基于RUP的行政事业性单位收费票据系统的设计实现学位论文.doc

硕士学位论文 论文题目 基于 RUP 的行政事业性单位收费 票据系统的设计与实现 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果 除了文中特别加以标注引用的内容外 本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 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 本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担 作者签名 日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学 校保留并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 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 缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文 涉密论文按学校规定处理 作者签名 日期 年 月 日 导师签名 日期 年 月 日 Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technology for the Degree of Master Design and Implementation of bill charging system at administrative institutions based on RUP Candidate Song Xin Advisor Professor College of Information Engineering Zhejiang University of Technology Apr 2008 浙江工业大学浙江工业大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明 所提交的学位论文是本人在导师的指导下 独立进行研究工作 所取得的研究成果 除文中已经加以标注引用的内容外 本论文不包含其他个人 或集体已经发表或撰写过的研究成果 也不含为获得浙江工业大学或其它教育机 构的学位证书而使用过的材料 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体 均已 在文中以明确方式标明 本人承担本声明的法律责任 作者签名 日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保留 并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 本人授权浙江工业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 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 本学位论文属于 1 保密 在 年解密后适用本授权书 2 不保密 请在以上相应方框内打 作者签名 日期 年 月 日 导师签名 日期 年 月 日 浙江工业大学硕士学位论文 i 基于 RUP 的行政事业性单位收费票据系统 的设计与实现 摘摘 要要 随着对软件需求的不断增大 要求的不断提高 软件开发机构也迫切地需要一种能 够更有效地开发更高质量软件的方法 过去软件生命周期方法一直占据着主导地位 但 近年来随着面向对象的发展 面向对象方法也逐渐代替生命周期方法成为了软件开发方 法主流 由此面向对象的软件开发模式也随即成为研究的重点 统一软件过程 RUP 是一种用例驱动的 以架构为中心的 采用迭代增量方式开发的 软件工程过程 它汲取了面向对象软件工程领域多年来的优秀研究成果 应用统一建模语 言 UML 进行可视化建模 为面向对象的软件系统的开发提供了方法论的指导 RUP 是一 种通用的软件过程框架 适用于大多数的软件项目 而信息系统的开发 也需要引入一种适当 的开发过程作为指导 以提高质量 开发效率和复用性等 本文应用 RUP 思想为指导 结合 行政事业性单位收费票据系统 的实际开发情况进行研究 主要的工作和成果如 下 1 针对目前几种面向对象软件过程的分析比较 提出采用统一软件过程 RUP 来指导 实际系统的开发 2 从 RUP 的生命周期 组织结构等方面进一步分析 RUP 的软件过程思想 3 分析目前行政事业性单位收费票据系统的现状和存在问题 结合实际情况 得出 系统的详细需求 4 结合实际项目的自身特点 采用 RUP 的相关理论 借助 UML 对系统进行设计建 模 5 使用 VB 和 SQL SERVER 完成系统实现 并投入实际使用 关键词关键词 RUP UML 用例驱动 行政事业性单位收费票据系统 浙江工业大学硕士学位论文 ii DESIGN AND IMPLEMENTATION OF BILL CHARGING SYSTEM AT ADMINISTRATIVE INSTITUTIONS BASED ON RUP ABSTRACT With the continuous growing demand and requirement for software software developers need a more effective development method of higher quality software development Software life cycle has held a dominant position in the past but in recent years with the development of object oriented object oriented methods are gradually replace a life cycle approach to the mainstream of software development methods and object oriented software development mode immediately become the focus of the study Rational Unified Process is a software engineering Process which is use case driven architecture centric and using iterative and incremental developing method It assimilate the excellence research fruits of the Object Orient software engineering filed applies Unified Modeling Language as the visual modeling tool and supplies the methodological instruction for developing Object Orient software system RUP is a general framework of software Process It fit for most software Projects developing Information system also need a development Process to advance the quality efficiency and reusability This dissertation applied RUP ideology as a guide integrate with the actual situation of bill charging system at administrative institutions the main work and results are as follows 1 Comparing and analyzing of several object oriented software process adopt a unified software RUP process to guide the development of the actual system 2 Analyze RUP Software Process thinking from RUP life cycle and its organizational structure 3 Obtained the detailed needs by analyzing the current status and problems of bill charging system at administrative institutions and integrate with the actual situation 浙江工业大学硕士学位论文 iii 4 Integrate with the project s characteristic adopt the RUP theories using UML modeling of the system design 5 Using VB and SQL SERVER to complete the system and put into practical use Key Words RUP UML use case driven bill charging system at administrative institutions 浙江工业大学硕士学位论文 目目 录录 摘 要 i 第 1 章 绪 论 1 1 1 研究背景和意义 1 1 2 研究现状 1 1 2 1 软件工程过程 1 1 2 2 面向对象的软件过程 2 1 3 本文的研究内容和结构安排 5 1 3 1 本文的研究内容 5 1 3 2 结构安排 5 第 2 章 RUP 的组织结构 7 2 1 RUP 概述 7 2 2 RUP 的生命周期 8 2 3 RUP 的动态组成 9 2 3 1 初始阶段 10 2 3 2 细化阶段 10 2 3 3 构造阶段 11 2 3 4 移交阶段 11 2 4 RUP 的静态组成 12 2 4 1 核心过程工作流 12 2 4 2 核心支持工作流 14 2 4 3 角色 活动和工件 14 2 5 小结 15 第 3 章 软件开发中 RUP 的应用特点 16 3 1 用例驱动 16 3 2 以架构为中心 18 3 3 迭代增量开发 19 3 4 UML 在 RUP 中的应用 21 3 4 1 UML 和 RUP 模型 21 浙江工业大学硕士学位论文 3 4 2 UML 和迭代 22 3 5 RUP 过程的裁剪研究 23 3 5 1 RUP 的应用范围 23 3 5 2 裁剪原则 23 3 5 3 裁剪步骤 24 3 5 4 实际开发中 RUP 的裁剪 24 3 6 小结 25 第 4 章 行政事业性单位收费票据系统的分析 26 4 1 系统简介 26 4 1 1 开发背景 26 4 1 2 RUP 在信息系统开发中的应用研究 27 4 2 系统的架构和功能需求 27 4 2 1 系统分析 27 4 2 2 系统的总体框架 28 4 2 3 系统的功能需求 29 4 3 小结 33 第 5 章 基于 RUP 的行政事业性单位收费票据系统的设计 34 5 1 设计思想 34 5 1 1 研究对象和思想 34 5 1 2 迭代流程 34 5 2 初次迭代 35 5 2 1 需求工作流 36 5 2 2 分析与设计工作流 37 5 2 3 实现工作流 41 5 3 第二次迭代 42 5 4 迭代开发过程总结 47 5 5 数据库设计 47 5 5 1 领票 47 5 5 2 开发票和发票管理 48 5 5 3 系统管理 51 5 6 小结 53 第 6 章 行政事业性单位收费票据系统的实现 54 6 1 开发工具 54 6 2 系统部分实现技术 55 6 2 1 数据库连接 55 6 2 2 强大的查询功能 58 6 2 3 打印精度设置 60 浙江工业大学硕士学位论文 6 3 系统主要功能实现界面 61 6 4 小结 63 第 7 章 结论与展望 64 7 1 结论 64 7 2 展望 64 参 考 文 献 66 致 谢 69 攻读学位期间参加的科研项目和成果 70 浙江工业大学硕士学位论文 1 第第 1 章章 绪绪 论论 1 1 研究背景和意义研究背景和意义 随着 21 世纪经济全球化和信息时代的到来 计算机技术 通信技术和计算机网络技 术迅猛发展 自动化的信息处理能力和水平不断提高 并在人们社会活动和生活的各个 领域得到广泛应用 很难想象如果没有 计算机 没有 软件 我们的社会 生活将 是怎样 面对着各种现实的和潜在的计算机应用需求 研究如何能更快 更多 更方便 地开发出各种不同目的的软件 是软件工程技术所必须解决的一个问题 1 软件工程 根据 IEEE 给出的定义为 开发 运行 维护和修复软件的系统方法 其采用工程的概念 原理 技术和方法来开发与维护软件 核心思想是把软件产品看作 一个工程产品来处理 将工程项目中的需求分析 质量监督等引入软件开发中 从而使 软件项目能够达到以下几个主要目标 付出较低的开发成本 达到预期的软件功能 获得 较好的软件性能 开发的软件易于移植 需要较低的维护费用 能按时完成开发工作 及时交付使用 2 但软件工程又有不同于一般工业工程的一些技术方法 软件工程学定义了软件工程 的三个基本要素 方法 工具和过程 其中软件工程方法为软件开发提供了 如何做 的技术 它通常采用某种特殊的语言或图形的表达方法及一套质量保证标准 软件工具 为软件工程方法提供了自动的或半自动的软件支撑环境 当一种方法被证明有效后 往 往就会随之研制出相应的工具来帮助实现和推行这种方法 提高软件设计效率 减轻劳 动强度 软件工程过程将软件工程的方法和工具综合起来以达到合理及时地进行软件开 发的目的 它定义了方法使用的顺序 要求交付的文档资料 为保证质量和适应变化所 需要的管理以及软件开发各个阶段完成的里程碑 2 所以 如果选择了一种合适的软件工程过程对软件系统的开发进行指导 必能起到 事半功倍的效果 大大有益于提高软件开发的效率 质量和可复用性 1 2 研究现状研究现状 1 2 1 软件工程过程 过程 一词可解释为 为了达到给定目的而执行的一系列活动的集合 它定义了 浙江工业大学硕士学位论文 2 为了达到某个明确的目的 需要什么人在什么时间以何种方式作何种工作 对于软件工 程而言 其目标是构造一个新的软件产品或者完善一个旧的软件产品 3 那么 软件工 程过程则是指项目的状态 阶段 方法 技术以及人们用于开发和维护软件相关产品 计划 文档 模型 代码 测试用例及手册等 的实践集合 如图 1 1 所示 它是将用 户的需求转化为有效的软件解决方案的一系列活动 用户需求 软件系统 图 1 1 软件工程过程 软件过程定义了实现软件生命周期的不同阶段的方法 为有效的软件开发和演变提 供了指南 它使软件开发中的风险降低 并且提高软件质量 若采用有效的软件过程可 以在开发软件时提高生产率 首先 理解软件是如何开发的有助于做出更明确的决定 其次 软件过程能标准化投入 提高可重用性 再现性以及项目组之间的一致性 第三 软件过程为引入代码审查 配置管理 变更控制以及架构建模等良好的产业实践提供了 机会 第四 一个已定义的软件过程为更好的一致性和进一步的提高确定了基线 3 4 同时 一个已定义的软件过程同样也会在很多方面改进组织的维护和支持工作 因 为它定义了 如何管理变更并为软件将来的发布而恰当的分配变更维护 以使得变更过 程更有效率 如何使软件平滑的转变为操作和支持 以及操作和支持的工作如何得到实 际的执行 5 因此 采用软件过程可以说是一种形势的需要 行之有效的软件过程可以提高开发 软件组织的生产效率 提高软件质量 降低成本并减少风险 传统的软件过程采用结构 化技术 其缺陷对于开发中小规模 结构相对简单的软件而言似乎不明显 但对于规模 庞大 结构复杂 软件需求模糊的软件开发项目则容易产生开发人员缺乏交流 缺少共 享信息的问题 为弥补这方面的缺陷 适应软件开发的需要 涌现了许多行之有效的软 件开发过程 其中应用比较广泛且具有代表性的软件过程主要有 RUP XP OOSP DSDM Catalysis 和 OPEN Process 等几种 本文将对具有较高知名 度的 RUP 统一过程及其应用进行研究 1 2 2 面向对象的软件过程 面向对象的方法是把分析建立在系统对象以及对象间交互的基础之上 使得我们能 软件工程过程 浙江工业大学硕士学位论文 3 以三个最基本的方法框架 对象及其属性 分类结构和集合结构来定义和沟通需求 在面向对象的软件过程领域 主要有三种方法 统一软件过程 Rational Unified Process OPEN过程 The OPEN Process 和OOSP The Object Oriented Software Process 4 7 在此 分别简单介绍一下这三种面向对象的软件过程 1 统一软件过程 Rational Unified Process RUP 统一软件过程 Rational Unified Process RUP 4 6 8 9 10 是一种具有明确定义和结构 的软件工程过程 它采用用例驱动 以架构为中心 迭代增量的软件开发方法 它明确 规定了人员的职责 如何完成各项工作以及何时完成各项工作 并提供了软件开发生命 周期的结构 UML 作为 OO Object Oriented 开发的通用工具 己成为业界的事实标准 RUP 是 UML 的过程补充框架 是 UML 推荐的软件开发过程 它能适应广泛的一类过程 因 此 它即能用于传统的瀑布模型 也能适用于一些轻载方法 并且 RUP 是一种可以定制 的软件开发过程 RUP 为在开发组织中分配任务和职责提供了一种规范方法 其目标是 确保在可预计的时间安排和预算内开发出满足最终用户需求的高品质的软件 6 7 Rational Unified Process 汇集现代软件开发中多方面的最佳经验 为适应各种项目及组织 的需要提供了灵活的形式 2 OPEN 过程 7 Object Oriented Process Environment and Notation OPEN 是面向对象的过程 环境和标记 Object Oriented Process Environment and Notation 的首字母缩写 它是由致力于促进和加强使用面向对象技术的非盈利组织 OPEN 联盟开发的 OPEN 过程具有如下特点 1 以过程为中心 OPEN 被定义为一个过程框架 这是一个过程元模型 从中可以 生成一个特定组织的过程实例 每个过程实例都是由特定的活动 任务和技术以及特定 的配置构成 2 具有灵活性 OPEN 过程是基于元模型的框架 项目或组织可以根据自己的环境 对该框架进行裁剪 生成一个适合项目或组织需要的过程 OPEN 不仅支持用例驱动的方 法 而且还支持责任驱动的方法 数据驱动的方法等等 在对建模语言的支持上 OPEN 可以支持 UML 统一建模语言 OML 对象建模语言 以及任何其他 OO 面向对象 的符号来文档化 OPEN 过程产生工作产品 3 提供完整的生命周期支持 OPEN 不仅包含生命周期的软件部分 而且还有商业 浙江工业大学硕士学位论文 4 和用户方面 OPEN 内含一个项目管理和复用框架 支持多项目开发 3 OOSP 过程 7 The Object Oriented Software Process OOSP The Object Oriented Software Process 面向对象的软件过程是由 Scott W Ambler 在他的 过程模式 一书中提出来的 OOSP 是一个过程模式的集合 这些过程 模式是经过实践检验的管理大规模面向对象软件开发项目的技术总结 OOSP 主要针对中 到大型组织 它提供了一个框架 目的是用对象技术成功地开发大型应用软件 开发易 维护和增强的软件 并对项目进行管理 保证开发具有较高的质量 OOSP 具有如下特点 1 它是一个软件过程的全面方法 考虑了较完整的生命周期 2 它准确地刻画了大规模的关键软件 在大的方向上是顺序的 而在小的方面是迭 代的 3 它明确支持整体规划 基础设施过程 可得到大规模的复用及有效地管理软件 项目集合 4 OOSP 明确包括了避免失败的过程 如使组织的工作泛化以便复用 执行风险管 理 执行质量保证 以及软件交付时评估项目和项目组 根据评估软件能力与成熟度的标准的能力成熟度模型 Capability Maturity Model CMM OPEN OOSP 与 RUP 均能支持 CMM 关键过程域的 2 级到 3 级标准 OPEN 和 OOSP 与 RUP 相比 优势在于它们都覆盖了完整的软件工程过程 而不仅仅是 开发过程 RUP 中缺少维护 软件操作与支持 组织与管理等方面的内容 OPEN 与 OOSP 都支持多项目 而 RUP 集中于单一项目 但 OPEN 和 OOSP 共同的缺点在于它们 在市场营销方面做得不够 在市场上缺乏竞争力 而 RUP 在推向市场后 凭借 Rational 公司和现在 IBM 公司的强大实力的支持 以其与 UML 的良好集成 有多种 CASE 工具 的支持 不断的升级与维护等特点 迅速得到业界广泛的认同 市场竞争力上的巨大优 势是 RUP 被广泛地用作软件开发的指导的最重要的原因 7 27 28 因此 本文选取的课题 希望对 RUP 方法及其应用进行深入研究和探讨 并以行政 事业性单位收费票据系统的实际开发为例 按照 RUP 安排该软件系统的开发过程 用 UML 来描述系统分析和设计的成果 这样从需求分析开始 到最终系统的实现 便成功 地完成了该项目的整个开发过程 浙江工业大学硕士学位论文 5 1 3 本文的研究内容和结构安排本文的研究内容和结构安排 1 3 1 本文的研究内容 本文主要探讨了如何将 RUP 用于组织和开发行政事业性单位收费票据系统软件 并 分析了其优缺点 理论研究和实际运用相结合 通过对 RUP 的理论探讨及如何运用到实 际开发工作中的方法研究 结合相应的科研课题 行政事业性单位收费票据系统 运 用 RUP 架构整个系统核心用例的软件模型 研究内容主要包括如下几点 1 分析 RUP 的核心思想 尤其抓住它的用例驱动 以架构为中心和迭代增量开发的 三个关键点 根据实际项目的具体情况 对 RUP 的通用框架进行裁剪 使其更好地服务 于软件开发过程 2 简要介绍 UML 统一建模语言 理解 UML 和 RUP 相辅相成 密不可分的关系并 使其在 RUP 中正确应用 3 分析设计了 行政事业性单位收费票据系统 的整体框架和系统软件功能模块 4 将裁剪后适应于实际系统开发的 RUP 理论转换为用于指导实际工作的具体步骤 并运用 Rational Rose 建模工具 构建实际系统核心用例的需求 分析 设计以及实施模 型 5 最终选用合适的开发工具和技术将行政事业性单位收费票据系统完整实现 并投 入使用 1 3 2 结构安排 根据上述的研究内容 本文的结构安排如下 1 第 1 章是绪论 首先简要介绍了课题研究的背景和意义 接着在研究现状中针对 传统的软件过程讲述了目前几种面向对象的软件过程 相互比较了特点后提出选取 RUP 作为本文中课题的软件过程 最后介绍了本文的研究内容和结构安排 2 第 2 章介绍了 RUP 的组织结构 首先给出简要的 RUP 概述 接着介绍了 RUP 的 生命周期 并与传统的瀑布模型相比较 再次根据所得 RUP 生命周期的二维模型 从横 轴 纵轴角度分别阐述了它的动态组成和静态组成 3 第 3 章是主要是对软件开发中 RUP 的应用特点进行研究 首先针对 RUP 用例驱 动 以架构为中心和迭代增量开发 3 个特点做了详细的介绍并说明三者缺一不可的重要 性 接着简单介绍了 UML 统一建模语言 并说明其与 RUP 密不可分的关系 最后描述 了对 RUP 过程的裁剪研究 浙江工业大学硕士学位论文 6 4 第 4 章是对行政事业性单位收费票据系统的架构和功能分析 5 第 5 章着重讲述了基于 RUP 的行政事业性单位收费票据系统的设计过程 主要是 根据第 3 章量体裁衣后的 RUP 过程来进行系统建模 紧扣它的 3 个特点 最后介绍了数 据库设计 6 第 6 章介绍了行政事业性单位收费票据系统的实现 包括开发工具选择 部分实 现技术和主要功能实现界面等 7 第 7 章是结论与展望 对全文进行一个总结和回顾 并对下一步工作进行展望 浙江工业大学硕士学位论文 7 第第 2 章章 RUP 的组织结构的组织结构 2 1 RUP 概述概述 RUP Rational Unified Process 是由 Rational 公司开发的一种软件工程过程 主要 由 Ivar Jacobson 的 The Objectory Approach 和 The Rational Approach 发展而来 是文档化 的软件工程产品 10 11 13 所有 RUP 的实施细节及方法引导均以 Web 文档的方式集成 由 Rational 公司开发 维护并销售 为各种软件开发组织提供了一种有效的分配 管理任 务和职责的规范方法 保障开发组织能够在预定的进度和范围内开发出满足最终用户需 要的高质量软件产品 RUP 又是一个通用框架 各个组织可根据自身情况及项目规模等 对 RUP 进行裁剪和改进 以制定出合乎需要的软件工程过程 12 RUP 的总体结构如图 2 1 所示 图 2 1 RUP 的总体结构 RUP 吸收了多种开发模型的优点 具有很好的可操作性和实用性并且和目前应用广 泛的统一建模语言 Unified Model Language UML 有着良好集成 有多种 CASE 工具 进行支持 不断的升级与维护 迅速得到软件开发行业的广泛认同 越来越多的软件开 发组织以它作为软件开发模型框架 浙江工业大学硕士学位论文 8 RUP 的核心思想在于 它是以用例 Use Case 为驱动 以架构为中心的迭代化开发 过程 RUP 自诞生时起 就引起了全球软件行业的关注 经过大量商业实践表明 RUP 是解决软件开发过程中根本问题的方怯 其主要特点包括 1 迭代地开发软件 2 管理需求 3 应用基于构件的架构 4 为软件建立可视化的模型 5 不断验证软件质量 6 控制软件的变更 2 2 RUP 的生命周期的生命周期 软件开发过程模型亦被称为软件生命周期模型 它描述了开发一个软件系统必需的 所有活动和工作产品 传统的软件开发模型 如瀑布模型 通常是一个一维的模型 开发 工作划分为多个连续的阶段 1 7 在一个时间段内 只能作某一个阶段的工作 比如分析 设计或者实现 而 RUP 的生命周期可用二维结构来描述 如图 2 2 所示 该图的一次循 环代表了统一过程的一次生命周期 RUP 是一个将用户需求转化为软件系统所需的活动 集合 该活动集合是在过程的生命周期中完成的 图 2 2 RUP 生命周期的二维结构 1 浙江工业大学硕士学位论文 9 瀑布模型强调开发的阶段性 早期计划及需求调查等 它在降低软件的复杂度 促 进软件开发工程化方面有显著的作用 但随着应用的愈广愈久 该模型的缺乏灵活性 过于依赖早期进行的唯一的一次需求调查 不能适应需求的变化 单一流程 开发中的 经验教训不能反馈应用于本产品的过程 风险往往要到后期的开发阶段才显露 因而失 去及早纠正的机会等缺点也就逐级暴露了出来 所以必须寻找有效的解决办法 上图中横轴代表了制订开发过程时的时间 体现了过程的动态结构 它以术语周期 Cycle 阶段 Phase 迭代 Iteration 和里程碑 Milestone 来表达 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 用来描述它的术语主要包括活动 Activity 产物 Artifact 工人 Worker 和工作流 Workflow 纵轴表现了过程 的静态结构 在进度和工作量方面 所有阶段都各不相同 尽管不同的项目有很大的不同 但一 个中等规模项目的典型初始开发周期应预先考虑到工作量和进度间的分配 如表 2 1 所示 表 2 1 项目工作量和进度分配表 起始细化构建移交 工作量 5 20 65 10 进度10 30 50 10 通过这四个阶段就是一个开发周期 每次经过这四个阶段就会产生一代软件 除非 项目 死亡 否则通过重复同样的起始阶段 细化阶段 构建阶段和移交阶段的顺序 产品将演进为下一代产品 但每一次的侧重点都将放在不同的阶段上 这些随后的周期 成为演进周期 随着产品经历了几个周期 新一代产品随之产生 2 3 RUP 的动态组成的动态组成 在 RUP 生命周期的二维结构图 图 2 2 的横轴上包含阶段和迭代两项内容 这两 项即是开发过程沿时间的动态组织结构 10 在此时间维上 为了能够方便地管理软件开 发过程 监控软件开发状态 RUP 把软件生命周期划分为若干次迭代 每次迭代生成一 个产品的新版本并依次由四个连续的阶段组成 每次迭代都应完成确定的任务 正是这 些迭代过程不断产生系统新的增量 使产品不断成熟 从低版本软件不断过渡到高版本 浙江工业大学硕士学位论文 10 软件 软件生命周期被分解为周期 每一个周期工作在产品新的一代上 RUP 将周期又划 分为初始 Inception 细化 Elaboration 构造 Construction 和移交 Transition 四 个连续的阶段 12 14 23 每个阶段都终结于一个良好定义的里程碑 其实 每个阶段就是 两个主要里程碑之间的时间跨度 在每个阶段结束时要依据里程碑目标进行工作评估 以确定是否实现了该阶段的目标以及是否可以进入下一个阶段 如图 2 3 所示为各阶段 和里程碑的关系 图 2 3 阶段和里程碑 2 3 1 初始阶段 初始阶段 34 36 是 RUP 生命周期四个阶段中的第一个阶段 该阶段主要有 5 个目标 1 了解要创建什么样的系统 确定系统的外貌 范围和边界 识别出谁将使用这个 系统以及系统将为他们带来什么好处 2 确定系统的主要功能 确定哪些用例是最重要的 识别系统必须被实现的功能 3 制定至少一个可行的方案 至少确定一个可行的系统架构 确保在适当的风险和 代价下创建系统 4 了解与项目相关的成本 时间表和风险 5 确定循环什么过程和使用哪些工具 在初始阶段 项目组集中精力理解最初的需求 确定范围并组织项目 要理解最初 的需求 可能要进行业务建模及其他基本的建模活动 初始阶段结束时是第一个重要的 里程碑 生命周期目标 Lifecycle objective 里程碑 生命周期目标里程碑评价项目基本的 生存能力 2 3 2 细化阶段 细化阶段 35 36 是建立系统架构的基线 以便为构造阶段的主要设计和实施工作提供 浙江工业大学硕士学位论文 11 一个稳定的基础的阶段 这一阶段的主要目标有 1 更明确的认识需求 对系统的大部分需求达成更明确的认识 2 设计 实现 验证系统架构并建立架构基线 3 化解主要风险 制定更精确的时间表和费用估算 4 细化开发案例并搭建开发环境 细化阶段的主要任务 在初始阶段的工作基础上 收集更详细的系统需求 进行高 层次的系统分析和设计 确定系统的特征和基本的系统架构 编制系统构造计划 确定 开发所需要的活动和资源 这一阶段项目组主要关注应用系统需求展开以及确定 开发 和验证项目架构 细化阶段结束时是第二个重要的里程碑 生命周期架构 Lifecycle Architecture 里程碑 生命周期架构里程碑为系统的架构建立了管理基线并使项目小组 能够在构造阶段中进行衡量 此时 要检验详细的系统目标和范围 架构的选择以及主 要风险的解决方案 14 2 3 3 构造阶段 构造阶段 36 37 是将主要精力集中在现象设计 实现以及测试来充实一个完整的系统 的阶段 这一阶段的主要目标为 1 降低开发成本并实现部分的并行开发 2 迭代开发准备给用户的完整产品 通过描述剩余的用例和其他需求 补充设计细 节 实现并测试软件来开发出系统的第一个可运行的版本 构造阶段的任务 通过循环重复的工作具体建造软件系统 每一次的循环都包含了 常规的软件生命周期阶段的活动 分析 设计 实现 测试等 每一次循环都将得到一 个更准确接近未来系统的模型或原型 构造阶段结束时是第三个重要的里程碑 初始功 能 Initial Operational 里程碑 它决定了产品是否可以在测试环境中进行部署 此时 要确定软件 环境 用户是否可以开始系统的运作 2 3 4 移交阶段 移交阶段 38 39 是系统正式投入运行前的阶段 要达到的主要目标是确保软件完全满 足用户需求 这一阶段的主要任务有系统的 Beta 测试 系统性能调整和人员培训等 移 交阶段的终点是第四个里程碑 产品发布 Product Release 里程碑 此时 要确定目标是 否实现 浙江工业大学硕士学位论文 12 RUP 的每个阶段都由一个或多个连续的迭代组成 迭代过程是导致可执行产品版本 的完整开发循环 即从捕获需求到代码实现 是最终产品的一个子集 从一个迭代过程 到另一个迭代过程递增式增长 形成最终的系统产品 在各阶段中 每个过程工作流各 有不同的重点 通常 在初始阶段 迭代工作重点在于需求捕获 在细化阶段 重点转 移到分析和设计 在构造阶段 实现是中心活动 而移交阶段的 中心任务在于实施 2 4 RUP 的静态组成的静态组成 在 RUP 生命周期的二维结构图的纵轴上表现了过程的静态结构 RUP 的静态结构包 括角色 worker 工作流程 workflow 活动 activities 工件 artifact 四个基本模 型元素 1 23 它们分别描述了软件开发过程 谁 什么时候 如何 做 某事以及怎 样实现某一特定的目标 工作流 是产生具有可观察结果的活动序列 每个工作流产生一些有价值的工件 RUP 共有 9 个工作流 其中分为 6 个核心过程工作流 业务建模 需求 分析和设计 实现 测试 部署工作流 3 个核心支持工作流 项目管理 配置和变更控制 环境工作 流 16 17 18 这 9 个工作流并不是顺序执行的 而是在项目中轮流被使用 在每一次迭代 中以不同的重点和强度重复 核心工作流的迭代开发循环模型如图 2 4 所示 图 2 4 核心工作流的迭代开发循环 2 4 1 核心过程工作流 业务建模 Business Modeling 需求 Requirements 分析与设计 Analysis DRIVER Driver Name SERVER server DATABASE database UID user PWD password 针对本文中的系统 处理如下 cnnb ConnectionString PROVIDER MSDASQL DRIVER SQL Server SERVER servera DATABASE CAIWU 系统中数据库名称为 CAIWU UID sa PWD gtsyj 6 2 2 强大的查询功能 结合实际需求 操作员在查看发票记录时希望能根据不同情况而自行设置查询条件 以期查找相应的发票集合 根据这一特点 本系统在产生发票汇总报表时提供了强大完 全的查询功能和表头栏目设置功能 来配合实现操作员所要求的任意报表 并创造友善 的打印环境 发票汇总报表是所开发票的集合 从各个角度提供了查询条件 包括日期 金额 浙江工业大学硕士学位论文 59 状态 台号 交款方式 交款单位 收费项目 发票号等查询条件 如图 6 1 所示 为 发票的所有查询条件 图 6 1 发票的所有查询条件 避免同时显示多个条件以免占用空间和查看界面 设置了查询条件选择功能 如图 6 2 所示 图 6 2 查询条件选择界面 同理 为了避免同时显示很多个栏目以免栏目太多导致查看和打印不便 系统设计 了栏目设置功能来生成表头 如图 6 3 所示 浙江工业大学硕士学位论文 60 图 6 3 栏目设置界面 图 6 4 显示了根据栏目设置后的表头的局部浏览 图 6 4 表头的局部浏览界面 6 2 3 打印精度设置 该收费系统实际投入使用时 通常会有多个收费点 且各个收费点都会有多个客户 端 不能保证所有的客户端硬件条件相同 由于计算机不同 会导致打印误差 为了解 决这一问题 在系统开发时增加了打印精度设置功能 通过对精度的细调来避免计算机 不同带来的打印误差 当新增一台计算机时 要求先试打比较 来调整精度 试打时用空白纸 若有偏差 可量下 点坐标来调整 然后再次试打 直到满意为止 如图 6 5 所示 为精度调整界面 浙江工业大学硕士学位论文 61 图 6 5 精度调整界面 6 3 系统主要功能实现界面系统主要功能实现界面 本系统在计算机首次登录时必须先与服务器进行连接 再次登录时将自动建立连接 登录后系统主界面如图 6 6 所示 浙江工业大学硕士学位论文 62 图 6 6 系统主界面 新开发票功能是整个系统的核心 包括套打 存入数据等 套打是指在会计电算化 下 使用事先印制有凭证 帐簿 报表格式的纸张 进行打印的一种打印方式 这种打 印方式在打印时 无须打印表格的表格线及其他固定的格式内容 有利于加快打印速度 节约打印耗材 延长打印机的使用寿命 如图 6 7 所示为新开发票界面 浙江工业大学硕士学位论文 63 图 6 7 新开发票界面 当系统套打完存入数据后 操作员便可在发票管理中查看已经开出的发票以及已经 作废的发票 还有进行发票的作废 还原处理 如图 6 8 所示为发票管理界面 图 6 8 发票管理界面 浙江工业大学硕士学位论文 64 发票的作废 还原功能是因由于新开发票出错而要求作废发票时可通过本功能来实现 因 考虑到安全方面 作废后还未删除发票信息 先提交到管理员 操作员也可还原发票成正常状 态 程序中 每一个选择框的内容 都单独设计一个数据表 这个数据表和已经开出发 票的相对应项目建立链接关系 确保数据库完整性 此外 系统还设计了发票统计功能 如图 6 9 所示 为发票统计窗体 图 6 9 发票统计窗体 6 4 小结小结 本章主要是介绍了行政事业性单位收费票据系统的实现 首先介绍了系统实现的开 发工具 然后介绍了系统实现的部分技术 包括数据库连接技术和一些系统功能实现技 术 最后给出了系统主要功能实现界面 直观地描述了系统的运行情况 浙江工业大学硕士学位论文 65 第第 7 章章 结论与展望结论与展望 7 1 结论结论 本文以行政事业性单位收费票据系统为实例 研究如何将统一过程 RUP 思想应用到 系统开发中去 本文所做的主要工作有 1 理论研究 分析了软件工程过程的研究现状和几种面向对象的软件过程特点 指 出统一软件过程 RUP 的优势及选择它的原因 进一步分析了 RUP 的思想理论 以及与 UML 密不可分的关系 2 应用研究 分析了目前行政事业性单位收费票据系统的现状和缺陷 以 RUP 思想 为指导 借助 UML 建模工具 进行对行政事业性单位收费票据系统的设计与实现 RUP 是一种通用的软件过程框架 在实际应用中必须结合实际项目的自身特点 做到对过程 的 量体裁衣 本文中遵循 RUP 的特点 用例驱动 架构为中心和迭代增量开发 围绕 着 3 个主要工作流 需求工作流 分析与设计工作流和实现工作流 使用 Rational Rose 建模工具来进行系统的架构和建模 并使用 VB 开发工具 SQL SERVER 2000 数据库和 ADO 数据库访问技术等来实现系统并交付使用 用 UML 和 RUP 指导软件系统的设计与实现具有许多优点 首先 UML 丰富的视图使 从不同的视角对软件系统建模成为可能 UML 拥有的 5 类视图和 9 种图形 可根据需要 使用于软件开发的各个阶段 形成软件系统的用例模型 对象模型 动态模型和功能模 型等模型 其次 RUP 的特点在软件开发过程中得到了充分的体现 用例驱动 在就业 信息管理系统中发挥得淋漓尽致 从需求获取到系统实现 用例的获取 分析 设计和 实现都具有可追踪性 而 以架构为中心 保证了软件体系结构的稳定性 又使得软件 系统的可理解性和可修改性提高 这两个特点的结合也就提高了软件系统的可维护性 7 2 展望展望 目前该行政事业性单位收费票据系统实际运用在东阳市国土资源管理局 就实际的 使用情况来看 系统的设计符合用户的需求 达到了预期的效果 并得到所在单位的认 可和好评 但随着需求的扩展 比如目前用户己提出希望能够自行设定票据格式套打等 功能 因此后期还有很多工作要做 而由于面向对象方法各阶段是无缝连接的 因此在 浙江工业大学硕士学位论文 66 模型建立起来以后 这些工作应该能得到较好的解决 若系统能实现根据不同票据格式 自行设定套打格式 在将来出现新的票据时就不需要重新开发一套系统来实现 大大提 高了系统的灵活性 也减少了大量的开发成本 本文就 RUP 思想应用到实际系统开发中做了一定的研究 但还有一些不足 例如完 整的软件过程应对风险分析和成本估算等方面做出分析 在本文中未提到这几方面 在 今后的工作中 RUP 的配置与变更管理 项目管理和环境等核心支持工作流如何在项目 开发中综合应用 可成为我们的研究目标 另外 从系统的实际设计情况分析 值得改 进或尚待解决和研究的问题主要包括以下几方面 1 对象的分布设计问题 对象持久层的设计 2 分析模式和设计模式是和 UML 以及系统建模密切相关的 且能提高系统分析 设计甚至实现效率的新方法 值得我们研究 3 UML 仍在不断的发展与完善中 其使用的复杂性有待在新的版本里得到改善 浙江工业大学硕士学位论文 67 参参 考考 文文 献献 1 翁楠 RUP 在信息系统开发中的应用研究 D 大连海事大学 2006 2 郑人杰 殷人昆 陶永雷 实用软件工程 M 北京 清华大学出版社 2001 3 Ian Sommerville Software Engineering M 北京 机械工业出版社 2006 4 Scott W Amble 著 The Unified Process Elabration Phase Best Practices in Implementing the UP M 北京 机械工业出版社 2005 5 Gary B Shelly Thomas J Cashman Harry J Rosenblatt 著 李芳 朱群雄 陈铁群译 系统分析与设 计教程 M 北京 机械工业出版社 2004 6 余八一 现代软件工程过程方法探析 J 科技资讯 2007 1 02 45 7 Timothy C Lethbidge Robert Laganiere 面向对象软件工程 M 张红光 温遇华 徐巧丽 张楠 译 机械工业出版社 2003 8 张骞 统一软件过程的研究和应用 D 武汉大学 2004 9 王凤斌 基于敏捷化 Rational 统一过程需求建模 D 南昌大学 2005 10 Ivar Jacobson Grady Booch James Rumbaugh 著 周伯生等译 统一软