硕士学位论文-基于MVC模式的物流信息服务平台的设计与实现.doc

学 位 论 文 基于 MVC 模式的物流信息服务平台的设计与实现 东 北 大 学 2007 年 1 月 A Masters Thesis in Software Engineering Design and Implementation of the Logistics Information Service Platform Based on MVC Pattern 分类号 密级 UDC by Fu Miao Supervisor: Professor Yang GuangMing Northeastern University January 2007 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名： 日 期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 （如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。 ） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 签字日期： 东北大学硕士学位论文 摘 要 - I - 基于 MVC 模式的物流信息服务平台的设计与实现 摘 要 随着现代信息网络技术的日益完善和世界企业的自由化，物流服务业的快速发展 己经成为全球企业的一个主流趋势。在我国，国民经济和对外贸易己进入突飞猛进的 发展轨道，并融入到世界经济体系之中。物流服务业在我国国民经济发展中的地位得 到了迅速提高。如何发展综合物流服务业，已成为当今我国企业发展的一个战略高度。 基于 Web 的现代物流信息服务系统将企业内部的各个业务环节以及企业与企业、企业 与客户之间紧密地联系在一起，从而简化了供货进程，提高了企业的生产效率和销售 额。 本文在对物流服务工作进行深入调查的同时，主要研究了物流服务工作主要采取 的方法和手段，采用 Java 技术并利用 Oracle 作为数据库管理，设计并实现了基于 J2EE 架构的三层体系结构上的物流信息服务平台。该平台集信息录入、信息查询和数 据测算于一体，为物流服务企业和物流需求企业提供了一个网络平台，使物流服务现 代化、网络化。 论文首先论述了系统的开发背景和开发意义，并对关键技术进行了介绍。文中重 点介绍了系统的设计和实现。提出了系统的总体设计方案，并对系统的功能设计和数 据库设计做了详细的说明；实现部分介绍了系统中部分模块的实现方法。最后，介绍 了系统的测试原则以及测试结果。 关键词：关键词：物流；物流服务；信息服务；网络平台 东北大学硕士学位论文 摘 要 - II - Design and implementation of the Logistics information service platform Based on MVC pattern Abstract With the perfection of modern information network and the liberalization of international enterprises, the rapid development of logistical service industry has become a main trend for international enterprises. National economy and foreign trade of China are developing by leaps and bounds and becoming part of world economic framework. More importance has been attached to logistical services in the national economy of China. How to develop and synthesize logistical services is enhanced to a strategic level. Based on Web technology, modern logistical information service system closely connects different business links within an enterprise, various enterprises, and enterprises with clients, thus simplifying supply, improving production efficiency and increasing sales volume. This paper is mainly concerned with the thorough investigation of logistical services, the research on the approaches and means applied to logistical services, and adopt the Java technology and make use of oracle to be the data base administration, have designed and have realized logistics information service platform on three-tier structure of J2EE frame-based. The platform integrates information record, information inquiry and data calculation, provides a network for logistical services enterprises and logistical demand enterprises, and modernizes and sets up a network for logistical services. The paper begins the paper by introducing the background and significance of the development of the system, and the key technology involved. The paper is mainly about the design and realization of the system. The framework of the design of the system has been proposed in the paper. The author elaborates on the design of the functions of the system and the design of the data base. The realization is about how to realize some modules of the system. The final part of the paper introduces the theorem and outcome of the system testing. Key Words: Logistics; Logistical services; Information services; Network platform 东北大学硕士学位论文 目 录 - III - 目目 录录 摘 要.I ABSTRACT.II 第 1 章 绪论.1 1.1 选题背景.1 1.2 选题的意义和目标 .2 1.2.1 选题的意义.2 1.2.2 选题的目标.2 第 2 章 相关技术综述.3 2.1 J2EE 体系架构.3 2.1.1 J2EE 的概念.3 2.1.2 J2EE 体系结构的组成.4 2.1.3 J2EE 组件.4 2.1.4 J2EE 的优势.5 2.2 MVC 模式 .6 2.3 DAO 模式.8 2.4 STRUTS 框架.9 2.5 ORACLE 数据库.11 2.5.1 Oracle 数据库概述.11 2.5.2 Oracle 9i 数据库的两种工作模式 .11 2.5.3 Oracle 9i 的主要特点 .12 第 3 章 系统需求分析.15 3.1 定义角色 .15 3.1.1 企业角色.15 3.1.2 服务系统角色.16 3.1.3 管理系统角色.17 3.2 物流信息服务系统的需求分析.17 3.3 物流信息服务管理系统的需求分析 .20 3.4 系统用例建模 .22 第 4 章 系统的总体设计.27 4.1 系统设计原则 .27 4.2 系统结构设计.28 4.3 业务功能总体设计.29 东北大学硕士学位论文 目 录 - IV - 4.4 系统的数据库设计.34 4.4.1 数据库设计要求与原则.34 4.4.2 数据库结构的设计.35 第 5 章 物流信息服务平台的实现.43 5.1 系统开发环境.43 5.2 系统开发工具.43 5.3 物流信息服务系统主要模块的实现.43 5.3.1 首页的实现.43 5.3.2 物流需求发布的实现.45 5.3.3 物流解决方案的实现.46 5.3.4 物流企业园区的实现.47 5.3.5 物流联盟论坛的实现.48 5.3.6 物流运营数据分析系统的实现.49 5.4 系统核心代码实现 .50 5.4.1 数据层的实现.50 5.4.2 逻辑层的实现.51 5.4.3 表示层的实现.55 5.5 系统的主要实现页面 .55 第 6 章 物流信息服务平台的测试.57 6.1 软件测试.57 6.2 测试环境.57 6.3 测试原则 .58 6.3.1 总体原则.58 6.3.2 界面检查的原则.58 6.3.3 窗体检查的原则.58 6.3.4 提示信息及页面 BUTTON 名称检查的原则.58 6.4 首页模块的测试 .60 6.5 测试结果与评价 .62 第 7 章 结论.63 参考文献.65 致谢.67 东北大学硕士学位论文 第 1 章 绪 论 - 1 - 第 1 章 绪论 1.1 选题背景 物流连接着生产环节、分配环节和消费环节等，其发达程度是国民经济发达程度的 重要标志之一1。物流业是在社会产品的流通领域从事采购、运输、包装、搬运装卸、 储存、保管、配送、信息处理服务等活动的行业。现代物流业必须符合运输合理化、仓 储自动化、包装标准化、装卸机械化、加工配送一体化、信息管理网络化等。现代物流 水平是一个国家综合国力的重要标志。它一般包括：信息业、配送业、仓储业、多式联 运业、商品交易业等五大行业。现代物流业是在现代管理科学理论指导下，运用现代科 学技术手段和设备，使物质资料在流通过程中以实现资源优化组合和配置为目标的物流 产业。 物流运营一般包含了两个概念：一个是指企业自身的产品物流，在许多企业中，物 流成本在销售中占了相当大的比重，因此，控制和降低企业各种物流费用已经成了许多 企业新的利润增长点，尤其是现代物流，因其各环节科学链接、节约社会资源，而被认 为是国民经济发展新的增长点，是企业在降低物耗、提高生产率以外的“第三利润源” ， 其最突出的显现形式之一就是连锁经营和物流配送；另一个是指专业的物流服务，也就 是第三方物流，这在许多国家已经成了一个相对成熟的产业，而在我国，第三方物流的 发展程度还很低，只有独立的第三方物流占全社会物流的 50%以上，物流产业才能形成 2。 伴随着现代信息网络技术的日益完善和世界企业的自由化，现代物流已成为跨部门、 跨行业、跨地域的以现代科技管理和信息技术为支撑的综合性物流服务。在现代物流中， 信息已成为提高营运效率、降低成本、增进客户服务质量的核心因素。然而，国内大多 数企业，由于历史的原因，许多业务基本上处于分散经营的状态，在不同的业务阶段和 环节上仍然存在着信息流通不畅，管理和操作规范不统一等一系列问题。各个子公司独 立进行业务操作，信息系统也是相对独立的。这样的状况，在客户的供应链管理需求日 益增长的市场形势面前，显得不相适应。近几年来我国物流业的发展非常迅速，物流的 信息化也发展得非常迅速，信息化已经成为物流行业发展的必然。基于 Web 的现代物 流管理系统将企业各个业务环节的信息孤岛连接在一起，使得各种业务和信息能够实现 东北大学硕士学位论文 第 1 章 绪 论 - 2 - 集成和共享，同时也为企业间业务往来提供了一个统一、集成的环境，可以简化供货进 程的平台3。 目前，国内做物流信息的 IT 商有很多，从建模的工具，从信息系统的开发平台， 以及运营的标准框架，还有开展平台之上的一些信息服务等等，都开始按照平台化的模 式在进行。 本课题是以某汽车制造企业为依托，开发适合该企业需求的物流信息服务平台，希 望通过信息化手段提高目前企业的管理水平和产品销售。 1.2 选题的意义和目标 1.2.1 选题的意义 现代物流服务企业的最重要特点是以满足客户需求为中心，通过为客户提供高品质 的专业服务和及时的市场信息，在为客户带来真实价值的同时，实现企业利润的最大化， 而对信息化新技术的充分利用已经成为实现这一目标的必要条件。要提供优良的信息服 务，物流信息系统的建设是关键。 企业为了能够保持销售量持续快速的增长，希望通过信息化手段，建立以满足集约 化经营为目标，以客户需求为中心，以优化流程为手段的高起点、多方位的现代物流信 息服务平台，并逐步形成物流整体解决方案以提高目前的管理水平和产品销售。 1.2.2 选题的目标 充分利用互联网新技术带来的优势，帮助企业建立对外的物流信息服务平台和成功 模式的标准化与推广机制，向客户提供整体物流解决方案，促进产品销售。 建立灵活、完善的网上物流企业、物流信息发布与查询系统，建立物流效率在线测 算平台；以客户为关注焦点，立足于提供“服务” 。实现为客户提供增值服务的目的。 最大限度的达到物流需求企业与物流服务企业之间的信息共享，降低交易撮合的成本， 建立简单的、快捷的信息交流渠道。 建立灵活、简便、安全用户管理模式，建立多级权限管理模式；遵循长远规划、注 重设计的整体性的原则，建立全面的、完整的、长期的整体规划，避免将来的重复建设 和低效投资。按照紧急程度，先解决当前突出的矛盾，提高短期投资的效率。 建立在基于 J2EE 架构的三层体系结构上，采用先进的软硬件技术，构建先进、安 全、开放的系统；基于浏览器的信息发布和维护的管理模式，高效、简便和易于远程管 东北大学硕士学位论文 第 1 章 绪 论 - 3 - 理。 第 2 章 相关技术综述 2.1 J2EE 体系架构 2.1.1 J2EE 的概念 J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）是由美国 Sun 公司领导、多家公司共同 参与指定的一个企业应用程序开发标准4。目前，Java 2 平台包括三个版本，即标准版 （J2SE） 、企业版（J2EE）和微缩版（J2ME） 。其中 J2SE 是基础，适用于小型程序， 主要用于桌面应用软件的编程；J2ME 是在 J2SE 的基础上压缩并增加了一些 CLDC 等 方面的特性，适用于小型设备和智能卡，如手机和 PDA 的编程；J2EE 是在 J2SE 的基 础上扩充一点，并增加了一些 EJB 等企业应用方面的特性，适用于大型程序的开发， 如电子商务网站和 ERP 系统。 J2EE 是一种利用 Java 2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关复杂问 题的体系结构5。随着全球经济一体化和电子商务的发展，传统的 Web 技术已不能适 应企业快速重组和电子内部逻辑的复杂性、安全性以及商务形式变化快的特性，在这 种情况下，J2EE 技术脱颖而出6。J2EE 技术的基础就是核心 Java 平台或 Java 2 平台 的标准版。J2EE 提供一个多层结构的分布式应用程序模型，该模型拥有方便存取数据 库的 JDBC 技术，基于 XML 的数据交换技术，组件重用能力，统一的安全模式和灵 活的事务控制机制，还提供对 EJB、Servlets 和 JSP 的全面支持7。 由于传统的两层 C/S 应用系统难于维护，稳定性极差，界面代码和数据库代码往 往混淆在一起，维护很困难，而多层的应用结构使得界面和数据库完全分离，维护变 得较容易8。J2EE 是实现多层应用系统结构的技术，J2EE 使用多层的分布式应用模型， 应用逻辑按功能划分成组件，各个组件根据它们所在的层分布在不同的机器上，一般 分为客户层组件、Web 层组件、业务逻辑层组件和数据库层组件。这种基于组件、具 有平台无关性的 J2EE 结构使得 J2EE 程序的编写十分简单，因为业务逻辑被封装成可 复用的组件，并且 J2EE 服务器以容器的形式为所有的组件类型提供后台服务，这些后 东北大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 - 4 - 台服务包含安全、事务管理、JNDI 寻址和远程连接等服务，与组件类型相对应的容器 类型也含有应用程序客户端、Web 容器、EJB 容器和企业信息系统层软件。 2.1.2 J2EE 体系结构的组成 J2EE 的分层体系结构由客户端层，表示层，业务逻辑层，系统数据层组成。 （1）客户端 客户端可以是Web浏览器也可以是非Web浏览器的应用程序。主要负责为系统提供 操作界面，它可以通过HTTP协议或RMIIIOP协议来访问系统的中间层。 （2）表示层 表示层主要目的是提供逻辑视图，系统业务数据通过此视图展现。在J2EE中主要 由JSP，Servlet 和JavaBean 等组成。 （3）业务逻辑层 业务逻辑层主要负责系统的业务逻辑实现。主要由会话Bean（Session Bean）和实 体Bean（Entity Bean）组成。会话Bean主要负责业务的逻辑实现、控制以及与表示层 的通信。除了会话Bean外，系统还有很多辅助类，这些类为该业务逻辑层提供了丰富 和灵活的控制功能，实体Bean主要负责保存业务数据，为会话Bean访问业务数据提供 接口。除此之外，实体Bean还负责实现数据对象与关系数据库中记录之间的映射。 （4）系统数据层 后台数据库层，存放系统业务数据及系统支持数据，系统数据库层配置了一个连 接池9。连接池采用的标准是SUN的JDBC，以保证业务与数据库的连接的高效性。 2.1.3 J2EE 组件 J2EE 平台提供了一个基于组件的方法，用来设计、开发、装配及部署企业应用程 序。J2EE 组件是具有独立功能的软件单元，它们通过相关的类和文件组装成 J2EE 应 用程序，并与其他组件交互。基于组件的软件开发技术可以在较高的级别上实现软件 复用，加快企业软件开发的进程。下面介绍几个常用的组件。 （1）JavaBean 与 EJB（Enterprise JavaBeans） EJB是J2EE架构的核心组件之一。EJB定义了一个面向对象的可重用服务器段分布 组件标准，用来封装业务逻辑。EJB组件通常不能单独运行，而是运行在EJB容器中。 EJB容器是EJB组件生存和执行的运行环境，管理EJB组件的安全性、开发性、事务管 理等细节，从而使EJB组件免受服务器相关性的制约，应用系统可以在一个支持EJB的 环境中开发，开发完之后可以部署在其它的环境中，并且随着需求的改变，应用系统 东北大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 - 5 - 可以不加修改地迁移到其它功能更强、更复杂的服务器上。采用EJB组件技术还能有效 地进行软件复用，提高开发人员的效率，降低软件的开发和维护成本，提高软件的质 量，降低构建系统的复杂性。EJB分为会话Bean（Session Bean）和实体Bean（Entity Bean） 。会话Bean代表商务过程对象，它执行商务逻辑、算法、规则和工作流程，是具 有商务过程逻辑的可重用组件。在某一时刻会话Bean仅对一个客户可用，不能和其他 客户共享。实体Bean代表数据库或另外一个企业应用系统中的数据对象，如代表数据 库的一行记录。从本质上说，实体Bean在J2EE体系结构中代表数据库中持久性的数据， 完成数据操作。 JavaBean 是一系列相互关系的类10，通过 Java 虚拟机执行，可以被 Servlet、JSP 调用。在 Java 平台中，通过 JavaBean 可以无限扩充 Java 程序的功能，通过 JavaBean 的组合可以快速地生成新的应用程序。 在 J2EE 架构中，组件 JavaBean 和 EJB 被用来完成事物逻辑，EJB 和 JavaBean 有着类似的模型，但 EJB 常被用来创建分布式的企业应用。基于容器管理的实体 EJB 使开发更快捷，管理更方便。事实上，由于实体 EJB 的 load()和 store()方法的同步机制， 将大大缓解因并发而使数据库产生的瓶颈。 （2）JSP(Java Server Page) 与 Servlet JSP是Sun公司出品的Web开发语言，是以Java和Servlet为基础开发而成的动态网页 生成技术，类似于Microsoft公司的ASP，但由于它的跨平台性，愈来愈受到广泛的应用。 JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成。服务器在页面被客户端所请求以 后对这些Java代码进行处理，然后将生成的HTML页面返回给客户端的浏览器11。借助 内容和外观的分离，JSP把页面制作中不同性质的任务方便地分开，从而获得比Servlet 更高的开发效率。 Servlet提供的功能大多与JSP类似，不过实现的方式不同。JSP通常是大多数HTML 代码中嵌入少量的Java代码12，JSP其实是Servlet的扩展，而Servlet全部由Java写成并 且生成HTML。Servlet是一种小型的Java程序，它扩展了Web服务器的功能，并且与协 议和平台无关，但必须实现HttpServlet接口。Servlet运行于Javaenabled Web Server中， 可以通过Servlets API响应客户端的请求并进行处理，甚至可以产生动态的HTML页面。 Servlet 与 JSP 之间的交互为开发 Web 服务提供了优秀的解决方案。J2EE 架构支 持 C/S 模式和 B/S 模式。对于 B/S 结构的表示层，J2EE 使用组件 Servlet 和 JSP 来实现。 东北大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 - 6 - 2.1.4 J2EE 的优势 J2EE 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的信息服务系统提供了良好的机制： （1）能保留现有信息系统 J2EE 架构可以充分利用已有的信息系统13。一个以渐进的方式建立在已有系统之 上的服务器端平台机制是企业所需求的。由于基于 J2EE 平台的产品几乎能够在任何操 作系统和硬件配置上运行，因此现有的操作系统和硬件也能被保留使用。 （2）开发效率高 J2EE 允许把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应商去完成14。如 BEA 公司提供的 WebLogic 应用服务器，这样开发人员可以集中精力创建业务逻辑， 大大缩短了开发时间。高级中间件供应商提供以下这些复杂的中间件服务： 状态管理服务：让开发人员写更少的代码，不用关心如何管理状态，这样能够更 快地完成程序开发。 持续性服务：让开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程序，能生 成更轻巧，与数据库无关的应用程序，这种应用程序更易于开发与维护。 分布式共享数据对象 CACHE 服务：让开发人员编制高性能的系统，极大提高整 体部署的伸缩性。 （3）跨平台运行 J2EE 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于 J2EE 平台的应用程序不依 赖于任何特定的操作系统、中间件和硬件，而具有“一次编写，随处运行”的特性。 （4）稳定的可用性 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足客户的需要。J2EE 部署到可靠的操作 环境中，他们支持长期的可用性。 如上所述，基于 J2EE 的多层结构系统在性能上具有许多优势， 同时开发相对容 易， 并获得了各大开发平台提供商的积极支持，现已成为当今企业应用开发的主流平 台。 2.2 MVC 模式 MVC（Model-View-Control,模型-视图-控制）设计模式是使用Smalltalk（一种早期 的面向对象的程序设计语言）的开发人员最早提出的这一概念15。MVC适用于大型可 东北大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 - 7 - 扩展的Web应用的开发，它强制性地将应用程序的输入、处理和输出分开，将其划分 为模型、视图和控制器三个核心部分，使它们各自完成不同的任务，其中任何一部分 的修改都不会影响其它两部分。MVC通过将问题分为三个类别来帮助解决单一模块方 法所遇到的某些问题16。具体方法是把整个应用程序分为3个部分17： 模型：数据或系统的模块； 视图：用来显示数据，不管是图形、文本或只是写到一个文件的信息； 控制器：真正改变系统状态的输入。 （1）模型 模型是应用程序的主体部分，包含了应用程序的核心功能，封装了应用程序的状 态。在MVC模式中，模型封装了应用问题的核心数据、逻辑关系和业务规则，提供了 业务逻辑的处理过程。模型一方面被控制器调用，完成问题处理的操作过程，另一方 面为视图获取显示数据提供了访问数据的操作。因为模型是与数据格式无关的，因此 一个模型可以为多个视图提供数据，这样一个模型一次编写可以被多个视图重用，从 而避免了代码的重复编写。 （2）视图 视图提供模型的表示，是应用程序中与用户界面相关的外观部分，是用户看到并 与之交互的界面。视图从模型处获得数据，视图的更新由控制器控制。当调用更新操 作时，视图获得来自模型的数据值，并用它们来更新显示18。视图不包含任何业务逻 辑的处理，它只是作为一种输出数据的方式。视图可以访问模型的读方法，但不能访 问写方法。 （3）控制器 MVC模式中，控制器主要起导航的作用，它根据用户的输入调用相应的模型和视 图去完成用户的请求。控制器本身不输出任何东西，它接受用户请求并决定调用哪个 模型构件去处理，以及由哪个视图来显示模型处理之后返回的数据。 MVC开发模式可以分离数据访问和数据表现，让开发人员可以开发一个可伸缩性 的、便于扩展的控制器，来维护整个流程。当有用户输入请求时，MVC首先通过控制 器来接收，并决定由哪个模型来进行处理，然后模型通过业务处理逻辑处理用户的请 求并返回数据，最后控制器用相应的视图格式化模型返回的数据，并通过显示页面呈 现给用户。模型、视图、控制器三个模块各自的功能以及它们之间的相互关系如图2.1 所示。 响应请求 控制器 接受用户请求 调用模型响应用户请求 选择视图显示模型处理后的结果 选择视图 用户请求 视 图 把用户输入数据传给控制器 显示模型状态 响应模型状态更新 模 型 封装应用程序状态 响应状态查询 处理业务流程 通知视图该改变 状 态 查 询 通 知 更 新 响应请求 东北大学硕士学位论文 第 2 章 相关技术综述 - 8 - 图 2.1 MVC 组件各自功能及相互关系示意图 Fig. 2.1 MVC component functional MVC设计模式不仅实现了功能模块和显示模块的分离，同时还提高了应用系统的 可维护性、可扩展性、可移植性和组件的可复用性。但是并不是所有情况都适合采用 MVC开发模式，目前适合选用MVC设计模式的Web应用系统有两种：一种是具有非常 复杂的用户交互模型；另一种要求支持国际化语言环境、并且具有许多不同的视图15。 2.3 DAO 模式 模式（Patterns）的创始人建筑师 Christopher Alexander 曾对模式的概念进行了如 下描述：每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的解决 方案的核心。这样，你就能一次又一次的使用该解决方案而不必做重复劳动。每个模 式是由三部分组成