硕士学位论文-公安局车辆管理系统的设计与实现.doc

各专业全套优秀毕业设计图纸 广东省东莞市公安局车辆管理系统的 设计与实现 重庆大学工程硕士学位论文 学生姓名： 指导教师： 兼职导师 工程领域：软件工程 重庆大学软件工程学院 二 oo 九年十一月 design and implementation of vehicle management system of psb in guangdong dongguan a thesis submitted to chongqing university in partial fulfillment of the requirement for the degree of master of engineering by huang zhenning supervised by prof. wen junhao pluralistic supervised by senior engineer hu xuanzi specialty: software engineering college of software engineering of chongqing university, chongqing, china nov, 2009 重庆大学硕士学位论文中文摘要 i 摘 要 公安工作效率低下，信息共享困难，资源得不到充分共享和利用，这是业界 公认的难题。传统的人力工作模式已经不能完全适应新时期公安工作的发展，公 安机关迫切需要一个能充分满足各基层单位需要的能在网上直接运行的通用系统， 提高公安机关的工作效率。虽然从我国政府部门信息化建设以来，经过前几年的 发展，依靠科技的进步，取得了一定的成果，公安部门信息系统已经取得了较快 发展。但是随着政府部门信息化程度的进一步深入，也出现了一些诸如“信息孤 岛” 、重复开发、各种信息系统自成体系、相互之间缺乏有效的协作等问题。 本文源于广东省东莞市公安局车辆管理系统，主要实现公安局车辆使用审批 管理功能。为了实现系统的组件化、服务化，达到不同业务之间、不同机构之间 的信息互联互通、协同办公，该系统采用 soa+ejb+struts 架构。面向服务架构 （soa）由于具有基于标准、松散耦合、共享服务、粗粒度和联合控制等优势， 能够比以往的面向过程、面向对象、面向构件的方法能够更好地解决上述问题而 日益受到软件理论界和业界的青睐。它将应用程序的不同功能单元（服务）通过 服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的， 独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系 统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 本文主要工作： 分析公安局车辆管理系统的背景及研究意义，研究电子政务的国内外现状 及现存问题。 剖析车辆管理系统所使用的模式，即面向服务的架构，分析系统实施过程 中的框架技术：web service，ejb，struts 框架等。 利用软件工程的方法对车辆管理系统进行需求分析和设计，确定系统的功 能性需求和非功能性需求，并对系统进行系统的概要设计和详细设计。 设计与开发车辆管理系统，主要从系统整体设计、模块分解建模、架构设 计、数据库设计、功能设计实现等多个方面进行说明。 对所做的工作进行总结和展望，指出系统实现的不足及改进之处。 关键词：关键词：电子政务，车辆管理，soa，ejb，struts 2 重庆大学硕士学位论文英文摘要 ii abstract inefficiency, inadequate information and resource sharing are recognized problems in public security bureau. as the traditional mode of manpower can not fully adapt to the new period public security development, the in-line general-purpose web system is needed to improve the efficiency of the public security organs for a grass-roots units. although it of chinas government departments has been developed over previous years relying on scientific and technological progress, and achieved certain results, the public security department information systems have made rapid development also. however, with the degree of information of government departments for further in-depth, there have been some, such as “information silos“, repeat the development of various information systems, self-contained, the lack of effective collaboration among other issues. this project, the public security bureau vehicle management system of dongguan city in guangdong province, is to achieve vehicle approval management capabilities. in order to achieve that the system is component-based and service-oriented, and realize interaction of different business and bodies, the system uses soa + ejb + struts framework. service-oriented architecture (soa) as a standards-based and loosely coupled structure has advantages of shared services, coarse-grained and joint control. compared with the previous process-oriented, object-oriented, component-oriented approach it can solve the above problems very well increasingly by the software. it will be applied in the different functional units (services) through these well-defined interfaces between services and contract. interface is defined in a neutral way, independent on the realization of services, hardware platforms, operating systems and programming languages. this makes such a system built on a variety of services in a uniform and universal way to interact. the work of this paper is as follows: analyze the background and significance of vehicle management system of public security bureau, research e-government status and existing problems at home and abroad. analyze the model used by vehicle management system, that is service- oriented architecture, and analyze related framework and technologies: web service, ejb, struts framework, etc. 重庆大学硕士学位论文英文摘要 iii according to software engineering methods, conduct requirements analysis and design on vehicle management system to determine the functionality of the system requirements and non-functional requirements, as well as a summary of system design and detailed design. design and develop vehicle management systems, including the overall system design, module decomposition modeling, architecture design, database design, and functional design. obtain the summary and outlook of system, and point out the lack of system implementation and the improvement. keywords: e-government, vehicle management, soa, ejb, struts 2 重庆大学硕士学位论文目 录 iv 目 录 中文摘要中文摘要i 英文摘要英文摘要ii 1 绪绪 论论1 1.1 研究背景和意义研究背景和意义1 1.2 国内外研究现状国内外研究现状1 1.3 本文主要工作本文主要工作3 1.4 本章小结本章小结4 2 系统相关技术分析系统相关技术分析5 2.1 面向服务架构面向服务架构5 2.2 框架技术分析框架技术分析9 2.2.1 web services 9 2.2.2 ejb11 2.2.3 struts 框架16 2.3 本章小结本章小结20 3 广东省东莞市公安局车辆管理系统需求分析广东省东莞市公安局车辆管理系统需求分析21 3.1 系统需求分析系统需求分析21 3.1.1 系统需求的描述 21 3.1.2 系统实现目标 21 3.2 系统设计原则系统设计原则21 3.3 功能模块分析功能模块分析22 3.3.1 车辆信息维护 23 3.3.2 车辆申请管理 25 3.3.3 车辆办结管理 27 3.3.4 用车记录管理 28 3.4 非功能需求分析非功能需求分析29 3.5 本章小结本章小结30 4 广东省东莞市公安局车辆管理系统设计与实现广东省东莞市公安局车辆管理系统设计与实现31 4.1 系统功能模块设计系统功能模块设计31 重庆大学硕士学位论文目 录 v 4.2 系统结构设计系统结构设计31 4.2.1 系统逻辑结构设计 31 4.2.2 系统开发结构设计 32 4.2.3 系统核心场景设计 33 4.2.4 系统物理结构设计 35 4.3 数据库设计数据库设计36 4.3.1 实体关系图 36 4.3.2 系统数据模型设计 37 4.3.3 数据库连接 40 4.4 架构设计架构设计42 4.5 车辆管理系统的实现车辆管理系统的实现43 4.5.1 实体 bean 实现44 4.5.2 会话 bean 实现45 4.5.3 消息驱动 bean 实现45 4.5.4 服务声明 46 4.5.5 客户端实现 48 4.5.6 系统实现效果 53 4.6 本章小结本章小结57 5 广东省东莞市公安局车辆管理系统测试广东省东莞市公安局车辆管理系统测试58 5.1 系统功能测试系统功能测试58 5.2 运行性能测试运行性能测试59 5.3 测试结论测试结论59 5.4 本章小结本章小结60 6 结论与展望结论与展望61 6.1 结论结论61 6.2 展望展望61 致致 谢谢62 参考文献参考文献63 重庆大学硕士学位论文1 绪 论 1 1 绪 论 1.1 研究背景和意义 随着时代的发展，传统公安业务也逐渐的向信息化转变，自公安部“金盾工 程”开始实施起，公安业务的信息化建设正在如火如荼的进行着。公安系统从其 职责范围考虑，是一个非常复杂的系统，包含着治安、户政、消防、交管、外事、 禁毒、出入境、网监、刑侦、治安和督察等多个种类，各个种类的业务需求也是 各不相同。现在，经过多年的努力，目前公安系统己经建立了大量的应用系统， 网络及软硬件设施也都已经具备了一定的规模，信息化建设的基础相当扎实。同 时，各个业务系统经过多年的不断改进与使用经验的积累，各业务系统本身的发 展也日趋成熟，业务部门经过多年的信息化建设也明确了自身信息化发展的方向 与真正的系统需求，为信息系统的进一步升级发展打下了坚实的基础。 从概念范畴来讲，公安机关信息管理系统是电子政务的一种。信息化首先是 在发达的资本主义国家开始的。随着改革开放， “电子政务”作为一个新鲜事物被 引入国内，国内存在各种说法，如“电子政府” “数字政府” “网络政府”和“政 府信息化”等。其实电子政务就是指政府机构应用现代信息和通信技术，将管理 和服务通过网络技术进行集成，在互联网上实现政府组织结构和工作流程的优化 重组，全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理和服务13。 公安工作效率低下，信息共享困难，资源得不到充分共享和利用，这是业界 公认的难题。传统的人力工作模式已经不能完全适应新时期公安工作的发展，公 安机关迫切需要一个能充分满足各基层单位需要的并且能在网上直接运行的通用 系统，提高公安机关的工作效率。信息系统课题是近几年的研究热点，如果能把 信息系统的难题解决，配合公安三级网的全面实施，警务工作将迎来新的春天。 internet/intranet 的迅猛发展，为信息的交流和共享，团队的协同运作提供了技术的 保证，同时也预示着公安工作网络化办公时代来临。本系统设计完成以后将大大 提高公安机关办公效率，将以前不能够充分利用的资源充分利用起来。 1.2 国内外研究现状 电子政务系统是采用先进的计算机技术和网络通信技术构建成的高质量、高 效率、智能化的办公系统。它通过大型数据库、电子邮件、远程通信以及互联网 技术来实现本单位与上级单位，以及下级单位之间的公文运转、信息交流和信息 共享，快速有效地接收各种上级部门的文件、下级单位的上报信息，组织和协调 电子政务系统内的各种信息，使用户能够方便、快捷地获取其所需信息，为领导 重庆大学硕士学位论文1 绪 论 2 的决策和工作人员的日常工作提供服务。 国外发展概况 把现代信息技术应用于政府的各项业务，实现政府业务流的计算机化，在发 达国家己经有了近 50 年的历史。近 50 年来，计算机在政府中的应用从技术上来 说，经历了主机、微机加局域网、互联网三个阶段；从处理内容来说，由数据管 理、信息管理、逐步走向知识管理；从覆盖的范围来说，由政府内部的管理职能 走向政府外部的服务职能，取得了相当可观的成就。与 20 世纪 90 年代初期相比， 电子政务近几年有了很大发展。在全球电子政务的浪潮中，各国政府纷纷明确战 略目标，加大电子政务建设的力度。以欧盟为例，它还专门制定了信息社会行动 纲领，其成员国也分别制定了本国的信息社会行动计划和电子政务规划，并积极 付诸行动，电子政务发展方面也取得了长足进步。与此同时，我们也看到各国电 子政务发展水平的层次不一。 在众多实施电子政府的发达国家之中，美国是起步较早、发展最为迅速的国 家，目前已进入扩建和推广实施阶段，已实现政府办公的无纸化作业，使美国公 民与其政府的互动关系充分实现了电子化。英国政府进行了电子政务大量基础研 究和建设工作。德国联邦政府实施“联邦在线 2005 电子政务工程规划” ，使电子 政务取得加速发展。日本政府于 2003 年 3 月正式启动了“电子政务工程” 。这项 电子政务工程的主要内容是通过互联网办理各种申请、申报、审批等手续，实施 政府网上采购计划。该工程己全面投入实际使用，可在网上办理申报税金、递交 有价证券报告、核电站建设、出口产品审批等政府各部门的 3000 多项业务，政府 网上采购计划也全面实现。综观发达国家电子政务发展的状况，我们可以看到： 电子政务的发展应与政府改革紧密地结合：在电子政务开发中，国家政府需要制 定统一的规划和技术标准，以此来规范电子政务的发展；注重实际应用，并把为 企业、公众服务、实现资源共享放在重要地位；在具体实施方面，发达国家普遍 实行分阶段实施的策略，由简单到复杂，由易到难。 国内发展概况 早在 1992 年，国务院办公厅就提出建设全国行政首脑机关办公决策服务系统 的目标和具体实施方案，并在全国政府系统推行办公自动化。2001 年，国务院办 公厅又制定了全国政府系统政务信息化建设的 5 年规划。对我国政府信息化的指 导思想、方针、政策等做出了明确规定。然而，与其他发达国家的电子政务相比 较，我国的电子政务才刚刚起步，电子政务的理论和政策研究应用还处于探索阶 段。一方面，我们的政府信息化还处于初级发展阶段，立法滞后致使电子交易、 电子签名和电子支付等合法性缺乏法律依据；另一方面，我们与主要信息技术发 达国家的差距很大，缺乏统一的建设依据和安全标准，难以统一规划。但随着信 重庆大学硕士学位论文1 绪 论 3 息技术的不断发展，我国对推进电子政务、加快政府信息化建设高度重视。 公安机关信息系统的研制和开发是与国家信息化建设的大环境是一致的。从 90 年代起至 2006 年底，中央和地方共投资 28.3 亿元，用于公安信息系统建设。 硬件设施上，全国公安机关已拥有计算机 25.5 万台，小型机 5000 多台，及服务器 10000 多台。软件开发方面，国外先进的警察信息技术陆续地被引进，已开发并使 用了多种警察信息系统，警察实战信息系统有了长足的发展。 但是从我国电子政务系统建设的现状来看，电子政务的信息共享、互联互通 的工作还不足。随着我国信息化建设这些年的发展，政府部门利用先进的网络技 术、信息技术和软件技术，建立了许多能够实现部门内部，部门之间以及面向社 会的信息共享、业务联动和科学决策的各类政府信息管理系统、业务信息管理系 统和辅助办公系统等。但是，这种信息化建设正在朝一个不大规范的方向发展， 信息化进程违背了可持续发展的原则，整个过程没有统一的规则，甚至同一部门 都有许多异构系统，根本没有扩展性可言。当前，我国电子政务正面临着两大发 展难题，即信息孤岛化严重，电子政务一体化问题。政府各部门同构或异构平台 之间数据格式不统一，各业务系统孤立，信息不能直接快速的流通，不能形成一 个全局的、统一的电子政务办公平台，不能向用户提供真正的“一站式”服务， 严重阻碍政府的办事效率。公安部门信息系统存在同样的问题。 1.3 本文主要工作 随着时代的发展，传统公安业务逐渐的向信息化转变。公安工作效率低下， 信息共享困难，资源得不到充分共享和利用等问题，是业界公认的难题。传统的 人力工作模式已经不能完全适应新时期公安工作的发展，公安机关迫切需要一个 能充分满足各基层单位需要的能在网上直接运行的通用系统，提高公安机关的工 作效率。随着网络的发展，信息化建设大大提高了公安机关办公效率，将以前不 能够充分利用的资源充分利用了起来。 但是，随着公安部门信息化程度的进一步深入，出现了一些诸如“信息孤岛” 、 重复开发、各种信息系统自成体系、相互之间缺乏有效的协作等问题。面向服务 架构由于具有基于标准、松散耦合、共享服务、粗粒度和联合控制等优势，比以 往的面向过程、面向对象、面向构件的方法能够更好地解决上述问题而日益受到 软件理论界和业界的青睐。本文将基于面向服务架构，研究实现公安部门的车辆 管理系统。该系统采用 soa+ejb+struts 架构，解决了以往信息系统存在的问题， 实现了不同业务之间、不同系统之间的信息互联互通、协同办公。 本文主要工作： 分析研究选题的背景及电子政务的发展状况，分析电子政务存在的问题； 重庆大学硕士学位论文1 绪 论 4 剖析电子政务中车辆管理系统所使用的模式，即面向服务的架构，分析系 统实施过程中的关键技术：web service，ejb，struts 等； 利用软件工程的方法对车辆管理系统进行需求分析和设计，确定系统的功 能性需求和非功能性需求，并对系统进行概要设计和详细设计； 搭建系统开发的软硬件环境，利用开发框架实现车辆管理系统； 对所做的工作进行总结和展望，研究系统实现的不足与未来的改进设想。 1.4 本章小结 本章分析了的广东省东莞市公安局车辆管理系统背景和意义，研究了电子政 务系统的国内外研究现状及目前存在的问题，提出了本文主要的研究工作。 重庆大学硕士学位论文2 系统相关技术分析 5 2 系统相关技术分析 2.1 面向服务架构 面向服务架构（service-oriented architecture, soa）45是指为了解决在 internet 环境下业务集成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的 一种软件系统架构。soa 是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服 务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进 行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构 建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 传统的 web (html/http)技术有效的解决了人与信息系统的交互和沟通问题， 极大的促进了 b2c 模式的发展。web 服务(xml/soap/wsdl)技术则是要有效的 解决信息系统之间的交互和沟通问题，促进 b2b/eai/cb2c 的发展。soa 则是采 用面向服务的商业建模技术和 web 服务技术，实现系统之问的松耦合，实现系统 之间的整合与协同。web 服务和 soa 的本质思想在于使得信息系统个体在能够沟 通的基础上形成协同工作。 soa 不是一种技术，也不是一种产品，更不是一种时尚。soa 是一种架构， 是一种思想，或者说，一种通过最佳技术手段实现企业业务整合的理念。soa 不 是一个新概念。早在 1996 年，gartner 最早提出 soa 的思想，2002 年，gartner 提 出 soa 是“现代应用开发领域最重要的课题” ，并预计到 2008 年，soa 将成为占 有绝对优势的软件工程实践方法。 soa 是一种架构模型，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组 件进行分布式部署、组合和使用。服务层是 soa 的基础，可以直接被应用调用， 从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。 soa 的关键是“服务”的概念，w3c 将服务定义为：“服务提供者完成一组 工作，为服务使用者交付所需的最终结果。最终结果通常会使使用者的状态发生 变化，但也可能使提供者的状态改变，或者双方都产生变化。 ” s 将 soa 定义为：“本质上是服务的集合。服务间彼此 通信，这种通信可能是简单的数据传送，也可能是两个或更多的服务协调进行某 些活动。服务间需要某些方法进行连接。所谓服务就是精确定义，封装完善，独 立于其他服务所处环境和状态的函数。 ” l 将 soa 定义为：“按需连接资源的系统。在 soa 中，资 源被作为可通过标准方式访问的独立服务，提供给网络中的其他成员。与传统的 系统结构相比，soa 规定了资源间更为灵活的松散耦合关系。 ” 重庆大学硕士学位论文2 系统相关技术分析 6 虽然不同厂商或个人对 soa 有着不同的理解，但是我们仍然可以从上述的定 义中看到 soa 的几个关键特性：一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简 单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。 需着重注意的是，soa 并不是新生事物，大型 it 组织成功构建和部署 soa 应用已有多年的历史，这要比现有的 xml 和 web 服务长很多。ibm cics 和 bea tuxedo 就是过去被用于构建 soa 应用的两种技术范例。 重点说明的是 soa 并不是一种现成的技术，而是一种架构和组织 it 基础结 构及业务功能的方法。soa 是一种在计算环境中设计、开发、部署和管理离散逻 辑单元服务的模型。这一定义阐明了 soa 的范围。 soa 要求开发人员将应用设计为服务的集合。开发人员应跳出应用本身进行 思考，考虑现有服务的重用，或思索他们的服务如何能够被其他项目重用。 “单独 的” ， “独立的” ， “封装完善的”服务所具有的一个关键的好处是，可以采用多种 不同方法将它们组合成较大型的服务，由此来实现重用。 但是，soa 并不仅仅是一种开发方法，它还具有管理上的优点。例如，现在 管理员可直接管理开发人员所构建的相同服务，这远胜于以往管理单个应用的方 式。通过分析服务间的交互，soa 可以帮助企业了解何时以及为什么业务逻辑被 切实执行了，这使管理员或分析师能够有针对性的优化业务流程。 soa 的基础体系结构 soa 是建立在分布式计算技术基础之上，本质是动态的，提供对服务的登记、 发现和调用的支持。soa 基础体系结构如图 2.1 所示。 服务注册中心 服务提借者服务请求者 wsdl uddi 查找 发布 wsdl uddi 绑定 图 2.1 soa 基础体系结构图 fig. 2.1 the architecture of soa soa 的角色 面向服务的架构中的三个基本的角色是： 重庆大学硕士学位论文2 系统相关技术分析 7 1）服务提供者：一般而言是服务的拥有者，服务提供者负责向服务注册者发 布一个服务的描述，同时作为服务的宿主控制对服务的访问。 2）服务请求者：是一个组件，它可以通过服务注册者发现一些满足自己需要 的可选服务，并和这个服务的提供者建立绑定，然后调用这个服务。 3）服务注册者：是服务发现的支持者。它包含一个可用服务的存储库，称为 服务库，并为允许服务使用者查找服务提供接口。它存储服务信息，便于服务请 求者的查找。同时服务提供者可以把它们所要提供的服务在这里注册。对于服务 请求者来讲，绑定服务信息有两种方式：静态绑定和动态绑定。静态绑定是在开 发应用程序的时候，查询相关的服务信息，并得到服务接口信息。在该种方式下， 服务代理中心是可选的，因为服务请求者不必一定要从服务代理中心处获得服务 提供者的信息，有其它的方式同样可以获得服务提供者的信息，比如 ftp、url、email 等。动态绑定是指服务请求者在运行过程中从服务代理中心处 获得服务信息并动态的调用相关功能的过程。 面向服务的基础体系结构中的每个实体均是服务提供者、服务消费者和服务 注册者这三个角色扮演者的某一个或者多个。 soa 的操作 面向服务的基础体系结构中不仅包括三个角色，也包括三种主要的操作与三 个角色相对应。 1）发布 为了使服务可访问，需要发布服务描述，使服务请求者可以查找它。发布服 务描述的位置可以根据应用程序的要求而变化。 3）发现 在发现操作中，服务请求者直接检索服务描述或在服务代理中心查询所要求 的服务类型。对于服务请求者，可能会在两个不同的生命周期阶段中涉及到查找 操作，设计时为了程序开发而检索服务的接口描述；在运行时为了调用而检索服 务的绑定和位置描述。 4）绑定和调用 在绑定操作中，服务请求方通过分析从服务代理中心得到的服务绑定消息， 包括服务的访问路径、服务调用的参数、返回结果、传输协议、安全要求等，对 自己的系统进行相应配置，进而远程调用