【文章內(nèi)容簡介】 國外學(xué)習(xí)圖書集成系統(tǒng)管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并深入的探索了中文機(jī)讀編寫文獻(xiàn)的相關(guān)技術(shù)。 1976 年的漢字信息處理工程，為圖書館管理系統(tǒng) 提供了中文通訊、中文激光照排、中文情報檢索等方面的技術(shù)支持，我國的圖書館自動化研究工作也從此起步。此后，中科院研發(fā)部門在原有的基礎(chǔ)上構(gòu)建了專業(yè)化團(tuán)隊(duì)，并與計(jì)算機(jī)所進(jìn)行合作共同開發(fā)中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，其數(shù)量多達(dá) 600 余冊。由于當(dāng)時計(jì)算機(jī)還不支持中文信息的相關(guān)功能，只能用拼音處理和描述中文文獻(xiàn) [12]。 1981 年到 1985 年是實(shí)驗(yàn)階段。經(jīng)過探索階段的積累，我國圖書館界已經(jīng)掌握了圖書管理集成化系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)，一些大型圖書館組織圖書館管理人員實(shí)施集中技術(shù)培訓(xùn)，同時也加入到 MARC 合作組中，推行圖書館信息化系統(tǒng)的自主研發(fā) 工作。這段時間國內(nèi)的圖書館機(jī)構(gòu)結(jié)合單位自身情況，進(jìn)行了一系列探索性的研究和開發(fā)工作 [13]。 1986 年到 1995 年是使用階段。在當(dāng)時，計(jì)算機(jī)的性能和容量大幅度提高，為圖書館自動化和集成化發(fā)展提供了有利的條件。國內(nèi)的圖書館信息系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng) 3 過前兩階段的理論積累，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)終端技術(shù)在圖書編目、檢索和流通等主要圖書館管理工作環(huán)節(jié)開展了廣泛的研究和應(yīng)用。圖書館管理系統(tǒng)也逐步向商品化和服務(wù)化的方向發(fā)展 [14]。 1996 年至今是提高接軌階段。進(jìn)入新的世紀(jì)后，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使電子信息技術(shù)等發(fā)展速度進(jìn)一步加快，圖 書館系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)與多媒體技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前的主要發(fā)展方向。圖書館信息化建設(shè)在各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視下和圖書館各業(yè)務(wù)部門的共同努力下進(jìn)入了一個全新的時代。我國軟件研發(fā)機(jī)構(gòu)緊跟時代步伐，不斷在圖書館管理系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新和商品化進(jìn)程方面進(jìn)行研究，為廣大讀者和圖書館管理人員提供了一批性能強(qiáng)大、易用性強(qiáng)、安全性高的圖書館管理信息系統(tǒng)。由深圳公司推出的 ILAS 系統(tǒng)、大連妙思開發(fā)圖書館軟件等都已經(jīng)成為在城市化圖書管理系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。這些系統(tǒng)集成化高，性能優(yōu)良的圖書管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了圖書館的自動化管理，為圖書館降低成本、提高服 務(wù)質(zhì)量，為讀者更加方便的查找和借閱館藏資料提供了方便 [15]。 時至今日，我國圖書館的信息化管理程度已經(jīng)很成熟，但因各圖書館的規(guī)模和實(shí)際情況不同，圖書館集成化管理系統(tǒng)在國內(nèi)仍然呈現(xiàn)水平參差不齊的狀況。通過上述分析可以看出，國內(nèi)應(yīng)用的圖書館集成化管理系統(tǒng)仍然處在一個較為初級的階段，有些技術(shù)尚未成熟。大多數(shù)圖書館應(yīng)用屬于一種較為簡單的系統(tǒng)。所以，要結(jié)合圖書館的基本情況，從多個層次出發(fā)來開發(fā)一些先進(jìn)的圖書管理集成系統(tǒng) [16]。 論文主要工作 本系統(tǒng)采用當(dāng)今最流行的面向?qū)ο笳Z言之一的 Java 語言對前端的應(yīng)用程 序進(jìn)行設(shè)計(jì)，對后臺數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)采用了 oracle10g 開發(fā)。本文從項(xiàng)目開發(fā)、需求分析、開發(fā)平臺選擇、系統(tǒng)模塊建立、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、功能模塊編程實(shí)現(xiàn)及軟件測試等方面闡述了本應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。詳細(xì)論述了系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。著重描述了該系統(tǒng)的圖書查詢、訂閱、歸還等功能，對很多細(xì)節(jié)上的功能也做了詳細(xì)的闡述。 本文的主要工作包括： （ 1） 分析描述了課題研究的背景和意義，介紹了國內(nèi)外相關(guān)研究成果，描繪了系統(tǒng)重點(diǎn)功能。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求進(jìn)行需求分析，建立基于 J2EE 的圖書館管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型。 （ 2）介紹了系 統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)和論文描述語言，通過介紹這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，論文使用規(guī)范的軟件工程描述語言來描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)內(nèi)容。 （ 3）根據(jù)需求分析的要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)描述，給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和圖形描述，讓讀者了解系統(tǒng)開發(fā)的全過程，包括每個功能的用例、功能設(shè)計(jì)、數(shù) 4 據(jù)庫設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)以及界面展示等。 （ 4）針對系統(tǒng)的功能和非功能需求進(jìn)行系統(tǒng)測試，給出了系統(tǒng)測試的環(huán)境、方法、用例以及結(jié)果，分析測試結(jié)果總結(jié)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的成果。 論文組織結(jié)構(gòu) 本文首先對研究背景進(jìn)行介紹，針對目前圖書管理信息化程度 不足的問題，在借鑒國內(nèi)外圖書館管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選擇先進(jìn)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)了一套用于管理高校圖書館的信息系統(tǒng)。論文共有 6 個章節(jié)，分別是緒論、技術(shù)、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試、總結(jié)。 第 1 章，緒論。主要介紹了基于 J2EE 的圖書館管理系統(tǒng)的研究背景和研究意義，從國內(nèi)外研究的情況切入分析出圖書館管理系統(tǒng)存在的難題，并簡要介紹了論文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)。 第 2 章，相關(guān)技術(shù)介紹。主要針對本系統(tǒng)開發(fā)所需要的技術(shù)進(jìn)行了介紹，包括J2EE 技術(shù)架構(gòu)、 Struts+Spring 框架、 IBatis 數(shù)據(jù)庫框架、 Oracle 數(shù)據(jù)庫以及 UML語言等。 第 3 章，系統(tǒng)需求分析。分析了圖書館管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求、用例分析、功能需求和非功能需求。為后續(xù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作提供了功能要求和非功能要求。 第 4 章，系統(tǒng)設(shè)計(jì)。描述了圖書館管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括系統(tǒng)軟件架構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能模塊劃分，介紹了系統(tǒng)實(shí)體和對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表，然后根據(jù)需求分析的結(jié)果分別介紹了每個功能模塊的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 第 5 章，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試。首先介紹了系統(tǒng)軟件架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式，然后給出每個模塊的系統(tǒng)展示截圖，最后從功能和性能兩方面對系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試內(nèi)容包括測試環(huán)境、測試 方法、測試用例和測試結(jié)果。 第 6 章，總結(jié)與展望。對論文進(jìn)行了總結(jié)，并對未來系統(tǒng)的升級和維護(hù)工作進(jìn)行了展望。 5 2 相關(guān)技術(shù)介紹 J2EE 技術(shù)架構(gòu) Java2 平臺有 3 個主要版本它們分別是適合在微型設(shè)備應(yīng)用的 Micro 版（ Java 2 Platform Micro Edition， J2ME）、用于桌面程序開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)版（ Java 2 Platform Standard Edition， J2SE）、用于服務(wù)供應(yīng)商程序開發(fā)的企業(yè)專用版。 J2EE 是在 Java2 平臺基礎(chǔ)上構(gòu)建的一種結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)能夠 完成系統(tǒng)開發(fā)、管理等任務(wù)。 J2EE 技術(shù)延續(xù)了 Java2 標(biāo)準(zhǔn)版的跨平臺、簡易 I/O 等諸多優(yōu)點(diǎn)，還包括了 JDBC、 CORBA 等新型數(shù)據(jù)技術(shù)和安全模式?；?J2EE 的系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)規(guī)范很多，比如可擴(kuò)展性標(biāo)記語言、 java 服務(wù)器頁面等技術(shù) 。 J2EE 結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有高性能、高可靠性和高開發(fā)敏捷性等特點(diǎn)，因?yàn)? J2EE 提供了能夠滿足高可靠性和可用性要求的中間層集成框架，這就為多層應(yīng)用開發(fā)和簡化系統(tǒng)提供了方便 [17]。 J2EE 提供了面向現(xiàn)有應(yīng)用程序集成的強(qiáng)有力支持，提供了良好的打包和部署、添加目錄等應(yīng)用，這些都是提高系 統(tǒng)性能，增強(qiáng)系統(tǒng)安全機(jī)制的保障。 J2EE 由一組系統(tǒng)組件、服務(wù)架構(gòu)和技術(shù)層次組成，這些技術(shù)規(guī)范和指南均有通用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，使得 J2EE 可以在各種平臺和軟硬件環(huán)境中良好兼容。這充分解決了企業(yè)級系統(tǒng)信息產(chǎn)品之間不能很好兼容，內(nèi)外數(shù)據(jù)很難互通的問題 [18]。除此之外， J2EE 具有很多可以為企業(yè)級系統(tǒng)提供可伸縮性、靈活性、易維護(hù)性和安全性等特性的優(yōu)良機(jī)制： （ 1）漸進(jìn)式開發(fā) 由于企業(yè)的業(yè)務(wù)十分復(fù)雜，如果一次實(shí)現(xiàn)所有的系統(tǒng)業(yè)務(wù)顯然不現(xiàn)實(shí)，再加上企業(yè)為了適應(yīng)的市場環(huán)境往往經(jīng)常變化企業(yè)管理方案，這些都要求企 業(yè)信息化系統(tǒng)具備很好的漸進(jìn)式開發(fā)特性。不能激進(jìn)也不能全盤否定，要設(shè)法在原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立或改進(jìn)新的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 J2EE 的技術(shù)規(guī)范中對漸進(jìn)式開發(fā)有專門的設(shè)計(jì)，支持植入式的系統(tǒng)升級和維護(hù)技術(shù)，再加上 JAVA 平臺本身的低容量和可移植特性，J2EE 架構(gòu)的系統(tǒng)可以部署在任意的硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)中。這些特性都使得產(chǎn)品供應(yīng)商和用戶有更多的選擇 [19]。 （ 2）開發(fā)高效率 J2EE 架構(gòu)是分層實(shí)現(xiàn)的，并且在每個層次中都保證了組件的低耦合特性。這種特性允許供應(yīng)商把一些通用和頻繁使用的系統(tǒng)組件外包給中間件供應(yīng) 商開發(fā)，這樣不僅可以提高開發(fā)的敏捷性，還可以通過使用高校的中間件來保證系統(tǒng)性能。J2EE 中經(jīng)常使用的中間件一般是狀態(tài)管理、分布式共享數(shù)據(jù)和持續(xù)性服務(wù)組件，因?yàn)檫@些中間件都可以提供黑盒式的系統(tǒng)服務(wù)，系統(tǒng)供應(yīng)商只需要提供相應(yīng)的輸入和輸出規(guī)范，而無需考慮如何實(shí)現(xiàn)中間件和保證系統(tǒng)性能，這不僅降低了開發(fā)成本， 6 還保證了系統(tǒng)的可維護(hù)性，因?yàn)榭梢宰屩虚g件供應(yīng)商承擔(dān)一定的系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)和來維護(hù)其部署在系統(tǒng)中的中間件 [20]。 （ 3）異構(gòu)環(huán)境 J2EE 架構(gòu)秉承了 JAVA 平臺可移植異構(gòu)環(huán)境的優(yōu)良傳統(tǒng)，可以不依賴任何的軟硬件環(huán) 境，另外系統(tǒng)中的中間件、外部軟件也可以支持異構(gòu)環(huán)境。因此在設(shè)計(jì) J2EE系統(tǒng)時無需考慮如何部署到各個平臺上，這十分有利于供應(yīng)商的成本控制策略。客戶可以任意訂購符合自身硬件條件的 J2EE 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，不需要為自己的軟硬件是否兼容發(fā)愁，節(jié)省了一大筆開支 [21]。 （ 4）可伸縮性 由于企業(yè)的大小不同，業(yè)務(wù)復(fù)雜度也不盡相同，要設(shè)計(jì)符合所有企業(yè)的信息化系統(tǒng)是一個十分困難的工作。 J2EE 憑借其強(qiáng)大的伸縮特性為不同級別的企業(yè)級用戶提供了業(yè)務(wù)解決方案。例如同一個 J2EE 架構(gòu)系統(tǒng)，可以部署到普通的 PC 上，也可以部署到架 裝服務(wù)器上，還可以部署到大型機(jī)系統(tǒng)上，還可以通過具有復(fù)雜平衡特性的分布式服務(wù)器集群上。從單機(jī)的單核、雙核、多核，到集群式的服務(wù)器系統(tǒng)，J2EE 架構(gòu)都可以完美的兼容使用，這種強(qiáng)大的可伸縮特性是保證 J2EE 架構(gòu)長盛不衰的基礎(chǔ)特性 [22]。 （ 5）高可靠性 企業(yè)級的信息化系統(tǒng)一般都要全天候的運(yùn)行，要 24 小時滿足用戶和合作伙伴的訪問需要。特別隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施的普及，全球化的進(jìn)程不斷完善，任何的系統(tǒng)延遲或停機(jī)都會造成企業(yè)信息化系統(tǒng)的不可用，甚至出現(xiàn)災(zāi)難性的后果。 J2EE 的部署機(jī)制可以保證系統(tǒng)的高可靠性和安 全性，并且和所有的操作系統(tǒng)安全機(jī)制兼容。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球型的 J2EE 架構(gòu) web 系統(tǒng)平均可用性在 95%以上，年平均停機(jī)時間不足 10 分鐘?？煽啃院桶踩允巧虡I(yè)系統(tǒng)最低也是最先考慮的選擇條件， J2EE 在這方面的表現(xiàn)無遺是完美的。 作為一類應(yīng)用模型， J2EE 系統(tǒng)開發(fā)體現(xiàn)出分布式的特點(diǎn)。按照功能分布將應(yīng)用邏輯細(xì)化為若干個系統(tǒng)組件，每個組件又分布在不同的組件服務(wù)器上。這種多層分布式結(jié)構(gòu)可以有效地解決傳統(tǒng) Java 平臺系統(tǒng)客戶端過于臃腫的問題。將主要的業(yè)務(wù)邏輯放在服務(wù)器上，可以避免由于客戶端過于分散造成的難以升級維護(hù)和擴(kuò)展性不強(qiáng)的問題，還能增強(qiáng)系統(tǒng)的重用性和安全性。 J2EE 一般分為四個層次，每個層次都由不同的服務(wù)器支持和維護(hù)，當(dāng)要修改某個層次時不會影響其他層次的結(jié)構(gòu)。這四個層次分別是，在客戶端承載用戶組件的客戶層，在此種服務(wù)器中可以加載頁面邏輯的 web 層，此類服務(wù)器能夠加載業(yè)務(wù)量邏輯的業(yè)務(wù)層，也可以使與企業(yè)信息相關(guān)系統(tǒng)軟件層得到有效的運(yùn)行。 J2EE 的四層模型結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。 7 客戶端應(yīng)用程序動態(tài)網(wǎng)頁頁面邏輯業(yè)務(wù)處理服務(wù)業(yè)務(wù)處理服務(wù)數(shù)據(jù)庫客戶層W eb 層業(yè)務(wù)層E IS 層 圖 21 J2EE 的四層模型結(jié)構(gòu) Struts+Spring 框架 Struts 框架 Struts 屬于一類開發(fā)性的應(yīng)用模型。近年來，此項(xiàng)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。該框架已經(jīng)在 JSP Web 中得到了廣泛的應(yīng)用。發(fā)展之初， Web 服務(wù)是以 JSP 為中心的運(yùn)行狀態(tài)。在 JSP 的主要作用是表現(xiàn)與控制邏輯。這樣的方式，在頁面規(guī)模很小的項(xiàng)目上無法體現(xiàn)出缺點(diǎn)，但是當(dāng)項(xiàng)目規(guī)模擴(kuò)大，頁面間關(guān)系交錯復(fù)雜時，如果將一張頁面進(jìn)行修改，那么它就會對其他頁面產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而使整個程序的運(yùn)行受到嚴(yán)重的影響。同時，如果同時打開頁面與邏輯開發(fā)，這樣將會對分工合作與代碼產(chǎn)生較大的影響，使程序不再具有可延展性 [23]。 為了改進(jìn)上述不足，在 web 服務(wù)中加入控制器，而控制器包括 servlet，客戶端的需求將不再直接發(fā)傳送至 JSP 頁面，而是經(jīng)由中央指揮者傳送控制器，隨后控制器會結(jié)合實(shí)際需要對業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行調(diào)整，這樣得到的結(jié)果將會反饋到頁面中。這樣便于將業(yè)務(wù)邏輯從 JSP 文件剝離出來， JSP 文件也就凈化為一個單純完成顯示的構(gòu)建，即 View 視圖層。而擔(dān)當(dāng)控制器的 servlet 則被賦予 control控制，進(jìn)行處理的事 8 務(wù)邏輯便成為了 Model模型，即 MVC。 Struts 就是一種具體實(shí)現(xiàn) MVC 理念的程序框架。可以使用 servlet 的 接受客戶發(fā)出全部需求。隨后結(jié)合實(shí)際的參數(shù)與 Struts 配置內(nèi)的 Action Mapping，此后請求將會由 Action 進(jìn)行處理，這些共同組成了 Struts 的控制器 [24]。 Spring 架構(gòu) Spring 框架是個輕量級的 Java EE 框架。最核心的理念是 IOC（ Inversion of control），即控制反轉(zhuǎn)。在控制過程中，對象可以向容器進(jìn)行切換。隨后容器會結(jié)合配置文件來構(gòu)建一些新型的實(shí)例，同時也要保證各個實(shí)例間形成一種相互依賴的關(guān)系。這樣就讓一個對象的創(chuàng)建不用 new 了。此種構(gòu)建模式應(yīng)用 的原理是 Java 里的反射，以反射為基礎(chǔ)使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中創(chuàng)建對象。當(dāng) Spring 開始運(yùn)行時，可以結(jié)合相關(guān)的配置文件來構(gòu)建動態(tài)對象以及調(diào)用對象中的方法 [25]。 Spring 另一個核心就是 AOP