【毕业学位论文】（Word原稿）集装箱物流管理修箱子系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 集装箱物流管理 修箱子 系统 的设计与实现 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 二 一 二 年 十二 月 in 2010 2012 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本 和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。 指导教师签名： 学位论文作者签名： 年 月 日 年 月 日 济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： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 伴随 中国经济 的 高速增长，进出口业务及相关产业也随之腾飞。集装箱堆场这个主要用于集中存放、改装、修理集装箱的物流公司，也在逐步由手工化操作 向信息化迈进 ，但是很多公司只是在原有手工操作基础上加入了计算机的简单 计算 功能，并未体现出系统化后业务流程的再造优势。 本项目从业务流再造出发，利用北京昂天科技有限公司开发的 架 （ 封装并 继承了 微软公司的 架） ，以微软公司的 C#作为系统的开发语言，以 为系统的数据库， 结合三层架构的 设计思想 和智能客户端的界面 应用方式 实现 一个 集装箱物流管理 系统 ， 最大限度的 满足 了 客户的需求。 本系统采用的是智能客户端模式，其实就是 C/S 模式 下的 三层架构，即表示层、业务逻辑层 和 数据访问层 。 表示层 比传统 面更为丰富、高效 ， 而 业务逻辑层 和 数据访问层 均与 B/S 模式下 业务逻辑层 和 数据访问层 的功能相同。 本文在实际项目基础上，以修箱子系统为例， 在需求分析阶段进行了功能需求分析、非功能性需求分析 ；在 系统设计中 列出了修箱子系统的 主要功能模块和子模块的划分 ， 同时还构建 了 关系数据库； 在 系统实现 中具体描述了各个子模块 的功能 ，并在最后列出了测试用例及测试流程。 修箱子系统 完整的 实现了登录模块、修箱模块、挂衣箱模块和员工、客户 信息 维护管理的辅助模块。 关键字 : 智能客户端， 层架构 I s to to do of is of o as It # as of as Its of to or of , is as as in , it In it of as as In it of at 同济大学 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 引言 . 1 题背景 . 1 内外研究现状 . 1 课题的目的和意义 . 2 题研究内容 . 2 文的组织结构 . 3 第 2 章 相关技术 . 4 略 . 4 述 . 4 台的基本思想 . 5 要开发技术 . 5 层次结构 . 6 #语言 . 8 介 . 9 装框架 术框架介绍 . 9 架平台研发的背景介绍 . 10 架平台概述 . 10 架平台结构与简介 . 11 章小结 . 13 第 3 章 系统的需求分析 . 14 务流程分析 . 14 能性需求分析 . 17 功能性需求分析 . 17 作流程可用性 . 17 统 的性能 及运行环境 . 18 统的可扩充性及可维护性 . 18 例分析 . 19 箱用例分析 . 20 衣箱制作用例分析 . 20 助模块用例分析 . 21 录模块用例分析 . 23 章小结 . 23 第 4 章 系统的设计 . 24 统的整体技术架构 . 24 能模块划分 . 25 箱模块 . 25 衣箱模块 . 26 同济大学 硕士学位论文 目录 辅助模块 . 27 录模块 . 27 要模块的设计 . 27 箱子系统时 序图 . 27 箱模块设计 . 28 衣箱模块设计 . 37 助模块设计 . 39 录模块设计 . 39 统角色设计和权限设计 . 40 据库的设计 . 41 章小结 . 53 第 5 章 系统的实现 . 55 箱模块的实现 . 55 箱结果信息 . 55 箱估价 . 58 损码维护 . 59 询箱情信息 . 61 箱修复 . 63 计查询 . 65 衣箱模块的实现 . 70 衣箱业务委托（查询、删除） : . 70 衣箱制作 . 72 助模块的实现 . 75 工信息 . 75 户信息 . 77 试及质量控制 . 80 量控制要求 . 80 试阶段 . 81 试用例 . 82 第 6 章 总结 . 84 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 85 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 错误 !未定义书签。 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 题背景 随着计算机、互联网 技术 广泛应用于各行各业，原有的手工模式早已被取代，各种业务软件 系统 也从简单的业务辅助功能，逐步上升为管理决策支持系统。 司位于 天津港 ，是规模 较大的一家集装箱物流公司， 主要有 集装箱堆场 管理（ 集装箱堆场： 办理集装箱装卸 、 转运 、 保管 、 交接的场所 ） 、集装箱进出口、 代理 报关报检、集装箱修 理 改 造 等各项业务， 目前使用的业务管理系统 已接近软件的生命末期，各种 问题诸多， 事故频发 ，尤其是计费统计等功能乏善可陈 。此外， 从初 步接触、了解过程中，我们感觉该 公司管理流程也存在一些问题，急需进行一次工作流程再造的“外科手术” ，并借助系统化推动管理水平的上升 。 内外研究现状 目前国外 集装箱物流系统 主要有美国的几家公司占据主要市场，比如世界最大的 船运公司 马士基的码头集装箱堆场采用的就是美国 软件 公司的产品 。 国内来说， 行业 领头的几家大规模的集装箱物流公司基本都采取自主开发的方式。 此外，集装箱物流软件市场上也有一些成品软件 。例如，广东一带普遍采用的是金科信公司产品， 该产品集成了： 集装箱的进出存管理、报表统计查询、 集装箱修理、费用结算管理等功能。软件自 99 年开发应用以来，在深圳、广州、东莞等三十多家堆场得到应用，占深圳 60%以上的市场份额。 经过我们前期的调查研究，市面上大部分 集装箱物流软件 系统 基本 都 包含采用以上功能，较为出色系统 还 具有立体堆场 模拟 图、手持设备调度管理、 清晰的费用结算和统计等功能。 1 经过调研 ，我认为集装箱物流管理系统受制于业务操作流程，目前的业务操作主体流程已发展数十年，短期内不会有较大变化，这也决定了集装箱物流管理系统主要功能较为稳定，但 在 业务流程中 诸如：“究竟该不该减免客户费用？该不该收费？ 谁收取的？收了多少？有没有假公济私问题？”等 各项费用 问题才 是各公司 最 关心 之点 。 2而且 随着数据库技术、数据挖掘技术的不断发展，结合管理会计系统在我国的 逐渐普及 ， 今后集装箱物流软件系统的亮点将主要集中在管理者驾驶舱的 丰富 展现上。 同济大学 硕士学位论文 集装箱物流管理 修箱子 系统的设计与实现 2 课题的目的和意义 为了使天津 有限公司的公司管理业务能够更加有效的进行管理，全新的 “物流集装箱物流管理项目”的开发成为必要。 为此我们特地深入该公司， 帮助客户分析、整理各部门业务，建立全新、先进的管理模式 ，并在新的管理模式基础上开发本系统。 3 题研究内容 我们提出了这次专为 司定制的开发范围： 帮助甲方梳理业务流程，建立全新管理模式； 箱管 子系统 业务 子系统 修箱 子系统 与箱管、业务关联的报关 报检 、车队处理 子系统 财务 子系统 （ 主要是 各部门账务监督管理） 高管 查询 子系统（即 管理者 驾驶舱，支持 设备远程访问） 立体模拟集装箱堆场图虽然功能新颖 且吸引客户眼球 ，但 开发较为复杂， 我公司 也 暂不具备该 方面 技术人才，而且本次开发时间也较为紧张， 因此经与客户商议，该功能 被搁置到了 下 期 开发 计划中。 本课题是基于 C/S 结构和 封装了 微软的 台 的 术框架 下进行设计与实现的，在需求分析 的过程中 通过业务调研画出流程图并进行优化 ， 在设计工程中写出设 计 功能书及数据库设计书， 从而制定出可行的开发方案对系统进行开发，同时运用 术框架的 快速开发工具 自动生成 部分 代码，节省了 30%左右的 开发人力 。 本人主要 负责 整体 业务调研、 需求分析、系统设计、 部分模块实现及 整体 项目管理工作 。 本课题以修箱子系统为例，主要研究内容包括： （ 1） 需求分析 ： 包括业务流程分析、 从 功能性 将业务分解为登录、修箱、挂衣箱制作等功能模块 ；在非功能需求中 对系统的开发模式 进行了论证、选择 。 （ 2） 系统设计 ：根据需求分析， 首先列出了 登录、 修箱、挂衣箱、员工管理、客户管理等的功能；其次画出了各模块的时序图；最后 进行了关系化数据库的设计 。 第 1 章 引言 3 （ 3）代码实现：严格按照事先要求的编码规约书写程序代码，力争达到程序代码的可读性与易改性。 （ 4） 系统 测试 ： 严格按照事先要求的测试规约，所有程序均进行了 元测试、 结合测试 和最终 的 综合 测试。 文的组织结构 本文结构如下： 第 1 章为绪论，主要介绍了项目背景、选题的意义和本文的主要研究内容。 第 2 章介绍了本系统所使用的 开发工具和相关技术。 第 3 章 为系统需求分析， 分析 现有业务流程及 管理模式，阐述了本系统开发的目的并对系统的用户需求做了详细的分析。 第 4 章是系统的总体设计 及数据库设计 。在本章中， 先是 对本系统进行了可行性分析，提出了系统的开发原则，并根据开发原则对系统的整体功能框架进行了设计 ；其次 介绍了本系统中数据库的数据 结构 ，并以此为依据介绍了数据库设计的思想，并对数据之间的关系进行了分析。 第 5 章实现 主要阐述了 开发步骤 及测试 情况 。 第 6 章对 本人 工作进行了总结。 同济大学 硕士学位论文 集装箱物流管理 修箱子 系统的设计与实现 4 第 2 章 相关技术 略 述 架是 台 4， 它主要包括以下四个部分 ： （ 1）客户端。它指用于个人计算机以及移动和嵌入设备的各种操作系统。例如 ， P、 P 是实现 架的新一代软件客户端。 （ 2）服务。这些服务允许应用程序相互共享数据，并调用其他应用程序的功能，而不必考虑这些程序是如何构建的、它们在哪种操 作系统或平台上运行以及使用哪种设备访问它们等。 （ 3）服务器。服务器用于驻留和部署 及 台。000 支持 可缩放功能。 （ 4）程序员开发工具。这些工具用于在 台的核心上创建 司推出了 提供的框架可以采用四种核心语言进行应用程序开发 ： +和然 是 一部分，但仍然可以用来创建 而也是一种有效的 架开发人员工具。 台 包括用于创建和操作新一代服务的基础结构和工具；可以启用大量客户机的 于启用新一代智能互联网设备的 备软件。 品和 服务 包括 同建立积木式服务的核心集成套件； 人订购服务； 于 境中的突破性改进在于： （ 1）使用统一的 准（如 不同的系统对接； （ 2）这是 首个大规模的高度分布式应用服务架构； （ 3）使用了一个名为“联盟”的管理程序，这个程序能全面管理平台中运 第 2 章 相关技术 5 行的服务程序，并且为它们提供强大的安全保护后台。 台包括如下组件： （ 1）用户数据访问技术。其中包括一个新的基于 、以浏览器为组件的混合信息架构，叫做“通用画板”； （ 2） 基于 000 的构建和开发工具； （ 3）一系列模块化的服务，其中包括认证、信息传递、存储、搜索和软件送递功能； （ 4）一系列驱动客户设备的软件。 台的基本思想 台侧重点从连接到互联网的单一网站或设备上，转移到计算机、设备和服务组上，使其通力合作，提供更广泛更丰富的解决方案。用户将能够控制信息的传送方式、时间和内 容。计算机、设备和服务将能够相辅相成，从而提供丰富的服务，而不是像孤岛那样，由用户提供唯一的集成。企业可以提供一种方式，允许用户将它们的产品和服务无缝地嵌入自己的电子构架中。这种思想将扩展 20 世纪 80 年代首先由 予的个人权限。 5 开创互联网的新局面，基于 显示信息将通过可编程的基于 信息得到增强。 经“万维网联盟”定义的受到广泛支持的行业标准， 览器标准也是由该组织创建的。微软公司为开发它投入了大量精力。但它并不是 专有技术。 供了一种从数据的演示视图分离出实际数据的方式。这是新一代互联网的关键，提供了开启信息的方式，以便对信息进行组织、编程和编辑；可以更有效地将数据分布到不同的数字设备；允许各站点进行合作，提供一组可以相互作用的“ 务”。 要开发技术 1. 革新的 据库技术 在 基础上发展起来的，但又和 很大区别，最重要的一点区别是 循更通用的原则，不再专门面向数据库。 些类中拥有典型数据库功能（如 索引、排序和视图）的数据容器对象，可以说 据库应用程序的权威解决方案，尽管如此，但从总体设计上来看，它不象 型那样以数据库为中心，这是 一大特点。 6 同时 保持着与以前的 型有关的一些主要概念，不过这同济大学 硕士学位论文 集装箱物流管理 修箱子 系统的设计与实现 6 些概念在 已经得到了更好的完善，并且将不同的数据源统一成同一种结构化的数据，然后从数据库管理系统获得相关数据或者是分级的 据。可以说在 所有数据库连接都按照一个相容的、标准化的设计模型来执行，这就使得数据处理简 单得多。 2. 智能客户端技术 传统的胖客户端充分利用客户端的资源 ,可以离线工作 ,但部署和更新很复杂。瘦客户端则以 浏览器 为基础 ,反应快捷 ,并易于部署和维护。但浏览器必须具有实时的网络连接。而智能客户端将胖客户端的功能和灵活性与瘦客户端的基于浏览器的易部署性和稳定性有机结合起来 ,摒弃了二者的不足。 智能客户端代表了一种全新的开发模式 ,既有 序的强大用户界面 ,又可以享 受 用升级和更新的便捷。 7 3. 其它重要技术（如 程技术） 系中采用的带有革命性、创新性的技术远远不止前面提到的那些。 系中还包括了许多其他关键技术，例如 超集 )、 这些技术和上面提到的技术相配合，构成了现在可以看到的 架。请注意，这些技术并不是相互分离的。 8 另外贯穿 系的 相关技术（例如 将在本书的后面详细介绍。在 系中，大量的开放标准和技术被采用，并渗透到整个体系结构的底部，这是 略的一个明显特征。 9 还使用标准的 议、 议来实现开发和使用 能力。基于这些开放标准的 术将可以和任意平台的 集成。 系不仅采用大量开放的工业标准，还将走上一条标准化的道路。当前而言， 司已将 C#语言规范草案提交到 织，同时被提交到该组织的还 有 层次结构 以前所谓的 它的目标是成为新一代基于 分布计算应用开发平台。 括了两个最基本的组成部分 ， 即通用语言运行库（ 环境和 库。 1. 架的目的是使你更容易建 立网络应用程序和网络服务。上 第 2 章 相关技术 7 图显示了 架的体系。建立在操作系统最上层的服务，是管理运行时代码需求的 些代码可以用任何现代编程语言所写。 供了许多服务，这些服务有助于简化代码开发和应用程序的开发，同时也将提高应用程序的可靠性。 括一套可被开发者用于任何编程语言的类库。在此之上是许多应用程序模板，这些模板特定地为开发网络站点和网络服务提供高级组件和服务。 2. 运行库 （ 调入并用任何运行感知编程语言所写的代码。以运行为目标的代码被称为受控（ 码，受控代码只是意味着内部可执行代码与运行自身间存在已定义好的合作契约。对于像生成对象、调用方法等这样的任务，被委托给了运行库，这使得运行库能为可执行代码增加额外的服务。 运行库以交叉语言集成、自描述组件、简单配制和版本化及集成安全服务为特点。 运行库使用一种新的能表达大部分现代编程语言语义的通用类型系统，通用类型系统定义了一套标准类型及生成新标准的规则。运行库知道怎样生成、执行这些类型。编译器和 解释器使用运行库服务定义类型、管理对象、进行方法调用，而不是使用工具或特定于语言的方法。 类型系统的主要设计目的是使多种语言能深度集成。用一种语言所写的代码能继承用另一种语言所写的类的实现，用一种语言所写的代码抛出的异常能被用另一种语言写的代码捕获，像调试和剖析之类的操作会在完全封闭下工作，而不用考虑代码所用的语言。这就意味着编写可重用类库的开发者，不再需要为每一种编程语言或编译器生成一个版本，并且使用类库的开发者不再受到为他们使用的编程语言开发的库的限制。 3. 基类库 在 上是基类库框架，此框架提供能被任何现代编程语言调用的类。所有的类都遵循一套命名和设计方针，以大大减小开发人员在学习上所走的弯路。 框架包括一套开发人员希望在标准语言库中存在的基类库，例如：集合、输入 /输出，字符串及数据类。另外，基类库提供访问操作系统服务如图画、网络、线程、全球化和加密的类。服务框架也包括数据访问类库，及开发工具，如调试和剖析服务，能够使用的类。 4. 数据访问服务（ 几乎所有的网络服务都需要查询和更新永久性数据，不论是以简单文件，还是以相关数据库，或是以其他 的存储类型存在。为了提供对数据的访问，服务框同济大学 硕士学位论文 集装箱物流管理 修箱子 系统的设计与实现 8 架包括 库。如同名字所暗示的那样， 展而来。 设计为基于网络的可扩展的应用程序和服务提供数据访问服务。 连接的指针风格的数据访问，同时也为更适合于把数据返回到客户端应用程序的无连接的数据模板提供高性能的 就像其余几个部分一样， 义了那些链接数据仓库、对数据仓库发送命令及从中获取结果的类。这些类由受控制数据提供者（ 现。 链接和命令对象看上去和 的是一样的，并且一个名为 新类提供了通过高性能 获取结果的能力。功能上和 录集（ 等同的，但是 设计用来最小化内存中生成的对象的数量，以提高性能，避免垃圾积累。在 包含了针对 受控数据提供者以及可通过问的任何数据仓库。 5. 网络服务 通常来说，作为一个网络服 务可以通过 准服务与其他网络服务集成在一起，并能发布简单的应用程序。换句话说，它是可以通过 位的自动将信息返回到需要它的客户端那是的一种资源。网络服务一个重要的特点是客户不需要知道一种服务是怎样实现的。 同组件一样，网络服务提供“黑匣子”函数，它可以被再次作用而不用关心此服务是怎样实现的。网络服务提供被契约的精确定义的接口，此接口描绘了所提供的服务。开发人员可以将远程服务、本地服务和定置代码组合在一起而集成应用程序。例如，某公司可以使用如下服务组建一个在线商店：微软护照服务以验证用户身 份，第三方个人化服务以使网页匹配每一个用户的参数，信用卡处理服务，销售税服务，对每个运输公司的包裹跟踪服务，链接公司内部库存管理程序的内部目录服务，以及少量定置代码以使他们的商店能脱颖而出。 #语言 C#是微软公司发布的一种 安全的、稳定的、简单的、优雅 的、 面向对象的、运行于 上的高级程序设计语言。 10C#看起来与 着惊人的相 似；它包括了诸如单一继承、接口、与 乎同样的语法和编译成中间代码再运行的过程。但是 C#与 着明显的不同，它借鉴了 一个特点，与 件对象模型）是直接集成的，而且它是微软公司 第 2 章 相关技术 9 介 微软公司开发的一个具有 客户机 /服务器 （ C/S） 体系结构的关系型数据库管理系统（ 它使用 过微软扩展的数据库查询语言 客户机和 务器之间传递请求和响应。 11 1 客户机 /服务器 （ C/S） 体系结构 客户机程序负责执行业务逻辑和显示用户界面，它可以运行在一台或多台客户机上，也可以运行在 务器上。 内存、网络带宽和磁盘操作等。 该软件功能强大，使用方便，拥有广大的用户群体，它是后台数据库服务器的首选产品。 2关系型数据库管理系统（ 责以关系模型建构数据库，具体包括维护数据及数据之间的关系；在不 违反定义数据之间关系的规则的前提下保证数据能被正确存取；在系统出现故障的情况下，恢复所有数据到已知的一致点等。 12 3 用 为它的数据库查询和编程语言，使用言，可以访问数据，查询、更新和管理关系数据库系统。持最新的 际标准，并增加了许多扩展项来提供更多的功能。 供了 两个最重要的 开发和管理数据库的工具 ， 即企业管理器和查询分析器。 企业 管理器是最重要的一个工具，它几乎可以完成所有的 据库的开发和管理工作， 通过企业管理器，开发人员 可以提高数据库开发和管理的效率。 查询分析器是数据库开发人员最喜欢的工具，通过该工具数据库开发人员可以直接用 言与 行交互，可以通过 句创建视图、存储过程和触发器等数据库对象，也可以调试 句以便将正确的 句嵌入到应用程序中。 装框架 术框架 介绍 同济大学 硕士学位论文 集装箱物流管理 修箱子 系统的设计与实现 10 架平台研发的背景介绍 架平台由北京昂天科技有限公司 研发 。 该公司 多年来专注于软件架构的研究 ，并 专注于自动生成工具的研究 ，公司 总经理李增通在 13 年的软件开发过程中，致力于自动生成工具的研究，在实践中总结了大量的经验，在多个项目中有过很好的实践。所有自动生成工具的实践项目都非常有效的提高了软件开发的生产效率，为公司创造了很好的经济效益。 13 架平台 概述 架平台产品是北京昂天科技有限公司的核心团队经过不断的努力，在消化吸收了大量国内外相关产品经验和理念的基础上，研发出来的产品。旨在 全面提高应用软件开发的生产效率和产品质量。 其 组成 如下 ： 1. 核心框架平台：支持 C#语言，严格按照 构分层， 在微软的 基础上进行了封装 。其中 一是 封装了管理系统软件所需要的日志处理，数据库访问处理，登录者信息管理，消息处理等内容； 二是 将应用软件开发所需要的共通处理全部进行了封装 ；三是 支持各种数据库的访问 ；四是 适用于 B/S 和 C/S 的系统开发。实现了 B/S 和 C/S 结构的后台处理（ L,）的共用 ；五是 本框架支持 统的开发，通过 C/S 结 构中对于的控制实现 处理 。 2. 各种设计模板：通过对几十个实际项目的设计资料的整理和提炼而整理出来的设计模板，全方 位的支持应用软件开发的设计工作的实施。 3. 代码生成工具：以核心框架平台为基础，以设计模板为依据，自动生成70%以上的代码，框架结构的代码也全部生成，程序员只需要关注部分业务逻辑的实现。 为软件开发提供 以下 的支持： 1. 支持快速开发快速导入，通过有效的利用设计模板和自动生成工具可以将开发周期缩短一半，并且可以按照客户的要求迅速的建立原型。 2. 非常有 效的提高软件开发效率，利用代码生成工具可以自动生成 70%以上的代码，极大的提高了软件开发的生产效率。 3. 省去了系统架构师的全部工作，降低了对开发人员的技术要求，有效的降低了软件开发的人员成本。对于有 C#经验的开发人员，只需要培训 2 天即可达到熟练使用本框架平台产品的程度。 4. 有效的提高了软件开发的标准化，提高了开发过程的可控性，提高了开 第 2 章 相关技术 11 发预算的精确度，有效的降低软件开发的风险。 架平台 结构 与简介 架 采用 4 层结构 ,同时支持 C/S 结构和 B/S 结构。 ， ，对于 C/S 和 B/S 结构可以通用。 14 图 架结构图 1. 介绍 本框架封装了表示层的基类。 所有 面都继承于 的基类 , 所有 面都继承于 层的基类 表示层主要用于画面数据的读取和显示 ,表示层基类里封装了对登陆用户的主要信息的保存和读取的处理。 在表示层基类中封装了异常信息处理 ,日志文件写入处理 ,配