（机械设计及理论专业论文）基于j2ee体系结构的产品数据管理系统.pdf

西安建筑科技大学硕士学位论文 基于j 2 e e 体系结构的产品数据管理系统 专业：机械设计及理论 硕士生：邓昌智 指导教师：张晓钟副教授 摘要 机械产品数据管理是一种管理所有与机械产品有关的信息和所有与机械产品相关过 程的技术。它是c a d c a i p c a m 的集成平台，以分布式网络技术、客户服务器结 构、图形化用户接口等技术作为它的支持环境，这使得机械产品数据管理在产品开发过程 中具有重要的意义。产品数据管理是一个很大的系统，涉及的对象种类繁多，功能也很多， 如果将产品数据管理系统构建在传统的c s 体系结构之上，并采用传统的软件系统分析 和开发方法，将存在很大的局限性。当今随着h i t e m e t 和w w w 的飞速发展以及新兴的软 件工程方法的出现，建立分布式的p d m 系统具备必要的技术支持。 本文采用现代软件工程中的面向对象技术，按照统一开发过程，利用统一建模语言 u m l 对产品数据管理系统作了比较详细的分析建模，使分析过程更符合人们的思维逻辑， 具有更清晰的思路。在产品数据持久存储的机制上，总结了对象模型向关系数据模型转化 的一些方法。 基于传统体系结构一两层c s 结构的产品数据管理系统开发过程过于庞大，并且系 统的伸缩性、扩展性和移植性很差，还不能满足现代h l t e m e t 网络的需要，本文提出了将 产品数据管理系统基于多层的b s 体系结构之上，并且分析了多层体系结构的解决方案 - - j 2 e e 。j 2 e e 体系结构可以构造具有很好伸缩性的分布式软件系统，这正好能够解决传 统产品数据管理系统存在的缺陷。另外本文将现代软件工程中的组件技术应用到产品数据 管理系统上，使一个庞大的产品数据管理系统可以分解成为很多小功能的组件集合，系统 具有更好的扩展性。 关键词：产品数据管理，面向对象技术，分布式体系结构，j 2 e e 论文类型：应用基础 鞭安建筑羊斗技大学硬士学位论文 p r o d u c td a t a m a n a g e m e n t b a s e do nt h e s y s t e m a r c h i t e c t u r eo fj 2 e e s p e c i a l t y ：m e c h a n i c a ld e s i g n a n d t h e o r y p o s t g r a d u a t e ：d e n gc h a n g z h i i n s t r u c t o r ：z h a n gx i a o z h o n g a b s t r a c t t h ed a t am a n a g e m e n to ft h em e c h a n i c a lp r o d u c ti sat e c h n o l o g yt h a tm a n a g e sa l lt h e i n f o r m a t i o na n dt h e p r o c e s so f t h er e l a t i v em e c h a n i c a lp r o d u c t i ti sai n t e g r a t i n gp l a t f o r mo f t h ec d | c a p p c a mb a s e do nt h ed i s t r i b u t i o nw e bw o r k 。c l i e n t s e r v e ra r c h i t e c t u r e g r a p h i c u s e ri n t e r f a c et e c h n i q u ea n ds oo n i ti si m p o r t a n ti nt h ec o m s eo f t h ep r o d u c td e v e l o p m e n t b u t a st h e p r o d u c td a t am a n a g e m e n ts y s t e m i sav e r yb i gs y s t e m ，i n c l u d i n gl o t so ff u n c t i o n s ，i ft h e p r o d u c td a t am a n a g e m e n t i sb u i l do nt h eo r t h o d o xs y s t e ma r c h i t e c t u r ea n dt h ec o i t a f b o uw a y ( s t r u c t u r ea n a l y s i sm e t h o d ) i sa d o p t e d ，i tw i l ld o n tb ee q u a lt o t h er e q u i r e m e n t w i t ht h e i n t e r a c ta n d 硼w wd e v e l o p m e n t , m a n yn e wt e c h n i q u e s a 辩u s e di nt h e p r o d u c t d a t a m a n a g e m e n t i nt h ep a p e r , t h eo b j e c t - o r i e n t e dt e c h n i q u ei nt h em o d e ms o f t w a r ee n g i n e e r i n ga n dt h e u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g ei sa d o p t e d t h ea n a l y s i sm o d e lo ft h ep r o d u c td a t am a n a g e m e n t a c c o r d i n gt ot h er a t i o n a lu n i f i e dp i o c e s s i sb u i l t t h i si sm o r es a t i s f y i n gp e o p l e sl o g i c a l t h i n k i n g s o m ew a y st om a p t h eo b j e c tm o d e lt ot h er e l a t i v ed a t am o d e li nt h ep r o d u c td a t a p e r s i s t e n ts t o r e a r es u m m a r i z e d b e c a u s et h ed e v e l o p m e n to ft h ep r o d u c td a t am a n a g e m e n tt h a tb a s e do nt h et w ot i e s c l i e n t s e r v e rs y s t e ma r c h i t e c t u r ei sv e r yl a r g ea n di t sf l e x i b i l i t y , e x t e n s i o na n dt r a n s p l a n ta l e b a d ，i td o n tf u l f i l lt h er e q u i r e m e n to f t h em o d e mi n t e m e tw o r k , s oa u t h o rb r i n gf o r w a r dt h e i d e at h a tt h ep r o d u c td a t am a n a g e m e n ts y s t e mi sb a s eo nt h em u l t i - t i e sb r o w s e s e r v e rs y s t e m a r c h i t e c t u r ea n da n a l y z e st h er e s o l v ep l a n j 2 e e b e c a u s et h ea r c h i t e c t u r eo ft h ej 2 e ei sa f l e x i b l ed i s t r i b u t i v es o f t w a r es y s t e m s ot h i sj u s ts o l v e st h eq u e s t i o nt h a tt h ep r o d u c td a t a m a n a g e m e n tf a c e sw i t h i na d d i t i o n a l ，i n t h ep a p e r , t h es o f t w a r ec o m p o n e n tt e c h n i q u ei s a p p l i e di nt h ed e v e l o p m e n t o f t h ep r o d u c td a t am a n a g e m e n ts y s t e m ，t h ei d e ai st h a td i v i d et h e l i 嚣安建筑科技大学碛学谯论文 ! = ：! 删,i , i , ii z = ! = = ! g = g j = ! # d ! 等 c o m p o n e n to ft h eb i gt a s ki n t o l o t so fo n e so fs m a l lt a s k ，w h i c hm a d et h es y s t e mm o r e e x t e n s i v e k e y w o r d s ：p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ，o r i e n t e d - o b j e c tt e c h n i q u e ，d i s t r i b u t i v es y s t e m a r c h i t e c t u r e , j 2 e e t h e s i s t y p e ：a p p l i c a t i o n f u n d a m e n t n i 声明 本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已 申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志 对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关 责任。 论文作者签名： 研伪 y 日期：厶哆6 ， 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论 文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文 被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以 采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在论文解密后应遵守此规定) 论文作者签名仰芬铈躲删醐：州“ 强安建筑科技大学硕士学位论文 1 绪论 。 撬槭产品数据管瑾技术产生的蜚爨 袭一项枧壤产晶豹生会周期中，众韭逶鬻簧存镳秘管理大量的与规槭产鼹相关的数 据，同时，随潜计算机技术的广泛应用，企业希望将各种不同的应用系统集成起来，以实 现金毁信息斡集残甚至实瑷邋壤豹集成，建立起一个巍效粒产燕牙发粒生产环境。 在2 0 世纪8 0 年代，数据库技术尤其是关系数据库技术得到了飞速的发展。数据库系 统憝够记录数据瑗之阕 ：盂及记最之闲豹联系，赴理结搦亿数据 # 卷方便。网对数摄痒获绫 能够考虑相关应用要求的数据结构，把数据的定义和描述从应用系统中分离，提供了存储 结均奄逻辑缝擒，数撼戆总嚣逻辑结魏与菜类皮爰程彦获设诗熬局部逻辑结 鸯乏闯豹双重 映像和转换功能，数据的存储管理交由数据库管理系统负责，用户不必再考虑存储细带以 及数豢疼共享淡溪瓣宠整性、鼗牲积安全毪等趣题，扶瑟筏弦了应援稷彦鹣设诗窝舞发。 几乎所有的数据库管溅系统都提供了结构化查询语言s q l 和发好的人机界面，所有这些 特轰郝必数据蓐技本焱金鲎孛豹广泛发弱提供了基醚。入瘿也羰魏露麓望憋亵娃数据瘁用 于工稷数据的管理，支持企业的各种工程应用，如工程数据文件、材料明细表等。由予关 系数攥痒在工程数据餐瑾方嚣存在缀多懿缺陷，嚣魏出瑷了一些骚究热弱工程数据痒綮理 系统【i 】【4 】。 薹程数撵管理系统 蒺足王程莰诗与翻造、袋产警攥与经营决策支持嚣境豹数蠢疼黪理 系统，虽然在普通的数据库技术上有所突破，但最终没有在实际中得到广泛应用，原因在 予存在激下瓣一些镶簇： ( 1 ) 对工程应用的数据表示不够充分，不能完全描述数据类型之间的分类、组会、 继承秘应霜关系； ( 2 ) 对应用集成的支持能力不强，难于做至产品信息和威用程序的完全集成； c v 公司豹o p t e g r a 系统，其主簧功能包牾黠电子仓疼瓣支持、爨录交互操佟、与 c a d c a m 的接口、应用协议接口、产品配置管理、应用服务管理、文档管理、产懿结 鸯管理窝产菇变更警理。 最近几年里，在产品适_ 陂能力、用户界丽、功能性、体系结构和平台支持方面，p d m 嚣安建筑科技大学硕士学键论文 技术都得到了迅速的发展，p d m 产品市场也谯快速地增长，特别是一些大型制造公司在 p d m 上静投资一壹抉遽增长戮。 。3 产晶数据管理定义和功栽 p d m 是- f 以软传为基础，管理所有与产品相关的信息( 包括电子文档、数据瘁记 录等) 和所有为产品稳关的过程( 包括工作流管理和爨改流秘) 的技术珏1 。它提供产晶 生命斌期的信息管理，势可在众业范隧内为产品设计姆制造建立一个并行化的协作环境， 为企业提供了一个信息共享的平台。 p d m 为了有效地綮理产熬生命周期中的数据，为用户提供协 乍环境以及实现信息共 享，它必须具有五大功能：文档管理、过程和正作流管理、产晶结构与配置管理、零部件 分类麾管理葶珏诗划】茭曩管理。其中髑户主要蹩与产晶翕关的人员，譬如：产懿设计缎成 员、工艺设计组成员、产品制造组成员、信息管理人员以及包括产品的一些购拱商，他们 莓可戳麸p d m 系统乎台土获终各自所嚣豹信息0 3 。 1 。4p d m 系统与毅技术融合 为了解决目前p d m 系统巾存在的些不足，将现代软件置程中一些新兴技术融入到 p d m 系统中，这些技术包括： ( 1 ) 面向对象技术：面向对象技术能够很好的将现实世界物理对象用计算机的逻辑关 系来表示，合乎入们的思维习惯，用面向对象授术对大跫系统送行分耩对尤其魏蘧。p d m 系统住为一个大型的倍息管瓒系统，它涉及到的数据和过程非常复杂，面向对象技术能够 很好璃解决这篷闯题。 ( 2 ) w e b 技术：w e b 技术是当今给p d m 锵来的一项新型的技术。w e b 技术有通用、 价格低、与具体硬件觅关的特点，使褥p d m 系统走辩大众纯。在w e b 平台上构建p d m 可充分享受到w e b 开放体系带来的优势，利用w e b 提供的技术和其上丰富的控件资源可 以很容易绝对p d m 的框架进行扩展。 ( 3 ) 分布式对象技术：分布式对象技术是以网络作为它的成用环境，将用某种语畜编 写的对象分布在网络上以供其它的对象来调用。由于p d m 系统的平台是醵网络为应用的 分布式环境，在这环境中有不同的异构系统。分布式对象处理体系技术为解决p d m 在异 构环境中对象操作问鼷提供了方案。 4 西安建筑科技大学硕士学位论文 1 5 课题研究的目的和内容 1 5 1 课题研究的目的 产品数据管理系统已发展了几十年，它是随着计算机技术的发展而发展的。产品数据 管理系统作为一个复杂的信息系统，在方法上，采用传统的软件分析方法( 例如结构化分 析) 存在很多的不足：( 1 ) 分析与设计之间的不能平滑的过渡；( 2 ) 不能够对复杂产品的 结构进行抽象描述；( 3 ) 不能描述产品与零部件存在的一些关系。在体系结构的选择上， 采用传统的两层的c s 体系结构存在很多的缺陷：( 1 ) 客户端过于肥胖，定制工作过于 繁重：( 2 ) 不能很好的解决异构系统之间的对象调用；( 3 ) 系统功能组件复用性差；( 4 ) 不能适应现在i n t e m e t 的环境。 p d m 系统作为个产品数据管理的软件平台，现代的一些软件工程新技术必然对其 产生深远的影响。本文利用面向对象技术对产品数据管理系统进行了分析和设计，采用 l r m l 对其进行了建模，希望消除分析与设计之间的一些分歧；将产品数据管理系统构建 在多层体系结构的j 2 e e ( j a v a 2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 上，并且采用软件工程中的组件技术， 构造具有很好伸缩性、移植性的产品数据管理系统，充分利用现在的i n t e m e t 环境，满足 不同用户的需求。本文在吸收前人的一些研究成果后，对机械产品的数据管理进行了一个 试探性的研究。 1 5 2 课题研究的主要内容 本文所作的研究内容如下： ( 1 ) 对p d m 系统功能、系统结构进行了讨论，以便获得系统的详细需求分析： ( 2 ) 讨论软件工程中面向对象技术，并且用它对p d m 系统进行了详细的建模； ( 3 ) 为了解决p d m 系统c s 体系结构的特点一存在的不足，提出将p d m 系统妊采用 多层的b s 体系结构； ( 4 ) 详细对s u n 提出的多层结构体系j 2 e e 进行了分析，研究将p d m 系统的体系结 构基于j 2 e e 之上： ( 5 ) 实现过程中讨论软件工程中的组件技术，并且对f d m 系统的组件进行了划分和 部分实现。 醺安建筑科技大学硕士学位论文 2 p d m 系统的功能分析 p d m 系统为企业提供了管理和控制所有岛产品有关的信息以及岛产品相关过程的机 京稻功能，翔：税禳产蕊豹属性( 整令生命周期孛) 数据，每掰户褪荚戆数掇，诱磷、嚣 发、设计、生产、管墩、销售、宣传、使用等等过程中的数据等。p d m 系统作为一个信 息共享韵平台，获蟊两雳户霞糟靛角度，虿滋将p d m 系统翔分或五大臻麓：文档警瑗、 过程和工作流管理、产品结构管理、零件分类管理和计划项嗣管理。在此用户的概念是 捂与产蒹存关瓣所有人员，魏设计部瓣蠡孽久员、工艺部门久贯、生产帮门入瑟等等，撬稻 都可以通过p d m 系统得到他们想获得的信息，也可以为p d m 系统提供与产晶相关的信 怠。零章对这憝功怒遴行详缀分耩。 2 。 文楼繁理 文档是指一疆规械产晶在其生会溺期孛产生豹各耪文譬 ，例妇产翳规划方嶷( 包撼对 产品功能、性能、可靠性和使用环境的需求定义) 、总体方案设计、产品零件的三维几何 模型、产品懿装配模型、工程黧纸、王程分辑歉验涯数据、工藏规划方案、产菇加工绩息、 产品擞产计划和产品物料清单( b o m ) 等。这些在产品生命周期内产生的、与产品肖关 数数攒统弦为产基数据。圈2 1 显示了产暴在秀发过稳中各酚段班及产生豹数据漉程黧： 圈2 。1 产品数据 在p d m 系统中，产品数据特指应用计算机技术产生的、电子化的产品信息。p d m 中 文毯繁毽功能主要管璎熬对象是戳各粒文挡( 镪摆设计文锋，凑其它癍用程序整残豹文锌 以及所有a s c i i 文件) 形式袭述的数据信息、产品数据以及相腹的属性和版本方面的信息 等。该功藐霹毅缨努为； ( 1 ) 管理产品数据对象，文档的检入检出( c h e e ki n c h e e ko u t ) , 即各用户可将文档 存入系统孛或褥文档扶系统巾检索凄寒。 ( 2 ) 分布式文件管理分布式数据管理：即系统可以集中管理分布在不同地理位鬣的 矗 落安建筑辩援大攀联学位论文 怒户文档和数摄。 ( 3 ) 费垒爨密秘能：憩括疆艨含义+ 第一凝潮愿户毅限，骥业用户对数据静法存取， 第二烧防止合法用户熊谟操舔，包攒数攒恢蔓以及记荣锁定，域锁定等； ( 4 )产品簇髓管理：包搀产熬相关聪蛙兹剁娥，删殊，骖致鞠查弼援锲； ( 5 )产晶文楼版本熬繁理；巍予文档霹能融缎多懿爝户提交移修改，所以必须能够管 理不弱状恋豹文档。 为了实瑗p d m 系统对文魈的有效管毽，将数据分成嚣大炎：一郏势称之必嚣数撰， 绦存凌数摄瘁孛；另一粼分霆扩展数爨( 太黠象数器，隶要是攘文鹣) ，保毒在文移系统枣。 避过魄予会瘁建嶷这蹲类数掇之闻的关系船，。 寇予仓露怒农p d m 孛实现数据移撩掇制熬惩数掇( 管理数摇豹数撼) 瘁及簇营壤系 统，它保存蹰蠢与产爨攘关的物理数撂粒文馋鹣嚣数撰，以及攒囱物理数掇和文髂躲攒钟， 该摇镑攒定存藏躲理数摄豹数攥津记慕秘存放魏理文转熬文转系统与基黎，翔霆2 。2 ： 存放耪露舅绛存熬静理毅描 的文件露录的数据库诞最 黼2 。2 电子仓痒 p d m 逶避建立元数援与终壤数絮豹联系，势垮这毒孛联系专嚣数摄保存在嚷孚仓露中， 飙瑟达劐快速捡索窝蘩餐存麓空藤熬氍靛。 一般计算枫攥瘁蓉统霹聚下豹躲避文传徒缝是套式答样懿，趣籍黉遴文零文传，圈形 窝霆豫义棒、瞧予表掺秘多搽体文磐等，霾获胃纂器娶翊警太靛海疆察麓，弱嚣数据露媳 们遴露譬理，只嚣将文髂豹掇述绩怠，翔文传名、文转长发、类愁、裁建习裁、版本、爨 裙者戮及存放雅疑簸绘露数撼瓣教，藤懿与该魏糕文传掬连接，簸能缳落嚣数据勰稳疯戆 疆文传瓣对应关系，瀵遐元数据就技戮爨霰毂文终，甏不必了鳃文搀的物理像爨。嚣数 拣与物遴文磐鹣凝系努魄转绞滏辩室鼹瓣录卡等文蛰资瓣豹荧系一榉。遽避蠢骝“嚣豢专 楚”，裁抉速黪找裂文传瓷糙，透过蠹秘连接，又霹数缀嫒褥剃爨甏文传。这耪数据缀 缀方式襞褥鼹户蠢海、获取痿惠襄教捷遮毒效，察瑗7 繁惠遴赞每过程逶臻。 焱p d m 中，毫予仑疼主簧数月泰管理文终瓣象，魏嚣形、文本等。瘸声舞嚣电予奄 痒看裂瓣是毫孑念疼巾趣含豹对黎集，该慰象集瓣蔽了辩象存糖瓣实鼯黪理傻嚣。当嚣户 戆获取该对象戆餐份懿，只爨将该对教羧逡刭爨穗静援产窆阗靼冒。这一逶糕中矮户美。洛 魏是慰蒙是否毅魄子奄露孛譬出，嚣誉麓了瓣文传安繇嚣镑豹携壤使鬻。有髫戆该对豢就 7 嚣安建筑科技大学硕士学位论文 在本机上，也有可能该对象是在其它用户的计算机上。 哭骞合法投隈豹篾户方裁在权限 车霹戆蕊壤疼傻弼存放奁瞧子仓露款文传，扶恧避免 非授权或非法的访问，使数据库中所肖文档得以完全控制。 惫子仓痒蓉理产熬掰骞交攫痿塞，它是p d m 戆核心，是其它功戆豹基鹚，在p d m 系统中具有重婺的意义。 2 2 工作流程管理 工作流程楚指企蛾在长期生产实践中形成的、较为固定的工作模式，合理的工作流程 是产掇能够成功开发的必要保证h 3 。农企业中存在许许多多的王作流程，譬如方案审批、 结构设计审批、工艺设计审批、结构爨改审批、工艺受改审批等等。这些工作流程有黪共 同的特点，例如都是由若干固定工作环节组成、工作环节之间肖严格的先后顺序，每个环 节有一定人员参加等。但是由予处理的产品数据特点不同，不同企业的工作流稷各有特点， 不尽棚周。n 叫 图2 3 所永的设计审批工作流程： 轰塞握奎 员：设计工稔师 作；提交设计方案 羧越左塞 员：审核员 作：梭盎方案 三慈金签 员：工艺主管 作：从工艺角度橡查 墼毽 员：项目负责人 作：对设计方案作结论 图2 3 设计审批流程 产麓舞发入受完成设诗王作浚螽，继静设诗登须缀过有关人员煞捡验，经第查会格螽 才能进入车间生产。设计工作的检验过程就是所谓的设计审批。上图魑常用的设计审批流 程，该流程簸设诗入鼷完成产菇设诗辩开始窟凑，经避校对，工艺会签，壹到矮嚣主繁懿 准后，设计人员的设计才被采用，如果某一个环节不认可，那么设计人员必须麓新修改他 静设计。 图2 4 所乐的更改审批工作流程： 图2 4 设计受改藏程 8 瑙安建筑科技大学硕士学位论文 上图是典溅的更改管理流程。设计工程师酋先根据生产部门和用户的意见提出产品更 改请求，矮曩受麦久羁意磊，爨要经过分辑找感由手雯改引起的其它设计更改请求，势绘 有关人员发出恁改请求通知单。所有有关的设计修改完成以后，进行修改方案的审核，审 核过稷与蚕2 3 爨示熬方案设计审批过程类似。更改方案透过审批曩，生产计划部f 修敬 相关的生产部署信息。 王终流稷管理将产瑟秀发着或一个动态蠡冬过程，产品信息随羞工偿流程恧不断变饿。 产品信息的管理不仅与产品结构有关。而且与产品开发时间和工作流程的状态有关。 王作流程考瘩瓣变要润题：( i ) 傈涯产瑟野发流爨骞序进愆，鄂艨该能够保涯各个工 作环节按照正确的先厝顺序有序进行。( 2 ) 确定产品鼹改的影响范围。各个环节产品信息 款更教会号l 越其它工髂环节戆踅改器求，工作漉程管联功毙应该能够帮助设谤入员确定产 品更改的影响范围。 p d m 系统熬工撵滚程管理功毙实现对产鹣舞发务转滋程豹跟踪与控割，其包括； ( 1 ) 工作流管理：确定产晶开发的正确顺序，并且在某个环节的任务结束时启动下一 嚣节熬侄务； ( 2 ) 产品变更管理：当某个产品信息发生变化时，自动确定与之相关的产晶信息，并 寝动穰应夔簧敬任务； ( 3 ) 人员及权限管理：确定不同任务状态下的参与人员以及他们的权限。 2 3 产品结构管理 攀实上，产品数措文件并不是孤藏的，它们之闯存在内在的逻辑关系，郾遴常所说的 “产蹋结构”。所谓产品结构，是指缀成产品的各种数据之间由于装入、包含、借用、装 配、加工等关系而形成的一种有机结构。 p d m 系统的产晶结构的纂本思想是：以产品结构为中心，建立一种面向产品的产品 数据( 文件) 管理方式。产晶结构管瑷可细分的功能： ( 1 ) 建立和维护产品结构：产品缩构可能有多莉形式，例如：设计结构、漩配结构、 工艺结构和管理结构等，但是无论产鞴结构的形式如何变化，都可戬抽象为树彤结构模鳖 ( 下章建模有相关的论述) ，用户通过产品树能够清楚的知道产品的组成； ( 2 ) 浏览产品信息：应用产品结构，用户珂以直瓤地管理产品数攒文件，黼且能够快 速查麓与产品有关的器方面的信息，包括产懿数据文件包含的主信息、管理僚息、各类人 员对产品数据具有的操作权限以及版举状况i ( 3 ) 搜索特定产懿信息：用户可以采用关键字的方式，迅遽找到需要的产晶数据文件。 所有符合条件的产品数据节煮将被显承出来。 9 髓安建筑科技大学硕士学位论文 2 4 零部件分类管理 p d m 系统的产品结构管理是从某个产品戏部件的构成中考察零部件在其中的作用以 及其蠢躲藩往，瑟一令零律戢帮箨往绽在多处傻溪，不完全隶满菜令产燕，其骞脱离产燕 独立存在的特点。零件分类管理就实现企业中的零件按照相似性( 如结构形状相似或制造 工艺鞠钕等) 添剥分蔽若干类，分别热戮警璎。 p d m 的零件分类管理提供的基本功能包括： ( 1 ) 基于瓣径懿禳弦零终秘文档霹象，戳及基于磊毪貔标礁零俸窝文档对象检索臻缝。 这一功能提供按照零件族所有特征参数检索或查询的方法，同时也可以按照单个特定参数 或尼令属性避行检索； ( 2 ) 建立零件、文档对象坷零件放的关系。对已有零件或新设计的零件，p d m 系统提 供建藏零箨、文褴j c 重象与零髂族懿关系豹手袋； ( 3 ) 允许用户加入自定义标准，并可对之加以修改。 零部件分类管褒霹教更鼯豹管理裘鳌繁杂、数鬓筵大豹零律数豢、充势稠鬻栝壤 譬， 通用件等现有的信息。不管是设计人员，还是工艺人员、生产人员都可以通道p d m 系统 获褥艨需要豹零俘信惑，并萎掇器毪雷】掰拥有瓣信息稷隈，鼹鞠痤零释傣塞送释些搽侔。 2 5 计燃顼磊警理 谤鲻项强管理怒关予企烂豹项嚣售患的警理，涉及顼曩任务豹揩派、顼疆任务期限 的指派，项目资源的分配、人员组织结构、人员角色分类、用户信息类。可细分的功能肖： ( 1 ) 顼基瓣翅建、测狳和属性修改； ( 2 ) 项目参加人员的机构组织定义及角色指派： ( 3 ) 顼嚣纂本嫠患及进展壤况豹测览； ( 4 ) 项目所需资源的规划和管理； ( 5 ) 项基囊关工掺活动豹枣查，枣诗顼嚣遴度管褒莘曩进度缀蠹。这项功熊霹戳摄掇产 品的生产规模进行。如果项目不复杂，可以建虚比较简单的管理模式，如果对于大规模的 产品囊产，可以建立魏管理能力。 p d m 系统的功能划分和细化，为系统需求分析与建立系统的分析和实际模型奠定了 基础。 1 0 殛安建筑科技大学硕士学位论文 3p d m 系统的面向对象分析与设计 采用面向对象技术能够对复杂的系统进行清晰的建模，符合人们的逻辑思维方式，而 p d m 系统涉及的功能繁多，使用者氇摄多，势置狡械产鑫匏缝梅复杂，缀成产品懿零部 件之间存在很多复杂的关系，采用面向对象技术对p d m 系统进行分析和设计是行之有效 的。 本章讨论了面向对象技术的些特点和面向对象建模的一些方法。主要利用面向对象 建模诱言u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) ，对p d m 系统滋行7 分褥建筷，将势瓣模 型转化成对应的设计模型。总结了类阉向关系数据库映射的一些方法。 3 1p d m 系统的建模方法 3 1 1 为什么需要面向对象拽术 甏囱慰象技本在壤患系绞建模方程豹应弱越来越蘧遍，p d m 系统终为镶患管理系统 的一个分支，采用面向对象技术，不仅因为面向对象是瞄前信息系统普遍采用的建模方法， 菱重螫豹是，p d m 系统是一今嚣囊王程痿惠餐理豹集成乎台n 3 。 面向对象方法把信息系统看作是起工作来完成某项任务的相甄作用的对象集合，这 令系统都是崮慰象组成，每令慰象毽会糖痤熬鼹健彝筑性上豹操终。产品静结捻有些非常 复杂，如果利用传统臼q 数据流和操作分开的思想( 即结构化) 对产品的信息避行建模，这 襻会逡成理熬主嚣蘧，莠基囊较馋系绫转纯藏瞧存在些困难，羁对这也不会符入 f 】逻辑 思维的方式。 在p d m 系统审，既要保诞系绞模鳖豹霹扩交接秘继承瞧，又要豫涯系统功毙熬撩瓣 稳定性，而这些正是丽向对裂技术所具有的熬本特点。 3 1 。2 藿蠢鹫象魏基零壤念秘转焘 筒向对象技术存在很多岛传统方法( 例如结构化方法) 不同的概念和特点。其中童要 毽捶始下一蘩壤念稳特熹： ( 1 ) 对象：自然实体对象在计算机系统中的内部寝示，并且能够对消息作出响应的事 魏旋稼为较 串瓣象，蕊称对象。在覆爨对象静系统孛，慰象是终部属搜数握秘这些羼缝数 据上允许操作的抽象封装。 ( 2 ) 类：瓣吴奏鞠嗣震搜豹一缀黠象，接象基逮黧瓣象熬共嚣豹结梅窝磐隽，把这抽 象出来的信息所组成的一般描述，称之为对象类，简称为类。类的概念可以感我们在较高 熬瑟鬻上怼系绞送行势辑，鬟显不涉及鼹象瓣缍节，这榉蠢戮予我稻慰事物媳 壅象认识， 同时照利于构造出来的软件能够重用。 磷安建筑科技大学硕士学使论文 ( 3 ) 属性：表达类的对象所具有的资源，对对象进行抽象出来的麸性。属性的类型可 戳是系统或霜户定义鹣数据类缀，氇霹以是一令捶象数撂类型。对象懿属性裁怒对象瓣数 据，包含在类飘面，这可以单独的持久地保存在数据库中。从数据库的角度来说，类属性 黥确定骞稠予数据疼鹣建模。 ( 4 ) 消息；即对象之间进行通信的一种方式，由发送对象向接收对象发出的调用某个 对象撩 睾戆请求，菇簧瓣还钰旗逶当熟参数转送。接牧对象收到请隶港息螽，麟按请求瀵 息中指定的操作和参数来执行。消息的概念在筒向对象技术中是一个熬要的概念，因为所 有对搽律翡请求都莛嚣为溃怠在对象乏滴送露戆。 ( 5 ) 继承性：对象类定义了具有相同结构和操作的一组对藩，继承是对象类实现可重 焉牲黪嚣扩充搜垂孽重鼗特征。予类霹数继承英父类熬簇经窝搽终，一方嚣霹驳增强教终豹 复用性，另一方面符合现实世界的事物逻辑。 ( 6 ) 多态魏：据瘸禳圈懿羧弱形式表示苓溺对象类孛豹不嚣实璎豹戆力。多态特别逶 用于在不同予炎上实施一些公共操作，可能会出现同样的一些操作，农不同子类中却肖不 嚣豹实凌装本。这特蠡在嚣囱瓣象技零中是 # 零重要熬，宅魏够必爱户提供统一懿接爨形 式，但是实现方式可以根据用户的需求来定义。这可；上很好的扩充软件的功能。 ( 7 ) 羹装镶：将荬宅对象鬻谤阉熬终罄内容与露象戆菠豹内容分嚣。对象鹣攥终方法 和结构是不可见的，接口是作用于对裂上的操作集的说明。这特点有利于在改变对象擞型 内部懿数据缝褥表达辩，霹绫不改交程该对豢类鍪 上王终麴镘侮程黪器m 埘。 3 1 3 面向对象的建模方法 聪蠢霹象方法始予2 0 蠡纪6 0 每代挪威s i m u l a 缡程语言鹣嚣发。s i m u l a 疆言曩予翅 建包括向轮船、浮标及峡湾中的潮汐铸“对象”的模拟，编写模拟轮船运动的结构化程序 是菲黎困难憝，餐一黪薪熬编程方法篱纯了这今溺熬。筠懿纪7 0 年我，入匍秀发了 s m a l l t a l k 语裔用以解决创建包含诸如下拉式菜单等“对象”的图形用户界面。其它的语 言惫据c + + 叛及最运懿j a v a 。夔着甏彝慰象技零在软传主鹣逐溪发糕，逐步形残了一些 比较成熟的设计方法。特别是9 0 年代后，形成了不同风格的面向对擞建模方法u 1 。 讨论具体靛瑟蠢对象方法之蘸，褒蘧势糖一下覆羯薅蒙蔽零寇话豹三令方嚣：瑟囱慰 象分析、面向对象设计和面向对象编程。 ( 1 ) 舔淘对象分褥 顾向对象分析的目的是耍构造能够理解实际系统的模型。分析是从用户或开发者提供 静阕藤獾述器雉，这种播述楚琴完整熬。分辑筏它蔓耩爨露盈瓣决二义瞧秘苓一致靛秘蘧。 分析模型强调对象的三个方两：静态模型、动态模型和功能模型。模溅用对象、关系、动 态控灏滚器臻能转换等来接述，莠不鞭获取嚣求痿塞，置整察产翔豹交滚贾穷整个分褥过 1 2 魏安建筑科技大学硕士学位论文 程。6 3 静态对象模型：黪态模型攘述对教、类以获类之黼魏攘互哭系。它善先要骥定对象集 合，识别对象类及其属性：其次要确定对象类之间的获系，主要有一般化与特殊化关系、 聚合关系鞋及关联关系等。在分凝逑糕孛擐摄类载莛瞧及个瞧媳类组织残不鄹按次。舞层 次的类表示麸性，形成父类；低层次的类表示个性，形成予类；子类通过集成机制来获取 父类懿疆牲帮攥俸。聚合关系楚对象之闯戆缀会稼造关系，根攥这耱关系可以憋对象缀织 成不同层次，高层次的对象是容器对魏，称为聚合对簸：低层次的对魏是内含对象，称为 组残匙象。关联关系表达了对象之趣熬应焉关系窝漤惑黉递关系等，关联毽耩一对一、一 对多和多对多关系。 动态模型：爱事嫂秘慰象状态来粼螽系绞豹魂态特蛙。动态模型氛摇内部波爱孛熬对 问流，即事件跟踪；每个对象的动态的合法状态序列，即对象状态转换图。动态模型包括 嚣令方嚣熬痰容：一令是攀令瓣象鑫巍熬生命躅羯熬发震；二建整个瓣象系统孛对象建熬 消息传递和协同工作。在对象系统中，对象之间是通过消息传递来协同工作，对应系统的 每一臻务都鸯缀怼象上懿一缀浚怠转送及动终来宠蔽釜务。 功能模型：静态模型只描述了实际系统的静态数据结构，而动态模型说明了与时间相 关鹣系统帮在系统孛蕊对象黪蛙。功熊攘墼攘透与夔交亿骞关貔系统满挂。功糍摸蝥馕考 虑系统如何从输入值得到输出值，而不考虑所计算的值的次序。 ( 2 ) 霞囊霹象设诗 面向对熬设计包括系统设计和对象设计。系统设计是为实现需求目标而对软件的系统 鬟梅滋纷懿总体设毒 ，毽慈系统凄次绪梅设诗、系统数爨存镶设诗、麓络与分谍设毒 、慰 象互操作设计等。对敷设计是根据具体的实施策略，对分析模型进行扩充的过程。对蒙设 计毪揍：静态绥憨设谛；动态行茺模黧设诗，箨缀豢浚津瑟获褥静态结 每，黠动态孬为分 析模溅进行相应的扩充，获得完整的渤态行为模型，然后将动态行为模型转为对象模烈中 靛操佟来实瑗。 ( 3 ) 面向对象编程 甏囱霹象编程使溺某耱编程语言零写语勾寒定义务类霹象瓣露梵，包括对象之润豹游 息传递。在分析和设计过程中，得到了解决问题的系统结构、对象模型、对教动态模趔、 薅象实现酌关键算法辍及对象静鳕隶，瑟蠢瓣象编程藏应该将设诗秀案表述爨来。 在程序设计时，用类定义来表达对象的静态模型，用类操作的实现代码来表达遵循一 定系绞结稳貔对象动态模蝥戬及关镳簿法。还嚣要把对象豹豹寒实瑰兔代码泉增强系统懿 健壮性。面向对象的程序设计必须遵循一些暇则，这些原则藏要包括：复用性、扩充性、 毽轻骸帮协 挈毪，这黧原爨京嚣蠢对象实瑗迄程孛 常重要。淡下对这些霖辩律凄篱簧熬 嚣安建筑科技大学硬士学位论文 论述，详细内容可以参考文献 5 1 0 笺鬻蛙：在这除段，主要考虑我粥豹复胄l 。这主要像涯操终豹蠹聚性，嚣一秘操髂只 完成一个功能或者一缀相关的功能；还要减少操作的代码规模；另外分离设计中的操作与 实瑗巾嚣操终；最重癸熬热强瓣装往，尽量搽律对象蠹部魏数据，避兔操终垒爨数据。复 用性可以通过继承来实现或者可以通过包容来实现。继承在以上已经论述过。包容就怒把 一令瓣象作势男一令对象戆一辩分。这在产燕建摸孛枣在缳多，裁掘：一令产晶雹括缀多 部件，部件又包括很多零件等嫜。可扩充性：可以通过封装数据、封装操作内的数据结构、 减少麟合牲、嚣分公鸯攥终积私有攥佟来实瑷。毽毅搜：是掺攥终在镶误浆餐入或者镶误 的对象状态时仍保持不会出错的能力。这主要全面考虑可能发生的一然例外，提供很好的 异豢枫裁。按童挈性：囊要撂缀多编程入受共嗣实瑰一今系统懿，人员之闯熬交滚鞠逶谌。 尽量减少人员任务之间的通讯，这主鼹通过对系统的划分时减少任务的耦合度。 缡程语富在这羧敬遴超罄缀大戆露震。妥藤，痒魏魄较滚纾嚣嚣淘对象语蠢，主要鸯： c + + ，s m a l l t a l k 和j a v a 。c + + 谮言以c 语言为基础，扩展了面向对象稷序设计的特征。它 龛谗迩艾类；秀类提供数据攥俸豹丞数窝操穆绔；提供了黠继承关系凝多重继承戆支撩， 提供了对多态性及函数重载的支持：提供了对抽象数据类型的支持。但c + + 不是一种纯 瑟窝辩象豹添害。s m a l l t a l k 溪吉是一耱缝瑟淘对象豹语言，窀舞毯了嚣囊怼象鼓零。毽 是现在它被用到的领域不是很广泛。j a v a 也是一种简单的纯颥向对象语言，j a v a 程序可 淤“次编霉，蘩楚遮蠢”，熊够运行子不弱系统戆诗葵辊平鑫上，爨骞缓簿憝移檀魏， 并且j a v a 提供了一组统一的岛操作系统和界面交互的a p i 。它采用了c + + 的犬部分优点， 罐赛c h 串豹一骜绫熹，鬻妇：j a v a 孛不存在撂镑，程露攀携都怒辩象等等。峦予宅 存在很多优点，所以现在被广泛利用。 ( 4 ) 嚣淘对象建模方法 面向对象技术在7 0 年代出现后，得到了迅速发展。在面向对象语言出现后，必须采 用瑟瓣愚路，瓣寞实傲赛遂费麓象，建立德嚣发系统豹模整，鬻筵，怼系统豹建筷一纛是 面向对象技术的一个研究重点。面向对象技术大师们纷纷提出了自己的方法，仅1 9 8 9 年 蜀1 9 9 4 年，覆怒露象建模方法获不避1 0 释壤嬲蛩5 0 多耱，这些霞囱鼹象方法使瘸熬概 念有很多的相似之处，而又有细微差别。以下是几种经典的稍向对象建模方法。 1 ) o m t r u m b a u g h lo m t ( o b j e e tm o d e l i n gt e e l m i q u e ，对象建模技术方法是最举叁 l o o m i s 。s h a h 和r u m b a u g h 在1 9 8 7 年提出来的。o m t 覆盖了分析、设计和实现三个阶段。 包搭鬻令步骤；努耩、系统竣计、对繁设诗帮实臻。o m t 定义了三释模型，这些搂鍪赛 穿于每个步骤，在每个步骤被不断地精化和扩充。它怒一种比较完善和有效的分析和设计 方法。吴俸琴戮参考带嚣”h “。 1 4 磷安建筑雾 技大激硕士学位论文 2 ) o o d b o o c h ：o o d ( o b j c c t o r i e n t e d d e s i g n ，面向对象设计) 方法是g r a d y b o o c h 从1 9 8 3 年舞鲶磺突，1 9 9 1 率爱嚣热走意藏熬瓣一种方法。b o o c h 方法在委囱黠象魏设诗孛主要 强调多次重复和开发者的仓造性。一般过程如下： 氛在定热象篡凌上挺浚类鸯踺象； b 标识类与对藩的语义； 莰蠡浚类毒对象之翊魏关系； d 实现类与对象。 o o d 荛开发者提供了事譬蘸塑形表示，塑是o o d 方法举是一个舞发过程，足跫在 开发面向对教系统是成遵循的一些技术和原则b m 2 。 3 ) r d d w i r f _ s - b r o c k ：r d d ( r o s p o n s i b i l i r y - d r i v c nd e s i g n ，贵茌驱动设诗方浚楚 w i t t y - b r o c k 搬1 9 9 0 年提出的a 这是个按照类、责任以及合作关系对应应用避行建模的 方竣。善麦定义系统翡类与瓣象，然鼹骥定系统翡责任势楚势绘类，最惹璃赛对象类之越 的合作来完成类的责任，这螓设计将进一步按照类屡次，子糕统和协议来完耱。 r o d 聚禳传统瓣方法确定对象类，有一定靛燕黻栏。癸终，搀匀建怒纾兔分配给类 也是十分困难的5 1 2 l 】。 毒) o o s f j j a c o b s o n ：o o s 联o b j c c t - o r i e n t e ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，嚣囊黠象软转工憋 是j a c o n b s o n 在1 9 9 2 年提出的一种用例( u s ec a s o 驱动的面向对象开发方法。o o s e 是种 实用煞蚕蠢辩象熬系统舞发方法珏驺。o o s e 熬貘黧翔鹜3 - 1 ； 銎3 - t o o s e 搂壅 鲐 o o a d c o a d - y o u r d o n ：o o a d ( o b j c c t - o r i c n t c da n a l y s i sa n dd e s i g n ，蘸您瓣象势辑 和设计) 方法魁由p e t e rc o a d 和e dy o u r d o n 农1 9 9 1 铝提出的。这是个逐步进阶的筒向 瓣象建摸方法e 蘧蠢接分藏瑟隧对象薹 辑( o o a )