（计算机应用技术专业论文）基于web的山东育龄妇女信息系统的设计与实现.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 人口管理是一项涉及范围广，业务复杂度高，信息量大的工作。另外，随着我 国经济社会的发展，产生了大量流动人口和非法生育人口，这更增加了人口管理 的难度。人口和计划生育部门遍布省、市、县、乡、村，如此大规模的用户量决 定了采用w e b 方式构建人口和计划生育管理信息系统具有巨大的优势。本文以 山东省人口与计划生育信息化管理现状为背景，结合山东省育龄妇女信息管理 规范( 试行) 与人口发展“十一五”和2 0 2 0 年规划的全面实施而完成。 本文在对人口与计划生育业务深刻理解的基础上，结合流行的w e b 应用程 序构建技术，完成了基于n e t 平台的人口和计划生育部门的管理信息系统一山 东育龄妇女信息系统( s d 、s ) 的设计与实现。本文讨论了课题的背景、意义和 面临的问题，叙述了n e t 软件开发平台、统一建模语言( u m l ) 、统一软件开发 过程( r u p ) 、w e b 架构技术等。分析了系统的需求，描述了系统应实现的功能 及整体架构设计。在系统分析、设计阶段，运用u m l 和r u p 软件开发方法，实 现了u m l 对软件系统进行面向对象建模的基本过程，改变了以往僵化的建立静 态和动态视图的开发过程，使分析设计的过程紧密相连。利用s q ls e r v e r2 0 0 0 实现了系统数据库的具体设计，在后台数据库中建立了相关的数据表。在系统业 务功能设计方面，结合证件申请和申请审批、审核、上报的具体流程，详细介绍 了相关页面的实现过程和不同用户角色完成的任务。为确保系统的安全可靠，结 合实际需要，采取了角色授权机制等维护系统安全的措施。 最后，本文对所开发的系统进行了总结，并对该系统今后的完善和提高提出了 修改建议。 关键词：s d w i s 系统；a s p n e t ：u m l ：b s 结构 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ea d m i n i s t r a t i o no ft h ep o p u l a t i o ni sab r o a ds c o p e d , o p e r a t i o n a l l y c o m p l i c a t e d ，a n dh i g hi n f o r m a t i v ew o r k w i t ht h ee c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n t o fc h i n a , al a r g ea m o u n to ff l o a t i n gp o p u l a t i o no c c t l l sa n dt h e nc a u s e si l l e g a lb i r t ho f b a b i e s ，a n ds u b s e q u e n t l y , t h ed i f f i c u l t yo fp o p u l a t i o nm a n a g e m e n ti n c r e a s e d t h e b r a n c h e so fg o v e r n m e n tr e s p o n s i b l ef o rp o p u l a t i o na n df a m i l yp l a n n i n gs p r e a da l l o v e rt h ep r o v i n c e ，c i t y ，t o w na n dv i l l a g e ，t h e r e f o r e ，b u i l d i n gt h ep o p u l a t i o n i n f o r m a t i o ns y s t e mi nw e bm o d eh a sg r e a ta d v a n t a g ed u et ot h el a r g e s c a l ep o t e n t i a l u s e r s 1 1 l i sp a p e ri sw r i t t e nu n d e rt h eb a c k g r o u n do ft h es i t u a t i o no ft h ei n f o r m a t i o n m a n a g e m e n to ft h ep o p u l a t i o na n df a m i l yp l a n n i n gi ns h a n d o n gp r o v i n c e ，a n dt h e p a p e ri sa l s oc o m b i n e dw i t ht h ef u l li m p l e m e n t a t i o no f t h e ”i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t p r a c t i c eo fc h i l d b e a r i n ga g ew o m e ni ns h a n d o n gp r o v i n c e ( t r i a l ) ”a n d ”e l e v e n t h f i v e - y e a r ”p o p u l a t i o nd e v e l o p m e n ta n d2 0 2 0p l a n ” i nt h i sp a p e r ，b a s e do n n e tt e c h n i q u ea n dc o m b i n e dw i t hw e bp r o g r a m m i n g b u i l d i n gt e c h n i q u e ，t h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h ei n f o r m a t i o ns y s t e mo ft h e m a n a g e m e n to f t h es h a n d o n gc h i l d b e a r i n ga g ew o m e n ( s d w i s ) a r ea c c o m p l i s h e d 1 1 1 eb a c k g r o u n d , s i g n i f i c a n c ea n dp r o b l e m so ft h ep r o je c ta r ep r e s e n t e d n ek e y t e c h n i q u e s ，i n c l u d i n gt h ea s p n e tt e c h n i q u e ，u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) ， r u p , a n d 砸ba r c h i t e c t u r et e c h n i q u ea r es o l v e d t h ei n t e g r a t e df r a m ed e s i g no f t h e s y s t e mi sf i n i s h e db a s e do nt h ea n a l y s i so f t h en e e do ft h es y s t e ma n dt h ed e s c r i p t i o n o ft h ef u n c t i o n so ft h es y s t e mt ob ea c h i e v e d d u r i n gt h ep e r i o do ft h ea n a l y s i sa n d d e s i g no ft h es y s t e m , t h eo b j e c t e do r i e n t e db a s i cp r o c e s so fs y s t e mi sr e a l i z e db yt l l e i 瓜缸，a n dr u pm e t h o d t h ep r o c e s so fa n a l y s i sa n dd e s i g ni sl i n k e dc l o s e l yo w i n g t ot h ec h a n g i n go ft h er i g i dd e v e l o p m e n tp r o c e s so fs t a t i ca n dd y n a m i cv i e w 1 h e d a t a b a s ed e s i g no ft h es y s t e mi sa c c o m p l i s h e d u s i n gt h es q ls e r v e r2 0 0 0 ，t h e d e t m l e dd e s i g no ft h es y s t e mi sf i n i s h e d t h er e l e v a n td a t as h e e ti sb u i l d i n gi nt h e b a c k e n dd a t a b a s e t h ed e s i g nf o r t h es y s t e mp r o f e s s i o nf u n c t i o ni sd o n e 1 1 l e r e a l i z a t i o np r o c e s so ft h er e l e v a n tp a g e sa n dt h et a s ko fd i f f e r e n tu s e ra r ep r e s e n t e d c o m b i n gw i t ht h es p e c i f i cf l o wo ft h ea p p l i c a t i o no ft h ec e r t i f i c a t e s ，a p p r o v a lo f c e r t i f i c a t e s ，a u d i t i n go fc e r t i f i c a t e s ，a n dr e s u l tr e p o r t i n g i nv i e wo fa c t u a ln e e d s , a r o l el i c e n s i n gm e c h a n i s ma n ds o m eo t h e rs e c u r i t ym e a s u r e sa r et a k e ni nt h es y s t e m f i n a l l y , t h es y s t e md e v e l o p e di np a p e ri ss u m m e du p ，a n dt h ea d v i c eo f - 山东大学硕士学位论文 i m p r o v i n ga n de n h a n c i n gt h es y s t e mi sg i v e n k e y w o r d s ：s d w i s ；a s p n e t ；u m l ；b ss t r u c t u r e 1 1 1 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：车套咝 日 期：出鸳：z 2 ：坦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：降呔 导师签名 山东大学硕士学位论文 量| 量詈i m 罾曼皇曼曼曼皇量皇 第一章绪论 1 1 课题研究背景 实行计划生育是我国的一项基本国策，一贯受到中央及各级地方政府的重 视。以往计划生育管理工作主要靠人工报表或单机的方式进行，消耗了大量的人 力、物力，工作效率却比较低。按这种管理方式和手段，难以应付现有的管理工 作，更谈不上规范各级计划生育部门的工作和拓宽计划生育服务的内容。因此服 务性工作如科技服务、生殖保健服务等未能很好到位，人工管理方式遇到的困难 和暴露的弊病也愈加明显。 随着信息化的快速发展，人口与计划生育工作己进入新的历史时期，加快 计生系统信息化建设己成为时代的必然。国家人口计生委全国“十一五人口 和计划生育信息化建设纲要( 国人口发( 2 0 0 5 ) 8 6 号) 明确人口计生信息化 建设的总体目标是：“十一五 期间，依托国家电子政务统一网络平台，初步建 成人口计生部门内部以及与相关部门之间互联互通的信息网络；人口宏观管理与 决策信息系统等业务应用系统建设取得显著成效，形成人口和计划生育的例行监 测、决策支持和公共服务等信息化应用体系：建成以人口宏观信息和育龄妇女个 案信息为主体的人口和计划生育数据库，信息共享程度明显提高；基本形成比较 健全的信息安全体系和信息管理工作制度；人口和计划生育工作人员信息化知识 水平和操作运用能力大幅度提高。该纲要指出人口计生信息化建设的主要任务 是：依托国家电子政务统一网络平台，逐步完善信息网络环境，初步建立人口宏 观管理与决策信息系统，建成全国标准统一、功能完备的育龄妇女信息系统( w i s ： w o m e no fc h i l d b e a r i n ga g ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，以实用好用为标准逐步开 发专项业务应用系统，进一步完善面向公众的门户网站和内部办公信息系统，建 立信息化标准体系和安全保障体系【l 】。在2 0 0 6 年的人口发展“十一五”和2 0 2 0 年规划中也指出：构建人口与发展综合决策支持系统和监测评估体系。创新人 口信息采集的手段和方法，建立快速、科学的监测机制，提高信息的真实性和权 威性。加强流动人口的信息化建设，实现流动人口信息适时变动、异地查询和跟 踪管理。建立部门间人口信息共享机制，实现互联互通和动态更新。加强人口信 山东大学硕士学位论文 息的有效整合和系统分析。加快人口宏观管理与决策信息系统建设。建立和完善 面向公众的人口信息公共服务t z 。 管理信息系统是运用系统理论的思想，把一个组织看作是一个有机的整体， 利用现代的科学技术，综合管理科学进行信息的高效率管理，它是一门新兴的管 理科学技术，其产生归根结底是来自社会实践的需要，理论来自实践、指导实践， 实践又推动理论的完善提高【3 1 。信息系统的发展完善与实践的应用，极大地推动 了经济社会的发展，尤其是在当今信息爆炸的社会，其作用更加明显突出。 为适应计划生育现代化管理工作的需要，建立完善的计划生育计算机信息 管理网络，用科学化、规范化的现代管理手段服务社会，对计划生育工作得到新 的提升是十分必要的。建立计划生育综合管理信息系统是减轻基层工作人员的负 担，提高各级计划生育部门的工作效率，规范各级计划生育管理，使计划生育工 作走向科学化、信息化、规范化、制度化管理轨道的必然选择【4 1 。 在此背景下，根据现有网络条件，利用i n t e m e t 与数据库的集成技术，构建 基于省、市、县、乡、村，功能完善、操作灵活的“山东育龄妇女信息系统( s d 肌s ： s h a n d o n gw o m e no fc h i l d b e a t i n ga g es y s t e m ) 。 1 2 山东育龄妇女信息系统( s d w i s ) 概述 1 。2 1山东育龄妇女信息系统( s d w i s ) 现状 山东省人口与计划生育信息化起步较早，基础设施建设比较完善，省、市、 县、乡都有专网连接，村级也接入了互联网。这对推动全省人口与计划生育工作 政务电子化、服务现代化、信息化奠定了良好的基础。多年来，就人口与计划生 育管理的信息化建设，各地市本着现代化信息管理手段提升优质服务水平，更好 地为广大育龄群众服务的目的，建立了数字化服务站和育龄妇女信息系统；为了 加强流动人口育龄妇女的管理，建立了流动人口信息管理系统：还有根据具体需 要建立的计生药具系统和群众需求系统。 然而其应用效果并不理想，这些系统功能较简单，基层只是实现汇表、制表 的自动化，而且报表报到上一级仍需重新录入数据，难以满足对信息管理的更高 需求。基本上仅限于办公自动化，而且各部门、各单位仍处于单机孤立作业状态， 没有建立统一数据库，没有形成一个完整统一的管理信息系统，各种工作信息的 2 山东大学硕士学位论文 传递仍主要以逐级下发文件、逐级报表以及通过电子邮件、电话、传真等方式传 递信息，没有充分发挥现代化设备的高效率优势，既耗时又费力，同时也不便于 信息的储存，不能满足新形势下人口与计划生育管理和服务进一步深化的要求。 这种现状同国家、省对信息化建设的要求还有很大的差距，难以适应新时期人口 与计划生育工作要求。因此，根据国家和省信息化建设的规划，加快人口与计划 生育管理信息系统建设具有深刻的现实意义。 1 2 2 山东育龄妇女信息系统( s d w i s ) 现存问题分析 山东省是人口和经济大省，网络基础设施的建设比较完善，但其应用效果 主要限于办公自动化，与改革后的人口与计划生育工作不适应。主要问题有： 1 ) 无法适应以现居住地管理为主的管理体制转变的需求。不能利用现代化 网络通讯手段进行跨区( 县) 和跨镇( 乡) 街道的信息异地查询和数据异地处理，缺 乏高效的人口与计划生育现居住地为主管理的工作手段： 2 ) 人口信息共享差。无法与相关部门( 如公安局、卫生局、统计局、工商 局、城建等部门) 共享人口信息，部门之间存在着数据部门所有，缺乏制度化的 共享机制，甚至计生委内部部门有许多共同的数据也难以共享，各部门都是从基 层要数据，无形之中增加了基层的工作压力； 3 ) 信息采集、加工、传输效率低。目前，育龄妇女信息系统存在功能不完 善、数据库个案信息不完整( 仅部分县区完成了录入) 等问题，统计数据收集和汇 总的自动化和科学化水平不高，基层负担重、影响了统计质量。另外，人口的预 测与规划仍以手工计算为主，没有现代化的预测手段；没有形成以计算机技术、 网络技术为基础的现代化人口与计划生育信息系统，只以分散于各乡( 镇、街) 小型桌面数据库为支撑，集成性、准确性、安全性差，数据储存上缺乏延续性， 数据传输方式落后，仅仅是市同省实现了网上传输，乡( 镇、街) ，市( 县) 、区， 仍以报表、报盘方式为主，县区级、市级对基层的报表仍然要手工录入1 5 】； 4 ) 行政办公现代化程度低。行政事务处理如计划生育行政审批、行政审核 和行政征收等由于全省没有建立统一的管理信息系统和数据库，仍以手工操作为 主，不仅工作量大，而且难以在全省范围内及时进行个案查询和质量跟踪监控； 5 ) 人口信息利用率低。缺乏综合人口信息，人口信息没有同经济社会指标 相融合。综合人口信息既是人口与计划生育管理工作的重要技术支撑，又是研究 3 山东大学硕士学位论文 人口与经济发展和社会进步关系的重要基础，能为政府和有关部门的管理和决策 提供依据，然而，山东省的人口信息资源却没有充分发挥其应有的作用。 1 3 课题的主要工作 本文在对人口与计划生育业务深刻理解的基础上，结合w e b 应用程序开发 技术，开发了一个了基于n e t 平台的省级人口和计划生育部门的管理信息系统 一山东育龄妇女信息系统( s d s ) 的设计与实现。主要工作包含： 1 ) 讨论了课题的背景、意义和面临的问题，叙述了n e t 软件开发平台、 统一建模语言( 切帆) 、统一软件开发过程( i 唧) 、w e b 架构技术等。 2 ) 分析了系统的需求，描述了系统应实现的功能，完成了系统的整体架构 设计。在系统分析、设计阶段运用u m l 和r u p 软件开发方法，实现了u m l 对 软件系统进行面向对象建模的基本过程。改变了僵化的建立静态和动态视图的开 发过程，使分析设计的过程紧密相连。 3 ) 完成了系统的数据库设计，利用s q ls e r v e r2 0 0 0 实现了系统的具体设 计，在后台数据库中建立了相关的数据表。 4 ) 完成了系统业务功能的设计，结合证件申请和申请审批、审核、上报的 具体流程详细介绍了相关页面的实现过程和不同用户角色完成的任务。结合实际 需要，系统采取了角色授权机制和其它一些维护系统安全的措施。 1 4 本文组织结构 第一章绪论。介绍课题的开发背景以及实施育龄妇女信息系统的必要性。 分析当前山东省育龄妇女信息系统建设的现状和需要解决的问题，说明了本文的 主要工作。 第二章系统开发平台与技术。具体分析a s p n e t 平台的技术特点；比较详 细介绍了统一建模语言( u m l ) 的发展和特点，以及涉及的相关内容和概念：熟悉 b s 结构的企业级应用程序的开发特点。 第三章系统的需求分析。在调查分析当前山东省育龄妇女信息系统的基础 上，提出当前适应育龄妇女信息管理的系统需求。描述了系统的功能需求，以及 在建立系统时的网络架构需求分析，建立了系统的用例模型。 4 山东大学硕士学位论文 i i 一! 一i l l 一 一一m 一 第四章系统的总体设计。在需求分析的基础上，对整个系统的架构进行设 计。着重论述u m l 在育龄妇女信息系统分析和设计中的建模应用。用系统类图 和部署图描述了系统的静态结构模型，用顺序图和活动图描述了系统的动态行为 模型。论述系统数据库设计、安全性分析。 第五章系统实现与测试。详细介绍了本系统的实现效果。包括各个功能模 块的详细设计，系统运行环境和开发平台的详细设计与实现等。 第六章总结部分，对本文进行了总结，并对下一步的工作进行了展望。 5 山东大学硕士学位论文 第二章系统开发平台与技术 2 1a sp - n e t 技术 该系统采用的技术平台是微软的n e tf r a m e w o r k2 0 版本，它是构建于以互 联网为开发平台的基础工具，n e t 框架的结构如图2 1 所示网。 图2 1 n e tf r a m e w o r k 架构 a s p n e t 是一个统一的n e tf r a m e w o r k 框架下的w e b 开发模型，它包括使用尽 可能少的代码生成企业级w e b 应用程序所必需的各种服务。a s p n e t 作为n e t f r a m e w o r k 的一部分，在通过h t t p 请求建立文档时，它可以在w e b j j 艮务器上动态创 建文档，该文档大部分是h t m l 文档 7 1 。当编写a s p n e t 应用程序的代码时，可以 访问n e tf r a m e w o r k 中的类。下面概述a s p n e t 中的运行模式、数据处理和安全 基础结构。 2 1 1 运行模式 a s p n e t 是基于通用语言运行环境( c l r - c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ) 的， 所有一般语言所具有的类库、消息和数据连接都能方便无缝地连接到网络上，这 种多语言支持使得凡是可以编译成微软中间语言( m s 几：m i c r o s o f ti n t e r m e d i a t e l a n g u a g e ) 的程序语言都可成为制作网页的语言。为此，用户可以选择自己所熟 悉的开发语言( 如c 撑，v i s u a lb a s i c n e t ，j a v a s c r i p t 等) 。 m s i l 是一种中介语言，介于高级程序语言和机器码之间，十分接近机器码。 我们编写的程序先编译成m s i l ，再通过不同计算机的编译器即时地被编译成机 器码，而达到了跨平台的特性。这种模式最大的特点是执行效率高，相对于a s p 的执行模式，a s e n e t 网页第一次被浏览时，会经过两次编译，速度慢于a s p ， 但是第一次被浏览后，m s i l 会被存储下来，以后浏览时只需花费从m s 几编译到 机器码的时间，速度明显提高1 3 l 。 6 山东大学硕士学位论文 a s p 至面编译一， 至垂乎执行 a s p n e t 第一次浏览 第 2 1 2 数据处理 图2 - 2a s p 与a s p n e t 的运行模式图 在a s p n e t 中利用a d o n e t 存取数据库，a d o n e t 将数据视为n 维对象 因而a d o n e t 处理数据更加灵活高效。a d or e c o r d e r 对象提供d i s c o n n e c t e d r e c o r d s e t ，使在分散式的开发环境中离线处理数据更为方便，可让多用户同时存 取数据，因而可以减少与服务器往返沟通的次数，降低网络流量，提高执行效率。 a d o n e t 的d a t a s e t 是使用x m l 来交换、更新数据，实现各种程序和数据源 之间的无缝结合，它可以直接通过防火墙，可实现跨互联网存取，并进行大规模 的分布式处理。这种方式的执行效率会比在传统的a d o 上使用c o m 技术来包装 数据然后进行传送的方式快得多。x m l 是简单的文字数据，只要接收端的应用 程序拥有读取x m l 文件的能力，用户就可以使用a d o n e t 来交换数据，而不必 考虑数据类型受限与转换的问题【9 】。 2 1 3 安全基础结构 安全性是我们普遍关心的问题，包括用户的身份认证和对资源访问权限的控 制。除了n e t 的安全功能外，a s p n e t 还提供了高级的安全基础结构，以便对用 户进行身份验证和授权，并执行其他与安全相关的功能。其验证方式有w i n d o w s 、 p a s s p o r t 和c o o k i e s ，也可以使用i m p e r s o n a t i o n 的功能及登录者的权限执行一些程 序代码或存取资源。如可以使用i i s 提供的w i n d o w s 身份验证对用户进行身份验 证，也可以通过自己的用户数据库使用a s p n i 玎f o r m s 身份验证和a s p n e t 成员 资格来管理身份验证。此外可以使用w i n d o w s 组或自定义角色数据库( 使用 a s e n e t 角色) 来管理w e b 应用程序的功能和信息方面的授权。可以根据应用程 序的需要方便地移除、添加或替换这些方案【1 0 】。 7 山东大学硕士学位论文 2 2 统一建模语言 2 2 1 u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 简介 公认的面向对象建模语言出现于7 0 年代中期。从1 9 8 9 年到1 9 9 4 年，其数 量从不到十种增加到了五十多种。在众多的建模语言中，语言的创造者努力推崇 自己的产品，并在实践中不断完善。但是，o o 方法( o b j e c t o r i e n t e dm e t h o d ) 的用户并不了解不同建模语言的优缺点及相互之间的差异，因而很难根据应用特 点选择合适的建模语言，于是爆发了一场“方法大战 。9 0 年代中，一批新方 法出现了，其中最引人注目的是b o o c h1 9 9 3 、o o s e 和o m t - 2 等【1 1 l 。 u m l 的主要创始人是j i mg u m b a u g h 、i v a rj a c o b s o n 和c 】r a d yb o o t h ，他们最 初都有自己的建模方法( o m 、o o s e 和b o o c h ) ，彼此之间存在着竞争。最终， 他们联合起来创造了一种开放的标准_ i m ，。u m l 成为“标准建模语言的原 因之一在于，它与程序设计语言无关。而且，u m l 符号集只是一种语言而不是 一种方法学。既然u m l 不是一种方法学，它就不需要任何正式的工作产品。而 且它还提供了多种类型的模型描述图( d i a g r a m ) ，当在某种给定的方法学中使用 这些图时，它使得开发中的应用程序更易理解。通过把标准的u m l 图放进您的 工作产品中，精通u m l 的人员就更加容易加入您的项目并迅速进入角色【1 2 1 。 2 2 2u m l 的静态建模机制和动态建模机制 在应用中，当采用面向对象技术设计系统时，首先是描述需求，其次根据需 求建立系统的静态模型，以构造系统的结构。这两步所建立的模型都是静态的， 包括用例图、类图( 包含包) 、对象图、组件图和配置图等五个图形，是标准建 模语言u m l 的静态建模机制。第三步是描述系统的行为，所建立的模型或者 可以执行，或者表示执行时的时序状态或交互关系。它包括状态图、活动图、顺 序图和合作图等四个图形，是标准建模语言u m l 的动态建模机制【1 3 1 。 u m l 包括静态建模机制和动态建模机制两大类。静态结构定义了系统中重 要对象的属性和操作以及这些对象之间的相互关系；动态行为定义了对象的时间 特性和对象为完成目标任务而相互进行通信的机制。u m l 定义了9 种图用于系 统建模，分为两类：静态结构图和动态行为图【l 。 山东大学硕士学位论文 1 ) 静态结构图 可用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。可以把系统的 静态方面看作是对系统的相对稳定的骨架的表示，它由类、接口、协作、构件和 节点等事物的布局组成。结构图包括： ( 1 ) 类图( c l a s sd i a g r a m ) 描述系统中类的静态结构，它定义了系统中类的 内部结构以及类之间的联系，用来捕获信息和事件中的对象。 ( 2 ) 对象图( o b j e c td i a g r a m ) 是类的实例化图。 ( 3 ) 构件图( c o m p o n e n td i a g r a m ) 描述程序代码的物理结构。 ( 4 ) 部署图( d e p l o y m e n td i a g r a m ) 描述系统中软、硬件的物理体系结构， 用于捕获系统硬件和软件构件的部署关系。 2 ) 动态行为图 用于对系统的动态方面进行可视化、详述、构造和文档化。可以把系统的动 态方面看作是对系统变化部分的表示，它由诸如随时间变化的信息流和在网络上 构件的物理运动之类的事物组成。行为图包括： ( 1 ) 用例图( u s ec a s ed i a g r a m ) 从用户的角度描述系统的功能，并指出各 功能的执行者，说明执行者与提供的用例之间的某种关系。 ( 2 ) 顺序图( s e q u e n c e d i a g r a m ) 描述几个对象之间的动作协作关系。 ( 3 ) 协作图( c o l l a b o r a t i o nd i a g r a m ) 从另一个角度展示对象之间的动作协 作关系，它可以和顺序图相互转换。 ( 4 ) 状态图( s t a t ed i a g r a m ) 描述一类对象具有的所有可能的状态以及状态 转移关系。 ( 5 ) 活动图( a c t i v ed i a g r a m ) 描述系统中各种活动的执行顺序。 2 3u m l 与r a t i o n a l 统一过程 2 3 1 软件开发的方法 1 ) 软件生命周期法 生命周期法认为：每一个软件系统都有定的生命周期。软件的生命周期是 指一个软件系统从其提出、调查到分析、设计和有效使用，直至被淘汰或取代的 整个期间。 9 山东大学硕士学位论文 软件生命周期法就是按软件生命周期的各个阶段划分任务，按一定的规则和 步骤，有效地进行软件开发的方法。 通常一个软件系统的生命周期可分为五个阶段：需求阶段、分析阶段、设 计阶段、实施( 编码) 阶段、运行与维护阶段。常用瀑布模型来表示生命周期的 各个阶段，它要求在开始系统设计前，系统分析人员就十分明确用户的要求，能 作出准确的需求分析【1 4 】。 2 ) 原型法 基于“2 8 原则先根据用户的最主要要求，开发出能实现系统最基本功能 的一个原型，再根据用户对原型使用与评价的意见，反复修改完善原型，直到得 到用户满意的最终系统为止。 原型法分4 个阶段：确定用户需求：设计原型：使用、评价原型；修改、完 善原型。当用户的要求不明确或难以确定时，常采用原型法进行开发。 3 ) 面向对象的方法 面向对象是一种用计算机语言模拟现实生活的技术。而传统的语言是基于时 序的，是计算机观点的语言，和人们熟悉的社会观点是不同的。 在软件发展初期时，这并不是什么很大的问题，但是当软件规模越来越大， 变化的速度越来越快的时候。人们发现两种观念有了冲突。 4 ) 统一过程( r u p ：r a t i o n a lu h i 丘e dp r o c e s s ) 开发方法 统一过程r u p 是一个通用的过程框架，可用于各种不同类型的软件系统、 各种不同的应用领域、各种不同类型的组织、各种不同的功能级别以及各种不同 的项目规模。 如图2 3 所示，r u p 可以用二维坐标来描述。横轴通过时间组织，是过程展 开的生命周期特征，体现开发过程的动态结构。在时间上被分解为四个顺序的阶 段，分别是：初始阶段( i n c e p t i o n ) 、细化阶段( e l a b o r 血o n ) 、构造阶段( c o n s t 砌o n ) 和交付阶段( t m s i l i o n ) 。 1 0 当銮銮主罂圭兰竺鲨三 z t 末 阶雎 厂磊1 厂1 矿r i r 厂面习 一 。一 ： 土1 、j ： 一一 ： ：一 ： ： 一：o ：一一 ll i 苎_ 遥纠喙k 酝i 蹩目酝峪爨刮 选代 翻2 - 3r u p 开笈方法示意图 纵轴以内容来组织为自然的逻辑活动体现开发过程的静态结构。有9 个核 心工作流，分为6 个核心过程工作流( c o r e p r o c e s s w o r k f l o w s ) 和3 个核心支持工 作流( c o r es u p p o r t i n g w o r k f l o w s ) 。与传统的瀑布模型相比较，迭代过程具有以下 优点： ( 1 ) 降低了在一个增量上的开支风险。如果开发 员重复某个迭代，那么 损失只是这一个开发有误的迭代的花费。 ( 2 ) 降低了产品无法按照既定进度进入市场的风险。通过在开发早期就确 定风险，可以尽早来解决而不至于在开发后期匆匆忙忙。 ( 3 ) 加快了整个开发工作的进度。因为开发人员清楚问题的焦点所在他 们的工作会更有效率。 由于用户的需求并不能在一开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段 中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。 232u m l 与r u p 统一过程r u p ，是一种适应u m l 的软件生命周期方法。它是基于建模语言 u m l 的，以体系结构为中心的，用例驱动与风险驱动相结合的迭代和增量的软 件开发过程。所有开发工作都围绕需求捕获、分析、设计、实现和测试五个核心 工作来组织。构造阶段通过一系列选代过程建造系统。每一次迭代都是一个小项 丑，需要对所要求的用例进行分析、设计、编码、测试和集成邮i 。 山东大学硕士学位论文 眦可视化建模系统支持从系统需求、系统分析到系统设计的整个建模过 程，如表2 1 所示。在需求分析阶段，u m l 可以用用例来捕获用户需求。通过 需求建模，描述对系统感兴趣的外部角色及其对用例的功能要求。在分析和设计 阶段，通过u m l 的静态建模机制和动态建模机制对问题域的对象建模，描述 类的属性、类之间的关系、系统动态特征。编码是一个独立的阶段，其任务是用 面向对象编程语言将来自设计阶段的类转换成实际的代码。u m l 模型还可作为 测试阶段的依据。同时u m l 还支持对系统体系结构的建模。 表2 - 1t g t l 可视化建模系统 需求模型 用例图、活动图 类图、对象图、包图、合作图、顺序图、 对象模型 状态图 体系结构模型构件图、配置图 2 4 系统架构理念 c s 和b s 是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。c s 是美国b o d a n d 公司最早研发，b s 是美国微软公司研发。这两种技术都有自己一定的市场份额 和客户群【1 6 1 。 1 ) c s 结构 c s ( c l i e n t s e r v e r ) 结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它可以充分利 用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到c l i e n t 端和s e r v e r 端来实现，并且降 低了系统的通讯开销。传统的c s 体系结构虽然采用的是开放模式，但是这只是 系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是c l i e n t 端还是s e r v e r 端都还需要 特定的软件支持。客户端程序维护困难且整体架构投资大。 2 ) b s 结构 b s ( 8 r o w s e r s e r v e r ) 结构即浏览器和服务器结构。是随着i n t e m e t 技术的兴 起，对c s ( c l i e n t s e r v e r ) 体系结构的一种变化或者改进的结构。在b s 体系结构 下，用户界面完全由客户端浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现， 但是主要事务逻辑在服务器端( s e r v e r ) 实现，形成所谓三层结构。这样就大大简 化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总 山东大学硕士学位论文 i i 体成本。基于b s 结构的系统不需安装专用的前端应用程序，各种平台上的用户 只需通过浏览器便可访问并处理相应信息，操作更加简单。 1 3 山东大学硕士学位论文 第三章山东育龄妇女信息系统( s d w ls ) 需求分析 系统分析是软件工程的重要阶段，是所有开发的依据。在系统分析阶段，通 过对系统的综合研究，对问题域进行抽象，准确的理解系统需求和系统内部运行 机制，有助于准确地掌握系统的需求，从而正确地定义问题域，确定软件开发的 具体内容。通过系统分析，我们要完成确定系统需求的内容、确定所有涉及到的 要素、为当前需要解决的问题建立相应的模型等工作，做到充分理解用户对系统 的需求。在对系统的分析过程中，我们采用面向对象分析( o o a o b j e c t - o r i e n t e d a n a l y s i s ) ，应用可视化面向对象建模技术u m l 建立系统模型。 3 1 系统需求分析与设计目标 3 1 1 基本要求 1 ) 信息上报和信息反馈 ( 1 ) 具备计算机并且联网的村居，随时更新“基础信息卡一的内容，填写 “报告单”，输入“工作记录”，进行“业务交互”，并且随时查看“信息反馈 情况。 ( 2 ) 每月1 - 5 日进行数据锁定，利用信息系统形成乡级和县级的统计报表 并进行打印输出。 2 ) 信息管理 ( 1 ) 所有上行信息和下行信息均需进行数字签名，防止信息篡改、保证信 息的真实性和不可抵赖性。 ( 2 ) 上级人口和计划生育信息管理部门有权调用或核查下一级的所有数据。 业务部门只能查看业务范围内以及和业务相关的数据。 3 1 2 业务分析 在软件中包含如下业务活动：村级情况、宣传培训活动、协会活动、全员人 口的建卡、已婚育龄妇女信息的变更、流动人口、证件办理和群众需求。 村级情况、宣传培训活动和协会活动由村级按照实际情况如实填写即可，乡 1 4 当耋銮：翌主：氅薹吝 级可以查看，不需审核。全员人口的建卡和已婚育龄妇女信息的变更是整个村级 工作的重点，数据采集的示意图如图3 1 所示。 芳爵 外甲 要，暴、墨。 图3 一ls d w l s 应用示意图 村级和乡镇通过s d w i s 平台访问县里的数据库，村级先将数据提交到县里 的采集数据库，由乡镇对村级提交的数据进行审核审核通过的数据可以提交到 汇总库中，审核没有通过的数据由村级进行修改，直到审核通过。 流动人口是整个村级软件中最为复杂的一个部分，流动人口数据即要在软件 中体现出来还要通过省人口计生委的流动人口数据库进行联系，如图3 - 2 所示。 s 一 e 卜日 h!曼5 图3 2 流动人口应用示意图 村中的流出、流入人员都要在县级数据库中登记，并将流出、流入的已婚育 龄妇女在省人口计生委的流动人口数据库中登记，乡级通过省人口计生委的流动 人口信息管理平台负责对村级登记的流出、流入的已婚育龄妇女发送通报单和回 执单，村级通过县级的w l s 平台可以查看乡镇发送的通报单和回执单。 证件办理包括计划生育服务手册、生育证、独生子女父母光荣证、 立 女 一 差 山东大学硕士学位论文 流动人口婚育证明。村级软件中已经采集了所有人员的信息，证件办理作为 村级软件的一部分，办理的时候是以村级为起报单位的，在填写申请的时候信息 可以直接从人口信息库中提取，并将信息上报到部署在省人口计生委的证件库 中，县、乡负责申请的审核与审批。应用示意图如图3 3 所示。 k专网一、丐连鼹一- 县黝兹缓强斟帮磷篇缀嬲f 审批 影 申请 乡j 宣厂 村 斟，掣 申请li申请 申请人t申请人 ， i l 申请人 图3 - 3 证件办理应用示恿图 从图中可以看出，申请人向村级计生工作人员提交办证申请，提交申请的方 式有两种：直接申请和通过网络申请。直接申请是申请人直接对村级计生工作人 员提出申请，计生工作人员从县里的人员信息库中提取申请人信息，生成申请表， 上报到省人