基于Spring框架的煤炭企业物资管理系统的分析与设计

张 玮，赵琳娜

(1.华北科技学院教务处，北京 101149；2.华北科技学院外语系,北京 101149)

1 概述

煤炭生产是关系到国家经济、人民生活的重要产业。由于煤炭企业的特殊作业方式，其突发事件多，供应过程中急用料多，给煤炭企业的物资管理带来了很大的困难。煤炭企业的物资管理部门，必须要及时与生产一线进行信息交换，及时将物资消耗信息与生产工程进度、安全、质量等过程的信息进行比较、分析，从而做到生产资料全过程、全方位的管理与监控。如图1所示。

煤炭企业的物资管理系统涉及的部门多、人员广，从物资采购部、物资储存部，一直到一线生产矿井。通过分布式的物资管理系统，能够及时了解煤炭企业内部所有物资的进货渠道、价格、库存、消耗情况。同时，对于超过采购计划的物资、数额以及库存不足的物资能够及时警告，从而在保证企业正常生产的前提下，做到控制成本，减少库存积压。同时，也对物资管理系统的分布性、并行性提出了更高的要求。

鉴于这种复杂性和高要求，本文从煤炭企业物资管理的需求入手，提出了以J2EE技术平台为基础，基于Spring框架为核心的分布式物资管理系统的解决方案。

2 煤炭企业物资管理的需求分析

煤炭企业的物资管理涉及到两个主要环节：生产资料企业外采购、生产资料企业内流动。

图1 煤炭企业物资管理中信息的流动

生产资料企业外采购环节主要由采购部门负责进行。采购部门根据库存量和生产进度，及时、保量的完成一线生产所需的各种原材料，以保证整个企业的正常生产。基本业务流程如图2所示。

图2 生产资料企业外采购流程图

生产资料企业内流动环节主要由仓库部门负责。仓库部门管理整个煤炭企业的物资存储，包括原材料、维修配件、生产消耗品等。物资存储直接面向生产一线，解决企业生产中遇到的物资消耗和物资采购间的不同步，以保证煤炭企业生产的连续性，起到物资需求缓冲带的作用。基本业务流程如图3所示。

图3 生产资料企业内流动流程图

3 架构设计的必要性

在开发高效的分布式物资管理系统的过程中，如何同时满足众多参与者跨越空间、不同时效性的需求，实现他们各自的功能需求，是一个非常现实而棘手的问题。架构设计，就是在系统开发之初，就对可能出现的“不一致”进行评估、分析。力争在项目初期，就对重要的问题、关键的技术进行统一的梳理、规划。随着功能的日益完善，整个系统在保证架构一致的基础上逐步构建。

这一过程与现代高楼的建造颇为类似。工程师们在建造之初，就对整个大楼的地基、框架进行了设计、建造。随后，只需要逐层进行少量的修改，就可以在短时间内完成整个大楼的建造。

4 煤炭企业物资管理系统的架构设计

在煤炭企业物资管理系统中，我们并不采用J2EE平台中传统的EJB容器，而是使用Spring框架支持的“轻量级容器”架构。Spring框架所提供的“轻量级容器”架构，并不要求业务对象必须实现特定的接口，只要是合法的Java对象，都可以成为业务对象，即通常我们所说的POJO(Plain Old Java Object)。这样一来，作为业务对象而言，就可以甩掉沉重的EJB接口，而专注于实现业务功能，从而达到较高的内聚性。系统架构如图4所示。

图4 煤炭企业物资管理系统架构设计图

用户接口层主要是与用户进行交互，提供人机交互界面，可以是应用程序也可以是网页等网络服务。

业务服务层主要是提供具体的业务功能，这些功能主要由业务对象来实现。同时，该层对外提供各种业务服务接口，供用户接口层中的各种对象调用。

数据访问层则封装了数据访问的所有实现，并对外提供数据访问接口。对于数据的使用者而言，数据访问对象是不存在的。数据访问对象根据不同的实际情况，既可以直接操作数据库也可以和对象关系映射层进行交互。

对象关系映射层(即Object-Relation Mapping)则完成了从对象到关系数据中表或字段的转换。这种转换经过配置后是自动完成的，并不需要对象本身进行显示的干预。

5 煤炭企业物资管理系统网络拓扑结构

根据煤炭企业的具体情况，设计其网络结构，如图5所示。

图5 网络结构示意图

采购部门、仓储工作人员使用“客户端”通过Internet或企业内部的Intranet经过防火墙访问业务逻辑服务器，直接调用各种业务对象，完成各种业务操作。

物资供应商则使用“浏览器”经由Internet，并穿过防火墙访问WEB服务器，查询订单、追踪订单结算等情况。

一线的生产矿井工作人员则通过浏览器、客户端，及时了解物资储备情况、本矿井随生产消耗的物资情况，同时可以及时追加物资领取申请。

6 煤炭企业物资管理系统的实施方案

在“轻量级容器”为核心的架构设计中，主要涉及到了两种框架的使用。一个是由Spring提供的分布式对象框架，主要负责各种业务对象的调度，为客户端和WEB服务器提供业务功能；另一个是由Hibernate提供的对象关系映射框架，主要负责将普通的Java对象转换为关系数据库可以识别的表及表间关系，为数据的持久化提供一种透明的实现机制。

6.1 轻量级容器中的分布式对象框架

Spring是目前应用较为广泛的J2EE架构，它可以替代EJB架构作为企业级应用的轻量级解决方案。Spring框架的核心机制，是依赖注入和声明式事务管理，这两项技术可将最普通的Java对象(Plain Old Java Object)直接放到框架中进行管理，从而将被管理对象的侵入程度降到最低。

Spring框架使用HttpInvoker类，将函数的参数和返回值进行序列化，然后利用HTTP协议进行传输，整个过程相对于客户端而言是透明的。分布式处理过程的参与类图，如图6所示。

图6 分布式处理过程的参与类图

DistributedClass：是被分布处理的类，其方法可以被远程调用，简称为“分布类”。

IDistributedClass：Java接口类型，是分布类在“本地”的代理，包含了远程服务方法的完整签名。

DistributedClassClient：是分布类的使用者，简称为“调用者”。

ParameterClass：参数类，在远程调用时需要被序列化，所以必须实现Java中的Serializable接口。

分布式处理过程中异地调用对象的序列图，如图7所示。

6.2 轻量级容器中的对象关系映射

Hibernate框架是近几年逐渐崛起的O/R映射工具。在配置好Hibernate框架后，从对象到关系数据库的映射即可自动完成。除了最基本的增、删、改、查外，Hibernate中也可以很好的管理事务，而无需在程序设计上花费大量的精力。Hibernate框架中，对象关系映射的参与类图，如图8所示。

PersistentClass代表了需要存储在数据库中的类，简称“存储类”。BusinessService代表了需要将存储类的数据写入数据库的业务服务类。PersistentClassList代表了一组“存储里类”，是一个列表或组的概念。DAO 定义了数据访问对象必须实现的方法签名，这些方法均与数据库存储有关。DAOImpl 则具体实现了DAO接口中定义的数据访问方法，封装了访问关系数据库的实际过程。

7 总结

煤炭企业的物资管理具有独特的信息流程，所涉及到的部门、人员众多，因此对煤炭企业的物资管理系统具有更多分布式的要求。我们利用J2EE平台下Spring框架优良的分布式处理机制和Hibernate框架，很好的解决了这一问题，并给出了专门针对煤炭企业物资管理系统的架构实施方案。

图7 分布式处理过程中异地调用对象的序列图

图8 Hibernate框架中对象关系映射的参与类图

架构设计为整个系统的实现提供了一个一致性的基础。在架构设计的基础上，便可以着手针对具体的用户需求实现具体的功能。这些后续的过程，都是在项目架构设计基础上进行的。

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