本站小編為你精心準備了SP下金屬材料標準檢索平臺設計參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：金屬材料標準數(shù)據(jù)庫是高效應用金屬材料標準數(shù)據(jù)的重要工具。文章通過對常用金屬材料數(shù)據(jù)庫運行平臺的搭建及關系數(shù)據(jù)庫的構建，提出了常用金屬材料標準數(shù)據(jù)模型，重點介紹了常用金屬材料標準數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層及表現(xiàn)層，分析了工廠模式及MVC編程框架的實現(xiàn)過程，并對其查詢功能進行了詳細表述。該數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)綜合運用了動態(tài)的Web應用開發(fā)技術Jsp，具有操作簡單、運行高效、易維護等特點。

關鍵詞：數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)模型；JSP技術；三層結構體系；工廠模式；MVC編程框架

引言

在高檔數(shù)控機床、航空航天裝備和海洋工程裝備等重點發(fā)展領域的產(chǎn)品零部件制造過程中，合理、科學地選用材料是零部件設計制造的關鍵環(huán)節(jié)。常用金屬材料標準數(shù)據(jù)庫的建立，有助于產(chǎn)品設計人員對金屬材料性能數(shù)據(jù)準確、高效、規(guī)范和安全的應用，從而實現(xiàn)科學地選用材料。JSP即JavaServerPages簡稱，是一種基于Java平臺系統(tǒng)的Web開發(fā)技術，它以Java為腳本語言，為整個服務器端的Java庫單元提供一個接口，以便服務HTTP應用程序。目前，主流的網(wǎng)站開發(fā)語言有CGI、ASP、PHP、ASP.NET及JSP等。其中，JSP和ASP是兩種常見的Web開發(fā)技術。相較于ASP，JSP程序應用相對獨立、擴展性好、開發(fā)效率高，利用該技術能夠建立跨平臺的、安全的動態(tài)網(wǎng)站[1]，受到了軟件開發(fā)人員的青睞。近年來，隨著JSP技術的廣泛應用，Web數(shù)據(jù)庫技術取得了長足發(fā)展，這為材料數(shù)據(jù)庫應用提供了高效的開發(fā)平臺，并使它在材料研究、產(chǎn)品設計及機械加工等領域中發(fā)揮著重要作用。本文結合常用金屬材料標準數(shù)據(jù)模型，開發(fā)了常用金屬材料標準的檢索系統(tǒng)。

1關系數(shù)據(jù)庫構建

關系數(shù)據(jù)庫是對常用金屬材料標準內(nèi)容的深度揭示。其構建是根據(jù)金屬材料標準數(shù)據(jù)結構，結合關系型數(shù)據(jù)庫結構要求，采用實體關系E-R數(shù)據(jù)模型設計方法，對數(shù)據(jù)庫進行概念設計，及以符合數(shù)據(jù)庫規(guī)范為目的的物理設計，最終建立規(guī)范化的關系數(shù)據(jù)庫[2]。通過挖掘現(xiàn)行國家標準和行業(yè)標準中金屬材料的使用性能參數(shù)（包括屈服強度、硬度、斷面伸長率等力學性能參數(shù)）和工藝參數(shù)（包括熱處理、切削加工等性能參數(shù)），分別從材料尺寸、力學性能、化學成分組成及功能用途等不同維度進行歸類，建立數(shù)據(jù)庫的實體關系，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的概念結構設計。概念模型由零件、材料及標準文件實體組成。其中，各實體之間的聯(lián)系如下：標準文件規(guī)定中，一種零件可以由多種金屬材料加工制成，一種材料可以加工制成多種不同的零件，故實體金屬材料和零件之間是多對多的聯(lián)系，E-R數(shù)據(jù)模型如圖1所示。結合第一范式要求即每一個分量是不可分的數(shù)據(jù)項，對每個實體定義的屬性如下：材料：屬性有材料名稱、牌號、特性、化學成分；零件：屬性有零件名稱、試樣尺寸、狀態(tài)、用途、力學性能。邏輯結構設計是將E-R數(shù)據(jù)模型圖轉(zhuǎn)換為與SQLServer2008R2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結構。根據(jù)m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換原則，將E-R數(shù)據(jù)模型圖中實體型、實體屬性和實體型之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為以下關系模型[3]。然后結合函數(shù)依賴的原則，用下劃線分別標出各實體關系的主鍵：材料：{牌號、材料名稱、特性，化學成分}零件：{零件名稱、試樣尺寸、狀態(tài)、用途、力學性能}最后通過關系模式合并，把數(shù)據(jù)劃分為邏輯上相互關聯(lián)、結構上相互獨立的表結構?；谏鲜鲫P系模式的數(shù)據(jù)表中，每一個非主屬性既不依賴于主碼，也不傳遞依賴于主碼[4]，達到了3NF。根據(jù)上述設計的關系模式和表結構，將金屬材料的相關信息存儲到SQLServer2008R2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，建立數(shù)據(jù)源，從而實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)庫的物理設計[5]。同時為了維護數(shù)據(jù)庫的完整性，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了定義完整性約束條件的機制及檢查的方法。隨著企業(yè)對標準文件中金屬性能參數(shù)需求的增長，相應的業(yè)務規(guī)則便隨之而改變，應用程序中的部分片段則需要改寫，由于JSP程序開發(fā)相對獨立，在其組件技術的支持下，程序內(nèi)容和邏輯相互獨立，這使龐大、組件化的Web系統(tǒng)易于創(chuàng)建、管理和維護。故相較于其他網(wǎng)頁開發(fā)語言，JSP技術更適合于常用材料金屬標準檢索系統(tǒng)的開發(fā)。

2應用程序開發(fā)

2.1數(shù)據(jù)庫體系架構

整個系統(tǒng)基于SQLServer2008R2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)+JDK1.8開發(fā)環(huán)境+應用服務器Tomcat5.5的運行平臺，采用了B/S結構及JDBC（JavaDatabaseConnectivity）技術以實現(xiàn)用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問。在傳統(tǒng)的C/S結構中，客戶端需要大部分應用邏輯的實現(xiàn)和界面的呈現(xiàn)，增加了客戶端應用程序的復雜度，所以維護龐大且節(jié)點眾多的客戶機則是一件復雜的工作；B/S構架系統(tǒng)既能實現(xiàn)“瘦客戶端”，也能實現(xiàn)用戶界面和企業(yè)邏輯的隔離， 便于系統(tǒng)維護和修改，系統(tǒng)的開放性和靈活性提高[6]。因此，常用金屬材料標準檢索平臺采用了表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層的B/S三層結構體系，如圖2所示。B/S三層結構體系，分離結構和代碼封裝清晰明確，模塊之間“高內(nèi)聚、低耦合”，使應用程序易于擴展、維護和重用。

2.2編程模式

2.2.1工廠模式的應用為了保證代碼的易讀、可靠及可重復利用，針對面向?qū)ο笙到y(tǒng)中重復出現(xiàn)的設計問題，提出通用的設計方案并進行系統(tǒng)化的命名和動機解釋。這些用以表述程序運行時復雜控制流的方法稱為設計模式，它是一套被反復使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設計經(jīng)驗的總結[7]。工廠模式屬于設計模式中的創(chuàng)建型模式。它把對象的創(chuàng)建封裝起來，隱藏對象創(chuàng)建的過程，使用專門的模塊創(chuàng)建，這使得創(chuàng)建實例的任務與使用實例的任務分割開來，程序代碼不再依賴于對象的具體細節(jié)[8]。該模式負責將大量有共同接口的類實例化，而每個類都能根據(jù)需要返回不同的對象。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層采用簡單工廠模式。其中，數(shù)據(jù)實體對應常用鋼種、銅及銅合金和鋁及鋁合金等相應的數(shù)據(jù)表，結合業(yè)務規(guī)則抽象為類，數(shù)據(jù)表中的字段均被抽象為類的屬性，放到名為domain的程序集中，如圖3所示。對數(shù)據(jù)庫的Select（選擇）、Update（更新）等操作，均被抽象為單獨的接口模塊，即JavaBean組件。系統(tǒng)的業(yè)務邏輯層調(diào)用接口的方法返回業(yè)務實體類的實例。調(diào)用MetalInfoQueryFormBean接口執(zhí)行查詢功能的部分代碼如下：

2.2.2框架代碼的集成該系統(tǒng)采用了MVC編程模式。MVC模式是軟件工程中的一種代碼架構，包括模型、視圖和控制器三部分，其結構如圖4所示。其中，模型（Model）是應用程序中用于處理數(shù)據(jù)邏輯的部分，是系統(tǒng)功能響應代碼，包含完成業(yè)務所需要的數(shù)據(jù)、操作和規(guī)則；視圖（View）是應用程序中處理數(shù)據(jù)顯示的部分，為系統(tǒng)內(nèi)部與外部的接口。它既能接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，觸發(fā)應用邏輯運行，又能將邏輯運行的結果以一定的形式呈現(xiàn)給用戶；控制器（Controller）是應用程序中處理用戶交互的部分，從外部視圖接受請求，將用戶與視圖的交互轉(zhuǎn)換為基于應用程序行為的標準業(yè)務事件，再將標準業(yè)務事件解析為模型對應的動作，是模型與視圖的連接橋梁。同時，模型的更新及修改也通過控制器來與視圖相匹配，從而保持各個視圖與模型的一致性[9]?；贛VC框架結構，該系統(tǒng)采用了JSP、JavaBean、Servlet模式來實現(xiàn)Web數(shù)據(jù)庫技術，數(shù)據(jù)處理流程如圖5所示。其中，JSP的腳本程序用作視圖顯示，模型功能通過JavaBean組件來實現(xiàn)，Servlet則是應用程序的控制器?？刂破鱏ervlet接受界面發(fā)送的請求，并根據(jù)請求信息將它們分發(fā)給適當?shù)腏SP頁面來產(chǎn)生動作響應。同時，控制器Servlet根據(jù)來自JSP視圖的請求生成JavaBean實例并輸出給JSP頁面。隨后，Servlet設置Bean的屬性供JSP讀取，然后進行顯示。這種設計模式很好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層與表現(xiàn)層的分離，使軟件開發(fā)工作更加容易和迅速[10]。

3查詢功能實現(xiàn)

該系統(tǒng)具有豐富的、多維度的查詢檢索功能。

3.1材料樹查詢

在系統(tǒng)應用界面中，點擊左側不同材料菜單項則顯示相應的動態(tài)材料查詢樹。材料查詢樹中的每個節(jié)點為材料類別，選擇不同的節(jié)點則在右側展示相應的查詢信息。例如，選擇常用鋼種目錄下的非調(diào)質(zhì)機械結構鋼，則所有材料牌號下對應該鋼種的數(shù)據(jù)會在右側列表動態(tài)呈現(xiàn)，如圖6所示。

3.2性能指標查詢

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)金屬材料性能指標的模糊查詢及組合查詢。模糊查詢指系統(tǒng)按照用戶輸入的關鍵詞進行模糊檢索，如在查詢條件名稱中輸入“結構鋼”，右側則呈現(xiàn)材料名稱中包含“結構鋼”的系列信息；組合查詢指系統(tǒng)執(zhí)行多個查詢條件并返回一個結果集，該綜合查詢列表中有“力學性能”及“化學成分”兩個綜合查詢的選項，每一項包含若干性能指標，如“力學性能”選項，則包含“抗拉強度”、“屈服強度”、“沖擊吸收功”、“斷后伸長率”、“斷面收縮率”等五個級聯(lián)條件，“化學成分”選項，則會呈現(xiàn)“銅”、“碳”、“鋅”、“鎳”、“鉻”等多種化學元素的級聯(lián)條件，如圖7所示。右側內(nèi)容區(qū)則會根據(jù)組合查詢條件，如材料牌號、名稱、標準文件號、屈服強度和含碳量等級聯(lián)條件，動態(tài)呈現(xiàn)金屬材料數(shù)據(jù)。

4結束語

作為一種動態(tài)的Web應用開發(fā)技術，JSP具有靈活、可移植及安全等特點，使得常用金屬材料標準數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)方便，操作簡單，運行高效，易于維護。本文通過對金屬材料數(shù)據(jù)模型的構建，建立了符合規(guī)范的關系數(shù)據(jù)庫，使得國家標準文件中常用金屬材料性能等信息能夠在計算機中表示、組織和處理，從而使產(chǎn)品設計研發(fā)人員能夠在權限機制控制下實時獲取材料信息和應用材料數(shù)據(jù)，進而能夠有效幫助企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中收集、整理、控制和使用金屬材料數(shù)據(jù)，實現(xiàn)材料數(shù)據(jù)的準確、高效、規(guī)范、安全應用，顯著提高設計工作效率。

參考文獻：

[1]竇智.基于JSP的酒店信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].吉林大學,2016

[2]沈軍,朱亦剛.基于ASP.NET2.0的金屬材料性能數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代電子技,2009,32(10):5-7,10.

[3]楊中書,劉臣宇.基于E-R模型的關系數(shù)據(jù)庫設計方法[J].價值工程,2014,33(30):242-243.

[4]王珊,薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第5版）[M].北京:高等教育出版社,2014.9:1-39.

[5]楊晨.數(shù)據(jù)庫物理設計及其優(yōu)化技術研究[J].電子世界,2013(19):178-179.

[6]許晏.C/S與B/S結構的比較[J].計算機光盤軟件與應用,2014,1721:63-64.

[7]劉德財.基于函數(shù)式編程語言的設計模式研究[D].上海師范大學,2016.

[8]劉萍.基于簡單工廠模式的三層架構系統(tǒng)設計及應用[J].中國科技信息,2013,14:107,111.

[9]薛峰,梁鋒,徐書勛,王彪任.基于SpringMVC框架的Web研究與應用[J].合肥工業(yè)大學學報(自然科學版),2012,35(03):337-340.

[10]劉曉崢.淺析基于JSP技術的JavaBean和Servlet[J].科技視界,2015(34):241,269.

作者：胥新政 強毅 單位：機械科學研究總院