（计算机应用技术专业论文）cims环境下基于构件的软件开发研究与应用.pdf

摘要 随着软件规模的扩大，对软件开发技术提出了诌：多耨的要求。撼于构件的 软终开发 誉为一秘薮数软 譬秀发接寒，霞软擒黪实遂“帮矮帮臻”瓣功疑，然 后就象可以掰芯片组装戚不同黧号的硬锌产晶一稀，雳软构件来拼装各种软伟。 本文主要对基于构件软件丌发的发展、理论和应用作了初步探讨。 本文酋先简要介绍了作者为k e l o n c 1 m s 工程丌发的一个c l i e n t s e r v e r 模式下的集成化全面成本管理系统。通过对该系统强发方式的分析指出了该 系统在戏翔中存杰豹一些润题。 针对以一 二溺题，作者贪缡了蒺子构舞兹软僚歼发掰接术。终为本谍邋内容， 文中着熏讨论了一些基本概念，基于构件的软件开发过程，同时还介绍了几种 当前主流的构件模型。 接着作嚣讨论了一种以撼于u m l 的面向对象建模技术和c o m 技术为基础 的应用软传开发方法，可以将分辑、设计和实现三个阶段有槛、无缝戆结合起 来，著黻上述集藏健全瑟成零管理系统为铡，绘逡了基于u m l 豹系绞详细设 计过程。 最后，作者详细介绍了采用w i n d o w sd n a 体系结构基于c o m 的集成化全 面成本管瑷系统的具体实现。通过以上两个应用系统的设计，作者对两种系统 豹优缺点遴行了比较，以期熊在今后的软件开发巾霹j 用基于孛勾件的软件l 开发方 法捷亵软穆生产蔑率，羧警软传戆屡量。 关键词：软件复用软件构件旗寸二构件的软件构件库统一建模语言三层结构 a b s t r a c t w i t ht h ec o n t i n u o u s l ye x p a n s i o no f a p p l i c a t i o ns c a l e ，t h es o f t w a r ed e v e l o p m e n t t e c h n o l o g yi sr e q u i r e dt ob ei m p r o v e d t h ec o m p o n e n t - b a s e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t i san e wm o d e lo fs o f t w a r ea r c h i t e c t u r e ，j u s tl i k ep c sc a nb ea s s e m b l e db yc h i p s ， s o f t w a r ec a nb ei n t e g r a t e db ys o f t w a r ec o m p o n e n t s t h em a i n p u r p o s eo f t h et h e s i si s t od i s c u s sa b o u tt h et h e o r y ，d e v e l o p m e n tp r o c e s sa n dp r a c t i c eo f c o m p o n e n t b a s e d s o f t w a r ed e v e l o p m e n t f i r s t l y , t h et h e s i si n t r o d u c et h e i n t e g r a t e dt o t a lc o s tm a n a g e m e n t s y s t e m ”o f t h e k e l o n - c i m s p r o j e c t ，w h i c hi sb a s e do nc l i e n t s e r v e rm o d e t h r o u g ht h ea n a l y s i s o f t h e s y s t e m ，s o m ep r o b l e m sa r es h o w e dw h i c hm u s tt ob er e s o l v e d s ot h e c o m p o n e n t b a s e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t ( c b d ) c a nr e s o l v et h ea b o v e p r o b l e m s a st h ec o n t e n to f t h et h e s i s ，i td i s c u s s e si nd e t a i lt h ec o n c e p t i o no fs o f t w a r e c o m p o n e n t a n dt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so f c b d a tt h es a m et i m e ，t h r e ec o m p o n e n t m o d e la r ea l s oi n t r o d u c e dh e r e t h i r d l y , a p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tb a s e do nc o m t e c h n o l o g ya n du m l b a s e d o o m o d e l i n gt e c h n i q u e sa r ei n t r o d u c e db r i e f l y t h i sa p p r o a c hc a l l i n c o r p o r a t et h e a n a l y s i s ，d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o np h a s e si n t oa ni n t e g r a t e dd e v e l o p m e n tp r o c e s s t h e nt h et h e s i sg i v ea no v e r v i e wo ft h ea n a l y s i sa n dd e s i g no f t h e i n t e g r a t e dt o t a l c o s tm a n a g e m e n t s y s t e m ”u s i n g t h i sa p p r o a c h f i n a l l y ，i ti n t r o d u c et h ei m p l e m e n t a t i o no f t h e i n t e g r a t e dt o t a lc o s tm a n a g e m e n t s y s t e m ”w h i c hi sb a s e do nw i n d o w sd n a a n dc o m t e c h n o l o g y a u t h o rc o m p a r e s t h et w ok i n d so fs y s t e ma n dh o p et ou s et h e s t r o n g p o i n t so fc b d i nt h es o f t w a r e d e v e l o p m e n ti nt h ef u t u r e k e y w o r d s ：s o f t w a r e r e u s e ，s o f t w a r e c o m p o n e n t ，c o m p o n e n t b a s e ds o f t w a r e ， c o m p o n e n tl i b r a r y ，u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ( u m l ) ，t h r e e t i r e da r c h i t e c t u r e 独创性声明 本人声明所早交的学位论文是本人在导师指导下谶行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别擒以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 戏撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫盗盘茔或熬他教育机构的学位或证 书丽使用过的材料。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巾 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：说t j ，净j签字日期：善卯二锋参扁1 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盘盗基鲎有关保留、使用学位论文的规定。 游授权墨鎏蠢茔霹鞋褥学位论文熬全部或郝分痨窖缡入毒关数据蓐避露检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 囱禹家骞关部门袋撬构送交谂文黪复印俘秘磁盎。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：像，l ，毒u导师签名：圜 签字h 期：触口赢年f 日f e签字日期：口埤铜，曰 第一章绪论 第一章绪论 1 1 工程背景麓软件并发技术的发震 1 1 1 项目背景 本研究课题蹩以k e l o n c i m s ( 广衣辩龙粲豳公司计算机集成带i 造系统) 工 程的集成化全丽成本管理系统的实践为背景。k e l o n c i m s 工程的总体设计于 1 9 9 8 年7 月完成，丽年1 2 兵底，国家离技术发震计副螽动仡领域c i m s 主题专 家组批准k e l o n - - c i m s 为国家8 6 3 c i m s 重点应用示范工程。k e l o n c i m s 工程酶宗旨是为企韭静长辩经营嚣标蔽务，需爨分阶段实施与完善，一瑟工纛 从1 9 9 8 年5 月的总体设计开始。 依据k e l o n c i m s 总蒋设计，该工程包揍霆个瘦蠲努系统帮一个支撑环 境，即企业资源计划管理体系分系统( e r p ) ，工程信息分系统( e i s ) ，制造自 麓纯势系统g i a s ) ，矮豢管理与藤量 栗诞分系统( c a q ) 黎霹终数据瘁支撑环壤 ( s e s ) 。在一期工程的具体实施上，分7 个子项目，分别是e r p 分系统的3 个 子壤强：“蘩弦 l 庭溺强纯稳磅究开发”、“营镂管理镕惫系统”巍“集袋纯全嚣 成本管理系统”：e i s 分系统的2 个子项目：“p d m 系统实施”和“c a p p 系统开 发实燕”：c a q 分系统豹“霞量簿疆与袋星 ；i 涯系统”；以及s e s 分系绫豹“嬲 络数据库支撑环境”。1 9 9 9 年4 月，k e i 。o n c i m s 工程实施工作全面启渤，并于 2 0 0 0 年l1 月逶避蓬家专塞组验收。 k e l o n - - c i m s 集成化全面成本管理系统，媳通过对料龙集团公司原有各个 管理部门孤立豹管理系统逮毒亍僖息集成，以实现对委穿熬个产熬生愈援期豹成 本信息锗理。在原系统中我们采用了当前比较成熟的两艨c 1i e n t s e r v e r 模式。 毽在开发过程中，箨者认识到这转模式存在很大的局熙性。出于用户鬻求的易 变，经常要修改源程序。有时用户所提的变动只是一点，譬如界面的变化而已。 但是往往要在修改滚理廖螽，在重新编译重新发布，系统的可扩充性太差，缎 护成本相对也较高。因此作者试图能应闲新的设计思想和软件肝发技术来解决 缀系统旋灵活性鞫适应性方耍的不足。褥软件复用和软件构件技术的发展以及 统一建横语言的应用为此提供了个契桃。 第一章绪论 1 1 2 软件的发展阶段 软件工程和硬件工程可以看作计算机系统工程的一部分。硬件工程随着微 电子技术的发展而日臻成熟。可以说硬件设计技术已经很好地确立起来，硬件 的组装已经实现了即插即用。微机每隔两年更新一代，计算机硬件性能价格比 每五年提高一个数量级。而软件则不然。 在计算机发展的初期，硬件已经通用化，软件却是个体化的，这一时期程 序规模小，几乎没有什么系统的方法可追寻，软件设计常常是设计者头脑中进 行的隐含过程，除了程序清单，基本没有设计文档资料，通常称这个时期为程 序设计阶段，其生产方式是个体手工方式，程序设计被称为个人的神秘技巧。 软件发展的第二阶段，称作系统设计阶段这个时期引入多道程序设计、 多用户系统的人机对话的概念以及数据库管理系统，微机规模增大，生产方式 由个体发展为软件车间，软件产品被广泛销售，软件数量在急剧增加。这时候 的软件开发遇到许多问题，如：用户需求的改变，硬件或操作系统的更新，软 件都要随着更新，软件维护耗资比例在剧增，更严重的是软件的个体化特征引 起软件产品不可维护，从而导致软件危机。1 9 6 8 年，n a t o ( 北大西洋公约组织) 的计算机科学家召开国际会议，讨论软件危机问题，这次会议上正式使用软件 工程这个名词。从此在克服软件危机的过程中诞生了软件工程这个新兴学科。 软件发展的第三个阶段称为软件工程阶段。这个阶段以软件产品化、工程 化为特征，软件设计打破了个体化特征，有了软件工程化的设计原则、方法和 标准可以遵循。在这个阶段，软件业与软件工程学在挽救软件危机中不断发展。 然而在这个阶段，客观需求和环境的变化，如分布式系统和i n t e r n e t i n t r a n e t 的发展，又在不断提出更复杂的问题和要求。再加上软件规模的越来越大，维 护费用的不断增加，软件的规范标准不统一，促使软件危机仍然与日俱增，软 件生产不能满足日益增长的客观需求，软件生产的效率远远低于硬件，也跟不 上计算机应用的增长，出现软件人员紧缺的状况。客观要求必须加快软件工程 的发展。 目前，软件的发展j 下向着工业化方向过渡，软件将更加专业化，产品化和 市场化。软件的生产业将实现组装式生产，软件的开发由小规模的开发转向大 规模的团队开发，同时，软件也将发展到以企业计算机化，社会信息化为特征 的计算机系统工程阶段。信息系统的集成，分布异构的环境，大量分散的、种 类繁多的数据形式都是这一时期的特征，他们也为这一阶段的软件开发和工程 管理带来了新的挑战。 2 第一章绪论 。 3 较馋复用和构件按沭 软件w ：发一直以来都受到以下几个方面的困扰；开发预算和开发进度时常 超出预定的限制条件、维护成本增长过快、不恰肖的功能设计、拙劣的性能、 不断膨胀的b u g 和代码量、不滚容、重复开发等等。这些问题在最严重的情况 下载会导致掰镶豹“软捧莛糗”。遥年来久镪认浚委l ，要真正簿决软传懋凝，实 现软件的工池化生产是唯一可行的途径。分析传绕工业及计算枫硬彳牛产业成采 的模式可以发现，这些工业的发展模式均是符合标准的零部件( 构件) 生产以 及基于标凇构件的产品生产( 组装) ，其中，构件怒核心和基础，爱用是必须手 段。实践袭明，这种模式是产业王程化、工业化f | 勺成功之路，也将越软件产业 发震豹努巍之鼹。 1 9 6 8 年，d m c l l r o y 禚n a t o 软辞工覆会议上首次提出了软释复用静闯 题。他倡鼯生产软件的标准构件用于软件系统的汗发。所谓软件复用( s o f t w a r e r e u s e ) 就是将已有的软件成分用于构造新的软件系统。该软件成分w 以是已存 在的，也w 以是专门为了复用丽开发的。可以被簸用的软件成分一般称作可复 蠲构件( r e u s a b l ec o m p o n e n t ：r e ) 。软 孛复雳不仪仅建对程彦复爝。象包括对 软锌生产道缓中任俺活动露产爱豹裁成晶貔复瘸，瓣：矮蠢诗划、霹弦经报告、 需求定义、分析模型、设计模缎、详细说明、源程序、测试用例等镣。事实上 软件复用的范围跨越软件生命周期的各个阶段，包括分析、设计、编码和维护。 通过软件复用，在应用系统开发中可以充分地利用已有的开发成果，消除 了在分辑、没计、编码、测试等方嚣粒诲多重笈劳动，可| 三i 提高软 牛开发静效 率；弱鼷，遴遂复霜毫矮爨豹毫骞豹开发成采，邈免了重薪委：发胃缝葶| 入戆错 误，可以提高软件的质量。鳓此，软件复用可以大大降低软件开发的费用，并 显著的摁商生产率和产品质墩。 实现软件复用韵关键技术主要包括：软件构件技术( s o f t w a r ec o m p o n e n t t e c h n o l o g y ) 、领域工程( d o m a i ne n g i n e e r i n g ) 、软件搭系结构( s o f t w a r e a r c h i t e c t u r e ) 、较 孛霉工程( s o f t w a r er e e n g i n e e r i n g ) 、嚣簸系统( o p e ns y s t e m ) 零l 较薛 过程( s o f t w a r ep r o c e s s ) 等。 软件构件技术是支持软件复用的核心技术怒目前发展最快的软件重用方 式。它解决两个重要问题：一是重用，即构件具肖通用的特性，所提供的功能 可为多系统使用；二是互操作性，即来源不同的构件能相互协调、邋倍、共同 完成复杂瓣功戆。簌广义上游，袈舞构终技零楚熬予嚣交对象熬，淡焱入嚣马 上可以使掰的即插即雳型( p l u ga n dp l a y ) 软构件檄念为中心，通过构件的组合来 建立应用的技术体系。狭义上讲，它是通过构件组合支持应用的开发环境和系 统的总称。艇主要研究内容戗括：构件获取、构件模型、构件描述谮言、构件 3 第一章绪论 分类与检索、构件复合组装、构件标准化。 1 1 4 基于构件的软件开发 基于构件的软件= _ i ：发( c o m p o n e n t b a s e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t ，c b d ) 方 法是当前软件开发的一个新思潮，是软件复用的主要形式，它大大提高了代码 的重用性，使软件开发摆脱了小作坊的工作方式，可以按照大规模的工业化方 式进行。不同的软件开发商刀：发并销售具有各种功能的构件。这些构件将其具 体功能封装起来一般遵从某一个构件标准，其他软件开发商就可以象组装机 器零件一样，将购买来的构件组装成具有某种功能的产品。由此。新的软件工 业即将形成：供应各个领域标准构件的构件开发厂商和集成构件的应用软件开 发厂商。 基于构件的软件开发不同于以前的软件开发方式。首先，它对模块划分施 加了一种规范，要求程序员在不同的程序块之间建立不可逾越的接口，从而增 加了这些模块内部的内聚性，降低了模块之间的耦合。这样的模块就叫做构件。 第二，将开发重点从软件开发转移到软件系统的组合，从实现转移到集成。开 发方式更加结构化，工程化。第三，开发过程中多了四个新的主要活动：构 件资格适用性测试决定以前开发的构件( 包括第三方商品构件) 是否适用于新 的系统环境。这个阶段还要对该构件的开发过程进行评估以确保其算法的合理 性。由于构件是针对各种不同的需求编写的，而且编写过程中不可避免地要对 环境做各种假设，因此有必要进行构件适应性修改。构件适应性修改过程取 决于要作什么样的修改：白箱( 直接修改原代码) ，灰箱( 构件自身提供了扩展 语言或a p i ) ，还是黑箱。第三种活动是要将构件和系统集成。构件集成的风 格有很多种，比如数据库方式( 集中控制所有操作数据) ，黑板方式( 构件按机 会共享数据) ，消息总线方式( 构件存储各自的数据，并通过消息机制发布数据 变更) 和对象请求代理。最后，在系统演化过程中还有各种新问题，主要是： 在构件市场中，c o t s ( c o m m e r c i a lo f f - t h e s h e l l ，第三方商品构件) 供应商会 根据错误报告，市场竞争和需求等因素频繁修改他们的构件。这种事情在整个 工程周期中的各个时段都可能发生。这就引出一个问题：是否要在系统中包括 这些新构件? 包括了，就必须不断更新自己的产品；不包括的话，就意味着要 继续采用过时的构件，而不能得到c o t s 供应商的充分支持。 由于基于构件的软件开发方法和以往的软件开发方法有以上不同，因此它 对软件需求地分析和设计也提出了新的要求。c b s d 要求重新考虑需求、设计 和构件三者之间的关系。基本上，它要求新的软件分析建模方法、以及软件开 发过程和有用的工具来自动地产生、管理构件和接口。 4 第一章绪论 ，1 。5 统一建模语言u m l u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 统一建摸语言，怒出世界著名的疆囱对象 技术专家g r a d yb o o c h ，j i mr u m b a u g h 和i v a rj a c o b s o n 三人联合开发，在著名 的b o o c h 方法、o m t 方法和o o s e 方法的基础上集众家之长几经修改而完成 的。1 9 9 7 年u m l 被o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 批准作为面向对象建模语 言的标准，并得到了工业界的广泛支持。 u m l 酶一个目标楚提供绘粥户简肇易用的西视纯建模语富，并和特定静编 程语言和开发过程分离。为此u m l 提供了一系列的圈来描述建模过程中的备 个方瑟。u m l 撬供的德墅圈毽括瘸倒圈、类圈、活魂黼、颓洚豳、漭俸图、状 态图、构件图和配置图等。其中类图和用例图分别描述了系统的逻辑结构和功 能麓蕊，糇序圈和耱 乍潮援述务耱羯铡( u s ec a s e ) 懿爨侮实现，稳俘銎秘配霉鬻 描述系统的物理构件和物理配鬣。u m l 通过上述各种圈元描述系统的对象模型 疆及其它对应穰怠。模整帮强楚逶个不嗣豹壤念。模蘩奄捶系统熬瑟蠢基本镶 息元素- 而不考虑元素如何显涿。图是对模型元素的可视化描述，一般只显示 元素兹郝分信患。 事窳上，u m l 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语 言。它滚入了软传工程镁壤豹灏愚想、掰方法黟瑟技零。宅熬俸弱域不限予支 持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。这种 语言继承了各季孛嚣肉对象秘一魑缝稳传建摸语塞豹优患，恕它秘寿掇蟪疆药一 体，也代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向，具有巨大的市场前景， 毯其畜夔大豹秘谚侩值枣珏经济份篷。如霪烩当撼壤这糖可援识强形建横技术用 于解决软件开发所面临的问题，如何研制和开发支持u m l 的建模及旗支持环 境，是鞭翦该锁域的热点闽题。强翦，在基于u m l 豹开发方法和联境方面， 国际上融经进行了一些研究和实际开发工作，融形成产品的支持u m l 的工艇 蠢微软豹m i c r o s o f lv i s u a lm o d e l e r 、v i s u a lo b j e c tm o d e l e r s 公司的v i s u a lu m l 、 以及r a t i o n a l 公司r a t i o n a lr o s e 。国内对u m l ，支持环境的研制开发工作尚 处于起步阶段。在本论文中， 乍者研究如何使耀u m l 对系统进行撼述，来支 持基于构件的软件开发的分析设计过程。 1 。2 当前基于构件的软律弹发麓主簧聚究方离和矫突水平 返足年以柬，基予擒 孛豹软舞开发器髯究取褥了缓大戆发襞。但是，筏 睾技 术的实溅还处于不断的探索中，在构件的提取、领域分析、领域建模等方面还 蠢诲多瀚技术勰越没毒簇决。豢兹关予基予籀传麴软馋莠二发( c b s d ) 粒磊毋究 第一常绪论 主要套三令方舄：榜黪软 孛、攘转软臀豹觏范_ 葶爨基亏：知识豹方法，敬及基予体 系结构的软件构造。 l 构搏较搏 在这里构件软件是指一系列通过对象和文档模型，实现构件的相嚣联系和 与应】雳领域摺关鹃活动。鲡m i c r o s o f t 筑c o m 鄹o m g 鲍c o r b a 都】| i 霉于对蒙 模型，它们描述了对象如何进行与语言，地址空间，计算机类型和操作系统边 器无关鲍通信。m i c r o s o f t 的o l e 2 和c il a b s 的o p e n d o c 都蠛于文挡模型，它 们提供给用户不同的数掘类型和统一篱理这些数据的威用程序。与这种技术 起产生了新一代的可视编程工具，如i b m 的v i s u a la g e ，m i c r o s o f t 豹v i s u a l s t u d i o ，改善了编程者对信息的袭达方法和处理过程使之更容易被理解，还可 改变逻搬连接和结果。 现在，构件软件已驻著地改变了构造新的软件系统的方式，已经融现一个 不断增长的m i r c o s o f t 的o c x 构件的构件市场。 2 ) 构件软件的规范和基予知识的方法 构件软件的规范就是要解决构件标准化问题，由于目前存在着多种分布式 辩象标准，并盛构俘本隽也没商统一的定义，遨给冥羊牵标准构件之闻实现维装 带来了许多问题。基于知识的方法研究主要是在学术界进行，目的是在领域知 识的蒸髓上实蕊软件系统构逵过程的自动纯。通过疑燕翡或半戏范的方法来攒 述构件和构件的组装过程。对予基于构件的开发不仅仪需要构件的语法，还必 须有构 牟语义。这个方内扶属予梅传软件研究，楚为了使蓐者麓有效帮合理。 3 ) 基于软件体系结构的软件构造 软释体系绣梅( s o f t w a r ea r c h i t e c t u r e ：s a ) 捂一令程痔或系统串糖锌的缝 构、构件之问的关系以及其开发仝过程中决定设计和演化的基本原则和指南。s a 定义瓣核心痰容是s a 氆稳终、构箨之溜豹交麓连接辞戳及对窀销瓣终窳 组成。s a 可以作为应用程序开发者装配构件的指导基础。例如。一个特定领域 豹s a ，必痖焉稷滓开发者提袋了蠲疆秘橡热霸糖转基虢 | 设旌，霹鞋最凑效建共 同工作。s a 为应用程序的设计、开发部署、扩展基础设施和j = 瓒制构件方面起了 关键终斌。s a 冬稳终蘩锻设藏起工律，提供完整兹开发臻竣，这是藻予搀传 开发最爨要的方面。 基予体系续橡魏软髂掏造这一磷究方淘是囱系统瑟发者撵供特定领域应莠l 程序的软件体系结构和参考体系结构。基于构件的应用程序不仅仅是一些普通 部分魏麓单圭薛凑，两通窍是为特定领域构建戆，因此辩要一个冒搀 訇馋装配到 起的体系结构。否则，构件之间不鼎有互操作性，也不会掇高劳动生产率， 豳两不燃领域的体系结构的研究就变 ! 譬极为重磐，壹按关系到构件豹膜量和构 6 第一章绪论 孛豹哥鬟蠲程度。参考棼系缝梭接述了主要擒馋帮一令特定鬏城戆系绞之阗豹 相互关系，s a 则提供了运行一组构件的有组织的环境。这样，在构建系列构 传对可鸯致靛没诗积实现。焱掏譬 二软馋中，拜发蠹不_ 霉要熟道其内鼙是翔秘 工作的，只需从外部使用它，遮是一种熙盒式的软件重用。s a 则是主鬻通过继 承寒实现敬辫璧羯，是转自鑫式的款传重爆。但研究黎约豹专家建议双是众 式重用转向黑盘式重用。在欧洲的i t h a c a 研究项目和惠普的h y b r i d k i t s 程序 中都运惩了s a 方法。过去，s a 主要用予图形用户界瑟上，露耀在已逐濒推广。 1 3 论文作者的主要置作 论文期间作者所做的主要工作 1 设计帮开发c l i e n t s e r v e r 方式下懿集成纯全瑟成本警臻系统 2 对构件技术和基于构件的软件开发过程进行研究。 3 辩统一建摸语喜u m l 器c o m 穆捧瓣象豹绥合逶嚣磷究 4 用基于构件的软件开发方法具体实现集成化全酾成本管理系统，并对两 个采惩不曩开发方法实臻麴系绞送行毙较分瓠。 7 第二章k e l o n - c i m s 集成化全面成本管瑗系统设计与实现 第二煮k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统设计与实现 2 ， 纂戏诧全匿成本管璞系统麓套 成本管理是企业管理的爨臻组成部分，通过成本核算考核企渡的经营业绩， 通过成本计划来评估和规划搬业的投资决策。k e l o n c l e f s 集成化仝丽成本管理 体系分系统是一个与企业原商系统相互交织的、大范围、深层次、集成度较大 豹系统。该系统是摄据辩龙繁潮成奉管理瑗状，潮绕差雾证成本镁笼跤略，翻 舔先逶煞餐毽愚慧秘手羧，建立一套甄逶合秘麓凌获霹薅又爨舂静隧瞧酶成本 管理体系。其内容包括：成本管理战略体系的樵架设计、成本管理大纲框架的 设计、新产品和改型产品设计过程的成本管理横浅、产品质量成本臀理模式、 以产品为对氖的成本效益评价、优化标准成本体系的维护，完善成本麓异分析、 优化产成菇存货资金管理。 2 1 系统的特点 k e l o n c i m s 集成化全面成本管理体系分系统烧一个运行在k e l o n 企业内部 网的系统，涉及到生产部门、缀营部门、设计部门和财务部门， 本系统设耋卡体现如下特杰：一、成本核算暇瑷采爰基子活动粒 乍照戏本核 算方法，戏本结箕遂程稻窒产溪动静遘程势簿遴行；二、采竭诗翻徐猿，予俊 价格和最新价格三种价格体系的成本结算和成本规划方法；三、成本差异分析 落实到工序和零件，井提供成本动因分析和成本麓异结构性分析，为成本改进 措施提供决策依据。 本系统考虑了系统安全锻秘可靠性戳及和萁纯系统豹联系，在器疆擒造和 搽幸筝方式等穷瑟都采取了一熬魄较瑗实翡骰法，确僳了系统魏集藏鸟搽佟豹方 便、可靠和安全。 系统安全 本系统具有严格的操作权限管理，强化一人个口令的使用意识，使操作 合理分溅，确保原始数据的安全。在数据录入时，进行多项合法性捻查，保证 数蠢豹奔羧魏。 系统集成 本系统需要接受m r p i i 、营销、c a p p 、p d m 锋系统传递过来的数据，以便 能够估计出制造成本，同时疆保持与以上系统的联系，保证数据的一致性。 8 第二章k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统设计与实现 界面构造 录入界面尽可能地紧凑，集中在屏幕上显示，以避免画面过多地左右滚动， 而且尽量与实际单据保持一致，在数据窗口中用上下滚动条可查看整个单据信 息，以满足实际需要。 2 1 2 系统的功能和结构 2 1 2 1 系统的主要功能 k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统由两个密不可分的部分组成，一是管 理部分，二是计算机支持部分。其中，计算机支持部分主要由四个子系统组成： 新产品成本估计，开发费用预算估计，成本效益分析，成本差异分析。系统的 信息流程如图2 - 1 所示。 露】- 1r r g l 临一，| 扣口谴币t 田 因此系统包括以上4 个功能模块以及系统维护模块，下面对各个功能模块 及每个模块的特点作简单的介绍： 新产品成本估计：在新产品设计阶段以及在开模前估计出该产品的成本。 新产品成本估计分两个阶段。第一阶段是在产品设计阶段，通过c a d p d m 提供 的e b o m 单和m r p i i 提供的材料成本，准确估计出新产品材料成本。在估计出材 料成本之后，通过经验公式估计人工成本、制造费用和模具费，得到完整的制 造成本的估计值。第二阶段是在产品工艺设计阶段，通过c a p p 提供的m b o m 单( 材 料用量、加工路线信息) ，通过m r p i i 得到工作中心、材料标准建议成本信息， 可以准确估计出产品材料成本，人工成本和制造费用，为制定产品的预算和价 格的制定提供了信息支持。 9 第二章k e l o n - c i ) 4 s 集成化全面成本镑理系统设计与实现 开发费雳预算信诗：对蕊产箍开发费藤实麓攀蘸、事中、事麓豹控裁。主 要包括以下几个功能：开发费用科目及帐号管溅：预算开发费用录入、修改：实 际开发费用录入、结帐开发赞用预算与实绩对比分析。 成本麓异：成本差异的计算与分析。它包含2 个模块：生产成本核算和成 本差异分攒模块。通过从m r p i i 提供豹产品生产数量、原毒| 料成本簿信惠，计 算窭产菇戆生产或奉，这燕残本差异分辑戆蘸攥。然嚣瑟产鑫戆颈黧袋本、实 际成本、标准成本进行差异分轿，找出差异产生的原因，有针对幢地采取有关 措施来调整或消除差异，以谶步加强成本管理，降低成本，提高众业的经济 效益。 成本效益：以产品为对蒙。分析各产品的成本、铡润分布。迢_ i 建从营销系 统提供鹣产品镇骜数量、锼壤羧入窝m r p i i 提供麓镑售费矮，对产菇豹销售藏 本、销镣赞用、质量成本等避荦子归集，分析产晶的裁润情况。络含戳t 几个模 块，从产晶的开发到生产、销售，根据产品的开发费用、制造成本、销售成本、 质量成本、销售利润，分析农产品的整个生命周期中产品收益的好坏，为决策 者对产品的生产销售提供信感支持。 系绕缍护：包瑟数援痒淡瓣警理( 翅建、菇镑、恢复、转赣、分蠢等) 、 权限的管瑗、输入输出、及麓其他应用系统斡交禚等。 2 1 2 2 系统采用的体系结构 考虑剿全面成本管理系统燕要是应用在科拢鬃潮总部各部门，与其他分系 统瓣集残壤蔟，要求网络传辘魄较稳定，悉虽麓筑集团已经建立了羧蓑集困总 部的蜀城湖，因此本系统采瘸c i i e n t s e r v e r 模式为实现方式，遴行予羊辛楚公 司局域网j 二。 本系统采用o r a c l e 关系数据库作为后台数据库服务器，在c 1 l e n t 端通过 可视化的开发工具来设计应用稷序，以实现用户岛服务器的信息交飘。图2 2 其薅表现凑了凌系绞采瑁c l i e n t s e r v e r 方式的髂系结构。 s q l 请求 应用桴序 r 浆单 数据囊祟尾。 i _ - _ 通信连接m 数据表示卢5 量南 操作结巢 图2 - 2 系统的e l ie n t s e r v e r 体系结构 第二二章龋l 测吨i 黔集戒位全瓣戏零簿理系统设圣 与实现 c 1 i e n t s e r v e r 模式将一个应用的几个不阏进程斌定出凡种缀别或层次关 系。一部分进程为s e r v e r 进程，它们为其它进程提供公熬服务：其它进程为c l i e n t 遴稳，它们执行本地处理，势与s e r v e r 邋穗逡芎亍交互以便获褥s e r v e r 进程的鼹 务。 在c 1 i e n t s e r v e r 体系缩构的应用系统中，客户梳承担绝大部分短示和逻 辑处理工作，服务器则存储信息、进行数据库处理并臀理网络，这样，一个应 焉分残了嚣令郝分，势鸯予瓣上，褒予兖分发挥客户稳j 耱羧务器熬鲶遴戆力： 其次，数据库安装在服务器一端，数据库的兜整性和一致性有了结构b 的保证； 第三，在c l i e n t s e r v e r 系统书，仅需要传送数据库服务器查询豹结果，减少雕 络上抟邀魏数掇整的大小，霹潋减轻网络受载，增强嬲络蚕蛙量，撼嬲了系统 豹熬侮瞧麓：第毯，羧务器上装载豹分蠢式数据疼除了撵供蹇瞧爱数箨瘁管毽 能力外，还提供了异种机、异种网联结的转换协议，增强了系统的开放性。 2 ，2 系缆豹实琨 2 2 1 系统的弹发方法和擞要技术 2 2 ，1 1 系统采粥的开发工具和并发方法 零系统豹开发以c l i n t s e r v e r 模式为槎絮，结构如圈2 - 2 掰示。赋台数据 露羧务器上运行瓣楚o r a c l e 荚蓑墼数露臻系统，兹鸯澍羯p o w e r b u i l d e r 进萼亍 疲嗣设计，主要宠成应用系统功能、数据窝翻设计、菜单设计、报裘设计、系统 的管理和维护等。每个客户端的机器上不仪需要安装开发好的应用稷序，还需 要蜜装数摆疼熬客户端软终。 客户端翁疲璃程序受责与溺户送露人糗对话，嚣数据库的客户端软佟剐受 责按受用户提出的请求，执杼程序，准备并编译s q l 语句，并将编译好的s q l 语句作为请求通过网络传递给数据库服务嚣。然后等待数据库服务器的响应， 接受 圭l 瓣务器簧送遵采瓣数搀，并在强蘩豹辩候萼莓接浚嗣豹鼗攥在零缝遴露一 魑处理工作( 例如：求和、分缎、排序等遮冀) ，然后将结果显示绘提出请求的 用户缀蕾和打印。 程基于c l i e n t s e r v e r 攘式翡应弱系统中。盛露系统程序豹弹发工佟主要集 中予c l i e n t 端。主要蹩遗避c l i e n t 溺静开发工其来设计应用程序，戳襄现蘑户 与服务器的信息交互。本系统的开发工具采用p o w e r b u i l d e r 6 。5 。p o w e r b u i l d e r 能摄供种可视的直观的方式宋剑建应用程序的用户界藕。另外p o w e r b u i l d e r 旋供了与瘾层数据瘁系统紧密鹣连接tp o w e r b u i l d e r 支待不阕关系数瓣库管瑾 l l 第二章k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统设计与实现 系统。并充分发挥每一数据库的特长。可以访问多个数据库的信息，然后显示 在一个窗口内。p o w e r b u i l d e r 存取数据库的方式有两种：( 1 ) 通过使用 p o w e r s o f t 的o d b c 接口。( 2 ) 通过使用p o w e r s o f t 提供的专用的直接与数据库 相连的接口。通过使用o d b c 接口，或p o w e r b u i l d e r 提供的数据库的专用接口， p o w e r b u i l d e r 几乎可以和全部的关系性数据库进行连接。o d b c ( 开放数据库连 接) 是微软公司的数据库连接标准可以实现分布式环境下的异种数据库互操 作。采用o d b c 标准以及面向对象的方法，可以设计出对数据库操作的统一界面， 实现用户对数据库操作的完全透明性，即系统对数据库的开放性。 2 2 1 2 关键技术及实现 本系统需要解决的一些技术问题有以下几个方面： 1 对各级用户的权限和可操作功能进行有效的管理。 2 形式多样的报表 3 系统的可扩充性 4 系统的信息集成 下面分别讨论本系统中对这几个技术问题的解决。 对各级用户权限的管理 本系统对用户权限的管理是通过在数据库中增加“权限表”来实现的。这 些表中记录了某个用户可以使用哪些功能，同时，不同级别的用户登陆到系统 中所能用的系统功能也有很大不同，从而可保证一些授权使用的数据不被无关 人员涉足。 形式多样的报表 由于财务的需要，在成本系统中，需要定制许多不同的报表，这些报表的 数据有些是从一个表中的记录得到，有些则需要统计许多袁中的记录才可以得 到。对于前者，使用p o w e r b u i l d e r 可以很方便的生成，但是对于后者就比较麻 烦，因为它需要先在表内进行统计，然后再在表之问进行统计，而这对于 p o w e r b u i l d e r 提供的工具来说，比较难于实现，而且还必须考虑到表之间的外 连接问题。例如，如果要统计产品生命周期成本及利润累计表，就需要将产品 开发费用信息、产品生产信息、产品销售信息、产品内外故障成本信息等四部 分信息结合在一起。首先要将产品的生产和销售信息进行统计，得到每种产品 的利润情况，然后再与开发费用和内外故障成本信息结合在一起，得出产品在 整个生命周期的收益率。在结合的时候还要考虑到有时有些产品在查询期间内 只有销售但是有可能没有生产或者只有开发还未生产。所以在生成这种报表的 时候，都先用p o w e r b u i l d e r 生成一个报表的框架，然后在程序中计算其中各项 1 2 第二章k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统设计与实现 的值，并填入已经生成的报表框架中。 系统的可扩充性 面向对象的编程在p o w e r b u i l d e r 中创建的每一个菜单或窗口都是一个自含 的模块，称为对象( o b j e c t ) 。p o w e r b u i l d e r 应用程序基本的构建块是用户所创 建的对象，每个对象都具有一些特定的特性和行为( 属性、事件和功能) 。利用 诸如封装性、继承性和多态性这样的面向对象的编程技术，开发人员可以最有 效地利用所创建的每一个对象，使应用程序具有一定的可重用性、可扩展性和 强有力的功能。 系统的信息集成 由于成本管理系统设计到成本计划、成本核算、成本管理分析，因此与其 他系统之间存在信息集成问题，所面对的集成关系数量较多而且关系复杂。分 析该系统是一个建立在多个应用系统之上的高级管理系统，与其它系统之间的 信息交换基本上都是单向数据传送。即由其它系统向本系统传送数据。所以我 们采用根据不同系统的特点应采用不同的集成方法。 工程设计系统是一个相对独立的商品化系统，所以成本管理系统与工程设 计系统的信息集成采用设置中间数据文件的方式比较好。由成本管理系统提出 中间数据文件的格式，工程设计系统按照规定好的文件格式生成数据文件，成 本管理系统从中间数据文件读取数据并写入成本管理系统数据库中。 科龙公司的m r p i i 系统是基于网状数据库的管理系统，而成本管理系统是 基于关系数据库的管理系统，两个系统的数据库之间存在着很大的差别。因此 在设计这两个系统之问的信息集成方法时，提出了两种集成方案：第一种方案 是采用设置中间数据文件：第二种方案是购买数据库中间件。由于资金和时间 问题，在具体实现中，我们依然采用了第一种方案。 而营销管理系统由于选用的也是o r a c l a 数据库管理系统，因此很容易实现 成本管理系统与营销管理系统之间的信息集成。 2 2 2 系统应用程序的实现 在客户端所见的系统界面和菜单如图2 3 所示。 用户输入用户的对应编码，口令，登录到系统中，点击相应的菜单项，出 现下拉式菜单，单击各子菜单项，就可以使用该部分相应的功能。其中为灰色 的不能单击使用的菜单项为未经过授权不能使用的功能。下面以新产品成本 估计部分程序的编制为例说明系统的实现。 筇二章k e l o n c i m s 集成化全面成本管理系统设计与实现 幽2 - 3 系统登陆界面和窗体形式 新产品成本估计部分的程序功能主要是完成产品b o m 单、零件、工艺路 线、工作中心等信息的维护，以及在产品设计两个阶段中的产品成本估计查询。 零件信息维护中包含增加新信息，删除信息，修改信息。 以增加新信息为例，我们假设已经完成了数据库端的工作，包括表的生成， 一些基础数据的录入等。这个功能的要点就是如何通过前端用户界面来完成将 新的信息录入到数据库系统中保存起来，并为以后的新产品成本估计来使用。 由客户应用发出s q l 请求信息，然后由数据库服务器具体执行s q l 语句，实 现对数据库的操作。 在客户应用中，主要的代码是进行数据库操作部分的代码。如上文所叙述， 我