2025.10.27校园绿色能源监测与管理MIS系统（技术架构）

校园绿色能源监测与管理MIS系统 - 技术架构文档

系统架构概述

本系统采用三层架构设计，结合MVC模式，实现业务逻辑与界面展示的分离。整体架构清晰，便于维护和扩展。

技术栈

核心框架

• Java SE 17：基础运行环境
• Swing GUI：用户界面框架
• Maven：项目构建和依赖管理

第三方库

• JFreeChart 1.5.3：图表生成和可视化

开发工具

• IntelliJ IDEA：主要开发环境
• Maven Wrapper：确保构建环境一致性

架构设计

1. 数据模型层 (Model)

核心模型类

User.java - 用户模型

public class User {
    private String username;    // 用户名
    private String password;    // 密码
    private String role;        // 角色
    private String email;       // 邮箱
    private String phone;       // 电话
    private boolean enabled;   // 启用状态
}

Device.java - 设备模型

public class Device {
    private String deviceId;    // 设备编号
    private String deviceName;  // 设备名称
    private String area;        // 所在区域
    private String status;      // 状态
    private String deviceType;  // 设备类型
    private String imagePath;   // 图片路径
}

EnergyData.java - 能源数据模型

public class EnergyData {
    private String area;        // 区域
    private String deviceType;  // 设备类型
    private double value;       // 数值
    private String unit;        // 单位
    private LocalDateTime timestamp; // 时间戳
    private String dataType;    // 数据类型
}

2. 业务服务层 (Service)

服务类设计

ApplicationService.java - 申请服务

• 管理申请数据的CRUD操作
• 提供申请状态跟踪功能
• 支持申请数据的查询和筛选

DeviceService.java - 设备服务

• 设备状态管理
• 维护工单处理
• 设备信息维护

EnergyDataService.java - 能源数据服务

• 能源数据采集和处理
• 统计分析和报表生成
• 历史数据查询

UserService.java - 用户服务

• 用户认证和授权
• 用户信息管理
• 会话状态维护

3. 用户界面层 (UI)

界面组件架构

GreenCampusMIS.java - 主程序入口

public class GreenCampusMIS {
    public static void main(String[] args) {
        // 系统外观设置
        // 登录界面显示
        // 主界面初始化
    }
}

MainFrame.java - 主窗体类

• 菜单栏和工具栏管理
• 内容面板切换
• 状态栏显示

面板组件

• LoginPanel：用户登录界面
• ApplicationPanel：申请管理界面
• DataStatisticsPanel：数据统计界面
• MaintenancePanel：设备运维界面
• SettingsPanel：系统设置界面

设计模式应用

1. 观察者模式 (Observer Pattern)

// 登录监听器接口
public interface LoginListener {
    void onLoginSuccess();
}

2. 单例模式 (Singleton Pattern)

• 服务类采用单例模式确保数据一致性
• 全局状态统一管理

3. 工厂模式 (Factory Pattern)

• 面板组件的动态创建
• 数据对象的工厂化创建

数据流设计

用户操作流程

用户登录 → 主界面加载 → 功能模块选择 → 数据操作 → 结果展示

数据处理流程

用户输入 → 界面验证 → 服务处理 → 数据持久化 → 结果反馈

界面设计规范

颜色主题

• 主色调：深绿色 (#0A6E4F)
• 背景色：浅绿色 (#E8F5E9)
• 强调色：白色 (#FFFFFF)

布局规范

• BorderLayout：主界面布局
• GridLayout：表单布局
• FlowLayout：工具栏布局

组件规范

• 统一的字体和字号
• 一致的间距和边距
• 标准化的按钮样式

性能优化策略

1. 内存管理

• 及时释放未使用的组件
• 使用弱引用管理大型数据
• 定时清理缓存数据

2. 响应性优化

• SwingWorker处理耗时操作
• 事件分发线程的正确使用
• 界面组件的懒加载

3. 数据加载

• 分页加载大数据集
• 异步数据获取
• 数据缓存机制

安全设计

1. 用户认证

• 密码加密存储
• 会话超时控制
• 权限验证机制

2. 数据安全

• 输入数据验证
• SQL注入防护
• 文件上传安全检查

扩展性设计

1. 模块化设计

• 功能模块独立开发
• 接口标准化
• 插件化架构支持

2. 配置化设计

• 外部配置文件支持
• 运行时参数调整
• 主题切换功能

技术约束

运行环境要求

• Java 17或更高版本
• 至少2GB可用内存
• 支持Swing的图形环境

兼容性考虑

• 跨平台兼容性
• 不同屏幕分辨率适配
• 国际化支持准备

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文档生成时间：2025-12-28