第1章 绪论

1.1 项目背景

随着计算机科学的迅猛发展和互联网技术的不断推进，人们的生活方式发生了巨大的变化，同时也推动了整个软件产业的发展。把传统产业服务和计算机科学结合起来，已成为一种大趋势。在传统的医院看病，病人需要办理繁杂的手续和填写众多资料，这种操作极其不友好。在一些情况下，医生需要手写病历，不清楚病人的病史，治疗效果可能不佳。随着医院改革的不断深入，一套可以提升医院工作效率、减少医疗差错、给患者提供便捷服务的软件急需出现。我国医院信息管理系统的发展形式十分令人鼓舞，无论是国家、医院还是软件公司，都投入了大量的人力、物力、财力。大中型医院都有自己的医院管理系统，这说明医院本身在对HIS建设的认识都有了很大的提高。因此，开发一套管理医院信息，方便患者看病，方便医生诊断的系统是非常有必要的。

1.2 课题的主要任务

本课题根据前期的问卷调查以及实地考察，作出了适合实际的需求分析，采用了前后端分离的思想，后端使用了SpringBoot和SpringMVC框架，前端使用了Vue.js和ElementUI进行页面的搭建，并且使用了MySQL数据库进行数据交互。整个系统的使用者有三种角色，分别是医院管理员、患者以及医生。

以下是三种不同的角色所分别拥有的功能：

1. 管理员：可对医生信息，患者信息，挂号信息，药物信息，检查项目信息进行增删改查操作，可根据日期对医生进行排班操作，同时还可以查看数据的统计信息。
2. 患者：可以预约当天以及往后七天的挂号，可以自助缴费，完成治疗后可浏览并打印病情报告单，同时也可对就诊医生进行评分。
3. 医生：根据患者的挂号，可以诊断病因并开处方药以及检查项目，同时还有追加诊断功能，可以根据病人的病情需要申请当天入院。

1.3 论文的章节安排

本文主要设计和实现一个基于JavaEE的医院管理系统。

以下罗列出了本论文的章节安排:

第1章 绪论：简明扼要地介绍了本课题的研究背景和意义，阐明了课题的主要任务，最后陈列出了本论文的章节安排。

第2章 相关技术和开发环境：本章介绍了系统用到的相关技术和开发环境。

第3章 系统分析：从经济、技术、运行三个方面介绍了系统可行性，从业务、功能、数据以及数据操作四个方面介绍了系统需求分析。

第4章 概要设计：介绍了本系统的设计，包括架构、功能、数据库以及接口的设计。

第5章 详细设计：对系统的主要功能以及数据库的设计进行了详细介绍。

第6章 系统实现：展示了系统的主要功能界面，并对其操作进行说明。

第7章 系统测试：简要介绍了系统的测试方法和测试环境，编写了主要测试用例，并分析记录了测试结果。

第8章 总结与展望：对本次的课题设计进行了总结，展望该系统仍需完善的功能。

第2章 相关技术和开发环境

2.1 相关技术

本课题在Windows系统下使用了JavaEE开发技术、Spring Boot技术、Vue.js技术、Tomcat服务器、Redis无关系型数据库、MySQL关系型数据库以及ElementUI前端框架技术进行开发。以下是关键技术及开发工具介绍。

2.1.1 Java语言

Java是一种面向对象的编程语言，由Sun Microsystems（现在是Oracle公司）于1995年首次发布。它具有可移植性、安全性和跨平台等特性，因此被广泛应用于各个领域的软件开发中。

Java的平台无关性是其最重要的特性之一。通过Java虚拟机（JVM），Java程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，而不需要针对特定平台进行修改。这意味着一次编写的Java代码可以在Windows、Linux、Mac等多个平台上运行。

Java是一种面向对象的语言，它支持封装、继承和多态等面向对象的编程概念。这使得Java程序更易于理解、扩展和维护。它还提供了强大的异常处理机制，使开发者能够更好地应对错误和异常情况。

Java还具有丰富的标准库和第三方库，以及一个庞大的开发者社区。这些库提供了许多常用的功能和工具，使得Java的开发变得更加高效和便捷。

总之，Java是一种功能强大、可靠性高、安全性好的编程语言，非常适合开发各种类型的应用程序，包括桌面应用程序、Web应用程序、移动应用程序等。它的广泛应用和稳定性使得Java成为了当今世界上最流行的编程语言之一。 

2.1.2 HTML、CSS、JavaScript

HTML（超文本标记语言）是一种用于创建和组织网页内容的标记语言。它由一系列标签组成，标签用于标记和描述文档中的不同部分，如标题、段落、链接和图像等。HTML提供了结构化的标记方式，使得浏览器能够正确地解析并显示网页内容。

CSS（层叠样式表）是一种用于描述网页外观和布局的样式语言。通过CSS，可以对HTML文档中的元素进行样式设置，包括字体、颜色、大小、间距、边框和背景等。CSS的设计目标是将样式与内容分离，使得网页的样式可以独立于内容进行修改和调整，从而提高网页的可维护性和灵活性。

JavaScript是一种动态的、基于对象和事件驱动的脚本语言。它广泛用于前端开发，用于为网页增加交互性和动态性。通过JavaScript，可以操作网页的元素、处理用户的输入、响应事件、进行表单验证和数据处理等。它还可以通过AJAX技术与服务器进行数据交互，实现动态加载内容和实时更新。

HTML、CSS和JavaScript三者通常一起使用，被称为前端开发技术。HTML负责网页的内容和结构，CSS负责网页的样式和布局，JavaScript负责网页的交互和动态效果。它们共同作用于网页的不同方面，使网页成为一个功能丰富、外观吸引人且易于使用的用户界面。

总结起来，HTML提供了网页内容的结构和标记，CSS负责网页的样式和布局，JavaScript为网页增加了交互性和动态功能。三者的协同工作使得构建现代化、交互式的网页成为可能。

2.1.3 Redis

Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API[1]。Redis的主要优点如下：

1. 支持多种数据类型，包括Set，Zset，List，Hash，String五种数据类型，操作方便，适用于众多业务场景。
2. 持久化存储，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
3. 性能好，Redis是基于内存操作的，所以读写性能很好。Redis读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s。
4. 丰富的特性，Redis支持Publish/Subscribe，通知，Key过期策略等特性。

2.1.4 MySQL 

    MySQL是一种关系型数据库管理系统，是一个多用户，多线程的SQL数据库。MySQL的优点是体积小、速度快、总体拥有成本低，开放源代码等，使得它成为了目前中小企业的最爱[2]。

2.1.5 SpringBoot框架

SpringBoot 框架是一种基于 Spring4.0 设计的开源框架。 此框架保留了Spring 框架的优点，从框架中删除 XML 配置文件，并简化了配置中的项目构和开发。使得系统开发者更加关注业务逻辑实现的实现，而不是系统的配置。

Spring Boot 是一种基于 Spring 模式下的微服务产品, 微服务是一种全新的软 件开发框架，使得可以很好的让较为庞大的软件产品，分为诸多较为零散的小型应用，这样就可以让软件在得到开发的过程中，降低其高耦合的问题[1]。开发人员不再处理 XML 和依赖，而更多地关注业务逻辑。在配置上采用约定减少了开发人员必须做出的决定的数量和许多 XML 配置，使代码自动化，但增加了 BUG 复杂性。

Spring 开发框架是一个基于 JEE 形式的产品，它已经成为主流的开发框架类型，可以全面降低其更新效率。因此，Spring 框架解决了许多配置问题，是对传统软件开发的创新开发。Spring 的自动化配置过程是基于 Java 注释方式的，这非常符合正在进行的自动化配置需要进一步增强的配置处理方式。在生产过程中，需要对指标、健康检查、外部配置等进行分析和处理。其次是去 XML化的开发，这样整个配置文件就可以被完全断开。在使用的过程中，可以独立设计框架，在不同的 App 中使用不同的应用程序，也可以使用 Jar 文件类型。

在生产过程中，首先要对指标进行有针对性的分析和处理、健康检查、外部配置等。其次，您还需要实现去 XML 化的开发，以便完全消除配置文件的影响。

2.1.6 Vue.js

    Vue.js是一套用于构建用户界面的渐进式框架[4]。与其它大型框架不同的是，Vue被设计为可以自底向上逐层应用。Vue的核心库只关注视图层，不仅易于上手，还便于与第三方库或既有项目整合。

2.2 开发环境

表2-1展示了系统所需的开发环境。

表2-1系统所需开发环境表

操作系统	Windows 10
开发工具	IntelliJ IDEA 2021.03
Java环境	JDK1.8，Maven 3.8.1
数据库	MySQL 8.0.19、Redis 3.0.10
服务器	Tomcat 9.0.30

第3章 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 经济可行性

    本系统为本科毕业设计，未真正投入到实际生活中，所需要的硬件设备目前只需用到一部电脑，软件方面大部分为官方提高免费使用的，所需资料也可在网上或者查询相关书籍即可找到。因此，本系统开发在经济方面是可行的。

3.1.2 技术可行性

    本系统的主要开发语言为Java，基于目前较为流行的SpringBoot以及Vue.js框架进行编写。本系统采用了MySQL数据库作为数据存储基础阵地，保证了一个安全、稳定的数据使用环境。本系统使用的技术，基本上都是目前较为流行的并且是开源的技术，文档和资料在互联网上都非常健全，且有许多开发成功的项目。因此，本系统开发在技术方面是可行的。

3.1.3 运行可行性

    本系统基于SpringBoot框架，需要搭建Java，Maven，Redis，MySQL等软件环境。在搭建的过程中，有遇到过种种的问题，但通过查询资料和请教导师，都能一一解决，并能熟练掌握。因此，本系统开发在运行方面是可行的。

3.2 业务流程分析

3.2.1 业务流程分析

本系统的使用者一共有管理员、医生和患者这三种角色:

1. 管理员：首页展示当天的预约挂号人数和住院人数，可对医生信息进行查增、批量导入和批量导出，可对患者、挂号信息进行查删，可对药物、检查项目和病床信息进行增删改查，可对医生进行排班操作，可查看数据统计页面。
2. 医生：首页展示当天本人的预约挂号人数，可对患者进行诊断、开处方药、开检查项目以及追诊操作，可帮患者申请入院，可查看本人诊断的挂号信息。
3. 患者：可预约挂号，可查看本人挂号信息，可查看本人住院信息，可对医生进行评价。

本系统的业务需求主要是对信息的基本管理、预约挂号和处理挂号等。

主要业务需求表3-1：

表3-1 业务需求表

编号	业务名称	操作者
1	医生信息管理	管理员
2	患者信息管理	管理员
3	挂号信息管理	管理员
4	药物信息管理	管理员
5	检查项目信息管理	管理员
6	病床信息管理	管理员
7	值班安排功能	管理员
8	数据分析功能	管理员
9	预约挂号功能	患者
10	查看报告单功能	患者
11	查看住院信息功能	患者
12	诊断功能	医生
13	申请住院功能	医生

3.2.2 数据流程图和逻辑流程图

总体业务流程图如下:

图3-1 管理员查询数据通用流程图

图3-2 医生查询和操作数据通用流程图

图3-3 患者查询和操作数据通用流程图

1. 预约挂号功能：先选择科室，会显示出该科室的所有医生信息，选择挂号日期，会显示出该天值班的医生。患者可以选择医生进行挂号，点击挂号操作后，会要求你选择时间段，同时会显示出该时间段所剩的号源，若无剩余号源，挂号失败，否则成功。

图3-4 患者预约挂号流程图

1. 医生处理挂号功能：医生按照顺序处理挂号信息，根据患者描述的症状填写相关信息，并且可以开处方药和开检查项目。患者检查完相应项目，可拿着报告单再次向医生寻求诊断，医生可以根据报告单填写病因和开处方药。

图3-5 医生处理挂号流程图

3.3 用例图分析

    根据本系统的使用者将用户划分为三种角色，分别是医院管理员，医生和患者。进入系统前需要通过账号以及密码进行登录，患者若无账号可先注册，医生的账号由管理员统一注册，登录成功后则根据他们的各自的角色进入相应的页面。

图3-6 用户关系用例图

医院管理员进入网站的页面后，可以进行的功能用例如图3-7所示:

图3-7 管理员用例图

1. 医生管理：可以通过关键字搜索，分页展示医生信息，同时可以增加、删除、修改医生信息，支持批量导入、批量导出医生信息。
2. 患者管理：可以通过关键字搜索，分页展示患者信息，同时也可以删除患者信息。
3. 挂号管理：可以通过关键字搜索，分页展示挂号信息，也可以删除挂号信息。
4. 药物管理：可以通过关键字搜索，分页展示药物信息，同时可以增加、删除、修改药物信息。
5. 检查项目管理：可以通过关键字搜索，分页展示检查项目信息，同时可以增加、删除、修改项目信息。
6. 病床管理：可以通过关键字搜索，分页展示病床信息，同时可以增加、修改、清空病床信息。
7. 找回密码：支持管理员通过邮件修改密码。
8. 值班安排：可选择从今往后一个月的任一天时间，对医生进行排班。
9. 数据统计：管理员可查看挂号、患者等的数据统计信息。

医生进入网站的页面后，可以进行的功能用例如图3-8所示:

图3-8 医生用例图

1. 处理挂号：医生可根据病人的描述，填写症状，还可开处方药和开检查项目。
2. 追加诊断：该功能针对完成检查项目的患者，医生可根据检查报告单填写病因及建议，也可开处方药。
3. 申请住院：医生可根据患者的病情申请住院。
4. 查看挂号：医生可查看所处理患者的挂号信息，包括缴费信息等。

患者进入网站的页面后，可以进行的功能用例如图3-9所示:

图3-9 患者用例图

1. 用户注册：支持新用户注册功能。
2. 预约挂号：患者可以选择科室，选择时间段，选择医生进行预约挂号。
3. 导出报告单：患者可以查看病情报告，并可自助打印病情报告单。
4. 查看住院：患者可通过此功能查看本人的住院信息。

3.4 数据需求分析

3.4.1 实体集分析

    实体集是具有相同类型及相同属性的实体的集合[5]。本系统主要的实体集主要有：管理员信息，医生信息，患者信息，值班信息，药物信息，病床信息，检查项目信息，挂号信息等。

3.4.2 实体集数据项分析

    管理员信息：管理员ID，密码，姓名，性别，身份证号码，手机号，邮箱。

医生信息：医生ID，密码，姓名，性别，身份证号码，手机号，邮箱，职位，个人简介，所处科室，在职状态，挂号费用，评分人数，总分，平均分。

患者信息：患者ID，密码，姓名，性别，年龄，身份证号码，手机号，邮箱，患者状态，出生日期。

值班信息：值班ID，值班时间，值班医生ID。

药物信息：药物ID，名称，单价，单位，剩余数量，提供商。

病床信息：病床ID，患者ID，医生ID，住院时间，住院原因，病床状态，乐观锁版本号。

检查项目信息：项目ID，名称，价格。

挂号信息：挂号ID，患者ID，医生ID，症状，预约时间，结束时间，所开药物，所做检查，病因，所需缴费费用，缴费状态，挂号状态。

3.4.3 数据操作分析

管理员：增加医生，编辑医生信息，增加药物，编辑药物信息，增加检查项目，编辑检查项目，增加病床，编辑病床信息，增加值班

医生：编辑挂号信息，编辑病床信息。

患者：增加挂号，增加评分。

第4章 概要设计

4.1 系统设计

4.1.1 系统架构设计

    本系统使用SpringBoot、Vue.js等主流开发框架进行开发，遵守MVC模式，同时使用到了Element-UI进行页面的设计。为方便前后端进行整合和日后系统的维护，本系统分为视图层、控制层、业务层和持久层。各层之间相互独立，通过之间的接口进行通信，高内聚，低耦合[6]。

图4-1 系统架构图

4.1.2 系统功能板块

图4-2 系统功能模块图

4.2 ER图-数据库概要设计