（机械设计及理论专业论文）机械设计图档管理软件.pdf

摘要 机械设计图档管理( m e c h a n i c a ld e s i g nd r a w i n gm a n a g e m e n t ) 指通过 计算机软件管理技术，协助机械图纸设计部门、机械图档管理部门有效地 进行图档管理。以解决设计部门和管理部门日积月累数量庞大的图档管理 工作，提高其工作效率。本论文正是针对机械设计图档管理，从全新的理 论角度出发，利用面向对象的技术，动态的对该课题进行深入研究。 t 本论文基于机械设计图档管理的特点，采用“调研一概要设计一详细 i 功能设计一编写程序代码一调测一使用一再调测一应用”的研究方法，选 用面向对象的编程软件工具d e l p h i5 0 实现机械设计图档管理应用软件 功能。同时将图纸管理资源化，以服务应用为中心组织资源管理，以实现 图档资源的收集、分类、检索、资源积累、修改、共享和安全。本论文实 现图档从静态管理过渡到动态管理，完成了与a u t o c a d 2 0 0 0 的技术接口， 实现了无缝连接。同时，整个论文软件采用模块化设计，利用面向对象的 思想将整个设计融入“寓管于用“的管理理念中去，从图纸库的建立、图 纸归档、图档的查询与检索、用户管理、系统设置、权限管理、统计报表 及打印、用户备份等中体现“管理”与“应用”的关系，实现二者的有机 结合和相互促进。 本论文软件预计可以大大减轻图纸管理人员的工作量，加强机械图纸 的计算机管理化；同时随着计算机化的普及和发展，推广图纸文档及电子 文档相结合的新的图档管理模式已是燃眉之急的课题，故本论文软件还有 一定的市场前景。同时机械设计图档管理软件也可以作为大专院校、教育 部门等的图档管理，亦可作为教学软件，用于教学。因此，本论文有着比 较重要的理论与实际意义。 ， 关键词：机械设计图档管理；面向对象；动态管理；模块化设计 一。 1 “ 一 a b s t r a c t m e c h a n i c a l d e s i g nd r a w i n gm a n a g e m e n t i st oh e l pm e c h a n i c a l d r a w i n gd e s i g n i n gd e p a r t m e n t s a n dm e c h a n i c a ld r a w i n gm a n a g e m e n t s e c t o r sa d m i n i s t e rd r a w i n g se f f e c t i v e l yf r o mc o m p u t e rm a n a g e m e n t t e c h n o l o g y t h r o u g ht h es o f t w a r e ，w ew a n tt os o l v et h ep r o b l e mt h a t m a n a g e ra c c u m u l a t i v ed r a w i n g so fd e s i g n i n gd e p a r t m e n t s m a n a g e m e n t s e c t o r sa n di m p r o v et h ew o r k e f f i c i e n c ya tt h es a m et i m e t h i sp a p e r s u i t i n gf o r m e c h a n i c a ld e s i g nd r a w i n gm a n a g e m e n t ，d y n a m i c a ls t u d y t h i sq u e s t i o nm a k i n gu s eo fo b j e c t o r i e n tt e c h n o l o g yf r o mn e wt h e o r y t h i s p a p e ra d o p t s t h es o f t w a r e r e s e a r c h m e t h o d o l o g y o f “r e s e a r c h i n g p r e l i m i n a r yd e s i g n i n g d e t a i l e d d e s i g n i n g p r o g r a m m i n g w r i t i n gc o d e t e s t i n g u s i n g t e s t i n g a p p l y i n g ” b a s i so fm e c h a n i c a ld e s i g nd r a w i n gm a n a g e m e n t sf e a t u r e a n dt h i s s o f t w a r ea c h i e v et h ef u n c t i o no fd r a w i n gm a n a g e m e n tf r o mc h o o s i n g o b j e c t o r i e n tt o o o fd e l p h i5 0 t h i sp a p e ra c h i e v et h ed r a w l n g m a n a g e m e n tc o l l e c t i n g ，a r r a n g i n g ，l o c a t i n g ，r e s o u r c ea c c u m u l a t i o n ， m o d i f y i n g ，s h a r i n g s a f e t y a 1 1 t h i sn e e d m a k eu s eo fd r a w i n g r e s o u r c ea n d o r g a n i z ee x c h e q u e rm a n a g e m e n t e n c l o s u r es e r v i c e a p p l y i n g t h i ss o f t w a r ea c c o m p l i s h e dd r a w i n gm a n a g e m e n tf r o ms t a t i c m a n a g e m e n tt od y n a m i cm a n a g e m e n t t h r o u g ht h i sp a p e rr e s e a r c h ，w e h a v ea c h i e v e dt h ei n t e r f a c ew i t ha u t o c a d2 0 0 0 ，a n da c c o m p l i s h e d s e a m l e s sc o n n e c t i o n a tt h es a m et i m e ，w h o l ep a p e rs o f t w a r ea d o p t s m o d u l ed e s i g n i n g e n t i r es o f t w a r ed e s i g n i n ge m b o d yt h ei m p o r t a n t t h i n k i n go f “u s i n gm a n a g e m e n ti n t oa p p l y i n g ”。w h i c hs h o w si nd r a w i n g h o u s e m a k i n g ，d r a w i n ga r c h i v i n g ，d r a w i n gl o o k i n gu p ，u s e r m a n a g e m e n t ，s y s t e mi n s t a l l i n g ，p a s s w o r dm a n a g e m e n t ，s t a t i s t i c s ， u s e rb a c k u p f r o mt h e s ef u n c t i o n s ，t h i sp a p e rf i n i s ht h ec o m b l i n a t i o n c o m b i n a t i o nw i t hm a n a g e m e n ta n da p p l y i n g i ti sp r e f i g u r e dt h a tt h i sp a p e rc a n1 i g h t e nt h ew o r ko fd r a w i n g m a n a g e m e n tp e r s o n n e l ，a n ds t r e n g t h e nc o m p u t e rd r a w i n gm a n a g e m e n t a t t h es a m et i m e ，i ti s i m p o r t a n tt h a tp o p u l a r i z et h em a n a g e m e n tm o d e o fc o m b i n i n gd r a w i n ga n dc o m p u t e r d r a w i n g s ot h a tt h i ss o f t w a r eh a s m u c hm a r k e tf o r e g r o u n d t h i ss o f t w a r ew o u l db eat e a c h i n gs o f t w a r e t oj u n i o rc 0 1 e g e sa n du n i v e r s i t i e s s ot h a tt h i sp a p e rh a si m p o r t a n t t h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e k e y w o r d ：m e c h a n i c a l d e s i g nd r a w i n gm a n a g e m e n t ：o b j e c t - o r i e n t d y n a m i c a lm a n a g e m e n t ：m o d u l ed e s i g n i n g ： 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第一章绪论 随着计算机科学技术的日益普及，计算机已经迅速进入到我国的各行各业中， 并且都得到了飞速的发腰。随着在国民经济各个领域的大量应用，计算机应用软 件逐渐体现其优势。在机械设计领域，计算机应用软件在计算机辅助设计制造 教学( c a d c a m c a i ) 、动态仿真、智能产品设计以及人工智能等方面大显神通， 使得机械设计与生产的效率得到大大提高，给我们带来巨大的经济效益。机械设 计图档管理是指利用计算机管理软件技术，利用面向对象的编程语言工具，通过 数据库技术，动态的实现机械设计图档的计算机管理。通过对图纸的管理、图档 库的创建、图纸归档、图档的查询与检索、与a u t o c a d 的无缝链接，用户管理、 系统设置、权限管理、统计报表及打印等功能实现对图档的动态管理。随着计算 机及图纸管理技术的发展，全面地解决动态过程中的图档管理，逐渐从以图档静 态管理向图档动态管理发展；同时将图档管理和实际机械工程图纸应用相结合作 为图档管理的发展方向。同时图档的科学管理是企业面对信息化社会及满足w t o 需要的一项重要基础建设工作。它不仅有利于图纸的科学管理，而且其动态管理 有利于为新产品开发提供快捷的资源库，直接提高产品的竞争力。 1 1 机械设计图档管理现状 机械设计部门的图档管理一直都是该领域比较头疼的课题。大部分设计院、 工厂和机械设计单位，从8 0 年代到现在已经积累了大量的机械设计图纸和c a d 文 档。由于机械设计图纸数量的众多、c a d 图档数量庞大、时间跨度比较大、管理人 员变动等因素导致图档管理混乱，要想对于日益不断积累的大量机械设计图档进 行合理管理就变得十分重要，而且任务也非常艰巨。同时由于图纸和电子文档目 前都是分散存储管理，缺乏统一的资源管理，企业内部图库、图档库难以建立， 电子数据和图纸无法实现资源利用，导致设计部门的宝贵资源不能快捷地利用甚 至不断地流失，机械设计c a d 的效率得不到充分的发挥，体现不到管理与应用相 结合的作用。正是由于这个问题目前得不到合理的解决，即使图档管理部门要查 找很少数量的图纸与图档也变得非常困难。由于许多单位机械设计图纸庞大、内 容繁多，假若单靠人工凭记忆或按相关流程去人工查找，人力资源消耗量大，速 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 度又慢。因而，对机械图档管理人员来说就好象是”在图海中游泳”，实在太累了。 同时，我们了解到国外有部门曾经调研过，设计人员、管理人员大概有3 0 的时 间花费在对所需图纸、图档的查询上，由于对于图档管理的认识不足，电子图档 无法有效地组织和管理这一问题日益成为制约机械设计和机械制造业工作地一个 重大的瓶颈。 目前市场上不少的图档管理软件，都以“档案”管理为目标市场，在一定 程度上为图档管理提供了暂时的解决方法，但是这些都是对图档完成“静态”管 理，无法解决面向设计过程的、动态地图档管理。同时这种软件，在经过一段时 间运行后，反映较差，主要在下述方面尚有不足之处： 1 ) 机械软件图档管理软件往往不是由相关的机械或设计部门的工程人员设 计编写的，在实际应用中常常出现一些难以解决的问题。比如软件设计太 理想化、图纸管理人员在实际操作和管理中不但不能减轻负担，反而造成 其他不必要的麻烦等问题。 2 ) 不能基于描述信息的图档组织结构管理，主要是通过多种方式可以完成图 档的查询、修改等功能。 3 ) 数据的安全性管理。管理人员和用户对于图档，除了查、改、删等基本信 息外，还需对于这些功能的详细划分和描述，比如对于管理人员的权限修 改，就应该进行详细划分，而这些以往软件很难细化到。 4 ) 不能实现归档、数据备份及资源积累。归档的目的是提高c a d 图档的重要 性；资源积累是当设计部门的图纸及电子文档积累到一定数量的一种资源 备份及沉淀，设计部门可以通过资源积累及数据备份建立自己的通用图库 及图档库。 5 ) 统计报表及打印。很多的管理软件连统计报表都没有实现，这就很难通过 统计来了解图档资源的情况。 6 ) 权限管理。对于图档管理软件，权限的管理非常重要。不同的管理人员及 不同的角色都应该细化其不同的权限功能。 7 ) 与a u t o c a d 之间实现无缝连接。目前很多图档管理软件不能实现与 a u t o c a d 之间的接口，不能在检索后直接在图档管理软件中打开十，d w g 文 件，以及进行a u t o c a d 图档的修改、校核等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 所以，解决以上这些课题，逐渐从以图档静态管理向图档动态管理发展 将是机械设计图档管理软件设计的重点。 1 2 机械设计图档管理软件发展动态 国外的机械设计工程、计算机应用技术和c a d 技术的研究和应用都领先于 国内，机械设计图档管理软件的研究已经处于一个比较先进的水平。许多著名的 大公司和厂家( 包括通用、i b m 、h p 、西门子等) 都曾经研发并推广过图档管理 软件。国内的机械设计图档管理软件虽然比起国外要起步晚一点，但是经过近年 的研究和设计，国内的一些软件公司也相继推出了自己的图档管理软件。图档管 理软件给图档管理带来新的管理思想，给图档管理带来质的飞跃，同时也带动了 工程图纸行业的规范化、信息化发展。 国外经验和国内实践证明，机械设计图档管理不是“静态”的实现图档管 理，而是要“动态”的实现机械设计的图档管理。通过对图档的资源化管理，以 应用为中心组织资源管理，实现机械设计图档的收集、分类、检索、资源积累、 修改、共享和安全。同时在机械设计图档的建立、图纸归档、图档的查询与检索、 用户管理、系统设置、权限管理、统计报表及打印、用户备份等中体现图档“管 理”与“应用”的密切关系，利用面向对象技术、数据库技术、网络技术、w s 技 术、中间件技术实现图档的“动态”管理将是机械设计图档管理技术未来发展和 应用的主流趋势。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 1 3 机械设计图档管理软件解决方案 由于机械设计图档管理软件涉及到许多关键技术，比如动态管理技术、w s 技术、面向对象技术、系统安全机制、与外部系统a u t o c a d 的接口技术、数据库 技术等，所以整个软件的解决方案就显得非常重要。经过多次的市场调研与需求 研究。在详细分析了业务及技术需求后，提出本文的整体解决方案。由于必须考 虑到机械设计图档管理软件的实用性、安全性、易用性和课题的可延续性，采用 目前比较优秀的面向对象语言d e l p h i5 0 作为整个应用软件的编程工具；由于 考虑到有图纸和电子图档2 种文档共存的现状，采用p a r a d o x 数据库。在整个 软件体系上采用模块化结构，分为图档录入、图档检索、数据备份、资源积累、 统计报表和系统设置六大功能模块。在整个设计中，考虑到图档管理人员操作最 多的是图纸和图档的录入与检索，所以本论文在设计图档录入是有更详细的描述 和操作，以便管理人员方便快捷的录入已经成档的图纸；同时本论文对于图档检 索部分考虑到分类检索和条件检索，使得管理人员用起来得心应手。 考虑到目前市场上的一些图档管理软件的缺陷( 前面现状分析所提到的) ， 所以本次论文尽量从用户角度出发，整个操作界面简洁、实用易用。希望本论文 的软件在实际应用中能成为广大机械设计单位、工厂和图档管理人员的得力助手。 1 4 机械设计图档管理软件的特点 本论文软件的特点： 1 ) 灵活快捷的图档录入方式：管理人员在录入图档时，输入编号、图名、制图、 存档类型、存档位置、设计部门、设计时间、录入人员等图档信息，就可以 完成图档的录入工作。同时，对于a u t o c a d 图档，我们可以方便快捷的录入 到我们需要的图库中去。 2 ) 灵活高效的查询检索方式；图档管理人员可以根据前面录入信息( 编号、图 名、制图、存档类型、存档位置、设计部门、设计时间、录入人员) 中任一 相关信息来进行概略查询和检索，同时即可单个查询，也可以复合查询。 3 ) 整个软件采用模块化设计：本论文采用模块化设计，6 大模块即相互独立，又 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 是密不可分的一个整体。模块化设计的一个最大特点就是一旦软件有所变动， 修改的工作量将大大减小。 4 1 接个论文软件符合目前流行的三层结构体系：整个软件的体系结构符合目前 i t 行业的i 层结构体系，即应用层、逻辑层和数据层都体现三层结构的特点。 随着机械设计图档管理软件的进一步完善和需求的增加，数据量的暴涨，将 来可以在逻辑层加入中间件，利用中间件技术的优势来缓冲大量数据访问数 据层造成的拥塞。 5 ) 实现与a u t o c a d 的接口，可以无缝连接：本论文通过利用数据接口技术，采 用数据表链接实现在机械设计图档管理软件中调用、打开、检索、修改、校 核a u t o c a d 制作的机械图纸，这样通过接口技术实现对于机械设计图档白勺动 态”管理。 6 ) 灵活的统计分析功能：机械设计图档管理软件可以实现对于图档的统计报表 及分析功能。同时还提供打印功能，把提供的报表打印出来。 7 ) 高效的权限管理：本论文软件对于不同的管理人员、操作人员可以进行任一 修改和添加，对于机械设计图档管理的安全及权限管理起到控制作用。 8 ) 具有资源积累和数据备份功能。 9 ) 机械设计及理论专业研究生具有一定的机械设计背景，使得设计软件符合图 档管理人员的思路，功能实用、操作简单。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 1 5 本课题的目标及意义 本课题是独立于任何图形平台之外，自行研制开发的应用软件。机械设计图 档管理软件预计在经过一段时间实际应用后，可以人大减轻机械图档管理人员的 丁作量，加强机械图纸的计算机管理化，给许多设计院、下厂和设计部门带来益 处。而且目前的许多机械设计院、工程设计院、工厂和设计单位大多数还没有普 遍采用图档管理软件系统。随着进入wto 后，更需要基于信息化的图档管理为 面向市场的快捷新产品开发提供戏院，因此推广图纸文档及电子文档相结合的新 模式的软件已是燃眉之急的课题，故本课题软件有着一定的市场前景。同时本论 文软件也可以作为大专院校、教育部门等的图档管理，亦可作为教学软件，用于 教学。本课题论文有着一定的理论与实际意义。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 第二章软件开发介绍 2 1 开发方法的选择 机械设计图档管理软件选择的是面向对象的开发方法，因为面向对象技术是 一个非常实用而强有力的软件开发方法。使得计算机软件开发领域发生了根本性 的“变革”，同时面向对象技术代表了新颖的计算机程序设计。面向对象的程序设 计( o b j e c t o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，简称o o p ) 立意于创建软件重用代码，具备更 好的模拟现实环境的能力，同时通过给程序中加入扩展语句，把“函数”封装进 w i n d o w s 编程所必需的“对象”中。加之面向对象地编程语言可使复杂的工作条 例清晰、编写容易，所以本论文的开发方法采用面向对象技术进行开发，而d e i p h i 50 正是采用面向对象技术的强大的开发工具之一。 2 1 1 面向对象技术简介 早在8 0 年代，软件研究人员就在m o d u l a ，2 、a d a 和s m a l t a l k 等语言的基础上， 加上客观需求的推动，逐步发地发展和建立起完整的面向对象的软件系统( o o s - - o b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r es y s t e m ) 的概念和机制。软件专家们定义“面向对象 = 对象+ 类+ 继承+ 通信”。一个面向对象的程序的每一成分应是对象，计算是通 过新的对象的建立和对象之间的通信来执行的。同时也可以解释为面向对象是使 用对象、类、继承、封装、消息等基本概念来进行设计。自从面向对象引入到计 算机软件领域，已经深入到软件领域的几乎所有分支，远远超出了程序设计语言 和编程技术的范畴。 其中对象( o b j e c t ) 是面向对象开发模式的基本成分，是一个由信息及有关 对它进行处理的描述所组成的包。每个对象可用其一组属性和它可以执行的一组 操作来定义，属性一般只能通过执行对象的操作来改变，同时操作称为方法或服 务，在有的编程语言中叫做函数。类( c l a s s ) 是一组具有相同数据结构和相同操 作的对象的集合。类定义可以视为一个具有类似特征与共同行为的模板，可用来 产生对象。在每一个类中，每个对象都是类的实例( i n s t a n c e ) ，它们都可以使用 西南交通大学硕士研究生学位论文第1l 页 类中提供的函数。一个对象的状态则包含在它的实例变量中。继承( i n h e r i t a n c e ) 是使用已存在的定义( 现存定义) 作为基础建立新定义的技术。新类的定义可以 是现存类所声明的数据、定义与新类所增加的声明的组合。新类复用现存类的定 义，而不要求修改现存类。 同时，面向对象的思路是：从现实的条件出发，利用现实客观存在的事务来 构造应用软件系统，在整个系统设计中运用客观的人类思维方式。开发机械设计 图档管理软件就是解决图档管理混乱问题，提高图档的计算机管理化，同时减轻 管理人员的工作量，提高管理效率，使得c a d 得到更多、更好的应用。本论文利 用面向对象来开发机械设计图档管理软件，强调直接以图档管理为中心来考虑问 题、认识问题，并根据图档管理的特点，把图档管理中的一些需求抽象为系统中 的对象，作为本论文系统的基本构成单位。 2 1 2 面向对象技术的特点 面向对象技术具有以下特点： 1 ) 模块性：1 个对象是一个可以独立存在的实体，从外部来看这个模块，只 了解这个模块具有什么功能，至于这个模块的内部状态，以及如何实现这 些功能的细节都是“隐蔽”在模块内部。因此各个模块之间的依赖性是很 小的。所以各个模块才有可能较为独立地为系统所选用。 2 1 动态连接性：由于对象以及对象之间的相互连接和作用，而构成系统：同 时对象和对象间具有统一、方便、动态的连接和传递消息的能力。 3 ) 方法的唯一性：面向对象的方法是对软件开发过程中所有阶段进行综合考 虑而得到的。 4 1 连续性：在软件生存期中，一个阶段到下一个阶段具有高度的连续性，即 在一个阶段使用到的部分与在下一个阶段所使用的部分是衔接的，所使用 的技术经过生存期每一阶段后不改变。 5 ) 集成性：把面向对象分析( o o a ) 、面向对象设计( o o d ) 和面向对象程 序设计( o o p ) 集成到生存期的相应阶段。 6 ) 易维护性：因为任何一个对象都是把如何实现本对象功能的细节隐藏在该 对象的内部。无论是完善本对象的功能还是改正功能实现的细节，都被固 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 于该对象的内部，而不会传播给外部，这就增强了对象和整个系统的易维 护件。 7 1 面向对象的开发具有多态性和动态联编：把多态性与动态联编技术结合起 来，可以支持系统开发人员建立灵活的可扩充的系统。动态联编把函数调 用与目标代码块的连接延迟到进行时进行。编程性的语言( 比如d e i p h i 5 o ) 则在静态联编与动态联编之间有选择地交替使用，以支持需要的多 态性，并维持静态联编可能达到的效率。在本论文的动态图档管理与调用 中就用到这种思想。 2 1 3 面向对象的程序设计方法 2 1 3 1 面向对象分析 面向对象分析( 0 0 a ) 是软件开发过程中的问题定义阶段，这一阶段最后 得到的是对于问题的清晰、精确的定义。传统的系统分析产生一组面向过程的文 档，定义目标系统的功能。面向对象分析则产生一种描述系统功能和问题基本特 征的综合文档。它考虑的部分不再局限于与问题直接相关的部分，而是在更大的 问题领域范围里面考虑问题，在分析过程中识别的概念是高层的抽象。这些抽象 成为一个灵活的可扩充软件的基本构件块。所以机械设计图档管理从设计之初就 采用面向对象分析方法进行分析，把整个设计、把需要解决的问题当作一组相互 作用的实体来进行整体设计，并确定相互之间的关系。所以，利用面向对象的分 析可以把机械设计图档管理系统看作是一个能够以有控制的方式执行的模型。其 中在机械图档管理软件中，面向对象分析包括：确定类- & - 对象、识别结构、识 别主题、定义方法、为面向对象分析选择c a s e ( 用例) 等。下图为面向对象分析 的几个模型之间的关系： 图2 一l 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 1 3 2 面向对象的程序设计方法 以往的结构化程序设计方法虽然给软件工程带来许多的改进，但是仍然没能 从根本上解决软件危机。利用结构化程序设计方法设计过程中，思维成果的“可 重用性”很差。所以我们逐渐了解到，在软件系统中，“过程”和“操作”是不稳 定的、多变得，而“对象”和“数据结构”则稳定得多，因此从“对象”或以“数 据结构”入手，则软件的主体结构比较稳定，其所得的思维成果的可重用性就有 可能较好。面向对象的程序设计方法正是以数据结构为中心，同时又充分考虑到 体现“过程”和“操作”的方便。比如在机械设计图档管理软件设计中，每种类 的数据结构周围安排了各种有关操作，这些操作既可以定义数据结构的语义，又 可以表达对于这些数据结构的操作。总之，面向对象设计方法实现了问题空间和 方法空间在结构上的一致性。 面向对象设计方法主要分为三步： 1 ) 首先，进行匾i 甸_ 对象的分析( o o a ) ：了解问题域内该问题所设计的对象、 对象间的关系和作用( 即操作) ，然后构造该问题的对象模型，力争这个 “模型”能真实地反映出所要解决的“实质问题”。在这一过程中，抽象 是最本质、最重要的方法。针对不同的问题性质选择不同的抽象层次，过 简和过繁都会影响到对于问题的本质性的了解和解决。 2 1 其次进行面向对象的设计( o o d ) ：即设计软件的对象模型。根据所应用 的面向对象软件开发环境的功能强弱不等，在对于问题的对象模型的分析 方法基础上，可能要对它进行一定的改造，但应以改变闻题域内的对象模 型为原则。然后就在软件系统内设计各个对象、对象间的关系、对象间的 通信方式( 如消息模式) 等，总之是设计各个对象“应该做什么”。 3 ) 最后是面向对象的实现( o o i ) ：包括；每个对象的内部功能的实现；确 立对象哪一些处理能力应在哪些类中进行描述；确定并实现系统的界面、 输出的形式及其他控制机理等。总之是实现在面向对象的设计阶段所规定 的各个对象所应完成的任务。 当在机械设计图档管理软件中有机的贯彻及实现完整的面向对象的程序 设计环境时，还必须考虑到以上三个阶段的衔接关系及其他一些支撑工具。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 不同的系统可以采用不i 司的方法和规则，如下图。 问题 网 1一 结果 图2 2 对图档管理的解释 同时， 机械设计图档管理软件开发模式为 。一一一一一一一。一一一。一一一一一一一一一一一一一一一一 时 囊 域 一丽孑音画刮了 图2 3 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 2 2 开发工具介绍 随着计算机软件技术的发展，软件开发的工具越来越多。目前软件开发的种 类主要分为编译型和解释型两类软件开发工具。在机械设计图档管理软件的开发 设计中，我选择编译型开发t 具d e i p h l 5 0 作为本论文的软件设计开发工具。 2 2 1d e l p h i5 0 简介 d e i p h l 5 0 是全新的可视化编程环境，为机械设计图档管理软件设计提供了一 种方便、快捷的w i n d o w s 应用程序开发工具。它使用了m i c r o s o l tw i n d o w s 图形 用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象 程序语言( o b j e c t - o r i e n t e dl a n g u a g e ) 、当今世界上最快的编译器、最为领先的数 据库技术。对于本论文来讲，使用d e l p h i 开发机械设计图档管理软件，无疑会 大大提高编程效率，使得整个设计编程工作不再枯燥无味，在应用编程的同时也 提高了软件开发的能力。 d e i p h i 实际上是p a s c a l 语言的一种版本，但是与传统的p a s c a l 语言有着天壤 之别。一个d e i p h i 程序首先是应用程序框架，而这一框架正是应用程序的“骨 架”。在骨架上即使没有任何附着的东西，仍可以严格的按照设计运行。设计工作 只是在“骨架”中加入程序。缺省的应用程序是一个空白的窗体，可以运行它， 结果得到一个空白的窗体。这个窗口具有w i n d o w s 窗口的全部性质；可以被放 大、移动、最大最小化等，但是我们却可以不写一行程序。因此，可以说应用程 序框架通过提供所有应用程序共有的东西，为用户应用程序的开发打下良好的基 础。d e i p h i 已经为软件设计准备好了基本的东西，程序设计只是将所需要的功能 代码完善而已，因此d e l p h i 在应用软件编写工具中是最受软件开发人员喜爱的 开发工具。由于早期的面向对象的编程工具，虽然具有面向对象的特征，但不能 轻松地画出可视化对象，与用户交互的能力较差，程序员仍然需要编写大量的代 码。在本论文的编写过程中，发现d e i p h i 在这些方面具有独到的优越性。甚至 自己不需要建立对象，只要在提供的程序框架中加入完成功能的代码，其余部分 的工作可以事半功倍。d e i p h i 允许在一个具有真正o o p 的可视化编程环境中， 使用它的o b j e c tp a s c a l 语言。这种创造性的组合，使得可视化编程与面向对象的 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 开发框架紧密地结合起来。 2 2 1 1d e i p h i5 0 的特性 d e i p h l 5 0 是i n p r i s e 公司( 原b o r l a n d ) 的优秀编程软件，一经推出，就在 全球引起轰动效应，d e i p h l 5 0 以它独特的优点吸引着世界众多的软件编程者和爱 好者，d e i p h l 5 0 具有以下特性： 1 ) 将真正的编译器与真正的可视化开发环境结合在一起； 2 ) 拥有双向代码生成器； 3 ) 完整的、一步到位的a c t i v e x 支持： 4 ) 拥有高性能的数据库访问结构； 5 ) 支持跨平台的i n t e r n e t 。 6 ) 将可视化技术和面向对象技术完美地结合在一起，突破了应用程序开发越来 越复杂的障碍。 7 ) 适应业务开发的需求，让开发人员将注意力较多地集中在业务需求的开发上， 而较少注意底层a p i 调用、工程管理配置、代码导航等。 8 ) 最新改进的用户界面更加友好、易用。 9 ) 先进的工程管理和代码浏览功能，大大减少了管理复杂工程及快速定位代码 的麻烦。 1 0 ) 功能强大的全新调试工具可以更快地发现更多的b u g s 。 1 1 ) 新增的程序设计语言特性，包括a c t i o nl i s t s 。 1 2 ) 全面支持w i n d o w s9 8 、w i n d o w sn t 和o r a c l e 8 。 1 3 ) 完整的一步到位地开发c o m ( 组件对象模型) 和c o r b a 组件，一个组件支持 c o m 和c o r b a 两种标准。 1 4 ) 与j a v a 的良好互操作性。 1 5 ) 具有良好的项目管理软件开发环境。在机械设计图档管理软件中，由多个功 能组件元素组成，如可以包括负责管理图档输入的程序，负责管理图档检索 的程序，专门用于图档数据库查询的程序，以及专门用于共享的动态连接库、 a c t i v e x 构件和帮助文件等。这些功能模块都可以单独开发，但同时又是相互 依赖的。d e i p l t i5 通过项目组来管理多个相互依赖的项目。使用新的项目管 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 理器，你能够容易地看见与你的项目有关的文件，并完成许多项目管理任务。 如加入或者移动文件，编译某个项目或整个项目组中的项目等。 22 12d e i p h i5 0 新的开发环境介绍 从历史上看，d e i p h i 的每个版本都向用户提供了更新更强壮的功能。例如， 在d e i p h i1 0 的版本中，提供给用户一种全新的可视化的环境，从而使开发 w i n d o w s3 1 应用程序更加方便与快捷。d e i p h i2 o 版增加了数据模块( d a t a m o d u l e ) 等多种高效的数据重用功能，而第三代版本d e i p h i3 又增加了多层c s 数据库开 发应用、创建i n t e r n e t i n t r a n e t 程序等功能。d e i p h i4 也增加了很多新的特性， 如动态数组、方法重载、c o d ee x p l o r e r 、项目管理、c o m 和c o r b a 组件的开发与 应用等。i n p r i s e 公司继续保持这种趋势，并在最近推出的d e i p h i5 0 中得到了 充分的体现。d e i p h i5 0 在开发i n t e r n e t 应用、数据库系统等方面的性能有了很 大提高，同时在提高开发人员的效率、方便开发人员的使用方面也做了很多改进。 下面对d e i p h i5 0 新的开发环境做个介绍： 1 ) 集成开发环境( i d e ) ： d e i p h l5 0 中的集成开发环境有了很大改进，能极大地提高开发效率，它 主要依靠简化读写和浏览代码的操作来提高开发效率。代码编辑器让浏览本单元 或相应单元的内容变得容易，项目管理器中的“拖放”功能使得从已打开的项目 中或资源管理器的对话框中选择文件并增加到项目中的文件中变得更简单，使用 项目管理器中多个项目管理的功能让用户能同时编辑多个项目文件，应用d e i p h i 5 0 的可视化窗口设计让用户能够轻松地从模板中选择创建i n t e r n e t 程序、分布 式计算及w i n d o w s 程序等等。 2 ) 可视化构件库( v c l ) 环境： v c l ( v i s u a lc o m p o n e n tl i b r a r y ) 是d e i p h i 实现代码重用的基础。在 d e i p h l 5 0 中，用户可以利用面向对象设计的强大功能开发出稳定、可靠、高效的 程序，可以利用面向对象的构件创建自己的构件。d e l p h i5 0 企业版的v c l 中一 共包含有2 0 0 多个构件，利用这些构件，用户可以奇迹般地加快应用程序从开始 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 到推向市场的速度。无论是开发w i n d o w s 程序还是i n t e r n e t 应用，d e i p h i5 0 基于构件的开发模式都能大大降低开发任务的难度。 3 ) 程序调试新的集成调试程序具有许多新的功能： 所有这些特性保证了d e i p h i 开发过程中的b u g 最小，即使有b u g ，也能及 时发现，并跟踪解决。即使是非常复杂的项目，查找并修改错误都变得异常简单。 d e i p h l5 0 改进的调试器能帮助用户理解并控制自己编写的代码。用户利用断点 可以在需要的地方深入代码内部进行调试，而现在，用户甚至可以在断点处设置 触发断点后要采取的动作，并把断点进行分组集中在一起，以便快速调试自己感 兴趣的代码段。 4 ) m t d a s3 技术开发环境； m t d a s 是m u l t ：- t i e rd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o ns e r v i c e ss u i t e 的简称。 d e l p h i 对多层体系结构的支持主要得益于它的m i d a s 技术。利用d e i p h i5 0 中的 m i d a s 3 ，用户可以创建高效灵活的d e i p e i 程序，以满足日益增长的事务量和用户 数量的需要。m i d a s3 支持所有的分布式计算标准，如c o r b a 、c o m 和m t s 等，可 以实现现有系统和电子商务程序之间的无缝集成。 5 ) a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t ) 接口环境： a d o 是微软提供对各种数据格式的高层接口( h i g h l e v e li n t e r f a c e ) ，该 接口已经成为访问数据库的新的标准。使用这种接口的数据库又称为o l ed b 数据 库。o l ed b 数据库可以使我们方便地访问各种类型的数据库，包括关系型或非关 系型数据库、e - m a i l 和文件系统、文本和图形以及各种自定义商用对象。机械设 计图档管理软件的动态链接就是利用o l ed b 数据库对于图档的快捷访问。d e l p h i 5 0 增添了对a d o 的支持，从而使用户能够迅速实现对终端用户用于做商业决策的 数据的一致性访问。结合d e l p h i 本身的开放式数据元件结构，如借助于d o g r i d ， d b e d i t 等数据感知构件，用户可以不需使用b d e ( b o r l a n d d a t a b a s ee n g i n e ) 就 可很快地建立应用程序，用来把自己的商业数据通过i n t e r n e t 发送给客户和最终 用户以及整个销售环节。通过a d o ，d e i p h i5 0 能够让用户快速访问a d o 支持的 数据库。 6 ) x m l 技术环境： x m l 是e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 的简称。x m l 是一组用来形成语义标 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 记的规则集，这些标记可把一篇文档分割成许多部分或验证文档中的不同部分。 d e l p h i5 0 提供了对x m l 的支持，从而简化了数据分布，优化了数据交换。用户 可以方便地创建高效率的i n t e r n e t 程序，把数据迅速发布到i n t e r n e t 上。新版 b e i p h i 对x m l 数据的支持使得开发人员能够快速建立起具有可移植性和扩展性的 系统，以迎接i n t e r n e t 正面临的又一次冲击波电子商务。 7 ) h t m l4 环境 d e i p h i5 0 支持h t m l4 ，使用户能在w e b 应用中创建各种类型的动态瘦客 户端程序。把h t 札4 和x 札结合起来使用，从而创建动态的极瘦客户端程序，以 满足i n t e r n e t 上各种任务的需求。 8 ) t e a m s o u r c e 环境 d e i p h i5 0 新添加的t e a m s o u r e e 在功能上类似微软的s o u r c e s a f e ，是一个 工作流管理工具。借助该工具，在相同开发环境中的工作组成员一同进行的工作 会合作得更快，更有效率。t e a m s o u r c e 建立在现有的源代码管理工具和版本引擎 的基础之上，并把它们扩展成一种工作流程的模式，从而简化了工作组开发的源 代码管理工作。注意，t e a m s o u r c e 是一个单独的产品，单独安装，并不是d e i p h i 5 0 的所有版本都提供。 9 ) i n t e r b a s ee x p r e s s 环境 利用i n t e r b a s ee x p r e s s ，系统集