基于Jfinal框架的呼吸疾病臨床防治研究平臺(tái)的設(shè)計(jì)

摘 要：通過(guò)建立呼吸疾病臨床防治研究平臺(tái)，對(duì)各研究單位的臨床研究資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)資源共享；在各區(qū)域原有應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)間的整合。應(yīng)用Jfinal開(kāi)發(fā)框架，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)對(duì)在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行整體的分析與設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：呼吸疾?。籎final框架；防治平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

為了建立呼吸疾病臨床防治研究協(xié)作網(wǎng)絡(luò)；整合各研究單位的臨床研究資源；將采用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、不同的技術(shù)方案、以及不同的安全訪問(wèn)策略和不同的軟硬件平臺(tái)的異構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合并統(tǒng)一權(quán)限管理。非常有必要建設(shè)一個(gè)功能比較完善、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范統(tǒng)一、系統(tǒng)安全可靠的呼吸疾病臨床防治信息化平臺(tái)。該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)資源、信息和服務(wù)的共享，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的協(xié)同；醫(yī)務(wù)人員能夠隨時(shí)隨地獲取所需的個(gè)人呼吸健康信息，提高衛(wèi)生服務(wù)質(zhì)量；普通用戶能夠提交個(gè)人相關(guān)的呼吸健康記錄，為呼吸疾病的研究提供數(shù)據(jù)支持等?；谝陨媳尘埃疚囊院粑膊∨R床防治研究平臺(tái)的設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，積極探索該信息化平臺(tái)的解決方案。

2 技術(shù)架構(gòu)（Technical architecture）

結(jié)合本單位實(shí)施信息化項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，決定采用比較成熟的J2EE架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目的具體功能要求。J2EE架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)歷了由JSP+SERVLET到SSH框架（Struts、Spring、Hibernate）的過(guò)程，近年來(lái)出現(xiàn)了很多非常優(yōu)秀的集成框架，Jfinal就是其中的代表。Jfinal針對(duì)SSH框架進(jìn)行了再次的封裝，該框架采用微內(nèi)核全方位擴(kuò)展架構(gòu)，全方位是指其擴(kuò)展方式在空間上的表現(xiàn)形式。整個(gè)空間架構(gòu)由Handler、Interceptor、Controller、Render、Plugin五大部分組成，如圖1所示。每個(gè)部分都是基于接口實(shí)現(xiàn)的，支持完整的自定義，使用靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)。

該框架的邏輯架構(gòu)是一個(gè)經(jīng)典的MVC模式演化，分為以下六個(gè)步驟：

（1）Http：包括HttpServletRequest、HttpServletResponse，即客戶端請(qǐng)求與響應(yīng)。

（2）Filter：所有請(qǐng)求的攔截器，相當(dāng)于是一個(gè)閘口。

（3）Handler：請(qǐng)求處理器，是對(duì)所有請(qǐng)求的公共處理，在這里我們可以做權(quán)限控制、安全驗(yàn)證等。它是一個(gè)責(zé)任鏈模式變種，由初始配置的Handler，以及框架默認(rèn)的ActionHandler構(gòu)成一個(gè)鏈條，依次執(zhí)行。

（4）Action：動(dòng)作處理器，它是一個(gè)AOP+Command模式變種。由ActionInvocation進(jìn)行調(diào)度，先執(zhí)行攔截器，最后執(zhí)行具體方法。

（5）Model：模型層。在這個(gè)層面包括實(shí)體模型的定義、DB+ActiveRecord模式數(shù)據(jù)庫(kù)操作的支持、從請(qǐng)求中解析出對(duì)應(yīng)參數(shù)構(gòu)造Model實(shí)例，可以把它看成是DAO。

（6）Render：渲染層。負(fù)責(zé)將服務(wù)端的數(shù)據(jù)組裝成客戶端需要的數(shù)據(jù)格式，然后response到客戶端。支持多種視圖的渲染：FreeMark、Jsp、VELOCITY，以及自定義。

3 系統(tǒng)整體概述（System overview）

呼吸臨床研究平臺(tái)建設(shè)的根本目的是將調(diào)研各呼吸系統(tǒng)疾病的診療中心和綜合防治研究基地的病人臨床病歷、生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)、社區(qū)居民健康檔案的電子化類型和程度，以及網(wǎng)絡(luò)信息化程度和資源共享狀況，根據(jù)各單位具體情況制定具體的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計(jì)劃，新建或完善基本資源庫(kù)；在保持原有應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)間的整合。為了達(dá)到這一目的，必須建立一套將松散應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行耦合的集成方案，來(lái)規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的整合。通過(guò)深入的調(diào)查分析，我們可以將整個(gè)呼吸臨床研究平臺(tái)分為統(tǒng)一身份認(rèn)證管理和統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理。

（1）統(tǒng)一身份認(rèn)證管理：依據(jù)衛(wèi)生部出臺(tái)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用SOA的Web Service技術(shù)來(lái)定義數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)，使用基于XML的消息處理作為基本的數(shù)據(jù)通信方式，以解決應(yīng)用系統(tǒng)異構(gòu)問(wèn)題。要在保持原有應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)間的整合。為了達(dá)到這一目的，必須建立一套將松散應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行耦合的集成方案，來(lái)規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的整合。通過(guò)統(tǒng)一門(mén)戶，為呼吸臨床研究平臺(tái)提供統(tǒng)一入口，實(shí)現(xiàn)居民呼吸健康檔案、臨床生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)、雙向轉(zhuǎn)診之上的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通、統(tǒng)一身份認(rèn)證和用戶信息的同步；為系統(tǒng)用戶提供統(tǒng)一注冊(cè)管理、服務(wù)導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)用戶統(tǒng)一注冊(cè)和統(tǒng)一權(quán)限管理。

（2）數(shù)據(jù)采集和交換的建設(shè)需求是整個(gè)平臺(tái)建設(shè)的核心，是整個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)的集合地，為平臺(tái)提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理和配置。數(shù)據(jù)采集與交換系統(tǒng)的建設(shè)需求是整合各信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，為平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)一套完整的數(shù)據(jù)采集與交換架構(gòu)模型，提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則、數(shù)據(jù)通信規(guī)范、數(shù)據(jù)交換規(guī)則以及日志管理等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多個(gè)信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)比對(duì)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸以及不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到具體患者，并存儲(chǔ)到平臺(tái)的呼吸健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)（System design）

4.1 統(tǒng)一身份認(rèn)證

統(tǒng)一身份認(rèn)證的設(shè)計(jì)是基于呼吸臨床研究平臺(tái)中三個(gè)基本已完成的系統(tǒng)（居民呼吸健康檔案、臨床生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)、雙向轉(zhuǎn)診）的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整合與管理。為了實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)服務(wù)，提出了一種基于角色組的角色控制策略和CAS中央認(rèn)證服務(wù)相結(jié)合的統(tǒng)一身份認(rèn)證子系統(tǒng)；統(tǒng)一用戶注冊(cè)子系統(tǒng)通過(guò)采用JFinal框架實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與輸入輸出相分離來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶統(tǒng)一注冊(cè)。統(tǒng)一身份認(rèn)證架構(gòu)如圖2所示。

4.2 數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換

整個(gè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)可以分成四個(gè)層次：數(shù)據(jù)采集與傳輸（數(shù)據(jù)接口）層、數(shù)據(jù)交換/共享層、數(shù)據(jù)管理/挖掘?qū)?、?shù)據(jù)表現(xiàn)與利用/決策支持層。數(shù)據(jù)交換/共享層構(gòu)建在數(shù)據(jù)采集與傳輸層之上，部署在各系統(tǒng)的前置接口端，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，運(yùn)用廣域網(wǎng)通訊技術(shù)，數(shù)據(jù)中心通過(guò)數(shù)據(jù)前置系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和交換進(jìn)行集中控制；在數(shù)據(jù)交換/共享層對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與傳輸進(jìn)行協(xié)調(diào)，完成各系統(tǒng)間的信息共享。然后由數(shù)據(jù)管理層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重組、匯總、分析；數(shù)據(jù)管理/挖掘?qū)优c決策支持層和數(shù)據(jù)表現(xiàn)與利用層則按特定的模型和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行挖掘，為健康信息和醫(yī)療科研服務(wù)的管理提供更多支持。數(shù)據(jù)采集的基本步驟如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)采集過(guò)程

Fig.3 Data acquisition process

數(shù)據(jù)交換過(guò)程主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)區(qū)域機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)的比對(duì)、采集、清洗、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、傳輸，以及數(shù)據(jù)匹配和數(shù)據(jù)入庫(kù)等。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括兩個(gè)部分：一是居民呼吸健康檔案系統(tǒng)數(shù)據(jù)，另一個(gè)是雙向轉(zhuǎn)診系統(tǒng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集部署在應(yīng)用的前端，主要負(fù)責(zé)在不改變?cè)协h(huán)境下，主動(dòng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中抓取所需要的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域信息數(shù)據(jù)的集成和共享，主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)比對(duì)、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸。

5 結(jié)論（Conclusion）

針對(duì)區(qū)域內(nèi)各研究單位和臨床醫(yī)療單位之間協(xié)作不夠深入、醫(yī)學(xué)資源管理缺位、資源有效利用明顯不足。因此需要建立呼吸疾病臨床防治研究協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，建立臨床和生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)各研究單位的臨床研究資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)資源共享。但由于各單位缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，信息標(biāo)準(zhǔn)也不一致，要實(shí)現(xiàn)各研究協(xié)作單位的臨床和生物信息數(shù)據(jù)能無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)該平臺(tái)的建立可以有效的解決這些問(wèn)題。目前，該平臺(tái)已經(jīng)在各研究單位中上線運(yùn)行，并取得了良好的運(yùn)行效果，為整個(gè)研究的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

代科偉（1984-），男，碩士，工程師.研究領(lǐng)域：分布式計(jì)

算，知識(shí)工程，網(wǎng)絡(luò)信息安全.