药品影响网上查询系统的分析与设计硕士学位论文(编辑修改稿)

药品影响网上查询系统的分析与设计硕士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

有效的搜索方法，并在最后监测药物影响的时候为网上用户提供更加详细的已选药物间不良反应、饮食禁忌、用药重复检测。 大量的网上用户访问促使我们决定使用经典 Java EE 架构进行构建。 经典 Java EE 组件 经典 Java EE 应用大致包括以下组件： （ 1）控制器组件： Java EE 的 MVC 框架提供了一个前端核心控制器，拦截用户请求，并将请求转发给用户实现的控制器组件。 用户实现的控制器组件处理调用业务逻辑方法，处理用户请求。 （ 2）业务逻辑组件：业务逻辑组件负责实现系统的业务逻辑，一般由 Session Bean 实现。 一次用户操作一般对应一个业务逻辑方法。 一个业务逻辑方法是一个整体的，因此需要对业务逻辑方法增加事务性。 业务逻辑方法应当仅负责实现业务逻辑，不进行数据库访问。 浙江大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 6 （ 3） EAO组件：实体访问对象（ Entity Access Object)，通常采用 Session Bean 来实现。 相当于轻量级 Java EE 的 DAO 对象，提供对 Entity 对象的添、读、修、删操作。 （ 4） Entity 对象：系统的对象模型抽象。 领域对象的状态一般都必须保存在数据库里面。 因此，每个 Entity 都映射到一个或多个数据库表。 （ 5）表现层组件：收集用户输入数据或向客户显示系统状态。 表现层组件可以是某种表现层技术，普通的应用程序，或者是小型智能设备。 EJB技术 Enterprise Java Bean 简称 EJB,有时也称为企业 Bean 或企业级 Bean。 作为一种可重用的分布式对象计算技术， EJB 可用于部署开发分布式的、多层结构的、面向对象的 Java 应用系统的跨平台组件体系结构 [2]。 EJB组件在使设计开发系统级应用更简单的同时还使得系统具有良好的移植性、扩充性和维护性 [3]。 EJB 运行在 EJB 容器中时， EJB 容器会提供包括持久化、数据缓存、声明性安全、负载均衡、错误修复及事务性处理的系统级服务 [4]。 Enterprise Bean 又可分为三种：会话 Bean、实体 Bean、消息驱动 Bean。 Session Bean(会话 Bean)： 是应用的业务逻辑层的 Fa231。 ade。 Session Bean比 Spring 容器中的 POJO Bean 的功能更加强大，它支持如下功能： （ 1）并发和线程安全 （ 2）开发者无需理会多客户端并发的线程安全问题，只要像开发普通 Java类一样开发 EJB3 就可， EJB 容器会为之提供多线程并发功能和保证线程安全。 （ 3）事务和安全管理 EJB 容器可以以声明式的方式来管理其内的 Session Bean 的事务和安全。 EJB3 的 Session Bean 分为有状态会话 Bean(Stateful Session Bean)和无状态会 话 Bean(Stateless Session Bean)两类。 Stateful Session Bean 需要 EJB 容器更高的系统开销来维护客户端状态，因此性能较 Stateless Session Bean 低。 事务和 JTA 事务控制作为 J2EE 应用中的一环，保证一系列数据库操作不发生错误，从而保证应用业务逻辑成功执行和底层数据库完整。 事务有四个特性：原子性、一致性、隔离性和持续性。 浙江大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 7 JTA 事务由 Java EE 事务管理器负责控制，可以保证多个数据库更新的一致性，通过 JTA即可实现全局事务控制。 开发者可以 通过使用 JTA，用一种与事务管理器无关的方式来 start、 mit或 roll back 事务。 Java EE 应用服务器通过 Java Transaction Service（简称JTS， Java 事务服务）来实现 Java EE 事务管理器。 应用程序不用直接使用 JTS方法，只需面向 JTA 方法就可由 JTA 来调用底层 JTS进行事务处理。 EJB的事务管理 EJB 有两种事务管理方式，这两种事务管理方式通常都建立在 JTA 基础之上。 一种是通过容器管理事务（ CMT）以声明式方式来管理事务；另一种则在 EJB 内部使用事务管理代码 由开发者自己管理事务（ Bean 管理事务，简称 BMT）。 容器管理事务（ CMT）： EJB 默认使用容器管理事务。 当使用 CMT 事务管理策略时，容器将接管 EJB的事务管理，为我们完成事务的 start、 mit 和 roll back。 容器总是在业务方法的开始、结束处标记事务边界，也就是说，容器将在调用方法之前开始 JTA事务，然后根据方法的调用情况来决定提交或回滚事务。 当使用 CMT 事务管理策略时，开发者无需为事务控制编写任何代码，只需通过 Annotation 或 XML 配置文件告诉容器如何处理事务即可。 当使用容器管 理事务时，业务方法不应该调用任何可能与容器所设置事务注解冲突的方法。 默认事务管理类型为 CMT。 因为 BMT 在实现事务管理时需要大量的硬编码，导致事务逻辑难以切换，同时 Session Bean 中业务和事务逻辑也混杂在一起。 除此之外，当客户端调用 BMT 方法时，会暂停当前已有事务，制约了组件的重用。 JPA规范 原先， Java EE 和 Java SE 应用的对象持久化比较麻烦，同时 ORM 技术非常多，如果换了一种实现就必须去重新学习，然后重新编写代码。 因而，出于简化和标准化考虑， Sun 官方提供了 JPA 用于提供持久化标准 规范 [5]。 通过使用 JPA，可以使得 EAO层更加标准规范，同时也摆脱了原先对各种 ORM实现的依赖，从而使得系统更加易于维护和移植。 JPA 是 JSR220 实现的一部分，开发人员为 软件专家组 [6]。 但它是一浙江大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 8 种用于 Java 持久化的轻量级且基于 POJO 的框架 [7]。 除了可以在基于 EJB 的 Java EE 应用中使用外， JPA 同时也完全可以在普通 Java SE 中使用。 因为是基于 POJO的框架，所以 JPA 非常优雅；更为可贵的是它非常简单，所以易于学习和掌握 [8]。 JPA 大致包括以下三种组件： 映射元 数据 ORM 映射元数据有些地方又称为实体，只是通过 XML 映射文件或 Annotation建立了和底层数据表之间对应关系的 POJO。 2. Entity Manager 实体因为是普通的 POJO，没有持久化能力。 因而 JPA提供了 Entity Manager来对 Entity 进行操作。 除此之外，实体管理器还可以通过与持久化上下文(persistence context)进行交互来转换实体不同状态 [9]。 查询 通过面向对象的查询语言查询数据来减小程序与 SQL的耦合度 [10]。 JPA 只是制定了一个 API，供应商可以做出自己的实现，而且开发人员也可以对某些 API 进行自定义 [11]。 按照 Sun 的预想，开发者可以随意地选择切换 JPA实现。 JSF应用框架介绍 Java Server Faces 简称 JSF，是一种 SUN 公司在 Java EE 规范中设计的一种搭建 Java Web 应用程序的 MVC框架。 JSF 主要有如下五大优势：。 UI 组件的值绑定到服务器端的数据模型。 4. UI 组件具有高度的重用和扩展特性，适合构造用 户界面。 UI 状态和跨请求保存。 借助于这几大优势，成功封装了请求 响应模型，允许开发者采用面向对象的事件通信模型进行 RAD 方式开发 Web 应用，避免了以往基于请求、响应和标记来考虑问题的弊端 [12]。 通过 JSF，用户可以在页面中使用 web 组件、捕获用户行为产生的事件、进行验证和页面导航等，实现用户界面到业务逻辑层的直接映射，省去了大部分需要开发者处理的 HTTP 细节 [13]。 由于 JSF 是一个开放架构，开发浙江大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 9 人员可以通过自己创建或者继承已有组件的方式来开发自己的组件，因而具有很强的灵活性和可扩展性 [14]。 Mockito介绍 随着快速应用开发模式（ RAD）和程序规模越来越大，项目越来越需要借助自动软件测试来解决测试繁重、测试效率低等问题。 由于 java单元测试框架 Junit难以构造对象、方法，于是又引入 Mock Object 来解决这个问题。 但 JMock 和easyMock 这两种框架的实现都局限于用 Mock 技术模拟被测试方法依赖的外部对象 ,mocking 是由期望 运行 验证库决定 [15]。 Mockito 提供了一种更简单，更直观的方法： mock 在执行后的交互。 使用 mockito 可以专心验证想要验证的东西，而不是像 在使用期望 运行 验证库时被迫经常处理无关交互。 没有期望 运行 验证同时也意味着 Mockito 在 mock 时通常不需要昂贵的启动前期准备。 他们的目标是透明的，从而使开发人员将精力集中于测试选定的行为而不是注意力被别的吸走。 Mockito 拥有简洁的 API，几乎不需要花时间去启动模拟行为。 只有一种方法创建模拟。 Mockito 的语法和 jMock 与 EasyMock 类似，因此可以放心重构。 不同的地方在于通过在执行后校验什么已经被调用，消除了对期望行为的需求。 消除了因在执行前需要记录期望行为导致的丑陋初始化代码。 本章小 结 本章主要阐述了含有药物影响搜索功能的系统的功能特点，并分析了本项目将会使用到的主要技术，以及这些技术所具有的特性和优点。 浙江大学硕士学位论文 第 3 章 系统的需求分析及设计 10 第 3章 系统的需求分析及设计 需求分析 客户要求设计一个网上安全用药查询系统，可以自动帮助用户查看详细的药物影响。 首先是分析设计一种更科学且更简便有效的搜索方法，通过药品的学名或者品牌名进行搜索。 点击进入查看详细信息的时候可以查看这种药物有哪几种药物形式和药物剂量组合。 最后检测药物影响的时候提供比用药配伍禁忌更加详细的已选药物间不良反应、饮食禁忌、用药重复等检测。 举个例子来说，消费者 在网上买了多种药物，但是他不知道详细的药物影响或者只知道自己购买的这种组合不属于国家药物配伍禁忌里面的组合，至于所购买的药物间是否有药物重复，药物食物反应和轻微的药物间反应则需要消费者自己研究复杂的药物说明书。 传统情况下消费者可能会由于麻烦而不去看药物说明书，或者由于药物说明书的复杂性而没有看出来自己同时购买的药物不宜同时使用。 以 2020 年举办的“百姓安全用药调查”结果来看，我国不合理用药的人占总用药人数的 12%32%，情况非常严重 [16]。 有了药物查询软件后，消费者可以轻松地根据药物名称和药物吸收途 径、剂型、剂量准确地搜索到自己准备购买的药物。 系统通过药物的吸收途径给出哪几种药物间会发生什么级别的药物影响，是否有用药重复，以及是否有药物和食物反应。 浙江大学硕士学位论文 第 3 章 系统的需求分析及设计 11 具体操作流程如图 所示， S S O w e bS e c u r i t y D e s i g n L o g i cM e m b e r A c c e s s 2 . 0D r u g S e a r c h R e s u l t sD r u g S e a r c h D r u g I n f o r m a t i o nD r u g L i s tD r u g I n t e r a c t i o n S u m m a r yC o n d i t i o n R e s u l t s 图 web流程 图 药物信息结构设计 通 过仔细分析用药现状，考虑到药品具有的剂量大小、药品形式、吸收方式。 同时市场上流通的药品使用的多是其商业名 而非学术名，将药品的信息结构设计图如图 所示， I n g r e d i e n tG e n e r i cD r u gR o u t e dG e n e r i cR o u t e d D o s eF o r m G e n e r i cD i s p e n s a b l eG e n e r i cD i s p e n s a b l eD r u gR o u t e d D o s eF o r m D r u gR o u t e dD r u gD r u gN a m eN a v i g a t i o n v i a m e t h o d c a l lN a v i g a t i o n v i a I D l o a d 图 药物信息结构设计 浙江大学硕士学位论文 第 3 章 系统的需求分析及设计 12 以下是通用名药的信息结构定义： 表 通用名药概念 详细信息 例子 Ingredient 成分名 华法林钠 GenericDrug 药名 华法林钠 RoutedGe。