基于SSM的实验室管理系统设计

董珊 周德阳 罗荣良

摘要：高校实验室设备种类繁多，机房需要安装的软件也各式各样，需要一套合适的实验室管理系统来协助实验室管理员开展工作。利用Spring+Spring MVC+MyBatis（SSM）架构开发JAVA EE应用功能强大，通过MyBatis代码生成工具，结合微信小程序方便使用的特性和Vue.js的Web客户端功能，很好地实现了管理系统的开发简洁性和使用方便性。

关键词：实验室管理;SSM;微信小程序;代码生成器

中图分类号：TP311.52       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）27-0045-02

1 背景

高校实验室在人才培养、技术研发和社会服务中起着十分重要的作用，高校实验室管理要求高，人员变动较大，设备类型丰富，存在诸多不安全因素。随着实验室规模和人员的扩大，传统的实验室管理方法越来越不能满足社会发展的需要，急需一套基于移动互联网的应用系统来提高管理效率。

移动互联网技术的发展，为实验室管理带来了技术支撑。腾讯公司推出的不需要独立安装的基于微信的小程序为较低成本的面向移动设备的管理系统研发成为可能。微信小程序越来越受到欢迎，因为它使用非常方便，不需要单独安装，需要用的时候实时下载，用完即走非常方便。

2 需求分析

实验室是高校培养人才和进行科研活动的重要场所，实验室的使用和管理涉及很多内容。

2.1 现状分析

实验室没有合适的管理系统支撑，实验室设备都记录在资产管理系统中，实验室管理人员不能很清晰的查询到某一个实验室内有多少设备以及这些设备购买日期保修年限等具体信息，给实验室管理带来了不便。另外，教师和学生在申请使用实验室的时候很不方便，需要到实验室管理员现场进行申请，涉及多次跑的问题，和最多跑一次的服务理念不符，浪费了大量的时间和精力。

管理人员对实验室的详细使用情况不是很清晰，因为实验室的使用情况一部分是体现在课表上，另外一部分体现在教师和学生的借用上，没有统一的管理查询接口。

2.2 现实需求

实验室已经有一套管理制度，缺乏软件的支撑，使得很多管理制度实施起来时间和管理成本较高，为提高管理效率，提升对师生的服务质量，该实验室管理系统需要符合下列功能需求。

系统主要用户包括两大类，一类是实验室管理人员，主要实现对实验室的管理功能，另外一类是普通教师和学生群体，主要实现实验室资源的申请和所需软件的安装申请等内容。实验室管理人员需要的功能主要包括：

实验室管理：实现实验室的新增、变更和维护等功能。

实验室设备管理：主要是对实验室内的设备进行管理和维护。

实验室软件管理：主要管理和维护具体某一实验内的计算机软件配置，特别是计算机相关专业，不同的课程需要不同的软件，同一软件还有不同的版本，需要对教师的申请所需软件进行审批和维护配置。

实验室借用：审批教师和学生提出的实验室实验审批。

耗材管理：对实验过程中需要使用的耗材进行管理，包括耗材的入账、耗材使用的审批、耗材的维护等功能。

设备维修保养：对设备进行维修保养进行管理。

统计分析：统计分析实验室的使用情况，耗材使用情况，设备的维修保养情况进行统计分析。

人员管理：管理系统的用户权限等内容。

普通教师和学生使用部分功能，为方便使用，部分功能利用微信小程序的方式实现。这部分功能主要包括：

实验室的使用申请：对需要的使用的实验室进行申请，常规的每周课堂教学不需要单独申请。

实验耗材申请：对实验过程中需要的耗材进行申请。

实验所需软件安装申请：对实验过程中所需要用到的软件和版本进行申请，

实验室使用情况查询：查询某实验室在某一时段的预约和使用信息，实验室里面的设备配置信息以及实验室电脑软件安装等信息。

3 系统总体设计

实验室管理员操作端采用B/S架构，方便输入和查询信息。使用Vue.js高性能前端框架，协助处理服务端的数据，方便实现前后端分离，并且使数据的交互更加轻松和高效，也方便系统的开发。

普通教师和学生使得的采用微信小程序开发。微信小程序通过JSON和服务端进行数据交互。

服务端采用SSM框架，它由Spring、MyBatis两个开源框架整合而成，Spring MVC是Spring框架的一部分。Spring是一个分层的JAVA EE全栈式轻量级开源架构[1]。Spring框架是Bean装配大工厂，具有很好的控制反转功能和面向切面编程的支持。Spring MVC能拦截处理页面请求，实现它的核心Servlet即DispatcherServlet承担中介和桥梁的作用。MyBatis是一个优秀的数据持久层框架，实现对JDBC的封装，使得开发者不需要直接操纵数据库，而是通过配置文件等方式实现数据库的交互[2]。

4 系统实现

4.1 开发环境和开发工具

服务端开发工具Eclipse eclipse-jee-photon-R-win32-x86_64版本，采用JAVA语言开发。

Web服务器采用Apache Tomcat v9.0，JDK采用JDK1.8.0_77。

微信小程序采用微信web开发者工具开发。

数据库：MYSQL 5.6

4.2 Maven实现依赖包的管理

服务端采用Maven实现主配置文件 pom.xml的配置，具体实现方法是先从https：//mvnrepository.com网址查找需要的包和相应的版本号，再把对应的xml片段复制到pom.xml文件中，Maven会自动把对应的包依赖文件下载到本地，这种方式也方便的系统的发布和部署，也可以较好的解决版本的冲突等问题。如Mybatis相关包的引入只需要在pom.xml中加入如下代码：保存后系统會自动下载依赖包。

4.3 代码的生成和编写

采用Mytatis的generator生成部分代码以减少代码编写工作量，提高代码的规范程度。通过自动化代码和配置文件generatorConfig.xml结合，连接上数据库，生成配置文件规定的文件，目录如下：

Model目录下面存放的是表匹配的Java POJO（Plain Ordinary Java Object）简单的Java对象，里面都是一些getter和setter方法，没有对应的业务逻辑。

Xml目录下面是一些MyBatis使用的配置文件，MyBatis的强大功能很大程度上体现在这些映射语句中。文件中SQL 映射的 XML 文件比直接用JDBC代码来实现要简单和方便很多。

另外还有Service层，它是建立在DAO层之上，Controller层之下。调用Dao层的接口，为Controller层提供接口。主要负责业务模块的逻辑应用设计，首先设计接口，再设计其实现的类。

Controller层用于负责具体业务模块流程的控制，即调用Service层的接口来控制业务流程，负责URL请求的映射，为客户端和微信小程序提供JSON数据。

5 结束语

系统充分利用移动互联网和JavaEE技术，设计完成面向高校的实验室管理系统，基于SSM架构实现了服务端的高效开发和灵活的接口配置，为客户端提供了良好的数据接口。通过MyBatis的generator生成工具生成部分代码，提高了代码开发速度。

参考文献：

[1] 董晓睿， 丁健， 孟凡芬， 等. 基于 SSM 框架的微博矩阵管理系统设计与开发[J]. 电脑编程技巧与维护， 2019， 26（7）： 4-6， 16.

[2] 李洋. SSM框架在Web应用开发中的设计与实现[J]. 计算机技术与发展， 2016， 26（12）： 190-194.

【通联编辑：谢媛媛】