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

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

摘要分析了建立數(shù)字醫(yī)院信息服務系統(tǒng)的必要性，闡明了國內外的研究現(xiàn)狀，在分析傳統(tǒng)解決方案不足的基礎上提出了Web服務解決方案，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，設計了一種基于J2EE架構、MVC設計模式、面向web服務的數(shù)字醫(yī)院信息系統(tǒng)集成框架。

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

隨著信息技術的日新月異，傳統(tǒng)的就醫(yī)方式已經不能適應人們日益提高的要求，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)生建設在技術和設備上都有了長足的進步，但是與之相對應的醫(yī)療信息化建設卻長期得不到重視，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，滿足病人高質量、高效率、個性化的醫(yī)療服務需要呢？在醫(yī)院范圍內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。而信息技術提供的核心價值正在經歷一個以產品和技術為核心價值到以服務為核心價值的轉變，面向服務的信息系統(tǒng)便背受青睞。2設計模式2.1CORBA、J2EE、MVC、WebServices技術比較

CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture，簡稱CORBA)技術允許客戶端調用網絡上任意地方的對象，支持對異構平臺的訪問，屏蔽了編程語言之間的差異性，具備廠商無關性、平臺無關性和語言無關性，但是它采用的是專用的對象訪問協(xié)議，過程復雜，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技術不僅給分布式應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，以實現(xiàn)對異種數(shù)據(jù)庫的訪問，以及提供RMI-IIOP、JavaIDL技術等，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計模式，對于生成有組織的模塊化應用程序，是一種方便有效的方法。MVC設計模式很清楚的劃定了程序員與設計者之間的界限，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上的服務單元，借助XML和廣泛應用的WEB協(xié)議，實現(xiàn)分布式的計算和異構平臺的信息集成，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、運用MVC設計模式的J2EE架構為首選。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應用程序的開發(fā)。圖1Struts組件結構圖（略）

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

Web服務是一個或者一組應用程序，向外界提供一個能夠通過Web進行調用的API。Web服務的主要目標是在現(xiàn)有的各種異構平臺的基礎上構筑一個通用的與平臺無關、語言無關的技術層，多種不同平臺上的應用依靠這個技術層來實施彼此的連接和集成。Web服務體系架構模型如圖3所示：圖2Web服務體系架構模型（略）在這個框架中，有三個基本角色：（1）服務提供者：創(chuàng)建Web服務實體，為能實現(xiàn)一組特定任務的軟件提供服務接口；（2）服務請求者：發(fā)現(xiàn)和調用軟件服務，請求者一般會調用服務提供者發(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結果；（3）服務注冊表：管理和發(fā)布服務。當服務請求者需要調用服務時，它首先到UDDI注冊中心搜索該服務，得到如何調用該服務的信息，然后根據(jù)這些信息去調用服務提供者發(fā)布的服務。在WebService服務體系中，使用WSDL來描述服務，UDDI來發(fā)布、查找服務，而SOAP用來執(zhí)行服務調用。4系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)4.1設計概要

本系統(tǒng)設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)習慣對就醫(yī)看病的過程進行定義，使它們分別對應不同的子系統(tǒng)，從而將整個就醫(yī)的過程數(shù)字化，再應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服務器來發(fā)布ApacheAXISWeb應用，數(shù)據(jù)庫服務器為SqlServer。框架如：圖3信息服務系統(tǒng)集成框架（略）

系統(tǒng)通過Tomcat服務器接受來自醫(yī)院內部或外部因特網透過防火墻的請求服務。Struts框架在應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，框架在調用Action類的execute()的方法時，ActionFormBean對象會傳送給Action類，Action類負責處理瀏覽器的請求，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?shù)腁ction處理類并調用的execute()方法，同時在execute()方法中調用Web服務庫中的Web服務。對于Web服務的開發(fā)，SOAP服務器起到了服務注冊的作用，醫(yī)院開發(fā)的Web服務在SOAP服務器注冊過以后才能響應醫(yī)院內部或外部的Web服務查詢請求；XML解析服務器負責檢查XML文件格式和解析XML文件內容；Web服務庫中存放著醫(yī)院開發(fā)的Web服務，它就是服務提供者，負責對醫(yī)院內部或外部的Web服務請求做出響應，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服務庫做出的響應，按照既定的工作流執(zhí)行相關的操作，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，處理完成后的結果封裝到SOAP消息中，返回到服務的請求者。Web服務的數(shù)據(jù)源來自醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可以直接調用Web服務。4.3系統(tǒng)的設計

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)設置子系統(tǒng)和信息服務子系統(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，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、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信息服務子系統(tǒng)

信息服務子系統(tǒng)為用戶提供信息查詢服務，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，允許用戶在各種終端瀏覽各種信息，包括醫(yī)院簡介、技術信息、醫(yī)療信息、科室信息、公告信息、醫(yī)院新聞、就醫(yī)導航信息等。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Web服務，以供調用，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