基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统的设计与实现

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中文图书分类号：TP311密级：公开UDC：620学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统的设计与实现论文作者：刘美玲领域：软件工程指导教师：何东之程玮论文提交日期：2014年6月 UDC：620学校代码：10005中文图书分类号：TP311学号：G2011225024密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（非全日制）题目：基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统的设计与实现英文题目：GESTATIONALDIABETESINFORMATIONMANAGEMENTSYSTEMBASEDONSOAARCHITECTUREDESIGNANDIMPLEMENTATION论文作者：刘美玲领域：软件工程研究方向：嵌入式软件与系统申请学位：工程硕士专业学位指导教师：何东之程玮所在单位：软件学院答辩日期：2014年6月授予学位单位：北京工业大学 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：刘美玲日期2014年6月6日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：刘美玲日期：2014年6月6日导师签名：何东之日期：2014年6月6日 摘要摘要随着信息化时代的发展，医院信息系统的管理越来越得到各界人士的关注，优化信息录入流程，实时更新和共享医疗信息，数据库稳定性的保障，都是系统建设的重要环节。现今的信息管理系统在实际的应用系统中，缺乏对管理和设计的统一，不能统一应用系统的内部模块，造成了各个部门自成一体的现状。本文对SOA技术理论及其在国内外的具体系统应用情况进行了分析，吸取了与其对应的开发理论精华,研究出一种在WebServices平台上运行的，基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统。该系统是在对原有系统流程的大量调研中，发现其正面临着数据同步性差，难形成统一的这一弊端，这种现象的出现，会直接导致管理部门的工作量增大，以及数据冗余和数据丢失。对此我们运用SOA的相关理论和开发经验，解决了上述情况的同时，完成了“医院信息管理系统”的整体设计，以医院信息管理子系统为例，对部分子系统的发展进行开发和研究，并详细阐述了其相关的需求分析、详细设计、数据库设计以及开发和测试。本论文主要是针对上述问题，采用SOA架构模式来保障整个系统的灵活性以及松耦合性，整个论文的研究内容分为：(一)通过对SOA架构的基本了解，对加入SOA架构的此系统进行分析研究，对基于SOA架构的信息管理系统的理论体系进行说明。(二)通过对SOA、WebService技术的深入了解，给出了此技术应用在此系统中的优势的说明。(三)以目前已存在的一些实施方案为基础，设计出一种在WebService平台上实现的基于SOA的高效信息管理系统框架。(四)对北京妇产医院的妊娠糖尿病信息管理系统的实际情况进行综合分析，运用SOA理论依据对“妊娠糖尿病系统的设计与实现”进行改进，实现信息录入流程的优化，实时更新和监测医疗信息，数据库稳定性的保障，为医疗信息管理提供一个灵活性高的信息系统。本系统已在北京妇产医院上线使用，届时会根据不同的回馈数据来进行相应修改，希望本文的研究对现今医疗管理系统能起到一定的借鉴作用，同时也为基于SOA的医疗应用设计与进一步的完善进行参考。关键词：面向服务体系结构；松耦合；医院信息管理；WebService-I- AbstractAbstractWiththedevelopmentoftheinformation,hospitalmanagementinformationsystemhasbeenmorepublicconcern,real-timeupdatingandsharingofmedicalinformation,updatedinrealtimeandmonitormedicalinformationandstabilityofdatabaseprotectionareimportantpartsoftheconstructionofthesystem.Today'sinformationmanagementsysteminapracticalsystemapplications,thelackofunifieddesignandmanagement,resultingintheapplicationofthesystemsofinternalmodulescannotbeunifiedwitheachother,thestatusofeachdepartmentself-contained.Inthispaper,thetheoryofSOAtechnologyanditsspecificapplicationsituationathomeandabroadareanalyzed,drawthecorrespondingdevelopmentexperience,developedaWebServicesplatform，whichtorunongestationaldiabetesmanagementinformationsystembasedonSOAarchitecture.Thesystemisinalargenumberofresearchoftheprocessfortheoriginalsystem,foundthatitisfacingthedifferenceofdatasynchronization,thedefectsofdifficulttoformaunifiedandtheemergenceofthisphenomenonwilldirectlyleadtomanagementdepartment'sworkloadincrease,anddataredundancyanddataloss.WeapplySOArelatedtheoriesanddevelopmentexperiencetoimplementthe"hospitalinformationmanagementsystem"oftheoveralldesignanddevelopedsomesubsystems,andhospitalinformationmanagementsubsystem,forexample,indetailelaboratedtherelatedrequirementsanalysis,detaileddesign,databasedesign,developmentandtesting.ThispapermainlystudytheapplicationofSOAinthemedicalindustry,andfromMainlyaccordingtotheaboveproblem,thispaperadoptsthemodelofSOAarchitecturetoensureloosecouplingaswellastheflexibilityofthewholesystem,theresearchcontentofthethesiscanbedividedinto:(1)ThroughthebasicknowledgeofSOAarchitecture,tojointheSOAarchitectureofthesystemresearch,thispapergestationaldiabetesinformationmanagementsystembasedonSOAarchitecturetheorysystem.(2)ThroughtheunderstandingofSOA,Webservicetechnology,theadvantagesofthistechnologyisappliedinthissystem.(3)Basedonthecurrentlyexistingsomeimplementationplan,designakindofWebservicetechnologywasadoptedtorealizetheeffectiveinformationmanagementsystembasedonSOAframework.(4)CombinedwiththeactualsituationofBeijingMaternityHospitalgestationaldiabetesinformationmanagementsystemusingSOAtheoryof"Designand-III- 北京工业大学工程硕士专业学位论文Implementationofgestationaldiabetessystem"toimprove,optimizeinformationinputprocesses,real-timeupdatesandmonitoringofmedicalinformation,toprotectthestabilityofthedatabaseformedicalinformationmanagementprovidesahighflexibilityoftheinformationsystem.ThesystemhasbeenusedonlineBeijingMaternityHospital,willtocarryonthecorrespondingrevisionaccordingtothefeedbackdataofdifferent.Ihopethatthisstudyonthecurrentmedicalmanagementsystemcanplayacertainreferencerole,butalsoforthedesignofmedicalapplicationofSOAforreferenceandfurtherimprovedbasedon.Keywords：SOA,Loosecoupling,Hospitalinformationmanagement,WebService-IV- 目录目录摘要.............................................................................................................................IAbstract.......................................................................................................................III第1章绪论...........................................................................................................11.1研究背景与意义.......................................................................................11.2国内外的研究现状...................................................................................21.2.1医疗信息系统国内外研究现状........................................................21.2.2SOA国内外研究现状.......................................................................21.3课题主要内容...........................................................................................31.4论文结构...................................................................................................3第2章课题研究涉及的相关技术及理论...........................................................52.1SOA...........................................................................................................52.1.1SOA的兴起.......................................................................................52.1.2SOA基本概念...................................................................................52.1.3SOA的特点及其优势.......................................................................62.2WEB服务.................................................................................................72.2.1Web服务的概念................................................................................72.2.2Web服务的关键技术........................................................................82.3Web服务与SOA......................................................................................92.4本章小结.................................................................................................10第3章系统的需求分析.....................................................................................113.1功能需求.................................................................................................113.1.1功能性需求......................................................................................113.1.2主要用例图......................................................................................123.2性能需求.................................................................................................153.2.1系统性能..........................................................................................153.2.2软件性能..........................................................................................163.3其他需求.................................................................................................163.4本章小结.................................................................................................16第4章系统的设计.............................................................................................174.1系统的总体设计.....................................................................................174.1.1设计原则..........................................................................................174.1.2系统体系架构设计..........................................................................18-I- 北京工业大学工程硕士专业学位论文4.2系统的数据模块设计.............................................................................194.3系统的组织设计.....................................................................................214.3.1病例管理..........................................................................................214.3.2信息管理..........................................................................................234.3.3系统管理..........................................................................................254.4子系统功能设计.....................................................................................274.5本章小结.................................................................................................30第5章系统功能的实现.....................................................................................315.1平台及架构的选择.................................................................................315.2系统的功能实现.....................................................................................315.3系统代码的个别展示.............................................................................385.4本章小结.................................................................................................41第6章系统的测试.............................................................................................436.1测试范围.................................................................................................436.2功能测试及验收.....................................................................................486.2.1功能测试..........................................................................................486.2.2功能验收..........................................................................................496.3本章小结.................................................................................................49结论..........................................................................................................................51参考文献......................................................................................................................53致谢..........................................................................................................................57-II- 第1章绪论第1章绪论1.1研究背景与意义在现代医疗服务业领域，服务医疗科学作为一门基础的新兴学科，更紧迫的任务是通过关注基础的医疗科学、系统模型、系统理论及其系统应用来推动服务过程中所涉及到的竞争、创新和质量等问题的解决，从而带动服务医疗系统创新的发展和服务效率的提升，并设计出一种有效地开发并重复利用知识来不断优化服务的方案。进入新时代以来，伴随着计算机、通信及网络这三方技术的迅猛发展，社会各行各业的信息化进度和流程也随之越来越快的发展，人类正大踏步的迈入了崭新的网络时代。医疗检查作为保障人类健康的重要组成部分之一，其信息化水平将对人类自身和社会产生极大的影响。因此，随着全球经济发展和养生一体化趋势的日益明显，大力发展医疗检查技术的系统不仅必须，而且非常迫切。妊娠糖尿病信息管理系统是医疗检查的重要组成部分，在21世纪，医疗检查更是很大程度上取决于医院所拥有的技术和诊疗系统。然而，当前很多医院的检查系统还延续过去的信息系统，信息录入时间长，操作不灵活，稳定性差。因此，设计并实现一套适应当前医疗保健环境下的妊娠糖尿病监测系统很有必要，可以改变录入信息时的一键操作，并在相关管理部门之间实现信息的标准化、实时化，提高信息传输的效率的情况下，为医疗检查提供更有价值的决策性帮助，增强医院的综合实力。面向服务架构(Service-OrientedArchitecture，SOA)是一种崭新的IT架构风格，它以服务为中心，以业务为驱动，且以面向服务为原则的软件架构指导方针，[1]在IT技术与医疗信息录入业务之间架起了一座桥梁。SOA架构的出现，为统一平台下的信息流通提供了切实可行的方案，通过它的一系列设计原则、设计模式和实现技术，可以实现对医疗检查的信息服务，最大程度地减少系统间耦合，提高系统的可重用性和实时性，采用不同的应用模块，如服务模块、功能模块、[2-3]管理模块等，实现多个系统应用模块之间的协同。根据医院信息系统架构及现状，采用SOA和WebService技术，实现优化信息录入流程，实时更新和监测医疗信息，数据库稳定性的保障等重要环节，构建一个全新的医疗监测系统，提供出一种面向服务的、基于标准的、开放的信息系统架构。-1- 北京工业大学工程硕士专业学位论文1.2国内外的研究现状1.2.1医疗信息系统国内外研究现状目前，妊娠糖尿病监测系统建设的很普遍，但发展不平衡。虽然都基本建设了信息网，但不少医院仍使用单机管理系统，不少系统的功能以单项信息录入管理为主，系统的全局集成性较差，复用性不好。以设计结构的角度来看，多数医院的信息系统都采用了B/S（浏览器/服务器）结构方式，因为其易于升级和维护、便于使用的，当然有的还采用着C/S（客户机/服务器）架构，也有一部分同时兼容B/S和C/S结构。国内医院应用较为广泛的HIS是“医院信息管理系统”，它是一个兼容C/S和B/S技术的多模块且具有综合性管理的信息管理系统[4-6]，涉及信息管理各个环节，面向医院各个管理部门，适用于各个不同层次的用户。整体来说，妊娠糖尿病监测系统平台正逐步从C/S结构向B/S结构转变[7-8]。国外许多医院开展信息录入的方式和国内的情况大体相同[9-11]，但是基本都使用具有自身录入特点的独立的信息化、网络化管理软件系统，实现了个人信息录入管理的自动化与信息化。在中国的医院信息管理系统中已经有了诸多尝试，比如普兰店市第一人民医院、庄河市第一人民医院、大连市中山医院、盖州市中心医院等。而基于SOA的妊娠糖尿病信息管理系统目前基本没有医院进行此类的尝试[12-13]。由于个人健康的复杂性，多层次性等特点，要实现医院的个人健康管理的持续发展，特色发展就非常重要，但各个医院的特色和定位是不一致的，所以一套完全适合各人的信息监测系统是十分困难的，但是针对特定人群的妊娠糖尿病监测系统是完全可行的。1.2.2SOA国内外研究现状1996年提出的SOA的前身只是一个概念，但当时的软件发展水平有限，所以只是一个预言。2002年12月，在WebServices的背景下，Gartner又提出：SOA是“现代应用开发领域最重要的课题”。现今，各大主流企业在应用SOA的开发中均进行了大量的实践和投资，网络化商业系统的基础上的主要设计思路[14-16]即为SOA架构的中间件产品。随着面向服务架构（SOA）在实践中的逐步发展和应用，许多公司和组织在SOA应用中实现Web服务形式，将己有的应用架构变成面向服务架构，并取得了很大的进步[17]。服务是SOA的核心，服务的发现和集成方面是SOA的主要研究。目前，在电信、金融、电力、企业管理等各个行业中应用SOA的设计思想，-2- 第1章绪论在国内外都有不少成功实施的案例。SOA在德国邮政系统和金融行业中都得到了应用。IBM公司在SOA开发和应用方面也做了卓越的贡献[18-19]。与此同时，SOA的信息化建设在医疗领域的应用已成为越来越广泛。1.3课题主要内容通过对系统的功能分析规划，对系统进行改进，最大程度地减少系统间耦合，提高系统的可重用性和实时性，采用不同的应用模块，实现多个系统应用模块之间的协同。采用SOA和WebService技术，设计出一种在WebServices平台上运行的基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统，以解决管理部门的工作量增大，以及数据冗余和数据丢失等问题。对此我们运用SOA的相关理论和开发经验实现了“医院信息管理系统”的整体设计并开发了部分子系统，并以医院信息管理子系统为例，详细阐述了其相关的需求分析、详细设计、数据库设计以及开发和测试。鉴于此，本文的主要工作内容如下：(一)通过对SOA架构的基本了解，对加入SOA架构的此系统进行分析研究，对基于SOA架构的信息管理系统的理论体系进行说明。(二)通过对SOA、WebService技术的深入了解，给出了此技术应用在此系统中的优势的说明。(三)以目前已存在的一些实施方案为基础，设计出一种在WebService平台上实现的基于SOA的高效信息管理系统框架。(四)对北京妇产医院的妊娠糖尿病信息管理系统的实际情况进行综合分析，运用SOA理论依据对“妊娠糖尿病系统的设计与实现”进行改进，实现信息录入流程的优化，实时更新和监测医疗信息，数据库稳定性的保障，为医疗信息管理提供一个灵活性高的信息系统。1.4论文结构本论文分共为六章，根据软件工程理论，按照系统开模原型过程，从需求、设计、实现及测试等过程进行论述。第1章绪论。本章主要介绍了本课题的背景及意义，分析了目前国内外的研究状况，根据现今技术的发展状况提出自己主要的研究内容，最后列出本文的组织结构。-3- 北京工业大学工程硕士专业学位论文第2章课题研究涉及的相关技术及理论。本章主要针对系统开发的整个过程中涉及的技术做一个简明扼要的概述。介绍了实现基于SOA架构的妊娠糖尿病监测系统所用到的技术，即SOA架构的概念和优势、WebService技术。第3章系统的需求分析。本章介绍了妊娠糖尿病信息管理系统的需求分析，包括功能需求、性能需求和其他需求。第4章系统的总体设计与详细设计。对项目进行系统的总体框架设计和模块功能分解，分析了系统的业务逻辑；通过数据库信息表和流程图，介绍系统的数据模型设计，设计完成了信息系统的总体结构及各部分的功能模块。第5章系统的实现。本章主要以第4章的设计为基础，给出了系统各个层次基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统的相关系统功能和需求功能的实现。第6章系统的测试。本章主要介绍了系统测试，从功能和界面性能上对系统进行测试，并设计了具体的测试用例，通过测试过程得到具体的测试数据，并加以分析，找出可以提高和进一步完善之处。结论部分，是对基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统的最终总结，分析了系统中待改进的部分，并针对医疗信息系统的具体建设，以SOA为基础的医院信息化发展作出了新的展望与设想。-4- 第2章课题研究涉及的相关技术与理论第2章课题研究涉及的相关技术及理论SOA，其最重要的理念就是“服务”，其目的就是为了让人更加方便的操作信息系统，对外提供相应的服务。在当今的信息时代，被抽象理解成为WebService技术的就是这种面向现实世界的运作方式。整合在特定的应用系统界面中的这种WebService技术，是有效地把分布在网络上的各项资源进行封装。这种新型接口组件即服务，它并不像曾经的接口部件一样，仅限于存在某个程序的不同模块中，或者仅限于存在于同一机器的不同部件里。Web服务是在网络上无所不在的分布着。分布式对象的局限性已经被远远突破，这时被提供和利用的资源即可以是网络上的任何资源。由此可见，将企业各部门即企业所拥有的全部资源作为一种服务来提供给每个客户，这是一种在数字制造的基础上实施敏捷制造和动态联盟的理想解决方案，也就是说实施全球数字化制造，可以采用面向服务的架构来完成。2.1SOA2.1.1SOA的兴起新兴技术的发展，衡量其是否可行性的标准是在实践中应用，毫无疑问，市场的需求则是推动其进步发展及普及的动力。SOA则正是在企业信息系统停滞不前时应运而生，一方面，需要企业及时做出响应的是市场的迅速变化，此时与时俱进则必须是现代企业的业务流程要跟上脚步，而依据原有的需求分析和系统架构设计完成的这种基于传统软件架构模式所构建的软件信息系统，它说体现的业务流程通常只是企业过去的某个节点，而在该系统的设计和开发完成后，企业的需求也己更改[20-21]，因为结构比较复杂，实施周期长，这也就是较为复杂的系统实施成功率低的原因。而企业需要的是一个易于实现，且易于随时更改的信息系统。换种思想，在网络技术发展的基础上，每个企业的领导层都会期望将企业的应用系统之间的交互通过某种方式提升起来，将信息管理意义的真正实现出来[22]。而此时的企业信息管理系统，不仅得突破部门之间的界限，即能够实现信息资源共享，而且要突破系统间的界限，即能够实现信息资源共享，而且要突破系统间的界限，使得异构系统的互操作性得到提高[23]。于是新的SOA软件架构应运而生，满足企业IT部门多样的应用需求。2.1.2SOA基本概念SOA即面向服务的体系结构(ServiceOrientedArchitecture)。它是一个组件模-5- 北京工业大学工程硕士专业学位论文型，在实际应用中，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。采用中立的方式定义的接口，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以使用一种统一和通用的方式进行交互。SOA的总体特征：封装、模块性、松散耦合、重用、可组合性、关注点分离等等。SOA作为编程模型，包含了诸如Web服务等标准、工具和技术，即Web服务是SOA的主导服务。SOA是在一种软件走向服务的基础上，提出了一种新的解决方法，来缓解信息系统中软件重用和软件集成[26-28]。SOA架构从不同的角度来看，都有不同的意义，它的灵活性使它在时代的潮流中仍然屹立不倒。通过SOA架构的设计方法，构建开放式的、模块化的、可重用的软件系统组件是企业能够迅速且便捷实现的。2.1.3SOA的特点及其优势首先我们来介绍SOA的特点：SOA是具有粗粒度、松耦合等特性的服务架构，通过给接口进行定义，形成简单且精准的通讯服务，此时的服务不涉及最下层的通讯模型与编程接口。这种结构模型具有下面几个特征：(1)服务重用(reuse)。它就是平时业内人士常说的服务可重用性设计，它的功能是打打的降低开发软件时的成本。为了此功能的正常实现，就必须得在特定处理过程的上下环节中给予服务，并且独立于客户的需求变更和最下层的实现[29]。(2)服务封装(encapsulation)。可重用组件的应用程序函数，可以通过将服务封装成用于业务流程的方式来实现[30-31]。数据是从一个可行又统一的情况向另一个情况的转变，实现信息的简化，复杂性的隐藏，这样有助于流程更好的进展下去。(3)服务是自治的(Autonomous)功能实体。服务是一种组合性的模块，由各个小组件组成的。SOA中要强调和表达的是完全靠自身的功能来管理和提供服务的功能实体[32]。SOA中常见的用来进行自我恢复的技术包括消息队列(Message、Queue)、事务处理(Transaction)、集群系统(Cluster)和冗余部署(RedundantDeployment)等。(4)服务互操作(interoperability)。SOA中的服务之间通过建立的通信协议来实现[33]，其中两种主要的通信机制是同步操作和异步操作。利于其在多个场合被重用的原因则是SOA提供服务的互操作特性。(5)服务是位置透明的(locationtransparency)。服务是根据市场的反映需求变化，针对业务需求进行合理设计的。必须私部署一些服务的设计，这样才能真正-6- 第2章课题研究涉及的相关技术与理论实现业务与服务的分离，这对用户来说是完全透明的。也就是说，用户对响应自己需求的服务的位置及一些相关信息是可以放任不理的，甚至具体是哪些服务参与了响应都不必知道。(6)服务之间的松耦合性(looseCoupling)。这种松耦合性可以在不影响两端软件的情况下做出相应的改变，而一切的前提是要求消息模式保持不变。在非常特殊的条件下，服务提供商可以在保证完全不影响系统正常进展的情况下，替换掉之前所用到的代码，以新换旧的模式来运行整个崭新的程序[34]。SOA的优势：这种架构是在完全不需要将现有系统翻新的情况下，基于现有的条件进行完善。且若公司将致力于打造一个服务使用现有的技术，结合基于构件的软件开发，将获得如下几方面好处：(1)易于集成和管理复杂性。面向服务的系统架构中，规范而不是实现的是集成点[35]。实现透明性就是在这里被提供，保障了基础设施和实现发生的改变时所造成的风险性。通过现有资源和资产的服务规范，提供针对基于完全不同的系统构建的，这样集成变得更加易于管理。当越来越多的企业携手合作时，提供价值链会变得越来越重要。(2)利用现有的资产。SOA本身能提供一个企业能利用到的抽象层，此时，在建设系统方面的投资，可以利用现有资产来为企业功能提供服务。企业可继续从现有的系统资源中获取价值，而不需花费力气去重新打造新的系统[36]。(3)减少成本和增加重用。企业可以通过SOA的松耦合特性，在不用担心排列组合系统的部件前提下公开业务服务，根据不同情况下的要求使用和组合这些相应的服务。这就意味着降低成本的可能性与重用的可能性的增加，而这一切都依赖于它的灵活性，优势高可复用性以及更好的扩展性和可用性[37-38]。(4)更快的响应和上市速度。SOA最大的优势则是它的重组能力，它可以将已有的服务重新组合成拥有新能力的服务，满足需求的同时能灵活应对不同问题。通过已有的不同组件和服务，相应的减少软件开周期，其过程包括收集需求、进行设计、开发和测试所需的全部时间。这样的结果就是它能快速地开发新的业务服务，使组织能迅速地应对需求商所要求的随时改变，减少上市准备时间。2.2WEB服务2.2.1Web服务的概念Web服务，描述了一些操作中的与其相对应接口，这种接口能将服务实现环节中的细节隐藏，允许采用编写服务用到的语言来使用此服务，这种功能是独立-7- 北京工业大学工程硕士专业学位论文于硬件和软件平台、独立于服务实现、独立于编写的，这使得基于Web服务的应用系统程序具备了松散耦合、面向组件和跨技术实现的特点。运用Web服务时，必不可少的是XML，这种标准化的传递机制[39]，可以让用户体验并使用手边的网络进行操作，而从外部使用者的角度来考虑，Web服务是一种部署在Web上的对象组件，它具有以下几个特征：[40]，(1)完好封装性：Web服务具备对象的良好封装性因为它是一种部署在Web上的对象组件。(2)使用规范性的协约：Web服务并不像其他的服务一样，可以自由的使用语言，Web服务是拥有自己特定的标准描述语言，服务界面等均需用标准语言描述，因此，被描述的文档是需要被储存在私有的注册库或公共的注册库里面，最后，应当被管理的是所有层次上的处理，因此，同样的机制运用需要对管理进行协约。(3)松散耦合性：其实对于用户来说，其对系统内部的变更，是不感兴趣的，那么Web的松散耦合特性，则在此时发挥了巨大的作用，因为它是使用同一服务调用接口，所以任何改变他们服务的实现都是透明的，而且完全不影响其通过常用节点使用。(4)高度可集成能力：Web服务，是拥有许多合作的外部接口组件，所以不管是使用简单或者复杂的服务，都无需担心全部屏蔽不同软件平台的差异性，且可以互操作通过Web服务的这种标准的协议进行，实现了在当前环境下的最高度的集成性。(5)使用标准协议规范：作为Web服务，其所有公共协议，以完全开放的形式展现出来，使用标准协议的描述，来进行交换和传输。一般来说，规范中的绝大多数会最终由W3C或OASIS作为最终版本和维护一个出版商[41]。2.2.2Web服务的关键技术XML(ExtensibleMarkupLanguage，可扩展标记语言)，它是由W3C组织于1995年2月制定的一种通用语言规范，是SGML(standardGeneralizedMarkupLanguage)的一个简化子集，它以开放的自我描述方式定义了数据结构，在突出对结构的描述中，描述其相应的数据内容，从而体现出数据相互间的关系[43]。文本数据的标准方法可以用XML来达到，它允许通过DTD（文档类型定义）或有效性的XML模式验证来便于用户创建用于描述数据信息的标签。XML与HTML有差别的，一个是注重数据本身，一个是注重可视化的表现形式，但是在实际应用中，注重数据本身的会略胜一筹，且XML文档将文本文档和纯数据文档的优-8- 第2章课题研究涉及的相关技术与理论点囊括在了一起，成为统一数据及其意义的载体，并与数据本身的信息表达一个高度结构化的，描述标签的结构特点。XML与Web服务一样，都是有规范的，XML是提供了一个与平台相关的规范，这样即使中间体各种不兼容的平台下移植，都不会产生过多的麻烦。SOAP(SimpleObjectAccessProtocol简单对象访问协议)是一种基于的简单的协议，像交换结构化和类型化的信息，它都能为其提供了一个简单的、轻量级的机制，因为它是一个松散的、分布式环境。SOAP只定义了一个简单的机制，本身并没有定义其他，当表示应用程序的语义时，则是通过模块化的包装模型和数据模块重新编码机制来实现。2.3Web服务与SOA大多数人在理解SOA与Web服务的关系时，会经常弄混一些概念，这个原因，在Gartner副总裁，著名Yefim的说法V.Natis分析报告中，已经给出了说明：“Web服务是技术规范，而SOA是设计原则，尤其是在WSDL中的Web服务，是一个完整的SOA接口标准：这是Web服务和SOA的根本联系。”从本质上来说，Web服务则是利用一组标准实现的服务，而SOA是架构模式[44]。Web服务只是实现SOA的方式之一，而常常选择它的原因，是因为它有别人没有的优点：当我们需要服务时，它能给我们一个中立想平台，而且Web服务的规范性，也让越来越多的软件商所认可，所以我们可以取得更好的通用性。早在1996年，Gartner就前瞻性地提出了面向服务架构的思想(即SOA)，在当时的背景下，商业系统应用是非常不普遍的，Web服务是根本不被重视的，而且当时的SOA也只是一种的理论形式。直到成立了相关的委员会，开始讨论有关标准的服务后，各大厂商便开始积极参与标准的制定，并推出了一系列品质较高的产品。SOA终于新技术以及新产品的出现下找到了依托以及凭借对象。随着Web服务的推广和实践运用，SOA的思想也渐渐被普及，而SOA的建设项目在不断的示范着，就是因为这样，SOA才越来越被认可，并逐渐成为被大家热追的课题。不得不承认，能将SOA技术发挥出好状态的就是Web服务，Web不仅已经达到服务标准的成熟，也在应用中被普及，SOA的关注量也跟着攀升。因为大家在基本上认同Web服务技术的同时，认同了SOA，且在以下几方面体现了SOA的需要：(1)大多数的功能实体是需要独立访问的，而SOA的系统松耦合要求恰好满足了此功能。在不影响客户端配置的情况下，运用SOAP访问所有接口包的访问，通过Web服务动态的改变内部环节，此时外界的客户端可以保证不变，达到了-9- 北京工业大学工程硕士专业学位论文客户使用无差别的效果[45]。(2)解决了大数据量、低频率访问的问题。SOA服务运用粗粒度的功能来保证基于需求的性能和效率的平衡，在系统访问的跨边界的功能不频繁时，通过WSDL和SOAP请求的使用，一次性的接收并处理大量的数据[46]。(3)提供标准的协议及文本消息传递。在异构系统通讯机制中，需要提供基于标准的文本消息来进行传递，其间Web服务通过SOAP传输机制，利用基于SOAP的XML来完成操作。因为异构系统之间通讯，在强调SOA服务的同时，对透明性的要求也随之提升。从上述情况看来，Web服务是实现SOA的最流行一种方式，且本身拥有松耦合特性，这就能保证SOA中的组件相互之间必须且定性的被要求能够进行交互。由此可见，开发者将Web服务开发出来，是利用了现有的软硬件资源与人力资源。但是对于SOA来说，却不一定要局限于Web服务方式的实现，在SOA把Web服务看做重点的同时，也搜索其他匹配的服务，进而保障新技术的刷新性及优质性，更好的满足客户的需求。2.4本章小结在本章中，作者阐述了SOA架构产生的背景，详细地说明了SOA体系结构以及其内部各元素间的相互关系，并分析了的实现技术Web服务的理论体系及其组件，包括主要的协议与服务和相关技术，最后对SOA和Web服务之间的区别和联系进行分析。-10- 第3章系统的需求分析第3章系统的需求分析3.1功能需求建立一个可供妊娠糖尿病信息管理使用的软件平台，能够实现对糖尿病孕妇信息的采集、分析。通过本产品，门诊的内部的医护人员可以实现医学数据的共享以及医学经验的交流。3.1.1功能性需求基于该系统的应用，妊娠糖尿病信息管理系统应该包含如下的功能模块:(1)病例管理：病例管理系统包含患者信息录入和病例查询，其中患者信息录入主要包含基本信息、月经史、婚育史、前次妊娠并发症、家族史、既往史、糖尿病情况、膳食及运动情况和听课情况等模块；病例查询主要包含查询登记号、查询姓名，在患者信息列表中包含可排队、查看、编辑等模块。与之前的病例管理环节相比，运用了SOA架构的系统，保证了会实时的更新信息录入情况。(2)信息管理：信息系统包含营养信息管理、数据导入导出和糖尿病信息管理，其中营养信息管理包含对患者信息的监测与评估、对血糖情况的监测等模块；数据导入导出包含文件下载等模块；糖尿病信息管理主要包含基本信息、动态因素、实验室检查、诊疗情况、分娩情况和产后随访等模块。与之前的信息管理环节相比，运用了SOA架构的系统，保证了信息的资源共享。(3)系统管理：系统管理系统包含用户管理、角色管理和基础信息管理，其中用户管理主要包含创建用户、用户登录验证、删除用户和用户信息修改等模块；角色管理主要包含角色创建和角色配置等模块；基础信息管理主要包含增删改查分类信息等模块。与之前的信息管理环节相比，运用了SOA架构的系统，避免了数据冗余这种错误的出现。(4)数据导入导出：系统将会为特定功能提供接口，允许将数据库中满足特定条件的、标选特定字段的数据集以Excel的xls格式进行导出，以方便打印以及日后的保存和数据分析使用；系统支持Excel的xls格式的原始批量数据导入数据库，并提供固定模板以供用户自行输入数据然后导入数据库。与之前的信息管理环节相比，运用了SOA架构的系统，避免了数据丢失这种错误的出现。-11- 北京工业大学工程硕士专业学位论文系统的组织结构如图3-1所示：图3-1系统组织结构图Figure3-1SystemOrganizationChart3.1.2主要用例图针对图3—1中的各个功能模块的主要使用者，我们给出了与其相对应的用例图。（1）患者信息录入当用户进行登录后，可以创建病例，并输入患者的基本信息，患者基本信息包括：姓名、年龄、出生年月、登记号。录入用户登录系统后，能够进行创建病例输入患者的基本信息，并对患者进行分诊处理。若为首次就诊，需创建病例；若为门诊复诊，无需再次创建病例。注意：新生儿的登记号附属于其母亲。患者信息录入用例图如图3-2所示：创建病例录入用户录入基本信息图3-2患者信息录入用例图Figure3-2Theusecasediagramofpatientinformation（2）病例信息查询用户登录后，根据特定查询条件查询特定的病例，系统会自动根据当前用户-12- 第3章系统的需求分析所具有的权限给用户显示相应的功能，病例信息查询功能主要包括对患者基本信息、营养监测与评估、产后随访信息、分娩信息和住院信息等的填写和补全。病例信息查询用例图如图3-3所示：基本信息<><><><>营养监测与评估病例查询用户权限控制营养门诊用户<>产后随访<>分娩信息住院信息基本信息动态因素<><><><>实验室检查<>病例查询用户权限控制糖尿病门诊用户<><>诊疗情况分娩情况产后随访图3-3病例查询用例图Figure3-3Theusecasediagramofthecaseinquiry（3）用户管理管理员能够创建用户，并为新创建的用户配置相应的角色；以及可以修改已经存在的用户的角色。管理员能够对已经存在的用户执行删除操作。用户管理用例图如图3-4所示：<>创建用户配置角色管理员图3-4用户管理用例图Figure3-4Theusecasediagramoftheusermanagement-13- 北京工业大学工程硕士专业学位论文（4）用户登录验证用户登录验证为系统提供所有用户登录的验证功能。用户登录验证用例图如图3-5所示：登录用户图3-5用户登录验证用例图Figure3-5Theusecasediagramoftheuserloginauthentication（5）用户信息修改管理员可以对系统所有的用户信息进行修改，系统所有用户均可对其自身基本信息进行修改。用户信息修改用例图如图3-6所示：<>信息修改密码重置所有用户图3-6用户信息修改用例图Figure3-6Theusecasediagramoftheuserinformationmodify（6）角色创建管理员能够创建角色，并能够对创建的角色所具有的权限进行自定义配置。角色创建用例图如图3-7所示：<>角色基本信息填写<>角色创建管理员角色权限功能添加图3-7角色创建用例图Figure3-7Theusecasediagramofcharactercreation-14- 第3章系统的需求分析（7）系统基础信息管理管理员能够对系统的基础信息进行维护工作，包括对信息字段的查看、新增、修改和删除等功能。系统基础信息管理用例图如图3-8所示：<>查看<>新增<>系统基础信息维护管理员<>修改删除图3-8系统分析基础信息管理用例图Figure3-8Theusecasediagramofanalysisoftheinformationmanagementsystem3.2性能需求3.2.1系统性能能够满足中等并发数的访问，实时的录入和分析，中等数据量的查询，以及累计多年的大数据量存储：（1）系统用户预计100个；（2）满足100个用户并发访问；（3）数据存储量受硬件存储的限制；（4）数据库能够满足前端患者信息录入后，在门诊内能够立即显示可以使用的即时性处理需求。（5）数据管理能力：因为各个功能和业务分类都分布在不同的表空间中，所以要对其进行良好的拆分，在使用的过程中不断的修改和优化，从而保障了大数据量的存储和有效的管理，并根据查询中所统计的指标和规则建立查询索引，-15- 北京工业大学工程硕士专业学位论文确保时效性。3.2.2软件性能（1）安全性为保障数据的安全性，系统将对各用户进行角色的分配控制，并且各角色所拥有的权限可以进行自定义分配，从而实现用户以及患者数据的安全。（2）可维护性管理员对于正常的数据维护可以通过系统本身来实现。用户个人信息和部门管理信息都要的到严格的保护系统的可维护性，及时、准确的报告信息及显示系统误差，以便能够迅速地到错误的响应。3.3其他需求如何建立一个高效、稳定的信息管理系统是实现医疗信息化管理的一个重要组成部分。全面按照软件工程的要求来开发营养代谢专科信息管理系统，做到严格管理、严格测试。每个工作阶段，都具备相应的经过严格审查的文档，为将来系统服务提供技术上的保证。其中，易读性即用户的界面人性化，具有较高的可读性，适用于非专业人员能够快速的使用并掌握；可移植性即系统可以再不同的PC机上进行有效的移植；可靠性即当出现系统错误或操作失误时不会造成系统死机和数据丢失，以上三点也是在设计系统中，不可忽视的需求。3.4本章小结本章通过对系统功能需求、性能需求和其他需求三个方面进行研究，确定了系统开发的方向和具体目标，确定了相应的用例关系。-16- 第4章系统的设计第4章系统的设计4.1系统的总体设计4.1.1设计原则本文所研究的妊娠糖尿病信息管理系统，是采用基于SOA的设计模式原则，在服务交互部分对相应的接口进行封装。系统建设中为避免由于服务间的通信困难所引起的二次开发，首要条件就是要保障接口定义的规范性，要按照统一且严格的规范性来制定服务接口进行通信。在此，我们列出定义服务接口时应该注意的几个问题：1.服务接口的定义要保证不出现不清晰的地方，特别是一些公共流程和公有参数的定义；2.服务接口的设计要具有实用性，在调用服务时，可以保证在不破坏已有系统的整体性前提下进行相关服务，避免进行多次开发。3.服务接口的设计，要尽量避免使用不易互相接洽的接口，尽量通过使用公有消息对服务进行封装。4.服务接口的设计，要尽量确定好接口模式，不要随意变动接口的规范性。这是为了避免某种服务提供一个接口时，由于接口较为复杂，而在调用上产生困难，花费时间去调试是不必要的。所以要把每一个接口都细化其粒度，尽量做到特定的服务接口接收指定的某些参数来保障其规范性，这样才能保证系统的有序开发和实践应用。5.服务接口的设计，要充分的体现出像松耦合一样的特性，将服务和用户之间的联系变成最小化，保证用户的行为不会直接影响到服务。建立在服务策略和相应的模型之上，且进行协约式交互的服务之间，应该采用协约式交互。服务之间的协商要尽量的协调好并规定其中的交互原则，这样以便于用户进行通信。因此，我们在为保证设计服务稳定性的协议时，应该注意：1.确保系统稳定性，只有在稳定的环境下进行操作，才能得到用户的支持和信任。2.确保外部清晰性，协议的统一规范性要明确，避免不必要的时间花费。3.确保内部定义清晰性，共有数据和私有数据是不同的数据类型，对内和对外的数据要明确，于私是透明性，于公是稳定性。-17- 北京工业大学工程硕士专业学位论文4.确保服务的同步性。4.1.2系统体系架构设计现今各医疗信息管理系统的水平，是处在一个尴尬的环境下，它们已经默认了原有的系统给信息录入时带来的不便，不同的系统软件和应用架构交织在一起，就会产生更新系统的困难性，因为在一个固定的系统中强行加入新的处理业务是十分困难的。此时，我们运用了SOA松耦合性的特点，在已有的软件系统和相应的架构上，提出一个集成的开发框架，解决了如何在业务的变化时能做出快速的反应的问题，在这种开发框架下，可以将某个单独的功能模块作为相应的服务呈现在用户面前。作为我们这种开发人员来说，将不同的服务连接在一起，并能很好的协调相互间的连接，而对于最底层的使用实现情况，客户实际并不关心，所以我们的任务是，在不影响前台的情况下，将后台的稳定性和灵活性维护好。集成框架的层次共包括5个：（1）应用层：系统中的不同应用体现，包括不同部门间系统的单个应用控制，以及总体控制，或者不同地域间的同一系统的协调操作。（2）组件层：它是一个可以被更改的系统组成部分，可以提供封装包中以及接口中的相应功能实现，有些人认为它是一个屋里组成部分，因为在运用执行过程中，它可以代表一个包含代码片段的物理片段。同时组件层的最大特别是，可以且必须对接口具有相应的相容性和实现性，这里的接口所表示的是不同的组件驻留所需要的相对应的服务。组件可以由不同的服务来独立提交以及分布，并且可以保证以平行线的方式，互不打扰以及齐头并进的形式汇合到相应的异构和同构服务系统中去。组件可以在操作的过程中进行动态控制，包含单个服务以及多个服务代码的实现，根据接口的提供，我们可以以时效及绩效快的方式的进行运用和操控。（3）服务层：将提交的不同服务组件进行注册，实现不同服务之间的查找、绑定和发布，这是服务层的主要作用。（4）集成层：对所有业务进行分类和打包，根据不同的需求，提供不同的服务。（5）表示层：将所有接收到的任务进行处理，并在后台进行优化，在特定的条件的，向客户展示。-18- 第4章系统的设计4.2系统的数据模块设计通过数据表之间的相互调用，以及存储过程，我们列出系统中实体之间的关联性并给予描述，实体之间的关联性尤为重要，在实际的实践操作中，首先定义好规范性，再确定好关联性，并在此基础上实现不同的业务操作，保证系统的正常运行。具体数据之间的关系，如下图4—1所示：图4-1各数据之间的关系图Figure4-1Diagramsbetweeneachdata为了记录妊娠糖尿病系统中涉及到的信息，我们定义了数据库表：病人基本信息表PatientInfo，用来记录病人的基本身体状况信息；用户基本信息表UserInfo，用来记录用户的基本信息；角色基本信息表RoleInfo，用来记录角色的基本信息；-19- 北京工业大学工程硕士专业学位论文权限点信息表LimitsInfo，用来记录权限人的基本信息；营养监测与评估信息表NutritionInfo，用来记录营养监测与评估的基本信息；血糖监测信息表BloodsugarInfo，用来记录血糖监测的基本信息；候诊者信息表WaitingInfo，用来记录候诊者的基本信息；字段信息表FieldInfo，用来记录字段信息；动态因素信息表DynamicFactors，用来记录病人动态因素的信息；实验室检查1、2信息表LabExam1，用来记录病人第一次及第二次在实验室检查的信息；治疗监测1、2信息表Treatment1，用来记录第一次及第二次治疗后的监测信息；分娩情况信息表DeliverySituation，用来记录分娩情况的基本信息；新生儿基本信息表Neonate，用来记录新生儿的基本信息；产后随访基本信息表Postpartum，用来记录产后随访的信息；如：用户基本信息表UserInfo(YYDXDB—T0002)，用来记录用户的基本信息，对应的实体结构如表4-1所示：表4-1用户基本信息表Table4-1Basicuserinformationtable数据库名称：YYDXDB基表中文名称：用户基本信息表基表英文名称：UserInfo字段编号中文字段名英文字段名字段类型可否为空主键备注01用户IDuser_idint(2)非空是自动生成02用户名user_namevarchar(30)非空不可重复03用户密码user_pwdvarchar(15)非空04用户角色role_idint(2)非空06备注remarkvarchar(30)08真实姓名real_namevarchar(30)非空10电话phonevarchar(20)11手机号码mobilevarchar(20)12通讯地址addressvarchar(75)-20- 第4章系统的设计13邮编postcodeint(6)14电子邮件emailvarchar(30)候诊者信息表WaitingInfo(YYDXDB—T0008)，用来记录候诊者的基本信息，对应的实体结构如表4-2所示：表4-2候诊者信息表Table4-2Waitinginformationsheet数据库名称：YYDXDB基表中文名称：候诊者信息基表英文名称：WaitingInfo字段编号中文字段名英文字段名字段类型可否为空主键备注01序号idint(2)非空是自动生成02用户iduser_idint(2)用于就诊医生信息的关联03登记号checkin_idvarchar(18)非空04患者姓名suf_namevarchar(30)非空05日期datedate非空06就诊状态statevarchar(20)非空候诊/就诊中/已就诊4.3系统的组织设计4.3.1病例管理病例管理主要包括病例的创建即病例信息的录入，以及根据指定的条件查询特定的病例，并列出该病例的详细信息。录入用户登录系统后创建病例填写患者基本信息，然后对患者进行门诊分流处理；糖尿病门诊用户和营养门诊用户可以使用录入用户创建的病例进行患者高级信息的补全。子系统编号中文名称业务职能备注1、患者信息录入：由录入用户创建患者病例并录入基本信息，如若需要，亦可录入患者的高级S0001病例管理信息以供后续使用；2、病例查询：根据登记号查询指定病例，若存在，可跳转至针对该病例的基础信息页面或工作页面。-21- 北京工业大学工程硕士专业学位论文下面给出两个子功能的数据流图（DataFlowDiagram，DFD）。DFD名称患者信息录入患者信息录入DFD图4-2患者信息录入数据流图Figure4-2ThedataflowdiagramofpatientinformationintoDFD名称病例查询病例查询DFD图4-3病例查询数据流图Figure4-3Thedataflowdiagramofthecasecheck-22- 第4章系统的设计4.3.2信息管理信息管理子模块糖尿病信息管理和数据导入导出两大大功能。子系统编号中文名称业务职能备注1、糖尿病信息管理：主要包括六部分内容：基S0002信息管理本信息、动态因素、实验室检查、诊疗情况、分娩情况、新生儿情况和产后随访。2、数据导入导出根据需求规格说明书所作出的描述，以下将给糖尿病信息管理和数据导入导出的数据流图，如下所示。DFD名称糖尿病信息管理显示基本信息DFD查看动态因素DFD实验室检查DFD诊疗情况DFD-23- 北京工业大学工程硕士专业学位论文分娩情况DFD新生儿情况DFD产后随访情况DFD糖尿病信息管理DFD图4-4糖尿病信息管理数据流图Figure4-4ThedataflowdiagramofthediabetesinformationmanagementDFD名称数据导入导出数据导入导出DFD图4-5数据导入导出数据流图Figure4-5Thedataflowdiagramoftheimportandexportdata-24- 第4章系统的设计4.3.3系统管理系统管理是确保本系统安全性的核心功能模块，主要实现了系统相关信息管理和数据维护，包括用户管理、角色管理和基础信息管理三个子功能模块。其系统组织表如下所示。子系统编号中文名称业务职能备注1、用户管理：创建用户、用户登录验证、删除用户和用户信息修改；S0003系统管理2、角色管理：角色创建和角色配置；3、系统基础信息管理：主要对系统中所用到的数据字典进行维护工作。系统管理子系统对于所有的系统模块都具有控制作用，实现了用户认证和用户权限管理，即角色管理。本系统是一个面向分级的、多类型用户使用的系统，这就需要进行用户的统一管理，包括用户的业务范围、操作权限、数据访问权限。用户获得登录用户名、密码、业务权限才能登录并使用本系统，在权限范围内进行功能操作和数据浏览。本子系统还实现了系统基础信息管理，基础信息指的是本系统运行需要的核心支撑信息，例如治疗监测条件、实验室检查条件字段等数据字典维护等。下面给出三个子功能模块的数据流图。DFD名称用户管理用户登录DFD创建用户DFD-25- 北京工业大学工程硕士专业学位论文删除用户DFD用户信息修改DFD图4-6用户管理数据流图Figure4-6ThedataflowdiagramoftheusermanagementDFD名称角色管理创建角色DFD角色配置DFD图4-7角色管理数据流图Figure4-7Thedataflowdiagramoftherolemanagement-26- 第4章系统的设计DFD名称基础信息管理基础信息管理DFD图4-8基础信息管理数据流图Figure4-8Thedataflowdiagramofthebasicinformationmanagement4.4子系统功能设计此系统主要针对人群是病人，医生以及后台是管理者，该系统在医院中的使用较为广泛，本模块主要实现病人、医生、管理者等几个模块间的信息维护。下面，我们通过各个功能部分的流程图来对系统的功能设计进行描述。(1)用户登录在登录过程中，根据选定的角色对用户提交的登录信息进行实时且有效地验证，如果信息错误则跳转到主界面。用户登录的工作流程如图4-1所示：图4-9用户登录工作流程图Figure4-9Theflowdiagramoftheuserlogin(2)用户创建在用户创建过程中，选择相应的用户管理，进行数据库连接，开始用户创建，如创建失败，则返回主界面。用户创建的工作流程如图4-2所示：-27- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图4-10用户创建工作流程图Figure4-10Theflowdiagramoftheusercreate(3)用户信息修改在用户信息修改过程中，选择相应的用户管理，进行数据库连接，开始用户修改，如修改失败，则返回主界面。用户创建的工作流程如图4-3所示：图4-11用户创建工作流程图Figure4-11Theflowdiagramoftheusercreate-28- 第4章系统的设计(4)用户信息查阅在用户信息查阅过程中，选择相应的用户管理，进行数据库连接，开始用户信息查阅，如数据库操作失败，则返回主界面。用户信息查阅的工作流程如图4-4所示：图4-12用户信息查阅工作流程图Figure4-12Theflowdiagramoftheuserinformationsearch(5)用户删除在用户删除过程中，选择相应的用户管理，进行数据库连接，开始用户信息查阅，如数据库操作失败，则返回主界面。用户删除的工作流程如图4-5所示：图4-13用户删除工作流程图Figure4-13Theflowdiagramoftheuserdelete-29- 北京工业大学工程硕士专业学位论文4.5本章小结通过用例图，对项目进行系统的总体框架设计和模块功能分解，分析了系统的业务逻辑；通过数据流图和流程图，介绍系统的数据模型设计，设计完成了信息系统的总体结构及各部分的功能模块及功能设计。-30- 第5章系统功能的实现第5章系统功能的实现5.1平台及架构的选择Web服务能很好的将SOA的特性完美的诠释出来，而基于SOA架构的系统，其耦合性的特点是被人民一直所关注的。SOA框架可以通过不同的提交和申请方式对不同种类的服务进行分类处理和整理，它是一个能给客户提供优质服务的框架。SOA随着科技的进步，被越来越多人所关注，相应带来的影响就是安全性被动摇，一些不良商贩想通过一些非法操作进行窃取资料以及植入病毒来对系统造成伤害，这给医疗服务带来了极大的隐患，此时需在内部进行预防操作，来保证系统的安全性。通过对现今信息系统市场的分析与调查，结果显示分布式网络安全模型能够最好的发挥SOA的安全特性。分布式网络安全模型可以分为三层:（1）信息资源管理层：此层是收集，整理和发布信息的一层，拥有庞大的数据库，并且包含许多分支，当我们要为客户提供多种多样的服务时，为了避免二次开发所浪费的时间，且不改变之前的系统策略，可在原有系统的基础上增加新的安全组件，通过SOA的耦合特性，使安全组件与原有系统进行兼容，需注意的是协议要统一，通信要确保规范性。（2）中间联接层：:此层是衔接上层与下层，我们在中间层中，协调各个部门与接口间的相互通信，确保协议和通信的规范性，相应的各部门间的合作进行有效的梳理，避免互相不兼容的现象产生。（3）安全服务层：此层是对信息安全管理保证的一层，既要保证系统能正常操作，又要保证每个环节都不会有给不法分子留余地的机会，避免失误。同时客户也可以通过系统申请来保护自己的信息安全，进行加密。这一层需要对SOAP进行通信协议的统一，保证系统安全性，实现安全模式下的实操进展工作。5.2系统的功能实现用户登录：输入妊娠糖尿病信息管理系统的网址，出现妊娠糖尿病信息管理系统登陆界面，如图所示，输入用户名和密码，点击[登录]按钮，进入系统，如图5-1所示：-31- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图5-1用户登录Figure5-1Userlogin输入不同的用户名和口令，回车或点击[确定]按钮进入不同的功能模块选择界面，如糖尿病信息管理系统：用户名和密码输入dia，如下图5-2所示：图5-2糖尿病用户登录Figure5-2Diabetesuserlogin如管理员：用户名和密码输入admin，如下图5-3所示：图5-3管理员用户登录Figure5-3Administratoruserlogin-32- 第5章系统功能的实现点击创建病例。在相应的框格里输入相应的信息，其中部分信息是自动生成。信息输入完毕后，点击保存，就会把信息自动存到系统中。若信息录错，或希望重新录入信息时，点击重置按钮即可。如下图5-4所示：图5-4信息录入Figure5-4Informationinput点击病例查询一栏，针对某个人，点击与其一排的录入按钮，即可进一步的编辑和录入更细节的信息，如编辑其基本信息，填写好信息后，可选择保存，或者关闭（即退出此次编写），如下图5-5，5-6所示：图5-5病例查询中信息录入Figure5-5Caseinformationintothequery-33- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图5-6病例查询中信息编辑Figure5-6Caseinformationqueryeditor如动态因素信息录入，点击上方栏中的动态因素，再点击动态因素信息录入，弹出框框后，即可填写信息，如下图5-7所示：图5-7动态因素信息录入Figure5-7Informationintodynamicfactors如实验室检查信息录入，点击上方栏中的实验室检查，再点击首次实验室检查信息录入，弹出框框后，即可填写信息，如下图5-8所示：-34- 第5章系统功能的实现图5-8实验室检查信息录入Figure5-8Laboratoryinformationinput如治疗情况信息录入，点击上方栏中的治疗情况，再点击治疗方法信息录入，弹出框框后，即可填写信息，如下图5-9所示：图5-9治疗情况信息录入Figure5-9Thetreatmentinformationinput如分娩情况信息录入，点击上方栏中的分娩情况，再点击分娩情况信息录入，弹出框框后，即可填写信息，如下图5-10所示：-35- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图5-10分娩情况信息录入Figure5-10Theaccouchementinformationinput如产后随访信息录入，点击上方栏中的产后随访，再点击产后随访信息录入，弹出框框后，即可填写信息，如下图5-11所示：图5-11产后随访信息录入Figure5-11Thepostpartumfollow-upinformationinput病例查询：查询、筛选出所需要的信息，点击病例查询，根据所知的登记号或姓名，选择登记号或姓名的其中之一，输入信息，点击后面的蓝色框框，进行搜索，便可得到想要知道的信息。针对某个人，可以进行录入操作。如下图5-12所示：-36- 第5章系统功能的实现图5-12病例查询Figure5-12Casecheck用户管理：提供修改和编辑医生信息，并且管理密码重置的功能，点击密码重置，修改密码。也可查看编辑其中之一的用户，如下图5-13所示：图5-13用户管理Figure5-13Usermanagement数据导出：分诊管理者可以把数据打开或者将数据存储在想要存储的地方。如下图5-14所示：-37- 北京工业大学工程硕士专业学位论文图5-14存储数据Figure5-14Datastoring注销：点击注销按钮，退出登录，如下图5-15所示：图5-15注销系统Figure5-15Cancellationsystems5.3系统代码的个别展示计算体重指数的操作，当输入所有已知的信息时，系统会自动计算体重指数，这时医生可以通过体重指数来判断是否是正常情况，并进行相应的处方填写，代码如下：functioncom_windx(){if(document.all.height.value!=0&&document.all.height.value!=null){varwindx=document.all.pbweight.value/(document.all.height.value*document.all.height.value);varf_x=Math.round(windx*100)/100;vars_x=f_x.toString();varpos_decimal=s_x.indexOf('.');if(pos_decimal<0){pos_decimal=s_x.length;s_x+='.';}-38- 第5章系统功能的实现while(s_x.length<=pos_decimal+2){s_x+='0';}document.all.pbwindex.value=s_x;document.all.pbwindex.disabled=false;}}//计算预产期functioncom_ebd(){varlms=document.all.lastmenstrual.value;if(lms!="选择日期"){vardate=addDays(lms,280);document.all.expectedbirthday.value=date;}}//计算日期加上天数后的日期functionaddDays(date1){//varmonthDays=[0,3,0,1,0,1,0,0,1,0,0,1];varregexp=/^(d{1,4})[-|.]{1}(d{1,2})[-|.]{1}(d{1,2})$/;regexp.test(date1);vardate1Year=0;vardate1Month=0;vardate1Day=0;date1Year=parseInt(RegExp.$1);date1Month=parseInt(RegExp.$2);date1Day=parseInt(RegExp.$3);date1Month+=9;date1Day+=7;if(date1Month>12){date1Year=date1Year+1;date1Month=date1Month-12;}if(date1Month==2){if(isLeapYear(date1Year)){if(date1Day>29)-39- 北京工业大学工程硕士专业学位论文{result=date1Year+"-"+(date1Month+1)+"-"+(date1Day-29);returnresult;}else{result=date1Year+"-"+date1Month+"-"+date1Day;returnresult;}}else{if(date1Day>28){result=date1Year+"-"+(date1Month+1)+"-"+(date1Day-28);returnresult;}else{result=date1Year+"-"+date1Month+"-"+date1Day;returnresult;}}}elseif(date1Month==4||date1Month==6||date1Month==8||date1Month==11){if(date1Day>30){result=date1Year+"-"+(date1Month+1)+"-"+(date1Day-30);returnresult}else{result=date1Year+"-"+date1Month+"-"+date1Day;returnresult;}}elseif(date1Month==12){if(date1Day>31){result=(date1Year+1)+"-"+(date1Month-11)+"-"+(date1Day-31);returnresult;}else{result=date1Year+"-"+date1Month+"-"+date1Day;returnresult;}}else{if(date1Day>31){result=date1Year+"-"+(date1Month+1)+"-"+(date1Day-31);returnresult;}-40- 第5章系统功能的实现else{result=date1Year+"-"+date1Month+"-"+date1Day;returnresult;}}}数据库操作语句代码：按条件查找病人信息：sql="select*fromPatientInfowhere"+stype+"like'%"+condition+"%'anddeleted='N'orderbycreate_datedesc";查找登记号个数以验证该登记号是否已被用：sql="selectcount(*)asnumfromPatientInfowherecheckin_id='"+checkinid+"'"5.4本章小结本章依照系统的总体设计和每个子模块的详细设计方案，对系统的整个实现做了一个介绍。针对重要的模块，分别呈现出关键的代码，即关键功能类的实现，从而描述了系统实现的关键以及解决思路，并展示出已出的成果。-41- 北京工业大学工程硕士专业学位论文-42- 第6章系统的测试第6章系统的测试6.1测试范围对系统各信息管理功能进行测试，验证每一个链接是否能正常操作以及网页图片展示部分是否符合要求，并给出测试结果，对妊娠糖尿病信息管理系统进行功能测试如下表6-1至表6-7所示：表6-1登陆界面栏目验收测试一览表Table6-1Thetestofthelogininterface栏目完成情况测试结果TOP区LOGO已完成测试通过颜色已完成测试通过大小已完成测试通过网登录名输入已完成测试通过站密码输入已完成测试通过首登录链接已完成测试通过页表6-2病例查询栏目验收测试一览表Table6-2Thetestofthecasecheck栏目完成情况测试结果病登记号输入已完成测试通过例姓名输入已完成测试通过查询查询操作已完成测试通过排队操作已完成测试通过查看（基本信息，详细信息）已完成测试通过修改（更新，重置操作）已完成测试通过删除操作已完成测试通过首页链接已完成测试通过上下页链接已完成测试通过末页链接已完成测试通过Go链接已完成测试通过-43- 北京工业大学工程硕士专业学位论文表6-3候诊列表栏目验收测试一览表Table6-3Thetestofthewaitinglist栏目完成情况测试结果候用户登录操作已完成测试通过诊就诊操作已完成测试通过列患者基本信息（病人基本信已完成测试通过表息，详细信息）营养监测与评估信息录入已完成测试通过血糖信息查看及录入已完成测试通过核实链接已完成测试通过首页链接已完成测试通过上一页链接已完成测试通过下一页链接已完成测试通过Go链接已完成测试通过实验室检查信息已完成测试通过治疗情况已完成测试通过返回到候诊列表操作已完成测试通过用户管理操作已完成测试通过注销操作已完成测试通过-44- 第6章系统的测试表6-4病例管理栏目验收测试一览表Table6-4Thetestofthecasemanagement栏目完成情况测试结果病登记号输入已完成测试通过例姓名输入已完成测试通过管查询链接已完成测试通过理管理操作链接已完成测试通过首页链接已完成测试通过上一页链接已完成测试通过下一页链接已完成测试通过末页链接已完成测试通过Go链接已完成测试通过患者基本信息（修改，删除，已完成测试通过更新，重置操作）营养监测与评估（打印，修改，已完成测试通过删除操作）血糖监测信息（修改，删除操已完成测试通过作）住院信息已完成测试通过分娩信息已完成测试通过产后随访已完成测试通过-45- 北京工业大学工程硕士专业学位论文表6-5用户管理栏目验收测试一览表Table6-5Thetestoftheusermanagement栏目完成情况测试结果用密码重置操作已完成测试通过户输入密码操作已完成测试通过管更改密码操作已完成测试通过理清空操作已完成测试通过返回操作已完成测试通过首页链接已完成测试通过上一页链接已完成测试通过下一页链接已完成测试通过末页链接已完成测试通过Go链接已完成测试通过查看（返回操作）已完成测试通过编辑（提交，清空，返回操作）已完成测试通过-46- 第6章系统的测试表6-6病例管理栏目验收测试一览表Table6-6Thetestofthecasemanagement栏目完成情况测试结果病登记号输入已完成测试通过例姓名输入已完成测试通过管查询操作已完成测试通过理录入操作已完成测试通过患者基本信息（修改，删除操已完成测试通过作）动态因素已完成测试通过实验室检查已完成测试通过治疗情况已完成测试通过分娩情况已完成测试通过产后随访已完成测试通过用户管理（密码重置，查看，已完成测试通过编辑操作）同上首页链接已完成测试通过上一页链接已完成测试通过下一页链接已完成测试通过末页链接已完成测试通过Go链接已完成测试通过返回病例查询操作已完成测试通过注销操作已完成测试通过-47- 北京工业大学工程硕士专业学位论文表6-7数据导出栏目验收测试一览表Table6-7Thetestofthedataexporting栏目完成情况测试结果数保存数据，已完成测试通过据选择路径导出6.2功能测试及验收6.2.1功能测试进行功能测试所需步骤可以分为四步，分别是：链接测试、表单测试、数据校验和Cookies测试。进行功能测试的目的是根据网站项目的需求说明书，检验被检测的软件和被监测的系统，看其是否能满足系统内部的功能使用要求。(1)链接测试链接测试时应考虑到的三个方面：1、测试所有链接指令是否按要求确实链接到指定页面；2、测试所链接的页面是否已经真实存在，确保不是空链接；3、保证网站上没有孤立的页面，确保无死链接。(2)表单测试对北京妇产医院所涉及到的所有页面表单进行测试，测试内容有：表单提交的完整性测试；通过提交给服务器的方法来验证该信息的真实性。(3)数据校验对用户输入的数据进行抽查校验，确保每一项数据输入功能都能正常工作；测试提交数据的合法性，以验证服务器能否正确保存这些数据。-48- 第6章系统的测试(4)Cookies测试Cookies的测试内容，可以分为：Cookies是否能起到保证系统正常工作的作用；时效性即是否已经按所预定的时间进行保存；刷新对Cookies这项功能是否有影响；使用Cookie进行统计测试次数，通过正确性比例给出结论。结论：均已成功测试，没有错误。6.2.2功能验收采用了SOA架构的系统与原有系统相比，信息同步性、信息共享量以及系统灵活性都有显著的提高。图6-1对比图Figure6-1ComparisonChart6.3本章小结本章对系统进行了大量的测试，记录了测试情况的同时写出相关的测试用例和测试报告。给出的测试结果表明，系统的所有基本功能都能够很好的实现，且性能也符合实际应用的系统需求，对不同服务和部门间所提供和要求的数据能够进行有效的处理与同步，保证不同平台下的各种应用之间数据的共享性、交互性、同步性和集成性。-49- 北京工业大学工程硕士专业学位论文-50- 结论结论基于SOA架构的妊娠糖尿病信息管理系统就是为妇产医院工作人员掌握如何录入及查询信息的计算机应用软件系统。该系统提供了医疗工作人员对病人信息库的常规操作，包括用户登录、录入信息、查询信息和信息管理等，我们设计了这个全新的妊娠糖尿病信息管理系统，该系统必将进一步促进医院的信息化管理。该应用软件具有良好的交互性、存储安全、速度快等特点。WebServices能让SOA架构发挥出最佳的功能状态，通过开放的技术标准对业务进行管理，并且对各个分支上的服务进行发布、调用和定位。通过数据显示和实践操作分析，可见基于SOA框架技术的信息管理系统能够使管理者维护系统更加容易，实现信息管理、基本信息维护等功能，更好的实现对信息的集成化管理和服务开发。对信息库维护也起了重要作用。由于时间和自身的开发研究水平有限，本系统设计开发的并非面面俱到，对部分系统的基本功能进行了设计，但对整体系统的设计实现仍然处在研发时期，深入调研医疗中的信息管理现状还需要加强，扩充各部门所需的业务服务也需要完善。为使妊娠系统的功能更加强大和完善，对于论文实践设计中所面临到的几个问题，如是否能通过研究Web服务中运用技术，来制定出具有更好的规范性的系统功能；如是否能加强保证可靠信息的传递等。这些仍需日后多加学习，多加考虑和研究，设计出更加实用的信息管理系统。-51- 北京工业大学工程硕士专业学位论文-52- 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北京工业大学工程硕士专业学位论文-56- 致谢致谢本论文是在我的老师、同学和家人的巨大关心和支持下完成的，在此我向他们表达我最诚挚的谢意。首先，我感谢我的导师，他严谨的治学态度和对学生的严格要求给我留下了极其深刻的印象，他在工作上一丝不苟的作风深深地感染和鼓舞了我，使我在不断提高学术水平的同时也加强了独立思考的能力和迎难而上的勇气。在本课题的研究过程中他多次对我进行理论和实践上的指导，为我创造良好的实验环境，使得我能够顺利地完成我的研究工作。感谢三年来，老师的谆谆教导，坦诚信赖和无微不至的关爱！感谢我的母校北京工业大学。感谢您为我提供了优良的学习环境，谢谢您赐予我优秀的老师和朋友，使我能够力克困难，努力进步与不断进取！感谢软件学院的领导和老师。学院领导的执着与负责，各位老师或风趣幽默与严谨朴实，还有机动灵活的教学方式都给我留下了深刻的印象。您们的精心培养和谆谆教导使我顺利地完成了学习任务，为我的论文撰写和进一步求学深造打下基础，并鞭策我不断的求索创新。还要感谢的是我的家人，正是他们在物质和精神上的支持与鼓励，使我得以潜心于学业，顺利完成本论文。也对所有曾经给予我关心和帮助的朋友们表示最诚挚的感谢。最后对百忙之中审阅该论文的评审组专家和老师们表示衷心的感谢。您辛苦了！-57-