（通信与信息系统专业论文）县级电力局业扩报装系统以及接口的设计与实现.pdf

兰：l ! 坐塑叁兰堡1 ：兰堕堕苎 摘要 本文针对县级电业局! j t 扩报装业务复杂，工作流程变动频繁等特点，通过对县 级供f 1 公司需求的详细调研，运用可视化标准建模语言u m l ，构建了业扩报装系统 的框架模型；通过对数据库表结构的优化设计，以及程序代码的编写等，完成了业 扩报装予系统与电量电费子系统和计量子系统之脚接e j 的设计开发。从而丌发出一 个实用的业扩报装管理系统。 与原有管理模式相比，新系统具有功能齐全，流程灵活，主界面直观等特点。 该系统已经在河北省沧州市郊区供电局投入使用，并取得了预期的效果。 关键词：业扩报装，u m l ，接口，开发和应用 a b s t r a c t c o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o m p l e x i t ya n df r e q u e n tf l o wo fb u s i n e s sp r o e c s s s y s t e mi nt h ec o u n t yp o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e s ，as u f f i c i e n tb u s i n e s sp r o e c s ss y s t e mi s e s t a b li s h e da n dd e v e l o p e db yp a r t i c u l a r l ys u r v e ya n du s i n gu n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e i nt h i sp a p e r ；t h ei n t e r f a c e sb e t w e e nt h eb u s i n e s sp r o c e s ss y s t e ma n do t h e rs u b s y s t e m i se s t a b l i s h e da n dd e v e l o p e db yo p t i m i z i n gt h es t r u c t u r eo ft h et a b l e sa n dp r o g r a m m i n g t h i ss y s t e mh a st h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o m p l e t ef u n c t i o n s ，p r o g r a ma g i l i t ya n dm a i n i n t e r f a c ec l a r i t y t h ed e v e l o p m e n ts o f t w a r eh a sb e e na p p l i e dt ot h ec a n g z h o us u b u r b p o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e si nh e b e ip r o v i n c e t h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o n ss h o wt h a tt h e s y s t e mi s s u i t a b l ef 0 1 t h er e q u i r e m e n t s w a n g k u n ( s i g n a i & i n f o r m a t i o np r o c e s se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f y u a nj i ns h a k e yw o r d s ：b u s i n e s sp r o c e s ss y s t e m ，u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，i n t e r f a c e , d e s i g n a n d a p p l i c a t i o n 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文县级电力局业扩报装系统以及接口的 没训与实现，是本人在。挣北电力大学攻读硕士学位期问，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：至汐移日期：竺竺i ，! 多 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复e l _ 】 i b ；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文：学校可允许：学位论文被查阅或借阅：学校可以学术交流为 i - i 的复制赠送和交换学位沦文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：邋 i1 期：翌：噔 导师签名 l - 1 期： ，p5 ， 掣牡 占p 口占f ， 。_ 。一 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 随着f 乜力体制的改革，用电管理作为电力企业的龙头已被置于重要的地位。用 电管理是电力企业中的蘑要环节，也是其主要的业务活动之一。它承担电能销售、 组织、实施、协调、姨督用户用电管理，指导和检查用户计划、节电、安全用电， 实行刖l 乜综合管理等丁作。随着用电营业业务的不断发展，对用电营业业务的服务 广度、深度和质量方面的要求电在刁：断地提高，并且用户用电方式、用电性质及用 电设备都出现了大量新的内容，因此，如何有效、合理、准确地进行用电营业管理， 为广大用户提供优质服务，提高企业经济效益，成为用电营业管理亟待解决的问题。 而传统的手工管理越来越满足不了企业发展的需要，在用电营业管理上，突出表现 在：计量设备检定嘲难：抄表工作重复劳动量大，出错率高；某些电力企业用户的 计鞋不舰范，还未能真i f 做到一户一表或按类分表，给电费计算造成了一定的难度； 手工r 1 = l 费计算工作繁重；报表统计困难；用户用电资料保管查询困难等诸多问题上。 m j d ，困内的县级供电公司往往缺乏一套有效实用的m i s 管理系统，或者是各 个具体的生产部门有一些独立使用的子系统，这些予系统虽然在部门内部可以起到 管耻| _ i = 常：l 作的要求，但山于相关的数据只是被放胃于本机的存储器中，各个子系 统之川缺乏联系，导致了全局的数据混乱现象。 而业扩报装工作作为用电管理这个龙头的龙头，作为与用户直接接触的窗口和 r 1 _ 场丌拓的先锋，其工作效率直接影响着电力市场的丌拓，影响着电力销售指标的 完成和经济效益的高低。 l j j 于在县级供电企业业扩报装管理系统的丌发中存在着管理不规范，环节较 多，业务处理缓慢、复杂等问题，信息化建设常常难以达到预期的效果。当业扩报 裟流稚发! e 变化时，有u 璺系统维护工作量太大，有些系统因为功能扩充甚至需要重 新j f ：发。 l ih 传统的业扩报装子系统与电量电费子系统及计量子系统之问缺乏有效的 接口。因此和实际应用卟，各个子系统之问数据不能共享和流通，不能及时更新。致 使各个子系统中的数据不一致，从而导致供电企业用户及生产信息的数据混乱现 象，削安影响到供 乜企业的实际： 作和用户的利益。鉴于以上情况，需要丌发一种 科学、实用的业扩报裟系统，适应各种实际情况。 、l k _ f 1 和f l 常j 眦务系统除了刈工作票的处胖，还要进行内部经营工作的管理，主 要包括列各项业务工作的考核，各类业务报表的统计，并提供对工作票系统的一系 华e 电力人7 ：硕h 学位论义 列辅助功能，主要包括系统重要代码和参数的维护，工作票流程流向配置，工作票 环节权限设置，用户档案管理等。 为了达到这些目标，软件的开发必须引入先进的分析和设计方法。 1 2 数据库技术的发展及现状 数据库技术的发展，使它已经成为现代信息技术的重要组成部分，是现代计算 4 信息系统和计算机应用系统的基础和核一心。可以说，如果没有数据库技术的发展， 没有优秀的数据库产品的推出和应用，社会信息化的进程将是难以实现的。因此， 在衡量一个国家信息化的程度时，其数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使 用程度也成为重要的标志之一。 数掘库系统并不是在汁算机产生的同时就出现的。最初的计算机操作系统主要 局限于文件的操作，同样，对数据的管理也主要通过文件系统来实现。计算所需要 的各种数据存放在各自的文件罩。当要使用这些数据的时候，将文件打开，读取文 件中的数据到内存中。计算完毕后，仍将计算结果写入到文件中。显然，这样的数 据存放方式无法对数掘进行有效的统一管理。具体表现在以下几个方面： ( 1 ) 不便于程序员编写应用程序 ( 2 ) 应用程序难以维护 ( 3 ) 不支持并发 ( 4 )数据管理混乱，安全性差 以统一管理数据和共享数据为主要特征的数据库系统正是针对文件系统的这 些缺陷发展起来的。1 9 6 4 年，美国通用电气公司成功丌发了世界上第一个数据库系 统一一i d s ( i d t e g r a t e dd a t as t o r e ) 。i d s 奠定了网状数据库的基础，并且得到 了广泛的发行和应用，成为数掘库发展史上的一座丰碑。1 9 6 9 年，美国国际商用机 器公司( i b m ) 也推出了魁界l 第一个层次数据库系统t m s ( i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m ) ，同样在数据库系统发展史 占有重要地位。 2 0 世纪7 0 年代初，e f c o d d 在总结层次数据库和网状数据库优缺点的基础上， 提出了关系数据库模型的概念。他提出了关系代数和关系演算，直到今天，e f c o d d 的这些基本理论还存左右着数据库系统的发展。在整个7 0 年代，关系型数据库系 统无论从那沦i j 还是从实践i ：都墩得了：e 硕的成果。在理论上，确立了完整的关系 模型理论、数据依赖理论和关系犁数据库的设计理论；在实践上，世界上出现了很 多著名的关系型数据库系统，比如s y s t e mr 。i n g r e s ，o r a c l e ，s o ls e r v e r 等。 2 0i 业纪8 0 年代之后，计算机技术的提高促使计算机应用不断深入，产生了许 多新n 勺领域，例如计算机辅助改汁、计算机辅助制造、计算机辅助教学、办公自动 化、决策支持嚣。这：j 新的领域剥数执 叶：系统捉f j 了新的要求。但是出于应用的多 元化，不能设计出一个统一的数据模型来表示这些新型的数据及其相互关系，因而 出现诸如浈绎数掘库、面向剥1 缘数据库、分川i 数据库、工程数据库、时念数据库、 模糊数掘库、文档型数掘库等新型数据库。 h ；过到l m 订为i r 在全| 【：界范m 内的主流还是经典的关系型数据库，比较知名 的如s y l l ) a s c o r a c le ，in 0 r m ix ，s q f ，s u r v e r ，f 】【 2 ，a c c e s s 等。并且，现在大多数关 系型数掘库系统比都融合了i 柚对象和分以j 式的：f l c 念。 我周引进数掘库技术丌始，：7 0 年代术，从微型计算机上运行的数据库到当前的 犬烈数掘库系统的引入和应用，已经柏2 0 多年的历史。2 0 多年来，虽然在微型计 算机数掘h 嘲1 以的 及和应刖1 - 取得了 艇火的进展和成绩，在大型数据库系统的丌 发和应用上也取得了进步，甚奄还有了圈产化的数据库软件，但如果从对数据库系 统l | | 勺应用效粜耵i 刘数掘库技术f , j 掌握上术比较，则与发达国家之间仍然存在较大的 差距，特别是在大型数据阼系统的丌发、建砹和应用水平差距更大。这种差距主要 表现在两个方而：第一是数捌库的数量以及其收集信息的数量和质量与发达国家相 比存在很大的差距：第二是对数据库技术和对数据库产品的掌握和应用上更有待于 提高和加强。 1 3 本文所做的工作 术论文主要研究并7 1 ：发d 卜种科学、实刚的业扩报装系统。重点是业扩报装系 统与f u 景i b 赞系统以及计量系统之削接口的设计和实现。 征供f i ! ：i 企、f k 的f f 常e 产3 - 1 - - ，p ，处理门户的业_ ；f r 报装业务是一个重要工作，通 过处删用户的j 【k 扩报装、i k 务，最终完成用户龋本信息的建立，从而为电量电费的计 算打i - 丛础，并及时更新表计信息，。所以说业扩报装是供电企业日常工作的一个主 线。 传统韵业扩报装主要是以于：f 处理为主，存在设率低，准确性差等问题。本文 需裴丌发出种新，靶的，以数据库为然础n 勺，通过汁算机处理的，高效率、高准确 性的、m 扩搬姨系统。卜蜓研歹内窬也抓： ( f ) t 2 别出参与软件解决方案的并个标准环仉， ：在标准环节的设计过程中遵 衙低耦合度帚| 笥聚合度的原则： ( 2 ) 准环节可方便地自动重组，适应业务流程变化； ( ：j ) 运行中可波鼹多套流程，处删多种、j p 务。 供l _ u 仓、i l i 在处列r 1 常用户的l h l f f | 0 l l q 恢，通常需要很多的环节，主要包括业扩 申请书，供电方案，领导审批，竣工报告，确定电价，供用电合同，装表接电，营 业建帐等几个标准环节。根据各个供电企业实际工作的不同，可能需要的环节也不 同。因此在开发业扩报装系统的时候，要充分考虑到企业可能用到的标准环节，并 使这些标准环节可以方便的进行雹纲，从而使不同的供电企业在使用本系统的时候 可以根据自己的同常工作需要，选择需要用到的标准环节，并可以对这些环节方便 的进行重组，以达到最大限度的满足并方便实际工作要求的目的。 另外，克量虎费的计算也是供电企业闩常生产中的一个中一厶环节。出于传统的 业扩报装系统多是独立的个系统，与电量电费子系统和计量子系统之间缺乏必要 的接口，各个子系统之问公用的些信息就有可能出现不一致的现象。因此，新系 统需要： ( 1 ) 与电量电费予系统实现用户信息的共享和及时更新，确保电量电费计算的 准确性。 ( 2 ) 与计量子系统实现用户表计信息等的共享和及时更新，确保用户表计信息 的准确性。 ( 3 ) 在数据库中合理设计用户信息、电量电费信息、用户业扩报装信息、用户 表计信息等各个表，使系统达到实用，并便于操作和维护 供电企! 世的m i s 系统，以对象关系型数据库为基础。在开发业扩报装系统的时 候，首先要对mt s 系统中的数据库表做合理的规划和设计。因此就需要在开发本系 统1 讨，先对县级供电公司的f 】常工作需求做详细的调研，了解清楚县级供电公司在 处理| i i 常用户的业扩报装业务的时候，流程各个标准环节的实际处理过程和内容， 特别是与电量电费信息和计算，用户以及县级供电公司的表计信息的更新等之间的 关系爿能为实际的数掘库设计以及程序代码丌发阶段的顺利进行打下基础。 第二章关系型数据库的设计 数据库设计是数据库生存周期中的一个重要阶段，工作量也比较大，其质量对 数据库系统的影响也很大。本章主要介绍关系型数据库设计的基本任务，基本原则 和流程。 2 1 数据库设计的基本任务 数据库设计的基本任务是：根据一个单位的信息需求、处理需求和数据库的支 持环境( 包括d b m s 、操作系统和硬件) 设计出数据模式( 包括外模式、逻辑模式和 内模式) 以及典型的应用程序，如图2 。1 所示： 信息需求- 处理需求- d b m s 特性 馁仆、操作系统特怛一 数据模式 。 、 典弛廊州科序 n - 2 1 数据厍殴计的基本任务 图2 1 中，信息需求表示一个单位所需要的数据及其结构。处理需求表示一个 单位经常需要进行的数据处理。前者表达了对数据库的内容及结构上的要求，也就 是静念要求：后者表达了基于数据库的数掘处理要求，也就是动态要求。 d b m s 、操作系统和硬件是建立数掘库的软、硬件基础，也是其制约因素。数据 库设计的成果有两个：一是数据模式，二是以数据库为基础的典型应用程序。应用 程序是随着应用而不断发展的，在有些以实时访问为主的数据库系统中，例如情报 检索，事先很难编出所需要的应用程序或者事务。因此，数据库设计的最基本的成 果是数据模式。不过，数据模式的设计必须反映数据处理的需求，以保证常用的大 多数数据处理能方便使用。 信息需求和处理需求的区分不是绝对的，只是侧重点不同而己。信息需求要反 映处理的需要，处理需求目然要包括其所需要的数据。数据库设讨也有两种不同的 方法：一利r 足以信息需求为主，兼顾处理需求，这种方法称为面向数据的设计方法 ( d a t ao f ie n t e da p p r o a c h ) ：另外一种是以处理需求为主，兼顾信息需求，这种 方法成为面向过程的设计方法f o c e s so t i e l l t e da p p r o a c h ) 。用前一种方法设计 的数拊库，可以比较妤的反映数据的内在i i ：) 系，不但可咀满足当前应用的需要，还 可以满足潜在应削的需要。用后种方法设计的数据库，可能在使用的初始阶段能 够满足应用的需要，获得较好的性能，但随着应用的发展和变化，往往会导致数据 库的较大变动或重构。 和其他工程设计类似，数据库的设计也具有反复性、试探性和分步进行3 个特 性： ( 1 ) 反复性( i t e r a t i v e ) 数据库设计不可能一气呵成，需要反复推敲和修改才能完成。前阶段的设计是 后阶段设计的基础和起点，后阶段也可向前阶段反馈其要求。如此反复修改，以臻 完善。 ( 2 ) 试探性( t er l t a tiv e ) 数据库设计的过程往往是一个试探性的过程。在设计过程中，有各种各样的要 求和制约因素，它们之间往往是矛盾的。 ( 3 ) 分步进行( m u jti s t a g e ) 数据库设计常常由不同的人员分阶段进行。这样做，一是由于技术上分工的需 要，二是为了分段把关，逐级审查，保证设计的质量和进度。 2 2 数据库设计的基本流程 数据库设计的基本流程如图2 2 所示，般可分为需求分析、概念设计、逻辑 设计和物理设计4 步。 处理需求 信息需求 j f 蚓22 数据j 车设计基本过程 ( 1 ) 需求分析 设计一个数据库，首先必须确认数据库的用户和用途。由于数据库是对一个单 位的模拟数掘库设计者必须对一。个即位的组织、各部门的联系、有关事物和活动 以及州1 述它们的数据、信息流程、政策和制度、报表及其格式和有关的文档等有所 了解。收集和分析这些资料n 勺过柙称为需求分析。需求分析是对现实世界深入了解 够满足应用的需要，获得较好的性能，但随着应用的发展和变化，往往会导致数据 库的较大变动或重构。 和其他工程设计类似，数据库的设计也具有反复性、试探性和分步进行3 个特 性： ( 1 ) 反复性( i t e r a t i v e ) 数掘库设计不可能一气呵成，需要反复推敲和修改才能完成。前阶段的设计是 后阶段设计的基础和起点，后阶段也可向前阶段反馈其要求。如此反复修改，以臻 完善。 ( 2 ) 试探性( t e n t a t v o ) 数据库设汁的过程往往是一个试探性的过程。在设计过程中，有各种各样的要 求和制约因素，它们之川往往足矛盾的。 ( 3 ) 分步进行( m u j t i s t a g e ) 数据库没计常常m 不同的人员分阶段进行。这样做，一是由于技术上分工的需 要，二是为了分段把关，逐缎审查，保证设计的质量和进度。 2 2 数据库设计的基本流程 数据库设计的基本流程如图2 2 所示，一般可分为需求分析、概念设计、逻辑 设计和物理设计4 步。 处理需 信息需 特性 0 s 特性 j f 蚓22 数据库砹计基本过徉 ( 1 ) 需求分析 i 殳计一个数据库，首先必须确认数据库的用户神i 用途。由于数据库是对一个单 位的摸拟数掘库设计者必颁对。t 、币位的组织、各部门的联系、有关事物和活动 以及州l 述它们的数据、信息流程、政策和制度、报袭及其格式和有关的文档等有所 了解。收集和分析这蝗资料的过程称为需求分析。需求分析是对现实世界深入了解 了解。收瘫和分析这些资料的过程称为需求分析。需求分析是对现实世界深入了解 ! 舯 划= 斟 焉而千闰两 华北电力人学硕十学位论义 的过程。数掘库能否i r ：确反映现实附界，主要取决于需求分析。需求分析人员即要 对数据库技术有定的了解，又要对r 丫t 位的情况比较熟悉，一般出数据库技术人员 和奉即位的有关1 作人员合作进行。需求分析的结果应整理成需求说明。需求说明 是数据库技术人员和本单位的工作人员取得共识的基础，必须得到单位有关管理人 员的确认。需求说明一般用自然语言表达，也可以为它规定一定的格式，但它必须 是非形式化的。在需求说明中，需要确认数据库中应包含的数据及其有关的特性， 例如数据名、属性及其类型、主键、使用频率、更新要求、数据量估计、保密要求、 共享范围以及语义约束等。这些数据是关于数据的数据，即元数据。在设计大型数 据库时，用人工管理这些元数掘是困难的，也不便于查询和使用。 一般用专用软件包或者d b m s 柬管理这些数据，这称为数据字典( d a t a d t c t j o n a r y ) 。数拥字典是面向数据库没计人员和用户的，它是用d b m s 或者专用软 佴：实现的一个应用系统。用数掘字典管理元数据，可以减少设计者的负担，也有利 于保持数掘的一致性( 例如避免重复或者重名) 和提供各种统计数掘，因而可以提 高数抛库设计的质毽。 ( 2 ) 概念殴计 在需求分析的基础上，用概念数据模型，例如e - r 数据模型，表示数据及其相 互删n 勺联系。概念数据模型是与d b m s 无关的、面向现实世界的数据模型，因而也 易于为用户所理解。在概念设计阶段，设计人员可以致力于模拟现实世界，而不必 过早的考虑d b m s 所规定的各种细节。在此阶段，用户可以参与和评价数据库的设 计，从而有利于保证数据库设汁的正确性和质量。在本阶段所设计的数据模式，虽 然不能直接在d b m s 上实现，但出于它易于被用户理解，且独立于d b m s ，因而它不 但用于后续的设计，而且也是与用户交流和数据库移植的重要资料。 ( 3 ) 逻辑设汁 存逻辑设计阶段，将第2 步所得到的以概念数掘模型表示且与d b m s 无关的数 掘楼式转换成以i ) b m s 的逻辑数据模型表示的逻辑( 概念) 模式。数据库的逻辑设 计也不简单是一个数据模型的转换问题，而是进一一步深入解决数据模式设计中的 些技术问题，例如数据模式的规范化、满足d b m s 的各种限制等。数据库逻辑设计 的结果以数据定义语言( d d ) 表示。除数据库的逻辑模式外，还得为各类用户或 应用设计各自的逻辑模式，即外模式。 f 4 ) 物删设汁 数掘库物理设计的任务是：根据逻辑( 概念) 模式、d b m s 及计算机系统所提供 的手段和施加的限制，设计数据库的内模式，即文件结构、各种存取路径、存储空 | 1 _ i j 的分配、记录的存储格式等。数据库的内模式虽不直接面向用户，但对数据库的 f ：能影1 蜘颇火。i ) b m s 提供桐庸的d i ) i ，语句及命令，供数据库设计人员及d b a 定义内 模式之j f j 。 7 华北i 也力人学硕十学位论殳 设计数据库的过程比较复杂，人工设计只能用于简单、小型的数据库，其质量 在很火程度上取决于设计者的技术、经验和对应用单位的熟悉程度。完全依靠人工 设计个大型数据库，不但效率低、设计周期氏，而且难以保证质量。这就要使用 计算机辅助设计工具，譬如p o w e r b ujl d e r 自带的p o w e r d e s i g n e r 。 2 3 数据库设计的几个原则 有个好的数据库产品不等于就有一个好的应用系统，如果不能设计一个合理 的数据库模型，不仅会增加客户端和服务器端的编程和维护难度，而且会影响系统 实际运行的性能。这早依据软件工程的一些理论和开发经验，总结出以下设计准则： ( 1 ) 命名规范化 不同的数据库产品对对象的命名有不同的要求，因此，数据库中的各种对象的 命名、后台程序的代码编写应采刚大小写敏感的字母形式，各种对象的命名长度不 要超过3 0 个字符，这样便于应用系统适应不同的数据库。 ( 2 ) 慎用游标( c u r r ) 游标提供了在特定集合c p 逐行扫描的手段，一般使用游标逐行遍历数据，根据 墩出数据的不i 司条件进行不同的操作。但是对多表和大表定义的游标( 大的数据集 合) 循环很容易使程序进入一个漫长的等待甚至造成死机，因此在使用游标时，可 考虑将符合条件的数据行转入临时表中，再对i 临时表定义游标操作，这样性能会得 到明显提高。 ( 3 ) 索引( i n d e x ) 的使用 索引般用于快速访问表中的数据。大型数据库有两种索引，即簇索引和非簇 索引。一个没有簇索引的表是按堆结构存储数据的，所有的数据均添加在表的尾部； 而建立了簇索引的表，其数据在物理上会按照簇索引键的顺序存储。一个表只允许 有一个簇索引，因此，添加任何一种索引均能够提高按索引列查询的速度，但会降 低插入、更新、删除操作的性能，尤其是当填充因子( f i l lf a c t o r ) 较大时。所 以如果要刑索引较多的表进行频繁的插入、更新、删除操作，建表和索引时应该设 置较小的填充冈了，以便在个数据页巾留下较多的自由空问，减少页分割及重新组 织l 竹： 作，这样才能提高性能。 ( 4 ) 数据的+ 致性利完整性 为了保证数据库的一致性和完整性，设计人员往往会设计过多的表间关联 ( r e l a t i or ) ) ，尽可能的降低数掘的冗余。但是，表问关联似乎种强制性措施， 建立后，对父表( p a r e r ) l1 a b lo ) 和予表( c h i l dt a b l e ) 的插入、更新：删除操 华北电力人学硕十学位论义 作均要站用系统的丌销。如果数据冗余低，数据的完整性容易得到保证，但增加了 表删i t 连接查询的操作，因此，为了提高系统的响应时问，合理的数据冗余也是必要 的。 使用规则( r u l e ) 和约束( c h e c k ) 来防止系统操作人员因误输入而造成数据 错误是设计人员另一种常用的手段，但是，不必要的规则和约束也会占用系统不必 要的丌销。需要注意的是，约束对数据的有效性验证要比规则快。 ( 5 ) 事务的使用 事务是必须一次性完成的一组操作。虽然这些操作是单个的操作，但数据库系 统应能够保证这组操作要么全部都完成，要么一点都不做。f 是大型数据库的这一 特性，数据的完整性彳得到了极大的保证。 以sq 【js e r v e r 为例，s q ls e r v e r 为每个独立的s q l 语旬都提供了隐含的事物 控制，使得每个d m l 的数据操作得以完整的提交或回滚，但是s q ls e r v e r 还提供 了显式事务控制语句： b e ( ；i nt r a n s a c t i o n丌始一个事务 c o m m tt r a n s a c t i o n提交一个事务 1 2 0 i 。l b a c kt r a n s a c r 1 0 n 叫滚一个事务 ( 6 ) 数据库性能凋整 在计算机硬件配置和网络设计确定的情况下，影响应用系统性能的因素主要是 数据库的性能和客户端的程序设计。而大多数数据库设计员采用两步走进行数据库 设计：首先进行逻辑设计，而后进行物理设计。数据库逻辑设计去除了所有冗余数 据，提高了数据吞吐速度，保证了数据的完整性，清楚的表达数据元素之恻的关系。 而对于多表之间的关联奄询( 尤其是大数据表) ，其性能将会降低，同时也提高了 客户端程序的编写难度。因此，物理设计需要折中考虑，根据业务规则，确定关联 表的数据量大小、数掘项的访问频度，对此类数据表进行频繁的关联查询时，应适 当提高数据冗余设计。 ( 7 ) 数据类型的选择 数搌类型的合理选择对于数据库的性能和操作具有很大的影响，例如对存放二 进制大型对象( b l o b ) 类数据的操作相比其他数据类型较慢，因此要避免使用。 h 蚓，悝字段的优点是有众多的f i 期函数支持，因此，在r l 期的大小比较、加减操作 h 嘲t 筠啦。但是，在将f 1 驯作为条件的查询操作中也要用到函数，这相比其他数 据类型运算速度上就慢了许多。这是因为用到函数作为查询条件时，服务器无法用 先进的性能策略来优化查询而只能进行表扫描遍历每行。 毕此【b 力人学硕十学位论文 2 4 小结 科学合理的数据库设计是业扩报装系统丌发的基础。数据库设计的基本任务是 根据一个单位的信息需求、处理需求和数据库的支持环境设计出数据模式以及典型 的应刚程序。数据库设计的基本流程般可分为需求分析、概念设计、逻辑设计和 物理设计4 步。而依据软件工程的一些理论和丌发经验，数据库的设计一般要遵循 命名规范化，使用索引，慎用游标等几个原则。 华北电力人学硕十。学位沦文 第三章业扩报装管理系统的需求分析 水章主要介绍在丌发业扩报装系统的过程中，在进行模型建立，数据库设计和 代码编写之前，进行的关于用户需求的详细调研工作。 3 1 本系统的目的以及项目背景 需求分析的目的是直接为对沧州市郊区电业局用电管理信息系统进行系统总 体设计及详细设计服务的。面向的是进行系统总体设计及详细设计的人员。本系统 的名称是沧州市郊区电业局用电管理信息系统，需求分析部门是沧州市郊区电业局 营业所。 3 2 本系统的业务简介 业扩报装是县级供电企业的重要工作。包括的主要功能有：系统参数维护、处 理、i k 扩业务、查询与统计以及其它业务。保证了企业用户数据入口的唯一性、完整 性。 ( 1 ) 系统参数维护，录入业扩业务处理中所使用到的可选参数并配置各种业务的 流程。 ( 2 ) 处理业扩业务，根据用户的申请类型选择已配置好的业务流程，按照配置 好f 内业务流程处理用户的用电申请。业务之问的转接自动完成。业务流程中所涉及 的、务包括：用电申请、勘察、审批、施：i ：、竣工验收、供用电合同、确定电价、 装表接电、变压器信息、建立用户台帐。 ( 3 ) 查询与统计，用户基本档案、! i 上扩报装现状、报装接电情况、业扩报装情况 汇总、r 志查询、流程查询、业务查询。 ( 4 ) 其它业务，归档与未归档业务转发、世务奄询与删除。 3 3 本系统的业务类别 揪据对沧州市郊区电业局需求的详细调研，现根据其具体需求，将本系统主要 分为以下几个业务模块，如图3 1 所示： 华北电力人学硕十学位论文 图3 1 本系统的业务模块 ( 1 ) 业务考核 功能描述： 对所有流程各个环节处理时限的管理：对所有超期流程、出错流程、滞留流程 的数量和分别占流程总数的百分比进行统计；对各个业务流程的完成同期，处理各 个环节实际所用的时问进行统计。 ( 2 ) 业务收费统计 功能描述： 统计各种业务费用的收缴情况；用户的业务费可以缓缴，分几次缴清，系统可 对这种情况进行统计：统计过期未交费、未交全费的用户。 ( 3 ) 业务报表 功能描述： ! 世务报表管理负责准确、及时、全面、系统的提供按行业，用电性质分类的一 定时期中新增加的用户数目，用电负荷以及原有用户用电负荷等变化情况的统计信 息。 ( 4 ) 业务二 三办 功能描述： 拥有可以操作所有环节、所有岗位工作票的权限。具体职能是异常工作票处理 和超时工作票处理。 ( 5 ) 流程配置 功能描述： 管理、务流程的走向和各个环节的操作权限。 ( 6 ) 流程回溯 功能描述： 处理业务流程的非正常跳转。 ( 7 ) 手工建档 功能描述： ，随接建立刚户的各层档案：可赢接建i z 档案朋r 计算机电费和各子系统的查 华北电力人学硕十学位论史 询。对已经归档的用户档案，可发现错误需要改正或修改，可在本功能模块完成。 ( 8 ) 代码管理 功能拙述： 维护档案分类代码，以便于将档案代码进行归类。分类维护各类档案的代码表。 维护所有业务流程涉及的代码表。 ( 9 ) 归档管理 功能描述： 、i k 务流程在执行到最后一。个环节“业务归档”之前，其每个环节所操作( 或产 生) 的用户数掘并没有直接保存在用户档案表中，而是保存在中间表晕，直到执行 “业务归档”操作，相应数据彳由中间表复制到用户档案表中。 3 4 小结 需求分析的目的是直接为对沧州市郊区电业局用电管理信息系统进行系统总 体设汁及详细设计服务的。只有通过详细准确的调研，爿+ 能汇总出用户对业扩报装 系统的具体需求，通过对这些需求的分析，从而设计出业扩报装系统的具体业务类 别和业务模块。为下一步的总体框架设计和数据库设计做好准备。 华北i 乜力人学硕十学位论文 第四章业扩报装管理系统的总体框架 本章主要介绍采用u m l 建立业扩报装系统的总体框架，并介绍了本论文中所用 到的丌发工具。 4 1 业扩报装系统的体系结构 u m l 由三位面向对象方法领域著名的方法学家g r a d yb o o c h ，j a m e sr u m b a u g h 和【v ；- i fj a c o b s o n 提出，他们结合了众多优秀软件) t 发的方法和思想，得到了世界 学多知名公司的使用和支持，与1 9 9 7 年1 1 月被世界o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 组织采纳，成为而向对象建模的标准语言。 u m l 是一种标准的图形化建模语言。，它是面向对象分析与设计的标准表示。u m l 中包括用例图、类图、时序图、对象图、状态图、活动图、组件图和展开图共九种， u m l 讨论这九种图的基本概念、语法、含义以及它们之间的交互等。它的表示方法 的标准化有效的促进不同背景人们的交流，有效的促进了软件设计、丌发和测试人 员n 勺朴1 互理解。 利用u m i 。丌发软件应按照如下4 个步骤进行。 ( 1 )系统需求分析。确定软件主要功能及参与者。u m l 方法中使用用例图表 达参与者与用例、用例和系统响应之问的关系。 ( 2 )系统分析。首先，细化软件功能。考虑数据间的关系，构造相应的类， 分析类之f u j 的关系并定义类的属性和关联。然后，按时阳j 顺序，分析关联所属类， 并把关联标注出来，组成顺序图。分析是需要使用协作图和状念图。协作图表示类 操作的实现，适用于时f 自h o i 序不严格的过程变化。状态图的分析重点在于数据的变 化，常用于观察关联的参数和数据的变化。 ( ：j )代码编写。使用c a s e 工具建立系统模型，生成代码框架。 ( 4 )代码的扩展和维护，。依据系统框架，编写具体代码。 4 1 1 系统用例图的建立 用例图是系统的高级功能模型。该模型模拟了外部用户所认识的系统功能，这 个外部, r l j 户称为角色( a c t o r ) 。 用例图用于显示若二f 角色以及这些角色与系统提供的用例之间的连接关系，用 例f 斜仅仅从角色( 触发系统功能的刚户等) 使用系统的角度柬描述系统中的信息， 也就是站在系统外部来查看系统功能，它定义的是系统的功能需求。 山于需求分析的全而性、完整性和透彻性，将会影响丌发迭代次数，即软件的 丌发效率。所咀，本文综合调研多家县级供电企业，广泛查询各种电力行业相关规 华北电力人学硕一h 学位论文 范后，列出系统功能，定义系统边界，识别出参与者和用例。图4 1 为采用u m l 表 示法的业扩系统用例围。该用例图的系统边界为业扩系统，参与者是操作员、管理 员和用户。操作员登陆系统，根掘相应的权限处理作业，可以对业务进行查询与统 计：管理员负责系统维扫o ；用广l 向用电客户服务中心提交资料，并可查询自己的业 务处理情况。图4 2 则为填写用户业扩申请单时的系统用例图，图4 3 为业务处理 完毕业务归楼时的系统用例图： o 大_ 一 甘埋晶 图4 1u m l 表示法的业扩系统用例图 图4 2u m l 表示法的处理业务申请用例图 搴 8 0 一 綦 华北i 也力人学硕十学位论义 4 1 2 系统类图的建立 o 图4 3u m l 表示法的业务归档用例图 类图是o o m 的一个重要组成部分，它与用例图、时序图共同组成o o m 的核心。 类劁展示了系统中定义的对象符号，这些对象是类、包以及它们之间的联系。建立 类图简化了系统中对象之间的相互作用，类图通过类以及它们之间的联系表达了系 统的静态结构。类图不能表达关于给定对象的所有特性细节，但是它以一种抽象的 方法描述了从一个对象到另一个对象之问可能的连接。它是静态视图的表达方式， 表示声明的模型元素。 类图应遵循充分使用细粒度描述模型的原则和使类具有低耦合度和高聚合度的 原则。幽于县级供电企业业扩报装工作流程的不一致性，导致了软件设计的被动， 因此在设计过程中采用了职责分配模式的低耦合度和高聚合度的程序设计原则，对 类进行细化。其中高压业务类分为用电申请、勘察、领导审批、施工委托书、竣工 验收、供用电台同、确定电价、装表拔电、营j 【k 建帐等：低压业务类分为业扩申请 书，供f _ 乜方案，领导t 刊比，竣工报告，确定电价，供用电合同，装表接电，营业建 i 帐等。类削尽可能消除了依赖关系，实现了类的基本独立。系统具有较强的灵活性 和适应性，系统管理员可以确定流程包含的类、类的先后顺序，并且可以配置多套 业务流程，供实际操作选用。管理员还可以根据某业务的特殊情况，对业务进行 特殊处i n 如跳过或增加某一环：带，以及回到某一环节重新处理等。图4 4 给出了 使用p o w ez - t ) e s j g n e i 一 b - 成的类图。类图中类的标注包括3 个部分：类名、属性和 头胎 一 华北电力人。一硕十学何论立 方法。图中用多重性反映了类的实例划的关系，多重性是指一个类的实例在一段特 定的时i h j 内能够和多个类的实例发生联系。在u m l 类图中，类间的关联关系用连线 表示，连线反映了类图中信息流动。 图4 4u m l 表示法的业务处理类图 4 1 3 系统协作图的建立 坍作图针对一次交互中有意义的对象和对象问的链建模，能够展示出多个对象 之间如何通过消息传递来共同协作完成任务，清楚地表示了对象间的关系。当实现 一个行为时，消息编号对应了程序中嵌套调用结构和信号传递过程。图4 5 是以业 扩流程传递为例的办作图。系统管理员配置流程时，需要进行身份验证，通过后可 配置流程。! j 用户向客户服务中心提交申请资料时，操作员经系统的身份验证后， 对巾 占资料审核，不合格的通知用户，台格则按照管理员配制好的流程。选择适当 的、f k 务流程处理业务。 华j 电力人学硕十学俺论史 4 2 开发环境 图4 5u m l 表示法的业扩系统协作图 系统后台采用o r s c l e 数据库，前端采用p o w e r b u i l d e r 开发 4 2 io r a c l e 8 i 介绍 o r a cl e 数据库管理系统是世界上大型的数据库管理系统、具有强大而完善的数 掘库管理功能，能够支持超大型数据库，支持在一个数据库中数千g b 的存储， o r a c l e 8 i 把诼向对象技术引入关系数据库中，使o r a c l e 8 i 成为混合型的，或者说 是对象一关系型的数据库。o r a c l e 8 i 具有如下特点： ( 1 ) 操作的简易性 o r a c 】e s i 从根本上改进了o r a c j e 应用n 0 安装、配置和可管理性。o r a e le 通用 安犍程序( u n iv e r s a l ll s t a l lo r ) 耵i 数据库配筒助手( d a t a b a s ec o n f i g u r a t i o n a s s js t a n t ) 都是基于1 a v a 的应用，它们通过探测硬件特征和提示信息来安装、预 调整和配旨o r a c l e 8 j 数掘库环境。o r a c l e 通用安装程序是针对簇的，它是在簇的 所有1 ，点 ：进行软件分布和安装的。 ( 2 ) 扩饿性 o r a c le 8 i 网络计算体系结构( n e t w o r kc o m p u t jn ga r c h i e c t u r en c a ) 引入了一 个丌放的、易于使用的方法，用来扩展具有多媒体数据类型( 称为插件c a r t r i d g e ) 的数据库。o r a c l e 8 j 为数据插件的丌发人员提供了一组全面的a p i 。它允许合作伙 伴丌发的数据插件具有与o r a c le 丌发的数据插件相同的内部访问机制。合作丌发 上可以j 【：发出高度客户化的数掘插件，并满足开益增多的多媒体应用在性能上的要 求。 ( 3 ) 安全性改进 o r a c l e 8 i 引入了细粒度化的访问控制，并改进了多层环境的安全模式。细粒度 化的访问控制使用参数驱动的、可扩展的应用上下文关系，从而允许应用根据用户 属性控制用户的访问。中叫层，特别是w e b 服务器或应用服务器，常常可能设置在 中：茳区，为此，o r a c l e 8 f 提供了这样一种能力，即限制一个中间层可以连接哪些用 户，以及将中间层作为一个特殊用户进行审计。 ( 4 ) 复制功能 0 r a c i0 8 i 高级复制( a d v a n c e dr e p ic a t io n ) 功能包含重要的性能改进和重要的 新功能，其日标特别针对一在部署办公前台( p r o n t o f f i c e ) 自动化应用的用户。 ( 5 ) 性能改进 o r a c l e 8 继续将更多的复制代码迁移到数据库内核之中，以进一步提高复制性 能。内部包能够安全地防止用户的干涉，而不会因此需要重新生成。快照刷新性能 也进行了改进。当“推”状态能够充分利用内部包所提供