% !TeX program = xelatex \documentclass[a4paper, 10pt]{ctexart} % --- 综合宏包引入 --- \usepackage{tikz} \usetikzlibrary{arrows.meta, positioning, fit, backgrounds} \usepackage[left=2cm, right=2cm, top=2.5cm, bottom=2.5cm]{geometry} \usepackage{enumitem} \usepackage{listings} \usepackage{xcolor} \usepackage{titlesec} \usepackage{booktabs} \usepackage{graphicx} \usepackage{array} \usepackage{fancyhdr} \usepackage{hyperref} \usepackage{amsmath} \usepackage{amssymb} \usepackage{longtable} % --- 字体设置 --- % ctexart 会自动适配环境自带的中文字体 % --- 全局排版优化 --- \emergencystretch=3em \setlist{nosep, leftmargin=2em} % --- 代码块样式设置 --- \lstset{ basicstyle=\ttfamily\small, commentstyle=\color{gray}\upshape, breaklines=true, frame=single, rulecolor=\color{black!30}, backgroundcolor=\color{black!5}, xleftmargin=0pt, xrightmargin=0pt, aboveskip=1ex, belowskip=1ex, extendedchars=false, columns=flexible, keepspaces=true } % --- 标题设置 --- \title{HIS 医院信息管理系统\\数据结构与系统架构说明文档} \author{系统分析} \date{\today} \begin{document} % ========================================== % 封面 % ========================================== \begin{titlepage} \centering \vspace*{2cm} \vspace{1cm} % 主标题 {\Huge\bfseries HIS 医院信息管理系统\par} \vspace{1cm} % 副标题 {\Large 数据结构与系统架构说明文档\par} \vspace{2cm} % 分隔线 \rule{\linewidth}{0.5mm} \vspace{2cm} % 作者信息 {\large E2hang\par} \vspace{1cm} % 版本信息 {\large 版本 4.0\par} \vspace{1cm} % 日期 {\large \today\par} \vfill \end{titlepage} % ========================================== % 全局目录 % ========================================== \tableofcontents \newpage % ========================================== % 第一部分：系统概述与设计目标 % ========================================== \begin{center} {\LARGE \textbf{《HIS 医院信息管理系统》}}\\ \vspace{0.5em} {\large （数据结构、功能架构与使用说明）} \vspace{1em} \end{center} \section{系统概述与设计目标} 本系统为一个面向中小型医院的完整医疗信息管理系统（Hospital Information System, HIS），采用 C++20 开发，结合 Qt6 框架构建图形界面。系统通过模块化分层设计，实现业务逻辑与交互界面的解耦，保障高扩展性与可维护性。 \begin{itemize} \item \textbf{业务闭环}：实现完整的挂号（Registration）、诊疗、检查、处方、手术、住院、出院、支付、结算等医疗生命周期管理。 \item \textbf{双界面支持}：同时提供 CLI 命令行交互界面和 Qt6 GUI 图形界面，适配不同使用场景。 \item \textbf{数据规模}：支持大量患者、医生、药品、病房、检查项目、科室及支付结算记录的管理。 \item \textbf{底层核心}：全程基于手写\textbf{泛型双向链表 + 哈希索引}（LinkedList）实现内存数据流转，采用 JSON 文本文件持久化。 \item \textbf{多角色视角}：GUI 支持管理视角（Admin）、病人视角（Patient）和医护视角（Medical）三种权限视图。 \item \textbf{支付结算}：支持现金、信用卡、移动支付、医保等多种支付方式，自动生成结算单与财务报表。 \item \textbf{主题系统}：GUI 内置 6 套 QSS 主题（MedicalBlue、ModernDark、LightClean、HealthcareGreen、Premium、PremiumDark），通过 HisStyleManager 统一管理。 \item \textbf{输入校验}：提供 InputValidator 工具，支持文本长度限制、手机号正则校验、数值范围约束。 \item \textbf{鲁棒性}：完善的错误处理、输入校验和业务规则拦截（如住院中禁止删除患者、库存不足禁止发药等）。 \end{itemize} \section{系统架构与项目目录结构} 系统采用四层分层架构设计（UI表现层 $\rightarrow$ Core业务层 $\rightarrow$ Model实体层 $\rightarrow$ Utils工具层 $\rightarrow$ 持久化层）。 \begin{itemize} \item \textbf{UI表现层}：CLI（ReplShell）命令行交互 / GUI（Qt6 MainWindow）图形界面 \item \textbf{Core业务层}：HisCore 组合根 + 11 个 Service 服务类 \item \textbf{Model实体层}：9 个核心数据模型 + 6 种记录结构体 \item \textbf{Utils工具层}：LinkedList、Logger、FileManager、UUID、E2hangJson、InputValidator \item \textbf{持久化层}：JSON 格式文本文件（data/ 目录） \end{itemize} % 嵌入TikZ架构图 \begin{figure}[htbp] \centering \begin{tikzpicture}[ >={Stealth[length=3mm]}, box/.style={draw,rounded corners,fill=blue!10,inner sep=8pt,text width=3.2cm,align=center}, svc/.style={draw,rounded corners,fill=green!10,inner sep=8pt,text width=3.6cm,align=center}, data/.style={draw,rounded corners,fill=orange!10,inner sep=8pt,text width=3.2cm,align=center}, edge/.style={->,thick} ] % UI层 \node[box] (cli) {CLI 层 \\ \texttt{ReplShell}}; \node[box, right=2.5cm of cli] (gui) {GUI 层 \\ \texttt{MainWindow} \\ \texttt{(Qt6)}}; % 核心层 \node[svc, below=1.5cm of cli] (core) {HisCore 组合根 \\ + 11 个 Service}; \node[data, below=1.5cm of core] (ctx) {HisContext \\ 全局数据容器}; \node[data, below=1.2cm of ctx] (list) {LinkedList$<$Key, Value$>$ \\ 双向链表+哈希索引}; % 模型 \node[data, right=3.5cm of ctx] (models) {9 大实体模型 \\ Patient, Doctor, Medicine \\ Ward, Check, Department \\ PatientCase, Payment \\ Settlement}; % 工具 \node[box, left=3.5cm of ctx] (utils) {工具层 \\ Logger, FileManager, UUID \\ E2hangJson, InputValidator}; % 持久化 \node[box, below=1.2cm of list] (files) {JSON 数据文件 \\ data/*.txt}; % 关系 \draw[edge] (cli) -- (core); \draw[edge] (gui) -- (core); \draw[edge] (core) -- (ctx); \draw[edge] (ctx) -- (list); \draw[edge] (list) -- (files); \draw[edge] (ctx.east) -- (models.west); \draw[edge] (core.west) -- (utils.east); \draw[edge] (utils.south) |- (files.west); \end{tikzpicture} \caption{HIS 系统四层架构图} \end{figure} \newpage 项目工程文件结构如下： \begin{lstlisting}[language=bash] HIS-GUI/ ├── CMakeLists.txt # CMake 构建配置 (Qt6 + C++20) ├── README.md # 项目简要说明 ├── include/ # 头文件目录 │ ├── cli/ # CLI 交互层 │ │ ├── repl_shell.h # 交互式命令行主循环 │ │ └── table_printer.h # ASCII 表格打印工具 │ ├── core/ # 核心业务服务层 (11个Service) │ │ ├── his_core.h # 组合根 (Composition Root) │ │ ├── his_context.h # 全局数据上下文 (HisContext) │ │ ├── core.h # 伞状头文件 │ │ ├── patient_service.h # 患者服务 │ │ ├── doctor_service.h # 医生服务 │ │ ├── medicine_service.h # 药品服务 │ │ ├── ward_service.h # 病房服务 │ │ ├── check_service.h # 检查项目服务 │ │ ├── department_service.h# 科室服务 │ │ ├── patient_case_service.h # 患者病例服务 │ │ ├── payment_service.h # 支付服务 │ │ ├── settlement_service.h# 结算服务 │ │ ├── payment_management_service.h # 支付管理服务 │ │ └── report_service.h # 报表服务 │ ├── models/ # 数据模型层 (9个实体 + 6种记录) │ │ ├── patient.h # 患者模型 │ │ ├── doctor.h # 医生模型 │ │ ├── medicine.h # 药品模型 │ │ ├── ward.h # 病房与床位模型 │ │ ├── check.h # 检查项目模型 │ │ ├── department.h # 科室模型 │ │ ├── patient_case.h # 患者病例模型 │ │ ├── payment.h # 支付记录模型 │ │ └── settlement.h # 结算单模型 │ └── utils/ # 工具层 │ ├── linkedlist.hpp # 泛型双向链表 + 哈希索引 │ ├── logger.h # 日志系统 │ ├── file_manager.h # 文件读写与持久化 │ ├── uuid.h # UUID v4 生成器 │ ├── input_validator.h # GUI 输入校验工具 │ └── json/ # 自定义 JSON 库 │ ├── E2hangJson.h # 伞状头文件 │ ├── JsonValue.h │ ├── JsonParse.h │ ├── JsonSerializer.h │ ├── JsonError.h │ └── JsonConfig.h ├── src/ # 源文件实现 │ ├── main_shell.cpp # CLI 入口 │ ├── main_noshell.cpp # 无 Shell 测试入口 (未纳入CMake) │ ├── cli/ # CLI 实现 │ ├── core/ # 11 个 Service 实现 │ ├── models/ # 9 个 Model 实现 │ └── utils/ # 工具类实现 ├── gui/ # Qt6 GUI 相关 │ ├── main_gui.cpp # GUI 入口 │ ├── mainwindow.h/cpp # 主窗口 (多标签页 + 角色切换) │ ├── payment_dialog.h/cpp # 支付对话框 │ ├── payment_management_dialog.h/cpp # 支付管理对话框 │ ├── settlement_dialog.h/cpp # 结算对话框 │ ├── pages/ # 标签页实现 │ │ ├── dashboard_page.cpp # 仪表盘 │ │ ├── wards_page.cpp # 病房管理页 │ │ ├── patients_page.cpp # 患者管理页 │ │ ├── doctors_page.cpp # 医生管理页 │ │ ├── medicines_page.cpp # 药品管理页 │ │ ├── checks_page.cpp # 检查管理页 │ │ ├── departments_page.cpp# 科室管理页 │ │ ├── logs_page.cpp # 日志管理页 │ │ └── role_page.cpp # 角色切换页 │ ├── dialogs/ # 子对话框 │ │ ├── patient_dialog.h/cpp # 患者相关对话框 (11个类) │ │ └── department_detail_dialog.h/cpp # 科室详情对话框 │ ├── template/ # 主题模板 │ │ ├── style_manager.h/cpp # HisStyleManager (6套主题) │ │ ├── his_theme.qss │ │ └── premium_theme.qss │ └── favicon/ # 应用图标资源 ├── data/ # 数据文件目录 (JSON 格式) │ ├── patients.txt # 患者数据 │ ├── doctors.txt # 医生数据 │ ├── medicines.txt # 药品数据 │ ├── wards.txt # 病房数据 │ ├── checks.txt # 检查项目数据 │ ├── departments.txt # 科室数据 │ ├── patient_cases.txt # 患者病例数据 │ ├── payments.txt # 支付记录数据 │ ├── settlements.txt # 结算单数据 │ └── update_dept_ids.py # 科室ID更新脚本 ├── tests/ # 测试用例 ├── docs/ # 文档 ├── demo/ # HTML 演示页面 ├── logs/ # 运行日志目录 └── build/ # 构建输出 \end{lstlisting} \section{通用数据约定} \begin{itemize} \item \textbf{唯一性}：所有系统实体均采用 \textbf{UUID} 作为唯一主键标识，通过 \texttt{UUID::generate()} 生成符合 RFC 4122 标准的 v4 UUID。 \item \textbf{宽容性}：允许患者姓名重复，系统通过唯一 ID 精准区分同名患者。 \item \textbf{存储规约}：内存态数据全程挂载于自定义泛型链表 \textbf{LinkedList} 进行流转；磁盘持久化统一采用 \textbf{JSON 数组}格式存储于 data/ 目录下的 TXT 文件中。 \item \textbf{序列化}：所有模型均实现 \texttt{toJson()} 和 \texttt{fromJson()} 方法，与自定义 E2hangJson 库配合完成数据序列化/反序列化。 \end{itemize} \section{核心数据结构：LinkedList} \subsection{结构特点} LinkedList 是系统的基础泛型数据结构，采用\textbf{双向链表 + 哈希表}的混合设计： \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{特性} & \textbf{说明} & \textbf{复杂度} \\ \hline 插入操作 & 在链表头部插入新元素 & $O(1)$ \\ \hline 查找操作 & 通过 unordered\_map 哈希索引定位 & $O(1)$ \\ \hline 删除操作 & 从链表中移除并更新哈希表 & $O(1)$ \\ \hline 遍历操作 & 按链表顺序从头到尾遍历 & $O(n)$ \\ \hline 移到头部 & LRU 风格，将节点移到链表头部 & $O(1)$ \\ \hline \end{tabular} \caption{LinkedList 操作复杂度} \end{table} \subsection{模板定义} \begin{lstlisting} template class LinkedList { private: ListNode* head; // 哨兵头节点 ListNode* tail; // 哨兵尾节点 std::unordered_map*> mp; // 哈希索引 size_t sz; // 元素数量 public: void insert_front(Key, Value); void remove(Key); ListNode* find(Key); void move_to_front(Key); void remove_tail(); size_t size(); void for_each(visitor); }; \end{lstlisting} \newpage \section{核心数据实体} \subsection{患者实体：Patient} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} & \textbf{是否主键} \\ \hline PatientID & string & 患者唯一标识 (UUID) & 是 \\ \hline Name & string & 患者姓名 & 否 \\ \hline Age & int & 患者年龄 & 否 \\ \hline Gender & string & 性别 & 否 \\ \hline Contact & string & 联系电话 & 否 \\ \hline Status & enum & 就诊状态 & 否 \\ \hline \end{tabular} \caption{Patient 属性表} \end{table} \subsubsection{就诊状态枚举} \begin{lstlisting} enum class PatientStatus { Unregistered, // 未挂号 Outpatient, // 门诊患者 Emergency, // 急诊患者 Inpatient, // 住院患者 Discharged, // 已出院 Visited // 已就诊（门诊已完成诊断和用药） }; \end{lstlisting} \subsubsection{关键方法} \begin{itemize} \item \verb|updateBasicInfo()| - 更新患者基本信息 \item \verb|canBeRemoved()| - 检查是否可删除（住院中禁止删除） \item \verb|nameMatches()| - 姓名模糊匹配查询 \item \verb|generateUniqueId()| - 生成 UUID \item \verb|toJson()/fromJson()| - JSON 序列化接口 \end{itemize} \subsection{医生实体：Doctor} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline DoctorID & string & 医生唯一标识 (UUID) \\ \hline Name & string & 医生姓名 \\ \hline DepartmentID & string & 所属科室 ID \\ \hline Title & enum & 医学职称 \\ \hline Schedule & string & 出诊时间安排 \\ \hline \end{tabular} \caption{Doctor 属性表} \end{table} \subsubsection{医学职称枚举} \begin{lstlisting} enum class DoctorTitle { Chief, // 主任医师 AssociateChief, // 副主任医师 Attending, // 主治医师 Resident // 住院医师 }; \end{lstlisting} \subsection{科室实体：Department} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline DepartmentID & string & 科室唯一标识 (UUID) \\ \hline Name & string & 科室名称 \\ \hline Description & string & 科室描述 \\ \hline \end{tabular} \caption{Department 属性表} \end{table} \subsubsection{关键方法} \begin{itemize} \item \verb|getDoctorsByDepartment()| - 获取科室下所有医生 \item \verb|getMedicinesByDepartment()| - 获取科室下所有药品 \item \verb|canDeleteDepartment()| - 检查是否可删除（有医生或药品时不能删） \item \verb|getDoctorCountInDepartment()| - 获取科室下医生数量 \item \verb|getMedicineCountInDepartment()| - 获取科室下药品数量 \item \verb|getCheckCountInDepartment()| - 获取科室下检查项目数量 \end{itemize} \subsection{药品实体：Medicine} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline MedicineID & string & 药品唯一标识 (UUID) \\ \hline GenericName & string & 通用名 \\ \hline BrandName & string & 商品名 \\ \hline Aliases & vector$<$string$>$ & 别名列表 \\ \hline StockQuantity & int & 当前库存数量 \\ \hline DepartmentID & string & 所属科室 ID \\ \hline UnitPrice & double & 单价 \\ \hline \end{tabular} \caption{Medicine 属性表} \end{table} \subsubsection{关键方法} \begin{itemize} \item \verb|updateBasicInfo()| - 更新药品信息 \item \verb|nameMatches()| - 支持通用名、商品名及别名模糊匹配 \item \verb|decreaseStock()| - 减少库存（库存不足时失败） \item \verb|setStockQuantity()| - 设置库存数量 \item \verb|addAlias()| - 添加别名 \end{itemize} \subsection{检查项目实体：Check} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline CheckID & string & 检查项目唯一标识 (UUID) \\ \hline Name & string & 检查名称 \\ \hline DepartmentID & string & 所属科室 ID \\ \hline Price & double & 检查价格 \\ \hline \end{tabular} \caption{Check 属性表} \end{table} \subsection{病房与床位实体：Ward \& Bed} \subsubsection{Bed 类} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline BedID & string & 床位唯一标识 (UUID) \\ \hline WardID & string & 所属病房 ID \\ \hline Status & enum & 床位状态 \\ \hline PatientID & string & 当前患者 ID（空表示空闲） \\ \hline \end{tabular} \caption{Bed 属性表} \end{table} \subsubsection{Ward 类} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline WardID & string & 病房唯一标识 (UUID) \\ \hline DepartmentID & string & 所属科室 ID \\ \hline Type & enum & 病房类型 \\ \hline MaxBeds & int & 最大床位数 \\ \hline Beds & vector$<$Bed$>$ & 床位列表 \\ \hline \end{tabular} \caption{Ward 属性表} \end{table} \subsubsection{枚举定义} \begin{lstlisting} enum class WardType { Normal, // 普通病房 Special, // 特殊病房 ICU // 重症监护室 }; enum class BedStatus { Free, // 空闲 Occupied // 被占用 }; \end{lstlisting} \subsubsection{Ward 关键方法} \begin{itemize} \item \verb|getFreeBedID()| - 获取第一个空闲床位 \item \verb|admitPatient()| - 为患者分配床位 \item \verb|releaseBed()| / \verb|releasePatient()| - 释放床位 \item \verb|addBed()| / \verb|removeBed()| - 增减床位 \item \verb|freeBedCount()| / \verb|occupiedBedCount()| - 床位统计 \item \verb|occupancyRate()| - 计算床位使用率 \end{itemize} 占用率计算公式： $$\text{OccupancyRate} = \frac{\text{OccupiedBeds}}{\text{MaxBeds}}$$ \newpage \section{病例与记录模型} \subsection{患者病例：PatientCase} PatientCase 是聚合实体，记录患者的完整医疗历史。 \subsubsection{顶层属性} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline PatientID & string & 患者 ID \\ \hline DiagnosisRecords & vector & 诊断记录列表 \\ \hline MedicineRecords & vector & 用药记录列表 \\ \hline CheckRecords & vector & 检查记录列表 \\ \hline AdmissionRecords & vector & 住院记录列表 \\ \hline AppointmentRecords & vector & 预约记录列表 \\ \hline SurgeryRecords & vector & 手术记录列表 \\ \hline CreatedTime & time\_t & 创建时间 \\ \hline LastModifiedTime & time\_t & 最后修改时间 \\ \hline \end{tabular} \caption{PatientCase 属性表} \end{table} \subsection{诊断记录：DiagnosisRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline DoctorID & string & 诊断医生 ID \\ \hline Diagnosis & string & 诊断内容 \\ \hline Prescription & string & 处方（可选） \\ \hline Remarks & string & 备注 \\ \hline Timestamp & time\_t & 诊断时间戳 \\ \hline \end{tabular} \caption{DiagnosisRecord 属性} \end{table} \subsection{用药记录：MedicineRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline MedicineID & string & 药品 ID \\ \hline MedicineName & string & 药品名称 \\ \hline Quantity & int & 用药数量 \\ \hline Usage & string & 用法说明 \\ \hline UnitPrice & double & 单价 \\ \hline DoctorID & string & 开药医生 ID \\ \hline Timestamp & time\_t & 开药时间戳 \\ \hline \end{tabular} \caption{MedicineRecord 属性} \end{table} 费用计算：$\text{TotalPrice} = \text{Quantity} \times \text{UnitPrice}$ \subsection{检查记录：CheckRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline CheckID & string & 检查 ID \\ \hline CheckName & string & 检查名称 \\ \hline DepartmentID & string & 归属科室 ID \\ \hline Price & double & 检查价格 \\ \hline DoctorID & string & 开单医生 ID \\ \hline Timestamp & time\_t & 开单时间戳 \\ \hline \end{tabular} \caption{CheckRecord 属性} \end{table} \subsection{住院记录：AdmissionRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline WardID & string & 病房 ID \\ \hline BedID & string & 床位 ID \\ \hline AdmissionTime & time\_t & 入院时间 \\ \hline DischargeTime & time\_t & 出院时间（0 = 未出院） \\ \hline Reason & string & 住院原因 \\ \hline DischargeSummary & string & 出院小结 \\ \hline \end{tabular} \caption{AdmissionRecord 属性} \end{table} 判断当前是否住院：\verb|isCurrentlyAdmitted()| 返回 \verb|DischargeTime == 0|。 \subsection{手术记录：SurgeryRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline SurgeryName & string & 手术名称 \\ \hline SurgeryType & string & 手术类型（如微创、开放手术） \\ \hline SurgeonID & string & 主刀医生 ID \\ \hline AssistantDoctorID & string & 助手医生 ID（可选） \\ \hline AnesthesiaType & string & 麻醉方式 \\ \hline AnesthesiologistID & string & 麻醉医生 ID \\ \hline WardID & string & 病房 ID（术后观察） \\ \hline BedID & string & 床位 ID \\ \hline Diagnosis & string & 术前诊断 \\ \hline Procedure & string & 手术过程 \\ \hline Complications & string & 术中并发症 \\ \hline BloodLoss & string & 出血量 \\ \hline Remarks & string & 备注 \\ \hline SurgeryTime & time\_t & 手术时间 \\ \hline Duration & int & 手术时长（分钟） \\ \hline Fee & double & 手术费用 \\ \hline \end{tabular} \caption{SurgeryRecord 属性} \end{table} \subsection{预约记录：AppointmentRecord} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline DoctorID & string & 医生 ID \\ \hline PatientID & string & 患者 ID \\ \hline AppointmentDate & string & 预约日期（YYYY-MM-DD） \\ \hline Notes & string & 备注 \\ \hline Timestamp & time\_t & 创建时间 \\ \hline \end{tabular} \caption{AppointmentRecord 属性} \end{table} \newpage \section{支付与结算模型} \subsection{支付记录：Payment} \subsubsection{属性定义} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline PaymentID & string & 支付唯一标识 (UUID) \\ \hline PatientID & string & 患者 ID \\ \hline Amount & double & 支付金额 \\ \hline Method & enum & 支付方式 \\ \hline PaymentType & string & 支付类型（挂号/检查/用药等） \\ \hline OperationID & string & 关联的操作 ID \\ \hline PaymentTime & time\_t & 支付时间 \\ \hline Status & string & 状态（Pending/Completed/Failed/Refunded） \\ \hline Description & string & 支付描述 \\ \hline \end{tabular} \caption{Payment 属性表} \end{table} \subsubsection{支付方式枚举} \begin{lstlisting} enum class PaymentMethod { Cash, // 现金 CreditCard, // 信用卡 MobilePayment, // 移动支付（微信/支付宝） HealthInsurance // 医保 }; \end{lstlisting} \subsection{结算单：Settlement} \subsubsection{结算明细项：SettlementItem} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline ItemName & string & 项目名称 \\ \hline ItemType & string & 项目类型 \\ \hline OperationID & string & 关联操作 ID \\ \hline Quantity & double & 数量 \\ \hline UnitPrice & double & 单价 \\ \hline Amount & double & 金额 \\ \hline PaymentMethod & string & 支付方式 \\ \hline \end{tabular} \caption{SettlementItem 属性表} \end{table} \subsubsection{Settlement 属性} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{属性名} & \textbf{类型} & \textbf{含义} \\ \hline SettlementID & string & 结算单唯一标识 (UUID) \\ \hline PatientID & string & 患者 ID \\ \hline PatientName & string & 患者姓名 \\ \hline DischargeDate & string & 出院日期 \\ \hline SettlementTime & time\_t & 结算时间 \\ \hline Items & vector$<$SettlementItem$>$ & 费用明细列表 \\ \hline TotalAmount & double & 医疗总费用 \\ \hline InsurancePaid & double & 医保支付金额 \\ \hline PatientPaid & double & 患者自付金额 \\ \hline Status & string & 状态（Pending/Completed/Settled） \\ \hline Notes & string & 备注 \\ \hline \end{tabular} \caption{Settlement 属性表} \end{table} \newpage \section{全局上下文与组合根} \subsection{HisContext（全局数据容器）} HisContext 是系统的数据容器，持有所有实体的 LinkedList，作为各服务类的共享数据源。 \begin{lstlisting} namespace core { class HisContext { public: LinkedList wards; LinkedList patients; LinkedList doctors; LinkedList medicines; LinkedList checks; LinkedList patientCases; LinkedList departments; LinkedList payments; LinkedList settlements; }; } \end{lstlisting} \subsection{HisCore（组合根）} HisCore 集中组装所有服务和上下文，是系统的入口点。 \begin{lstlisting} namespace core { class HisCore { public: HisCore(); bool loadDataFromFolder(const std::string& dataFolder, std::string& outError); void fixDepartmentReferences(); HisContext ctx_; WardService wardService; PatientService patientService; PatientCaseService patientCaseService; ReportService reportService; DoctorService doctorService; MedicineService medicineService; CheckService checkService; DepartmentService departmentService; PaymentService paymentService; SettlementService settlementService; PaymentManagementService paymentManagementService; }; } \end{lstlisting} \newpage \section{业务逻辑层：服务类} \subsection{患者服务：PatientService} \begin{itemize} \item 患者的 CRUD 操作（增删改查） \item 患者状态管理（未挂号/门诊/急诊/住院/已出院/已就诊） \item 住院分配与出院释放床位流程 \item 多维度查询：按 ID、姓名、联系方式模糊搜索 \end{itemize} \subsection{医生服务：DoctorService} \begin{itemize} \item 医生信息的 CRUD 操作 \item 按科室遍历医生 \item 模糊搜索（姓名/科室/职称/排班） \end{itemize} \subsection{药品服务：MedicineService} \begin{itemize} \item 药品库存管理（CRUD） \item 名称模糊匹配（通用名/商品名/别名） \item 入库增加库存 / 出库减少库存（库存不足时失败） \end{itemize} \subsection{病房服务：WardService} \begin{itemize} \item 病房和床位的 CRUD 操作 \item 病房数据的持久化（JSON 文件 load/save） \item 床位分配和回收管理 \end{itemize} \subsection{检查项目服务：CheckService} \begin{itemize} \item 检查项目的 CRUD 操作 \item 按名称模糊搜索 \item 创建时自动生成 UUID \end{itemize} \subsection{科室服务：DepartmentService} \begin{itemize} \item 科室的 CRUD 操作 \item 获取科室下的医生、药品、检查项目列表 \item 删除前检查依赖（有医生或药品时不能删除） \item 统计科室下各类资源数量 \end{itemize} \subsection{患者病例服务：PatientCaseService} \begin{itemize} \item 管理患者的完整医疗记录（诊断/用药/检查/住院/手术/预约） \item 患者出院流程处理 \item 医疗统计（费用计算、记录数统计） \end{itemize} \subsection{支付服务：PaymentService} \begin{itemize} \item 创建支付记录（支持多种支付方式） \item 查询支付记录（按患者、按类型） \item 更新支付状态（完成/退款） \item 获取患者总支付金额 \end{itemize} \subsection{结算服务：SettlementService} \begin{itemize} \item 为患者生成结算单（出院时自动生成） \item 添加费用项到结算单 \item 计算结算总额（总费用/医保/自付） \item 完成结算、生成结算单报告 \end{itemize} \subsection{支付管理服务：PaymentManagementService} \begin{itemize} \item 支付记录管理（按状态/日期范围过滤） \item 支付统计（总收入/已完成/待支付/已退款） \item 支付方式统计（按 Cash/CreditCard/MobilePayment/HealthInsurance 分类） \item 今日/本月支付统计 \item 结算单管理（按状态/患者过滤、搜索） \item 报表生成（日报/月报/收入报表/患者账单） \item 收入趋势数据（每日/每月/按类型） \item 异常支付检测与退款处理 \end{itemize} \subsection{报表服务：ReportService} \begin{itemize} \item 病房床位使用率计算 \end{itemize} \newpage \section{工具层} \subsection{Logger（日志系统）} \begin{itemize} \item 支持 13 种日志类型（Shell命令/患者操作/医生操作/药品操作/病房操作/诊断/用药/住院/出院/检查操作/检查记录/手术记录/系统事件） \item 可配置日志格式（占位符：\{time\}, \{type\}, \{command\}, \{details\}, \{objectId\}） \item 支持控制台输出和文件输出 \item 提供专用日志方法：\verb|logShellCommand()|, \verb|logPatientOperation()|, \verb|logDiagnosisRecord()|, \verb|logAdmissionRecord()|, \verb|logDischargeRecord()| 等 \item 支持导出日志到文件、清空日志缓冲区 \end{itemize} \subsection{FileManager（文件管理）} 为所有实体类型提供统一的文件读写操作： \begin{itemize} \item 基础文件操作：\verb|readTextFile()|, \verb|writeTextFile()|, \verb|createFile()|, \verb|deleteFile()| \item JSON 字段删除：\verb|deleteJsonField()| \item 所有 9 种实体的 \verb|loadXxxListFromFile()| 和 \verb|saveXxxListToFile()| 方法 \end{itemize} \subsection{UUID（唯一标识符生成器）} 生成符合 RFC 4122 标准的 UUID v4： \begin{itemize} \item \verb|generate()| - 标准格式：xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx \item \verb|generateShort()| - 无连字符格式 \item \verb|isValid()| - 格式校验 \item \verb|toShort()| / \verb|fromShort()| - 格式转换 \end{itemize} \subsection{InputValidator（输入校验工具）} GUI 输入校验与约束工具： \begin{itemize} \item \verb|setMaxLength()| - QLineEdit 字符长度限制 \item \verb|installTextEditValidator()| - QTextEdit 字符长度限制（事件过滤器） \item \verb|setIntMaxValue()| / \verb|setDoubleMaxValue()| - 数值控件最大值约束 \item \verb|validatePhoneNumber()| - 手机号正则校验（仅数字和"-"，长度 1-24） \end{itemize} \subsection{E2hangJson（自定义 JSON 库）} \begin{itemize} \item JsonValue：JSON 值表示（Null、Bool、Double、String、List、Map） \item JsonParser：递归下降 JSON 解析器 \item JsonSerializer：JSON 序列化器（支持缩进） \item JsonError：JSON 错误处理（13 种错误码） \end{itemize} \newpage \section{用户界面层} \subsection{CLI 命令行界面（ReplShell）} 基于命令行的交互式 Shell，支持所有核心操作。主要命令分类如下： \subsubsection{患者管理} \begin{itemize} \item \verb|patient add| / \verb|update| / \verb|rm| / \verb|list| / \verb|search| \item \verb|patient load| / \verb|save| \item \verb|patient admit| / \verb|release bed| / \verb|release patient| \end{itemize} \subsubsection{医生管理} \begin{itemize} \item \verb|doctor add| / \verb|rm| / \verb|list| / \verb|search| \item \verb|doctor list dept| / \verb|search name| / \verb|search dept| / \verb|search title| \item \verb|doctor load| / \verb|save| \end{itemize} \subsubsection{药品管理} \begin{itemize} \item \verb|medicine add| / \verb|list| / \verb|find| \item \verb|medicine stock inc| / \verb|dec| \item \verb|medicine load| / \verb|save| \end{itemize} \subsubsection{病房管理} \begin{itemize} \item \verb|ward add| / \verb|rm| / \verb|list| / \verb|show| \item \verb|ward bed add| / \verb|rm| \end{itemize} \subsubsection{检查项目管理} \begin{itemize} \item \verb|check add| / \verb|list| / \verb|find| \item \verb|check load| / \verb|save| \end{itemize} \subsubsection{科室管理} \begin{itemize} \item \verb|department add| / \verb|rm| / \verb|list| \item \verb|department load| / \verb|save| \end{itemize} \subsubsection{病例管理} \begin{itemize} \item \verb|case diagnosis add| / \verb|case medicine add| / \verb|case check add| \item \verb|case admission add| / \verb|case discharge| / \verb|case appointment add| \item \verb|case view| / \verb|case stats| \end{itemize} \subsubsection{支付与结算} \begin{itemize} \item \verb|payment create| / \verb|list| / \verb|complete| / \verb|refund| / \verb|search| \item \verb|settlement generate| / \verb|list| / \verb|view| / \verb|complete| \end{itemize} \subsubsection{日志与系统} \begin{itemize} \item \verb|log view| / \verb|export| / \verb|clear| \item \verb|help| / \verb|exit| / \verb|save| / \verb|load| \end{itemize} \subsection{GUI 图形界面（MainWindow）} 基于 Qt6 的图形界面，提供多标签页和角色视角切换。 \subsubsection{视角枚举（ViewRole）} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{视角} & \textbf{说明} & \textbf{可见功能} \\ \hline Admin & 管理视角 & 所有功能 \\ \hline Patient & 病人视角 & 只能查看医生信息 \\ \hline Medical & 医护视角 & 患者、医生、药品、检查、病例管理 \\ \hline \end{tabular} \caption{GUI 视角枚举} \end{table} \subsubsection{主要标签页} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{标签页} & \textbf{主要组件} & \textbf{功能} \\ \hline 仪表盘 & summaryLabel, 统计卡片 & 系统统计信息（病房/患者/医生/药品/检查） \\ \hline 病房管理 & wardTreeView, wardTable & 树形浏览、床位管理、占用率统计 \\ \hline 患者管理 & patientTable & 列表、搜索、增删改查、住院/出院/挂号/诊断/手术/用药 \\ \hline 医生管理 & doctorTable & 列表、搜索、增删改 \\ \hline 药品管理 & medicineTable & 列表、搜索、库存管理（入库/出库） \\ \hline 检查管理 & checkTable & 列表、搜索、增删改 \\ \hline 科室管理 & departmentTable & 列表、搜索、详情查看（含科室下资源） \\ \hline 日志管理 & logDisplay & 日志查看、刷新、导出、清除 \\ \hline \end{tabular} \caption{GUI 标签页组件} \end{table} \subsubsection{对话框组件} \begin{itemize} \item \textbf{PatientAddDialog} - 患者信息编辑/添加对话框 \item \textbf{PatientAdmitDialog} - 患者住院分配对话框 \item \textbf{DiagnosisAddDialog} - 诊断记录添加对话框 \item \textbf{MedicineManageDialog} - 药品管理对话框 \item \textbf{WardBedManageDialog} - 病房床位管理对话框 \item \textbf{WardOccupancyDialog} - 病房占用率总览对话框 \item \textbf{DoctorAddDialog} - 医生信息编辑/添加对话框 \item \textbf{PatientCaseViewDialog} - 患者病例查看对话框（多标签页显示各类记录） \item \textbf{MedicineRecordAddDialog} - 用药记录添加对话框 \item \textbf{CheckRecordAddDialog} - 检查记录添加对话框 \item \textbf{RegistrationDialog} - 挂号对话框（科室/医生选择，门诊/急诊） \item \textbf{DepartmentDetailDialog} - 科室详情（显示科室下医生、药品、检查项目） \item \textbf{PaymentDialog} - 支付对话框 \item \textbf{PaymentManagementDialog} - 支付管理（统计、报表、QtCharts 图表） \item \textbf{SettlementDialog} - 结算对话框（显示、打印、导出、确认） \end{itemize} \subsubsection{主题系统（HisStyleManager）} \begin{itemize} \item 6 套内置主题：MedicalBlue、ModernDark、LightClean、HealthcareGreen、Premium、PremiumDark \item 支持从 QSS 文件加载主题（his\_theme.qss、premium\_theme.qss） \item 完整的组件样式覆盖（按钮、表格、列表、对话框、滚动条、进度条等） \end{itemize} \newpage \section{系统核心交互流程图} \begin{center} \begin{tikzpicture}[ node distance=1.2cm, every node/.style={ draw, rectangle, rounded corners, minimum width=2cm, minimum height=1.0cm, align=center, font=\small }, arrow/.style={->, thick}, dashedarrow/.style={->, dashed} ] % 主流程 \node (patient) {Patient\\患者}; \node (record) [right=of patient] {PatientCase\\患者病例}; \node (doctor) [right=of record] {Doctor\\医生}; \node (dept) [right=of doctor] {Department\\科室}; % 住院分支（上） \node (ward) [above=of doctor, yshift=1cm] {Ward\\病房}; \node (bed) [right=of ward] {Bed\\床位}; % 药房分支（下左） —— 【修改点】：向左平移，放在病例和医生的正下方 \node (medicine) [below=of record, yshift=-1cm] {Medicine\\药品}; \node (pharmacy) [below=of doctor, yshift=-1cm] {Pharmacy\\药房}; % 检查分支（下右） —— 保持在科室的正下方，此时与药房完美错开 \node (check) [below=of dept, yshift=-1cm] {Check\\检查项目}; % 手术（新增） \node (surgery) [above=of ward, yshift=0.5cm] {Surgery\\手术}; % 支付结算层（最右） \node (payment) [right=3.5cm of dept, yshift=0.5cm] {Payment\\支付}; \node (settle) [right=3.5cm of dept, yshift=-0.5cm] {Settlement\\结算}; % 报表 \node (report) [below=2cm of payment] {Report\\统计报表}; % 主链路 \draw[arrow] (patient) -- node[above, draw=none]{就诊/挂号} (record); \draw[arrow] (record) -- node[above, draw=none]{分配医生} (doctor); \draw[arrow] (doctor) -- node[above, draw=none]{隶属} (dept); % 住院流程 \draw[arrow] (record) -- node[right, draw=none]{住院触发} (ward); \draw[arrow] (ward) -- node[above, draw=none]{床位分配} (bed); \draw[arrow] (bed) |- node[pos=0.25,right, draw=none]{绑定患者} (patient); % 手术流程 \draw[arrow] (record) -- node[right, draw=none]{手术安排} (surgery); \draw[arrow] (surgery) -- node[right, draw=none]{术后观察} (ward); % 药房流程 \draw[arrow] (record) -- node[right, draw=none]{开处方} (medicine); \draw[arrow] (medicine) -- node[above, draw=none]{发药} (pharmacy); % 检查流程 \draw[arrow] (record) -- node[above, sloped, draw=none]{开检查单} (check); % 【优化】：让文字顺着斜线显示，更美观 % 支付结算 \draw[arrow] (pharmacy.east) -| (payment.west); \draw[arrow] (check.east) -| (payment.west); \draw[arrow] (dept.east) -- (payment.west); \draw[arrow] (surgery.east) -| (payment.west); \draw[arrow] (payment) -- node[right, draw=none]{出院结算} (settle); % 报表汇总 \draw[dashedarrow] (patient.south) to[out=290, in=250, looseness=0.6] (report.south); \draw[dashedarrow] (doctor.north) to[out=70, in=135] (report.north west); \draw[dashedarrow] (payment.south) -- (report.north); \draw[dashedarrow] (settle.south) -- (report.north); % 分组背景 \begin{scope}[on background layer] \node[draw=blue!30, fill=blue!5, rounded corners, fit=(patient)(record)(doctor)(dept), label=above:{\textbf{门诊诊疗主流程}}] {}; \node[draw=green!30, fill=green!5, rounded corners, fit=(ward)(bed), label=above:{\textbf{住院管理子系统}}] {}; \node[draw=red!30, fill=red!5, rounded corners, fit=(medicine)(pharmacy), label=below:{\textbf{药房管理子系统}}] {}; \node[draw=purple!30, fill=purple!5, rounded corners, fit=(check), label=below:{\textbf{检查管理}}] {}; \node[draw=teal!30, fill=teal!5, rounded corners, fit=(surgery), label=above:{\textbf{手术管理}}] {}; \node[draw=orange!30, fill=orange!5, rounded corners, fit=(payment)(settle), label=above:{\textbf{支付结算子系统}}] {}; \node[draw=gray!40, fill=gray!10, rounded corners, fit=(report), label=below:{\textbf{统计分析}}] {}; \end{scope} \end{tikzpicture} \end{center} \newpage \section{关键业务流程} \subsection{患者完整就诊流程} \begin{enumerate} \item 患者注册：\verb|PatientService.addPatient()| 或 GUI 添加，状态为 Outpatient \item 挂号预约：\verb|PatientCaseService.addAppointmentRecord()| 创建预约记录（或通过 RegistrationDialog 挂号） \item 医生诊断：\verb|PatientCaseService.addDiagnosisRecord()| 添加诊断记录 \item 开药：\verb|PatientCaseService.addMedicineRecord()| 添加用药记录，同时 \verb|MedicineService.decreaseStock()| 扣减库存 \item 开检查：\verb|PatientCaseService.addCheckRecord()| 添加检查记录 \item 手术（可选）：\verb|PatientCaseService.addSurgeryRecord()| 添加手术记录 \item 支付：\verb|PaymentService.createPayment()| 创建支付记录 \item 如需住院：\verb|PatientService.admitPatient()| 分配床位，状态改为 Inpatient \item 出院：\verb|PatientCaseService.dischargePatient()| 填写出院小结，\verb|SettlementService.generateSettlement()| 生成结算单 \item 结算完成：\verb|SettlementService.completeSettlement()| 完成结算，患者状态改为 Discharged \end{enumerate} \subsection{住院管理流程} \begin{enumerate} \item 查找可用病房和空闲床位：\verb|Ward.getFreeBedID()| \item 分配床位：\verb|Ward.admitPatient()| 绑定患者到床位 \item 更新患者状态为 Inpatient \item 住院期间可继续添加诊断、用药、检查、手术记录 \item 出院时：释放床位 \verb|Ward.releasePatient()|，更新患者状态为 Discharged \end{enumerate} \subsection{处方与药物管理流程} \begin{enumerate} \item 医生开具处方：\verb|PatientCaseService.addMedicineRecord()| \item 系统记录药品 ID、数量、用法、单价 \item 自动扣减库存：\verb|MedicineService.decreaseStock()|（库存不足时拒绝） \item 计算费用：\verb|Quantity $\times$ UnitPrice| \item 查询患者总药费：\verb|PatientCase.getTotalMedicineCost()| \end{enumerate} \subsection{手术管理流程} \begin{enumerate} \item 安排手术：\verb|PatientCaseService.addSurgeryRecord()| 记录手术信息 \item 记录主刀医生、助手、麻醉方式、手术过程等详细信息 \item 关联病房床位用于术后观察 \item 手术费用计入结算 \end{enumerate} \subsection{支付与结算流程} \begin{enumerate} \item 创建支付：\verb|PaymentService.createPayment()| 记录支付方式、金额、类型 \item 完成支付：\verb|PaymentService.completePayment()| 更新状态为 Completed \item 出院时自动生成结算单：\verb|SettlementService.generateSettlement()| \item 结算单汇总所有费用（用药/检查/住院/手术等），区分医保支付和患者自付 \item 完成结算：\verb|SettlementService.completeSettlement()| \item 管理端可查看统计报表：\verb|PaymentManagementService.getPaymentStatistics()| \end{enumerate} \newpage \section{数据持久化} \subsection{JSON 序列化策略} 所有数据模型均支持 JSON 序列化，通过 \verb|toJson()| 和 \verb|fromJson()| 接口实现。数据以 JSON 数组格式存储于 TXT 文件中。 \subsection{数据文件清单} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|} \hline \textbf{文件路径} & \textbf{存储内容} \\ \hline \verb|data/patients.txt| & 患者数据 \\ \hline \verb|data/doctors.txt| & 医生数据 \\ \hline \verb|data/medicines.txt| & 药品数据 \\ \hline \verb|data/wards.txt| & 病房数据 \\ \hline \verb|data/checks.txt| & 检查项目数据 \\ \hline \verb|data/departments.txt| & 科室数据 \\ \hline \verb|data/patient_cases.txt| & 患者病例数据 \\ \hline \verb|data/payments.txt| & 支付记录数据 \\ \hline \verb|data/settlements.txt| & 结算单数据 \\ \hline \end{tabular} \caption{数据文件清单} \end{table} \subsection{加载与保存策略} 遵循"启动时全量挂载，执行关键操作或退出时序列化落盘"的策略。 \begin{itemize} \item CLI 模式：\verb|load| / \verb|save| 命令加载/保存所有数据；也可单独加载/保存某类数据 \item GUI 模式：启动时自动从 data/ 文件夹加载；点击保存按钮保存所有数据 \end{itemize} \section{编译与运行} \subsection{环境要求} \begin{itemize} \item C++20 兼容编译器（GCC 10+ / Clang 12+ / MSVC 2019+） \item CMake 3.16+ \item Qt6（Widgets, Charts 组件） \end{itemize} \subsection{编译步骤} \begin{lstlisting}[language=bash] mkdir -p build cd build cmake .. make -j4 \end{lstlisting} \subsection{运行方式} \begin{lstlisting}[language=bash] # 交互式 CLI Shell ./his # GUI 图形界面 ./his_gui # 批处理模式（管道输入） printf "patient load ../data/patients.txt\ncase view p1001\nexit\n" | ./his \end{lstlisting} \subsection{构建目标} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|l|l|} \hline \textbf{目标} & \textbf{类型} & \textbf{说明} \\ \hline \verb|his_core_lib| & 静态库 & 所有模型、服务、工具类 \\ \hline \verb|his| & 可执行文件 & CLI 交互式 Shell \\ \hline \verb|his_gui| & 可执行文件 & Qt6 图形界面 \\ \hline \end{tabular} \caption{CMake 构建目标} \end{table} \newpage \section{实体关系图} \begin{verbatim} Patient (患者) ├── 1:1 ──> PatientCase (患者病例) │ ├── 1:n ──> DiagnosisRecord (诊断记录) │ ├── 1:n ──> MedicineRecord (用药记录) │ ├── 1:n ──> CheckRecord (检查记录) │ ├── 1:n ──> AdmissionRecord (住院记录) │ ├── 1:n ──> AppointmentRecord (预约记录) │ └── 1:n ──> SurgeryRecord (手术记录) │ ├── M:1 ──> Ward (病房) ──> 1:n ──> Bed (床位) ├── 1:n ──> Payment (支付记录) └── 1:n ──> Settlement (结算单) ──> 1:n ──> SettlementItem (结算明细) Doctor (医生) └── M:1 ──> Department (科室) Medicine (药品) └── M:1 ──> Department (科室) Check (检查项目) └── M:1 ──> Department (科室) Ward (病房) └── M:1 ──> Department (科室) \end{verbatim} \section{设计模式与最佳实践} \subsection{采用的设计模式} \begin{itemize} \item \textbf{Repository Pattern}：LinkedList + HisContext 作为数据仓储 \item \textbf{Service Pattern}：各 Service 类实现业务逻辑分离 \item \textbf{Composition Root}：HisCore 集中管理依赖注入 \item \textbf{DTO Pattern}：通过 toJson()/fromJson() 实现数据传输对象 \item \textbf{Template Method}：链表的泛型操作模板 \item \textbf{Observer Pattern}：Logger 记录所有关键操作 \end{itemize} \subsection{业务规则} \begin{itemize} \item 患者在住院状态中禁止删除（\verb|Patient.canBeRemoved()|） \item 药品库存不得为负（\verb|MedicineService.decreaseStock()| 库存不足时返回 false） \item 同一物理床位同一时间仅能属于一名患者 \item 办理住院时无空闲床位则业务拒绝 \item 科室下有医生或药品时不能删除该科室 \item 出院记录必须包含出院小结 \item 所有实体使用 UUID 作为唯一标识 \end{itemize} \section{总结} HIS 医院信息管理系统通过精心设计的数据结构和分层架构，实现了医院信息管理的核心功能： \begin{enumerate} \item \textbf{高效的数据操作}：通过 LinkedList 混合结构提供 $O(1)$ 的查找、插入和删除 \item \textbf{完整的数据模型}：覆盖患者、医生、药品、病房、检查项目、科室、病例、支付、结算 9 大实体，以及诊断、用药、检查、住院、手术、预约 6 种记录类型 \item \textbf{清晰的业务流程}：从患者挂号、诊疗、检查、开药、手术到住院、出院、支付、结算的完整流程 \item \textbf{双界面支持}：CLI 命令行 + Qt6 GUI 图形界面，适配不同使用场景 \item \textbf{多角色视角}：GUI 支持管理/病人/医护三种权限视图 \item \textbf{完善的支付结算}：支持多种支付方式、医保结算、财务报表和统计图表 \item \textbf{主题系统}：内置 6 套 QSS 主题，支持自定义样式 \item \textbf{灵活的扩展性}：Service 层设计使系统易于扩展新功能 \item \textbf{数据持久化}：JSON 序列化支持数据的保存和恢复 \end{enumerate} 系统的核心优势在于数据结构设计的平衡性——通过链表+哈希表的混合使用，既保证了查询效率，又支持了灵活的数据遍历和修改操作。 \appendix \section{数据结构时间复杂度对比} \begin{table}[h] \centering \begin{tabular}{|l|c|c|c|} \hline \textbf{操作} & \textbf{LinkedList} & \textbf{普通 Vector} & \textbf{HashMap} \\ \hline 查找 & $O(1)$ & $O(n)$ & $O(1)$ \\ \hline 插入 & $O(1)$ & $O(n)$ & $O(1)$ \\ \hline 删除 & $O(1)$ & $O(n)$ & $O(1)$ \\ \hline 遍历 & $O(n)$ & $O(n)$ & $O(n)$ \\ \hline \end{tabular} \caption{数据结构性能对比} \end{table} \end{document}