电子元器件管理系统设计与实现研究

刘倩 俞佳 邢磊 张翔 王利娜

（1.中国航空综合技术研究所 北京市 100028 2.华质卓越生产力促进（北京）有限公司 北京市 100028）

我国为了加强对国内电子元器件的管理，实际出了专门的电子元器件管理系统，用来管理国内电子元器件制造商各种产品信息。电子元器件管理系统通常分为两个部分，分别为信息网上发布以及后台管理。为了使系统内部每个关系之间更加清晰，并且功能更加全面。电子元器件管理系统采用了J2EE平台中的三个版本，这个三个版本适用于不同设备，比如适用在小型设备、智能卡以及桌面系统等等。并以此为基础采用一种新的网状组织以及对象关系映射框架技术。其中网状组织技术主要负责MVC模式的实现，对象关系映射框架技术是负责数据持久层的实现。为了保证系统内的数据真实有效，电子元器件管理系统使用了网状组织自带的拦截器，具备较好的恢复性。另外在电子元器件关系系统中，为了保证系统内部页面风格能够保持一致，采用了一种网页布局和修饰框架的技术进行整合，这样做的目的是提高代码的复用率，减少工作人员的工作量，提高工作效率。

1 电子元器件关系系统实现的关键技术

1.1 三层架构技术

三层架构技术主要分为三个部分，分别是模型-视图-控制器。其中分为三个部分。首先是WebWork技术，WebWork是以XWork的Command模式框架为基础，在MVC框架中能够进行组织实践。XWork系统具有很好的优点，其中最明显的是就有简洁、灵活的特点，XWork系统是在标准的Command模式框架进行设计的，同时也基本上从web层分离出来。在XWork系统中，为WebWork提供了很多核心功能性作用，比如前端拦截机，在运行的过程中，能够实现表单属性验证，然后进行类型上的转换，同时也能为其提供强大的语言功能。WebWork2是以XWork系统为基础，能够实现HTTP的请求与响应。在整个请求的过程中，WebWork2都会被前端控制器所截获，从而快速完成响应的功能。另外在整个响应的过程中，前端控制器会对请求的数据进行不断优化，对系统内部的数据展开初始化，根据其中的文件去寻找统一资源定位符所对应的行动程序，并且要不断去执行，最后将执行结果传送到系统页面中。在WebWork2系统中，通常会支持多视图技术的应用，具体包括JSP,Velocity等技术[1]。

MCV模式是电子元器件中非常重要的设计模式，同时也是行业内广泛所应用的设计模式。在MVC模式中，M通常指的是业务模型，V通常指的是用户界面，C则是用来表示控制器，在应用MVC的过程中，其最终目的是将M和V进行代码分离，使电子元器件同一个程序可以表现出不同的样式。另外对View的定义比较清晰的概念，也就是人们所说的用户界面。MVC模式具有很强的优点，具体包括以下几个方面：

（1）降低代码之间的偶然性。在MVC模式中，模型-视图-控制器三个层会各司其职，如果某一层的需求发生了变化，那么只需要改变相应层中的代码即可，并且还不会影响到其他层中的代码。

（2）能够保证电子元器件内部系统进行分工合作。在应用MVC模式中，根据模型-视图-控制器三个层将系统分开，从而很好实现整体分工。电子元器件系统网页设计人员可以在视图层中进行JSP，而对业务熟悉的人员可开发业务层，而其他开发人员可开发控制层。使工作效率大大提升。

（3）有利于系统内部组件的重组。比如可以将控制层想象成一个独立的组件，那么表示层也可以做成通用的操作界面。当模型在运行的过程中，可以同时建立和使用多个视图，从而达到分工明确的效果。

Struts是Apache软件基金会所赞助开发的一个项目。最初是Jakarta项目中的一个子项目，并且在之后的几年中，逐渐成为ASF的顶级项目。Struts一般是采用JavaServlet或者JSP技术，是MVC经典设计模式中的一个经典产品。Struts的优点主要集中体现在两个方面，分别为Taglib和页面导航。Taglib在Struts技术中相当于标记库，有着灵活多用的特点，能够大大提高开发的效率。Struts这个名字一般来源于建筑和旧式飞机中使用的支持金属架。所开发的目的是为了降低在应用MVC设计模型的过程中，给开发Web系统提供相对应的时间。在此过程中，仍然需要学习和应用该架构，不过它将可以完成其中一些繁重的工作。Struts跟Tomcat、Turbine等诸多Apache项目一样，是开源软件，这是它的一大优点，使开发者能更深入的了解其内部实现机制。在Struts中，每一个开始类文件都需要由一个抽象的概念所指引。但是在Java编程中，很容易出现一些问题，比如关于多种继承的问题。WebWork的开始类功能可以利用其它接口实现 更多的功能，比如验证功能等等。在struts中，每一个开始类功能都需要允许一个实例去处理所有的清切，保证开始类所用到的资源都必须保持统一。但是这样做的话，很容易引来线程安全的问题。在WebWork中，每一个请求都会对应一个开始类功能，因此很少会出现线程上的安全问题。WebWork的开始类功能相比于Struts，不需要依赖Web层以及其他的容器，通过特点的代码，去直接访问系统主页面。Struts在对开始类功能进行控制时，需要创建Struts本身创建一个开始类功能，如果想将执行顺序进行控制的话，需要对Struts代码重新编写，实现对电子元器件系统的功能需求。在整个执行的过程中，WebWork的拦截器能够提供强大功能，开始类的所有切面都能通过拦截器进行实现[2]。

1.2 数据持久层

1.2.1 Hibernate对象映射框架

Hibernate是一个具有开放性质的源代码对象关系映射框架，在进行操作的过程中，能够对JDBC进行非常非常轻量级的封装，在特定的条件下，将POJO与数据库表结合起来，并且形成一种新的映射关系，最终形成一个全自动的orm框架。在hibernate中，可以自动生成SQL语句，并且自动执行下去，使得Java程序员可以随心所欲的使用编程思维来操纵数据库。Hibernate在任何JDBC场合下都适合使用，一方面可以在Java的客户端程序中使用，另一方面也可以在Servlet或者JSP的Web应用中使用。随着信息技术的不断发展，Hibernate可以在应用EJB的JavaEE架构中取代CMP，从而达到数据持久化的效果。Hibernate作为连接数据库与界面之间的有效途径，需要利用对象思想的角度进行操作。其具体对象内容可能包括JavaBeans以及POJO。应用程序通过抽象的思维，将应用从底层事务隔离开，在应用底层的API或Transaction后，就可以完成轻量级框架的布置，同时为电子元器件系统提供一级缓存和二级缓存的功能。Hibernate为电子元器件功能直接提供相关的技术支持，底层驱动可以随意切换数据库，具有更好的方便性。将业务层与具体数据库分开后，只针对Hibernate框架进行开发，就可以完成数据信息持久化的特点，根据不同类型的数据库，形成不同的SQL查询语句，最终有效降低数据库迁移的成本[3]。

1.2.2 数据持久层的作用

一般在企业在应用持久层的过程中，需要和数据库信息进行频繁交换。技术人员通常会在企业数据库之内建立一个持久层，其主要目的是将数据信息进行储存，并且不断将数据信息进行更新与审核。在数据持久层中，最为明显的特点就是具有持久性，指的是对象的生存特点。如果对象生存期跨越程序执行时间较长，那么说明该对象具有非常明显的持久性特点，能够将管理持久对象进行有效储存。但是在储存的过程中，程序员无法利用同一种表达式语法进行访问，只能将系统中的暂态对象空间以及永久对象空间进行统一。其实在整个数据持久层应用的过程中，会发现如果对象变得过于持久化，那么很有可能会改变对象的生命周期。如果没有将持久化机制应用在电子元器件系统中，那么对象生命周期需要被删除。反之电子元器件在应用数据持久层后，对象的生命周期就会被延续，并且经过一系列的建立使用后，可以保证持久化机制能够延续下去。数据持久化就是在保证对象状态的前提下，后续采用的特定方法进行存储与检查，实现数据持久层的长久使用。实现好这一功能后，对象就不再需要重新进行创建，在经过数据持久化的储存以及检查后，采用特定的方式将对象进行恢复，做到进一步的使用。在对象持久化的过程中，需要随时考虑到持久存储的作用，保证持久性。但是需要注意的是，并不是所有存储对象都需要进行保存的，因为很有可能使系统出现混乱的现象。另外还需要着重考虑持久对象的存储场所，一般会储存在文件系统。数据库系统以及大型事务处理系统中[4]。

1.2.3 数据持久层的原理以及特点

数据持久层从本质上是一个提供数据库服务的中间件，其工作原理就是利用数据库，将一些配置文件等应用程序提供持久性的服务。数据持久层本身最大的特点就是具有灵活性，能够将各种存储对象进行随意切换，同时将数据库的位置也能够进行随意更改。能够在最大以及最小模式之间，形成某些功能上的联系。因此从以上内容可以看出，数据持久层本身的体现结构非常复杂，并且能够为电子元器件提供不同的运行模式。在轻型体系中，应用程序应当与JDBC进行连接，并且有着自动管理的特点，这种管理方式应用了数据持久层中的一个最小子集。但是在全面解决体系中，相对于应用程序来讲，数据持久层更加适合电子元器件系统，并且会把握电子元器件系统中的各种细节[5]。

数据持久层是JDBC轻量级的对象封装，并且是一个独立的对象持久层框架，。除了具有灵活性的特点外，数据持久层还具有操作简单，稳定性强等特点，并且数据传输的效率也足够快，因此可以代替JDBC编程应用各种场合。并且为集合、对象关系以及类型提供支持。数据持久层本身自己也有强大查询语言功能，查询功能之间也具有非常高的相似性。但是却并不是完全面向对象的。在数据持久层中，可以为电子元器件系统提供专用的查询语言功能，并完成最终聚合任务。并且在运行的过程中，可以利用反射机制来处理类的持久性，将持久对象一直照应在映射文件中，最终在启动程序的过程中，会进映射文件加载进去。保证在程序运行的过程中，能够提供持久性的属性信息。数据持久层不同于持久对象，持久对象在容器中能够处理大部分的数据，并且充分保持这些数据的完整性，同时能够将资源进行有效的管理。并且技术人员需要在此过程中，不断关注业务逻辑以及数据处理流程。在持久对象中，一般会有两种持久性管理，分别为BMP以及CMP。BMP是由技术人员所编写的持久化代码，CMP由容器自动生成持久代码。并且管理着持久性逻辑。但是从整体的框架来看，数据持久层是不能代替持久对象的。虽然数据持久层以及持久对象实现了透明持久性，但是这种技术细节是不需要进行太多关注的，并且数据持久层为企业提供了更加灵活的事务管理机制，增加了实用性[7]。

2 电子元器件系统设计

2.1 系统目标

电子元器件力立足于信息化建设需求所要求的，并且结合相关的技术，针对不同企业产品所言的电子元器件，所建立完整的，并且信息明确的电子元器件系统。在整个系统中，具体包括了电子元器件的设计信息、采购信息、质量信息以及生产商的信息。为工作人员提供了各种详细的电子元器件设备信息。并且根据相关的编码进行信息融合，使电子元器件的信息程度更加具有规范性。利用电子元器件系统能够集中所有的电子元器件信息设备，形成规范的数据流程，为数字化设计打下良好的基础。最终从根本上保证产品的质量性，为企业带来更高的收益。

2.1.1 数据库目标

根据企业所应用的电子元器件清单，能够建立电子元器件基础数据库，其中包括电子元器件的基本属性。而这些基本属性又包含着元器件编码、名称以及规格等等。

2.1.2 软件平台目标

根据企业设计产品以及质量管理流程的需求，建立完善的电子元器件系统，并且形成统一的电子元器件信息管理交流平台。同时开发出信息系统与主数据系统以及EDA的数据接口。在此过程中，需要将电子元器件数据系统作为源头，并且逐步实现各个系统数据之间的同步更新。

2.2 系统建设内容

根据企业生产产品的需求，收集单位研制中所使用的物料清单，经过一定的筛选后，建立起原始的电子元器件清单。根据产品设计、工艺以及质量的需求，最终制定出电子元器件清单的处理原则。电子元器件清单处理原则具体包括两个内容，第一需要对原始清单逐步的进行审核，分析清单中存在的错误信息。将不符合事实的数据信息剔除掉，最终形成完善的电子元器件清单。第二是做好电子元器件数据收集的工作。将这些信息数据逐步进行规范化以及审核化，最终建立完善的电子元器件基础信息库。另外在设计电子元器件系统的过程中，需要形成统一的企业元器件信息管理交互平台，最终实现系统内部各个数据之间的转换，做好同步更新的准备。

2.3 具体实施方案

在建设电子元器件信息管理平台的过程中，具体分为四个部分。首先在需求调研中，需要对元器件管理现状以及需求进行调研，对元器件基础信息库的字段进行调研，以及对信息管理系统功能机接口需求进行调研。其次在信息库建设中，具体包括原始清单收集、清单处理、信息入库以及数据库打包。然后在软件开发上，具体流程为数据库设计-架构设计-软件功能开发-接口开发-系统打包。最后在项目交付上，具体流程为系统接口调试-平台试运行-平台运行维护-最终交付-项目验收。

2.3.1 系统数据设计

主要分为五个部分，分别为数据库关系、元器件信息、性能参数、技术标准以及质量等级等等。数据库关系主要是对各种数据信息进行整理，并且分析这些不同之处。元器件信息主要是对各种元器件基本信息进行描述，能够为用户提供元器件各种信息。性能参数主要指的是储存元器件的性能参数信息，根据用户在元器件的基本信息内容，将已经录入好的元器件类别代码自动在元器件类别参数中提前出来。技术标准以及质量等级的制定是用来对元器件进行储存的。

2.3.2 信息库建设

信息库建设在电子元器件系统中是非常关键的部分，首先需要将原清单进行分析处理，对清单常见的问题进行确认，比如元器件型号出现错误，不够完整；生产单位不明确，存在错误现象；质量等级不够明确；以及封装形式存在问题。在确认好清单存在的问题后，需要对清单处理原则进行确定，然后最终建立起完善的清单库。其次是对信息栏目进行确定，将元器件各种名称、信息类别以及规格等等编写成相关的代码，然后将这些代码更加的进行规范化，并且建立起完善的基础参数表。通过对数据信息进行有效收集后，为数据信息库的建设打下良好基础。最后是需要对各种信息数据进行收集，并且将这些信息仔细检查。在信息收集的过程中，需要通过多种渠道进行收集，包括生产单位以及用户单位等等。收集的内容包括元器件基础信息以及元器件的详细规范需求。信息检查也是非常关键的一部分，检查内容包括对元器件分类的检查；生产单位是否规范合理；元器件名称是否规范正确；详细技术资料是否标注的足够明确；供货状态是否正确。通过以上内容方面的建设，最终完成电子元器件基础信息库的建设。

（1）数据收集。数据收集是建立电子元器件基础信息库的必要前提，要确定好元器件的生产编码，因为生产编码是元器件唯一的标识，能够快速判断元器件的质量性。在确定好生产编码后，对产品的名称以及产品供货时的类型进行确定，将每一个规格的类型具体描述出来。最后填写生产执行标准的质量保证等级，将每个元器件进行等级划分，保证系统整体的质量性。另外在封装代码上，标准封装的产品要给出封装形式的代码，将外形尺寸的范围调到最大。

（2）数据清洗。在接受到所有电子元器件清单后，需要根据清单中的每一个内容，将所有信息进行规范化管理，并且做好信息收集的准备与审核，给出相关的处理意见。在检查的过程中，需要将每个元器件的信息整理好，并且不断的进行核实。如果在核实的过程中发现问题，需要及时反馈，并寻找解决的问题，以保证下一步工作能够顺利进行。比如面对产品未明确封装问题时，需要判断出封装形式是否具有唯一性，在确定出唯一性的特点后，需要按照产品自行的详细规范或者产品手册提供的封装列出。如果生产商有误，并且产品出现破损的情况，一般有三种解决方法，第一种是根据类型规格自动纠正生产商。第二种是明确元器件的生产商，否则无法进行信息处理。第三种如果生产商出现破产的现象，则不需要进行信息处理。

（3）数据规范化。为了加强对电子元器件系统的管理与应用，需要通过数据的建设，来完成对电子元器件系统的规范管理，在整个规范的过程中，能够形成各种参数数据，并且对元器件参数的填写更加规范，从而达到维护更新的效果。在规范信息参数表的过程中，具体分成两个内容，分别是分类代码表以及基础性能参数表。分类代码表主要是将电子元器件系统中的各个设备编写成数字代码的形式。基础性能参数表是将电子元器件系统中每个设备的基础性能进行详细描述。

（4）建立信息库。根据电子元器件主数据的基本信息需求，需要提前将每个元器件信息进行收集与审核，保证这些信息数据更加规范化，最终性能成完善的电子元器件基础信息库。电子元器件基础信息库具体包括以下几个内容：1元器件编码：根据生产厂商提供的编码规则，最终生成完善的电子元器件编码，并且要求电子元器件编码符合一物一码的原则，也就是一个编程码需要对应相关的类型规格。2元器件类别：根据元器件分类法的规定，将清单中的每一条元器件对应分别的关键点。3元器件名称以及类型规格：产品所使用的名称应当与厂家技术资料的名称保持一致，并要求所有元器件的类型规格与要求保持好一致。4主要性能参数：表现元器件性能的主要参数名称以及相应的数值符号，并且主要的性能参数根据元器件基本参数表进行确定。5执行标准：是元器件产品生产时的质量控制标准，根据相关的技术要求来看，执行标准是可以通过规范以及反复优化进行实现的。

（5）建立生产商信息库。根据电子元器件基础信息库元器件所对应的元器件生产商，在建立生产商信息库之前，需要收集相关的生产商信息，同时根据生产厂商所提供的信息资料，为企业提供一下内容，包括生产商的全称、简称以及生产商联系方式。对主要产品进行详细介绍，并且将质量进行确定。通过对生产商信息库的有效建立，使电子元器件系统规模初步成型，同时也为系统本身提供源源不断的动力。

2.3.3 系统设计

电子元器件系统主要包括了六中功能，分别是信息的发布，后外维护、用户管理、流程管理、配套管理以及数据管理等等。另外需要对系统结构进行强化设计，实现和主数据系统的连接。

从以上内容来看，电子元器件系统主要结合的是商业智能相关技术，包括数据收集、数据清洗以及数据整合等等。在整个设计的过程中，对电子元器件系统设计具体包括在项目目标、建设内容以及实施方案的内容等等。

3 结语

综上所述，本文分析了电子元器件系统目前的发展状况以及所产生的问题，并且对人们的作用以及应用范围进行详细描述。在电子元器件系统实现的过程中，需要充分应用WebWork以及Hibernate两种编程技术。其中虽然出现时间较短，并且应用范围还不够具体，但是却具有很高的实在性，并且能够快速提升电子元器件系统的速度性以及安全性。现如今随着科学信息技术的不断发展，电子元器件管理系统性能表现的相当良好，能够满足客户各种查询的需求，促进企业以及其他行业的经济发展，提升发展程度。