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基于SSM的数据资源管理平台的设计与实现
Yan-song CUI, Zi-ren WANG* and Ke-liang CHEN
School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
*Corresponding author
摘 要
为了提高现有电子书阅读网站的资源管理效率，优化电子书资源质量，降低运维人员的管理门槛。本文主要研究数据资源管理的设计与实现,通过集成目前常用的开发框架Spring、SpringMVC、Mybatis（SSM框架）来实现后台管理系统的建立。本文介绍了第三方库epublib和JCE加解密工具，实现了数据库资源的生成加密和导出等管理功能。测试结果表明，该方案达到了设计要求，可以在实际运行过程中使用。
关键词: SSM框架，管理，Epub，加密
Abstact
In order to improve the resource management efficiency of the existing e-book reading website, optimize the quality of e-book resources, and reduce the management threshold of operation and maintenance personnel. This paper mainly studies the design and implementation of data resource management, through the integration of the current commonly used development framework spring, spring MVC, mybatis (SSM framework) to achieve the establishment of background management system. This paper introduces the third-party library epublib and JCE encryption and decryption tools to realize the generation, encryption and export of database resources. The test results show that the scheme meets the design requirements and can be used in the actual operation process.
Keywords: SSM framework, management, ePub, encryption
介绍
以电子书为代表的新一代阅读方式因为其良好的阅读体验已经成为我们日常生活中的主要阅读方式。资源的数字化和信息化也对管理系统和管理人员提出了更高的要求。
针对现有电子书在线阅读网站在实际运营过程中数据资源管理落后的问题，系统设计不合理，运维人员难以上手。本文提出了一种基于SSM框架的后台资源管理系统的设计方案。主要针对资源处理和加工新服务的需要，引入第三方优质服务库，实现epub资源数据资源的生产和输出。现有的图书阅读网站是面向大众用户的，因此对其进行版权保护是十分必要的。在此基础上，引入了基于Java加密扩展（JCE）框架的加解密工具来处理图书资源的加密问题。
系统设计
平台的业务模型设计和技术框架选择在很大程度上决定了平台的稳定性和性能。本部分主要介绍了数据资源管理平台的业务模型设计和技术框架，并详细介绍了相关细节。
框架设计
数据资源管理平台的设计与实现遵循部署，介绍了传统网站的框架，并引入分层思想，将系统框架划分为：视图显示层、控制层、业务处理层和数据持久层。用户界面通过模型和视图对象或符合RESTful规范。当预控制器（DispatcherServlet）集成到SpringMVC框架获取用户的请求，解析并转发给定义的服务处理器，使用业务层方法调用数据持久层数据，最后80完成跳页或数据处理结果。[1] 显示的请求和响应过程在下面的图1中：
图1 请求和响应过程
特征设计
对应业务类型所承载的业务背景，有几个关键功能数据资源管理平台的设计要点包括：图书信息显示功能、图书信息编辑功能、图书管理功能、图书导入与管理功能生产函数。
技术框架
该技术框架集成了Spring框架、springmvcweb框架和MyBatis持久层框架（SSM）。通过分层、关注业务需求，实现动态高效管理，降低开发难度，有效提高开发效率。[2] Mybatis相对于Hibernate的显著优点包括：灵活的 SQL语句配置，通过复杂的SQL语句可以实现多表联合查询、多条件查询等复杂技术。[3] [4]之所以选择MyBatis作为持久层框架，是考虑到管理后端业务的复杂性和大数据处理的特点。与Hibernat持久层框架相比，将一些业务逻辑转换为数据访问逻辑可以显著地提高效率。[5]
图2 技术框架
数据资源处理
数据资源的处理和管理是管理平台的核心功能。本节将根据EPUB规范重点介绍数据资源的打包和生产过程。在资源处理过程中，引入了加密方法来保护版权。
文件结构
EPUB（electronic publication）是一种电子书标准，具有内容“自动排列”的特点，即可以根据阅读设备的特点以最合适的方式显示文本内容。根据OCF规范，META-INF文件夹用于存储容器信息。默认情况下，只有一个文件，container.xml包括在内。这个content.opf文件是电子书的核心文档之一，存储着电子书的关键信息和章节组织信息。mimetype文件用于标识因特网上整个资源的类型，这便于在web页面中呈现。通常，文件内容是固定的：application/epub zip。这个toc.ncx档案主要用于提供图书的章节信息。[6]
文件包装加工
markdwon格式是一种广泛应用于出版业的文本排版标记语言。导入数据库时，数据资源文件以这种格式存储在数据库中。由于markdown格式不适合EPUB标准，因此有必要转换和包装文本内容。在读取markdown文件的内容时，使用markdownj进行转换，将markdwon格式转换为html格式，并添加文本格式控制代码用来重新排序。对于转换过程中出现的“*”符号不兼容的问题，在数据结构中使用堆栈进行格式控制。
加密处理
资源管理平台对生成的EPUB资源内容采用非对称加密（RSA）和对称加密（DES）相结合的混合加密方法。[7] 对称加密方法（DES）用于加密资源内容，非对称加密方法（RSA）用于传递加密资源的密钥。这样，在保证资源安全的前提下，有效地提高了图书的生产效率，实现了资源和密钥的安全传输。[8]
图3 EPUB文档加密处理
实施
本节将重点介绍数据资源管理平台的实现过程。包括平台所采用的技术框架的集成过程、平台功能的实现以及数据资源的生成结果。
技术框架集成
SSM框架的集成主要基于Spring。Spring是一个业务层框架，它通过Bean容器管理每个资源。Spring集成Mybatis，主要将数据源配置信息、事务、SqlSessionFactory和数据映射器mapper集成到Bean容器中进行管理。必要时，Bean的生成直接通过Spring依赖注入（DI）的特性完成。SpringMVC集成是通过一个定制的spring配置的spring-servlet.xml完成文件自动扫描控制器、视图解析器等功能，集成主开发框架后，完成相应级别的业务开发流程。
资源管理功能实现
数据资源管理平台的表示和操作功能通过web界面进行交互。在平台的具体实现中，按照传统的web开发方法，分别在服务层和dao层进行功能开发，在控制器层进行功能集成实现接口。处理数据资源在对图书资源的生产进行打包时，资源管理平台首先根据图书ID将图书信息封装成预定义的数据类，然后根据图书章节信息和图书段落信息依次从数据库中提取图书的内容信息，打包到同一个数据类中。此时，该书的所有信息都已从数据库中取出。使用第三方开源工具添加有关使用提供的属性设置的EPUB文档的信息。通过在章节开头添加HTML格式信息，然后根据自然段落的markdown文本规则用HTML标签替换标签，对EPUB文档的内容进行有序处理。对于可能的标记嵌套问题，请使用Jsoup工具执行标记错误更正。在处理段落信息的过程中，添加文档图片和注释内容，最后完成EPUB文档打包过程。
试验结果
本测试采用Intel Xeon E-1285L 4核处理器CPU，运行内存8GB，操作系统预装CentOS 7.0，java开发版本采用JDK8，Web容器采用tomcat7.0，数据库采用mysql5.7。测试选择Jmeter模拟并发测试并处理数据资源的数据测试。[9]
平台并发访问测试
平台压力测试选择访问量最大的数据资源显示页面，在2分钟内发出1000线程和10000线程并发请求，分别测试系统吞吐量、访问平均值、访问中间值和服务器响应时间偏差。试验结果如下：
图4-1 1000个线程
图4-2 10000个线程
从实验结果的对比可以看出：在大并发的情况下，系统仍能提供稳定的访问能力，访问吞吐量达到997.243次/分钟，响应延迟约110ms，存在小的时间偏差。
数据资源处理测试
本文设计了三种方案对数据资源处理过程进行测试和分析。具体方案如下：
解决方案1：采用平台设计方案，采用epublib库和混合加密技术实现图书资源的批量生产。
解决方案2：只使用资源加密方法进行加密，并根据EPUB规范使用代码控制资源生产。
解决方案3：使用epublib库包装数据资源，并使用对称加密批量生产图书资源。
三个项目批量生产10本、20本和50本书所需的时间被分别测试，作为对项目绩效的评估。
表1 批量生产结果
|
方案 |
10 |
20 |
50 |
|
解决方案1 |
685秒 |
1456年 |
37591秒 |
|
解决方案2 |
734辆 |
1731年 |
45732秒 |
|
解决方案3 |
716秒 |
1657秒 |
43564秒 |
实验结果表明，在第一种使用epublib库和混合加密方法的方案中，资源生成速度优于其他两种方案。使用代码控制资源格式的方案明显不如其他两种方案，这说明epublib库对于资源打包处理是足够优秀的。
总结
后台管理系统基于SSM框架，分析了系统功能需求，对原有系统结构和功能进行了重新设计和优化，在完成数据资源信息显示和编辑功能的前提下，实现了数据资源的处理和生成。引入混合加密来保护版权。经过测试，所开发的功能完全满足实际需要，能够支持生产管理的数据资源，有效降低运维人员的管理成本。
文献参考
[1] Xiao Li, Ren Weizheng, Based on J2EE multi-platform development approach SpringMVC, J. Journal of Jilin University (Information Science), 2017, 35 (5): 569-575.
[2] Chen Xionghua, Lin Kaixiong. Spring 3.x enterprise application development combat. Publishing House of Electronics Industry, 2012.
[3] Reddy K S P. Working with MyBatis, J. 2017.
[4] Li Yang. Design and Implementation of SSM Framework in Web Application Development, J. Computer Technology and Development, 2016, 26(12): 190-194.
[5] Zhang Zhonghao, Wei Jinhai, Peng Zhangyou. Design and Implementation of Vehicle Insurance System Ba
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