毕业设计（论文）-基于UML的软件工程过程管理平台的设计与实现.doc

全套设计加扣 3012250582 0 存档日期：存档日期： 存档编号：存档编号： 本本 科科 生生 毕毕 业业 设设 计计 题题 目：目： 基于 UML 的软件工程过程管理平台的设 计与实现 学学 号：号： 姓姓 名：名： 联联 系系 电电 话：话： 电电 子子 邮邮 箱：箱： ： 学学 院：院： 计算机科学与技术学院 专专 业：业： 计算机科学与技术（物联网） 年年 级级 、 班班 级级： 11 计 81 指指 导导 教教 师：师： 江苏师范大学教务处印制江苏师范大学教务处印制 全套设计加扣 3012250582 江苏师范大学计算机学院学士学位 毕业设计报告原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的毕业设计报告基于 UML 的软件工程过程管理平台的设计与实现 是本人在导师指导下，在江苏师范大学计算机学院学习期间，进行毕业设 计时取得的成果。本人知道，除文中已经标明引用的内容外，本毕业设计 报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的 研究做出贡献的个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识 到本声明的法律后果由本人承担。 班级： 11 计 81 班 学号： 学生签名： 2015 年 4 月 30 日 全套设计加扣 3012250582 基于 UML 的软件工程过程管理平台的 设计与实现 摘 要： 在软件开发的过程之中，软件生产方式的落后与计算机日益增长对软件的 需求不成正比。在软件开发与维护的过程之中，引发了一系列的日益突出的矛盾和问 题。这一现象的产生使得软件开发变得低效且昂贵。本篇文章设计了一个于 UML 的软 件工程过程管理系统应用网站，开发语言为 JSP,数据库采用 MySQL，页面布局通过 javascript css。本系统分为三大模块：用户部分、工作人员部分以及管理员部分。 其中，用户模块涵包括户需求说明、公告栏查看、用户个人信息添加、用户家庭信息 添加和修改以及用户账号管理等多个子模块；工作人员模块涵括需求分析管理、总体 设计管理、详细设计管理、编码实现管理、公告栏以及工作人员账号管理等多个子模 块；管理员模块涵括了说明书复审管理、账号管理以及公告栏等多个子模块。本软件 在开发过程中使用了大量的图示说明，使得文档的可读性和系统的可维护性得到大大 的提升。更高效、更方便的对软件工程过程进行管理是本系统开发的最终目的。 关键词： 软件工程；软件开发管理；UML；软件生命周期 全套设计加扣 3012250582 Design and Implementation of Software Engineering Process Management Platform Based on UML Abstract: In the progress of software engineering, its very obvious backward in production of software not directly proportional and the increasing requirement in software. It triggered a series of increasingly prominent contradictions and problems in software engineering process, which makes software engineering inefficient and expensive. This article developed a UML-based software engineering process management application website, development language JSP, database using MySQL, page layout via javascript css. This system is divided into three major modules including the user module, the staff module and the administrator module. The user module covers the users requirements specification, bulletin board to view, add the users personal information, add or modify the users family information, user account management, and other sub-modules; The staff module covers demand analysis management, overall design management, detailed design management, coding realize management, bulletin board to view, staff account management, and other sub-modules; The administrator module covers specification review management, account management, bulletin boards, and other sub-modules. This software includes a lot of graphic illustrations, so that the readability of document and the maintainability of software has been greatly improved. More efficient and more convenient for software engineering management is the ultimate goal of this system. Keywords: software engineering; software development management; UML; SDLC 全套设计加扣 3012250582 1 目目 录录 第第 1 章章 绪论绪论.1 1.1 课题背景 .1 1.2 课题的意义和目的 .1 1.2.1 课题的意义.1 1.2.2 课题的目的.1 1.3 国内外主要研究现状 .1 1.4 本文研究内容及主要贡献 .2 第第 2 章章 系统开发环境系统开发环境.3 2.1 ECLIPSE简介.3 2.2 MYSQL 简介.3 2.3 B/S 架构.3 2.4 本章小结 .3 第第 3 章章 需求分析需求分析.4 3.1 可行性研究 .4 3.1.1 经济可行性.4 3.1.2 操作可行性.4 3.2 系统目标 .4 3.3 系统功能目标 .4 3.4 系统流程图 .5 3.5 系统用例图 .5 3.5.1 用户模块用例图.5 3.5.2 工作人员用例图.6 3.5.3 管理员用例图.6 3.6 本章小结 .7 第第 4 章章 系统设计系统设计.8 4.1 总体设计 .8 4.1.1 设计思想.8 4.1.2 软件结构.8 4.2 详细设计 .9 4.2.1 用户登录模块.9 4.2.2 密码修改模块。.9 4.2.3 说明书提交模块.10 4.2.4 添加账号模块.11 4.3 数据库设计 .12 4.3.1 类图.12 4.3.2 数据表结构.15 4.4 本章小结 .17 第第 5 章章 系统实现与测试系统实现与测试.18 全套设计加扣 3012250582 2 5.1 编码实现 .18 5.1.1 用户模块.19 5.1.2 工作人员模块.23 5.1.3 管理员模块.28 5.2 系统测试 .30 5.2.1 用户登录测试.30 5.2.2 其他功能测试.31 5.3 本章小结 .31 第第 6 章章 总结与展望总结与展望.32 6.1 总结 .32 6.2 展望 .32 毕业设计体会毕业设计体会.33 致谢致谢.34 参考文献参考文献.35 英文翻译资料英文翻译资料.36 全套设计加扣 3012250582 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 课题背景课题背景 计算机初步进入市场并得到使用是在 20 实际 60 年代之前。软件设计在多数情况 下是为了某特定应用从而在某指定一台计算机上进行设计和编制，软件规模通常较小， 且与之相关的设计文档也不存在。软件开发通以个人开发、使用和操作的私人化生产 方式作为整个流程的开发方式。 60 年代中期，伴随着大容量、高速度的现代化计算机的出现，使得计算机的应用 范围得到一个质的提升，件开发与此同时也得到相应的增长。传统的私人化生产方式 不能满足需求，生产方式也迫切需要得到一个转变。 1.2 课题的意义和目的课题的意义和目的 1.2.1 课题的意义课题的意义 传统软件在开发过程中所表现出来的显著特征是低效率、高成本，导致其出现此 种现象的根本原因在于在软件开发过程中没有得到妥当的管理。软件工程过程管理面 向软件开发过程，使得软件开发变得高效且节约成本。 1.2.2 课题的目的课题的目的 本篇文章研究该课题，其目的就在于管理软件工程的开发过程。 1.3 国内外主要研究现状国内外主要研究现状 我国的软件工程标准制定的起步早于整个软件产业，从上世纪 80 年代起便开始了 标准的制定工作。就软件质量标准而言，起初指定了大量的标准在有关中文信息处理 的产品上，紧随着的是，紧跟国外软件标准化进程，着手进行分析研究；就专业领域 而言，我国的国家和行业两方面的标准能覆盖软件工程过程这一方向，但在其他的方 向覆盖率仍旧很低。在国内绝大多数从事软件开发相关的人员看来，软件是产品，而 不是工程，这违背了软件工程的概念。 一方面，国内现行用户对软件需求的要求不明确导致软件工程开发繁琐拖沓，开 发完成后又得进行反复修改。另一方面，由于国内软件工程师缺乏专业训练，这一群 体只能在实际开发的过程中进行摸索，从而对整个工程产生影响。 中国目前的盗版猖獗，国内市场的盗版软件的规模要远远大于国外大型软件企业 所销售的产品。诚然，盗版的确能够普及国人的计算机知水平，但却在无形之中使得 国内相关软件产业企业利润降低甚至倒闭。 在国外，软件工程在大中企业中已经成为企业的命脉所在。这些企业需要稳定、 长期的开发体系作为保证。所以，对软件需求则更为清晰；而国内的许多中小型企业 则把灵活多变作为企业赖以谋生的手段，这必然会导致没有长期计划这一状况，更不 会运用软件工程管理软件进行系统的管理，因此他们更依赖于开发一次性的产品，而 不是功能完整并能提供长期服务的系统。 软件工程虽然在国外得到了足够多的重视，但国外的软件工程师仍旧缺乏一些必 备的经验。英国在 1970 年提出了软件工程这一概念，却在 1978-1980 才得到传播3。 全套设计加扣 3012250582 2 1.4 本文研究内容及主要贡献本文研究内容及主要贡献 本文通过 6 大章节来设计开发一款基于 UML 的软件工程过程管理平台。 第 1 章 绪论：该章节通过对课题背景、课题的意义和目的，国内外发展状况以及其发 展趋势，对该管理平台做了一个概述。 第 2 章 系统开发环境：该章节主要介绍本系统开发所需要的编程语言以及编程环境。 第 3 章 需求分析：该章节对软件工程过程管理平台的需求进行分析，并通过可行性分 析，系统分析、系统功能分析，使得该管理平台需求更加清晰、明朗，此外给 出了整个系统的流程图以及各个模块的用例图。 第 4 章 系统概要设计：该章节分为总体设计、详细设计以及数据库设计三大阶段内容。 总体设计阶段通过对需求分析阶段得出的系统需求，设计出体系结构设计和软 件结构设计，并给出相应的系统层次图。详细设计阶段则对总体设计阶段划分 出的各大功能模块进行各自的详细分析设计，并通过状态图说明各个模块转换 情况。数据库阶段则对数据库进行物理及逻辑设计，并通过类图和数据表加以 解释说明。 第 5 章 系统实现与测试：该章节分为编码、实现以及测试这三大块内容。编码部分给 出各模块的关键性代码，实现部分则给出各模块实际效果，测试部分则通过相 应的覆盖测试，对比预想情况与实际情况，从而给出相应的测试结果说明。 第 6 章 总结与展望：该章节介绍此文设计的管理平台欠缺之处，并对该系统提升作出 展望。 全套设计加扣 3012250582 3 第第 2 章章 系统开发环境系统开发环境 2.1 Eclipse 简介简介 Eclipse 是一款基于 JAVA 并且开放源代码的可扩展开发平台。但对于其本身来说， 它仅仅是一个框架和多种服务，用户可以通过插件来构建自己的开发环境。Eclipse 本 事就包含一个插件集供用户使用，包括 JDK。 Eclipse 具体包括四个部分Eclipse Platform、PDE、CDT 和 JDT。Eclipse Platform 是一个开放、可扩展的 IDE，用来提供一个通用的开发平台；PDE 通常用来 插件相关的开发；CDT 支持 C 相关开发；JDT 则支持 JAVA 相关的开发。Eclipse 提供 建造块和构造并运行集成软件开发工具的基础。Eclipse Platform 能够集成建造者独立 开发的工具和他人开发的根据，且集成后无需分辨各个工具开始结束位置。 2.2 MySQL 简介简介 MySQL 是一款关系型的数据库管理系统。具有速度快、体积小、开发源码和总体要 求成本低诸多优点 MySQL 的系统特性： 1. 采用 C、C+编写，并通过了多种编译器对其的测试，其可移植性已经得到保证； 2. 支持多种操作系统； 3. 为大多数主流编程语言提供 API； 4. 多线程，能将 CPU 资源充分利用； 5. SQL 查询算法经过优化，查询速度得到提高7。 2.3 B/S 架构架构 B/S（Browser/Server）结构即为浏览器/服务器结构。它伴随着 Internet 技术而 得到兴起，是对 C/S 结构进行变化并进行改进的一种结构。 在这种结构下，用户的工作界面是通过用户浏览器来实现，其中，极少的事务逻 辑通过前端（Browser）实现，但主要的事务逻辑则通过服务器端（Server）实现，形 成了所谓的三层 3-tier 结构。相对于 C/S 结构而言，它属于“胖”客户端；但相对于 需要在使用者电脑上安装相应的操作软件而言，B/S 结构则属于“瘦”客户端，因为其 主要的业务逻辑都存放于服务器端，因此，基于 B/S 结构的系统不用安装客户端软件， 它通过客户端的浏览器运行，当系统需要维护和升级时，只需更新服务器端软件即可， 这样就能极大的简化用户电脑载荷，从而当系统维护与升级时，机器的成本和工作量 能够减轻。 B/S 结构系统的产生对软件面向未知的用户提供极大可能。当然，相对于 C/S 结构而言，B/S 结构也存在系统运行较慢，访问系统的用户不可控等弱点19。 2.4 本章小结本章小结 本章节主要介绍本系统开发所需要的编程语言以及编程环境。 全套设计加扣 3012250582 4 第第 3 章章 需求分析需求分析 所谓“需求分析” ，即是对待解决问题进行详细的规划分析，弄清问题之所在，是 软件工程中一个关键过程。只有确定了这些需求，才能进一步去分析和寻求新系统的 解决方案4。 3.1 可行性研究可行性研究 本系统采用 B/S 结构（Browser-Server）模式，此结构便于系统开发、维护，且 具有优秀的开放性、继承性以及可扩展性。本系统开发平台使用当前较为流行、高效 的 JSP 技术，后台数据库则使用 MySQL 进行开发，MySQL 具有强大的报表功能以及丰富 多样的系统接口，使得其性能和安全性足够满足当前系统的需求。 3.1.1 经济可行性经济可行性 成本与效益的分析对比是经济可行性中最为重要的内容。软件工程过程管理平台 的开发，对于现代化软件开发具有促进其往高效率、低成本方向发展的作用。所以， 软件工程过程管理平台的建立在无形上大大节省软件开发的费用。因此，从经济可行 性的角度上来看，开发此平台是完全可行的。 3.1.2 操作可行性操作可行性 本平台是基于 B/S 架构，客户端运行在 web 服务器上，能够做到方便管理软件， 使用方法亦是较为容易上手。平台开发好之后，其操作完全是可视化的。 3.2 系统目标系统目标 软件工程一系列理论的提出，使得软件开发变成一个有组织、有计划的集体活动。 用户可以通过互联网向工作人员以及管理人员发送其预期软件需求目标。软件公司管 理人员向各单位人员发布工作目标，并确保各职员能在规定的时间内完成自己的工作 内容。工作人员在完成自己所要完成的职能后，能够通过互联网及时上传自己所完成 的工作并与管理人员取得交互，使得工作任务能够更好的去完成实现。在具体需求的 驱动之下，我采用了软件工程过程管理平台。 3.3 系统功能目标系统功能目标 本平台分为用户模块、工作人员模块以及管理员模块这三大模块。各个功能的具 体描述如下： （1） 、用户、工作人员登录功能：用户或工作人员在输入其账号和相应的密码之 后，系统会自动检索相应的数据库中是否存在，以及用户输入的信息是否合法； （2） 、公告栏查看功能：用户或工作人员在其各自的登录界面能通过“公告栏” 这一链接及时查看管理人员发布的全部公告； （3） 、用户个人信息添加模块：用户能够在其模块内添加自己的个人信息并提交 给服务器； （4） 、用户家庭信息增加与修改：用户能够在其模块内增加其家庭成员的相应信 息，并且能根据需要进行实时的修改、删除； （4） 、密码修改：用户、工作人员可以通过修改密码这一子功能来确保自己账号 的安全性能； 全套设计加扣 3012250582 5 （5） 、开发周期查看：用户、工作人员在其模块内能够查看未来一段时间待开发 的软件的开发周期； （6） 、需求分析管理：工作人员在其模块内能够对待开发的工程提交相应的设计 报告； （7） 、管理员登录功能：管理人员登录其账户及密码后，系统检索库中信息并判 定是否与库中信息匹配； （8） 、用户、工作人员账户管理：管理人员在其模块内可以使用管理员权限对系 统中的用户以及工作人员的信息进行查看、修改，同时管理人员也有权限进行新增用 户和工作人员的账号； （9） 、公告栏发布：管理人员在其模块中能够向用户及工作人员发布系统公告， 同时也有权取消发布和删除公告； （10）开发周期填写：管理人员在其模块中能够反馈用户及工作人员接下来一段 时间的工作信息。 3.4 系统流程图系统流程图 系统流程图主要介绍了整个软件工程过程管理平台的运作方式。用户在登录系统 之后，选择登录用户模块、工作人员模块或者管理员模块中的一个模块。在相对应的 各个模块之内，用户可以实现自己所拥有的功能。图 3.1 为系统流程图。 图 3.1 系统流程图 全套设计加扣 3012250582 6 3.5 系统用例图系统用例图 3.5.1 用户模块用例图用户模块用例图 用户用例主要包括用户需求说明、公告栏查看、个人信息管理、密码修改、开发 周期查看等功能。图 3.2 为用户模块用例图。 用户 用户需求说明 公告栏查看 个人信息管理 密码修改 开发周期查看 图 3.2 用户用例图 3.5.2 工作人员用例图工作人员用例图 工作人员用例主要包括需求分析管理、总体设计管理、详细设计管理、编码实现 管理、公告栏查看、密码修改、开发周期查看等功能。图 3.2 为工作人员模块用例图。 工作人员 需求分析管理 总体设计管理 详细设计管理 编码实现管理 公告栏查看 密码修改 开发周期查看 图 3.2 工作人员用例图 全套设计加扣 3012250582 7 3.5.3 管理员用例图管理员用例图 管理员用例主要包括需求复审管理、公告栏管理、账号管理、开发周期管理等功 能。图 3.3 为管理员模块用例图。 管理员 需求复审管理 公告栏管理 账号管理 开发周期管理 图 3.3 管理员用例图 3.6 本章小结本章小结 本节内容对该系统的可行性做了科学分析，验证了其存在的必要性。随后提出该 系统所要达成的系统目标以及系统功能目标，并给出相应的详细介绍。为后续的开发 奠定了良好的保障。 全套设计加扣 3012250582 8 第第 4 章章 系统设计系统设计 本章节首先对该平台做总体设计，从设计思想、软件结构等方面进行说明设计， 通过层次图来划分系统模块。接着在对系统进行详细设计，将总体设计阶段得到的各 个功能模块在进行单独设计，并通过流程图来说明运行流程。最后通过对数据库的分 析设计，给出各个部分相应的 E-R 图和数据表结构。 4.1 总体设计总体设计 总体设计阶段的重要任务是设计软件的结构，总体设计的基本目的就是回答“如 何实现所需求的系统？”这个问题。 4.1.1 设计思想设计思想 （1） 、将系统分为多个不同的独立模块，其中模块的划分根据每个群体在这个软 件工程中所对应的身份，并分别给出各个模块的功能。 （2） 、采用分层的模块化程序设计理念，将模块化设计贯穿与整个系统。 （3） 、模块间已“低耦合，高内聚”为目标，合理的设计模块间的依赖程度。 4.1.2 软件结构软件结构 本系统共有三大模块：用户模块、工作人员模块和管理员模块。其中用户和工作 人员在本系统中扮演的是前台功能模块，而管理员则意味着后台管理模块。 前台功能模块涵括：（1） 、需求说明，公告栏查看，个人信息增加，家庭信息添 加与修改，开发周期查看、密码修改等；（2） 、需求分析，总体设计，详细设计，编 码实现，开发周期查看，公告栏查看，密码修改等。 后台功能模块涵括：需求说明复审、账号管理、公告栏添加与修改、开发周期新 增与修改等。 主要的层次图如图 4.1 所示： 图 4.1 软件工程过程管理平台层次图 全套设计加扣 3012250582 9 4.2 详细设计详细设计 如何具体的实现系统功能是详细设计阶段的根本目标，但详细设计阶段的目的并 不是通过编码方式去编写程序，而是摹画出所需设计系统的“蓝图”，为后面的编码阶 段打下坚实的基础。所以，详细设计结果的好坏对程序代码的最终质量有着深远的影 响。 4.2.1 用户登录模块用户登录模块 功能描述：该子模块用于接收用户名和密码，并提交给后台进行数据匹配。此外， 按登入的角色不同，每个用户进入各自的模块，否则返回警告：没有找到对应的用户。 此模块状态图，见图 4.2。 系统登录界面 用户欢迎界面 工作人员欢迎界面 管理员欢迎界面 用户信息匹配 用户信息不匹配 用户帐号 工作人员帐号 管理员帐号 图 4.2 用户登录模块状态图 4.2.2 密码修改模块。密码修改模块。 功能描述：用户登入系统之后可以对自己的账号密码进行修改。如果提交的“新 密码”和“重新输入”的内容完全吻合，则提示用户修改密码成功，否则返回警告 全套设计加扣 3012250582 10 “两次输入的密码不一致！请重新输入！” 。此模块状态图，见图 4.3。 修改密码界面 输入新密码 再次输入密码 密码修改成功 两次输入的值不一致 两次输入的值一致 缺少重复输入密码 缺少新密码 图 4.3 密码修改状态图 4.2.3 说明书提交模块说明书提交模块 功能描述：用户可以提交用户需求说明书，选择需要上传的文件进行上传。若尚 未选择相应的文件便点击“ 上传 ”按钮，那么向用户返回警告“请选择要上传的文 件！” 。若上文件已上传，则返回警告“该说明书已提交” 。此模块状态图，见图 4.4。 提交说明书 上传成功 选择文件 更换文件名 再次提交 再次提交 文件名正确 未选择文件 文件名重名 已选择文件 图 4.4 说明书提交状态图 4.2.4 添加账号模块添加账号模块 功能描述：管理员添加用户、工作人员账号信息，若输入的工号已经存在，则提 示用户“该工号已经存在” ；若用户尚未输出账号名，则向用户返回警告“姓名不能为 空！” 。此模块状态图，见图 4.5。 选择角色 账户查看 账户添加 输入用户名 输入密码 状态5 用户信息格式错误 信息格式填写正确 密码为空 用户名为空 添加 查看 重新选择 结束操作 再次操作 图 4.5 添加用户状态图 全套设计加扣 3012250582 11 4.3 数据库设计数据库设计 4.3.1 类类图图 一、用户类图。 全套设计加扣 3012250582 12 图 4.6 是用户类图。 +user() : Boolean +setUserState() : String +getUserState() : Boolean -账号 : String -密码 : Integer -状态 : String -姓名 : String -性别 : String -籍贯 : String -政治面貌 : String -民族 : String = 汉 -证件号码 : Integer -家庭住址 : String -电话 : Integer 用用户户 4.6 用户类图 二、工作人员类图 图 4.7 是工作人员类图。 +staff() : Boolean +setStaffName() : String +getStaffName() : Boolean -账号 : String -密码 : Integer -状态 : String -姓名 : String -学历 : String -个人介绍 : String -公司备注 : String 工工作作人人员员 图 4.7 工作人员类图 三、说明书类图 全套设计加扣 3012250582 13 图 4.8 是说明书类图。 +specification() : Boolean +setSpecificationTitle() : String +getSpecificationTitle() : Boolean -标题 : String -内容 : String -状态 : Stri