基于JSP技術的優(yōu)質牧草資源信息平臺的設計

陳紀龍 陽萬鑫

(1 塔里木大學信息工程學院, 新疆 阿拉爾 843300)(2 新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室, 新疆 阿拉爾 843300)

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基于JSP技術的優(yōu)質牧草資源信息平臺的設計

陳紀龍1,2陽萬鑫1

(1 塔里木大學信息工程學院, 新疆 阿拉爾 843300)(2 新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室, 新疆 阿拉爾 843300)

南疆優(yōu)質牧草資源豐富，在科研和生產中產生了大量科學數(shù)據，但由于該區(qū)域地理環(huán)境復雜，使其信息化工作進展緩慢。以新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室的《南疆常見草地植物圖譜》、苜蓿和青貯玉米數(shù)據為基礎，利用數(shù)據處理及計算機技術，開發(fā)南疆優(yōu)質牧草資源信息平臺，實現(xiàn)優(yōu)質牧草資源的管理、檢索和共享，為本地高等院校、科研機構及畜牧業(yè)提供科技服務。

優(yōu)質牧草； 信息平臺；JSP

新疆牧草資源豐富，擁有天然草地5 725. 88萬 ha，可利用草地4 800. 68萬 ha，擁有復雜的地理條件和溫帶大陸性氣候，為各種牧草的生長提供了豐富的自然環(huán)境。據統(tǒng)計，可利用的植物有2 930多種，約占全國牧草總種數(shù)的43%，其中優(yōu)良牧草380余種，以禾本科，豆科，菊科，藜科牧草種類最為豐富，形成新疆牧草資源的特色[1]。這些牧草資源為科研和生產提供了廣泛且完整的數(shù)據來源[2]，但由于這些草地資源主要分布在天山、阿爾泰山、塔里木盆地邊緣及各河沿岸等[3]，致使牧草資源的搜集、管理、共享及研究等方面遇到很大的困難，影響了我國牧草產業(yè)的發(fā)展。針對目前現(xiàn)狀，為新疆所擁有的龐大而錯雜的牧草資源建立一個管理平臺，實現(xiàn)對其有效的管理、檢索和共享，是目前亟待解決的事情。

本研究在新疆兵團塔里木畜牧科技重點實驗室擁有的大量優(yōu)質牧草數(shù)據基礎上，從滿足科研和生產需要出發(fā)，建立管理南疆優(yōu)質牧草資源的信息平臺，實現(xiàn)優(yōu)質牧草資源數(shù)據的共享和檢索，提高畜牧業(yè)的科學化和信息化，同時該平臺優(yōu)化了優(yōu)質牧草資源的配置，并為該區(qū)域高等院校、科研機構及畜牧產業(yè)提供技術支撐及科技服務。

1 JSP開發(fā)平臺的優(yōu)勢

JSP是基于Java Servlet以及整個Java體系的Web開發(fā)技術，利用這一技術可以建立先進、安全、快速和跨平臺的動態(tài)網站。JSP就是在HTML文件中嵌入Java代碼，Web服務器接收到訪問JSP網頁的請求時，首先執(zhí)行其中的程序代碼，然后將執(zhí)行結果以HTML格式返回給客戶。程序代碼可以訪問數(shù)據庫、重定向網頁以及發(fā)送 E-mail 等等，這是建立動態(tài)網站所需要的功能，JSP程序是在服務器端執(zhí)行，發(fā)送給客戶端的僅是響應結果，對客戶端瀏覽器的要求很低。

JSP Web開發(fā)的優(yōu)勢：

1.1 程序編譯一次，可以到處運行。JSP在設計時，充分考慮到應用平臺的無關性，依賴于Java的可移植性，得到了目前多種操作系統(tǒng)的支持，可在Apache、NetScape、IIS等服務器上執(zhí)行。

1.2 執(zhí)行速度快。JSP程序經過Web容器的編譯，生成Servlet文件，從此一直駐留于服務器內存中，加快了對JSP頁面的響應速度。

1.3 Java的優(yōu)勢。JSP技術是用Java語言作為腳本語言的，所以JSP也具有跨平臺、成熟、健壯、易擴充等特點。

2 網站的架構模型

B/S(瀏覽器/服務器)結構，是對C/S(客戶端/服務器)結構的一種變化和改進，主要利用了不斷成熟的3W技術，結合多種Script語言和ActiveX技術，是一種全新的軟件系統(tǒng)構造技術[4]，Web瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件，Web系統(tǒng)功能的實現(xiàn)集中到服務器端，它具有分布性強、維護方便、開發(fā)簡單且共享性強等特點。本平臺的網絡結構模型如圖1所示。

圖1 網絡結構模型

3 平臺的設計與實現(xiàn)

3.1 內容設計

3.1.1 用戶層。確定本平臺的服務對象, 即平臺主要為哪些用戶群體服務。該平臺要面向不同的用戶，所以將用戶分為2類: 系統(tǒng)管理員和普通用戶。系統(tǒng)管理員擁有所有權限，包括用戶管理、數(shù)據管理和系統(tǒng)維護；普通用戶主要瀏覽頁面和查看數(shù)據。

3.1.2 功能模塊。要求平臺的功能在實際應運中具有靈活性和獨立性，所以將平臺劃分成用戶管理、數(shù)據管理和數(shù)據檢索三大模塊。用戶管理實現(xiàn)用戶注冊、審核、信息修改等功能；數(shù)據管理實現(xiàn)數(shù)據的添加、刪除等功能；數(shù)據檢索實現(xiàn)對數(shù)據資源的查找。

3.1.3 基礎數(shù)據。在設計平臺數(shù)據庫時，分別將天然牧草[5]、苜蓿、青貯玉米[6]數(shù)據獨立建庫，其中這些數(shù)據包括文檔、圖片和視頻等數(shù)據。

3.1.4 開發(fā)環(huán)境的搭建。服務器端編程采用JSP語言、數(shù)據庫建設采用SQL Server2008、Web服務器采用Apache Tomcat配置，前臺網頁采用DIV+CSS技術進行格式化。

3.1.5 運行環(huán)境。這包括操作系統(tǒng)、配套系統(tǒng)應用軟件、WEB服務器、數(shù)據庫管理系統(tǒng)等的選擇, 還包括硬件的選擇，平臺要求配備高性能的WEB服務器以及存儲容量大、容錯性強、訪問效率高的數(shù)據庫服務器硬件設備。

3.2 功能結構設計

3.2.1 結構設計

利用軟件工程方法，對頂層模塊南疆優(yōu)質牧草資源信息平臺進行劃分，形成第二層功能模塊，為了開發(fā)方便和代碼低耦合率，對功能模塊再細分形成第三層操作性模塊，最后劃分得到的功能結構如圖2所示。

圖2 平臺模塊功能結構圖

3.2.2 功能流程設計

系統(tǒng)的功能是面向用戶的，不同類型用戶進入系統(tǒng)里，顯示的頁面也不同。本平臺實現(xiàn)了分級管理，結構清晰，分工明確，詳細的功能流程如圖3所示：

圖3 平臺功能流程圖

3.3 數(shù)據庫設計

優(yōu)質牧草資源豐富，種類繁多，特征多樣，為了方便數(shù)據庫存的增加及系統(tǒng)的擴展，本研究采用SQL Server 2005數(shù)據庫管理系統(tǒng)，在其中建立天然牧草、苜蓿和青貯玉米3個數(shù)據庫，共包括12張表，分別為：用戶表、優(yōu)質牧草表、苜蓿表、青貯玉米表、牧草環(huán)境分類表、牧草習性分類表、牧草分類表、新聞表、新聞分類表、視頻表、用戶權限表和菜單表。

3.4 界面設計

本平臺采用CSS+DIV技術進行頁面布局，代碼簡潔，節(jié)省帶寬。頁面豐富，其中首頁主要包括用戶管理、數(shù)據管理、數(shù)據統(tǒng)計、數(shù)據查詢、新聞公告管理、視頻管理、科普宣傳等內容。平臺整體大方，頁面簡潔，布局合理，色彩和諧，功能強大，操作便捷，下面介紹主要頁面的實現(xiàn)方法和效果。

3.4.1 用戶管理頁面

平臺的管理者細分成4類用戶，根據用戶類型，給予不同權限。實現(xiàn)方法是把用戶信息寫入數(shù)據庫中的“菜單表”，通過JSP處理程序，訪問表中的Level屬性，判斷用戶是否有權限管理后臺功能。在登錄過程中，將權限Level的值存入session中，系統(tǒng)獲取request用戶權限值，根據此值使后臺用戶菜單動態(tài)顯示。

3.4.2 數(shù)據管理頁面

牧草管理員擁有數(shù)據管理權限，通過前臺頁面對天然牧草、苜蓿和青貯玉米數(shù)據進行管理，實現(xiàn)數(shù)據的查看、更改和錄入等操作。實現(xiàn)該功能的處理程序是采用JDBC技術完成的，JDBC是Java數(shù)據庫連接技術，它提供的類和對象可以對各類型數(shù)據庫進行操作。

3.4.3 檢索頁面

平臺提供精確檢索和模糊檢索功能，通過用戶登錄頁面的form表單向服務器提交查詢條件，并用session.setAttribute()方法將表單提交的數(shù)據存入session中；再用session.getAttribute()方法獲取session中的值，通過JavaBean中特定的sql查詢語句得到數(shù)據結果。如：select * from grass where Gname like '%"+Name+"%'，實現(xiàn)了模糊檢索功能。

JSP頁面不能自動分頁，當檢索得到的數(shù)據1頁顯示不完時，就要用JSP程序來實現(xiàn)分頁功能，本文采用兩種分頁方法，前臺檢索分頁采用JavaBean實現(xiàn)；后臺分頁采用JSP技術實現(xiàn)。兩種技術的結合使開發(fā)簡單，檢索結果顯示快捷，頁面顯示和業(yè)務邏輯相分離，更適合業(yè)務代碼的復用和結果集的存儲。

4 測試

本文采用黑盒測試，也稱為功能測試，它著眼于程序外部結構，不考慮內部邏輯結構，主要針對軟件界面和軟件功能進行測試，測試用例分為：有效數(shù)據錄入用例和失效數(shù)據錄入用例。由于篇幅有限，以下只對錄入有效數(shù)據進行測試。

4.1 用戶管理測試

超級管理員可以管理其他用戶，效果如圖4所示，這里有4種類型用戶，分別為超級管理員、媒體管理員、牧草管理員和普通用戶。對注冊的用戶進行查看、信息修改和刪除用戶管理。

圖4 用戶管理圖

4.2 數(shù)據添加測試

牧草管理員對牧草數(shù)據管理，其中包括信息查看、數(shù)據添加、修改、統(tǒng)計等功能。測試用例是把實驗數(shù)據小藥豬毛菜和新飼玉18號玉米數(shù)據添加到數(shù)據庫中，效果如圖5、圖6所示。

圖5 小藥豬毛菜圖圖6 新飼玉18號圖

4.3 數(shù)據檢索測試

數(shù)據檢索為快速查找優(yōu)質牧草信息提供了很好的途徑，瀏覽者可以隨機選取一種檢索方法，輸入關鍵字或選擇牧草屬性，就可以找到需要的信息。其中該模塊實現(xiàn)了精確檢索、模糊檢索和組合檢索，如“查詢”關鍵字符合荒漠、草本類、藜科等特征的牧草數(shù)據，結果如圖7、圖8所示。

圖7 組合檢索圖8 檢索結果

5 總結

南疆優(yōu)質牧草資源信息平臺的開發(fā)，在一定程度上解決了南疆范圍內優(yōu)質牧草資源共享不暢的問題，拓展了共享范圍，能很好地對天然牧草、苜蓿和青貯玉米數(shù)據進行高效管理、檢索和共享，提高了區(qū)域優(yōu)勢競爭力，滿足了該區(qū)域高等院校、科研機構和畜牧業(yè)的科研生產需要。

[1] 張一弓,張薈薈,付愛良,等.新疆牧草種質資源現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].草食家畜,2012(2):5-9.

[2] 丁霞.天然草地主要牧草營養(yǎng)數(shù)據庫研究初探[D].內蒙古:內蒙古農業(yè)大學,2011.

[3] 熊玲.對建設新疆草原信息化管理系統(tǒng)的探討和建議[J].新疆畜牧業(yè),2011(5):13-15.

[4] 牛榮.基于_NET技術的棉花種植專家系統(tǒng)的設計[J].安徽農業(yè)科學,2008,36(8):3465-3466,3474.

[5] 席琳喬.三種禾本科牧草高效聯(lián)合固氮菌的篩選和微生物接種劑的研制[D].蘭州:甘肅農業(yè)大學,2005.

[6] 劉美華,王棟,席琳喬,等.南疆不同地區(qū)青貯玉米產量和品質的品比研究[J].新疆農業(yè)科學,2013,50(8):1373-1380.

Design for High Quality Forage Grass Resources Information Platform Based on JSP

Chen Jilong1,2Yang Wanxin1

(1 College of Information Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

(2 Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology, Xinjiang Production & Construction Group, Alar, Xinjiang 843300)

High quality forage grass resources were rich in Southern Xinjiang and produced a large number of scientific data in scientific research and production. However, the informationization of forages data was slow due to complication of the geographic environment. On the basis of Atlas of common grassland plants for Tarim Key Laboratory of Livestock Technology and data of alfalfa and silo corn, information management platform of high quality forage grass resources in southern Xinjiang was thus designed used the data processing and computer technologies, so that high quality forage grass resources in this region could be managed, indexed and shared to offer technology services for colleges and universities, scientific research units and the animal husbandry.

high quality forage grasses; information platform; JSP

2014-09-01

新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室開放課題(HS201312)

陳紀龍(1984-)，男，副教授，碩士，研究方向為圖形圖像處理。E-mail：cnlong3@163.com

1009-0568(2015)02-0042-05

TP

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2015.02.008