系统架构师论文-论软件三层结构的设计(医院管理系统)

论软件三层结构的设计

-医院管理系统

[摘要]

随着市场的建立和发展，卫生行业面临了很多问题，一些制约卫生事业发展的矛盾和问题日益显现，因此，国家卫生部要求各医院采用信息化管理。前不久，我所在的部门承担了了一个医院管理系统的设计和开发，医院希望以此来转变医院现有的运行机制，提高服务质量。该系统除了目前常见的结费系统、电子病历外，还包括门诊医生工作站、住院医生工作站、护士工作站等分系统。考虑到需要通过Intranet实现功能，并有部分的Internet功能, 本项目平台最后采用了 Java平台。我在项目中主要负责项目的的前期规划，即选择合适的开发方案，并建立部分的数据流，在系统实施过程中推动其顺利前进。此系统开发成功后投入运行，获得医院相关工作人员的好评。

[正文]

前不久，我所在的部门承担了了一个医院管理系统的设计和开发，医院希望以此来转变医院现有的运行机制，提高服务质量。客户是一个市级医院，医院很早就开始从事信息化管理，但主要是针対结费这一块，后来，対其进行了改进，加入対病人电子病历的管理和采集,这样当病人二次就诊时，可以很容易地得到病人的既往病历。但随着系统的运行，院方希望対现有系统进行改进，为了更好得为病人服务，医院考虑加入一些其它的分系统，比如门诊 医生工作站、住院医生工作站和护士工作站等等。因此我所在的部门承接了该HIS的开发，开发的成果是一个典型的Java技术在Intranet上的应用。 在开发前期，首先要设计出详细的系统功能规范，这一部分所花费的时间很少，因为卫生部在2002年曾经颁发了一个有关医院管理系统功能规范的通知，我们参考了该规范，很快确定了各分系统以及每个分系统的的基本功能。但在选择合适的系统平台上有一番讨论，考虑到医院原有系统在某些地方运行良好，是否有必要将原有系统淘汰重新设计，另外新的分系统到底采用何种平台结构也是需要考虑的问题。 医院原有的结费系统和电子病历系统数据流向范围比较固定，主要集中在交费处和挂号处，一旦引入了新的系统，必然要将数据流向医院的各个部门。医院的Intranet已经实施， 因此首先考虑采用B/S架构体系，旧系统的数据模型尽可能保留。在系统的软件平台上，我们考虑使用Java平台，可以让数据在整个系统安全、有效地流动；另外现在也有很多的HIS系统可供我们参考，虽然往往是单机版的系统，但其中的数据模型有很好的参考价信。医院的现有网络系统和操作系统多种多样，这就要求我们选择的软件平台必须具有开放性、平台无关性。而在不同的系统上安装相应的Java客户端虚拟机并不困难，最后，在项目组的讨论和征求客户意见下，项目组采用了此方案。 在项目中，我们这样设计Java架构系统，将系统分为三层：

• （1）表示层采用Jsp实现页面输出，这也是用户直接访问层，表示层接受来自网络浏览器的HTTP请求，然后返回给客户端浏览器可以显示的OTL页面；
• （2）中间件层用Java实现対数据库的访问，考虑到数据的分布特点，我们使用了数据库连接池技术；
• （3）数据库层用SQL Server实现数据库的管理和存储过程。 JSP以其执行的高效性和使用的方便性，已成为近年来大家首选的因特网开发技术，JSP是一种页面开发技术，它以Java为其服务器端语言，结合Java Script作为其客户端语言，能方便地实现页面的表示。选择Jsp作为前台语言，是考虑到它的平台无关性，能够兼容其他的操作系统和数据。利用Jsp可以将OTL文件很方便地发送到客户端Web浏覚器，同时也可以支持一些非HTML格式的文档发送。我们在网站中的用户层页面设计中，广泛地参考了现 有的一些成功案例，在节约设计和开发的费用的同时也得到了用户的认可。比起单纯的Servlet技术，Jsp在页面元素上也更为丰富，在这里，我们为今后客户页面定制做了部分尝试，设计了一个比较简单的模块，用户可以通过选择控件来动态生成页面提供打印，当然在这部分我们设计中，可提供的数据库字段是固定有限的，灵活性没有很好体现。 我们大量工作主要放在中间件层，由于系统中的医生工作站分系统是主要部分，因此数据库的负载成为一个不得不考虑的问题。综合考虑，我们决定采用数据连接池技术，因为基本上每个医生都対应一个客户终端，无论是病人资料的查讯或录入，或者医嘱的处理，都涉及到対数据库的频繁读写，服务器対于数据连接的频繁打开和关闭必然导致性能下降。一方面，我们预先考虑数据库的连接量，在系统初始阶段建立相应的存储空间，当数据库连接打 开和关闭时都対该连接池进行处理；另一面，我们也使用了高速缓存技术，対某些固定的SQL查讯结果，例如药品查讯、药性禁忌等，将结果采用缓存存储，以加快対数据库的访问，降低了服务器端的负载，提高性能。信得一提的是，为了尽可能得避免纠纷，医院要求采用医生签名制度，我们设计了电子签名，采用加密算法保证各环节产生数据的有关人员不能抵赖。 数据库层我们选择了 SQL Server,程序员比较熟悉此平台的开发和设计。在前期，我们到医院做了大量的走访工作，了解整个数据流，同时广泛参考现有的系统，虽然対医院行业不是很熟悉，但数据层开发遇到的问题的并不是很大。在概要设计阶段，我们使用了一些计算机辅助开发工具，这也加快了详细设计的进程。比如使用了 Sybase的PowerDesigner工具，在概要设计中规划了 E-R图和各个分系统以及分系统之间的数据流图，然后让工具直接生成后台数据库中的基本表结构，大大提高了开发效率。 整个项目实施完成后，医院相关工作人员反映良好，但其中也暴露出了一些问题，值得改进。 首先，用JSP编程时容易导致系统信息的扩散。如果有人恶意攻击服务器，程序执行将出现异常。这时，就会在页面上打印出相应的错误信息。这些信息会暴露出这台服务器的路径信息。这个漏洞往往会被人利用，程序员対此也一头雾水，下一歩我们考虑从服务器入手，采用通用的异常说明界面，解决该问题。 其次，在设计上，可以使用更多的辅助开发工具和建模工具，比如Rational Rose,可以利用它的代码自动生成功能，来大大提高开发速度；在用户界面定制方面，我们希望通过不断的实践，加强其灵活性，尽可能把可供选择的字段扩大到整个数据库。 最后，大量使用Java技术，势必対服务器的负载过大，在今后的开发中，除了现有的数据库连接池和缓存技术，我们考虑使用更多的数据库脚本来替代部分Java代码，来高速实现逻辑，相较而言，数据库脚本的执行速度较有优势，结合结果缓存，应该対服务器的性能有较大的提高。 上面是我在今后的系统设计和开发中需要注意和加以改进的地方，也是我今后应该努力的方向.