,生命周期管理和其他服务来改善系统性能。
例如,数据库连接池的使用,容器确保了客户机对数据的快速访问。
由于J2EE规范允许服务器的提供者自由地配置容器以使其能在多个系统上运行,所以,Web容器可以实现自动的负载平衡。
3、集成现有的信息系统
J2EE平台和J2SE平台包括了大量的用于访问现有企业信息系统的API它们是:
Java访问关系数据库的API(JDBC)、管理和协调跨异构企业信息系统事务的API(JTA)、通过企业消息系统发送和接受消息的API(JMS)等。
4、众多的服务器、工具、组件可供选择
各个厂商提供了各种各样的J2EE服务器产品,这些产品基于不同的硬件平台、操作系统,具有不同服务器配置。
企业可以根据应用的需要选择恰当的服务器产品。
可以用图形化的工具开发EJB和JSP组件,自动生成大部分组件代码。
J2EE服务器产品提供商和第三方工具开发商提供遵从J2EE标准的开发工具,来支持不同应用的开发任务和风格。
应用开发人员可以自由地选择操作和装配组件的工具,也可以选择最适合他们特别要求的工具。
基于组件的设计确保了组件行为属性标准化和可以被任何J2EE应用所使用。
组件厂商可以为用户提供各种各样的商用组件,用户可以使用这些标准化的组件来处理一般的或特殊的任务。
5、简化和统一的安全模型
J2EE安全模型支持签名访问应用服务。
组件开发人员可以指定组件方法级别上的安全要求,以确保只有具有适当权限的用户才允许访问特定数据的操作。
虽然EJB和ServletAPI都提供在程序中进行安全检查的机制,但是,作为基本安全机制——用户角色(拥有指定权限的用户组)完全是在应用部署时完成的。
这种方式提供了极大的灵活性和更好的安全控制。
2.2.4J2EE的组件技术
组件技术是目前较为流行的一种软件重用技术。
组件就是用于构造应用系统的可复用的软件模块,它们具有特定的功能和自主能力,按一定的接口规范可以实现互操作。
这些组件可以单独地开发和测试,各个组件之间通过接口来交互,实现信息的传递和互操作。
组件技术解决了两个重要问题:
一是可复用性,即组件具有通用性,所提供的功能能为不同的系统使用;
二是互操作性,即不同来源的组件能够互相调用、通信,共同完成一个复杂的功能。
组件技术的这两个特性是相辅相成的,复用是目的,交互是手段。
组件技术与传统开发技术的比较如表2-1
表2-1组件技术开发方法与传统开发方法的比较
比较对象
比较项目
传统开发方法
组件技术开发方法
系统结构
及部署
结构简单,易于理解:
由于所有的处理都在ASP文件中,部署简单。
结构复杂,但是具有良好的伸缩性。
由于有中间层对象,部署较为麻烦。
但是借助WindowsDNA的工具,能有效减少部署的复杂性。
程序结构与
可维护性
用于界面处理的代码与功能逻辑处理代码往往混在一起。
程序结构不清晰,不易维护。
用于界面处理的代码与功能逻辑处理代码相互分离。
程序结构清晰,易于维护。
性能
由于ASP代码属于脚本代码,需要解释执行,影响程序性能。
新版WEB服务器软件的代码缓冲机制部分减低了这种性能问题。
中间层组件一般被编译成二进制代码,执行速度快。
重用与开发
环境调试
开发的代码难于重用。
ASP等WEB脚本程序,公认为是较难调试的。
组件可以重用,具有较为完善的开发调试环境。
开发分工
用于界面处理的代码与功能逻辑处理代码往往混在一起,开发人员往往要具有多方面的开发技能。
可以在开发人员间进行分工合作,提高开发效率。
例如:
界面开发人员与组件开发人员精确的领域不一样,可以各司其职,各尽其能。
保护开发者
的知识产权
开发的代码一般要全部交付给客户,这样,不利于保护开
发者的知识产权。
可以只交付组件的二进制代码,利于保护开发者的知识产权。
2.2.5MVC模式
设计多层Web应用的一个难点是如何创建结构合理整洁的瘦客户机层。
在组合正确的外观和行为、包装表示逻辑的同时,不能和任何业务逻辑混杂,将用户界面、流程控制和业务逻辑进行分离,要在各层创建易于阅读、易于维护、易于扩展的代码。
Controller:
流程控制模块,该部分是用户界面与Model的接口。
一方面它解释来自于View的输入,将其解释成为系统能够理解的对象,同时它也识别用户动作,并将其解释为对Model特定方法的调用;
另一方面,它处理来自于Model的事件和Model逻辑执行的结果,调用适当的View为用户提供反馈。
Model:
事务逻辑模块,这是整个模型的核心。
它表示的是解决方案空间的真正的逻辑。
它采用面向对象的方法,将问题领域中的对象抽象为应用程序对象。
在这些抽象的对象中封装了对象的属性和这些对象所隐含的逻辑。
2.3JavaServerPage(JSP)和JavaBean
2.3.1JSP简介
JSP全称是JavaServerPage,是由Sun公司推出的动态网页技术标准。
JSP实际上是在HTML中混合Java程序代码,由语言引擎解释执行。
当客户端请求JSP页面时,嵌入在JSP中的Java代码被首先转换成Java源文件,再编译成Servlet后,接着由Java虚拟机执行。
第一次请求JSP页面时要进行编译操作。
虽然首次调用需要几秒的编译加载时间,但以后对该页面请求只需调用服务器端缓存的Servlet就可以了,这比每次请求都要解释执行的ASP代码要快。
在JSP网页中,把用户界面和应用逻辑程序分离,可以实现在网页设计人员和开发人员之间分工。
它允许开发人员去创建灵活的代码,网页设计人员只专注于设计网页工作。
由于JSP网页能够根据需要自动进行编译,Web设计人员无须重新编译应用程序逻辑就可以改变表示代码。
这也使得JSP与JavaServlet相比成为一种可以更灵活生成动态Web内容的方法。
2.3.2JavaBean
JavaBean有点类似于Microsoft的COM组件,是用Java实现和定义的一种软件组件模型。
在Java模型中,通过JavaBean来扩充Java程序的功能。
编程人员可以通过JavaBean的组合快速生成新的应用程序。
对于编程人员来说,最好的一点就是JavaBean可以实现代码的重用。
JSP对在Web应用中集成JavaBean组件提供了完善的支持。
2.4开发工具及服务器
基于J2EE平台的开发工具和服务器有很多,开发工具如:
Eclipse、JBuilder等,服务器有:
Tomcat、Apache等。
由于此次设计主要用到了Eclipse和Tomcat两款软件,因此仅对这两款软件做出简要介绍。
2.4.1Eclipse简介
Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。
Eclipse附带了一个标准的插件集,包括Java开发工具(JavaDevelopmentTools,JDT)。
Eclipse还包括插件开发环境(Plug-inDevelopmentEnvironment,PDE),这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员,因为它允许他们构建与Eclipse环境无缝集成的工具。
由于Eclipse中的每样东西都是插件,对于给Eclipse提供插件,以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言,所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。
Eclipse平台体系结构主要由5部分组成,分别是平台运行库、工作区、工作台、团队支持和帮助。
在运行时内核是整个架构的核心,其他部件都是以插件方式来实现的。
Eclipse采用动态加载机制,即只有需要的才加载
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