【文章內容簡介】 國外學習圖書集成系統(tǒng)管理的實踐經驗，并深入的探索了中文機讀編寫文獻的相關技術。 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)部門在原有的基礎上構建了專業(yè)化團隊，并與計算機所進行合作共同開發(fā)中文文獻數據，其數量多達 600 余冊。由于當時計算機還不支持中文信息的相關功能，只能用拼音處理和描述中文文獻 [12]。 1981 年到 1985 年是實驗階段。經過探索階段的積累，我國圖書館界已經掌握了圖書管理集成化系統(tǒng)的研發(fā)技術，一些大型圖書館組織圖書館管理人員實施集中技術培訓，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。這段時間國內的圖書館機構結合單位自身情況，進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。在當時，計算機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。國內的圖書館信息系統(tǒng)研發(fā)團隊經 3 過前兩階段的理論積累，利用先進的計算機終端技術在圖書編目、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用。圖書館管理系統(tǒng)也逐步向商品化和服務化的方向發(fā)展 [14]。 1996 年至今是提高接軌階段。進入新的世紀后，經濟的快速發(fā)展使電子信息技術等發(fā)展速度進一步加快，圖 書館系統(tǒng)中應用數據與多媒體技術已經成為當前的主要發(fā)展方向。圖書館信息化建設在各級領導的高度重視下和圖書館各業(yè)務部門的共同努力下進入了一個全新的時代。我國軟件研發(fā)機構緊跟時代步伐，不斷在圖書館管理系統(tǒng)的技術創(chuàng)新和商品化進程方面進行研究，為廣大讀者和圖書館管理人員提供了一批性能強大、易用性強、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成為在城市化圖書管理系統(tǒng)中得到了廣泛應用。這些系統(tǒng)集成化高，性能優(yōu)良的圖書管理系統(tǒng)實現(xiàn)了圖書館的自動化管理，為圖書館降低成本、提高服 務質量，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很成熟，但因各圖書館的規(guī)模和實際情況不同，圖書館集成化管理系統(tǒng)在國內仍然呈現(xiàn)水平參差不齊的狀況。通過上述分析可以看出，國內應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，有些技術尚未成熟。大多數圖書館應用屬于一種較為簡單的系統(tǒng)。所以，要結合圖書館的基本情況，從多個層次出發(fā)來開發(fā)一些先進的圖書管理集成系統(tǒng) [16]。 論文主要工作 本系統(tǒng)采用當今最流行的面向對象語言之一的 Java 語言對前端的應用程 序進行設計，對后臺數據庫的設計采用了 oracle10g 開發(fā)。本文從項目開發(fā)、需求分析、開發(fā)平臺選擇、系統(tǒng)模塊建立、數據庫設計、功能模塊編程實現(xiàn)及軟件測試等方面闡述了本應用系統(tǒng)的設計過程。詳細論述了系統(tǒng)分析、設計和數據庫的設計等方面的內容。著重描述了該系統(tǒng)的圖書查詢、訂閱、歸還等功能，對很多細節(jié)上的功能也做了詳細的闡述。 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，介紹了國內外相關研究成果，描繪了系統(tǒng)重點功能。根據系統(tǒng)的功能要求進行需求分析，建立基于 J2EE 的圖書館管理系統(tǒng)業(yè)務模型。 （ 2）介紹了系 統(tǒng)設計與實現(xiàn)的相關技術和論文描述語言，通過介紹這些技術的優(yōu)缺點分析系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，論文使用規(guī)范的軟件工程描述語言來描述系統(tǒng)設計與實現(xiàn)內容。 （ 3）根據需求分析的要求進行系統(tǒng)設計與實現(xiàn)描述，給出了系統(tǒng)設計的內容和圖形描述，讓讀者了解系統(tǒng)開發(fā)的全過程，包括每個功能的用例、功能設計、數 4 據庫設計、程序設計以及界面展示等。 （ 4）針對系統(tǒng)的功能和非功能需求進行系統(tǒng)測試，給出了系統(tǒng)測試的環(huán)境、方法、用例以及結果，分析測試結果總結系統(tǒng)實現(xiàn)的成果。 論文組織結構 本文首先對研究背景進行介紹，針對目前圖書管理信息化程度 不足的問題，在借鑒國內外圖書館管理系統(tǒng)的基礎上，選擇先進的系統(tǒng)實現(xiàn)技術和數據庫技術開發(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、需求分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)與測試、總結。 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構。 第 2 章，相關技術介紹。主要針對本系統(tǒng)開發(fā)所需要的技術進行了介紹，包括J2EE 技術架構、 Struts+Spring 框架、 IBatis 數據庫框架、 Oracle 數據庫以及 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)務需求、用例分析、功能需求和非功能需求。為后續(xù)的設計與實現(xiàn)工作提供了功能要求和非功能要求。 第 4 章，系統(tǒng)設計。描述了圖書館管理系統(tǒng)的設計內容，包括系統(tǒng)軟件架構、拓撲結構和功能模塊劃分，介紹了系統(tǒng)實體和對應的數據庫表，然后根據需求分析的結果分別介紹了每個功能模塊的設計內容。 第 5 章，系統(tǒng)實現(xiàn)與測試。首先介紹了系統(tǒng)軟件架構的實現(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)進行測試，測試內容包括測試環(huán)境、測試 方法、測試用例和測試結果。 第 6 章，總結與展望。對論文進行了總結，并對未來系統(tǒng)的升級和維護工作進行了展望。 5 2 相關技術介紹 J2EE 技術架構 Java2 平臺有 3 個主要版本它們分別是適合在微型設備應用的 Micro 版（ Java 2 Platform Micro Edition， J2ME）、用于桌面程序開發(fā)的標準版（ Java 2 Platform Standard Edition， J2SE）、用于服務供應商程序開發(fā)的企業(yè)專用版。 J2EE 是在 Java2 平臺基礎上構建的一種結構，此種結構能夠 完成系統(tǒng)開發(fā)、管理等任務。 J2EE 技術延續(xù)了 Java2 標準版的跨平臺、簡易 I/O 等諸多優(yōu)點，還包括了 JDBC、 CORBA 等新型數據技術和安全模式?；?J2EE 的系統(tǒng)開發(fā)技術規(guī)范很多，比如可擴展性標記語言、 java 服務器頁面等技術 。 J2EE 結構的系統(tǒng)具有高性能、高可靠性和高開發(fā)敏捷性等特點，因為 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)有應用程序集成的強有力支持，提供了良好的打包和部署、添加目錄等應用，這些都是提高系 統(tǒng)性能，增強系統(tǒng)安全機制的保障。 J2EE 由一組系統(tǒng)組件、服務架構和技術層次組成，這些技術規(guī)范和指南均有通用的標準和規(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)信息產品之間不能很好兼容，內外數據很難互通的問題 [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、易維護性和安全性等特性的優(yōu)良機制： （ 1）漸進式開發(fā) 由于企業(yè)的業(yè)務十分復雜，如果一次實現(xiàn)所有的系統(tǒng)業(yè)務顯然不現(xiàn)實，再加上企業(yè)為了適應的市場環(huán)境往往經常變化企業(yè)管理方案，這些都要求企 業(yè)信息化系統(tǒng)具備很好的漸進式開發(fā)特性。不能激進也不能全盤否定，要設法在原有的系統(tǒng)基礎上建立或改進新的系統(tǒng)實現(xiàn)。 J2EE 的技術規(guī)范中對漸進式開發(fā)有專門的設計，支持植入式的系統(tǒng)升級和維護技術，再加上 JAVA 平臺本身的低容量和可移植特性，J2EE 架構的系統(tǒng)可以部署在任意的硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)中。這些特性都使得產品供應商和用戶有更多的選擇 [19]。 （ 2）開發(fā)高效率 J2EE 架構是分層實現(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 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 中經常使用的中間件一般是狀態(tài)管理、分布式共享數據和持續(xù)性服務組件，因為這些中間件都可以提供黑盒式的系統(tǒng)服務，系統(tǒng)供應商只需要提供相應的輸入和輸出規(guī)范，而無需考慮如何實現(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)的可維護性，因為可以讓中間件供應商承擔一定的系統(tǒng)開發(fā)任務和來維護其部署在系統(tǒng)中的中間件 [20]。 （ 3）異構環(huán)境 J2EE 架構秉承了 JAVA 平臺可移植異構環(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環(huán)境。因此在設計 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 標準系統(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)務復雜度也不盡相同，要設計符合所有企業(yè)的信息化系統(tǒng)是一個十分困難的工作。 J2EE 憑借其強大的伸縮特性為不同級別的企業(yè)級用戶提供了業(yè)務解決方案。例如同一個 J2EE 架構系統(tǒng)，可以部署到普通的 PC 上，也可以部署到架 裝服務器上，還可以部署到大型機系統(tǒng)上，還可以通過具有復雜平衡特性的分布式服務器集群上。從單機的單核、雙核、多核，到集群式的服務器系統(tǒng)，J2EE 架構都可以完美的兼容使用，這種強大的可伸縮特性是保證 J2EE 架構長盛不衰的基礎特性 [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行，要 24 小時滿足用戶和合作伙伴的訪問需要。特別隨著網絡技術設施的普及，全球化的進程不斷完善，任何的系統(tǒng)延遲或停機都會造成企業(yè)信息化系統(tǒng)的不可用，甚至出現(xiàn)災難性的后果。 J2EE 的部署機制可以保證系統(tǒng)的高可靠性和安 全性，并且和所有的操作系統(tǒng)安全機制兼容。據統(tǒng)計，全球型的 J2EE 架構 web 系統(tǒng)平均可用性在 95%以上，年平均停機時間不足 10 分鐘。可靠性和安全性是商業(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。 作為一類應用模型， J2EE 系統(tǒng)開發(fā)體現(xiàn)出分布式的特點。按照功能分布將應用邏輯細化為若干個系統(tǒng)組件，每個組件又分布在不同的組件服務器上。這種多層分布式結構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)務邏輯放在服務器上，可以避免由于客戶端過于分散造成的難以升級維護和擴展性不強的問題，還能增強系統(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器支持和維護，當要修改某個層次時不會影響其他層次的結構。這四個層次分別是，在客戶端承載用戶組件的客戶層，在此種服務器中可以加載頁面邏輯的 web 層，此類服務器能夠加載業(yè)務量邏輯的業(yè)務層，也可以使與企業(yè)信息相關系統(tǒng)軟件層得到有效的運行。 J2EE 的四層模型結構如圖 21 所示。 7 客戶端應用程序動態(tài)網頁頁面邏輯業(yè)務處理服務業(yè)務處理服務數據庫客戶層W eb 層業(yè)務層E IS 層 圖 21 J2EE 的四層模型結構 Struts+Spring 框架 Struts 框架 Struts 屬于一類開發(fā)性的應用模型。近年來，此項技術得到了快速的發(fā)展。該框架已經在 JSP Web 中得到了廣泛的應用。發(fā)展之初， Web 服務是以 JSP 為中心的運行狀態(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)模很小的項目上無法體現(xiàn)出缺點，但是當項目規(guī)模擴大，頁面間關系交錯復雜時，如果將一張頁面進行修改，那么它就會對其他頁面產生一定的影響，進而使整個程序的運行受到嚴重的影響。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生較大的影響，使程序不再具有可延展性 [23]。 為了改進上述不足，在 web 服務中加入控制器，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，而是經由中央指揮者傳送控制器，隨后控制器會結合實際需要對業(yè)務邏輯進行調整，這樣得到的結果將會反饋到頁面中。這樣便于將業(yè)務邏輯從 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建，即 View 視圖層。而擔當控制器的 servlet 則被賦予 control控制，進行處理的事 8 務邏輯便成為了 Model模型，即 MVC。 Struts 就是一種具體實現(xiàn) MVC 理念的程序框架?？梢允褂?servlet 的 接受客戶發(fā)出全部需求。隨后結合實際的參數與 Struts 配置內的 Action Mapping，此后請求將會由 Action 進行處理，這些共同組成了 Struts 的控制器 [24]。 Spring 架構 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。在控制過程中，對象可以向容器進行切換。隨后容器會結合配置文件來構建一些新型的實例，同時也要保證各個實例間形成一種相互依賴的關系。這樣就讓一個對象的創(chuàng)建不用 new 了。此種構建模式應用 的原理是 Java 里的反射，以反射為基礎使系統(tǒng)在運行過程中創(chuàng)建對象。當 Spring 開始運行時，可以結合相關的配置文件來構建動態(tài)對象以及調用對象中的方法 [25]。 Spring 另一個核心就是 AOP