校园信息发布平台的设计与实现
校园信息发布平台的设计与实现 [20191207152703]
摘 要
目前许多高校在数字化校园建设存在不少问题。各部门及其建设的各个信息子系统之间存在着技术标准不一、各自为政、不能有效联通的现象，各类信息资源缺乏有效整合，致使信息资源难以共享，甚至常常出现不同子系统的基础数据互相冲突的情况。由于各类信息由多部门分散发布，广大师生遗漏重要信息的情况也时有发生。
随着智能手机和移动互联网的普及，以及校园WIFI的开通，使用移动客户端获取信息将比传统的PC浏览器方式更加方便快捷，有利于校园信息的及时高效传播。
本课题针对数字化校园建设中存在的各种问题，详细分析了校园信息发布平台的功能要求和系统结构。基于Java2 EE技术，设计了B/S结构的网页信息发布模型和C/S结构的服务器-手机客户端信息发布模型，并完成了校园信息发布平台服务器端和Android手机客户端的设计与实现。
关键字:信息发布数字化校园JavaAndroidJSON
目 录
1. 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的和意义 1
1.3 论文主要工作 1
1.4 论文结构 2
1.5 本章小结 2
2. 相关技术介绍 3
2.1 Java Servlet和Java Server Pages 3
2.2 Eclipse 3
2.3 Tomcat 4
2.4 MySQL数据库 4
2.5 Android 5
2.6 JSON数据格式 5
2.7 Bootstrap 6
2.8 jQuery 6
2.9 UEditor 8
2.10 本章小结 8
3. 系统分析 9
3.1 可行性分析 9
3.1.1 技术可行性 9
3.1.2 经济可行性 9
3.1.3 操作可行性 9
3.2 系统功能分析 9
3.3 系统拓扑结构分析 11
3.4 系统数据流 11
3.5 本章小结 12
4. 系统设计 13
4.1 系统架构 13
4.2 数据库设计 13
4.2.1 概念模型设计 13
4.2.2 逻辑结构设计 14
4.3 系统功能结构 17
4.4 浏览器端功能设计 18
4.4.1 登录模块 18
4.4.2 权限验证 18
4.4.3 教师个人中心 19
4.4.4 学生个人中心 19
4.4.5 部门中心 19
4.4.6 学院中心 19
4.5 手机客户端设计 20
4.5.1 手机客户端功能设计 20
4.5.2 手机客户端与服务器通信流程 20
4.6 本章小结 23
5. 系统实现 24
5.1 数据库访问层 24
5.1.1 DBHelper类 24
5.1.2 RowMapper接口 27
5.2 编码过滤 28
5.3 接口与数据传输 28
5.4 用户登录和权限验证 29
5.5 教师个人中心 31
5.1.1 教师主页 31
5.1.2 发送消息 31
5.6 学生个人中心 32
5.7 文章编辑和预览 32
5.7.1 文章编辑 32
5.7.2 文章预览 33
5.8 文章浏览 35
5.8.1 学校主页 35
5.8.2 学院或部门主页 35
5.9 手机客户端 36
5.9.1 手机客户端发送请求 36
5.9.2 从服务器拉取数据 37
5.9.3 手机客户端消息提醒 40
5.10 本章小结 40
结语 41
参考文献 42
致谢 43
1. 引言
1.1 研究背景
现在数字化校园建设水平的高低已经成为一所高校办学水平、学校形象和地位的重要体现。但是作为一项庞大的工程, 目前我国高校数字化校园建设还存在很多问题, 例如, 标准不一、各自为政、不联不通, 缺乏有效整合，校内大小部门之间最终形成一个个信息孤岛[1]。信息孤岛不仅隔断了部门内各业务间的内在联系,致使丰富的信息资源难以共享，甚至常常出现不同系统的基础数据互相冲突的情况，而且由于信息的分散，广大师生遗漏重要信息的情况也时有发生。因此有必要开发一个校园信息发布平台，集中各部门信息发布体系，统一校园信息发布以避免信息孤岛引起的数据冲突、信息遗漏等问题。
互联网络中心（CNNIC）2014年1月发布的《第33次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2013年12月，我国手机网民规模达到5亿，其中手机即时通信网民数为4.31亿，手机即时通信使用率为86.1%[2]。
目前，校园骨干网络和校园无线网络建设，使得在校园内，师生可以随时随地接入校园网络获取信息，为校园信息发布平台的实际应用提供了硬件平台。
1.2 研究目的和意义
校园信息发布平台以前瞻性、教育性、先进性、实用性、易用性为设计思路，采取集中控制、统一管理的方式将校园信息通过网络传输到浏览器和手机上。在浏览器上，信息按照学院、部门、类别模块化展示，重要通知公告在显要位置着重提醒。师生可以在一个优雅的界面上浏览任何公开信息，同时教师或者部门账户登入之后可以根据需要发布公开信息或者向学生发布消息。而学生用户登入系统之后可以一览学校里的各种新闻公告以及自己的消息。该系统还可以作为校内其他应用系统的接口，可以免去师生分别登录学校各个系统、不断输入各类账号密码的烦恼。
而手机客户端的开发，充分利用了3G移动网络和校园无线网络覆盖的优点，使得广大师生在学校内外随时随地获得学校的各类信息。手机客户端连上网络之后，后台实时获取重要通知和最新信息并及时向师生发出提醒，有效保证重要信息能够及时传达到师生手里。校园信息发布平台的建设将使得校园信息能够及时、准确的传达到各个师生，为校园信息的传播带来优质的体验，为学校的各类教学教务工作提供高效的服务。
1.3 论文主要工作
校园信息发布平台采用B/S架构基于Java EE技术实现，包含服务器、浏览器和手机客户端三大模块。其中，服务器模块包括基于Java EE的服务器应用和基于MySQL的数据库存储。手机操作系统较多，有Android、iOS和Windows Phone三大平台。Android是基于Linux的开源手机操作系统，主要开发语言为Java，目前市场份额最大。iOS是一个类Unix操作系统，主要开发语言为Object-C，市场份额仅次于Android。而Windows Phone采用Windows NT内核，主要通过.Net框架开发应用，支持的开发语言较多，市场份额与前两者有较大差距。本系统中主要以Android平台的客户端为例进行开发，并简要分析iOS和Windows Phone平台客户端的关键技术。
课题主要工作包括：
1）研究校园信息发布平台的现状及其特点，并提出改进方案；
2）搭建Java、Android开发环境；
3）分析校园信息发布平台的功能需求，建立系统模型，分析系统功能结构；
4）建立数据库系统，建立的数据模型，构建数据库；
5）基于J2EE技术实现服务器应用和WEB页面；
6）设计与实现Android客户端。
1.4 论文结构
文章共分6章。第1章绪论部分介绍校园信息发布平台的课题，阐述当前互联网技术发展现状，分析国内外校园信息发布平台的现状、趋势及现有系统的设计特点，提出本系统研究意义。简要说明本论文的主要工作及结构安排。第2章主要介绍相关技术，包括Java Servlet、Java Server Pages技术、Eclipse开发工具的安装和使用、Tomcat服务器的安装和使用、Android开发技术、MySQL数据的安装和配置、JSON数据格式等相关开发技术。第3章主要对系统功能结构、拓扑结构等作了分析。第4章主要介绍了系统功能的设计、系统架构和数据的设计。第5章详细介绍了系统主要功能的实现以及运行效果。最后对全文进行总结与展望，总结本课题的研究工作和取得的成果，对系统的进一步发展提出展望。
1.5 本章小结
本章介绍校园信息发布平台的课题和课题研究的背景和意义，以及本论文的主要工作及论文结构。
2. 相关技术介绍
本系统基于Java2 EE技术，设计了B/S结构的浏览器端信息发布模型和C/S结构的服务器-手机客户端信息发布模型。主要开发语言为Java，开发工具使用Eclipse，WEB服务器使用Tomcat，数据库管理系统使用MySQL。手机客户端主要在Android系统上实现。浏览器和手机客户端与服务器的通信采用HTTP协议，数据传输格式采用JSON格式。前端框架采用Bootstrap和jQuery，文章编辑采用百度富文本编辑器UEditor实现。
2.1 Java Servlet和Java Server Pages
Java Servlet和Java Server Pages(JSP)是Java2 EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition, Java2平台企业版)中运行在服务器端的WEB组件。Servlet一词是在Java applet环境中创造的，是在服务器上运行的小程序也可以称作“小服务”。Servlet接收到客户端请求时，不同于传统CGI创建单独“进程”的处理方法，而是创建一个轻量级的“线程”进行处理，可以节省启动进程的开销。
JSP技术是在Servlet基础上发展起来的。相比Servlet技术使用CGI方式逐行输出HTML语句，JSP技术是一种实现静态HTML语句和动态Java代码混合编码的技术，不必逐行输出HTML语句，对于静态HTML语句的编写非常方便。同时Servlet中的所有功能都可以在JSP中使用。JSP中的Java代码需要使用“<%”和“%>”包围。包围的Java代码在服务器端执行，在浏览器上不可见的。
开发Java应用前需要安装JDK。在本系统中使用JDK 7版本。同时开发时用到的编辑器Eclipse、服务器Tomcat都需要JDK才能运行。
2.2 Eclipse
Eclipse是著名的跨平台开源集成开发环境（IDE）。Eclipse最初是IBM公司开发的下一代IDE开发环境，2001年11月贡献给开源社区，现在由Eclipse基金会（Eclipse Foundation）管理。Eclipse的设计思想是：一切皆插件。Eclipse核心很小，其它所有功能都以插件的形式附加于Eclipse核心之上。
在本系统中，主要使用Eclipse的Java2 EE开发环境，包括编写Java、JSP、HTML、CSS、JavaScript 、Xml等代码。所以需要从Eclipse官网（http://www.eclipse.org/）下载“Eclipse IDE for Java EE Developers”，该版本Eclipse已经集成了Java EE和网页开发必须的插件。
2.3 Tomcat
Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的WEB 应用服务器，属于轻量级应用服务器，可以处理HTML页面，常作为一个JSP和Servlet容器来使用。Tomcat运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡等功能，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合时使用较多。在本系统中使用目前流行的Tomcat 7版本。
使用Eclipse开发Java EE应用并直接在Tomcat上调试时需要为Eclipse安装Eclipse Tomcat Launcher plugin插件。然后在Eclipse菜单栏Window选项卡Preferences选项的Tomcat设置项中指定Tomcat安装目录。
2.4 MySQL数据库
摘 要
目前许多高校在数字化校园建设存在不少问题。各部门及其建设的各个信息子系统之间存在着技术标准不一、各自为政、不能有效联通的现象，各类信息资源缺乏有效整合，致使信息资源难以共享，甚至常常出现不同子系统的基础数据互相冲突的情况。由于各类信息由多部门分散发布，广大师生遗漏重要信息的情况也时有发生。
随着智能手机和移动互联网的普及，以及校园WIFI的开通，使用移动客户端获取信息将比传统的PC浏览器方式更加方便快捷，有利于校园信息的及时高效传播。
本课题针对数字化校园建设中存在的各种问题，详细分析了校园信息发布平台的功能要求和系统结构。基于Java2 EE技术，设计了B/S结构的网页信息发布模型和C/S结构的服务器-手机客户端信息发布模型，并完成了校园信息发布平台服务器端和Android手机客户端的设计与实现。
关键字:信息发布数字化校园JavaAndroidJSON
目 录
1. 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的和意义 1
1.3 论文主要工作 1
1.4 论文结构 2
1.5 本章小结 2
2. 相关技术介绍 3
2.1 Java Servlet和Java Server Pages 3
2.2 Eclipse 3
2.3 Tomcat 4
2.4 MySQL数据库 4
2.5 Android 5
2.6 JSON数据格式 5
2.7 Bootstrap 6
2.8 jQuery 6
2.9 UEditor 8
2.10 本章小结 8
3. 系统分析 9
3.1 可行性分析 9
3.1.1 技术可行性 9
3.1.2 经济可行性 9
3.1.3 操作可行性 9
3.2 系统功能分析 9
3.3 系统拓扑结构分析 11
3.4 系统数据流 11
3.5 本章小结 12
4. 系统设计 13
4.1 系统架构 13
4.2 数据库设计 13
4.2.1 概念模型设计 13
4.2.2 逻辑结构设计 14
4.3 系统功能结构 17
4.4 浏览器端功能设计 18
4.4.1 登录模块 18
4.4.2 权限验证 18
4.4.3 教师个人中心 19
4.4.4 学生个人中心 19
4.4.5 部门中心 19
4.4.6 学院中心 19
4.5 手机客户端设计 20
4.5.1 手机客户端功能设计 20
4.5.2 手机客户端与服务器通信流程 20
4.6 本章小结 23
5. 系统实现 24
5.1 数据库访问层 24
5.1.1 DBHelper类 24
5.1.2 RowMapper
5.2 编码过滤 28
5.3 接口与数据传输 28
5.4 用户登录和权限验证 29
5.5 教师个人中心 31
5.1.1 教师主页 31
5.1.2 发送消息 31
5.6 学生个人中心 32
5.7 文章编辑和预览 32
5.7.1 文章编辑 32
5.7.2 文章预览 33
5.8 文章浏览 35
5.8.1 学校主页 35
5.8.2 学院或部门主页 35
5.9 手机客户端 36
5.9.1 手机客户端发送请求 36
5.9.2 从服务器拉取数据 37
5.9.3 手机客户端消息提醒 40
5.10 本章小结 40
结语 41
参考文献 42
致谢 43
1. 引言
1.1 研究背景
现在数字化校园建设水平的高低已经成为一所高校办学水平、学校形象和地位的重要体现。但是作为一项庞大的工程, 目前我国高校数字化校园建设还存在很多问题, 例如, 标准不一、各自为政、不联不通, 缺乏有效整合，校内大小部门之间最终形成一个个信息孤岛[1]。信息孤岛不仅隔断了部门内各业务间的内在联系,致使丰富的信息资源难以共享，甚至常常出现不同系统的基础数据互相冲突的情况，而且由于信息的分散，广大师生遗漏重要信息的情况也时有发生。因此有必要开发一个校园信息发布平台，集中各部门信息发布体系，统一校园信息发布以避免信息孤岛引起的数据冲突、信息遗漏等问题。
互联网络中心（CNNIC）2014年1月发布的《第33次中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2013年12月，我国手机网民规模达到5亿，其中手机即时通信网民数为4.31亿，手机即时通信使用率为86.1%[2]。
目前，校园骨干网络和校园无线网络建设，使得在校园内，师生可以随时随地接入校园网络获取信息，为校园信息发布平台的实际应用提供了硬件平台。
1.2 研究目的和意义
校园信息发布平台以前瞻性、教育性、先进性、实用性、易用性为设计思路，采取集中控制、统一管理的方式将校园信息通过网络传输到浏览器和手机上。在浏览器上，信息按照学院、部门、类别模块化展示，重要通知公告在显要位置着重提醒。师生可以在一个优雅的界面上浏览任何公开信息，同时教师或者部门账户登入之后可以根据需要发布公开信息或者向学生发布消息。而学生用户登入系统之后可以一览学校里的各种新闻公告以及自己的消息。该系统还可以作为校内其他应用系统的接口，可以免去师生分别登录学校各个系统、不断输入各类账号密码的烦恼。
而手机客户端的开发，充分利用了3G移动网络和校园无线网络覆盖的优点，使得广大师生在学校内外随时随地获得学校的各类信息。手机客户端连上网络之后，后台实时获取重要通知和最新信息并及时向师生发出提醒，有效保证重要信息能够及时传达到师生手里。校园信息发布平台的建设将使得校园信息能够及时、准确的传达到各个师生，为校园信息的传播带来优质的体验，为学校的各类教学教务工作提供高效的服务。
1.3 论文主要工作
校园信息发布平台采用B/S架构基于Java EE技术实现，包含服务器、浏览器和手机客户端三大模块。其中，服务器模块包括基于Java EE的服务器应用和基于MySQL的数据库存储。手机操作系统较多，有Android、iOS和Windows Phone三大平台。Android是基于Linux的开源手机操作系统，主要开发语言为Java，目前市场份额最大。iOS是一个类Unix操作系统，主要开发语言为Object-C，市场份额仅次于Android。而Windows Phone采用Windows NT内核，主要通过.Net框架开发应用，支持的开发语言较多，市场份额与前两者有较大差距。本系统中主要以Android平台的客户端为例进行开发，并简要分析iOS和Windows Phone平台客户端的关键技术。
课题主要工作包括：
1）研究校园信息发布平台的现状及其特点，并提出改进方案；
2）搭建Java、Android开发环境；
3）分析校园信息发布平台的功能需求，建立系统模型，分析系统功能结构；
4）建立数据库系统，建立的数据模型，构建数据库；
5）基于J2EE技术实现服务器应用和WEB页面；
6）设计与实现Android客户端。
1.4 论文结构
文章共分6章。第1章绪论部分介绍校园信息发布平台的课题，阐述当前互联网技术发展现状，分析国内外校园信息发布平台的现状、趋势及现有系统的设计特点，提出本系统研究意义。简要说明本论文的主要工作及结构安排。第2章主要介绍相关技术，包括Java Servlet、Java Server Pages技术、Eclipse开发工具的安装和使用、Tomcat服务器的安装和使用、Android开发技术、MySQL数据的安装和配置、JSON数据格式等相关开发技术。第3章主要对系统功能结构、拓扑结构等作了分析。第4章主要介绍了系统功能的设计、系统架构和数据的设计。第5章详细介绍了系统主要功能的实现以及运行效果。最后对全文进行总结与展望，总结本课题的研究工作和取得的成果，对系统的进一步发展提出展望。
1.5 本章小结
本章介绍校园信息发布平台的课题和课题研究的背景和意义，以及本论文的主要工作及论文结构。
2. 相关技术介绍
本系统基于Java2 EE技术，设计了B/S结构的浏览器端信息发布模型和C/S结构的服务器-手机客户端信息发布模型。主要开发语言为Java，开发工具使用Eclipse，WEB服务器使用Tomcat，数据库管理系统使用MySQL。手机客户端主要在Android系统上实现。浏览器和手机客户端与服务器的通信采用HTTP协议，数据传输格式采用JSON格式。前端框架采用Bootstrap和jQuery，文章编辑采用百度富文本编辑器UEditor实现。
2.1 Java Servlet和Java Server Pages
Java Servlet和Java Server Pages(JSP)是Java2 EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition, Java2平台企业版)中运行在服务器端的WEB组件。Servlet一词是在Java applet环境中创造的，是在服务器上运行的小程序也可以称作“小服务”。Servlet接收到客户端请求时，不同于传统CGI创建单独“进程”的处理方法，而是创建一个轻量级的“线程”进行处理，可以节省启动进程的开销。
JSP技术是在Servlet基础上发展起来的。相比Servlet技术使用CGI方式逐行输出HTML语句，JSP技术是一种实现静态HTML语句和动态Java代码混合编码的技术，不必逐行输出HTML语句，对于静态HTML语句的编写非常方便。同时Servlet中的所有功能都可以在JSP中使用。JSP中的Java代码需要使用“<%”和“%>”包围。包围的Java代码在服务器端执行，在浏览器上不可见的。
开发Java应用前需要安装JDK。在本系统中使用JDK 7版本。同时开发时用到的编辑器Eclipse、服务器Tomcat都需要JDK才能运行。
2.2 Eclipse
Eclipse是著名的跨平台开源集成开发环境（IDE）。Eclipse最初是IBM公司开发的下一代IDE开发环境，2001年11月贡献给开源社区，现在由Eclipse基金会（Eclipse Foundation）管理。Eclipse的设计思想是：一切皆插件。Eclipse核心很小，其它所有功能都以插件的形式附加于Eclipse核心之上。
在本系统中，主要使用Eclipse的Java2 EE开发环境，包括编写Java、JSP、HTML、CSS、JavaScript 、Xml等代码。所以需要从Eclipse官网（http://www.eclipse.org/）下载“Eclipse IDE for Java EE Developers”，该版本Eclipse已经集成了Java EE和网页开发必须的插件。
2.3 Tomcat
Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的WEB 应用服务器，属于轻量级应用服务器，可以处理HTML页面，常作为一个JSP和Servlet容器来使用。Tomcat运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡等功能，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合时使用较多。在本系统中使用目前流行的Tomcat 7版本。
使用Eclipse开发Java EE应用并直接在Tomcat上调试时需要为Eclipse安装Eclipse Tomcat Launcher plugin插件。然后在Eclipse菜单栏Window选项卡Preferences选项的Tomcat设置项中指定Tomcat安装目录。
2.4 MySQL数据库
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