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摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3论文结构与章节安排

2 智慧畜牧信息监控系统系统分析

2.1 可行性分析

2.2 系统流程分析

2.2.1 数据增加流程

2.2.2 数据修改流程

2.2.3 数据删除流程

2.3 系统功能分析

2.3.1 功能性分析

2.3.2 非功能性分析

2.4 系统用例分析

2.5本章小结

3 智慧畜牧信息监控系统总体设计

3.1 系统架构设计

3.2 系统功能模块设计

3.2.1整体功能模块设计

3.2.2用户模块设计

3.2.3牲畜管理模块设计

3.3 数据库设计

3.3.1 数据库概念结构设计

3.3.2 数据库逻辑结构设计

3.4本章小结

4 智慧畜牧信息监控系统详细设计与实现

4.1前台功能模块

4.2后台功能模块

5系统测试

5.1 系统测试用例

5.2 系统测试结果

结论

参考文献

致  谢

本文介绍了基于Spring Boot的智慧畜牧信息监控系统的设计与实现。该系统以管理员和普通用户为主体，整合了牲畜状态、牲畜信息、牧场信息、饲料信息、药品信息、入场信息和出场信息等数据，提供全面的畜牧管理和监控功能。管理员通过权限管理和监控配置，对用户进行管理和分配不同权限；普通用户可以登录系统，查看和管理牲畜的健康状态、生产性能和生长情况，并进行相应操作。系统收集牲畜状态数据，利用智能算法进行数据分析和预测，提供实时监控和预警。同时，系统还提供了牲畜信息、牧场信息、饲料信息和药品信息的管理功能，支持饲料和药品的选择、采购和使用。记录入场信息和出场信息有助于牲畜的溯源管理。该系统为畜牧业提供科学化、智能化的管理手段，提升生产效率和质量，助力畜牧业的发展。

关键词：智慧畜牧信息监控系统；Java；MySQL；springboot框架 

Abstract

This article introduces the design and implementation of a smart livestock information monitoring system based on Spring Boot. The system is mainly composed of administrators and ordinary users, integrating data such as livestock status, livestock information, pasture information, feed information, drug information, entry information, and exit information, providing comprehensive livestock management and monitoring functions. Administrators manage and assign different permissions to users through permission management and monitoring configurations; Ordinary users can log in to the system to view and manage the health status, production performance, and growth status of livestock, and perform corresponding operations. The system collects livestock status data, uses intelligent algorithms for data analysis and prediction, and provides real-time monitoring and early warning. At the same time, the system also provides management functions for livestock information, pasture information, feed information, and drug information, supporting the selection, procurement, and use of feed and drugs. Recording entry and exit information helps with traceability management of livestock. This system provides scientific and intelligent management methods for animal husbandry, improves production efficiency and quality, and assists in the development of animal husbandry.

Keywords: Intelligent livestock information monitoring system; Java; MySQL; Springboot framework

论文将分层次经行编排，除去论文摘要致谢文献参考部分，正文部分还会对网站需求做出分析，以及阐述大体的设计和实现的功能，最后罗列部分调测记录，论文主要架构如下：

第一章：引言。第一章主要介绍了课题研究的背景，系统开发的意义和本文的研究内容与主要工作。

第二章：系统需求分析。第二章主要从系统的用户、功能等方面进行需求分析。

第三章：系统设计。第三章主要对系统框架、系统功能模块、数据库进行功能设计。

第四章：系统实现。第四章主要介绍了系统框架搭建、系统界面的实现。

第五章：系统测试。第五章主要对系统的部分界面进行测试并对主要功能进行测试

第六章：总结。

系统分析是开发一个项目的先决条件，通过系统分析可以很好的了解系统的主体用户的基本需求情况，同时这也是项目的开发的原因。进而对系统开发进行可行性分析，通常包括技术可行性、经济可行性等，可行性分析同时也是从项目整体角度进行的分析。然后就是对项目的具体需求进行分析，分析的手段一般都是通过用户的用例图来实现。下面是详细的介绍。

经济可行性在此仅代表网站的运维成本，开发成本不在此考虑。

目前该模式下的智慧畜牧信息监控系统的数量日益增多，网上进行智慧畜牧信息监控系统相关信息的查询管理变得平民化普及化，用户人数呈上升趋势，当用户人数庞大了，运维成本可以由广告费进行填补，包括开发成本。

所以经济可行性没有问题。

（2）操作可行性：

此次项目设计参考了几个该模式下网站的开发案例，对他们的操作界面分析，将众多案例结合在一起，突出以人为本简化操作，所以具有基本计算机知识的人都会操作本项目。

因此操作可行性也没有问题。

（3）技术可行性：

技术可行性指的是对于搭建框架的可行性，以及有更优秀的技术出现时系统的技术更新换代的纳新性如何，开发时间成本费用比如何。

现有的Java语言能够迎合所有信息管理系统的搭建，系统技术设备的可扩展性可以由springboot构架的资源优势予以促成。我采用了编译器eclipse+java+mysql用以运行整体程序。

综上所述技术可行性也没有问题。

（4）法律可行性：

从开发者角度来看，springboot框架是网上开源且免费的，在知识产权方面不会产生任何法律纠纷。

从用户使用角度来看，只要不再系统上贩卖违禁品，对系统做出条约协议，杜绝非法支付即可。

综上所述法律可行性也没有问题。

业务流程是用一些特定的符合和线条来进行演示用户在使用系统时的过程，在进行系统分析的时候，业务流程可以帮助开发人员更好的理解业务，发现错误，完善系统。

用户成功登入系统后就能够实现增加数据的操作，增加数据的编号是特定的，系统生成，用户不能随意填写，除了编号以外，其他增加信息用户自己填写，填写后的信息经过系统验证，验证合法通过就显示增加数据成功了，相反的话，就没有增加成功，图2-1显示的就是在增加数据时的流程。

图2-1  数据增加流程图

数据修改时的流程和上面介绍的数据增加时的流程差不多，如图2-2所示。

图2-2  数据修改流程图

如果系统里面存在一些没有用的数据的话，相关的管理人员还可以对这些数据进行删除，图2-3就是数据删除时的流程图。

图2-3  数据删除流程图

按照智慧畜牧信息监控系统的角色，我划分为了管理员模块、普通用户模块。

管理员模块：

（1）普通用户管理：管理员点击“普通用户管理”这一菜单，能够查看到所有的普通用户信息，可以添加+修改+删除+查询普通用户信息。

（2）牲畜信息管理：管理员点击“牲畜信息管理”这一菜单，可以查看到所有的牲畜信息，也可以对牲畜信息进行增删改查，同时也可以通过输入牲畜编号搜索牲畜信息。

（3）牧场信息：管理员点击“牧场信息”这一菜单，可以查看到所有的牧场信息，可以对增删改查。

（4）药品信息：管理员点击“药品信息”这一菜单，可以查看到所有的药品信息，可以对增删改查。

（5）出场信息：管理员点击“出场信息”这一菜单，可以查看到所有的出场信息，可以对增删改查。

（6）入场信息：管理员点击“入场信息”这一菜单，可以查看到所有的入场信息，可以对增删改查。

普通用户管理模块：

（2）牲畜信息：用户点击“牲畜信息”这个菜单按钮，就会显示所有的牲畜信息列表，可以进入查看详细的介绍。

（4）牧场信息：点击“牧场信息”这个按钮可以查看到自己提交的牧场信息，支持通过牧场名称或者牧场编号进行查询牧场信息，如果想要了解某一牧场的详细信息，点击后面的“查看”会进入详情界面。

（5）饲料信息：点击“饲料信息”这个按钮可以查看到自己提交的饲料信息，支持通过饲料名称或者饲料价格进行查询饲料信息，如果想要了解某一饲料的详细信息，点击后面的“查看”会进入详情界面。

（6）药品信息：点击“药品信息”这个按钮可以查看到自己提交的药品信息，支持通过药品名称或者药品编号进行查询药品信息，如果想要了解某一药品的详细信息，点击后面的“查看”会进入详情界面。

2.3.2 非功能性分析

智慧畜牧信息监控系统的非功能性需求比如智慧畜牧信息监控系统的安全性怎么样，可靠性怎么样，性能怎么样，可拓展性怎么样等。具体可以表示在如下3-1表格中：

通过2.3功能的分析，得出了本智慧畜牧信息监控系统的用例图：

图2-4就是普通用户角色的用例展示。

图2-4 智慧畜牧信息监控系统普通用户角色用例图

图2-5就是管理员角色的用例展示。

图2-5智慧畜牧信息监控系统管理员角色用例图

本章主要通过对智慧畜牧信息监控系统的可行性分析、流程分析、功能需求分析、系统用例分析，确定整个智慧畜牧信息监控系统要实现的功能。同时也为智慧畜牧信息监控系统的代码实现和测试提供了标准。

本智慧畜牧信息监控系统从架构上分为三层：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）以及数据层（DL）。

图3-1智慧畜牧信息监控系统系统架构设计图

表现层（UI）：又称UI层，主要完成本智慧畜牧信息监控系统的UI交互功能，一个良好的UI可以打打提高用户的用户体验，增强用户使用本智慧畜牧信息监控系统时的舒适度。UI的界面设计也要适应不同版本的智慧畜牧信息监控系统以及不同尺寸的分辨率，以做到良好的兼容性。UI交互功能要求合理，用户进行交互操作时必须要得到与之相符的交互结果，这就要求表现层要与业务逻辑层进行良好的对接。

业务逻辑层（BLL）：主要完成本智慧畜牧信息监控系统的数据处理功能。用户从表现层传输过来的数据经过业务逻辑层进行处理交付给数据层，系统从数据层读取的数据经过业务逻辑层进行处理交付给表现层。

数据层（DL）：由于本智慧畜牧信息监控系统的数据是放在服务端的mysql数据库中，因此本属于服务层的部分可以直接整合在业务逻辑层中，所以数据层中只有数据库，其主要完成本智慧畜牧信息监控系统的数据存储和管理功能。

在上一章节中主要对系统的功能性需求和非功能性需求进行分析，并且根据需求分析了本智慧畜牧信息监控系统中的用例。那么接下来就要开始对本智慧畜牧信息监控系统的架构、主要功能和数据库开始进行设计。智慧畜牧信息监控系统根据前面章节的需求分析得出，其总体设计模块图如图3-2所示。

图3-2 智慧畜牧信息监控系统功能模块图

图3-3用户模块结构图

3.2.3牲畜管理模块设计

智慧畜牧信息监控系统是中需要存储不少牲畜信息，其模块功能结构，具体的结构图如下：

图3-4牲畜信息模块结构图

数据库设计一般包括需求分析、概念模型设计、数据库表建立三大过程，其中需求分析前面章节已经阐述，概念模型设计有概念模型和逻辑结构设计两部分。

下面是整个智慧畜牧信息监控系统中主要的数据库表总E-R实体关系图。

图3-6 智慧畜牧信息监控系统总E-R关系图

通过上一小节中智慧畜牧信息监控系统中总E-R关系图上得出一共需要创建很多个数据表。在此我主要罗列几个主要的数据库表结构设计。

智慧畜牧信息监控系统中的前台上注册后的用户是可以通过自己的账户名和密码进行登录的，当用户输入完整的自己的账户名和密码信息并点击“登录”按钮后，将会首先验证输入的有没有空数据，再次验证输入的账户名+密码和数据库中当前保存的用户信息是否一致，只有在一致后将会登录成功并自动跳转到智慧畜牧信息监控系统的系统首页中；否则将会提示相应错误信息，用户登录界面如下图4-1所示。

图4-1 用户登录界面图

登录的逻辑代码如下所示：

/**

     * 登录

     * @param data

     * @param httpServletRequest

     * @return

     */

    @PostMapping("login")

    public Map<String, Object> login(@RequestBody Map<String, String> data, HttpServletRequest httpServletRequest) {

        log.info("[执行登录接口]");

        String username = data.get("username");

        String email = data.get("email");

        String phone = data.get("phone");

        String password = data.get("password");

        List resultList = null;

        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        if(username != null && "".equals(username) == false){

            map.put("username", username);

            resultList = service.selectBaseList(service.select(map, new HashMap<>()));

        }

        else if(email != null && "".equals(email) == false){

            map.put("email", email);

            resultList = service.selectBaseList(service.select(map, new HashMap<>()));

        }

        else if(phone != null && "".equals(phone) == false){

            map.put("phone", phone);

            resultList = service.selectBaseList(service.select(map, new HashMap<>()));

        }else{

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        if (resultList == null || password == null) {

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        //判断是否有这个用户

        if (resultList.size()<=0){

            return error(30000,"用户不存在");

        }

        User byUsername = (User) resultList.get(0);

        Map<String, String> groupMap = new HashMap<>();

        groupMap.put("name",byUsername.getUserGroup());

        List groupList = userGroupService.selectBaseList(userGroupService.select(groupMap, new HashMap<>()));

        if (groupList.size()<1){

            return error(30000,"用户组不存在");

        }

        UserGroup userGroup = (UserGroup) groupList.get(0);

        //查询用户审核状态

        if (!StringUtils.isEmpty(userGroup.getSourceTable())){

            String res = service.selectExamineState(userGroup.getSourceTable(),byUsername.getUserId());

            if (res==null){

                return error(30000,"用户不存在");

            }

            if (!res.equals("已通过")){

                return error(30000,"该用户审核未通过");

            }

        }

        //查询用户状态

        if (byUsername.getState()!=1){

            return error(30000,"用户非可用状态，不能登录");

        }

        String md5password = service.encryption(password);

        if (byUsername.getPassword().equals(md5password)) {

            // 存储Token到数据库

            AccessToken accessToken = new AccessToken();

            accessToken.setToken(UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""));

            accessToken.setUser_id(byUsername.getUserId());

            Duration duration = Duration.ofSeconds(7200L);

            redisTemplate.opsForValue().set(accessToken.getToken(), accessToken,duration);

            // 返回用户信息

            JSONObject user = JSONObject.parseObject(JSONObject.toJSONString(byUsername));

            user.put("token", accessToken.getToken());

            JSONObject ret = new JSONObject();

            ret.put("obj",user);

            return success(ret);

        } else {

            return error(30000, "账号或密码不正确");

        }

    }

不是智慧畜牧信息监控系统中正式用户的是可以在线进行注册的，当用户右上角“注册”按钮的时候，当填写上自己的账号+密码+确认密码+昵称+邮箱+手机号等信息后再点击“注册”按钮后将会先验证输入的有没有空数据，再次验证密码和确认密码是否是一样的，最后验证输入的账户名和数据库表中已经注册的账户名是否重复，只有都验证没问题后即可用户注册成功。其用用户注册界面展示如下图4-2所示。

图4-2 用户注册界面图

注册关键代码如下所示。

     * 注册

     * @param user

     * @return

     */

    @PostMapping("register")

    public Map<String, Object> signUp(@RequestBody User user) {

        // 查询用户

        Map<String, String> query = new HashMap<>();

        Map<String,Object> map = JSON.parseObject(JSON.toJSONString(user));

        query.put("username",user.getUsername());

        List list = service.selectBaseList(service.select(query, new HashMap<>()));

        if (list.size()>0){

            return error(30000, "用户已存在");

        }

        map.put("password",service.encryption(String.valueOf(map.get("password"))));

        service.insert(map);

        return success(1);

}     

4.1.3个人信息界面

用户点击“个人信息”按钮，可以对个人的头像、昵称、手机号码等信息进行更新；个人信息界面如下图4-3所示。

图4-3个人信息界面图

点击“修改密码”按钮，可以对登录密码进行更改，首先输入原密码，然后再输入新密码和确认密码，当原密码正确，输入两次新密码一致，则修改成功，否则给出错误提示信息，修改密码界面如下图4-4所示。

图4-4修改密码界面图

4.1.5牲畜信息界面

点击“牲畜信息”这个菜单，可以查看到系统中所有添加的牲畜信息，支持通过牲畜编号对牲畜信息进行查询，如果想要了解某一牲畜的详细信息，点击后面的“详情”会进入详情界面，牲畜信息界面如下图4-5所示。

图4-5牲畜信息界面图

点击“牧场信息”这个菜单，可以查看到系统中所有添加的牧场信息，支持通过牧场名称对牧场信息进行查询，如果想要了解某一牧场的详细信息，点击后面的“详情”会进入详情界面，牧场信息展示页面如图4-6所示。

图4-6 牧场信息界面图

4.1.7饲料信息界面

点击“饲料信息”这个菜单，可以查看到系统中所有添加的饲料信息，支持通过饲料名称对饲料信息进行查询，如果想要了解某一饲料的详细信息，点击后面的“详情”会进入详情界面。饲料信息如下图4-7所示。

图4-7 饲料信息界面图

点击“药品信息”这个菜单，可以查看到系统中所有添加的药品信息，支持通过药品名称对药品信息进行查询，如果想要了解某一药品的详细信息，点击后面的“详情”会进入详情界面，药品信息界面如下图4-8所示。

图4-8 药品信息界面图

管理员等会成功以后会在首页界面以分析图的形式查看到系统中的牲畜信息统计和牧场信息统计、药品信息统计、饲料信息统计、出场信息统计、入场信息统计信息，其界面如下图4-9所示。

图4-9首页界面图

管理员可以对系统中所有的用户角色进行管控，包含了管理员以及普通用户这两种角色，如果需要添加新的用户，点击页面中的“添加”按钮根据提示输入上用户信息，点击“提交”以后在对应的用户界面就可以查看到了，可以点击用户后面的“删除”按钮直接删除某一用户，这里以普通用户为例，界面如下图4-10所示。

图4-10用户管理界面图

用户管理关键代码如下：

 @PostMapping("/add")

    @Transactional

    public Map<String, Object> add(HttpServletRequest request) throws IOException {

        service.insert(service.readBody(request.getReader()));

        return success(1);

    }

public Map<String, Object> addMap(Map<String,Object> map){

    service.insert(map);

     return success(1);

 }

击“牲畜类型”这个按钮可以查看到系统中的牲畜类型信息，支持通过牲畜类型进行查询牲畜类型信息，如果想要添加新的牲畜类型信息，点击“添加”按钮然后根据提示输入牲畜类型信息，点击“提交”后，在牲畜类型界面就会显示新增的牲畜类型信息，可以点击某一牲畜类型信息查看牲畜类型信息的详情，也可以直接点击“删除”进行删除牲畜类型，牲畜类型管理界面如下图4-11所示。

图4-11牲畜类型管理界面图

牲畜类型管理关键代码如下：

  @RequestMapping(value = "/del")

    @Transactional

    public Map<String, Object> del(HttpServletRequest request) {

        service.delete(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(1);

    }

    public void delete(Map<String,String> query,Map<String,String> config){

        QueryWrapper wrapper = new QueryWrapper<E>();

        toWhereWrapper(query, "0".equals(config.get(FindConfig.GROUP_BY)),wrapper);

        baseMapper.delete(wrapper);

        log.info("[{}] - 删除操作：{}",wrapper.getSqlSelect());

    }

4.2.4 牲畜信息管理界面

击“牲畜信息”这个按钮可以查看到系统中的牲畜信息，支持通过牲畜类型或者牲畜编号进行查询牲畜信息，如果想要添加新的牲畜信息，点击“添加”按钮然后根据提示输入牲畜信息，点击“提交”后，在牲畜信息界面就会显示新增的牲畜信息，可以点击某一牲畜信息查看牲畜信息的详情，也可以直接点击“删除”进行删除牲畜信息，牲畜信息管理界面如下图4-12所示。

图4-12牲畜信息管理界面图

牲畜信息管理关键代码如下：

@PostMapping("/set")

@Transactional

    public Map<String, Object> set(HttpServletRequest request) throws IOException {

        service.update(service.readQuery(request), service.readConfig(request), service.readBody(request.getReader()));

        return success(1);

    }

5系统测试

系统测试包括：用户登录功能测试、牲畜信息查看功能测试、牲畜信息添加、密码修改功能测试，如表5-1、5-2、5-3、5-4所示：