格式化系统后台模块的设计与实现论文.docx
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格式化系统后台模块的设计与实现论文
论文格式化系统
——后台模块的设计与实现
摘要
论文的格式修改是一件很麻烦的事情，一篇论文在定稿以前为了让格式达到标准，需要修改很多次，浪费了大量时间。
本系统的设计初衷就是为了解决论文书写格式的规范化，方便学者论文格式的自动生成。
本系统是基于Java平台的Web应用程序。
采用JSP作为后台开发语言，HTML和JavaScript作为前台开发语言，MYSQL5.0作为后台数据库,系统具有稳定性高、可移植性强等特点。
本系统中文档数据的传输和存储均使用XML形式，以XML作为数据的中间状态，便于以后进行系统的扩展。
完成了论文的格式化，生成格式化后的word文件和PDF文件，并提供给用户进行下载。
本系统设计过程中使用了当前比较流行的技术，比如使用AJAX技术来进行注册验证，系统架构使用B/S模式进行设计。
关键词：
格式化；移植性；数据库
TheEssayFormattingSystem
——Server-sideDesignandImplementation
Abstract
Modificationtheformatofthesisisalwaysatroublesomething.Inordertomakethethesismatchtheformatbeforethefinalversionortextneedmanytimesamending,whichisawasteoftime.Thissystemismeantosolvetheproblemwhichcanmodifytheformatofthethesisautomatically,andcreatetheformateasily.
ThissystemisawebapplicationbasedonJavaplatform.JSPisthebackgroundprogramlanguagewhilehtmlandJavaScriptastheforestageprogramlanguage.ThesystemisstableandcanbereplantedbyusingtheMYSQL5.0asthedatabase.
Thetransmissionandstorageofthedocumentinthesystemareallusingxmlform.Usingthexmlasthemiddlestateofthedataisconvenienceforthesystemexpending,aftertheformatofthethesiswillcreateaformattedwordorPDFdocument.
Thissystemisdesignedbyusingthemostpopulartechnology,suchasAJAXtechniquetocheckregistration.Thissystemisdesignedbasedonb/smode.
Keywords:
format;replant;database
论文总页数：
27页
1引言
1.1课题背景
在人们繁忙的工作环境中，很多资料文件都要形成规范化的文档便于分类和存放，信息化的社会已经将以前手工抄写文档全部用电脑办公平台提供的统一的文档编辑软件所取代，当然所编写的文档的格式也是统一化的，包括文档中内容的字体，字号，标记，页码等等都是统一的。
比如美国微软公司的word文档格式，这种格式已经成为了世界的一种标准，全世界通用，再比如Adobe公司的PDF文档格式，也是一种世界标准，是人们常用的一种文档格式。
然而在日常的办公中，人们需要在文档编辑软件中编辑文档，需要花费大量的时间和精力来编辑文档的格式，比如字体，字号等等，对于同一类的文档来说，格式都是规范化好了的，但是文档编辑器不可能提供每一个规范好了的模板，因为各个地区或者企业他都有自己的规范，人们需要自己去编辑，这样话就降低了办公的效率，对于个人和企业来说都是在浪费时间，提高了成本。
于是聪明的人开始想办法解决这个问题，新的软件由此产生了，涌现出了很多的PDF、word文档的转换软件，他们很强大，不仅可以将PDF转换为word,也可以将word转换成PDF格式，有的也可以转换其他格式的文档，比如将HTML文档转化成PDF文档。
1.2国内外研究现状
在国外很早就开始进行文档自动化的研究了，但是都是进行底层的文档生成工作，都是提供一个底层平台，用户使用平台提供的API，基于自己的特定目标进行二次开发。
很多公司都是使用开源的第三方包，在遵守开源许可证的基础上进行产品开发。
1.3本课题研究的意义
考虑到高等学府中教师，学生也要写论文，而且所写的论文要保存为特定格式的文档，保证论文的规范化，为此，我们设计了一套系统专门提供给毕业生将论文转化为规范的格式，省去大量的论文编辑时间，提高论文发表的效率，降低论文修改的频率，给同学们带来巨大的方便。
我们将系统定位于B/S模式，主要考虑到系统易用性，客户机只需要安装了IE浏览器就可以通过访问网站的形式使用论文格式化系统，只是本系统一大优势。
1.4本课题的研究方法
通过对业界使用的各种文档转换技术进行比较分析，找到最适合本课题的技术，然后使用选择的技术构建本系统。
2论文格式化系统总体设计
2.1论文格式化系统的需求分析
2.1.1功能需求
支持用户注册
因为用户需要将文档内容保存在服务器上，所以必须实现用户的注册功能。
用户需要保存的信息包括用户名、呢称、密码、性别、电子邮件地址、省份、城市、注册时间，用户信息将保存在数据库中。
支持用户登录
用户登录以后才能进行文档的上传以及转换等操作，这就要求保持会话信息。
支持用户取回记录
用户登录以后，可以将服务器上保存的数据取下来，进行再次修改。
支持用户上传记录
用户第一次录入数据，或者是用户将服务器上取回的数据进行修改以后，可以将数据上传至服务器，并且在数据库中添加记录的文件名路径。
⑤支持用户转换成word文档
用户通过页面的向服务器提交转换成word文档的请求，服务器接受到请求以后，将文档转换成word文档，然后再传送给客户端，供用户下载使用。
⑥支持用户转换成PDF文档
用户通过页面的向服务器提交转换成PDF文档的请求，服务器接受到请求以后，将文档转换成PDF文档，然后再传送给客户端，供用户下载使用。
⑦支持可配置性，便于移植
模板的可配置性：
针对具体的应用场景，通过修改模板文件，就可以生成合乎用户要求的文档。
环境的可配置性：
数据库的用户名、密码，以及模板文件的存放路径，用户数据的存放路径，都应该通过配置文件实现。
2.1.2性能需求
一个用户不能看到其他用户的记录。
充分考虑易用性和实用性。
软件应该以B/S架构，界面简单易用。
2.2论文格式化系统选型
对系统设计语言、后台数据库的选择直接影响到系统在各种平台上运行时性能的好坏，对日后系统性能的扩展具有决定性的作用。
因此，论文格式化系统在设计初期做了详细的系统选型。
2.2.1设计语言的选择
、JavaServerPage概述
JSP（JAVAServerPage）是由Sun公司于1999年6月推出的新技术，是基于JavaServlet以及整个JAVA体系的Web开发技术，能够实现跨平台和兼容各种Web服务器产品，而且还能够把强大的 Java服务器应用技术（Server-sideJavaTechnology）有机的融合到HTML网页中去。
它是结合markup（HTML或XML）和JAVA代码来处理的一种动态页面。
每一页第一次被调用时，通过JSP引擎自动被编译成Servlet，然后被执行，以后每次调用时，执行编译过的Servlet。
JSP提供了多种方式访问Javaclass、Servlet、Applets和WebServer，因此，Web应用的功能可以分成多个明确定义功用接口的组件，通过JSP将它们结合在一起。
这种模式允许工作分成两部分：
组件开发与页面设计和编译（结合一些方法调用）。
在这种应用编译模式，使得业务逻辑和数据处理分开。
、JSP与ASP的比较
JSP与ASP技术非常相似，两者都提供在HTML代码中混合某种程序代码、由语言引擎解释执行程序代码的能力。
并且双方都能够为程序员提供组件设计的功能，（ASP使用COM组件、JSP使用JavaBean组件）。
两者都是面向Web服务器的技术，客户端浏览器不需要任何附加的软件支持。
两者之间主要的区别：
①平台和服务器的选择
ASP技术主要在微软公司的Windows平台上运行，包括Windows2000、WindowsXP和Windows2003，并且搭配其WEB服务器IIS。
但是，在其他的平台运行时，不是性能低落，就是不支持。
JSP技术主要运行在操作系统上的一个JavaVirtualMachine虚拟机器上，因此，它能够跨越所有的平台。
并且能够搭配现有的WEB服务器：
Apache、IIS、Tomcat等等。
因此，JSP技术在跨平台的表现比ASP来得更有弹性。
②语法结构
两者都使用相同的标记符号作为程序的区段范围。
不同的是，标记符号之间ASP使用JavaScript和VBScript语言，而JSP使用Java语言，Java是有严格规划、强大且易扩充的语言，且提供强大的异常事件处理机制。
远优于VBScript语言。
③语法的延展性
ASP与JSP都是使用标签和ScriptingLanguage来制作动态WEB网页，JSP能够让程序员自由的扩展JSP标签来应用，所以程序员能充分的利用与XML兼容的标签技术强大的功能，大大的减低了对Java语法的依赖，并且也可以利用XML强大的功能，做到数据、文件格式的标准化。
④执行性能
JSP除了在一开始加载的时间会比较久之外，之后的表现就远远比ASP的表现来得好。
原因在于：
JSP在一开始接受到请求时，会产生一份Servlet实体（instance），它会先被暂存在内存中，一般称之为持续（Persistence）,当再有相同的请求时，这实体会产生一个线程来服务它，如果过了一段时间都不再用到此实体时，Container会自动将其释放，至于时间的长短，通常都可以在Container上自行设定。
JSP的执行过程如图1所示：
图1JSP的执行过程
而ASP在每次接收到请求时，都必须重新编译。
因此，JSP的执行比每次都要编译执行的ASP要快，尤其是程序中存在循环操作时，JSP的速度要快上1到2倍。
综上所述，基于JSP语言在多方面的优点，CRM系统在进行后台编码时采用了发展前景良好的JSP语言。
2.2.2数据库的选择
本系统的数据库选用的是MYSQL。
首先，它提供了以Web标准为基础的扩展数据库编程功能，可支持Web的分析，对数据的Web访问。
其次，它具有良好的移植性，可以移植到几乎所有平台。
最后，它是免费的，极大的节约了成本。
2.2.3开发工具的选择
Eclipse是一个很让人着迷的开发环境，它提供的核心框架和可扩展的插件机制给广大的程序员提供了无限的想象和创造空间。
目前网上流传相当丰富且全面的开发工具方面的插件，但是Eclipse已经超越了开发环境的概念，可以想象Eclipse将成为未来的集成的桌面环境。
目前的Eclipse本身就具备资源管理和外部程序的功能，加上无所不能的插件，将构成一个丰富多彩的工作环境而不仅仅是一个IDE。
因此，在进行论文格式化系统编码时选用了eclipse3.2。
前台页面设计，使用了DreamweaverMX2004。
2.2.4文档转换技术的选择
WORD文档生成技术分析：
1.使用iText进行WORD文档直接的生成，这种技术是比较成熟的，但是它的生成文档操作，需要对文档的结构进行一步步的构造，格式有轻微的变动，都必须通过编程进行，不能使用模板进行文档的生成。
2.使用word提供的COM自动化接口控制word生成文档，这种方法靠word进程实际完成文件生成工作，而word并非设计为在服务器端处理并发调用，所以这种方法只适合单机应用。
另外，如果要生成比较复杂的word文件，相应的代码会非常烦琐，排版和调试也需要花大量时间。
3.利用Word对html的支持，制作HTML文件，并设置其ContentType为"application/msword"，使浏览器调用word打开，这种方法的致命问题是html文档中无法保存二进制数据，比如图片，如果在服务器端生成一堆文件，即难以在浏览器中显示，也无法让用户直接下载。
4.基于WordML来生成word文件。
WordML是微软为Word设计的XML架构，其完整语法可以在MSDN上找到。
按照这个语法生成xml文件，可以在文档中随意得到各种word支持的格式。
因为WordML是比较新的技术，如果生成这种文件，会导致较老的版本比如office97不能打开，所以这种方法的缺陷也比较明显。
5.使用JasperReports等报表生成工具生成word文档，JasperReports强项在于报表的生成，生成的word文档都是带状的，每一页的关系不是很紧密，它是以整个报表的各部分来进行设计的，而我们生成的文档是以一篇文章的结构来组织的，所以这种方式不适合。
6.直接使用XML+XSLT方式解决，最终生成RTF格式的word文档，我们只需要将数据放在XML文件中，以XSLT文件作为模板来进行格式的定制。
word文档生成技术的选择:
经过对六种技术进行比较后，我们选择第六种技术进行word文档的生成。
PDF文档生成技术比较分析：
1.使用iText技术进行PDF文档的生成，同使用iText生成word文档一样，它是对文档中的每一个元素都使用编程接口进行生成，不支持模板方式，生成文档很复杂。
2.使用JasperReports等报表生成工具生成PDF文档，JasperReports强项在于报表的生成，生成的word文档都是带状的，每一页的关系不是很紧密，它是以整个报表的各部分来进行设计的，而我们生成的文档是以一篇文章的结构来组织的，所以这种方式不适合。
3.使用FOP技术生成PDF文档，这种技术将XSL-FO元素转换成PDF文档，而XSL-FO元素可以通过XML+XSLT方式来生成，我们只需要将数据放在XML文件中，以XSLT文件作为模板来进行格式的定制。
PDF文档生成技术的选择：
经过对三种技术进行比较，我们选择第三种技术进行PDF文档的生成。
2.3环境搭建
2.3.1安装JDK
在设计论文格式化系统时使用的是jdk1.5.0版本，安装路径为：
C:
\jdk1.5.0，在安装完成之后，进行了以下设置：
从【我的电脑】→【属性】→【高级】→【环境变量】→【系统变量】→【新建】
JAVA_HOME=C:
\jdk1.5.0
PATH=%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%SystemRoot%\System32\Wbem;%JAVA_HOME%;.;%JAVA_HOME%\bin
CLASSPATH=%JAVA_HOME%\bin;.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
2.3.2安装Tomcat
系统使用的Tomcat是5.5版本，安装路径为：
D:
\ProgramFiles\ApacheSoftwareFoundation\Tomcat5.5，在安装完成之后，进行了以下设置：
TOMCAT_HOME=D:
\ProgramFiles\ApacheSoftwareFoundation\Tomcat5.5
CATALINA_HOME=D:
\ProgramFiles\ApacheSoftwareFoundation\Tomcat5.5
将%TOMCAT_HOME%\common\lib\servlet.jar;追加到CLASSPATH后。
修改后：
CLASSPATH=%JAVA_HOME%\bin;.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%TOMCAT_HOME%\common\lib\servlet.jar
2.3.3安装MYSQL
去下载windows下的二进制安装包，下载完成后默认安装就可以了。
2.3.4安装JDBC驱动程序：
在MYSQL官方网站下载mysql5.0.18版本对应的JDBC驱动程序jar包，将其放入tomcat安装目录的\common\lib下面，或者放入项目的lib文件夹下。
到此，设计论文格式化系统的设计环境搭建完成。
3论文格式化系统详细设计
3.1系统详细设计
3.1.1系统流程
在本系统中，角色只有用户一种，用户只有登录以后才具有各个操作的权限。
该系统的系统流程如图2所示：
图2论文格式化系统流程图
流程描述：
1当用户第一次使用这个系统的时候，首先会注册一个账号。
2用户使用已经存在的账号登录系统，在这个过程中，如果发生错误，将会转到指定的错误页面。
如果登录成功，用户可以直接进入编辑页面进行编辑，或者直接提取以前的记录进行修改。
3用户修改好数据以后上传至服务器供用户下次提取记录。
4用户通过显示记录页面，进行文档的转换操作，得到需要的文档。
3.1.2结构设计
论文格式化系统主架构采用界面——中间件——数据库这样的三层结构。
如图3所示：
图3论文格式化系统结构图
图4中间件设计
①用户在register.jsp进行注册操作，填写注册信息过程中，数据会被发送到后台使用action.Check,java进行验证,并即时给出结果，注册请求会被发送到data.RegAction.java进行处理，主要是数据库的操作，最终处理结果被转发到result.jsp,如果有非法操作等错误则转发到error.jsp页面，并给出详细说明。
②用户通过登录页面login.jsp将登录信息发送到data.LoginAction进行具体登录操作，例如设置会话属性，同样的最终处理结果被转发到result.jsp,如果有非法操作等错误则转发到error.jsp页面，并给出详细说明。
③用户如果登录，就可以在index.jsp编辑文档数据，然后通过上传按钮发送数据上传请求给data.Upload.java,上传结果直接在index.jsp页面提示，如果有非法操作等错误则转发到error.jsp页面，并给出详细说明。
④如果用户通过showRecord.jsp页面显示已经保存在服务器上的记录，实际的数据处理过程是由data.ShowRecord.java实现，showRecord.jsp只负责呈现结果给用户看。
如果有非法操作等错误则转发到error.jsp页面，并给出详细说明。
⑤如果用户发出转换请求，action.Conversion.java通过用户的请求参数，调用相应的转换对象data.ConversionDoc.java或者data.ConversionPdf.java
处理用户的转换请求。
3.2设计思想
前台使用JavaScript和JSP与用户进行交互，并结合Ajax技术，给使用者更好的用户体验。
后台使用JSP+Servlet，使用JSP处理业务逻辑，Servlet来处理数据逻辑，实现了良好的分层结构，便于扩展和维护。
3.3数据库设计
3.3.1数据库需求分析
本系统仅仅需要简单的用户管理，提供用户的注册，用户的登录，以及保存用户上传到服务器上的数据。
3.3.2数据库关系设计
通过以上的需求分析，设计出数据库的逻辑结构图，从这种逻辑结构有可以建立数据库的物理结构即表结构。
根据需求设计出两个数据表，分别是：
用户信息表（user），用户记录表（record）其结构及关系如图5所示。
图5数据表关系图
3.3.3数据库逻辑设计
确定了数据库的逻辑关系和数据结构之后，进一步将以上所述的八个数据表由概念结构转化为数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。
表3–1所示为用户信息表（user）,记录了用户的信息。
表
–
user
列名
数据类型
长度
Id（主键）
Int
11
userName
Int
11
password
varchar
20
nickname
varchar
20
email
varchar
20
realname
varchar
20
sex
varchar
20
province
varchar
20
city
varchar
20
birthday
varchar
20
regTime
datetime
表3–2所示为历史记录表（record），记录了使用该系统的企业内部各部门的信息。
表
–
record
列名
数据类型
长度
id（主键）
Int
11
userId
Int
11
recordPath
varchar
40
recordDate
datetime
其中record表的userId与user表的id关联。
3.4前台界面的设计
3.4.1首页的设计
图6首页
当用户第一次打开本系统的时候首先进入的将是此页面，很简介的界面，浅显易懂，已经有账号的用户可以单击“登录”按钮，将转入登录界面（图7）,进行登录。
3.4.2登录页面的设计
图7登录页面
3.4.3用户不存在页面的设计
输入用户名和密码即可点登录，如果用户不存在将转入用户不存在页面（图8）
图8用户不存在
3.4.4密码错误页面的设计
如果密码错误，将进入密码错误页面（图9）
图9密码错误
3.4.5登录成功页面的设计
用户名和密码都正确的话，将进入登录成功页面（图10）
图10登录完成
然后可以直接提取保存的记录或者直接进入首页进行文档内容的输入。
3.4.6注册页面的设计
如果用户第一次使用本系统，那么将进入注册页面注册一个账号才能使用，注册页面使用了Ajax技术进行数据的验证，比如用户名是否已经存在或者用户邮箱重复，可以不提交，只要输入完，鼠标点击另一行，验证结果就会显示在右边（如图11）
图11注册页面
3.4.7注册成功页面的设计
当用户注册成功将转到注册成功页面（图12）
图12成功注册
3.4.8提取或显示记录页面的设计
当用户登录以后可以进入提取或显示记录的页面，进行提取记录或者转换文档的操作
（图13）
图13显示记录
3.5后台的编写
3.5.1数据库操作模块
本系统中，所有连接数据库进行操作，均使用一个DbConnBean类（图14），每当要使用数据库之前，需要初始化此类例如：
data.DbConnBeancon=newdata.DbConnBean（DBDriver,Conn
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