1服务器数据的持久化
1.1使用JPA技术管理服务器数据
本平台的数据库访问操作采用标准SQL语句进行开发,这样做的好处是不依赖于任何特定数据库服务器程序,可以根据部署程序时的具体情况进行选择,例如SQLSERVER,MySQL,PostgreSQL,OracleDB等。首先,经过对教学平台总体需求的分析,设计课程信息,用户课程选择信息,用户信息,用户学习进度,用户角色,用户权限等数据表,并使用xml配置文件的形式关联实体对象和数据库的关系,使得在服务器程序中可以正常访问数据库。其次,设计了表与表之间的关联关系。对于用户权限的管理问题,设计了用户表,用户角色表,用户权限表,用户和用户角色的关系是1:N,用户角色和用户权限的关系也是1:N。这样,每个用户可以有多个角色,一个用户最终拥有的权限是这个用户对应多个角色的所有权限。本平台主要采用JPA实现数据库访问部分的功能。JPA的全称是JavaPersistenceAPI。JPA技术是一个用来实现通过JavaSE,JavaEE编程接口管理关系数据库的api标准。对于数据库操作,最常用的实现方式是使用结构化查询语言(SQL),但是在服务器程序开发中,使用SQL语言操作数据库存在一个问题。数据库中的数据时以数据表(Table)的形式存在的,根据设计者的定义,数据表中可以存放各种不同的数据类型,如果在服务器程序中直接操作从数据库中读取到的数据,是不符合面向对象的编程思想的。对于较大规模的服务器程序,可维护性和开发效率是非常重要的评判标准,使用了JPA技术,对数据库的操作已经进行了封装,在程序的开发工作中可以直接对Entity(实体)进行操作。
1.2使用MyBatis技术优化后台数据库服务器性能
在使用JPA技术进行设计数据库时,存在这样一个问题,就是JPA实现方生成的数据库查询语句性能不一定满足需求,例如,在高峰时期,学习者的访问量会大幅增加,这时需要考虑数据库访问性能的问题。JPA产生的SQL数据库查询语句在这时并不能达到需要的性能,造成了数据访问速率的瓶颈。这时,首先查看自动生成的查询语句的结构,如果效率不够高,就需要使用MyBatis技术进行优化,MyBatis可以允许设计者在对数据库操作指定特定SQL语句的同时,提供了Java程序开发的接口。在使用实现数据库管理功能时,虽然JPA技术为面向对象编程提供了对数据库操作的封装,但是这样存在一个问题,就是数据库查询SQL语句都是由JPA实现方按照特定的算法自动生成。有些数据的操作对性能要求较高。所以,我们对课程选择,课程浏览,资源下载等并发性能要求较高的操作使用了自定义的SQL查询语句,每一个对象定义了对应的配置文件,在配置文件中针对不同种类的查询编写了查询语句,每一个查询语句有自己的id,在需要查询数据时,可以通过id调用相关的操作。
2基于Servlet技术与Servlet容器的服务器程序设计
在本系统中,使用Servlet技术实现前端界面与后端服务器程序的连接。例如用户在前端界面点击某一个链接后,对应的操作会分配到一个Servlet。例如,学生执行选课操作时,会执行选课操作对应的Servlet。Servlet首先根据用户发送的HTTP请求信息查找对应的用户信息和课程数据,验证当前课程是否为可选状态,然后把用户基于JPA技术的面向对象程序设计课程网络教学平台服务器程序设计与实现黄演锋罗琪(渭南师范学院数学与信息科学学院信息工程系陕西渭南714000)摘要:本设计的主要目的是为网络教学平台提供服务器端的支持,实现B/S结构系统中的Server部分功能。同时,系统设计时考虑到了契合CDIO工的选课记录保存在数据库中。在为每一种操作定义好Servlet之后,在Servlet容器中,服务器程序时以WebApp为单位进行部署的。我们把与网络教学有关的内容定义为一个整体的WebApp,通过XML配置文件定义WebApp中每一个Servlet对应的URL路径,Servletid,Servlet名称,初始化信息等,最后把WebApp打包为war文件部署到Servlet容器的webapps目录下。Servlet是JavaEE的重要组成部分,使用Java语言开发服务器程序,使用Servlet可以很大程度降低开发的复杂性,从而把设计的重心转向服务系需要解决的问题领域。Servlet相当于一个服务器程序框架,在Servlet标准中定义了WebApplication(网络应用),HttpServletRequest(Http请求的封装),HttpServletResponse(Http答复的封装),Filter(过滤器),ServletContext等对象。这些对象相当于抽象除了一个WEB应用程序的必要组件并为之提供了实现,使得程序设计避免了很多重复性的工作。正确的理解JavaEE架构设计,对于服务器程序的设计而言非常重要。
3总结与展望
本平台使用了当前成熟的计算机技术实现了教学平台数字化的基础功能,为传统的课堂学习模式提供了补充的方案,根据不同教学方式的优缺点和限制性,学习者可以选择适合自己的学习方式学习知识。
作者：黄演锋 罗琪 单位：渭南师范学院数学与信息科学学院信息工程系
