《基于SSM框架的智能充電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)》5500字（論文）

基于SSM框架的智能充電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u32068摘要 摘要:因現(xiàn)在人們對電的需求越來越多，而對電的管理與使用仍需改善，用戶對電的使用過于繁亂，而智能充電系統(tǒng)的出現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看充電情況、賬戶余額等功能，為了讓后臺管理員可以實(shí)時(shí)了解用戶的充電情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于SSM框架的智能充電管理系統(tǒng)。系統(tǒng)前端頁面使用JSP技術(shù)，后端則使用Spring+MVC+MyBatis框架和Java語言，以及SQLServer數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)分為管理員端和用戶端，共同完成智能充電系統(tǒng)管理。經(jīng)測試檢驗(yàn)后，系統(tǒng)有著較高的實(shí)用性和擴(kuò)展性，可以方便管理用戶充電等問題，頁面美觀且易于操作。關(guān)鍵詞：Java；SSM；B/S架構(gòu)；智能充電管理系統(tǒng)引言伴隨科技的發(fā)展與進(jìn)步，迸發(fā)出諸多新工具，與此同時(shí)，新工具的充電管理也成為生活中不可或缺的因素，因此充電流程以及充電管理問題逐漸開始受到人們的重視，對新型工具的充電管理，直接影響了人們的使用[1]，因此，提高充電效率成為必要。傳統(tǒng)的充電過程中，用戶需要去線下指定充電地點(diǎn)進(jìn)行充電，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且只能根據(jù)個(gè)人判斷來確定充電時(shí)間，因此這些存在的問題都極大的浪費(fèi)了用戶的時(shí)間。因此構(gòu)建性能優(yōu)良的系統(tǒng)，會攜來明顯的經(jīng)濟(jì)收益和優(yōu)良的社會影響。1.研究背景及意義1.1課題研究背景在科技高速發(fā)展的今天，人們都居住在統(tǒng)一的小區(qū)，無法將電動車運(yùn)到樓上充電，所以電動車充電極其不方便，在傳統(tǒng)的充電中，充電記錄以及賬戶余額只能通過手動記錄的方式，這樣不僅工作量很大，而且容易出現(xiàn)疏忽漏記的情況。伴隨著時(shí)代的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為新興技術(shù)，正在慢慢和人類日常生活結(jié)合。對于人們來說，如何把先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與日常生活完美結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約時(shí)間的目的，成為了大家關(guān)注的重點(diǎn)REF_Ref7066\r\h[2]，本系統(tǒng)的開發(fā)可以方便用戶查看自己的消費(fèi)記錄，并利于管理員進(jìn)行管理。1.2研究意義現(xiàn)在電動車作為新的代步工具取代步行并且使用量巨大，但由于人們都居住在小區(qū)，不方便運(yùn)到樓上充電，因此給電動車充電極其困難，所以樓下充電樁的出現(xiàn)很有必要，而對充電的管理還需要改善，所以開發(fā)本系統(tǒng)解決該問題。智能充電作為一種新型工具，使得管理員和用戶可以隨時(shí)隨地登錄系統(tǒng)進(jìn)行賬戶查看REF_Ref7066\r\h[3]，打破了傳統(tǒng)線下記錄的方式，減輕了人力和了管理人員的時(shí)間，為用戶、管理員提供了一個(gè)明了便捷的平臺，系統(tǒng)的開發(fā)不僅可以減少管理員的工作量，而且方便用戶知道自己的賬戶情況和使用情況，并及時(shí)根據(jù)賬戶情況進(jìn)行充值與充電管理，系統(tǒng)的開發(fā)令用戶和管理員的生活更加方便。2.系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)2.1JSP技術(shù)在系統(tǒng)中，用的是JSP技術(shù)，鑒于JavaEE的諸多優(yōu)勢，使用它為系統(tǒng)Web服務(wù)交互技術(shù)，JavaWeb中，使用JavaEE中的Web開發(fā)技術(shù)，創(chuàng)建Web功能框架，在Web的工具下發(fā)行。JSP技術(shù)為JavaWeb中Web的頁面開發(fā)技術(shù)，亦JavaServerPage技術(shù)，作為一款可以開發(fā)動態(tài)的Web技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端的動態(tài)性能。把JSP中表達(dá)功能的代碼插入到HTML靜態(tài)的頁面里，將JSP中<jsp></jsp>的腳本代碼，使用在靜態(tài)的Web代碼中實(shí)現(xiàn)動態(tài)服務(wù)的功能，單一的HTMLWeb頁面中可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端動態(tài)功能。JSP優(yōu)點(diǎn)是與其他代碼的結(jié)構(gòu)來說相對利于操作與理解，與其他Web應(yīng)用程序相比較更有優(yōu)勢，鑒于JavaEE平臺的優(yōu)勢，所以JSP技術(shù)是國內(nèi)Web程序開發(fā)中更有優(yōu)勢的開發(fā)使用技術(shù)之一REF_Ref7066\r\h[4]。2.2SSM框架SSM框架由Spring、SpringMVC和MyBaits組成，主要通過控制反轉(zhuǎn)進(jìn)行各層組件的管理，它的使用面很廣，能面向許多，如切面編程管理事物、日志、權(quán)限等。Java開發(fā)框架中Spring框架已經(jīng)有十七年的歷史，是較穩(wěn)重的框架之一，Spring戰(zhàn)勝了許多大規(guī)模應(yīng)用開發(fā)的困難性，讓程序員可以從繁多的程序開發(fā)中放松一下，使用起來更快捷。Spring框架中的模塊SpringMVC框架，鑒于MVC架構(gòu)理念，SpringMVC現(xiàn)在是主流框架其中一員，可以使用在Web應(yīng)用的開發(fā)。其中，它集成模型、視圖以及控制器三個(gè)部分，所以控制器可以使模型與視圖分開，使得前后端試圖分開，互不干擾。其中一方如果發(fā)生了變化，另一方只產(chǎn)生最小的干擾。MyBatis框架，可以用來交互數(shù)據(jù)庫。此框架的使用用戶只編寫數(shù)據(jù)庫的語句即可。另外，使用者能借MyBatis框架，通過配置XML的映射關(guān)系可以操作數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與程序的交互REF_Ref10423\r\h[5]。2.3Java語言Java是面向?qū)ο蟮恼Z言。與C++相像，但和C++比較來說，Java更簡單，只保留其的基本方法，所以比C++更簡單和高效率。Java是能解釋其執(zhí)行的語言，可使編譯器將Java語言編譯并生成.class的類文件，生成字節(jié)碼的文件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Java編譯的過程，然后，執(zhí)行中，解釋.class文件，然后形成和平臺規(guī)則一致的機(jī)器碼，因此程序可以正常運(yùn)行。所以Java是與平臺沒有關(guān)系的語言，能適應(yīng)各種操作系統(tǒng)，非常適合本文所設(shè)計(jì)的智能充電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；Java語言可移植性較強(qiáng)，一次編譯可以多處運(yùn)行。Java語言還有諸多優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存動態(tài)管理[6REF_Ref12947\r\h]，提高系統(tǒng)空間利用率等。3.系統(tǒng)需求分析3.1可行性分析對于智能充電管理系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的主體單位是用戶，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能充電管理系統(tǒng)具有一定的可行性，具體分析如下。3.1.1技術(shù)可行性當(dāng)前，對于Web網(wǎng)站的開發(fā)技術(shù)已穩(wěn)定，為系統(tǒng)的有效研發(fā)提供基礎(chǔ)，并且穩(wěn)定的技術(shù)可以使用API方式給系統(tǒng)供應(yīng)有效的接口服務(wù)。系統(tǒng)的Web端研發(fā)需JSP語言和SSM架構(gòu)，這些屬于現(xiàn)在可靠技術(shù)，整體有技術(shù)的可行性。3.1.2操作可行性目前，局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)也成熟了，網(wǎng)絡(luò)信息化的架構(gòu)目前穩(wěn)定，因此本系統(tǒng)運(yùn)行具有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)。另一方面，系統(tǒng)操作和訪問非常便捷，對于用戶，可以極快的掌握，所以操作方面具有可行性。3.1.3資金可行性以資金考慮，智能充電能給人們帶來方便，減少了人工，經(jīng)濟(jì)成本低，并且該系統(tǒng)所用軟件都開源免費(fèi)，因此，系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上完全可行REF_Ref26120\r\h[7]。3.2功能需求分析智能充電管理系統(tǒng)的開發(fā)便于實(shí)現(xiàn)管理員對用戶充電的管理，功能需含有賬戶充值，充電時(shí)間管理，用戶消費(fèi)記錄查詢，大數(shù)據(jù)分析充電高峰期，充電樁管理，有助于提高充電管理效率，系統(tǒng)主要分為管理員和用戶兩部分，用戶端主要是可以進(jìn)行個(gè)人信息的修改，查看充電時(shí)間，控制充電時(shí)長以及查看自己的消費(fèi)記錄，關(guān)于電費(fèi)的收取與退回要做到公平公正，用戶開啟充電可線下使用刷RFID卡和掃描二維碼開啟；管理員需與運(yùn)營商溝通電價(jià)并及時(shí)將最新消息對用戶進(jìn)行昭告，并且管理員需管理用戶，管理充電樁及其消費(fèi)情況等，雙方通過此平臺進(jìn)行信息交流，共同實(shí)現(xiàn)智能充電系統(tǒng)的管理，擺脫傳統(tǒng)線下管理的繁雜REF_Ref29275\r\h[8]。3.3性能需求分析系統(tǒng)開發(fā)的基本是系統(tǒng)是否安全，為了用戶的安全性，系統(tǒng)該符合下列需求：(1)其中一個(gè)服務(wù)器損壞時(shí)，保證用戶還能正常運(yùn)行；(2)一個(gè)用戶不可以在兩個(gè)及以上瀏覽器共同在線；(3)當(dāng)發(fā)生不正確操作時(shí)，系統(tǒng)要有提示；(4)能使用戶擁有數(shù)據(jù)恢復(fù)功能；(5)對電費(fèi)的繳納與退回做到公平公正；(6)對充電過程的盈虧有清晰掌握。4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用多層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分解子任務(wù)組。分層架構(gòu)明確了每層的關(guān)系，因此系統(tǒng)的單個(gè)層次能分離，可以減輕層次間的依靠，令系統(tǒng)間模塊的耦合性變低，使后期的維護(hù)非常方便REF_Ref30568\r\h[9]。系統(tǒng)層次為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、持久層、應(yīng)用層。表示層也叫UI層，能令客戶端進(jìn)行應(yīng)用訪問。應(yīng)用層亦叫服務(wù)層，它的作用為表現(xiàn)層能與業(yè)務(wù)邏輯層解耦。業(yè)務(wù)邏輯層能解決用戶和系統(tǒng)數(shù)據(jù)交叉REF_Ref29275\r\h[10]，數(shù)據(jù)經(jīng)業(yè)務(wù)邏輯層處理后可完成數(shù)據(jù)的存儲。4.2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)從總體上看分為用戶功能和管理員功能，用戶功能包括個(gè)人信息修改以及查看消費(fèi)記錄；管理員功能有對用戶的管理和查看使用情況表等。在系統(tǒng)的首頁中，利用模塊化的開發(fā)，首頁信息可以靈活的查看與使用REF_Ref29275\r\h[11]，其中功能的模塊如圖1所示：圖1功能的模塊圖4.3數(shù)據(jù)庫的表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)搭建中十分必要，實(shí)體搭建擬照數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)而完成的。設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)表結(jié)構(gòu)必須遵從數(shù)據(jù)庫命名而命名，下面為系統(tǒng)中表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：1.充電樁信息表：表1充電樁信息表列名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空idint否numbervarchar255是namevarchar255是positionvarchar255是create_by1varchar255是update_by1varchar255是create_time1datetime是update_timedatetime是2.消費(fèi)記錄表：表2消費(fèi)記錄表列名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空idint否user_idint是stack_numbervarchar255是pricevarchar255是create_byvarchar255是update_byvarchar255是create_timedatetime是update_timedatetime是3.登錄信息表：表3登錄信息表列名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空log_idbigint否descriptionvarchar255是log_typevarchar255是methodvarchar255是paramsvarchar255是typevarchar255是request_ipvarchar255是timebigint是usernamevarchar255是addressvarchar255是browservarchar255是exception_detailtext是create_timedatetime是4.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.4.1登錄和注冊模塊登錄系統(tǒng)，需先驗(yàn)證其身份，唯在數(shù)據(jù)庫里的用戶能登錄進(jìn)系統(tǒng)，若系統(tǒng)中無該用戶，需管理員進(jìn)行用戶添加之后方可登錄系統(tǒng)。當(dāng)?shù)卿浵到y(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)通過login.jsp頁面進(jìn)行相應(yīng)的請求，進(jìn)而啟動Servlet去處理對應(yīng)的請求，然后通過獲得用戶來確定進(jìn)入其對應(yīng)頁面，用戶類別不同頁面亦不相同，如果用戶并不屬于系統(tǒng)中任何角色，系統(tǒng)將不會展示任何功能。系統(tǒng)的主要登錄角色為用戶和管理員，雙方各自有各自的操作權(quán)限，互不干擾，其中登錄頁面如圖2所示。圖2登錄頁面4.4.2管理員模塊管理員登錄系統(tǒng)，能對用戶進(jìn)行個(gè)人信息修改，充值，查看充電高峰期等，個(gè)人信息管理主要涉及上傳頭像、修改密碼以及修改郵箱；用戶管理主要進(jìn)行用戶賬號的增刪查改以及編輯用戶信息，當(dāng)點(diǎn)擊相關(guān)按鈕進(jìn)行頁面請求時(shí)，系統(tǒng)首先在SpringMVC中處理，通過Dispatcher-Servlet進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理，找到服務(wù)交互層中對應(yīng)的處理單元，進(jìn)入業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，最后在持久層中進(jìn)行數(shù)據(jù)化持久操作，操作成功后返回到HTML頁面中；消費(fèi)記錄管理主要包括消費(fèi)記錄的增刪查改，輸入用戶名、選擇對應(yīng)的充電樁以及消費(fèi)金額可以進(jìn)行消費(fèi)記錄新增；在充電平臺新增新的充電樁信息時(shí)，鍵入充電樁編號、名稱以及位置添加新的充電樁。個(gè)人信息頁面可以對其賬號信息進(jìn)行修改以及查看等，個(gè)人信息管理的頁面如圖3所示。圖3個(gè)人信息的頁面用戶的管理頁面可以對系統(tǒng)進(jìn)行管理，消費(fèi)記錄，充電樁管理，系統(tǒng)工具，使用情況表等，可以有效對用戶充電過程進(jìn)行有效管理。用戶管理頁面如圖4所示。圖4用戶管理頁面為解決及時(shí)向用戶傳達(dá)消息，添加郵件功能。郵件工具頁面如圖5所示。圖5郵件工具使用情況表，可以有效明了的讓管理員和用戶查看充電高低峰期，方便用戶對充電時(shí)間的管理并有效避開高峰期節(jié)省時(shí)間。使用情況表如圖6所示。圖6使用情況表4.4.3用戶模塊用戶登錄到系統(tǒng)后，系統(tǒng)會通過HttpRequest.getSession()獲取 Session信息，用戶的信息不是空可以進(jìn)主頁，不然攔截器會再次跳轉(zhuǎn)回登錄頁面。登錄之后，用戶即可以修改個(gè)人信息，也可以通過輸入記錄者進(jìn)行消費(fèi)信息的搜索，在進(jìn)行搜索時(shí)，需要鍵入記錄者進(jìn)行搜索，系統(tǒng)會通過Ajax請求向后臺查詢，從而提高查詢速度，如果從后臺數(shù)據(jù)庫檢索到相關(guān)信息，則反饋至前臺，用戶可以滑動頁面進(jìn)行查看。其中個(gè)人主頁面如圖7所示，包含個(gè)人信息修改密碼，支付和充電樁狀態(tài)等。圖7用戶個(gè)人主頁面5.系統(tǒng)測試基于系統(tǒng)的架構(gòu)，本系統(tǒng)采用黑盒測試，黑盒測試主要測試軟件功能能否運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)，因此黑盒測試也叫功能的測試REF_Ref29275\r\h[12]。黑盒測試中，計(jì)算機(jī)軟件是無法打開的黑盒，測試中，測試軟件的接口，查看軟件在運(yùn)行過程中的功能如何。系統(tǒng)的測試采用黑盒測試方法對相關(guān)模塊功能進(jìn)行測試REF_Ref29275\r\h[13]。相關(guān)測試過程如下：5.1測試項(xiàng)目登陸測試：包括用戶和管理員賬號與密碼的輸入以及輸錯登陸信息的相關(guān)錯誤提示等。用戶方功能測試：包括查看個(gè)人信息、修改個(gè)人信息以及查看消費(fèi)記錄等。管理方功能測試:包括修改個(gè)人信息、管理用戶，管理消費(fèi)記錄以及充電樁管理等。5.2測試結(jié)果以管理方為例，用戶方測試方法與其相同，系統(tǒng)的測試結(jié)果如表4所示。表4測試結(jié)果測試項(xiàng)測試步驟預(yù)期結(jié)果測試結(jié)果管理員登陸輸入賬號（1）與密碼（2）及驗(yàn)證碼提示用戶名或404錯誤提示符合預(yù)期結(jié)果管理員登陸輸入賬號（1）與密碼（1）及驗(yàn)證碼進(jìn)入系統(tǒng)符合預(yù)期結(jié)果查看用戶的信息與資料點(diǎn)擊用戶的列表用戶信息列表正常顯示符合預(yù)期結(jié)果查找特定的用戶點(diǎn)擊搜索，輸入用戶相關(guān)信息顯示對應(yīng)的用戶信息符合預(yù)期結(jié)果實(shí)現(xiàn)新增用戶點(diǎn)擊新增，輸入用戶的相關(guān)信息用戶新增成功符合預(yù)期結(jié)果刪除用戶點(diǎn)擊刪除按鈕提示是否刪除，確定后刪除成功符合預(yù)期結(jié)果經(jīng)過對系統(tǒng)的測試，可知系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能已經(jīng)基本滿足用戶的需求?；竟δ軐?shí)現(xiàn)可以滿足使用需求。6.總結(jié)與討論課題以智能充電系統(tǒng)管理為中心，首先分析用戶和管理員關(guān)系，進(jìn)而可行性分析，然后對系統(tǒng)的整體架構(gòu)展開設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主要采用JSP技術(shù)，Java語言以及SSM框架，實(shí)現(xiàn)以下功能：(1)管理員與用戶登錄；(2)管理員管理用戶充值以及信息修改；(3)用戶充值以及對自己信息修改；(4)用戶查看充電樁狀態(tài)和管理員管理充電樁；(5)查看使用情況判斷充電高峰期等。在系統(tǒng)完成之后對系統(tǒng)功能進(jìn)行了相應(yīng)的測試。測試結(jié)果已達(dá)到預(yù)期效果，通過系統(tǒng)管理員與用戶可以進(jìn)行完好的充電管理與體驗(yàn)。系統(tǒng)的基本功能做到簡潔完整，但針對單一小區(qū)，涉及面較小，還需開發(fā)聯(lián)動諸多小區(qū)共同參與運(yùn)行的系統(tǒng)，因此還存在一些問題需完善。參考文獻(xiàn)李東輝.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動車智能充電管理系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2015,5(10):67-69.羅云慶,代鑫.電動自行車智能充電管理系統(tǒng)研究[J].消防科學(xué)與技術(shù),2019,038(001):151-153.曹步德.電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)[J].時(shí)代汽車,2020,346(22):120-121.陶浩,段紅杰.學(xué)生動態(tài)信息量化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2018(01):40-41.張潼,李華,冷雪輝,等.高校綜合管理