【《智能水卡管理系统的设计与实现》9800字】

绪论1.1研究的背景和意义现在很多小区的都在提高物业服务质量和管理。现在很多小区还是用线下的传统水卡充值的方法，需要居民去小区的物业进行水卡充值，他们会有一个总的系统管理水表，用户需要从他们水表里购买水费。然后将水费充值到自己的水卡里。再让物业的服务人员把充值的水卡插入自家的水表里这样才能最终才充上水费。这样物业就可以做到对居民用水的统一管理。但是这种传统的管理方式非常浪费时间和人力而且效率也很低。如果是用智能水卡管理系统可以让居民随时随地进行水卡缴费。不需要再去物业进行缴费。而且很多居民不能及时缴费家里能按时供水。对生活带来很多不方便之处。物业还可以通过系统给居民发布水费缴费通知。不仅方便了居民，还提高了物业的管理效率和质量。1.2国内外研究现状近几年随着社会经济的发展，从人们生活的各个细节都在进行信息化技术的变革。我们的生活用水管理方式也发生了变化。由于国外的发展速度更加快速，国内借鉴了很多国外的技术，对物业水卡管理作出了相应的改变。物业利用智能水卡管理系统对居民的水卡管理和缴费事务进行管理操作。用户可以登录自己的账号系统对生活用水进行缴费。小区物业进行系统后可以对全小区的居民用户信息进行管理。还包括每个居民的缴费情况和缴费记录，这样可以进行统一管理，不在需要传统纸质管理模式进行统计分析。对于居民来说家里没有了水费不在受客观原因的影响，不能及时交水费影响生活水的使用。水卡管理的发展能推动社会的进步和经济的提升，所以在各类水卡的发展发面国家提供了很多的帮助。在水卡的办公阶段中，很多水卡依旧采用旧的工作方式，但是在这个信息化的时代，旧的办公方式很难适应新的工作，所以也就产生了工作效率低，员工工作不积极的效果，所以本次设计了一款水卡自动化办公系统。在以往的工作中，最主要的内部工作就是缴费审批，，以往采用的是纸质材料上交给领导，领导审批后再发放给员工，这就极大的降低了工作效率。而且对于一些突发状况往往只能采用先行使权力后补上材料交由有关部门审批，这样就容易出现错误，但是本次设计的系统能满足随时随地的在系统中提交相关材料的便利，既能防止出错还提高了工作效率。

目前在国内一些水电公司水卡已经开始使用办公系统了，但是这种管理系统的适用范围非常小，也没有得到很好地改进，所以说这方面的设计还不是非常的成熟。很多水卡还是采用纸质报告的形式进行办公，这种形式的缴费办公工作效率低，而且需要大量的人力物力，都在一些方面造成了损失。在国外这类办公系统的使用范围比较广，而且他们开始使用的时间也比较早。国外的公司还是更喜欢用电子媒介来替换纸质材料来工作的，他们更倾向于互联网协助工作，所以这个系统的产生受到了当地水卡的欢迎，也得到了更好的发展。但是国内的系统还存在这很多弊端，所以自动化系统的发展还有很漫长的路要走。1.3研究的内容和方法上文已经分析了智能水卡管理系统的说明背景和意义，并研究了智能水卡管理系统在国内外的发展状态。如何开展此次课题项目的研发设计，是本文的主要内容。具体介绍了研发所需要的开发工具和技术，系统的用户需求和功能。还有系统的框架结构和具体大的数据库设计，并概述了系统研发后的测试过程和测试报告。根据需求分析，从系统使用角色上可以分为管理员和用户两个角色权限，用户端的功能主要是设置个人水卡信息，水费缴费，缴费记录。管理员的主要功能是用户管理，水卡管理，缴费记录管理，缴费通知，发布通知等。关键技术分析2.1SSM架构介绍SSM架构是java近些年最火的开发架构，主要为spring、springmvc、mybatis，基于mvc的三层架构模式对数据库处理层、控制中转层进行封装，简化了代码的繁琐，使得代码的开发更为简单、健硕。Spring：Spring：spring的出现为java提供了更多的可能，spring有很多的jar包和组件，基于spring也有很多的衍生架构、spring将面向对象更加具体，spring可以提供类的注入，可以对类进行反向控制，spring利用java的面向对象优势，将点编程达到了面编程，spring提供了一整套的工具类，很多的框架可以集成到此架构中，spring的控制反转是将类注入到spring的bean中，然后提供反向的动态类，通过注解的方法可以进行注入。SpringMVC：springmvc为控制层的架构，在页面发送请求后，提供到controller层，通过对url路由进行拦截解析，springmvc作为中转控制层，可以对请求以及参数进行拦截设置，比如对token是否存在的拦截，可以对请求头header和请求body进行处理，对日志也可以进行拦截，通过与spring相结合通过拦截机制进行处理，springmvc是基于rest风格的，他们的请求方法是固定的，requestmtthod可以分为六种，post，get，delete，put等，通过不同的方法注入以及通过在url中对参数的动态和定义使得路由更动态化。Mybatis：mybatis作为数据库jdbc的底层设计架构，可以对数据进行处理，mybatis自带mapper的反向代理，且提供了二级缓存机制，mybatis的优势在于对数据sql的处理，可以集成c3p0等数据库连接池进行链接的动态配置，无需再进行手动的获取数据库链接然后进行操作，通过也可以达到资源的分配最大化。Mybatis：mybtis通常是跟一些关系型数据库进行数据的处理，特别是在mysql和sqlserver的处理上，mybatis可以对sql进行校验，在定义时通过对mapper与xml进行对于，然后通过id与参数进行关联和传输，对底层的业务进行封装处理，通过mybatis将sqlsessionfactory进行了封装，这样解放了开发者，避免了一些多线程处理事务的繁琐流程。而另一个数据库处理框架hibernate，则直接自动生成sql，在一定程度上昂也是基于面向对象开发，而mybtis作为半自动orm架构也使得底层查询更为的灵活。spring的主要核心为aop切面编程，通过对同一类型的事件类进行处理，类似于日志或者是安全性拦击。spring可以对所有的bean进行生命周期的监听，通过对各个bean进行初始化达到类的单例模式，而spring的另一大特定就是控制反转，通过建立动态代理类自动进行bean新建，spring的DI机制彻底解决了各个类之间的复杂依赖，且spring可以集成一些持久性组件，通过将jdbc代码进行封装，对dao层进行自动化处理，spring可以通过事务模式，对一些需要一致性执行的代码进行监管。它的核心是工厂模式的beanfactory，通过建立spring的上下文对spring架构来提供信息。

Springmvc是基于spring架构的控制层的mvc模式框架，在最初的java项目的开发中都是jsp和servlet都在前台页面，而在提出mvc模式后将代码进行了分离，通过对各个业务层级的代码进行分离，然后将代码更为明确，且在后期也更易于维护，在springmvc机制中通过对url功能进行重新的定义，例如之前的struts2中的config文件，通过将url在整个文件中进行定义，而springmvc通过对method上进行定义，每个函数对应一个请求的url，对各个controller的函数进行拦击定义。2.2Mysql架构介绍目Mysql作为最常用的关系型数据库，可以对数据进行格式化存储，mysql可以里面内包含一些已经封装的函数，保证了sql的正常调用以及快速查询搜索，mysql的特点在于可以对中小型数据量的数据进行快速的检索，且可以通过index索引对数据进行内部的关联设定，mysql的底层检索原理也为二叉树形式进行数据标签关联存储，mysql的数据格式与java的格式基本一致，因此在开发者选择中也会首先选择mybatis与之搭配开发，mysql无需一些用户权限角色的关联直接便于开发者上手进行查询。Mysql作为关系型的数据库，在千万级以下的数据中，mysql是最佳的选择，它适用于中小型项目，且mysql不像oracle那么繁琐，没有多用户多权限这样的东西，对于开发者来说也更易于上手，mysql的优势在于查询方便，效率高，且内部集成了很多的查询函数，可以之间进行调用，mysql的安装部署也更为简单，且mysql也是可以跨平台进行部署的，mysql的数据类型也比较简单，因此在Java的开发中，若数据允许的情况下，mysql是唯一的合适选择。2.3Java介绍Java是网站系统开发类的第一语言，它的主要优势就是开发简单，可以进行开平台部署，java开发易上手，且可以调用底层操作，java的特点在于封装、继承、多态，通过这些形式特点将java的优势发挥出来，java可以通过jar包和war包进行部署，有很多的开放第三方集成软件，相对于.net来说更开源，从而也衍生出更多的框架，例如ssm、springboot等，java的底层是基于c++的，但又在上层进行了封装，因此java也是面向对象的，java没有了指针等繁琐的事务，java可以支持多线程模式，且有23种设计模式，都可以代码的编写更为简单，开发者只需要对上层的业务进行编写，无需对底层进行分析。Java目前最常用的jdk为1.8，java开发系统和网站主要是通过对jar包的引用，jar包中包含很多的开源的封装的方法和类，可以对一些常规的数据进行处理，java的底层为c++，但java却除去了一些底层的东西，因此java的开发更为简单，无需开发者对底层的原理性进行研究，java作为面向对象的语言，通过对类的定义和调用进行处理，而类中的函数或者是变量都可以看作是java的对象中的特性，java最常用的两个jar包为utils和lang，java作为可以扩展的语言，它的可行性和可靠性都是非常强的，java无需关注对一些异常以及垃圾回收的处理，可以通过try，catch的形式进行捕捉。系统需求分析3.1可行性分析开发费用可行性：目前很多的管理系统都有各自的特色，功能也非常的丰富，但目前没有一个系统可以适用于一些普通类的，此套系统的开发前期只需要程序员的设计，且使用的都是开发免费软件，没有特别大的费用投入，后期部署时需要一个外网服务器即可，在整个的设计流程中都采用绿色安装，且没有任何的违规行为，在后期的数据量大的时候可以只需有几个维护数据人员即可。开发技术可行性：后台采用Java语言进行开发，Java开发有很明显的优势性，跨平台性很高。并且基于Java的网站框架都已经十分的成熟。还有各种Web服务器和许多开源的软件。各个方面分析可以看出，从软件技术方面有绝对的可行性。而硬件层面，只需要一台电脑即可。因此软硬件角度都可以满足系统需求。3.2功能需求分析在以往的社区管理工作中，最主要的工作就是解决用户问题，但传统的小区线上服务模式不仅缺乏用户反馈问题的有效渠道，由于人员数量庞大，社区工作人员也无法及时了解和解决有关诉求，双方信息无法实现有效链接。根据需求分析，从系统使用角色上可以分为管理员和用户两个角色权限，用户端的功能主要是设置个人水卡信息，水费缴费，缴费记录。管理员的主要功能是用户管理，水卡管理，缴费记录管理，缴费通知，发布通知等。管理员端可以对平台管理员进行管理，可以对业主用户信息进行新增和维护，可以对水卡信息进行管理，可以对用户的用户缴费信息进行记录，可以对水卡进行充值，可发布平台公告用户用例图如下：用户端主要包含用户对个人信息的编辑维护，可以对自己的用水水费信息进行查询以及缴费，可以对系统平台公告进行查询3.3非功能需求分析在系统中除了进行功能需求分析，还要进行非功能需求分析，那到底什么叫非功能需求分析呢？非功能需求分析就是对系统的运行环境、运行速度、故障预测、故障恢复程度、安全隐秘性等等。但进行非功能需求分析是非常不好进行分析的，它不像功能需求分析，能够操作，非功能需求分析根本就不知道从何入手，让人难以应对，但不进行非功能需求分析，又对以后的上线产生很大的影响，很有可能出现各种各样的问题，让人猝不及防。本系统的非功能需求分析主要测试系统的安全性、运行的速度和数据处理速率等，要求安全又稳定，最大限度的达到最优化。在系统的设计中首先要保证系统的运行以及整个功能的完整，其次要保证系统的整个流程的合理运作，比如在系统的访问以及系统的数据存储合理和响应效率要保证合理性，通常系统的界面操作响应时间以及数据跟数据库的交互处理不超过3s，其次保证数据的合理性比如电话邮箱等格式的合理，以及一些输入数字为金额或者是时间的统计的合理，然后需要对sql的查询进行优化，保证查询的效率合理，对于系统的部署要可跨平台，保证可以进行多维操作。

总体设计4.1系统活动图设计（1）用户新增，用户可以输入账号，输入个人信息，通过后台进行校验，进无账号则直接保存，有账号则提示已被新增，活动图如图4.8所示。图4.8会员新增活动图。（2）新增缴费，管理员可以输入缴费的基本信息，然后输入缴费的信息等信息进行新增，根据户主进行校验是否存在，活动图如图4.8所示。图4.8缴费新增活动图。（3）登录活动图，通过对登录信息进行校验，判断用户是否存在，判断用户的角色是否正确，活动图如图4.8所示。图4.8登录活动图。4.2网站总体功能结构系统目前采用的是基于Mvc三层架构设计的Ssm架构，此架构主要是通过将UI端发送请求，然后提交到Controller，在控制层进行中转处理后，提交到Service层，通然后Dao层保存，通过对层次代码的分离，达到代码的维护效果。个人水卡管理主要包含个人水卡信息的新增，以及水卡信息的编辑和查询操作，水卡与业主进行一对一的绑定水费缴费管理，管理员可以对水费缴费进行记录可以对缴费的数据进行编辑，可以查询缴费所有信息缴费通知，管理员可以发布缴费通知信息，可以对缴费通知进行新增，可以进行删除和查询管理员管理,后台可以分为多管理员管理，可以对管理员信息进行新增和编辑水费统计，可以对个人的缴费记录以及对所有系统平台的缴费数据进行统计分析4.3网站流程图(1)管理员管理，具体流程图如下：(2)业主用户管理，具体流程图如下：(3)水费信息流程图如下：(4)公告管理，具体流程图如下：(5)水费查询管理，具体流程图如下：4.3网站数据库设计在数据库设计分析时首先要对系统功能逻辑进行详细分析，分析系统之间各个模块之间的关联以及不同用户的系统功能权限，分析公共模块或是用户关联模块，数据库E-R总图，如图3.4所示根据功能模块梳理，数据库E-R总图（如图3-2所示）图3-2数据E-R图小区业主信息表（如表3-3所示）,表名：yez表3-3业主信息表表列名字段类型是否为主键说明idint(10)YES业主自增yeznamevarchar(30)NO业主姓名yezcardvarchar(55)NO业主证号yeztelvarchar(55)NO业主电话fangnumvarchar(55)NO业主编号yezaddressvarchar(30)NO业主地址yepasswordvarchar(35)NO业主密码yezsexvarchar(35)NO业主性别平台公告信息表（如表3-6所示）,表名：ginggao表3-6公告信息表表列名字段类型是否为主键说明gongaoidint(10)YES业主公告自增ggtilevarchar(30)NO标题Riqivarchar(30)NO公告日期neirongvarchar(55)NO公告内容业主缴费信息表（如表3-7所示）,表名：yehzujiaofei表3-7缴费信息表表列名字段类型是否为主键说明jiaoidint(10)YES数字自增jiaonamevarchar(30)NO缴费项目yezcardvarchar(55)NO业主编号jiaoriqivarchar(55)NO缴费日期jiaomoneyvarchar(35)NO消费金额jiaostatusvarchar(8)NO缴费状态表3-8充值信息表表列名字段类型是否为主键说明chonzhidint(10)YES数字自增yezcardvarchar(55)NO业主编号jchongzhiriqivarchar(55)NO缴费日期chongzhimoneyvarchar(35)NO充值金额chongzhistatusvarchar(8)NO充值状态业主缴费信息表（如表3-9所示）,表名：yehzujiaofei表3-9缴费信息表表列名字段类型是否为主键说明jiaoidint(10)YES数字自增jiaonamevarchar(30)NO缴费项目yezcardvarchar(55)NO业主编号jiaoriqivarchar(55)NO缴费日期jiaomoneyvarchar(35)NO消费金额jiaostatusvarchar(8)NO缴费状态

系统实现5.1用户登录用户进入前端系统后，若无账号则可以进行管理员新增，点有则直接进行登录，然后输入新增的账号和密码，账号要先去数据库校验是否已存在，若存在直接提示信息进入，若不存在则继续填写其他基础信息界面如下5.1所示：图5.1登录管理界面5.2用户管理后端管理员端可以对已新增的所有会员用户信息进行查询，每一个已新增的用户信息都可以在后端进行读取查看，管理员通过点击详情进行查询用户全部信息，同时可以对已新增的用户账号状态进行激活或者对违规账号进行禁用的处理，界面如下5.2所示：图5.2会员管理界面yehzuController中，通过对业主的各个字段进行校验，通过name匹配对界面传入到后台的字段进行填充，通过rest风格的url接口进行对接，将业主信息填充后调用insert，通过UUID自动生成的Id进行存储，界面如下5.3所示：图5.3会员增加界面5.4水费管理在首页可以对业主的缴费进行展示，可以通过对缴费信息进行jiaofei表查询，通过page分页的方式进行获取数据，通过数据库中select*

from

jiaofeilimit进行分页展示，用户端可以进行点击进行缴费可以查询自己的缴费记录，界面如下5.4所示：图5.4缴费管理界面在shuifeiController中，通过当前的marnid以及，useridsid和date日期进行insert插入，然后将数据的状态status更新为水费代缴状态，界面如下5.5所示：图5.5金额查询界面用户的缴费信息，可以针对每个人的登录不同进入的系统界面数据不同，各自查询各自的缴费信息，界面如下5.6所示：图5.6缴费信息查询界面5.5公告管理在管理员端可以发布公告通知，可以进行公告的管理，通过发布news到controller，然后insert到数据库公告表中，然后通过find进行公告查询，界面如下5.7所示：图5.7公告界面newsController中，通过对公告信息的各个字段进行校验，通过name匹配对界面传入到后台的字段进行填充，通过rest风格的url接口进行对接，将公告信息填充后调用insert，通过UUID自动生成的Id进行存储，发布公告成功，界面如下5.8所示：图5.8公告发布界面5.4报修管理在用户端可以进行业主的填写，通过form表单对报修的数据进行提交，然后通过name进行匹配后通过controller中的调用service中的add方法进行新增，然后通过inset保存到数据库在管理员端可以进行查看，如下5.9所示：图5.9修改数据发布界面5.5公告管理用户可以对自己的个人信息密码进行编辑，可以对旧密码以及新的确认密码进行设置，可以对密码进行校验更新，如下6.1所示：图6.1密码修改界面系统测试6.1测试描述软件测试阶段是软件开发过程中是至关重要的，是保证可交付软件质量的关键。在完成了系统各个功能模块开发之后来到了系统的最终测试阶段，在这一阶段的任务主要是按照设计书去检验系统是否按照预期一样成功实现，找出存在的漏洞与错误并加以修改，最终保证系统是一个完整得可以交付的产品。只有对已完成开发得系统进行测试，才能明白系统目前存在哪些问题并加以修改。而且可以发现目前系统有哪些不足，可以实现更好的完善。虽说测试是一个很麻烦的过程，但是这对于我们更好的理解系统，理解软件开发流程是至关重要的。此次的网学习课程平台也是经过了大量的测试，从单元测试到集成测试再到最后的系统测试，最终才实现了一个相对比较满意的效果。过程中正因为有了大量的BUG出现，我才能认识到自己在什么地方犯了错，找出不足并引以为戒。在本系统中，可以采取对上传视频类型、文件大小等操作对系统进行性能测试。可以按照前期的任务书对系统进行黑盒测试，不打开内部代码只对整体测试，测试是否按照需求内容正确完成系统等。虽然在完成水卡管理系统的过程中遇到了很多困难，但经过不断的努力也都一一克服，完成了系统的各个功能模块，到了需要对系统进行最终测试的这个阶段，这是水卡管理系统需要完成的最后一步，同时也是至关重要的一步。在这一阶段，主要是需要测试已设计完成的各个功能模块能否实现，同时也要测试，检验系统中是否还存在一些问题，并且将找到的问题逐一解决。水卡管理系统算是我自己独立完成的第一个系统，这个系统也是经过了多次测试，并把每一次测试中出现的问题都逐一解决。在多次测试中，系统的功能也得到不断的改进与完善。我发现，在系统的测试阶段，是能最快提升自己知识与技术的阶段，因为这是一个解决问题的过程，不单单是解决一些技术上的问题，同时也是自己思考方式的一次提升，同时也可以帮助自己学会更加细心的去解决问题，无论是寻找问题还是努力解决问题，这些过程都让我学会做事时细心与耐心的重要性。做好测试阶段，是做好整个水卡管理系统的基础。

6.2测试用例（1）管理内容输出测试表6.2输出测试测试内容测试条件前提期待输出输出结果试卷出示输入户主名称、户主身份证号等信息系统自动完成分类组合成功，展示分类选择详细的户主信息手动点击确定，完成输出组合成功，展示分类（2）缴费内容测试表6.3缴费测试测试内容测试条件前提期待输出输出结果用户缴费测试户主直接点击需要缴费的内容填写完成，直接提交完成提交成功，显示缴费信息在用户输入错误的账号或者密码后会进行提示，图6.1登录错误提示界面当用户进行水卡充值时，可以对充值结果进行打印图6.2充值提示界面当进行用户缴费时，若余额不足，则进行提示图6.3缴费错误提示界面总结本次毕业设计主要是基于Java编程语言设计并实现的一个智能水卡管理系统。通过采用Java语言进行开发，采用SSM架构进行设计，数据库采用Mysql，前台采用JSP，系统主要完成，业主管理，水卡管理，充值缴费管理，用水使用缴费记录，通过对系统前期进行需求分析，确定系统的使用技术，然后对系统的功能模块进行梳理，完成了系统的ER图设计以及表结构设计，通过对系统代码进行编程，完成了系统的整体功能。设计这一款智能水卡管理系统是十分有必要的。通过本次毕业设计的研究和改进，让我对系统的编程有了更加准确的认识和理解，也让我对java这门编程语言有了更加深刻的见解和理解，对操作系统的运用更加熟练，对idea,以及NAVICAT数据库运用不断熟练，这对我在今后的研发过程中有了很大的帮助通过这次的毕业设计让我对于系统开发有了更加深刻的认识，对今后设计研发系统也有了很大的帮助。

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