基于SpringBoot 框架的离退休干部局信息系统

的设计与实现

摘要：离退休干部局是一个服务和管理退伍军人工作的部门干部，存在着管理流程复杂、工作执行效率低等问题。将互联网技术应用到离退休干部局的政府服务中，可以有效地解决这些问题。为了推进离退休干部局的信息化管理，为了方便离退休干部通过互联网活动开展学习教育和参与文化活动，本文提出使用SpringBoot框架定制开发退休干部信息系统。文章采用微服务架构理念，使用SpringBoot构建系统的整体架构，在SpringBoot框架上集成Mybits、Redis等技术。该系统有效解决了离退休干部局精细化管理难的问题。同时，系统满足了多终端接入、前端分离、多功能、低耦合、高内聚、易扩展的要求。

关键词：springboot；离退休干部局；信息系统；微服务

介绍

电子政务是在治理领域实施 ICT（信息和通信技术），以改善政府或公共部门为公众提供的服务[1]。

离退休干部局，作为一个为退休老干部提供生活服务的政府部门。退休干部局的业务有其独特的特点。同时，老年人不熟悉电脑、手机等电子产品的使用，难以熟练操作信息系统中复杂的功能。基于以上分析，有必要对离退休干部局信息系统的开发进行定制化开发。随着离退休干部局内部组织结构的变化和新型业务的出现，信息管理系统必须发生变革和扩展。在传统的单体架构设计中，项目会包含很多模块，模块间依赖不明确，无法减少代码耦合，开发项目业务难以扩展。单片应用存在瓶颈的模块无法扩展，因为应用是一个不可分割的部分，不同的模块不能使用不同的技术堆栈[2]。每个功能更改或错误修复都会导致我们重新部署整个应用程序。因此，本文采用微服务架构[3]的设计理念，使用SpringBoot[4]框架实现离退休干部局信息系统。

信息管理系统的研究包括：研究[5]提出了一种基于PDM框架的企业业务信息管理系统（EBIMS），EBIMS模型简化了关键业务流程的信息管理，包括报价、销售订单处理、设计、计划、调度、生产到交付。针对化学实验室的具体特点，论文[6]提出了总体设计思路和系统流程。研究[7]设计了一个基于WebService和SSH技术的网络管理系统。本文设计的离退休干部局信息系统的主要创新点是：

• 本文根据离退休干部局的要求，设计了系统的业务流程、API接口、授权验证流程等，在SpringBoot框架中集成了Mybits、Redis等框架，最终实现了离退休干部局信息化服务管理平台。互联网技术已广泛应用于离退休老干部局的政务、党建和管理。通过建设离退休干部局信息平台，推进“互联网 政务服务”，提高政府部门工作效率，更好地为离退休干部服务。
• 离退休干部局信息平台采用微服务架构理念设计，有效解决了传统单体架构业务扩展难、可维护性差、并发受限等问题。该系统具有高扩展性和高可靠性。

微服务架构和Spring Boot框架

微服务

微服务是系统架构中的一种设计风格。其主要目的是将一个原本独立的系统拆分成多个小服务。这些小服务运行在不同的进程中，并通过 RESTful API[8] 或 RPC 协议相互通信。每个拆分成的小服务都是围绕系统中一些高度耦合的业务功能构建的，每个服务维护自己的数据存储、业务开发、自动化测试用例和独立的部署机制。相比单体应用架构和SOA架构相比[9]，微服务体系架构的主要特点是组件化、松耦合、自治和去中心化。

SpringBoot

Spring框架是一个主要的开源应用程序开发框架，它使Java/J2EE(TM)开发变得更容易，并提高了[10]的生产率。SpringBoot作为Spring项目组的微服务产品，正在大规模占领软件市场[11]。Spring的组件代码是轻量级的，但它的配置是重量级的。SpringBoot框架对上述Spring缺陷进行了改进和优化。使用SpringBoot，开发人员不必在配置文件上投入大量精力，而是将精力投入到编写业务逻辑代码上大大提高了开发效率，缩短了项目周期。

系统需求分析

总体业务计划

我们利用互联网、云计算、大数据等先进技术，打造离退休干部局信息服务管理平台。主要功能要求如下：

信息管理平台为离退休干部提供服务，包括工作进展、通知公告、党支部建设、信息发布等实时信息服务。

为员工提供离退休干部基本信息、工作简历、家庭信息、照片、健康档案、生日提醒、遗嘱等，方便工作人员对离退休干部进行精细化信息化管理。

信息发布、工作互动等功能，有效提升离退休干部员工沟通效率。

工作记录模块用于记录员工日常工作，方便员工进行日常工作，包括住院登记、社区医疗、休养记录、生日庆祝、记录离休干部健康状况等。

系统可以设置员工的权限，按省、市、区等划分权限级别，严格管理员工的数据权限。

系统设计

系统功能模块设计

根据对离退休干部局信息系统的需求分析，系统的后端可分为业务模块部分和后端管理部分，共9个部分。软件系统的功能结构，如图 1所示。

图 1 软件功能结构图

软件架构设计

本系统主要包括PC前端、平台后端和手机前端。PC前端采用先进的前端开发技术H5、React、antd和Dva。我们使用 SpringBoot 框架开发后端业务模块，并通过 REST API 为前端和外围系统提供接口服务。手机前端使用采用反应-原生设计开发，软件架构如图 2所示。下面对这五层进行简单介绍。

运行环境层会根据实际使用场景选择不同的主机，项目可以部署到阿里云[12]、腾讯云[13]或独立服务器上docker[14], [15] 是一个开源的容器引擎。项目可以打包成Docker容器发布到服务器上，这有助于更快地交付应用程序，实现应用和基础设施的隔离。

数据存储层用于保存系统中的数据。它由Mysql实现，分为主数据库和从数据库。主数据库实现数据的创建、删除和更新，从数据库实现数据的检索。当主数据库数据丢失时，可以通过从数据库进行数据恢复，提高系统的负载均衡能力和容灾能力。随着对系统的访问数量的增加，Web站点频繁地读写关系数据库，这将导致性能瓶颈。为了解决这一问题，本系统采用了NoSQL[16]技术。Redis[17]是现在最流行的NoSQL。当用户从系统中获取数据时，系统首先会在Redis中查找数据，这样可以有效的提高系统读取数据的性能，缓解数据库访问的压力。

服务层是离退休干部局信息系统的核心部分，分为业务服务部分和基础服务中间件部分。业务服务部分主要实现系统的业务功能、人事信息管理、党支部信息管理等。中间件部分基本服务实现了统计分析、文件上传等功能。

API接口采用Rest (Representational State Transfer)的方式，通过API接口实现模块之间的相互通信。

前端显示层包括PC终端和移动APP终端，用于显示操作页面和数据。

图 2 软件系统结构图

数据库设计

本系统的数据库采用MySQL 5.7，数据库编码采用utf- 8mb4。密码采用MD5加密。[18]数据库用户分为管理员用户和开发人员用户。管理员拥有数据库的所有操作权限，开发人员拥有创建、更新和检索数据的权限。本文通过组表介绍了数据库表的设计，如表 1所示。每个表除了自身业务需要的字段外，还需要包含4个审计字段，create_user_id表示创建者id, gmt_create表示该记录的创建时间，update_user_id表示修改符id, gmt_modified表示修改时间。为了防止管理员或用户在操作过程中意外删除数据，数据库中所有的表记录都是逻辑删除。当一条记录的is_deleted属性值为1时，表示该记录已被删除，0表示该记录未被删除。

表 1

API 接口设计

RestFul API 简介

API是一些预定义的函数，其目的是在不了解内部工作机制细节的情况下，为应用程序和开发人员提供基于特定软件或硬件的一组例程。REST(Representational State Transfer, Representational State Transfer)已经在Web提供商中实现，甚至在大型提供商中，如谷歌、Yahoo!和Facebook[19]。REST是一种架构风格。它不是任何严格的标准，但提供了一定的指导方针和约束，以遵循[20]。RESTful体系结构是在MVC[21]体系结构改进后形成的体系结构，通过使用预定义的接口与不同的服务连接。在RESTful架构中，浏览器使用POST、DELETE、PUT和GET四个请求方法来创建、删除、更新和检索指定的URL资源。

权限验证流程

系统提供的所有API接口都必须经过认证才能使用。授权验证过程如图 3所示。

图 3 权限验证流程图

API接口设计

API接口采用HTTP协议进行数据传输。接口发送和接收的数据为Json格式，使用UTF-8字符编码。返回的数据必须包含resultInfo和return_message字段。当API接口的requestmethod为POST、DELETE、PUT时，如果请求成功，resultInfo和return_message字段值为空，如果请求失败，return_message返回失败原因。

下面通过党支部管理模块详细介绍API接口的设计，如表 2所示。下面详细介绍实现党支部创建功能的API接口。Rest URL为/api/v1/partyBranchInformation，请求方法为post，前端将用户输入的党支部信息以Json格式发送给后端。后台执行成功后，一条新记录将被添加到数据库的组表中。如果执行失败，失败信息将以Json格式发送到前端。

系统开发

发展环境

编程语言:Java，开发工具:STS (spring tools suite)，操作系统:Windows10，数据库:MySQL5.7, JDK版本:JDK1.8版本，浏览器:谷歌Chrome，机器:联想ThinkPad T470，内存:4G以上，硬盘:500G以上。

框架结构

我们的体系结构模型中描述的所有组件都是由轻量级Java EE框架SpringBoot实现的。我们在SpringBoot框架上集成了Mybits、Rdis、Swagger和其他技术，并使用Maven[22]来管理项目中的Jar包。框架结构的详细介绍如下。

在传统的软件开发中，开发人员需要手动在线搜索Jar包，并将Jar包添加到项目中。这个方法将导致项目文件的体积急剧增加,复制所有的Jar包在相同的目录中,可能存在的Jar包文件名称冲突的问题,当我们处理多模块项目,模块之间的依赖关系变得非常复杂和管理变得非常困难。我们使用m

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