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医院信息系统（HIS）的开发架构解析，代码示例

news 2025/8/29 6:23:58

医院信息系统（HIS）是现代医院运营的核心，其架构设计直接关系到系统的稳定性、安全性、扩展性、维护性和用户体验。一个优秀的架构能够支撑医院未来10年甚至更长时间的业务发展和技术演进。

HIS架构演进历程

HIS的架构并非一成不变，它随着技术的发展而不断演进，主要经历了以下几个阶段：

1、单机架构：早期阶段，功能简单，数据独立，无法共享，已基本淘汰。

2、客户机/服务器架构（C/S）：这是传统HIS最主流的架构。客户端需要安装专门的软件，负责UI和业务逻辑，服务器端主要负责数据存储。其优点是响应速度快，能充分利用客户端性能；缺点是部署维护成本高，升级困难。

3、浏览器/服务器架构（B/S）：随着Web技术发展，B/S架构成为新趋势。客户端只需浏览器，业务逻辑集中在服务器端。优点是部署维护方便，跨平台性强；缺点是对复杂客户端操作（如大量数据录入、实时性要求高的场景）体验稍逊于C/S。

4、混合架构（C/S + B/S）：这是目前大型HIS系统最常见的模式。对内（医生护士工作站、收费发药等高频操作端）采用C/S架构以保证性能和体验；对外（患者门户、网上预约、查询等）采用B/S架构以方便访问和集成。

5、微服务与云原生架构：这是当前及未来的发展方向。将庞大的单体应用拆分为一组小的、相互独立的微服务，每个服务运行在自己的进程中，通过轻量级机制（如HTTP/REST）通信。便于独立开发、部署、伸缩和更新。

本文将对HIS开发架构进行详细解析，并提供一些代码示例，帮助大家理解这一系统的工作原理。

现代HIS系统详细架构解析

我们以目前主流的基于微服务的云原生架构为蓝本进行分解。这种架构解耦了各个业务单元，使系统更具弹性、可扩展性和可维护性。

整个架构可以分为六个核心层次，如下图所示：

核心微服务代码示例（概念性）

以下是一些关键服务的概念性代码示例，使用 Java Spring Cloud 技术栈。

1、API 网关 - 路由与认证

application.yml

spring:cloud:gateway:routes:- id: patient-serviceuri: lb://patient-servicepredicates:- Path=/api/patients/**filters:- name: RequestRateLimiterargs: # 限流配置redis-rate-limiter.replenishRate: 10redis-rate-limiter.burstCapacity: 20- name: JwtAuthentication # 自定义过滤器，验证JWT- id: order-serviceuri: lb://order-servicepredicates:- Path=/api/orders/**

2、患者微服务 - 领域模型与API

实体类 (Patient.java)

@Entity
@Table(name = "patients")
@Data
public class Patient {@Id@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Long id;@NotBlankprivate String patientId; // 院内患者唯一标识，如“P202405200001”@NotBlankprivate String name;private String gender;private LocalDate dateOfBirth;@Pattern(regexp = "^1[3-9]\\d{9}$") // 简单的手机号校验private String phoneNumber;private String idCardNumber; // 身份证号private String address;// ... 其他字段如过敏史、主要诊断等
}

控制器 (PatientController.java)

@RestController
@RequestMapping("/api/patients")
@RequiredArgsConstructor
public class PatientController {private final PatientService patientService;@PostMappingpublic ResponseEntity<Patient> createPatient(@RequestBody @Valid Patient patient) {Patient savedPatient = patientService.createPatient(patient);return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).body(savedPatient);}@GetMapping("/{id}")public ResponseEntity<Patient> getPatient(@PathVariable Long id) {return patientService.getPatientById(id).map(ResponseEntity::ok).orElse(ResponseEntity.notFound().build());}@GetMapping("/search")public Page<Patient> searchPatients(@RequestParam String keyword,@PageableDefault Pageable pageable) {return patientService.searchPatients(keyword, pageable);}
}

服务层 (PatientService.java)

public interface PatientService {Patient createPatient(Patient patient);Optional<Patient> getPatientById(Long id);Page<Patient> searchPatients(String keyword, Pageable pageable);
}

3、服务间调用 - Feign Client

挂号服务需要查询患者信息，通过 OpenFeign 声明式调用。

PatientServiceClient.java

// 在 registration-service 中
@FeignClient(name = "patient-service", url = "${feign.client.patient-service.url}")
public interface PatientServiceClient {@GetMapping("/api/patients/{id}")ResponseEntity<Patient> getPatientById(@PathVariable("id") Long id);@GetMapping("/api/patients/by-patient-id?patientId={patientId}")ResponseEntity<Patient> getPatientByHospitalId(@RequestParam("patientId") String patientId);
}

在挂号服务中调用

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class RegistrationService {private final PatientServiceClient patientServiceClient;public RegistrationDTO createRegistration(RegistrationCreateRequest request) {// 1. 通过Feign验证患者信息是否存在ResponseEntity<Patient> patientResponse = patientServiceClient.getPatientByHospitalId(request.getPatientId());if (!patientResponse.getStatusCode().is2xxSuccessful() || patientResponse.getBody() == null) {throw new IllegalArgumentException("患者不存在");}Patient patient = patientResponse.getBody();// 2. 创建挂号记录// ... 业务逻辑// return registrationDTO;}
}

4、数据库操作 - Spring Data JPA & 多数据源

Repository接口 (PatientRepository.java)

public interface PatientRepository extends JpaRepository<Patient, Long> {Optional<Patient> findByPatientId(String patientId);@Query("SELECT p FROM Patient p WHERE p.name LIKE %:keyword% OR p.phoneNumber LIKE %:keyword% OR p.patientId LIKE %:keyword%")Page<Patient> findByKeyword(@Param("keyword") String keyword, Pageable pageable);
}

5、全局异常处理

GlobalExceptionHandler.java

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleIllegalArgumentException(IllegalArgumentException ex) {ErrorResponse error = new ErrorResponse("BAD_REQUEST", ex.getMessage());return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(error);}@ExceptionHandler(Exception.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleGenericException(Exception ex) {// 记录日志ErrorResponse error = new ErrorResponse("INTERNAL_SERVER_ERROR", "系统繁忙，请稍后再试");return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(error);}
}@Data
class ErrorResponse {private String code;private String message;private long timestamp = System.currentTimeMillis();public ErrorResponse(String code, String message) {this.code = code;this.message = message;}
}