基于Java語言的地鐵數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站設(shè)計與實現(xiàn)

收稿日期：2023-10-20

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.07.006

摘? 要：地鐵PIS系統(tǒng)為乘客提供高質(zhì)量的站點廣播服務(wù)和運營信息服務(wù)，是軌道交通車載服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分。為了提升地鐵的安全級別和服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)PIS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺信息化共享，提高信息交流效率和處理能力，設(shè)計一個基于Java語言的地鐵數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站。采用Java和MySQL數(shù)據(jù)庫等工具，使用行業(yè)最新的Spring+Springmvc+Mybatis三大框架在Eclipse平臺上開發(fā)而成。采用Bootstrap前端開發(fā)框架可使用戶獲得更好的使用體驗，使程序使用更加方便快捷。目前該數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站已應(yīng)用于某公司地鐵PIS系統(tǒng)管理，初步取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：Java；MySQL；Web；Springmvc；數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站

中圖分類號：TP393? 文獻標識碼：A? 文章編號：2096-4706（2024）07-0025-05

Design and Implementation of Subway Database Website Based on Java Language

WAN Zhiqiang

（Dalian West Technology Co.， Ltd.， Dalian? 116031， China）

Abstract： The subway PIS system provides passengers with high-quality station broadcasting services and operational information services， and is an important component of the rail transit on-board service system. In order to improve the safety level and service quality of the subway， achieve informati-zation sharing of the network platform of the PIS system， improve information exchange efficiency and processing ability， it designs a subway database web-site based on Java language. Developed on the Eclipse platform using tools such as Java and MySQL databases， as well as the latest Spring+Springmvc+Mybatis frameworks in the industry. Using the Bootstrap front-end development framework can provide users with a better using experience and make program usage more convenient and efficient. At present， the database website has been applied to the management of a certain company's subway PIS system， and has achieved pre-liminary good application effects.

Keywords：? Java; MySQL; Web; Springmvc; database website

0? 引? 言

地鐵是城市現(xiàn)代化的一個重要標志。我國的人口密度較高，發(fā)展地鐵可大大緩解交通壓力[1]。近年來，隨著全國各地掀起地鐵建設(shè)熱潮，地鐵車載PIS服務(wù)系統(tǒng)也日趨完善。但是對應(yīng)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相對發(fā)展較慢，這也在使用中使客戶的使用體驗略顯不足。

綜上，本文設(shè)計了地鐵PIS設(shè)備數(shù)據(jù)庫管理網(wǎng)站，該網(wǎng)站是以Spring和Springmvc為框架，以Web為顯示端口，以MySQL數(shù)據(jù)庫為存儲單元，以Java語言為橋梁的數(shù)據(jù)服務(wù)線上網(wǎng)站。該網(wǎng)站集成了所有PIS數(shù)據(jù)的存儲，以映射網(wǎng)站的形式共享給客戶和開發(fā)人員，從而實現(xiàn)資源共享和歷史數(shù)據(jù)查詢。通過該網(wǎng)站能夠顯著縮短設(shè)備運轉(zhuǎn)流通的時間，高效定位問題，有序排列和搜尋所需數(shù)據(jù)，使用者可便捷直觀地實時查看運行數(shù)據(jù)，從而擺脫了人工查詢的煩瑣，實現(xiàn)了24小時的無間斷運行。而傳統(tǒng)基于JDBC開發(fā)的網(wǎng)站存在維護困難、當數(shù)據(jù)或功能發(fā)生變化后因編碼變化大而導(dǎo)致編寫工作量大等不足。而在新架構(gòu)模式下以上問題都能得到有效解決，完全符合我國信息時代高速發(fā)展的要求。

1? 總體方案設(shè)計

基本功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，具體分為數(shù)據(jù)庫表設(shè)計、Web框架設(shè)計、數(shù)據(jù)庫連接和Web轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計。通過數(shù)據(jù)庫表設(shè)計來存儲區(qū)分管理員級別和錄入信息存儲單元的格式，通過服務(wù)器Web框架的設(shè)計來實現(xiàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)到瀏覽器的模式和外觀[2]，而數(shù)據(jù)庫連接和Web轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計則是連接以上功能的橋梁。以上理念貫穿了網(wǎng)站設(shè)計的全流程，進而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)到Web的輸出，瀏覽器也會將更新、修改、刪除、增加等請求提交到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器通過數(shù)據(jù)庫建立的關(guān)聯(lián)完成這些工作。

當用戶登錄時服務(wù)器就會進行身份識別，而對應(yīng)的賬號信息存儲在MySQL表中，通過增加或修改用戶名和密碼來實現(xiàn)登錄操作，Web端發(fā)起驗證后會通過HTTP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到Web服務(wù)器調(diào)用到對應(yīng)的處理程序進行驗證，驗證成功后再通過Web的框架設(shè)計模式進入對應(yīng)的功能頁。例如管理員模式的首選頁面就是list界面，list界面通過之前的Web設(shè)計關(guān)聯(lián)了搜索功能、編輯功能、增加功能、刪除功能等，而這些功能對應(yīng)的頁面也是我們之前設(shè)計好的框架模式，每個頁面包含的具體功能點則是通過Mybatis等架構(gòu)設(shè)計JSP或XML文件將數(shù)據(jù)庫和Web進行一一對應(yīng)[3]。以上模式完全可以通過SQL語句滿足操作數(shù)據(jù)庫的所有需求，不會受到傳統(tǒng)模式依賴于Web頁面之類的限制，不會對應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)有設(shè)計帶來任何影響，將業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問邏輯分離，使系統(tǒng)的架構(gòu)更清晰、更易維護。

圖1? PIS數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)框

2? 功能模塊設(shè)計

2.1? 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計

MySQL是一個廣受Linux社區(qū)人們喜愛的半商業(yè)數(shù)據(jù)庫，MySQL的守護進程消耗很少的內(nèi)存，故而選擇Navicat 15 for MySQL作為數(shù)據(jù)庫進行編譯和連接，它支持多種操作系統(tǒng)，支持多種開發(fā)語言，提供多種API接口，靈活安全的權(quán)限和密碼系統(tǒng)允許主機的基本驗證，連接到服務(wù)器時所有的密碼傳輸均采用加密形式，從而保證了密碼的安全。數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計分為兩個部分：管理員表單設(shè)計、詳細信息表單設(shè)計。

管理員表單的主要用途是區(qū)分不同登錄人員的權(quán)限和所能調(diào)用的資源，而詳細信息表單設(shè)計的初衷是記錄我們所需的信息來實現(xiàn)增刪改查等功能，同時基于MySQL的特有功能簡化了備份和恢復(fù)環(huán)節(jié)，單靠數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出就可以完美復(fù)制這一功能。另外MySQL不使用原始的分區(qū)，所有的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)能用一個文件系統(tǒng)備份保存，數(shù)據(jù)庫活動能被記載，與通常的數(shù)據(jù)庫日志不同，例如LOAD DATA INFILE命令為數(shù)據(jù)導(dǎo)入賦予很大的靈活性，SELECT INTO命令實現(xiàn)了數(shù)據(jù)導(dǎo)出的功能，MySQL常用的語句有以下幾種[4]：

1）創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫：user MySQL> CREATE DATABASE user。

2）將每條數(shù)據(jù)加入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的表單中：MySQL> insert into mytable。

3）查詢數(shù)據(jù)庫所有數(shù)據(jù)：MySQL> select * from mytable。

4）修正數(shù)據(jù)庫：MySQL> update mytable set name = "MVB" where name = "mvb"。

5）增加一列：MySQL> alter table mytable add column password char（1）。

6）刪除數(shù)據(jù)列：MySQL> delete from mytable where name='MVB'。

而表設(shè)計和表管理等操作都是在以上前提（基于但不限于）下進行的，具體實例如圖2所示。

2.2? Web框架設(shè)計

Web界面作為最直觀地顯示界面既是窗口又是整個項目的框架，編譯所采用的Spring和Springmvc開發(fā)框架是當下最流行的Web端框架，對Web頁面的美化起到不可替代的作用[5]，同時在客戶端使用Spring等進行數(shù)據(jù)驗證，降低了服務(wù)器的負荷，減小了傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬，無形中也提升了用戶的體驗度。如今很多的大型網(wǎng)站都是使用類似的框架進行開發(fā)，涉及眾多行業(yè)，如金融、電信、醫(yī)療等。

采用結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο蠛突诮M建的開發(fā)模式進行架構(gòu)優(yōu)化，具體結(jié)構(gòu)框架如圖3所示。

圖3? 項目模塊結(jié)構(gòu)框圖

Spring框架改進了傳統(tǒng)的架構(gòu)[6]，使其更具擴展性和靈活性，控制器和模型之間實現(xiàn)了緊密耦合：Spring通過使用控制反轉(zhuǎn)和DI依賴注入來解決這個問題，如圖4所示為實際開發(fā)中使用的目錄腳本架構(gòu)圖。在Spingmvc架構(gòu)模型下構(gòu)建代碼，當瀏覽器或客戶端向服務(wù)器Servlet發(fā)起請求時，經(jīng)過服務(wù)器處理后調(diào)用到映射器Mapping，而映射器的作用是根據(jù)處理器的請求找到對應(yīng)的處理器，對應(yīng)的處理器我們暫且稱為后端處理器Ctrl，經(jīng)過后端處理器Ctrl處理后形成ModleandView結(jié)果，而處理適配器HandlerAdapter會將從Ctrl接收的處理結(jié)果ModleandView返回到服務(wù)器Servlet，最后服務(wù)器會將ModleandView發(fā)送給視圖解析器進行解析渲染，ViewReslvor渲染后再反饋到客戶端顯示。不同于傳統(tǒng)框架只提供接口，Springmvc提供一套完整的組件供直接使用，這就相當于傳統(tǒng)框架只給你提供設(shè)計圖紙，你需要根據(jù)設(shè)計圖紙把工具造出來，而Springmvc直接給你一套現(xiàn)成的工具箱，里面有你用得到的各種工具，不需要編寫大量的代碼只需調(diào)用對應(yīng)的工具包就可以實現(xiàn)某種目的，而Springmvc另外一個讓我們選擇的點就是它的可擴展性好，能夠通過升級工具進行功能更新，而其本身則是以Spring為基礎(chǔ)框架，所能擴展的功能相對于其他工具來說更豐富實用。

圖4? Spingmvc模塊結(jié)構(gòu)框圖

作為代碼編譯的主體部分主要分為login登錄界面、list列表界面、edit編輯界面、info信息記錄界面：

1）login登錄界面。設(shè)計登錄人員權(quán)限和數(shù)量代碼示例如下：