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目 录

1 引言 1

1.1 项目背景 1

1.2 项目意义 1

2 技术简介 1

2.1 SSH简介 1

2.1.1 Strurs2 2

2.1.2 Spring 2

2.1.3 Hibernate 2

2.2 Bootstrap简介 2

2.3 项目运行环境 2

2.3.1 Mysql数据库 2

2.3.2 Tomcat应用服务器 2

2.3.3 Samba服务 3

2.3.4 Lubuntu系统 3

2.3.5 ARM嵌入式开发板 3

2.4 开发环境 4

3 系统设计 4

3.1 需求分析 4

3.1.1 功能需求 4

3.1.2 可用性及可靠性需求 5

3.2 系统架构设计 5

3.3 系统的模块化设计 6

3.3.1 用户注册模块 6

3.3.2 用户登录模块 6

3.3.3 用户信息管理模块 7

3.3.4 系统管理模块 7

3.3.5 血糖管理模块 7

3.3.6 图表分析模块 8

3.3.7 讨论区模块 8

3.3.8 备忘录模块 9

4 数据库设计 9

4.1 数据库概念设计 9

4.2 数据库逻辑结构设计 11

5 系统的编码实现 12

5.1 用户登录模块的实现 12

5.2 用户注册模块的实现 15

5.3 血糖管理模块的实现 17

5.4 讨论区及备忘录模块的实现 19

5.5 图表分析模块的实现 23

5.6 用户信息管理模块的实现 28

5.7 药量建议模块的实现 30

5.8 系统管理员模块的实现 31

6 总结 32

参考文献 33

致谢 34

基于Java EE的智能血糖分析系统设计与实现

张盛麟

，China

Abstract：With the rapid development of society and economy and the continuous improvement of people's living standards, the incidence of diabetes is increasing year by year in the world. The main harm of diabetes to human body is from complications and control of blood sugar stability. It is very important to prevent complications of diabetes. The system is designed to help diabetic patients manage their blood sugar scientifically and rationally so as to understand their condition in real time. This project uses Struts2, Spring, Hibernate, Bootstrap and other technologies to implement a SSH - based web site. Users upload data through the front end, analyze the patient's recent blood glucose fluctuations at the server side, and give the current recommended drugs (or insulin), with the dose of recent drugs (or insulin injections). The dosage helps patients control blood sugar more scientifically and rationally.

Key words：Java EE; SSH; Bootstrap; Diabetes; Blood glucose control

1引言

1.1 项目背景

随着移动互联时代的到来， 早期的系统大部分是基于客户机/服务器的模式开发的，但这种模式升级维护十分困难。Browser/Server模式是对客户机/服务器模式的优化，解决了客户端应用升级与维护困难的问题，但是在系统的安全性和用户控制方面显得较为薄弱。由于技术的进步，现在我们能采用一种更好的解决方案，即采用基于Java EE多层体系的结构。Java EE会将系统分为若干个较为独立的部分，从而让系统的开发维护变得更加便捷。近来，基于Java EE的开发也有了很多改变，尤其是当下4G网络的普及，提供了更迅速的网络连接。本系统借助Java EE技术实现，绘制糖尿病患者血糖图像并分析其波动情况，给出科学合理的血糖控制方案，让糖尿病患者用更为轻松地将血糖控制在合理的范围。

现有市场上已经有一些相关的血糖管理系统，其系统仅仅只能够实现血糖波动趋势图的绘制，不太适合糖尿病患者对血糖的控制与管理。针对血糖控制管理功能，设计出一款界面简洁、操作方便，可实时将血糖波动情况上传到云端进行统计分析，并将血糖控制方案传输到患者手中，协助患者控制血糖。该系统研发，能科学的将血糖控制在正常范围内，方便患者随时随地查看自己血糖情况。

1.2 项目意义

近几十年来，随着我国经济的快速发展，国民生活水平的增加，在中国糖尿病的患病率有了明显的上升。由于糖尿病是近几十年新兴的慢性疾病，所以大多数患者并不了解糖尿病的危害。糖尿病不会直接对人体造成伤害，主要是以并发症对人体造成伤害。患者长时间处于血糖偏高的状态下，会导致血管受损并危害到肾、周围神经、眼睛等，药物很难逆转糖尿病的并发症，所以糖尿病病人必须将血糖控制在正常范围，以此来预防糖尿病并发症。

本系统旨在帮助糖尿病人合理科学的管理控制血糖，以及实时了解自身病情。本系统采用Struts2，Bootstrap，Spring以及hibernate等技术基础，在服务器端对患者近期血糖波动进行统计分析，以折线图饼状图形式，将患者血糖数据图像化，使患者更为直观的看出自身血糖波动情况，以帮助患者更为科学合理的控制血糖。

2 技术简介

2.1 SSH简介

2.1.1 Strurs2

Struts是一个网站开发常用的框架，它符合MVC设计模式[4]。它把servlet，javabean等资源整合到统一框架中为网站开发提供了一个灵活性极高的开发模式。Struts框架符合MVC设计模式，它将模型、视图、以及控制器三个部分分别对应到网站的组件中。控制器负责管理网站的逻辑流程，ActionServlet负责读取struts的配置文档，并使用对应跳转方法来查找对应的Action操作；模型由系统所需的各种数据模型和业务逻辑所需的数据模型来构成；视图由JSP自带的标签与Struts提供的自定义标签来实现的[8]。

2.1.2 Spring

Spring是一个面向设计层面的框架，并且Spring是一个开源框架。Spring能够很好的解决业务逻辑层和其他各层的松耦合问题，因此它采用面向接口的编程思想将整个系统逻辑编的更为紧凑[7]。Spring是一个在几年前兴起的一个轻量级的Java 开发框架。简而言之，Spring是一个分层的JavaSE/EE全栈轻量级的开发框架[5]。

2.1.3 Hibernate

hibernate是一个用于处理应用于数据库间数据交互的持久层开源框架，它非常轻量级的封装了用于连接数据库的工具类Jdbc，它创建了Pojo类并且将Pojo类映射到了数据库中对应的表，是一个完全自动化的orm框架，Hibernate可以自动生成并执行Sql语句，使开发人员可以用面向对象的思维来操作数据库[6]。本系统采用hibernate持久层框架是因为本系统图像绘制过程需要频繁访问数据库，从中读写数据，为了避免与数据库频繁创建断开连接的操作，故本系统采用了持久层框架hibernate。

2.2 Bootstrap简介

Bootstrap是现在非常流行的前端框架，Bootstrap采用了扁平化设计。Bootstrap 是对普通 HTML控件用CSS以及JavaScript 对其进行美化封装，所以使用bootstrap框架非常简单，仅需引入相关的bootstrap.js以及bootstrap.css即可。本系统采用bootstrap框架的主要原因是其对html控件的美化与封装使前端开发更为快捷，开发出的页面也更为美观。其次bootstrap提供了多种图表的控件，本系统需要绘制多种类型的图表，故采用了bootstrap前端框架。

2.3 项目运行环境

2.3.1 Mysql数据库

Mysql数据库是一个体积较小的开源数据库，Mysql数据库相较于微软的SQLServer有着很多的优势，首先Mysql数据库安装极为简单，只需官网下载其压缩包，解压及配置好环境变量及可使用。其次Mysql可跨平台，Mysql既能在Windows系统下运行，也可以在Linux系统下运行，而SQLServer仅能在Windows下运行[2]。本系统选择mysql数据库主要是因为其体积小，占用系统资源少，易安装以及其具有跨平台性的特点。

2.3.2 Tomcat应用服务器

Tomcat服务器是一个开源免费的应用服务器，Tomcat应用服务器有这体积小，配置简单，跨平台性等的优点。Tomcat体积非常小，压缩包仅20m左右，解压即可使用。tomcat配置与部署项目也非常简单，配置仅需修改tomcat的配置文件即可，部署项目只需将项目导出war包，将war包导入webapp文件夹即可。其次tomcat应用服务器可以跨平台，既能在Windows系统下运行，也可以在Linux下运行。

2.3.3 Samba服务

samba是一个用于Linux系统电脑与Windows系统电脑见共享资源的软件。Samba在Linux端搭建Samba服务，则Linux端相当于主机，在Samba服务的配置文件中配置登录账户以及密码，共享文件夹的地址。在Windows端可通过网上邻居查看到Linux主机，点开登录即可查看到共享的文件夹及文件。本系统搭建Samba主要用于在局域网中更方便的管理服务器中用户上传的文件。部署了Samba服务后将服务器中upload文件夹设置为共享文件夹，就可以在同一局域网的Windows终端中的共享网络中管理该文件夹中的文件。

2.3.4 Lubuntu系统

Lubuntu是Ubuntu的最小配置版。lubuntu系统仅包含了内核及必须的系统应用，桌面环境选择了LXDE轻量级的桌面，故可以尽可能的减少系统所占用的资源。由于本系统部署在ARM嵌入式开发板上，开发板的性能普遍较低，多用于单一的计算或服务提供，所以系统需要越简洁，占用资源越好，以便留更多资源给应用调用。Lubuntu系统便是Ubuntu的轻量级版本，占用极少的资源，可以选择不安装图形界面，以节省出更多的资源。

2.3.5 ARM嵌入式开发板

本系统采用了开源单板电脑作为硬件基础，该开发板选择的是全志提供的双核处理器解决方案，以及搭载1GB的ddr3内存，自带网线接口，HDMI以及SATA硬盘接口，拥有极好的拓展性。本系统选择ARM开发板作为硬件设备，其主要原因是由于ARM架构处理器的普及，当前大部分Linux发行版都提供了适配ARM的版本，而ARM架构的处理器由于采用的是精简指令集，所以相比于X86架构的处理器有更低的功耗，而性能上该开发板拥有1G DDR3的内存，ARM7的双核处理器，运行以上Lubuntu系统加mysql，Tomcat等软件已经完全够用了，所以本系统选择该硬件平台。

2.4 开发环境

本系统采用的是Eclipse Oxygen.3 Release (4.7.3) jdk1.8 Tomcat8.5 mysql 5.7.16。

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