论文题目：基于微服务架构的医疗器械服务平台的设计与实现
摘要：近年来,随着人口老龄化和亚健康人群的增多,2020年新型冠状病毒全球爆发,国内医院和医疗机构对医疗器械的需求逐年增加。各大医疗器械研发和生产公司扩大了器械生产规模。笔者公司的传统医疗器械服务平台采用单体式架构搭建,出现功能耦合度高、性能下降、开发和测试周期长等问题。同时,当系统面临在线提货、器械安装和维修等高并发业务场景时,经常出现系统停机,严重影响用户体验和公司业务运作。本文作者设计实现的基于微服务架构的医疗器械服务平台,运用微服务设计思想将医疗器械服务平台整体重构,并优化了服务平台中的负载均衡算法,显著提高了服务平台的响应效率和服务质量。本文主要研究内容如下:（1）介绍微服务架构相关的理论基础,运用微服务的思想理念设计医疗器械服务平台,探讨了微服务设计思想和架构在医疗器械服务平台中的可行性。（2）调研分析医疗器械业务特点和功能需求,集成Spring Cloud组件,包括服务网关、服务注册中心、负载均衡组件等,以此构建系统内的服务治理机制,并在此基础上完成核心业务模块的代码编写。（3）针对企业特定场景下高并发流量的问题,对Ribbon负载均衡器内置的最小连接数算法进行优化改造,提出了一种基于熵值赋权法的动态加权最小连接数算法,并将该算法成功应用到重构的服务平台中。测试结果表明,基于微服务架构的医疗器械服务平台在系统可扩展性、可维护性等方面均有提升,服务平台的整体性能得到改良,证明本系统能较好满足医疗器械业务快速迭代的需求和系统性能上的需求,具有一定的可行性和参考意义。
关键词：微服务架构;医疗器械;负载均衡;熵值赋权法
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 选题意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 医疗器械相关系统研究现状
1.2.2 微服务研究现状
1.2.3 负载均衡算法研究现状
1.3 研究内容与挑战
1.4 本文结构
第二章 相关理论与技术
2.1 医疗器械服务平台
2.2 微服务架构
2.3 Spring Boot
2.4 Spring Cloud
2.4.1 Eureka服务注册中心
2.4.2 Config配置中心
2.4.3 Zuul服务网关
2.4.4 Ribbon客户端负载均衡组件
2.5 Redis缓存数据库
2.6 Elastic Search搜索引擎
2.7 本章小结
第三章 医疗器械服务平台的需求分析
3.1 系统角色功能分析
3.2 系统功能模块分析
3.2.1 器械发货模块
3.2.2 器械安装模块
3.2.3 器械维修模块
3.2.4 基础数据管理模块
3.2.5 用户管理模块
3.3 系统非功能性分析
3.4 本章小结
第四章 医疗器械服务平台设计与微服务负载均衡
4.1 系统概要设计
4.1.1 系统整体功能模块设计
4.1.2 前端模块
4.1.3 后端模块
4.1.4 服务端模块
4.1.5 系统微服务架构设计
4.2 系统流程设计
4.2.1 器械发货管理子系统
4.2.2 器械安装管理子系统
4.2.3 器械维修管理子系统
4.3 系统数据库设计
4.3.1 实体关系图模型分析
4.3.2 关键数据库表
4.4 基于熵值赋权法的动态加权最小连接数算法
4.4.1 负载均衡背景与意义
4.4.2 常用的负载均衡算法
4.4.3 基于熵值赋权法的动态加权最小连接数算法
4.5 本章小结
第五章 医疗器械服务平台的实现及关键技术
5.1 系统开发环境
5.2 主要功能模块的关键技术
5.2.1 服务注册与发现功能的实现
5.2.2 服务网关模块的实现
5.2.3 用户登录加密实现
5.2.4 企业内网AD登录认证实现
5.2.5 器械发货模块的短信通知实现
5.2.6 器械维修模块的定时邮件实现
5.2.7 器械安装模块的订单分类管理实现
5.2.8 器械安装维修业务快速申报实现
5.2.9 统一请求控制器实现
5.2.10 分布式ID生成实现
5.2.11 微服务调用Elastic Search引擎实现
5.2.12 基于熵值赋权法的动态加权最小连接数算法实现
5.3 本章小结
第六章 医疗器械服务平台系统测试
6.1 系统测试环境
6.2 系统功能测试
6.3 系统完整性测试
6.4 系统兼容性测试
6.5 基于熵值赋权法的动态加权最小连接数算法效果测试
6.6 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 本文总结
7.2 未来展望
参考文献
致谢