基于JSPServlet技术的网上选课系统的设计及实现.pdf

1、涪陵师范学院学报J o u rn a l o f F u li n g T e a c h e r s C o ll e g e第2 1 卷 第5 期Vo l.2 1 No.52 0 0 5 年9 月 S e p.2 0 0 5基于J S P/S e r v l e t 技 术的 网 上 选 课系 统的 设计 及实 现李献礼，范会联(涪陵 师范学院 教育技术与信息中 心，重庆 4 0 8 0 0 3)I 摘 要 J S P 和。e r v l e t 是实现数据库系统W E B化的一个重要技术。本文介绍了J S P/S e r v l e t 技术在基于W e b 的选课系统中的应用，并分析M

2、 V C架构中包 含的几种主要模式，论述了 基于J S P/S e r v I e t 的网上选课的设计方法和关健技术。关键词I J S P;S e r v l e t;设计模式;网 上选课 中图分类号 T P 3 1 1.5 2 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 2 一 3 6 6 X(2 0 0 5)0 5-0 1 0 7 一 0 4 1 引言 W W W的出现为I n t e rn e t 上的信息传递建立了一个良 好的结构框架，J S P,S e r v l e t 技术为基于W e b 的信息系统的实现提供了新的技术支持，促进了W e b 技术在工作流管理、电子商务、远程教育等各

3、方面应用的发展。通过集成W e b 服务器的信息服务功能和数据库系统的数据管理功能的信息系统，使得用户能够在网上的任一终端、以一种简单、统一的方式来访问数据库信息。J S P/S e r v l e t 作为J 2 E E的重要组成部分，给设计者带来一种全新的We b 设计理念。它将软件设计和W e b 设计融为一体。与A S P 技术相比，J S P/S e r v l e t 具有速度快、安全性好、功能强、易扩展、易维护等特点，迅速成为开发W e b 项目的有力工具。我们采用J S P/S e r v l e t 技术，开发了一个网上选课系统。在实际应用中收到良 好效果。本文论述了该系统的

4、设计方法和关键技术。2 系统的三层体系结构 2.1 三层体系结构 选课系统建立在B r o w s e r/W e b S e r v e r/D a t a b a s eS e r v e r 三层结构基础上，通过三层体系实现数据的更新、维护和管理。如1 图所示，三层结构的B/S 系统的工作原理一般可以归纳为如下几步:(1)客户端提出U R L 请求;(2)服务器接到请求，解析后向应用服务器发出调用请求;(3)应用服务器解析文件中的脚本，通过接口向数 图 1 基于J S P/S e r v l e t 的三层体系结构图据库提取符合条件的 数据，生成H T M L 代码;(4)将生成的网页送

5、到客户端浏览器，供客户端操作;(5)用户的操作通过带有操作参数的U R L 传给服务器，程序回到步骤2 循环操作。三层体系结构在设计网页时，把页面的表现和页面的程序逻辑代码分离，前端是页面的具体表现，中间是页面的程序逻辑，后面为数据库服务器，这样可以 有效地保护程序代码的安全，同时方便了系统的 扩展、维护。2.2三层体系结构的实现M V C 设计模式 M V C 最初是在S m a l l t a l k 一 8 0 中被用来构建用户界面的。M代表模型M o d e l,V代表视图V i e w,C 代表控制器C o n t ro ll e r.M V C 的目 的是增加代码的 重用率，减少数

6、据表达，数据描述和应用操作的祸合度。同时也使得软件可维护性，可修复性，可扩展性，灵活性以及封装性大大提高。M V C 设计模式由 三部分组成。模型是应用对象，t 收稿日 期1 2 0 0 5 一 0 4 一 2 4 作者简 介 李故礼(1 9 6 0-).男.四川长宁 人，涪咬师范学院 教育 技术与信息中 心剐教授，主要从事非线性电 路研究。口涪陵师范学院学报视图表示它在屏幕上的显示，代表流向用户的数据。控制器定义用户界面对用户输入的响应方式，负责把用户的动作转成针对 M o d e l 的操作。M o d e l 通过更新V i e w的数据来反映数据的变化。网上选课的M V C 架构如图2

7、:V i e w代表系统的显示，它完全存在于We b 层。由状态查询 M o d e l卜1、表示事物对象的类(如课程类、学生类、教师类等)修改状态修改通知2、应用容器类，事物对象驻留在应用容器类中，操作数据的方法封装在里面(如查询、修改数据、用户验证等操作)，Vi e w表示针对用户的数据，维护与M o d e l数据的一致性，由一组J S P 页面完成。选择视图用户动作 C o n t r o l l e r把用户输人翻译为系统事件，依据用户输人对模型进行操作并选择下一视图，由s e r v l e t 管理图2选课系统的M V C架构图J S P,J a v a B e a n 组成。J

8、 S P 可以动态生成网页内 容。J a v aB e a n 用来控制J S P 和M o d e l 对象。J S P 通过J a v a B e a n来读取M o d e l 对象中的 数据，M o d e l 和C o n t r o l le r 对象则负责对J a v a B e a n 的数据更新。M o d e l 表示企业数据和业务规则。在 M V C的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。被模型返回的数据是中立的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。C o n t r o l

9、 l e r 接受用户的输人并调用模型和视图去完成用户的需求。所以当单击We b 页面中的超链接或发送H T M L 表单时，控制器本身不输出任何东西和做任何处理，它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定用哪个视图来显示模型处理返回的数据。3 网上选课系统的设计 3.1 总体 设计 系 统采用J S P/S e r v l e t 技术，后台 数据库采用S Q LS e r v e r 2 0 0 0,R e s in 作应用服务器。整个系统的软件结构见图3。系 统根据功能分为用户(学生、教师)管理、课程管理、选课管理、成绩管理、网上调查几个功能模块。用户管理完成对使用选课系统

10、的用户进行管理，包括:用户注册，身份验证等功能。课程管理完成对所开设的课程进行管理，包括增减、修改、查看课程等功能。选课管理负责控制每个学生对课程的选择，包括查询可选课程、选择课程、重选课程等功能。成绩管理用于管理学生的平时成绩和期末成绩，对学生的学习情况进行评价。网上调查用于收集学生对所开设课程及教学的反馈意见。图3系统功能模块划分 3.2 功能设计 选课系统以让学生自主选择合适的教师、课程、上课时间为目的，同时增加任课教师对所上课程学生的成绩管理功能:(1)学生功能:在规定时间内自主选择教师、课程、上课时间;在规定时间内修改所选课程;查询自己的成绩。(2)任课教师功能:教师个人资料维护;所

11、任课程的学生成绩管理。(3)管理员功能:课程管理(新增、修改、删除);学生管理(新增、修改、删除);成绩管理(录人、修改、删除);设置选课终止时间;选课结果调整(整门课程选课学生调整、部份学生调整);打印选课结果报表。(4)网上调查:调查问题的管理;第2 1 卷 第5 期李献礼等:基于J S P/S e r v l e t 技术的网上选课系统的设计及实现口1 0 9 针对每个个调查问题的统计和评论。4 关键技术 4.1 用S e r v l e t 实现控制功能及C o m m a n d 模式封装用户行为 S e r v l e t 是请求驱动，非常适合于请求一 响应模式，当W e b 容器

12、接收到一个对S e r v l e t 的请求时，它把收到的 数据封装在S e r v l e t R e q u e s t 对象(对常把它视作请求对象)中，并把该对象作为一个参数传递给S e r v l e t的 服务方法。然后，S e r v l e t 就可以 使用S e r v l e t R e q u e s t接口中可用的方法来查询请求的对象。H t t p S e r v l e t 类扩展了G e n e r i c S e r v l e t 类，添加了帮助处理H TTP 请求的方法，常用的处理程序方法是:d o G e t:处理H TTP G E T(接收)请求 d o

13、 P o s t:处理H TTP P O S T(发送)请求 为了 保证健壮性、可维护性，系统采用C o m m a n d设计模式，将命令/请求封装在一个类中，然后调用者再对这个类进行操作，这样就在这视图和具体控制行为之间增加一个中间者，将两者之间原本的直接关系拗断，同时两者之间都隔离，基本没有关系了。显然这样做的 好处是符合封装的特性，降低祸合度。4.2 用J S P 构成视图 及C o m p o s i t e V i e w 模式管理视图 J S P 由 嵌人到结构化文档(如:H T M L 或X M L)中的J a v a 代码组成。其思路是将标记语言用于显示的静态部分，而用嵌入到

14、页面中的特殊标记标识动态内容。M V C 架构的一个重要特征就是视图可以嵌套，用父视图累积子视图，使总体视图成为各个小图的 合成视图，同时，嵌套的 组合视图可用于任何视图可用的地方，而且可以管理嵌套视图。这种设计思想在面向对象领域内 被描述成为C o m p o s i t e V i e w(复合视图)设计模式。4.3 模型类的创建及O b s e r v e:模式的应用 模型类代表了应用数据和操作这些数据的方法，拥有最多的处理任务。选课系统的模型类由2 种类的集合组成:一是表示事物对象的类，与数据库中的表大致对应(如学生、课程类等)，二是应用容器类，事物对象驻留在应用容器类中，操作对象的方

15、法(如查询、修改数据等操作)封装在里面。M V C 架构分离了模型和视图，视图要保证显示结果能正确地反映出M o d e l 的内容和状态。本系统采用O b s e r v e:的设计模式，通过定义对象间的一对多的依赖关系，当一个对象的值或状态发生改变时，所有与它有依赖关系的对象都得到通知并自 动更新。比如，当 某门 课程的 选课人数发生变化时，所有视图中 关于该门课程的已选人数都会自动做相应调整。4.4 用I n t e r c e p t i n g F il t e r 模式管理会话 系统使用I n t e r c e p t i n g F i l t e r(截获过滤)设计模式来保证

16、会话的创建和验证，目的是在进人控制 器代码之前先创建好会话和 验证逻辑，I n t e r c e p t-i n g F i l t e r 设计模式可Vj 截获请求和对其采用一组过滤，然后退回请求或让其传递至所要目 标。S e r v l e t 2.3A P I 提供了 现成的I n t e r c e p t i n g F il t e r 设计模式实现。最后在系统的w e b.x m l 描述项中声明过滤，将它附加到欲访问的页面上，从而实现用户会话管理。V a l i d a t i o n F i l t e r fl s y.V a l i d a t i o n F i l

17、t e r /f i l t e r 一fil t e r 一 m a p p i n g fi l t e r 一n a me V a l i d a t i o n F i l t e r/*4.5 用数据库连接池提高访问效率 J D B C(J a v a D a t a B a s e C o n n e c t i v it y)是J a v a 应用程序和数据库沟通的桥梁，具有使用简单、易于编写等优点。但也有其局限性，如访问速度慢，存在连接时的效率下降、耗时多的缺陷，因此本系统采用连接池技术，极大的提高数据库的 访问效率。具体方法是:首先，在R e s i n 应用服务器的r e

18、s i n.c o n f 文件配置j d b c/x k 连接池:j d b c/x k j a v a x.s q l.D a t a S o u r c e 其次，使用以下方法获取连接池对象:C o n t e x t i n i t C t x=n e w I n i t i a l C o n t e x t);C o n t e x t c t x 二(C o n t e x t)in it C t x.l o o k u p(j a v a:c o m p/e n v );/获取连接池对象 O b j e c t o b j=(O b j e c t)c t x.l o o k

19、u p(j d b c/x k );/类型转换1 1 0口涪陵师范学院学报 D a t a S o u r c e d s=(j a v a x.s q l.D a t a S o u r c e)o b j;以 此关键字重构该对象。以构造所有课程的 分页显示 最后，调用g e t C o n n e t c io n()获取一个可用连接:为例:C o n n e c t i o n c o n n=d s.g e t C o n n e c t i o n();P a g e P=n e w P a g e(C o u r s e.C o u r s e l t e m s);4.6 使 用

20、 存 储 过 程 降 低网 络 通 信 量 及 提 高 执 行 速I t e r a to r c o u r s e l t e m=P.l is t p a g e(i C u r r e n t,2 0);度w h i l e(c o u r s e I t e m.h a s N e x t)存 储 过 程 只 被 发 送到 数 据 库 一 次，相 对于S Q L 语c o u r s e=n e w C o u r s e(c o u r s e l t e m.n e x t);句而言，其网络通信量更小，当调用存储过程时，数据 库会直接运行该存储过程，无需进行编译，相对于S Q L

21、 5 结束语语句而言，其执行速度更快。因 此学生的 选课操作交由以上对基于J S P/S e r v l e t 的网上选课系统的 设计存储过程来控制和完成。在J a v a 中，一个存储过程对进行了探讨，并论述了基本架构和部分关键技术。利用象(C a ll a b l e S t a t e m e n t 对象)提供了访问所有关系数据善于处理业务逻辑的S e r v l e t 和处理用户界面的J S P 页库的 存储的 方法，对选课存储过程的 调用如下:面、采用M V C 控制模式开发W e b 项目，改变了 传统的 C a ll a b l e S t a t e m e n t s

22、t m t=c o n-A.p r e p a r e C a ll(c a l l开 发方式，无论从开发的 效 率、质量，还是灵活 性、可 用x s,l c k(?,?,?);性来说，较之传统的 应用开发具备明显优势。s t m t.s e t S t r in g(1,k c b h);s t m t.s e t S t r in g(2,j k c b h);参考文 献 s t m t.s e t S t r i n g(3,x u e h a o);s t m t.e x e c u t e U p d a t e();川 阎 宏.J a v a 与模式 M .北京:电 子工业出 版社

23、，4.7 将分页显示数据封装为一个通用类2 0 0 2.在W e b 程序中分页会被频繁使用，但分页的实现【2 【美 P h i l H a n n a.J S P 技术大全【M .北 京:机械工业细节却是编程过程中比 较麻烦的事情。大多分页显示出 版社，2 0 0 2.的 查 询 操 作 都同 时 需 要 处 理 复 杂 的 多 重 查 询 条 件，s q l 3 【美 C r a i g A.B e r ry J o h n C a r n e l l 等实 用J 2 E E 设 计语句需要动态拼接组成，再加上分页需要的记录定位、模式编程指南【M .北京:电子工业出 版社，加0 3.总记录

24、条 数 查询以 及 查询结果的 遍历、封装和显 示，程 4 美 J o s e p h J.B a m b a r a P a u l R.A l l e n 等J 2 E E 技序会变得 很复杂并且难以 理解，因此，在本系统采取把术内 幕 M .北京:机械工业出 版社，2 0 0 2.查询操作和分页操作分别处理，创建一个专用于分页 5 F a l k n e r.J W r o x:J S P W e b 编程指南 M .北京:电处 理的P a g e 类，需 要 分页 显 示的 查询 结 果以O b j e c t 子工 业出 版 社，2 0 0 2.类 型 为 参 数 构 造 一 个P

25、a g e 类 型的 实 例，然 后 调 用P a g e 6 美 S t e v e n J o h n M e t s k e r 设 计 模式J A V A 手 C影 印的相 关方法实现分页。需要注意的 是O b j e c t 中 的对版)M .北京:中国电 力出 版社，2 0 0 4.象仅是要查询记录的关键字，因此，在分页显示时，要 责任编辑:雪豹 T h e D e s i g n a n d I m p l e me n t a t i o n o f C o u r s e S e l e c t i n g S y s t e m o n t h e B a s i s o

26、f J S P/S e r v l e t T e c h n o l o g y L I Ma n 一 I i,F A N H u i 一 l ia n (E d u c a t i o n a l T e c h n o l o g y a n d I n f o r m a t i o n C e n t e r,F u l i n g T e a c h e r s C o l l e g e,C h o n g q i n g 4 0 8 0 0 3,C h i n a)A b s t r a c t:J S P a n d S e r v l e t i s a n i m p o

27、 r t a n t t e c h n o l o g y o f b u i l d i n g d a t a b a s e d r i v e n w e b 一 b a s e d a p p l i c a t i o n s.T h i sp a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f J S P/S e r v l e t in w e b 一 b a s e d c o u r s e s e l e c t i n g s y s t e m,a n a l y z e s t h e m a i

28、 n d e s i g n p a t t e rn su n d e r M V C a r c h i t e c h t u r e.T h e d e s i g n e d m e t h o d a n d k e y t e c h n o l o g y o f c o u r s e s e l e c t i n g s y s t e m b a s e d o n J S P/S e r v l e t a r ea l s o d i s c u s s e d.K e y w o r d s:J S P;S e r v l e t;d e s i g n i n g m o d e;c o u r s e s e l e c t i n g o n t h e n e t w o r k