基于Java的高速公路收费管理系统的设计与实现

2021年08月31日 03:18来源于:科技视界

赵超 王泓

【摘 要】本文阐述了基于Struts2+Spring+Hibernate开源框架实现高速公路收费管理子系统的开发流程。本文首先对Struts2、Hibernate、Spring等框架进行论述,其次描述了系统的需求分析与总体架构设计,包括系统的功能需求、性能需求、功能结构设计和体系结构设计等;然后详细介绍了系统的各个模块的具体实现,主要模块有登陆模块、数据录入模块、维护模块等;最后,对系统进行的测试并对项目的主要工作和存在的不足做了论述。

【关键词】Struts2;Spring;Hibernate

0 引言

基于B/S结构的Web程序的开发,有非常大的灵活性,允许用户远程访问系统资源的同时能对数据平台和管理访问权限进行有效的保护。B/S结构软件的所有的客户端只是浏览器,也只需要管理服务器,更为快捷、方便、高效。与C/S体系结构相比,B/S体系结构不仅具有C/S体系结构的全部优点,而且具有客户端零维护、可扩展性好、安全性好、资源重用性好等新的优点。

1 系统需求分析

计算机收费系统式收费站的主要组成部分[3]。每个收费站由网络服务器、管理计算机构成的上端管理系统和若干个车道控制计算机构成 的车道控制系统组成局域网。高速公路计算机收费系统的目标是:按照每辆车的车型和实际行驶里程收费;提高收费的工作效率,尽量降低由于收费过程引起的交通延误,提高高速公路的通行能力;实现高速公路的现代化营运管理为智能运输系统的实现留有一定的接口。基于系统的以上目标,收费系统应该具有以下功能:

1)实行计算机管理,尽量减少人为干预,保证车型判别的正确性。

2)系统能自动检查设备运行状态,能准确并及时地给出故障信息和故障排除信息。

3)系统应该是全天候、实时的,如收费车道应该在任何时间有车辆通过时能正常使用。

4)具有一定的报警功能,如遇抢劫时的远程报警,与车辆冲关或进出口收费员判刑不一致时报警。

根据以上对系统需求的描述和功能的分析,对于收费管理系统,它主要处理的数据是收费数据,主要包括 4个模块:数据登录模块,录入模块,维护模块。

2 技术平台

2.1 MVC模式和Struts框架

MVC某种语言所特有的设计思想,而是所有面向对象程序设计语言都应该遵守的规范[4]。MVC思想将应用分为三个基本部分:模型、视图、控制器。这三个部分将以最少的耦合协同工作,从而提高应用的可扩展性及可维护性。

Struts2是Struts的下一代产品,是一个优雅的,可扩展的Java EE Web框架[5]。它是Struts和WebWork的技术基础上进行合并的全新的Struts2框架。但是,Struts2没有继承Struts1的血统,而是继承WebWork的血统。Struts框架作为MVC模式的典型实现,对Model、View和Controller都提供了对应的实现组件。

2.2 Spring框架

Spring框架是一个分层架构,由7个模块组成,各个模块之间是相互的。Spring其他模块构建在核心容器之上,其中,核心容器定义了创建、配置和管理bean的方式。

3 系统实现

在系统需求分析和设计的基础上,在系统的开发过程中,将SSH架构应用到实际的项目开发中,并且利用第三方报表开发软件开发报表部分,极大地简化了系统的开发,提高了效率。在整个系统的实现过程中,本文主要实现了收费管理系统模块。

3.1 数据登录模块

用户登录模块的设计中完全实现了MVC模式,实现了视图与数据处理的分离。登录页面、修改密码页面以及登录成功页面构成视图层;用户登录及修改密码的请求应答控制由控制器实现;具体的用户信息合法性由Struts2提供的客户端输入校验完成,保证输入信息的合法性。图1是用户登录的简要图。

3.2 录入模块

数据录入模块主要就是报表文件的开发,设计报表文件,首先要打开设计器,连接到数据源,然后开始进行报表文件的设计。本模块中报表文件,仅用于数据录入,因此可以创建的报表应该选择填报或参数表单。然后在快逸报表中的表格中填写选项,设置选项的属性要根据需求来设置,包括设置数据的格式,编辑的风格、是否可写,能否为空等。

3.3 维护模块

该模块主要是负责维护人员名单的相关信息。由于本系统是内部人员使用的系统,用户较少,不需要通过注册来添加人员,而是通过该模块来添加删除人员或者修改其权限。

主要涉及到的信息包括:站号、用户ID、用户名、用户密码、班次编号、录入权限、监视权限、统计权限、检索权限、稽查权限、维护权限、票据管理权限、卡管理权限等,如表1所示。其中各种管理权限来自于用户信息中purview字段,每个比特位代表一种权限。

4 结论

系统采用SSH(Struts2+Spring+Hibernate)轻量级框架,完成了高速公路收费管理系统的开发,对三个框架的使用和集成有了深刻的认识。本文详细介绍了三个框架的背景、相关技术以及内部实现原理,包括MVC的开发模式、ORM技术以及IOC和AOP,这些对于系统的开发有非常重要的帮助。项目基于MVC的思想进行开发,Struts2框架负责了表示层和控制层;采用Hibernate框架以面向对象的方式来访问数据库,极大地简化了数据库操作;Spring框架将业务层又细分为业务逻辑层和数据持久层,使得接口和实现进一步的分离,使开发者从繁杂的事务管理中解脱出来,而专注于业务逻辑的处理。

【参考文献】

[1]彭艳玲,胡松涛.高速公路收费现状与存在问题研究[J].山西科技,2008(04):10-12.doi:10.3969/j.issn.1004-6429.2008.04.005.

[2]吴炜,丁月华,文贵华.ETC车道控制系统的设计与实现[J].计算机工程,2001(05):162-163.doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2001.05.065.

[3]郭敏.高速公路收费系统[M].北京:人民交通出版社,2002,7:15.

[4]李刚.较轻量级JavaEE企业应用实践[M].北京:电子工业出版社,2004,11:158.

[5][美]巴西亚,等,编.Java企业级持久化技术指南[M].叶斌,译.北京:科学出版社,2010,6:137.

[6]白广元.Java Web整合开发完全自学手册[S].北京:机械工业出版社,2009,8:144.

[责任编辑:丁艳]

【摘 要】本文阐述了基于Struts2+Spring+Hibernate开源框架实现高速公路收费管理子系统的开发流程。本文首先对Struts2、Hibernate、Spring等框架进行论述,其次描述了系统的需求分析与总体架构设计,包括系统的功能需求、性能需求、功能结构设计和体系结构设计等;然后详细介绍了系统的各个模块的具体实现,主要模块有登陆模块、数据录入模块、维护模块等;最后,对系统进行的测试并对项目的主要工作和存在的不足做了论述。

【关键词】Struts2;Spring;Hibernate

0 引言

基于B/S结构的Web程序的开发,有非常大的灵活性,允许用户远程访问系统资源的同时能对数据平台和管理访问权限进行有效的保护。B/S结构软件的所有的客户端只是浏览器,也只需要管理服务器,更为快捷、方便、高效。与C/S体系结构相比,B/S体系结构不仅具有C/S体系结构的全部优点,而且具有客户端零维护、可扩展性好、安全性好、资源重用性好等新的优点。

1 系统需求分析

计算机收费系统式收费站的主要组成部分[3]。每个收费站由网络服务器、管理计算机构成的上端管理系统和若干个车道控制计算机构成 的车道控制系统组成局域网。高速公路计算机收费系统的目标是:按照每辆车的车型和实际行驶里程收费;提高收费的工作效率,尽量降低由于收费过程引起的交通延误,提高高速公路的通行能力;实现高速公路的现代化营运管理为智能运输系统的实现留有一定的接口。基于系统的以上目标,收费系统应该具有以下功能:

1)实行计算机管理,尽量减少人为干预,保证车型判别的正确性。

2)系统能自动检查设备运行状态,能准确并及时地给出故障信息和故障排除信息。

3)系统应该是全天候、实时的,如收费车道应该在任何时间有车辆通过时能正常使用。

4)具有一定的报警功能,如遇抢劫时的远程报警,与车辆冲关或进出口收费员判刑不一致时报警。

根据以上对系统需求的描述和功能的分析,对于收费管理系统,它主要处理的数据是收费数据,主要包括 4个模块:数据登录模块,录入模块,维护模块。

2 技术平台

2.1 MVC模式和Struts框架

MVC某种语言所特有的设计思想,而是所有面向对象程序设计语言都应该遵守的规范[4]。MVC思想将应用分为三个基本部分:模型、视图、控制器。这三个部分将以最少的耦合协同工作,从而提高应用的可扩展性及可维护性。

Struts2是Struts的下一代产品,是一个优雅的,可扩展的Java EE Web框架[5]。它是Struts和WebWork的技术基础上进行合并的全新的Struts2框架。但是,Struts2没有继承Struts1的血统,而是继承WebWork的血统。Struts框架作为MVC模式的典型实现,对Model、View和Controller都提供了对应的实现组件。

2.2 Spring框架

Spring框架是一个分层架构,由7个模块组成,各个模块之间是相互的。Spring其他模块构建在核心容器之上,其中,核心容器定义了创建、配置和管理bean的方式。

3 系统实现

在系统需求分析和设计的基础上,在系统的开发过程中,将SSH架构应用到实际的项目开发中,并且利用第三方报表开发软件开发报表部分,极大地简化了系统的开发,提高了效率。在整个系统的实现过程中,本文主要实现了收费管理系统模块。

3.1 数据登录模块

用户登录模块的设计中完全实现了MVC模式,实现了视图与数据处理的分离。登录页面、修改密码页面以及登录成功页面构成视图层;用户登录及修改密码的请求应答控制由控制器实现;具体的用户信息合法性由Struts2提供的客户端输入校验完成,保证输入信息的合法性。图1是用户登录的简要图。

3.2 录入模块

数据录入模块主要就是报表文件的开发,设计报表文件,首先要打开设计器,连接到数据源,然后开始进行报表文件的设计。本模块中报表文件,仅用于数据录入,因此可以创建的报表应该选择填报或参数表单。然后在快逸报表中的表格中填写选项,设置选项的属性要根据需求来设置,包括设置数据的格式,编辑的风格、是否可写,能否为空等。

3.3 维护模块

该模块主要是负责维护人员名单的相关信息。由于本系统是内部人员使用的系统,用户较少,不需要通过注册来添加人员,而是通过该模块来添加删除人员或者修改其权限。

主要涉及到的信息包括:站号、用户ID、用户名、用户密码、班次编号、录入权限、监视权限、统计权限、检索权限、稽查权限、维护权限、票据管理权限、卡管理权限等,如表1所示。其中各种管理权限来自于用户信息中purview字段,每个比特位代表一种权限。

4 结论

系统采用SSH(Struts2+Spring+Hibernate)轻量级框架,完成了高速公路收费管理系统的开发,对三个框架的使用和集成有了深刻的认识。本文详细介绍了三个框架的背景、相关技术以及内部实现原理,包括MVC的开发模式、ORM技术以及IOC和AOP,这些对于系统的开发有非常重要的帮助。项目基于MVC的思想进行开发,Struts2框架负责了表示层和控制层;采用Hibernate框架以面向对象的方式来访问数据库,极大地简化了数据库操作;Spring框架将业务层又细分为业务逻辑层和数据持久层,使得接口和实现进一步的分离,使开发者从繁杂的事务管理中解脱出来,而专注于业务逻辑的处理。

【参考文献】

[1]彭艳玲,胡松涛.高速公路收费现状与存在问题研究[J].山西科技,2008(04):10-12.doi:10.3969/j.issn.1004-6429.2008.04.005.

[2]吴炜,丁月华,文贵华.ETC车道控制系统的设计与实现[J].计算机工程,2001(05):162-163.doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2001.05.065.

[3]郭敏.高速公路收费系统[M].北京:人民交通出版社,2002,7:15.

[4]李刚.较轻量级JavaEE企业应用实践[M].北京:电子工业出版社,2004,11:158.

[5][美]巴西亚,等,编.Java企业级持久化技术指南[M].叶斌,译.北京:科学出版社,2010,6:137.

[6]白广元.Java Web整合开发完全自学手册[S].北京:机械工业出版社,2009,8:144.

[责任编辑:丁艳]

【摘 要】本文阐述了基于Struts2+Spring+Hibernate开源框架实现高速公路收费管理子系统的开发流程。本文首先对Struts2、Hibernate、Spring等框架进行论述,其次描述了系统的需求分析与总体架构设计,包括系统的功能需求、性能需求、功能结构设计和体系结构设计等;然后详细介绍了系统的各个模块的具体实现,主要模块有登陆模块、数据录入模块、维护模块等;最后,对系统进行的测试并对项目的主要工作和存在的不足做了论述。

【关键词】Struts2;Spring;Hibernate

0 引言

基于B/S结构的Web程序的开发,有非常大的灵活性,允许用户远程访问系统资源的同时能对数据平台和管理访问权限进行有效的保护。B/S结构软件的所有的客户端只是浏览器,也只需要管理服务器,更为快捷、方便、高效。与C/S体系结构相比,B/S体系结构不仅具有C/S体系结构的全部优点,而且具有客户端零维护、可扩展性好、安全性好、资源重用性好等新的优点。

1 系统需求分析

计算机收费系统式收费站的主要组成部分[3]。每个收费站由网络服务器、管理计算机构成的上端管理系统和若干个车道控制计算机构成 的车道控制系统组成局域网。高速公路计算机收费系统的目标是:按照每辆车的车型和实际行驶里程收费;提高收费的工作效率,尽量降低由于收费过程引起的交通延误,提高高速公路的通行能力;实现高速公路的现代化营运管理为智能运输系统的实现留有一定的接口。基于系统的以上目标,收费系统应该具有以下功能:

1)实行计算机管理,尽量减少人为干预,保证车型判别的正确性。

2)系统能自动检查设备运行状态,能准确并及时地给出故障信息和故障排除信息。

3)系统应该是全天候、实时的,如收费车道应该在任何时间有车辆通过时能正常使用。

4)具有一定的报警功能,如遇抢劫时的远程报警,与车辆冲关或进出口收费员判刑不一致时报警。

根据以上对系统需求的描述和功能的分析,对于收费管理系统,它主要处理的数据是收费数据,主要包括 4个模块:数据登录模块,录入模块,维护模块。

2 技术平台

2.1 MVC模式和Struts框架

MVC某种语言所特有的设计思想,而是所有面向对象程序设计语言都应该遵守的规范[4]。MVC思想将应用分为三个基本部分:模型、视图、控制器。这三个部分将以最少的耦合协同工作,从而提高应用的可扩展性及可维护性。

Struts2是Struts的下一代产品,是一个优雅的,可扩展的Java EE Web框架[5]。它是Struts和WebWork的技术基础上进行合并的全新的Struts2框架。但是,Struts2没有继承Struts1的血统,而是继承WebWork的血统。Struts框架作为MVC模式的典型实现,对Model、View和Controller都提供了对应的实现组件。

2.2 Spring框架

Spring框架是一个分层架构,由7个模块组成,各个模块之间是相互的。Spring其他模块构建在核心容器之上,其中,核心容器定义了创建、配置和管理bean的方式。

3 系统实现

在系统需求分析和设计的基础上,在系统的开发过程中,将SSH架构应用到实际的项目开发中,并且利用第三方报表开发软件开发报表部分,极大地简化了系统的开发,提高了效率。在整个系统的实现过程中,本文主要实现了收费管理系统模块。

3.1 数据登录模块

用户登录模块的设计中完全实现了MVC模式,实现了视图与数据处理的分离。登录页面、修改密码页面以及登录成功页面构成视图层;用户登录及修改密码的请求应答控制由控制器实现;具体的用户信息合法性由Struts2提供的客户端输入校验完成,保证输入信息的合法性。图1是用户登录的简要图。

3.2 录入模块

数据录入模块主要就是报表文件的开发,设计报表文件,首先要打开设计器,连接到数据源,然后开始进行报表文件的设计。本模块中报表文件,仅用于数据录入,因此可以创建的报表应该选择填报或参数表单。然后在快逸报表中的表格中填写选项,设置选项的属性要根据需求来设置,包括设置数据的格式,编辑的风格、是否可写,能否为空等。

3.3 维护模块

该模块主要是负责维护人员名单的相关信息。由于本系统是内部人员使用的系统,用户较少,不需要通过注册来添加人员,而是通过该模块来添加删除人员或者修改其权限。

主要涉及到的信息包括:站号、用户ID、用户名、用户密码、班次编号、录入权限、监视权限、统计权限、检索权限、稽查权限、维护权限、票据管理权限、卡管理权限等,如表1所示。其中各种管理权限来自于用户信息中purview字段,每个比特位代表一种权限。

4 结论

系统采用SSH(Struts2+Spring+Hibernate)轻量级框架,完成了高速公路收费管理系统的开发,对三个框架的使用和集成有了深刻的认识。本文详细介绍了三个框架的背景、相关技术以及内部实现原理,包括MVC的开发模式、ORM技术以及IOC和AOP,这些对于系统的开发有非常重要的帮助。项目基于MVC的思想进行开发,Struts2框架负责了表示层和控制层;采用Hibernate框架以面向对象的方式来访问数据库,极大地简化了数据库操作;Spring框架将业务层又细分为业务逻辑层和数据持久层,使得接口和实现进一步的分离,使开发者从繁杂的事务管理中解脱出来,而专注于业务逻辑的处理。

【参考文献】

[1]彭艳玲,胡松涛.高速公路收费现状与存在问题研究[J].山西科技,2008(04):10-12.doi:10.3969/j.issn.1004-6429.2008.04.005.

[2]吴炜,丁月华,文贵华.ETC车道控制系统的设计与实现[J].计算机工程,2001(05):162-163.doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2001.05.065.

[3]郭敏.高速公路收费系统[M].北京:人民交通出版社,2002,7:15.

[4]李刚.较轻量级JavaEE企业应用实践[M].北京:电子工业出版社,2004,11:158.

[5][美]巴西亚,等,编.Java企业级持久化技术指南[M].叶斌,译.北京:科学出版社,2010,6:137.

[6]白广元.Java Web整合开发完全自学手册[S].北京:机械工业出版社,2009,8:144.

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