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摘要:随着信息化的发展,电力信息化越来越受到电力行业的关注和重视,电厂是电力行业的主要组成,电厂的信息化管理有助于促进电力行业信息化的发展。电厂信息管理系统采用前后端分离技术,有效地提高了开发效率。文章主要对电厂信息管理系统进行后台程序的开发,在开发的过程中采用了当下流行的SSM(SpringMVC,Spring与MyBatis)框架,它能为编程提供通用的jar包、源码、文件等资源,SSM框架分离了开发人员的前后端开发任务,以及前端页面显示与后台系统所需实现的业务逻辑,提高了Web应用系统的开发效率,方便模块的测试和维护。
关键词:电厂管理信息系统;SSM框架;后台程序;前后端分离
引言
随着信息技术和计算机技术的迅猛发展和深入应用,计算机和网络已进入到电力系统的各个领域,尤其是对电厂的建设、管理与监控起着非常重要的作用。电厂信息管理系统是一个基于“浏览器/服务器”(B/S)的应用系统[1],其灵活性、可移植性更强,对设备和浏览器的兼容性高,电脑端和移动端能同时访问。电厂信息管理系统采用新的前后端分离的开发技术,该技术具有以下优点:(1)前端开发人员和后端开发人员可分别对其代码进行开发,分工明确,开发过程更灵活,可同时进行,极大地提高了系统开发效率。(2)前后端人员只需关注自身开发所需的理论技术,而无需顾及另外的技术,使开发过程更专注,系统性能有所提升。(3)摒弃了前后端不分离开发时页面固定死板的缺点,前后端分离技术可使前端页面按需加载,使用户体验感更佳。电厂信息管理系统的开发采用目前主流的前端React框架和后端的SSM框架,通过使客户端与服务器端分离,可以快速定位问题所在,系统代码可维护性高,更便于重构。
1电厂信息管理系统后台程序需求分析
电厂信息管理系统作为连接上下级电力部门和用户的媒介,一方面要能够与各级电力公司、供电局等电力部门进行信息传输与交互,另一方面也要能够为各下属部门进行实时数据展示。鉴于电力行业的特殊性,其对信息传输的安全性、稳定性等方面有着较高的标准和要求[2]。对电厂信息管理系统建设的基本要求和功能如下:(1)标准化的信息设计,统一数据模式,在各级控制系统中智能设备与系统之间通过标准化的通讯流程、协议进行数据读取和传输[3]。(2)整体化的平台设计,整个电厂只需通过一个数据平台进行日常电厂信息管理,包括报文生成、实时监控预警、数据存储、人员管理及通知信息上传下达等功能[3-5]。(3)智能化的辅助决策设计,对于关键数据进行实时监控,数据超出正常范围时,及时预警,辅助电厂工作人员进行危机处理。(4)良好的可扩展性,提供数据接口,方便对原有系统功能给予扩展和补充[3]。(5)开发便利,可维护性强,模块化开发,便于系统管理与维护。
2系统设计目标及实现方法
电厂信息管理系统后台程序主要功能就是与数据库进行交互,对后台数据进行管理,并通过算法进行数据计算。系统的设计目标即通过对电厂信息管理系统采用前后端分离编程技术开发实现后台管理程序功能,使用户能在网页上对系统数据库进行增删改查操作。具体功能如图1所示。
3SSM框架分析
本论文所采用的Spring-SpringMVC-MyBatis框架,使用MySQL数据库对系统数据进行存储和管理。它们三者之间的关系如图2所示。采用SSM框架编程可利用框架所提供的编程方法和参数简化编程任务,分离各层所需实现的业务,使开发目标更明确,效率更高,兼容性和扩展性较高。
3.1Spring框架概述
Spring是一款能解决很多J2EE共同的问题和代替E-JB技术的强大的轻量级开源框架,是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的[3]。Spring框架的“轻”体现在框架自身的基础配置,支撑和为其他工具的聚合能力。与庞大的EJB相比,Spring能直接通过容器获取必要的业务组件而无需写工厂模式,单例模式以及其他构件方法。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。它的核心技术就是控制反转(IoC,InversionofCon-trol)和面向切面容器(AOP,AspectOrientProgramming)。Spring框架中Spring核心容器模块是Spring应用的核心,它用于管理业务组件的IoC容器;SpringDAO和SpringORM提供了数据处理的抽象模块,并且整合了Hibernate,JDO和iBatis等流行的对象关系映射框架模块支持[6],并提供了一个缓冲连接池(数据库数据缓存的地方,可节省连接数据的时间,提高程序运行速度),传输过程和其他重要的服务功能来保证系统表现和数据完善;SpringWeb模块提供了大量的抽象Web应用包,可用于整合Web框架。
3.2SpringMVC框架概述
SpringMVC是Spring框架提供的构建Web应用程序的全功能模型-视图-控制器(Model-View-Controller,简称MVC)模块[7],它将任务分成了三大主要模块,分工明确,开发效率高。当用户通过View页面将对服务端的请求发送到SpringMVC应用程序时,它的Web请求处理流程如图3所示[8]。SpringMVC分离了控制器、模型对象、处理器对象和调度器的角色,使用户定制化更容易。SpringMVC尽可能多地将功能模块之间分离可使应用设计者更容易理解和修改每个特定单元,而无需知道其他单元的相关信息。MVC模式将任务分成了三大主要模块,从而使三者之间的合作更有效。MVC特定的行为能给不同类型的使用者发送不同的页面。使用者之间通过MVC应用的交互遵循以下循环:使用者发生一个动作,应用改变它的数据模型并传递一个更新的页面给用户作为响应,然后循环重复。
3.3MyBatis介绍
MyBatis是一个内部封装了大部分的Java数据库连接的基于Java的持久层框架。它能将要执行的Java语言程序用SQL数据库操作语言编写,并将操作的结果以Java对象的形式返回。简单易上手,灵活性更高,代码低耦合,提供映射,易于维护,扩展性好。
3.4采用SSM框架设计电厂信息管理系统后台程序
基于SSM框架的电厂信息管理系统后台程序分为以下四层:持久层、业务层、控制器层、视图层。数据持久层的工作主要负责封装与数据库进行关联的一些任务;服务层主要负责写入各接口的实现类方法;控制器层负责具体的业务模块流程的控制,实现对JSON对象的各种操作;视图层由前端JSP页面完成。在这四层结构之间通过调用接口可实现所需的数据交换功能,统一API使得数据传输样式和类型一致,从而简化了编程思路,提高了编程的效率。
4电厂信息管理系统后台程序设计实现
由电厂信息管理系统后台程序设计思路可知,在Dao层定义操作电厂信息管理系统数据库的方法,在Service层实现该系统各接口的访问方法,在Controller层对电厂信息管理系统的数据以JSON格式进行对象操作,在View层写入需要展示出来的前端JSP页面代码。由于采用前后端分离开发技术后,后台程序只需将数据以JSON格式传给前端网页,而无需编写Web应用程序,前端显示靠JSP页面实现。因此,在进行前后端分离开发后,View层主要由前端开发人员编写实现网页界面,后端管理系统只需依次实现控制器层、服务层和实体类即可。
5结束语
电厂信息管理系统后台程序采用了SSM框架进行开发,该框架为编程提供通用的jar包、源码、文件等,并为Web应用系统带来了新的开发模式———前后端分离的开发模式。提高系统的开发效率,方便模块的测试和维护,分离开发者的角色,使用开发模式,实现了界面显示与业务逻辑的分离;在项目管理的过程中能降低项目开发成本,缩短开发周期,降低开发风险,同时还兼具良好的可扩展性,兼容性强,易于开发和维护。该系统的开发和实现促进了电厂的信息化技术的创新和发展,有助于电力行业信息化向标准化、一体化、智能化和扩展性的方向推进,具有尤为重要的意义。
参考文献:
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作者:张锷 柯亚唯 单位:华电电力科学研究院