一種基于JPEG模板的在線生成準(zhǔn)考證技術(shù)

唐青松+賀建英

摘 要： 在線打印技術(shù)一直是開(kāi)發(fā)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。如何實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)生成圖片格式文件，并保證圖片及各種信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸中不被泄露，是當(dāng)前需要解決報(bào)名系統(tǒng)中在線打印準(zhǔn)考證的一項(xiàng)重要技術(shù)問(wèn)題。在此使用J2EE技術(shù)在線切割考生照片，設(shè)計(jì)算法分配考場(chǎng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了生成準(zhǔn)考證圖片，禁止用戶直接使用URL請(qǐng)求圖片文件，解決了圖片傳輸安全問(wèn)題。該技術(shù)已經(jīng)在某高校2013年人事公招考試中應(yīng)用和實(shí)施，表現(xiàn)出了良好的效果。

關(guān)鍵詞： J2EE； 信息技術(shù)； 信息處理； 圖形圖像

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）20?0051?05

Online generation technology for examination certificate based on JPEG

TANG Qing?song， HE Jian?ying

（College of Computer， Sichuan University of Arts and Science， Dazhou 635000， China）

Abstract： Online printing technology has always been the research focus of developers. Regarding online printing for examinational certificate in registration system， how to automatically generate image format files on line and how to ensure that all the pictures and information wont be leaked out in the network transmission have become important technical issues needed to be solved currently. The pictures of examinational certificate can be generated on line by cutting photos with J2EE technology and examination hall is distributed with designed algorithms. The security of network pictures can be ensured by preventing users from getting pictures by using a URL request. The technology was applied to the open recruitment examination of a university， and achieved sound effect.

Keywords： J2EE； IT； information processing； graphic image

0 引 言

關(guān)于在線打印的技術(shù)一直是開(kāi)發(fā)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。眾多學(xué)者對(duì)實(shí)現(xiàn)特殊格式的打印技術(shù)做出了大量的研究，文獻(xiàn)[1]對(duì)當(dāng)前打印技術(shù)總結(jié)出直接使用IE的打印功能、IE的WebBrowser控件實(shí)現(xiàn)打印、水晶報(bào)表或第三方工具、將打印內(nèi)容導(dǎo)出到Excel或Word中然后打印、用XML技術(shù)打印等6種方案，并提出了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合的Excel模板Web打印方案；文獻(xiàn)[2]使用jatoolsPrinter控件實(shí)現(xiàn)B/S模式下的報(bào)表設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)[3]提出先使用Word軟件設(shè)計(jì)模板，然后在應(yīng)用程序中利用VBA對(duì)Word模板進(jìn)行解析，生成打印文檔。以上技術(shù)分別使用導(dǎo)出Excel或Word文件，使用第三方控件解決了Web系統(tǒng)中的信息按照規(guī)定格式的打印問(wèn)題。以上技術(shù)很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些特殊格式要求的打印，但是由于用戶導(dǎo)出的文件可以使用相關(guān)軟件進(jìn)行修改操作，從而會(huì)導(dǎo)致打印出的紙質(zhì)文檔與原始數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象發(fā)生。因此，這些技術(shù)不能應(yīng)用于考試報(bào)名系統(tǒng)中考生打印準(zhǔn)考證模塊，設(shè)計(jì)出一種既能實(shí)現(xiàn)考生在線打印準(zhǔn)考證，又能保證考生不能篡改其內(nèi)容，并且實(shí)現(xiàn)信息在因特網(wǎng)中的安全傳輸是考試報(bào)名系統(tǒng)中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

在人事公招考試報(bào)名系統(tǒng)中，考生要通過(guò)報(bào)名系統(tǒng)平臺(tái)自主打印準(zhǔn)考證，其設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)體現(xiàn)在以下方面：

（1） 嚴(yán)格規(guī)范打印格式。為體現(xiàn)公招考試的嚴(yán)肅性、規(guī)范性，各單位都要求各個(gè)考生打印的準(zhǔn)考證與要求的格式一致，避免考生將各種不規(guī)范的準(zhǔn)考證帶入考場(chǎng)。

（2） 防止考生篡改信息。為防止出現(xiàn)考試過(guò)程代考現(xiàn)象的發(fā)生，避免考生在打印前篡改準(zhǔn)考證信息，因此，就要求使用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在客戶端只能顯示圖片和打印準(zhǔn)考證操作。

（3） 減輕工作人員負(fù)擔(dān)。當(dāng)考生網(wǎng)上報(bào)名結(jié)束后，系統(tǒng)能抽取有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際要求，不但要將考試的所有信息填充在準(zhǔn)考證內(nèi)，而且要將考生進(jìn)行智能分配考場(chǎng)，從而達(dá)到減輕工作人員工作量并提高工作效率的目的。

（4） 保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于公招考試面向社會(huì)公開(kāi)并接受社會(huì)的監(jiān)督，為避免考生由于技術(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致考生不能正常打印準(zhǔn)考證，產(chǎn)生一些對(duì)單位的負(fù)面影響，因此，設(shè)計(jì)的生成準(zhǔn)考證技術(shù)要求全面考慮各種因素，確?？忌?bào)名和打印準(zhǔn)考證。

（5） 加強(qiáng)模塊的實(shí)用性。報(bào)名系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行后，為保證今后每一次組織的公招考試報(bào)名中能按照不同的要求精確生成準(zhǔn)考證，需要解決通用性的設(shè)計(jì)目標(biāo)。當(dāng)系統(tǒng)管理員在每一次導(dǎo)入準(zhǔn)考證模板的尺寸大小不一、模板中的文字內(nèi)容發(fā)生改變等情況下，系統(tǒng)能根據(jù)模板的變化而進(jìn)行靈活地處理。

1.2 工作流程

系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中主要有三種角色的用戶，即考生用戶、工作人員和系統(tǒng)管理員，系統(tǒng)生成準(zhǔn)考證需要處理這三種用戶所設(shè)置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

考生在報(bào)名之前，系統(tǒng)管理員對(duì)報(bào)名系統(tǒng)進(jìn)行初始化設(shè)置，其中初始化項(xiàng)目包括本次公開(kāi)招聘的崗位及條件，報(bào)名的時(shí)間段等報(bào)考信息，考生的學(xué)歷、學(xué)位、政治面貌等選擇項(xiàng)信息，以上初始化信息用于考生報(bào)名模塊。在生成準(zhǔn)考證模塊中，系統(tǒng)管理員初始化公招考試筆試的考試時(shí)間、地點(diǎn)和考場(chǎng)等考試信息，以實(shí)現(xiàn)將該信息填充到準(zhǔn)考證內(nèi)，另外系統(tǒng)管理員還需要向系統(tǒng)導(dǎo)入準(zhǔn)考證模板。圖1給出了系統(tǒng)管理員向系統(tǒng)導(dǎo)入準(zhǔn)考證的初始化流程。

在考生報(bào)名過(guò)程中，考生用戶將要填寫個(gè)人的基本信息，如姓名、性別、身份證號(hào)、政治面貌、學(xué)歷、學(xué)位、報(bào)考崗位、照片等信息，頁(yè)面提交后，系統(tǒng)將這些信息將保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，報(bào)名期間，工作人員登錄系統(tǒng)，時(shí)時(shí)檢測(cè)考生報(bào)名的狀況，審核考生是否符合公開(kāi)發(fā)布文件中所規(guī)定的要求，若考生不符合要求，工作人員及時(shí)發(fā)出信息告知考生?？忌鷪?bào)名截至后，若考生符合公招條件并具備考試資格，工作人員進(jìn)入報(bào)名系統(tǒng)平臺(tái)執(zhí)行生成準(zhǔn)考證的操作，當(dāng)準(zhǔn)考證文件生成后，考生再次登錄系統(tǒng)，根據(jù)相關(guān)信息的提示打印準(zhǔn)考證，從而考生可以取得考試資格，考生用戶操作的流程見(jiàn)圖2所示。

圖1 管理員上傳初始化模板流程圖

圖2 考生報(bào)名及打印準(zhǔn)考證流程圖

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

2.1 在線切割圖像的實(shí)現(xiàn)

考生注冊(cè)是公招考試報(bào)名系統(tǒng)中的一個(gè)重要模塊，其功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)考生基本信息的收集。該模塊除了使用J2EE實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的信息交互處理技術(shù)之外[4?5]，還要求考生對(duì)提交的照片進(jìn)行在線切割操作，以使得生成各個(gè)準(zhǔn)考證中考生照片的尺寸相同。

在Web系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在線切割照片，需要使用客戶端技術(shù)與服務(wù)器端的應(yīng)用程序相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。程序基本流程為：

Step1：在考生注冊(cè)界面中實(shí)現(xiàn)照片的文件上傳功能，將考生的基本信息和照片文件傳送到服務(wù)器；

Step2：考生登錄系統(tǒng)后，客戶端網(wǎng)頁(yè)中顯示已經(jīng)上傳的照片，使用JS語(yǔ)言設(shè)計(jì)出按照規(guī)定的比例初始化照片的選擇區(qū)域，并給出提示信息；

Step3：在考生圖片上拖拽選擇區(qū)域，取出考生頭像圖片，在此同時(shí)記錄下該區(qū)域在照片中的相對(duì)位置坐標(biāo)和大?。?/p>

Step4：用戶選取指定區(qū)域點(diǎn)擊確定按鈕后，將位置坐標(biāo)值及區(qū)域大小值傳遞給服務(wù)器；

Step5：服務(wù)器根據(jù)客戶端傳遞的坐標(biāo)和區(qū)域大小參數(shù)提取數(shù)值，對(duì)考生的原始照片進(jìn)行切割；

Step6：切割后的照片按照準(zhǔn)考證中規(guī)定的大小按比例縮放，以實(shí)現(xiàn)每一個(gè)考生照相同尺寸都相同。

在設(shè)計(jì)客戶端網(wǎng)頁(yè)中照片區(qū)域選擇及拖拽效果的過(guò)程中，為減少JS代碼的書(shū)寫，在網(wǎng)頁(yè)中導(dǎo)入jQuery框架，使用該框架提供的imgAreaSelect（）函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)考生頭像區(qū)域的選取和確定區(qū)域坐標(biāo)位置[6]。在服務(wù)器端，提取到頭像圖片尺寸及位置參數(shù)值后，使用Java類庫(kù)中的ImageInputStream，ImageReadParam，Rectangle，BufferedImage等類創(chuàng)建對(duì)象，調(diào)用類中定義的相關(guān)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)照片的切割，其主要代碼如下：

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream（src）；

Iterator it =

ImageIO.getImageReadersByFormatName（"jpg"）；

ImageReader reader = it.next（）；

ImageInputStream imageInputStream =

ImageIO.createImageInputStream（fileInputStream）；

reader.setInput（imageInputStream，true）；

ImageReadParam param = reader.getDefaultReadParam（）；

Rectangle rect = new Rectangle（x， y， width， height）；

param.setSourceRegion（rect）；

BufferedImage bufferedImage = reader.read（0，param）；

ImageIO.write（bufferedImage， "jpg"， newImage）；

ImageBean.resize（112，155，newImage）；

該程序段執(zhí)行后，將對(duì)考生上傳的照片在坐標(biāo)x，y值上切割出寬度為width，高度為height的新圖片newImage，實(shí)現(xiàn)了各考生照片寬度為112像素，高度為155像素，其效果如圖3所示。

圖3 在線裁剪圖片的效果

2.2 分配考場(chǎng)算法的實(shí)現(xiàn)

為考生分配考場(chǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，由于某些崗位招聘的工作人員人數(shù)少，則該崗位的考生人數(shù)相對(duì)較少，在實(shí)際的考試過(guò)程中，不需要為每一個(gè)崗位分配一個(gè)教室，對(duì)考生人數(shù)較少的崗位，可以安排多個(gè)崗位的考生在一個(gè)考場(chǎng)內(nèi)，以節(jié)約人力和物力資源。

設(shè)計(jì)中，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，用于分配考場(chǎng)算法中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的提取和計(jì)算結(jié)果的保存。根據(jù)實(shí)際需求，創(chuàng)建了考場(chǎng)信息表（自動(dòng)編號(hào)N（8），教室號(hào)C（5），教室容量N（3），已經(jīng)分配考生數(shù)量N（3），備注C（50）），系統(tǒng)運(yùn)行后，該表由系統(tǒng)管理員執(zhí)行考場(chǎng)數(shù)據(jù)項(xiàng)添加操作；崗位信息表（自動(dòng)編號(hào)N（8），崗位編號(hào)C（8），考生人數(shù)N（5），是否分配考場(chǎng)N（2）），該表從考生報(bào)名的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)得出，并將統(tǒng)計(jì)的各崗位及對(duì)應(yīng)的考生人數(shù)等數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)表中；考場(chǎng)分配結(jié)果數(shù)據(jù)表（自動(dòng)編號(hào)N（3），崗位編號(hào)C（10），教室號(hào)C（3）），用于存放算法執(zhí)行后，存放分配結(jié)果的數(shù)據(jù)集[7]。

在工程中創(chuàng)建Java類，使之分別與以上數(shù)據(jù)表建立對(duì)象關(guān)系映射（ORM），創(chuàng)建JavaBean模型，分別為各類設(shè)計(jì)出各數(shù)據(jù)表的增、刪、改、查詢等方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)事務(wù)的處理，創(chuàng)建該類的對(duì)象后，調(diào)用對(duì)象的方法可以為考場(chǎng)分配算法提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在取得系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，業(yè)務(wù)處理程序設(shè)計(jì)分配考場(chǎng)算法，其算法流程圖如圖4所示。

在算法流程圖中，為考場(chǎng)的最優(yōu)分配方案算法描述為：計(jì)算得出當(dāng)前考場(chǎng)的剩余座位數(shù)，定義臨時(shí)變量用于存儲(chǔ)剩余座位數(shù)與包括當(dāng)前崗位的考生人數(shù)的差值，取崗位對(duì)象集合中的第一個(gè)崗位對(duì)象，若取得的崗位已經(jīng)分配了考場(chǎng)，則取下一個(gè)崗位對(duì)象，否則計(jì)算剩余座位數(shù)與考生人數(shù)的差值，若該值小于零，則繼續(xù)取下一個(gè)崗位對(duì)象進(jìn)行判斷差值，取得差值后，用該值與臨時(shí)變量存放的值進(jìn)行比較，以得出將差值最小的崗位對(duì)象分配到當(dāng)前考場(chǎng)中，以此循環(huán)操作，當(dāng)循環(huán)結(jié)束后得到分配的最優(yōu)解[8]。

圖4 分配考場(chǎng)算法流程圖

分配崗位的算法應(yīng)用到工程的Web事務(wù)中，當(dāng)服務(wù)器接收到管理員用戶在客戶端請(qǐng)求后，程序開(kāi)始調(diào)用和執(zhí)行，并將執(zhí)行的結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表中，從而為準(zhǔn)考證中輸出考生所在的考場(chǎng)提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 生成準(zhǔn)考證的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)生成準(zhǔn)考證程序執(zhí)行之前，需要使用客戶端技術(shù)實(shí)現(xiàn)考生基本信息在準(zhǔn)考證模板中的定位設(shè)置，實(shí)現(xiàn)不同尺寸的模板圖片都可以正常生成準(zhǔn)考證圖片，達(dá)到系統(tǒng)具有對(duì)模板靈活處理目的。

實(shí)現(xiàn)信息輸出的定位，通過(guò)鼠標(biāo)在模板圖片上的單擊事件，觸發(fā)JS函數(shù)并記錄下鼠標(biāo)在模板圖片中的坐標(biāo)位置，并將x坐標(biāo)值和y坐標(biāo)值填充到文本框內(nèi)，在操作界面中添加下拉框選擇當(dāng)前坐標(biāo)位置輸出哪一個(gè)信息項(xiàng)，最后使用Ajax異步傳輸技術(shù)[9]，將當(dāng)前的x坐標(biāo)值、y坐標(biāo)值以及輸出的信息項(xiàng)發(fā)送給服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器端保存設(shè)置。

在考生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、考場(chǎng)分配取得結(jié)果、信息項(xiàng)的輸出定位設(shè)置等一系列準(zhǔn)備工作完成后，系統(tǒng)可以生成準(zhǔn)考證圖片[11]，其算法步驟描述如下：

Step1：以崗位編號(hào)為分組依據(jù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)取出符合考試資格的考生，并將這些考生存放在集合中；

Step2：取出數(shù)據(jù)庫(kù)中存放輸出位置的各信息項(xiàng)及坐標(biāo)值對(duì)象，并將這些信息存放在集合中；

Step3：從集合中取第一個(gè)考生對(duì)象，使用該考生的崗位編號(hào)屬性值，搜索出考場(chǎng)信息、報(bào)考單位等相關(guān)屬性值，按規(guī)定的格式條件生成準(zhǔn)考證號(hào)；

Step4：把上傳的模板文件復(fù)制到指定存放準(zhǔn)考證文件的文件夾，并以考生的身份證號(hào)重命名；

Step5：在程序中創(chuàng)建Image對(duì)象讀取模板圖片，BufferedImage對(duì)象將模板圖片寫入到內(nèi)存里的圖像緩沖區(qū)，創(chuàng)建Graphics對(duì)象，并使用該對(duì)象的drawString（）和drawImage（）方法，在方法中傳入坐標(biāo)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模板圖片中指定的位置輸出文字和圖片；

Step6：當(dāng)前考生的準(zhǔn)考證圖片已經(jīng)生成，繼續(xù)回到Step3，依次生成每一個(gè)考生的準(zhǔn)考證。

至此，系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了為各個(gè)考生生成圖片格式的準(zhǔn)考證文件，其效果如圖5所示，系統(tǒng)核心技術(shù)已經(jīng)完成，剩下的工作是解決信息安全問(wèn)題。

圖5 使用JPEG模板技術(shù)生成準(zhǔn)考證效果圖

3 測(cè)試及結(jié)果分析

在某高校網(wǎng)絡(luò)管理中心計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室搭建J2EE運(yùn)行環(huán)境，采用Tomcat作為Web服務(wù)器，MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)軟件為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，配置人事公招考試報(bào)名系統(tǒng)的域名為pta.sasu.cn，系統(tǒng)部署后，組織部分學(xué)生模擬在線報(bào)名以進(jìn)行黑盒測(cè)試。在模擬報(bào)名過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，學(xué)生能根據(jù)系統(tǒng)的提示信息進(jìn)行操作，表現(xiàn)出系統(tǒng)具有較好的交互能力，工作人員登錄系統(tǒng)后能根據(jù)考生報(bào)名的數(shù)據(jù)和設(shè)置初始化信息生成準(zhǔn)考證。

系統(tǒng)生成的準(zhǔn)考證圖片文件平均大小約43 KB，保證了網(wǎng)絡(luò)帶寬比較低的考生用戶能快速取得準(zhǔn)考證圖片文件。由于在系統(tǒng)生成準(zhǔn)考證過(guò)程中，服務(wù)器頻繁讀寫文件，當(dāng)生成超大數(shù)量的準(zhǔn)考證時(shí)耗時(shí)比較長(zhǎng)，經(jīng)對(duì)1 000個(gè)數(shù)據(jù)量的測(cè)試，得到表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

根據(jù)測(cè)試中的數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)在生成準(zhǔn)考證期間，管理員需要等待一段時(shí)間，直到準(zhǔn)考證文件全部生成。在測(cè)試中設(shè)計(jì)了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的JSP頁(yè)面，通過(guò)系統(tǒng)在生成準(zhǔn)考證期間與正常情況下，對(duì)該JSP頁(yè)面執(zhí)行耗時(shí)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以表明，在生成準(zhǔn)考證期間，雖然耗時(shí)較長(zhǎng)，但不影響考生對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)。

表1 生成1 000個(gè)以內(nèi)考生準(zhǔn)考證的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

4 結(jié) 語(yǔ)

使用模板技術(shù)生成準(zhǔn)考證，在某高校2013年度人事公開(kāi)招聘工作人員在網(wǎng)上報(bào)名工作中發(fā)揮了重要的作用。生成準(zhǔn)考證過(guò)程中，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了為考生分配考場(chǎng)算法，并根據(jù)算法執(zhí)行結(jié)果，將考場(chǎng)信息自動(dòng)填充到準(zhǔn)考證中，減少了人工分配考場(chǎng)的工作量，提高了工作效率。系統(tǒng)生成的準(zhǔn)考證，有效地解決了格式控制問(wèn)題，保證了每一個(gè)考生的紙質(zhì)準(zhǔn)考證格式相同，體現(xiàn)了考試的正規(guī)性?？忌谠L問(wèn)準(zhǔn)考證圖片文件中，禁止考生修改準(zhǔn)考證圖片中的內(nèi)容，防止了考生制作假準(zhǔn)考證的代考現(xiàn)象，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)考證圖片在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的防盜問(wèn)題，保證了考生的信息安全。基于JPEG圖片模板的生成準(zhǔn)考證技術(shù)，有較高的實(shí)用價(jià)值，該技術(shù)也可以進(jìn)行推廣應(yīng)用到其他工程項(xiàng)目中。

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