基于Web Services的Struts框架在數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

基于WebServices的Struts框架在數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要分析了建立數(shù)字醫(yī)院信息服務(wù)系統(tǒng)的必要性，闡明了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，在分析傳統(tǒng)解決方案不足的基礎(chǔ)上提出了Web服務(wù)解決方案，論證了基于J2EE平臺實現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)的可行性及優(yōu)越性，設(shè)計了一種基于J2EE架構(gòu)、MVC設(shè)計模式、面向web服務(wù)的數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)集成框架。

關(guān)鍵詞J2EE;Web服務(wù);Web服務(wù)描述語言;簡單對象訪問協(xié)議;XML1引言

隨著信息技術(shù)的日新月異，傳統(tǒng)的就醫(yī)方式已經(jīng)不能適應(yīng)人們?nèi)找嫣岣叩囊?，所以需要一種方便、快捷和安全的就醫(yī)方式，而且依據(jù)醫(yī)院的角度，管理者希望把醫(yī)院的運營狀態(tài)和相關(guān)的數(shù)據(jù)以電子數(shù)據(jù)的形式記錄下來，方便統(tǒng)計與管理。同時我國的醫(yī)療衛(wèi)生建設(shè)在技術(shù)和設(shè)備上都有了長足的進步，但是與之相對應(yīng)的醫(yī)療信息化建設(shè)卻長期得不到重視，一直使用陳舊的管理方法與體制，造成了醫(yī)療單位的管理混亂、效率低下等諸多弊病。那么，如何才能有效的提高醫(yī)院運行效率和管理水平，滿足病人高質(zhì)量、高效率、個性化的醫(yī)療服務(wù)需要呢？在醫(yī)院范圍內(nèi)建立一整套從信息采集、信息處理到信息傳遞與共享的數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)便成為一種有效的解決方案。而信息技術(shù)提供的核心價值正在經(jīng)歷一個以產(chǎn)品和技術(shù)為核心價值到以服務(wù)為核心價值的轉(zhuǎn)變，面向服務(wù)的信息系統(tǒng)便背受青睞。2設(shè)計模式2.1CORBA、J2EE、MVC、WebServices技術(shù)比較

CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture，簡稱CORBA)技術(shù)允許客戶端調(diào)用網(wǎng)絡(luò)上任意地方的對象，支持對異構(gòu)平臺的訪問，屏蔽了編程語言之間的差異性，具備廠商無關(guān)性、平臺無關(guān)性和語言無關(guān)性，但是它采用的是專用的對象訪問協(xié)議，過程復(fù)雜，缺乏一個開放的標準，在Internet環(huán)境下CORBA數(shù)據(jù)包很難穿過防火墻，并且它是緊密耦合的。

J2EE技術(shù)不僅給分布式應(yīng)用提供了一個簡單而統(tǒng)一的標準，而且它還提供了JDBCAPI技術(shù)，以實現(xiàn)對異種數(shù)據(jù)庫的訪問，以及提供RMI-IIOP、JavaIDL技術(shù)等，實現(xiàn)了與CORBA的無縫集成。而且與.NET相比，J2EE既可以跨平臺訪問，也可以跨平臺部署。

MVC是用來控制變化的一種設(shè)計模式，對于生成有組織的模塊化應(yīng)用程序，是一種方便有效的方法。MVC設(shè)計模式很清楚的劃定了程序員與設(shè)計者之間的界限，從商業(yè)邏輯上拆解了數(shù)據(jù)，減弱了業(yè)務(wù)邏輯接口與數(shù)據(jù)接口之間的耦合，使代碼易懂且更易重用。

WebServices技術(shù)是通過一系列標準和協(xié)議來保證程序之間的動態(tài)連接。它將軟件模塊看成是一種Internet/Intranet上的服務(wù)單元，借助XML和廣泛應(yīng)用的WEB協(xié)議，實現(xiàn)分布式的計算和異構(gòu)平臺的信息集成，具有開放性、完好封裝性、松散耦合性、高度集成性等優(yōu)點。所以，開發(fā)數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)所采用的平臺以基于WebServices技術(shù)、運用MVC設(shè)計模式的J2EE架構(gòu)為首選。2.2Struts框架

Struts是MVC最著名的體現(xiàn)之一，它是一個開發(fā)源碼的組件，具有組件模塊化、靈活性和重用性的優(yōu)點，同時極大的簡化了基于MVC的Web應(yīng)用程序的開發(fā)。圖1Struts組件結(jié)構(gòu)圖（略）

Struts提供自己的控制器組件，由ActionServlet實現(xiàn)，它主要負責(zé)接收瀏覽器的請求，決定執(zhí)行哪一種業(yè)務(wù)邏輯功能；對于視圖，由JSP技術(shù)實現(xiàn)，它不提供業(yè)務(wù)邏輯，僅僅提供模型的表示，是應(yīng)用程序的外觀；Struts的模型能與任何標準的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)相結(jié)合，一般由JavaBean或EJB組件實現(xiàn)，它封裝了具體業(yè)務(wù)的實現(xiàn)。Struts結(jié)構(gòu)清晰的分離了業(yè)務(wù)邏輯和視圖，既可以很容易的改變業(yè)務(wù)邏輯，也可以很容易的改變頁面的鏈接。2.3Web服務(wù)模式

Web服務(wù)是一個或者一組應(yīng)用程序，向外界提供一個能夠通過Web進行調(diào)用的API。Web服務(wù)的主要目標是在現(xiàn)有的各種異構(gòu)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)筑一個通用的與平臺無關(guān)、語言無關(guān)的技術(shù)層，多種不同平臺上的應(yīng)用依靠這個技術(shù)層來實施彼此的連接和集成。Web服務(wù)體系架構(gòu)模型如圖3所示：圖2Web服務(wù)體系架構(gòu)模型（略）在這個框架中，有三個基本角色：（1）服務(wù)提供者：創(chuàng)建Web服務(wù)實體，為能實現(xiàn)一組特定任務(wù)的軟件提供服務(wù)接口；（2）服務(wù)請求者：發(fā)現(xiàn)和調(diào)用軟件服務(wù)，請求者一般會調(diào)用服務(wù)提供者發(fā)布的遠程方法，把參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給提供者并接收相應(yīng)結(jié)果；（3）服務(wù)注冊表：管理和發(fā)布服務(wù)。當(dāng)服務(wù)請求者需要調(diào)用服務(wù)時，它首先到UDDI注冊中心搜索該服務(wù)，得到如何調(diào)用該服務(wù)的信息，然后根據(jù)這些信息去調(diào)用服務(wù)提供者發(fā)布的服務(wù)。在WebService服務(wù)體系中，使用WSDL來描述服務(wù)，UDDI來發(fā)布、查找服務(wù)，而SOAP用來執(zhí)行服務(wù)調(diào)用。4系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)4.1設(shè)計概要

本系統(tǒng)設(shè)計的主要目標是對現(xiàn)代醫(yī)院信息進行整合，按照人們長久以來的看病就醫(yī)習(xí)慣對就醫(yī)看病的過程進行定義，使它們分別對應(yīng)不同的子系統(tǒng)，從而將整個就醫(yī)的過程數(shù)字化，再應(yīng)用工作流引擎對就醫(yī)流程中的數(shù)據(jù)流向進行自動控制，使醫(yī)生只需專注于看病，病人也不用拿著大把的單據(jù)在醫(yī)院中到處亂撞，而是由計算機自動完成。同時該系統(tǒng)通過三重措施來保證信息安全。第一，對信息的正文部分用對稱密鑰加密，保證即使信息被院外人員捕獲也無法解讀其信息的內(nèi)容。第二，對信息正文部分使用的對稱密鑰用非對稱密鑰加密，既兼顧了系統(tǒng)運行的效率又保證了信息的安全。第三，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用MD5進行數(shù)據(jù)校驗，保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性。4.2系統(tǒng)的框架設(shè)計

本系統(tǒng)的實現(xiàn)基于J2EE平臺，采用把AXIS集成到Tomcat中，通過Tomcat服務(wù)器來發(fā)布ApacheAXISWeb應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為SqlServer。框架如：圖3信息服務(wù)系統(tǒng)集成框架（略）

系統(tǒng)通過Tomcat服務(wù)器接受來自醫(yī)院內(nèi)部或外部因特網(wǎng)透過防火墻的請求服務(wù)。Struts框架在應(yīng)用程序中為每個表單均創(chuàng)建一個ActionFormBean，對于每個在struts-config.xml中定義的Bean，框架在調(diào)用Action類的execute()的方法時，ActionFormBean對象會傳送給Action類，Action類負責(zé)處理瀏覽器的請求，在收到請求后，ActionServlet會根據(jù)根據(jù)配置文件（struts-config.xml）為這個請求選擇適當(dāng)?shù)腁ction處理類并調(diào)用的execute()方法，同時在execute()方法中調(diào)用Web服務(wù)庫中的Web服務(wù)。對于Web服務(wù)的開發(fā)，SOAP服務(wù)器起到了服務(wù)注冊的作用，醫(yī)院開發(fā)的Web服務(wù)在SOAP服務(wù)器注冊過以后才能響應(yīng)醫(yī)院內(nèi)部或外部的Web服務(wù)查詢請求；XML解析服務(wù)器負責(zé)檢查XML文件格式和解析XML文件內(nèi)容；Web服務(wù)庫中存放著醫(yī)院開發(fā)的Web服務(wù)，它就是服務(wù)提供者，負責(zé)對醫(yī)院內(nèi)部或外部的Web服務(wù)請求做出響應(yīng)，它可以通過JDBC或者其它多種連接方式從醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中讀取數(shù)據(jù)或存放數(shù)據(jù)。流程控制器的作用就是接收Web服務(wù)庫做出的響應(yīng)，按照既定的工作流執(zhí)行相關(guān)的操作，這些操作可以是信息查詢、信息更新、信息刪除等以及異常情況處理，處理完成后的結(jié)果封裝到SOAP消息中，返回到服務(wù)的請求者。Web服務(wù)的數(shù)據(jù)源來自醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可以直接調(diào)用Web服務(wù)。4.3系統(tǒng)的設(shè)計

基于以上需求分析，將該數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)劃分為六個子系統(tǒng)：掛號與分診子系統(tǒng)、門診子系統(tǒng)、收費子系統(tǒng)、藥房子系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)和信息服務(wù)子系統(tǒng)。4.3.1掛號與分診子系統(tǒng)

根據(jù)病人的ID和需求為病人提供掛號的服務(wù)，并且可以分診，將病人盡量的平均分配以提高效率；管理病歷，以便給醫(yī)生診治提供更多的有效信息；提供專家系統(tǒng)的功能，實時地顯示專家門診的情況；查詢各科室、掛號員或號別的各種類型病人的人數(shù)及掛號費用。4.3.2

門診子系統(tǒng)

從掛號與分診子系統(tǒng)接收掛號單和病歷，生成等待隊列。通過自動叫號，實時顯示病人的病歷，并對病人進行診斷、為病人開藥方，傳遞給收費子系統(tǒng)，同時存入數(shù)據(jù)庫?？梢圆樵兏骺剖一蚋魑会t(yī)生在的門診人數(shù)、各種疾病的出現(xiàn)人數(shù)等。4.3.3收費子系統(tǒng)

根據(jù)醫(yī)生開設(shè)的處方獲取患者診療信息，包括患者姓名、病歷號、醫(yī)療類別、臨床診斷、醫(yī)生編號，開處方科室名稱、藥品／診療項目名稱、數(shù)量等，實現(xiàn)劃價、找零、打印報銷憑證。同時能查詢各個指定時間段各收費員、各科室、各種收費類型病人的收費情況。4.3.4藥房子系統(tǒng)

獲取患者收費信息，完成門診病人的取藥以及藥品的請領(lǐng)、入庫、退庫、報損等工作，同時對藥品的入出藥房情況提供有針對性的查詢和統(tǒng)計功能。4.3.5信息服務(wù)子系統(tǒng)

信息服務(wù)子系統(tǒng)為用戶提供信息查詢服務(wù)，用戶可以通過查詢該子系統(tǒng)了解醫(yī)院的詳細信息。既可以提供互動性的信息交互平臺，也可以提供實時地信息服務(wù)，允許用戶在各種終端瀏覽各種信息，包括醫(yī)院簡介、技術(shù)信息、醫(yī)療信息、科室信息、公告信息、醫(yī)院新聞、就醫(yī)導(dǎo)航信息等。還可以通過遠程訪問、解析XML文件獲取數(shù)據(jù)，完成與其他醫(yī)院信息的交互。其主要特征有：(1)根據(jù)其它醫(yī)院的需要，展示W(wǎng)eb服務(wù)，以供調(diào)用，實現(xiàn)了醫(yī)院的開放性、彼此協(xié)作性；(2)提供Web接口，通過XML文件使得各醫(yī)院之間，可以根