本科毕业论文(设计)管理信息系统的设计与实现.pdf

S y s t e mo fU n d e r g r a d u a t eG r a d u a t i o nT h e s i s P r o je c t n 南开大学研究生院 二 一一年五月 南开大学学位论文使用授权书 根据 南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法 我校的博士 硕士学位获 得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版 本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定 南开大学拥有在 著作权法 规定范围内的学位论文使用权 即 1 学位获得者必须按规定提交学位论文 包 括纸质印刷本及电子版 学校可以采用影印 缩印或其他复制手段保存研究生学位论文 并编入 南开大学博硕士学位论文全文数据库 2 为教学和科研目的 学校可以将公开 的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读 在校园网上提供论文目录检索 文 摘以及论文全文浏览 下载等免费信息服务 3 根据教育部有关规定 南开大学向教育部 指定单位提交公开的学位论文 4 学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和中国学 术期刊 光盘 电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库 通过其相关网站对外进行信息服务 同时本人保留在其他媒体发表论文的权利 非公开学位论文 保密期限内不向外提交和提供服务 解密后提交和服务同公开论文 论文电子版提交至校图书馆网站 h t t p 2 0 2 1 1 3 2 0 1 6 1 8 0 0 1 i n d e x h t m 本人承诺 本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品 并已通过论文答辩 提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致 如因不同造成不良后果由本人自负 本人同意遵守上述规定 本授权书签署一式两份 由研究生院和图书馆留存 作者暨授权人签字 奎巫 2 0 1 1 年6 月2 日 南开大学研究生学位论文作者信息 论文题目 本科毕业论文 设计 管理信息系统的设计与实现 姓名 李双 学号 2 2 2 0 0 9 1 2 3 2 答辩日期2 0 1 1 年5 月2 1 日 论文类别博士口学历硕士口 硕士专业学位团 高校教师口同等学力硕士口 院i 系f 骶软件学院 专业软件工程 联系电话 1 3 8 6 9 1 3 1 6 1 6 E m a i l l i s h s d j z u e d u C 1 1 通信地址 邮编 山东省济南市临港开发区凤鸣路 2 5 0 1 0 1 备注 是否批准为非公开论文否 注 本授权书适用我校授予的所有博士 硕士的学位论文 由作者填写 一式两份 签字后交校图书 馆 非公开学位论文须附 南开大学研究生申请非公开学位论文审批表 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师指导下进行研究工作所取 得的研究成果 除文中已经注明引用的内容外 本学位论文的研究成果不包含任 何他人创作的 已公开发表或者没有公开发表的作品的内容 对本论文所涉及的 研究工作做出贡献的其他个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本学位论文 原创性声明的法律责任由本人承担 学位论文作者签名 奎巫2 0 1 1 年6 月2 日 非公开学位论文标注说明 根据南开大学有关规定 非公开学位论文须经指导教师同意 作者本人申请 和相关部门批准方能标注 未经批准的均为公开学位论文 公开学位论文本说明 为空白 论文题目 申请密级口限制 2 年 口秘密 4 1 0 年 口机密 4 2 0 年 保密期限 2 0 年月日至2 0年月日 审批表编号批准日期 2 0 年月日 限制 2 年 最长2 年 可少于2 年 秘密 1 0 年 最长5 年 可少于5 年 机密 2 0 年 最长l O 年 可少于1 0 年 中文摘要 中文摘要 顺应时代发展潮流 推动教育改革和教育的自动化 网络化 促进大学 学水平的提高 山东建筑大学根据本校毕业论文工作流程情况和实际管 要 并结合办学经费紧张的实际情况 自行设计开发了 基于W e b 的毕 设计 管理信息系统 把毕业论文 设计 工作流程化 从组织管理 的题目征集 师生 双选 成果提交 师生交流 论文审阅 答辩安 度检查 直至答辩等环节的管理 以及毕业论文的信息统计和查询等整 的流程管理和信息管理都集中到网络上完成 实现本科毕业论文 设计 面的全程网络化 智能化集中管理 文着重介绍了系统的具体实现过程 包括系统的需求分析 数据库设计 系统详细设计 系统实现等内容 并对开发过程中用到的软件开发理 论 关键技术及工具进行了总结 该系统按照软件工程开发软件的方法和步骤 进行开发 从系统的需求分析开始 确定系统的功能和操作流程 然后进行系 统架构的设计和详细设计 数据库设计 编码调试 系统测试到安装部署和维 护等工作 系统采用以表现层 业务逻辑层 数据访问层为主的三层架构设计 使得系统结构清晰 易于维护 提高软件的可扩展性和重用性 采用B S 结构 方便用户随时随地使用本系统 实现方法上采用M y E c li p s e 6 6 为开发平台 整 体采用S t r u t s 2 框架结构理论设计 使用M y S q l 数据库 利用H ib e r n a t e 作为 数据库的访问技术 提供面向对象的数据访问A P I 接口 使用T o m c a t 6 0 处理 J S P 和S e r v l e t 让A p a c h e 处理静态H T M L 采用C S S 和J a v a S c r i p t 美化页面 系统的特色之处是 1 系统开发设计人员既是设计者同时又是用户 是一线管理者 因此对需 求分析把握准确 选用的开发工具 软件架构和硬件环境成熟可靠 经济实用 系统具有较好的交互性 可操作性 安全性 可靠性以及响应快捷等特点 2 该系统提供了方便灵活的统计分析和信息检索功能 3 系统与学校教务系统数据库实现无缝对接 节省资金 系统实施后 将极大地方便学生 指导老师 教学管理人员的论文相关的 管理工作 显著地提高毕业设计 论文 工作的管理效率 该系统对教学管理实 中文摘要 一一 现信息化 网络化管理 提高工作效率 促进教学管理的研究有极大的帮助 关键词 本科毕设 信息管理 B S J a v a S t r u t s H ib e r n a t e A b s t r a c t A b s t r a c t T ok e e pu pw i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y p r o m o t ee d u c a t i o n a la u t o m a t i o n a n dn e t w o r k i n g a n df u r t h e ri m p r o v et h eq u a l i t yo fu n d e r g r a d u a t et e a c h i n g S h a n d o n g J i a n z h uU n i v e r s i t yd e s i g n e do rd e v e l o p e da W e b b a s e d a r o j e c t M a n a g e m e n t I n f o r m a t i o n S y s t e m T h i sp r o j e c t i sa c h i e v e db a s e do ni t s g r a d u a t i o nt h e s i s w o r k f l o wa n dt h ea c t B a lm a n a g e m e n tn e e d s w i t ht h ea c t u a ls i t u a t i o no fi n s u f f i c i e n t f u n d i n g I td e p i c t saf l o w c h a r tf o rt h et h e s i s p r o j e c tw o r k T h es y s t e mi sd e s i g n e d w i t han e y w o r kf r o mt h eo r g a n i z a t i o n a lm a n a g e m e n t t h et o p i cc o l l e c t i o n t w ow a yo f t e a c h e ra n ds t u d e n t t ow o r ks u b m i s s i o n t e a c h e ra n ds m d e n t Se x c h a n g e a n da l s o f r o mp a p e rr e v i e w d e f e n s ea r r a n g e m e n t p r o g r e s sc h e c k t h ec o m p l e t i o no fd e f e n s e t oi n f o r m a t i o nc o l l e c t i o na n dt h ei n q u i r yo ft h et h e s i s T h ep r o c e s sa n di n f o r m a t i o n m a n a g e m e n tt h r o u g h o u tt h ew h o l ep r o c e d u r ei sa c h i e v e db yn e t w o r k r e a l i z i n gt h e n e t w o r k i n ga n di n t e l l i g e n c em a n a g e m e n to fu n d e r g r a d u a t et h e s i s p r o j e c tw i t h i nt h e t h ew h o l eu n i v e r s i t ys c o p e T h i sp a p e rf o c u s e so nt h er e a l i z a t i o np r o c e s so ft h es y s t e m w h i c hi n c l u d e si t s d e m a n da n a l y s i s t h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fd a t a b a s e t h ed e t a i l e dd e s i g na n d r e a l i z a t i o n e t c I ta l s os u m m a r i z e ss o m ea s p e c t so fs o f t w a r ed e v e l o p m e n tt h e o r i e s k e yt e c h n o l o g ya n dt o o l su t i l i z e dd u r i n gt h ed e v e l o p m e n t p r o c e s s T h i ss y s t e m f o l l o w st h em e t h o d sa n ds t e p so fs o f t w a r ee n g i n c e r i n g s t a r t i n gf r o mt h ed e m a n d a n a l y s i sw h i c hd e t e r m i n e si t sf u n e t i o na n do p e r a t i o n T h e nw ee o m p l e t et h ed e s i g no f s y s t e ms t r u c t u r e d a t a b a s e c o d i n gd e b u g g i n g s y s t e mt e s t i n s t a l l m e n ta n d m a i n t e n a n c e e t c T h i ss y s t e mm a i n l ya d o p t sat h r e e l a y e rf r a m e w o r kd e s i g n t h e p r e s e n t a t i o nl a y e r b u s i n e s sl o g i cl a y e ra n dd a t aa c c e s sl a y e r w h i c hm a k e st h es y s t e m c l e a ri ns t r u c t u r e e a s yi nm a i n t e n a n c ea n di m p r o v e st h es o t t w a r e Ss c a l a b i l 时a n d r e u s a b i l i t y M e a n w h i l e t h i ss y s t e ma d o p t st h eB Ss t r t l c t t l r e w h i c hf a c i l i t a t e su s e r s t o u s ei ta n y t i m ea n da n y w h e r e W ca d o p tM y E c l i p s e 6 6a st h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r m a n dS t r u t s 2f la m es t r u c t u r et h e o r yf o rt h eo v e r a l ld e s i g n W eu t i l i z eH i b e r n a t ea st h e a c c e s st e c h n o l o g yt oM y S q ld a t a b a s ea n da l s op r o v i d eo b j e c t o r i e n t e dd a t aa c c e s s A P Ii n t e r f a c e F u r t h e r m o r e w em a k eu s eo fT o m c a t 6 0t od e a lw i t hJ S Pa n dS a w l e t A p a c h et op r o c e s ss t a t i cH T M La n dC S S a n dJ a v a S c r i p tt ob e a u t i f yt h ep a g e C h a r a c t e r i s t i c so ft h i ss y s t e m 1 T h es y s t e md e s i g n e ri sa l s ot h eU S e r t h em a n a g e ri nf r o n t a n dt h u st h e d e s i g n e rc o u l da c c u r a t e l yg r a s pt h ed e m a n dn e e d s A n dr e l i a b l ea n de c o n o m i c a la r e s e l e c t e di n s t m m e n t s s o f t w a r ea n dh a r d w a r e T h e r e f o r e t h es y s t e mh a st h e c h a r a c t e r i s t i c so fg o o di n t e r a c t i v i t y h i g ho p e r a b i l i t y s a f e t ya n dr e l i a b i l i t y a Sw e l la s q u i c kr e s p o n s i v e n e s s 2 T h es y s t e mp r o v i d e st h ef u n c t i o no fs t a t i s t c a la n a l y s i sa n di n f o r m a t i o n r e t r i e v a lf l e x i b i l i t y 3 T h es y s t e mc a na c h i e v es e a m l e s sc o n n e c t i o n 丽mt h ed a t a b a s eo ft h e u n i v e r s i t ye d u c a t i o n a ls y s t e mt os a v ef u n d s T h ei m p l e m e n t a t i o no ft h i ss y s t e mw i l lg r e a t l yf a c i l i t a t et h ep a p e rm a n a g e m e n t o ft h es t u d e n t s i n s t r u c t o r sa n dt e a c h i n gm a n a g e m e n tp e r s o n n e lt h u ss i g n i f i c a n t l y e n h a n c i n gt h ee f f i c a c yo fg r a d u a t i o nt h e s i s p r o j e c t w o r k I tw i l l p r o m o t et h e r e a l i z a t i o no fi n f o r m a t i o n a la n dn e t w o r km a n a g e m e n tf o rt e a c h i n g a n di m p r o v et h e e f f i c i e n c yo ft e a c h i n g r e l a t e dm a n a g e m e n tr e s e a r c h K e yw o r d s u n d e r g r a d u a t eg r a d u a t i o np r o j e c t i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t B S J a v a S t r u t s H i b e r n a t e l V L 1 5 6 7 1 0 l 1 3 l 2 2 4S t r u t s Hjb e r n a t e S p rin g 的整合 1 6 2 3 系统开发所用工具 1 8 2 3 1M y E cI p s e 开发平台 1 8 2 3 2D r e a m w e a v e r 静态模型设计工具 1 9 第3 章系统可行性分析及需求分析 2 1 3 1 系统可行性分析 2 1 3 2 系统功能目标 2 2 3 3 系统概念设计 2 6 3 4 系统用例图 2 7 第4 章系统设计 3 0 4 1 系统设计原则 3 0 4 2 系统的总体设计 3 1 4 3 硬件网络结构 3 2 4 4 数据库设计 3 3 4 4 1 系统逻辑结构设计 3 3 4 4 2 系统物理结构设计 3 5 4 5 系统部分模块详细设计 4 3 V 参考文献 6 9 致谢 7 1 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 7 2 的方面各 计的实际 高的要求 作效率 的网络化 在提高教 设计 管 理工作的网络系统开发和研究工作越来越受到各高校的重视 我国自2 0 0 7 年以 来 陆续有5 9 家高校 包括职业技术学院 继续教育学院 网络教育学院 开 发使用了本科毕业论文 设计 选题系统或管理系统 其中选题系统3 7 个 管 理系统2 2 个 从应用范围看 有学校层面的 也有院系层面的 从功能上看 有局部管理功能的实现 也有全程管理功能的实现 其中 天津商业大学一本 科生毕业设计 论文 全程管理系统 南京理工大学毕业论文 设计 管理系 统 南京农大学毕业论文 设计 智能管理系统 河海大学本科毕业设计 论文 管理系统 山东师范大学物理与电子科学学院一毕业论文指导系统南京晓庄学 院毕业设计 论文 智能管理系统 深圳信息职业技术学院毕业论文 设计 管理系统等 多家院校实行了毕业论文设计全程管理 流程清晰 有信息发布 流程管理 题目信息管理 双向选题 论文管理 统计分析功能 能导出教学 评估的毕业设计 论文 所需的部分表格 如毕业设计 论文 明细表 指导 教师一览表 指导教师情况统计表 这些系统对逐步实现管理的网络化 智能 化 人性化 信息化 对提高工作效率 有极大的帮助 目前也有软件公司及 个人在网上宣传发售此类开发软件 但其质量无法评估 国外高校由于运行体制和我们不同 大多数论文题目是由老师和学生讨论 商定的 一般没有单独设立的的毕业论文选题系统 学生毕业的论文题目主要 第1 章引言 是学生自己选定的 学生也可以自己联系毕业论文的指导老师 不需要使用网 络选择毕业论文指导教师和感兴趣的论文题目 而且在国外这个题目是可以随 着毕业论文的研究 随时改动的 最后学生完成一个毕业设计或者毕业论文 需要通过一个评审委员会的审核 有通过的 也有一些通不过的 通不过的需 要再次修改或者重做 延期也是很正常的 由于运行上的诸多不同 以前国外 没有成型的毕业论文选题系统 只是在学生管理系统中统计一下学生的毕业论 文题目和情况 作为一个简单的项目 在英美等英语国家 具有类似功能的是 学生信息管理系统 S I S 会对论文选题做一个统计 学生信息系统能够利用 电子成绩册录入学生成绩 形成学生花名册 记录学生出勤以及管理学生在大 学中的相关数据 也称为学生信息管理系统 S I M S S I M 学生记录系统 S R S 学生管理系统 S M S 或者校园管理系统 C M S 等 随着教育产业发展越来越复杂 大多数教育机构选择购买成型的软件 主要的商业软件供应商有 Q u ic k S c h o o ls c o m O r b u n d E M P O W E R W e B S I S S p i r a lU n i v e r s e 和R e n w e b 等 大部分学生管理系统都是基于服务器的模式 软件系统位于中心服务器上 可以在不同地方甚至是校外的客户端实现登录 上世纪9 0 年代 学生信息管理 系统被移植到互联网上 这一趋势随着教育机构软件系统的更新而不断加快1 1 1 随着形势的发展 国外一些大学也有新的变化 英国诺丁汉大学近年开发 了专门的管理系统实现了毕业论文设计的 双向选择 动 山东建筑大学目前还没有推行毕业论文 设计 的网络化全程集中管理 教务上主要对流程管理 主要工作都下放到学院了 学院层面虽有计算机学院 开发使用了论文选题系统 但早先的系统流程复杂 可操作性差 现在重新开 发了一套新的管理系统 其他学院仍停留在人工操作阶段 全校每年有5 6 0 0 左 右学生做毕业论文 设计 信息量很大 教务人员手工操作工作量大 一个 教师要指导多个学生 有的甚至达到1 0 几个 而且毕业生毕业论文 设计 的 形式也逐渐多样化 山东建筑大学在毕业论文选题和管理方面 暴露出了明显 的缺陷和问题 1 2 系统解决的主要问题 本科毕业论文 设计 管理信息系统是以实际应用为基点 经过对现有的 管理制度和流程的调查和研究 整理出现有制度和流程的优点及缺点 提出整 2 第1 章引言 改意见和方案 从教学的实际参与角度分析和阐述该系统应该解决的问题及实 现的功能目标如下 1 毕业论文 设计 题目的征集困难 不同的教师提交了同样或类似的 题目 但是相关信息的格式不统一 给统计工作造成了极大的困难 同时很难 统计学生自己提出论文题目 2 师生 双选 效率不高 选题时 有的同学不能及时选择题目 有的 同学同时选择了多个题目并且都被老师批准 有的同学频频改选它题 老师选 择某个学生的时候并不知道该同学是否也被其他老师选定 造成选重或漏选 3 书面报告工作量大 易出错 师生均需要提交大量书面报告以反映工 作进程和成果 4 交流不畅 当部分学生在受聘公司完成毕业论文 设计 时 师生交 流渠道不畅通 5 信息统计不便 论文 设计 工作信息繁杂 经常出现统计表与论文 设计 的实际题目有出入的情况 6 论文过程管理很难落实 有的学生不按论文进度工作 令外部分教师 对学生的管理不严 缺乏过程管理 造成论文敷衍乃至不能按时完成 7 历史数据查询不便 往年的题目一般以纸质方式保存 教师和学生不 便查询 不利于纵向比较和创新 8 现有的教务网络管理系统只实现了对毕业论文 设计 一些结果数据 的简单统计 还不能对学校整个毕业论文 设计 全过程进行实时监控与指导 面对现有管理方式和流程的落后局面 必须从科学的角度审视 分析 设 计 利用现有的成熟的技术实现管理流程的网络化 提高管理水平和管理质量 1 3 本文研究的主要内容和组织结构 全文共分六章 每章的主要内容如下 第1 章 主要讲解了本课题的研究背景及国内外高校对于毕业论文 设计 的管理现状 列举了一些实例来说明当前状况 并给出了论文的各章的主要内 容及结构 第2 章 主要介绍了软件系统开发的理论及开发过程中所用到的关键技术 和工具 对开发本系统过程中所用到的关键技术 如s t r u t s H i b e r n a t e S p r i n g 3 第1 章引言 细的介绍 并且对用到的开发工具 如M y E c l i p s e 开发工具 I D E 及 据库做了概述 章 主要论述了系统的需求分析 从实际需求出发对系统所要达到的 进行了彻底的详细的分析 为下一步做系统的设计奠定基础 章 主要论述了系统的设计过程 包括整体设计和详细设计 从系统 型转化为系统的逻辑模型 从逻辑模型转化为系统的物理模型 章 主要论述了系统的主要模块的实现思路 主要代码 及截图展示 功能模块的实现 专业管理员审核题目功能模块的实现 学生选题功 实现 数据挖掘等 章 本科毕业论文 设计 管理信息系统总结及展望 4 就是 到既 通常我们把软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法 学 软件工程包括三个要素 方法 工具和过程 其中 方法是完成软件开发 的各项任务的技术方法 解决了 怎样做 的问题 工具是为运用方法而提供 的自动的或半自动的软件工程支撑环境 过程是为了获得高质量的软件所需要 完成的一系列任务的框架 它规定了完成各项任务的工作步骤H 1 当前软件工程学中使用最广泛的软件工程方法学 分别是传统方法学和面 向对象方法学 这两种方法学在实践过程中都有自己的优缺点 所以在做软件 工程的时候要从实际的角度出发来选择用哪种方法学更加有效和科学 2 1 1 传统方法学概述 传统方法学又称为生命周期方法学或结构化范型 传统方法学中的各个结 构模块的各项功能任务完成主要依靠于结构化技术 以及适当的实用的软件工 具或软件工程环境 因为这种方法学又称为生命周期方法学 之所以称为生命 周期方法学是因为使用该方法要将软件开发过程划分为若干个阶段 然后顺序 的流水线性的完成各个阶段的功能任务 采用这种方法学开发软件要经过对于 问题才能够抽象逻辑分析开始直到软件开发结束为止中的一个一个阶段的开发 流程 对于开发人员来讲更加具有逻辑条理性 比较符合大多数程序开发人员 5 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 的思维 对于软件开发过程中的各个环节会比较完善的实现 因为开发过程的 各个阶段的环环相扣的 传统方法学存在及使用广泛度非常大 那么自然就有其足以立足的优点 1 阶段化 以把软件生命周期分成各个不同的若干阶段为主要特色 并 且各个阶段的功能任务都是几近相互独立 并且各个模块的功能实现相对简单 这样便于团队之间的相互分工协作 从而就能够降低软件开发的难度 2 严格化 此方法从技术和管理不同的维度来严格审核各个阶段的提交 成果 如果本阶段的工作质量合格那么才可以进行下一个环节 只要有一个维 度不合格就不能进行下一个阶段 能够实时的掌握软件开发的进度和对于软件 的可维护性具有显著的提高 3 高效化 能够大大的提高软件质量 并且能够明显的提高软件开发的 生产率 4 广泛化 传统方法学在软件工程学中使用较为广泛 历史悠久 为现 在几乎所有的软件工程师所接受及使用 具有强大的广泛的用户群 具有很强 的生命力 2 1 2 面向对象的方法学概述 传统方法学适用于软件规模不是很大 并且软件的功能需求比较清晰还有 就是软件的需求随着时间的变化变化不大的软件系统 否则使用传统方法学开 发软件成功的几率往往不会太高 传统方法学还有一个不足之处就是使用此方 法开发的软件可维护性比较差 维护成本比较高 由此就会选择更加实用的方 法学 面向对象方法学就能够比较高效的解决传统方法学遇到的问题 面向对象方法学拥有以下几点特点 1 面向对象中的对象可以看做是一种软件构件 该软件构件融合了数据 以及施加于数据上的相应操作 所有的面向对象的程序都是由对象组成的 程 序中的任何的一种元素都可以看做是一个对象 简单的对象组成复杂的对象 所有简单的对象都是由复杂的对象组合成的 因此可以用这种对象的分解来代 替穿插方法学中的功能集合的分解 2 从面向对象的角度来讲所有的对象都对应一种类 其中每个类中都定 义了成员变量和方法来实现相应的功能目标 类是对具有相同数据和相同操作 6 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 的一组相似对象的定义 其中数据表示的是对象的动态属性 是对对象状态的 描述 而操作则是对对象数据的动态的控制和调节 从而实现其复杂的功能 3 根据类的相关理论其实对于一个体系的各个相关类能够组成一个具有 层次结构的系统模型 其中就涉及到最关键的父类与子类 其实父类和子类是 相对的 并没有绝对的父类和绝对的子类 在这个层次结构体系中 继承是一 个非常重要的概念 继承就是下层派生的子类拥有上一级层级父类中定义的数 据与操作及属性及方法 4 面向对象具有封装性 对象数据与传统意义上的数据具有本质上的区 别 对象数据是处理数据的主体 而面向对象数据的私有信息如果被封装到对 象里 那么是不能被外界直接访问的 尽量的模仿人类的思维方式是面向对象方法学的根本出发点和行事原则 这样可以使得软件开发过程中用人的一般逻辑就可以解决遇到的问题 这样描 述和解决问题的空间在结构上与人的思维方式是一致的 面向对象方法学是软 件开发过程中不断演化的主动过程 并且面向对象开发过程中的各个环节之间 平滑过渡是得益于面向对象方法概念和表示方法上的一致性 对象是相对独立 的实体 容易在以后的软件产品中重复使用 因此 面向对象范型的另一个重 要优点是促进了软件重用 面向对象方法特有的继承性和多态性 进一步提高 了面向对象软件的可重用性 2 1 3 软件开发模型 软件开发模型根据其工作流程及分工的不同有不同的类型 下面是常用的 几种模型 1 瀑布模型 瀑布模型是最早的软件开发模型 是最早一直被应用的软件开发生命周期 并且他也是最流行的一种模式 在软件工程中占有重要的地位 它提供了软件 开发的基本框架 此模型将软件生存周期的各种活动规定为依线性顺序连接的 若干固定阶段 主要分为计划 开发和运行三个时期 每个时期又分为若干阶 段 其过程是从上一项活动接收该项活动的工作对象作为输入 利用这一输入 实施该项活动应完成的内容给出该项活动的工作成果 并作为输出传给下一项 活动 评审该项活动的实施 若确认 则继续下一项活动 否则返回前面 由此 7 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 可见 瀑布模型是以文档作为驱动 适合于需求很明确的软件项目开发的模型豳3 在软件开发模型类型中出现最早的就是瀑布模型 即瀑布模型是应用最早 的软件开发生命周期模型 并且也是目前最为流行的一种模式 在软件工程中 起到非常重要的作用和地位 该模型提供了软件开发的基本架构 瀑布模型具有其存在的意义 从实践经验中 人们总结出了瀑布开发模型 的优点及不足之处 瀑布开发模型的优点为 能够对软件开发人员的开发规范进行严格的控制 生命周期中的每个阶段所产出的产品都要经过相当严格的审查和验证 保证下 一个阶段的基础的稳定及可延续 开发文档是每一个阶段必须提交和完成的 这样保证各个阶段能够完善并且为系统的可维护性提供保障 每个阶段的严格 遵守的文档约束使得后期的软件维护不再那么困难 开发过程中产生的必不可 少的文档是软件可维护性的前提 之所以说瀑布开发模型是一种文档驱动模型 是因为这些文档为软件的开发成功提供了基础和有力的保证 对于大多数的软 件产品来讲 绝大部分的软件预算是用在软件维护上 降低软件维护的难度就 相当程度上降低了软件开发成本预算 瀑布模型的文件驱动属性虽然能够给软件开发带来极大的便利及好处 但 是同时也带来了一些不尽人意的影响 对于单纯的用户来讲仅仅是通过现有的 文档去了解和熟悉软件产品的使用是非常困难的 2 快速原型模型 快速原型是快速建立起来的可以在计算机上运行的程序 它所能完成的功 能常常是最终产品功能的一个子集 建立快速原型模型的第一步是快速建立一 个能反映用户主要需求的原型系统 让用户在计算机上试用 通过真实的操作 来了解目标系统的概貌和主要的功能模块 快速原型的主要优点是不带反馈环 软件产品的开发基本上是线性顺序进行的b 快速原型开发模型最大的特色就在于它的快 能够以最快的速度建立起系 统原型 然后通过原型进一步与用户进行沟通和交流 使得原型能最快的达到 完善 然后用这个完善的系统原型进行相应的软件开发 通过初步的需求分析 之后 开发人员就根据需求分析结果尽可能快的建立系统原型 一旦系统原型 确定之后 在开发过程中原型就可以抛弃了 使用的最主要的就是原型的架构 及实现思路 而对于原型的内部结果就不是那么重要 如果系统原型的某一部 分是由软件开发工具自动生成的 那么这部分就可以直接用到软件产作品中 8 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 加快软件开发速度 节约软件开发成本 3 增量模型 对于实现一个大型的软件产品 如果从开始做需求分析到软件交付都始终 处在与用户的体验隔绝的状态 那么这个产品最终是往往不会很成功的 那么 就需要将整个工程横向的切开 把最核心的拿出来 然后按照重要等级进行分 类 把每一个级别的功能模块封装成为一个增量构件 增量构件的概念是这样 的 增量构件是由多个相互作用及相互关联的模块构成的 每一个增量构件都 能够完全其特定的功能 这就是增量模型的开发模式 增量模型又称为渐增模 型 增量构件是按照功能对于软件的重要性等级来划分的 第一个增量构件往 往要实现软件的基本需求 为用户提供最核心的功能 第二个增量构件提供更 加完善的编辑和文档生成功能 第三个增量构件要实现拼写和语法检查功能 第四个增量构件要完成高级的页面排版功能及相应的页面布局口1 将软件拆分成 多个不同的增量构件 软件开发人员首先给用户提供第一个增量构件 这样用 户就可以从第一个增量构件交付之日起就可以使用这个核心的软件完成相应的 工作 然后开发人员就会一个构件一个构件的向用户提交产品 这是增量模型 很重要的一个优点 能够在短时间内向用户提交核心的功能产品 让用户第一 时间就能够用软件完成其工作 提高用户对产品的满意度 另外 一个增量构件一个增量构件的增加产品功能模块能够使用户有宽裕 的时间学习了解新产品 这样能够有效的减少全新软件产品给用户带来的体验 冲击 其实增量模型开发模式给软件开发人员提出了更高的要求 因为每 个 增量构件都要与前后的增量构件相互兼容 尤其是要完全基于原有的软件体系 进行开发和扩充 并且做这些工作的前提是不破坏原有的软件构架 每次添加 完新的构件之后要保证新的软件系统要稳定可靠 并且开发增量构件的过程必 须简单方便 即整个的软件体系具有开发性 并且 从长远观点看 具有开放 结构的软件才拥有真正的优势 这样的软件维护起来要比封闭结构的软件方便 得多 因此 虽然采用增量模型比采用瀑布模型或快速原型模型需要更下更大的 功夫去设计 但在设计阶段多付出的劳动将在维护阶段获得回报 如果一个设 计非常灵活而且足够开放 足以支持增量模型 那么 这样的设计将允许在不 破坏产品的情况下进行维护隋1 9 的本 标就 用已 目进 内部 开发的大规模软件系统 只有这样才能在系统开发过程中出现风险过大能够方 便的中止项目 风险驱动是螺旋模型的主要特性和优势 但是 从另一个角度 来看风险驱动又是一个劣势 这样会极有可能在风险估计过大时中止项目 对 于具有软件开发经验和善于进行风险评估的开发人员来讲还是比较有优势的 而如果没有这方面经验 那么就会出现当项目实际已经在慢慢的走向灾难的时 候而开发人员认为整个过程还想表面现象一样处于正常运转状态 这是软件开 发所忌讳的 2 2 系统开发所用技术 2 2 1S t r u t s 概述 S t r u t s 是一种实现框架 来源于A p a c h eJ a k a r t a 研究项目 该项目旨在改 进与提升S e r v l e t J a v aS e r v e rP a g e s 标签库及面向对象的技术水准口3 软 件开发人员为了减少开发M V C 模型的网络应用程序的周期 他们往往会选择 S t r u t s 为各个业务应用层提供相应的支持 其思路如同建筑工程师利用支柱为 建筑物提供支持一样 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 该系统构架分为两部分 服务器端和客户端 服务端分为三层 W e b 层主 要负责处理各个客户端浏览器请求的S e r v l e t 业务逻辑层主要负责各种业务的 逻辑处理和数据库连接 供W e b 层调用 数据服务层向业务逻辑层提供统一规 范的原子服务 用于屏蔽业务数据的存储和访问的细节 实现业务数据的充分 共享 客户端处于系统面向用户的最前端 其本身并不处理实际的业务逻辑 只负责收集用户所需要实现的功能及其相应数据 然后提交给应用逻辑层 等 应用逻辑层处理完成后 将结果反馈给用户 具体构架如图2 1 所示 C u s t o m e r L a y e r W E B I B L 0 9 i c u s i n e s s ls 慧 L a y e r 篙a y e r 鬻 C l i e n t S e r v e r 图2 1 系统框架 M v C 是一种常用的设计模式 是M o d e l V i e w E o n t r o ll e r 的缩写形式礴1 该 设计模式能够减少各个模块或层次的代码的耦合性 增强代码的自由度及弹性 便于各个层次的代码独立地专门地处理自己的业务 不必或尽量少地去关心其 他层次的代码实现 比如让视图层更加富于变化 使得业务逻辑部分更专注于 逻辑的实现 而控制部分则更加专注子对于请求或应答的转发控制 各司其职 实现各个层次功能的效率最大化 C o n t r o ll e r 控制部分 接收来自V i e w 表 现层 所提交的数据并且交由M o d e l 业务处理层 处理 然后处理结果通过控 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 制层传递到表现层并通过表现层展示出来 具体信息如图2 2 所示 图2 2M V C 模型 S t r u t s 作为一种实现框架 对M V C 的各部分 M o d e l V i e w 和C o n t r o l l e r 都提供了对应的组件n 们 C o n t r o l l e r 组件由系统核心控制器 A c t i o n S e r v l e t 和业务逻辑控制器 A c t i o n 两部分组成 这两部分同时构成了S t r u t s 的控制层 完成各个功能的 必要跳转 A c t i o n F o r m 作为视图组件的一部分 在用户发送数据到S e r v l e t 时被使用 其作用是将用户提交的数据编译成B e a n 对象 方法除了基本的g e t X X X 0 和 s e t X X X 之外 还提供了两种用于对所接收的数据进行初始化和验证操作的特 殊的方法 此外 灵活运用T a g l i b 标记库 能大大提高开发效率 页面导航使系统的 脉络更加清晰 1 具体信息如图2 3 所示 2 2 2S p rin g 概述 S p r i n g 是一种开源框架 是为解决企业应用开发的复杂性创建的 可利用 J a v a B e a n 对象 模型 轻松解决以前只可能由E J B 来完成的工作 但其用途 并不限于服务器端的开发 羽 其简单性 可测试性和松耦合的特点 适合任何 J a v a 应用 S p r i n g 对各种优秀框架都有益处 可降低各种框架的使用难度 其本质上就是一个轻量级容器框架 主要功能就是控制反转和面向切面 之所 以称之为轻量级 是因为无论是自身的大小还是运行起来时所消耗资源的大小 都是轻量级的 并且利用S p r i n g 开发应用程序时新建的类一般都不需要继承 S p r i n g 中的类 所以说S p r i n g 是非侵入式的 第2 章软件系统开发理论 技术及工具 客 户 端 异常解析 最后的拦 截操作 分发器 D i s p a t c h e r S e r v l e t 负 责接受用户 请求 并把 相应的任务 分给其他部 件处理 通过H a n d e r M a p p i n g 找 到控制器C o n t r o l l e r 通过H a n d e r M a p p i n g 找到 控制器C o n t r o l l e r 通过H a n d e r M a p p i n g 找 到控制器C o n t r o l l e r 通过H a n d e r M a p p i n g 挑确I 挞生I I 骣 根据控制器返回的 M o d e i A n d V i e w 的逻辑名 找 到视图对象 生成内容 图2 4S p r i n g 的M V C 流程图 业务层 的域 f D o m a i r t l 对 象以及 实现业 务逻辑 的相关 B e a n 样式解析器 及国际支持 S p r i n g 运用控制反转 I o C 技术来促进松耦合 避免编码所造成的过度程序 耦合 应用了I O C 对象不再需要自己创建或者查找依赖对象 容器在对象初始 化时不等对象请求就主动将依赖传递给它 一个对象依赖的其它对象会通过被 动的方式传递进来n 副 对象之间的依赖关系完全交由S p r i n g 控制和确立 S p r i n g 提供的A O P 功能 针对和方便于面向切面的编程 许多传统的面向 对象编程实现不了的