涉外信息管理系统的设计与实现.docx

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涉外信息管理系统的设计与实现

中国科学技术大学

工程硕士学位论文

UniversityofScienceandTechnologyofChina

Adissertationformaster’sdegree

中国科学技术大学学位论文原创性和授权使用声明

本人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。

除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。

本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：

学校有权按有关规定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，可以将学位论文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、汇编学位论文。

保密的学位论文在解密后也遵守此规定。

作者签名：

___________

年月日

摘要

随着改革的进一步深化，涉外信息管理的工作变得越来越复杂，需要有一套完整的、行之有效的涉外管理系统与之相适应。

因此，本文研究了涉外信息管理系统的设计与实现，该系统适合各项涉外业务工作的管理。

在涉外信息管理系统中，涉及的信息除了文字信息外，还有图片、声音、图像、业务工作等各类信息，本系统将这些有价值的信息完好的有机组合起来，便于查询和管理，使这些信息得到充分的利用，提高了工作效率。

本文使用文献研究法、比较分析等方法对涉外信息管理系统进行了研究，主要对涉外信息管理系统进行了设计与核心模块的实现。

在研究的过程中，首先简要概述了本文相关的理论基础及关键技术，接着给出了涉外信息管理系统的需求分析；在此基础上，对涉外信息管理系统进行了设计，包括体系结构设计、UML设计、数据库设计等；接着，给出了涉外信息管理系统的实现部分，重点探讨了其分层设计和核心的技术；最后对涉外信息管理系统进行了测试。

关键词：

MVC设计模式涉外信息管理系统J2EEUML

ABSTRACT

Withthefurtherdeepeningofreform,theinformationmanagementworkbecomesmorecomplex,requiresacompleteandeffectivemanagementsystemforforeigncorresponding.Therefore,thedesignandimplementationofforeign-relatedinformationmanagementsystemwasresearched,whichissuitableforthemanagementofforeignoperations.

Intheforeigninformationmanagementsystem,inadditiontoinformationrelatedtotextmessages,therearepictures,sounds,images,andotherkindsofinformationoperations,thesystemwillbevaluableinformationintactorganiccombinedtofacilitatequeryandmanagement,thisinformationcanbefullyutilizedtoimprovetheworkefficiency.

Thisarticleusestheliteraturemethod,comparativeanalysisandothermethodsofinformationmanagementsystemshavebeenstudied,mainlyinformationmanagementsystemsdesignandimplementationofthecoremodule.Inthecourseofthestudy,thisarticlebrieflyoutlinesthetheoreticalbasisandkeyrelatedtechnologies,thengivenainformationmanagementsystemsrequirementsanalysis;onthisbasis,theinformationmanagementsystemsdesign,includingarchitecturedesign,UMLdesign,databasedesign,etc.;Then,givenaforeignpartoftheimplementationofinformationmanagementsystems,focusingontheirhierarchicaldesignandcoretechnology;thelastoftheforeigninformationmanagementsystemhasbeentested.

KeyWords：

MVCdesignpatterninformationmanagementsystemJ2EEUML

第1章绪论

1.1研究背景及意义

在涉外信息管理工作中，积累了大量的涉外资料信息，除文字信息外，还有图片、声音、图像、业务工作等各类信息。

为了将这些有价值的信息完好的保存起来，服务于业务工作，需要开发对应的涉外信息管理系统。

在涉外信息管理系统中，利用数据库技术、多媒体技术、电子地图技术和网络技术，制作一个功能齐全的多媒体信息管理系统，把涉外信息工作中采集的有关文本、图形、录像以及声音等多媒体信息进行有机组合，对涉外项目的地理位置、周边环境、进出线路、安全通道、功能布局、电信设施、监控设施、办公自动化设施等有关资料进行合理规范管理，并在内部网上安全运行，及时了解涉外机构及人员的动态，实现资源共享，更好地为业务工作服务。

因此，本文对涉外信息管理系统进行研究，具有重要的理论意义和现实意义。

1.2涉外信息管理系统研究现状

管理信息系统（MIS）的概念起源于20世纪30年代，计算机的出现促进了它的发展，开辟了管理信息系统研制开发的新天地。

在西方的一些发达国家，几乎所有的企事业管理机构都有完整的计算机管理信息系统，提供了完善的信息服务。

实现了办公自动化，并有不同程度的辅助决策功能。

政府机构运用现代计算机和网络技术，将其管理和服务等转移到网络上去完成称为电子政务，是面向政府机关内部，其他政府机构、企业以及社会公众的基于信息技术的综合信息系统。

主要包括三个组成部分：

一是政府部门内部的办公自动化；二是政府部门之间通过计算机网络而进行的信息共享和实时通信；三是政府获取和提供信息的网络化及其与社会公众的电子互动化。

电子政务打破了时间、空间和部门分隔的制约，有助于建成一个精简、高效、廉洁、公平、有竞争力的政府运作模式。

推进电子政务建设，对提高行政办公效率，增加工作透明度，促进政府行政管理和快速反应能力进一步提高，促进政务公开和廉政建设都具有重要意义。

我国电子政务起步于80年代末，主要是内部办公系统的建设，1999年“政府上网工程”开始后，电子政务开始得到了系统地推进。

根据国家信息化领导小组2002年发表的“关于我国电子政务建设指导意见”，“十五”期间我国电子政务建设的主要目标是：

形成标准统一、功能完善、安全可靠的政务信息网络平台，逐步实现同层次和上下级政府机构之间的信息交换和信息共享，支持政府公用功能性系统和事务性系统的开发和应用；重点业务系统建设取得显著成效；基础性、战略性政务信息库建设取得重大进展，信息资源共享程度明显提高[2]；中央和地方各级政务部门的管理能力、决策能力、应急处理能力和公共服务能力得到较大加强；与电子政务相关的法规和标准付诸实施，电子政务体系框架和安全保障与培训体系初步形成，并为下一个五年计划的电子政务建设奠定坚实的基础。

电子政务在一些发达国家得到快速发展。

综观美、加、英、德、日、韩、新加坡等国电子政务发展的状况，其中有许多值得我们学习的经验。

1.政府统一规划，制定技术标准

美国于1993年制定并颁布了《美国国家基础设施行动计划》，1994年又提出了《政府资讯科技服务远景》，从而确定了美国联邦政府推动电子政府发展目标。

欧盟制定了“信息社会行动纲领”，对未来的政府信息化作出了周密的安排。

英国在1996年颁布《绿皮书》，对电子政务的发展做出了系统规划，并提出了近期和远期目标[3]。

2.设立专职机构，对政府业务进行分类，对业务流程进行整合

新加坡政府专门设立了“资讯通信发展管理局”，专事电子政务的全面协调发展，并组织成立了，由各大委、局等机构共同参与的跨部门的委员会—“国家电子商务行动委员会”，统一负责协调和推动实现电子经济、电子政府和电子社会的目标。

3.由易到难，分阶段实施

美国把电子政务的发展分为四个阶段[4]：

第一阶段为初始阶段，主要是提供一般的网上信息及简单的事务处理；第二阶段，进一步发展门户网站，提供更复杂的事务处理，实现初步协作，技术复杂程度也逐步提高；第三阶段，实现政府业务的重组，建立集成系统以及复杂的技术体系；第四阶段，要建立具有适应能力的政务处理系统，实现政府与企业、公民的互动式交流与服务。

4.不断完善法律、法规，加强对信息安全和隐私的有效保护

信息安全和隐私保护是许多国家发展电子政务过程中极为关注的问题。

为此，制定统一的隐私保护标准（如隐私保护法），数字签名的标准，以及对于敏感程度不同的信息制定相应的加密标准，确保政府采集的公众信息安全地存放和维护，非授权人员将无法接触等等，是目前许多国家努力的方向，显得十分重要和紧迫。

在实践中，世界各国都根据本国酌情采取许多相应的措施。

5.进行市场化运作，提高电子政务实施的范围和效率

电子政务的市场化是世界各国电子政务发展的一个重要趋势。

这个趋势的一个重要方面是企业和民间的投资日益成为电子政务资金来源的一个重要渠道。

6.提高全体国民的电子政务应用水平

电子政务需要公务员、国民和企业的运用，为此，必须提高全体国民对电子政务的应用能力。

英国政府首脑在全面实施电子政务之前就针对政府部门人员的具体需要及时地层开培训，而其后备力量的储备也通过教育体系来完成。

为提高国民的信息素质，韩国政府推出了声势浩大的“全国信息化教育计划”，包括家庭主妇、军人、老人、残疾人甚至少年看守所和教导所的在押犯等，都要参与全民性的信息化普及教育，以消除不同地区、不同人群之间的“数字鸿沟”。

我国的MIS开发始于70年代中期，目前已步入实用化阶段，在理论上、技术上都具备了一定的水平。

大中型企业和重要的政府部门都已经建立或正在建立计算机管理信息系统，为国民经济发展提供优质服务[5]。

当前，以信息技术为标志的新技术革命席卷而来，知识经济的浪潮冲击着全球各个角落，国家明显加大了对信息化建设和信息产业的投入，“十五”规划明确提出了“以信息化、数字化带动传统行业”的目标，要求政府部门和企业迅速提高信息化服务的水平。

作为建设领域规划、勘察、设计、施工、房地产等行业的主管部门，建设部在2001年加强了对信息化管理和建设的指导。

随着J2EE技术的发展，管理信息系统的开发水平也得到了很大的提高。

当今，主要的MIS系统都是以数据库为中心[6]，使用C/S架构或者B/S架构或者两者结合的架构。

目前，国内的企业集成信息系统还不是很完善，做这方面的研究有很大的发展空间。

张彤在她的硕士论文中将J2EE设计模式在管理信息系统中的应用阐述的淋漓尽致，南小可在他的硕士论文中提出了基于JAXM的web服务设计，方明霞在其硕士论文中详解了基于XML技术的异构数据源集成解决方案和基于加密技术的用户安全解决方案，邢涛在其硕士论文中巧妙的将数据挖掘的思想与方法结合到管理信息系统中，对本科生的综合评测提供决策支持，季增裕等提出了Struts+JSP+EJB整合的架构，梁斌梅在其硕士论文中阐述了使用RUP开发模式，基于J2EE的ERI的开发和研究，从以上的论文中可以看出，国内的管理信息系统的开发和研究达到了一定的水平。

1.3本文的研究内容及方法

本文对涉外信息管理系统进行了研究，主要对其进行了设计与核心模块的实现。

在研究的过程中，首先简要概述了本文相关的理论基础及关键技术，接着给出了涉外信息管理系统的需求分析；在此基础上，对涉外信息管理系统进行了设计，包括体系结构设计、UML设计、数据库设计等；接着，给出了涉外信息管理系统的实现部分，重点探讨了其分层设计和核心的技术；最后对涉外信息管理系统进行了系统测试。

本文在研究过程中，主要采用了以下几种研究方法：

（1）文献分析法

本文尽可能的搜集国内外在信息管理系统和J2EE技术相关的理论文献，并对研究文献进行整理和深入分析，在前人的研究成果上对本研究进行逻辑梳理和选择，为本文奠定良好的理论基础。

（2）比较分析法

无论从资料的搜集、开发工具的选择，都离不开各种信息的比较与筛选。

通过比较分析各种开发工具和平台的优缺点，确定本文所使用的核心技术。

1.4论文的结构

本文主要分七个部分的内容：

第一部分为绪论部分，对课题研究背景及意义、涉外信息管理系统的研究现状、论文的研究内容和方法，以及论文的结构做了简要的介绍。

第二部分对本文涉及的相关理论和技术进行了简要的介绍，主要包括信息管理系统的开发过程，J2EE技术体系，J2EE的设计模式，C/S模式和UML建模机制。

第三部分对涉外信息管理系统进行可行性分析、需求分析，包括功能需求、质量需求等。

第四部分对系统进行设计，给出了系统的总体结构设计、UML设计和数据库设计。

第五部分对涉外信息管理系统的具体实现进行了详细的介绍，主要包括各分层的实现和主要的核心技术。

第六部分对涉外信息管理系统进行了测试，主要给出了系统的测试方法、测试计划的制定与用例设计，并对测试的执行结果进行了分析

最后是本文的总结部分。

原文地址：

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第2章理论基础及关键技术

2.1信息管理系统的开发过程

信息管理系统的开发过程一般包括系统开发准备、系统调查、系统分析、系统设计、系统实现、系统转换、系统运行与维护、系统评价等步骤。

根据开发系统的大小、复杂、投入、方式、方法等因素的不问，各步骤的要求和内容也不同，用户需要根据实际情况进行取舍和计划。

（1）系统开发准备

（2）系统调查

调查的主要内容有以下几个方面：

1）现行系统概况：

该组织的发展历史、目前组织的规模、工作状况、管理水平、与外界的主要联系等。

调查该项内容的目的主要是为了划分系统界限、系统与外界的输入输出接口等。

2）组织机构：

画出组织的组织结构图，弄清组织的行政关系、人员编制、工作范围、地理位置等，发现不合理问题及新系统启动后可能对现有组织的影响。

3）业务流程：

按照业务种类的不同和处理时间的先后不同，深入了解现行系统的业务流程，画出现行系统业务流程图，并与业务人员反复讨论，得到认可。

调查中要注意定性与定量相结合，注意人、财、物、信息的流向、规格、频率、要求以及需要解决的问题等[7]。

4）报表、数据处理：

了解各种统计报表、数据的格式、内容、处理时间及上报时间、频率、规律，存在的问题，对新系统的要求、希望等并收集各种报表。

5）问题：

现行系统中存在的主要问题和薄弱环节，可以按照严重程度分成不同的等级。

新系统的建立应能解决大部分问题，并改善薄弱环节。

6）新系统的功能和目标：

了解各级领导和各类业务工作人员对新系统功能的要求。

（3）系统分析

系统分析是信息管理系统开发的关键环节，要求在系统调查的基础上，对新系统的功能进行细致的分析，并建立一个新系统的逻辑模型。

新系统的逻辑模型由系统数据流程图、概况表、数据字典、物理逻辑表达式及有关说明组成。

最后要完成系统分析报告（也称为系统逻辑设计说明书）。

因为新系统模型是建立在对现行系统的分析及要求的基础上的，所以系统调查工作要进行得深入、细致、全面。

用户可以对新系统的逻辑模型提出意见，双方经过讨论、修改，最后达成共识，并完成系统分析报告（系统逻辑设计说明书），经有关领导审批通过之后，转入系统设计（又称系统物理设计）阶段。

（4）系统设计

系统设计又称系统物理设计。

系统设计要根据系统分析报告中的系统逻辑模型综合考虑各种约束，利用一切可利用的技术手段和方法进行各种具体设计，确定新系统的实施方案，解决“系统怎么做”的问题。

（5）系统实施与转换

系统实施阶段的主要工作包括：

系统硬件的购置与安装、程序的编写（购买）与调试、系统操作人员的培训、系统有关数据的准备和录入、系统调试和转换。

（6）系统维护和评价

信息管理系统是一个复杂的人机系统。

系统外部环境与内部因素的变化，不断影响系统的运行，这时就需要不断地完善系统，以提高系统运行的效率与服务

水平，这就需要从始至终地进行系统的维护工作。

系统评价主要是指系统建成后，经过一段时间的运行后，要对系统目标与功能的实现情况进行检查，并与系统开发中设立的系统预期目标进行对比，及时写出系统评价报告。

系统维护与评价阶段是系统生命周期中的最后一个阶段，也是时间最长的一个重要阶段。

2.2J2EE技术体系

2.2.1J2EE平台概述

随着Internet计算的迅速发展，作为一门新兴的语言，Java以其完全面向对象的设计风格和良好的平台无关性，已经超越了语言本身的功能，成为了开发Web应用的理想平台。

Java平台包括了一种用于实现Java对象的语言和这些Java对象的运行环境——Java虚拟机JVM（JavaVirtualMachine）。

Java语言的主要特点是平台无关性：

在一个操作系统下开发的Java对象可以不做修改的运行在另外一个操作系统的JVM上[8-11]。

JVM封装了各种底层操作系统在体系结构和语义上的差异，在此基础上为Java对象提供了一个统一的运行环境。

Java对象的源代码被编译为平台无关的中性代码——字节码。

在运行时刻，字节码由JVM进行解释，被映射为真正的相关的操作系统调用而得以执行功能。

因此，只要是100%纯Java语言实现的对象可以被各种具有相应JVM的操作系统所支持。

然而，要开发基于Internet的分布应用，仅依靠Java语言本身提供的功能是远远不够的，大型分布系统特别是电子商务应用对企业的信息系统增加了复杂性。

企业应用系统的开发一直面临着重大挑战：

一方面，企业应用系统面对的是一个异构的分布式环境，它必须支持与已有系统的集成性和与其他系统的互操作性；另一方面，作为给客户、合作伙伴和企业内部提供信息服务的平台，企业系统还必须具有高可用性、安全性、可靠性和可伸缩性。

这些要求再加上复杂多变的用户需求和不断伸缩的交付时间，使得企业系统的开发越来越困难。

开发商和广大程序员一直在努力推动和殷切期待一个成熟、标准的企业平台来简化和规范企业系统的开发和部署[12]。

Java技术的出现，尤其是J2EE（Java2PlatformEnterpriseEdition）平台的推出正是这种努力的结果，也使得企业系统的开发由此变得更加快速和方便。

J2EE是Sun公司在1999年6月推出的技术规范，是目前能够满足当今开发要求的最佳解决方案[26]。

J2EE是一个标准的体系结构，它提供了基于组件的、以应用服务器为核心的多层应用体系结构，以及系统必须的可靠性、可扩展性、可管理性和安全性[30]。

这种多层结构简化了开发、配置和维护应用的过程，它最大的优点就是将企业的业务逻辑同显示逻辑分开，应用服务器为组件提供了一系列的底层服务，如事务管理、多线程、分布式程序设计、缓冲池等，这就使得开发者能够将精力集中于特定领域的业务规则的组织上，而不用过多的关心那些底层的复杂而又烦琐的系统级事项。

它是一组规范，旨在为支持Java语言服务器端部署而提供平台无关的、可移植的、多用户的、安全的和标准的企业级平台[27]。

J2EE平台由一整套服务（services）、应用程序接口（APIs）和协议构成，它对开发基于Web的多层应用提供了功能支持，主要包括JDBC、JNDI、EJB、RMI、JavaIDL/CORBA、JSP、JavaServlet、XML、JMS、JTA、JTS、JavaMail、JAF等13种技术[13-17]，其中EJB组件体系结构是J2EE平台的主干[29]。

一个J2EE应用的核心由一个或几个EJB组件组成，这些EJB组件执行这个应用的业务作业并封装业务逻辑。

J2EE平台的其他部分，例如JSP，是对EJB体系结构的补充以提供呈现逻辑以及客户交互控制逻辑等功能。

总之，J2EE平台包括建立企业应用系统的各个方面，使用J2EE技术能够快速建立可伸缩性企业应用系统，J2EE的目标是提供一个基于Java语言的服务器端应用结构，支持平台独立、可移植、多用户、安全和标准的企业级应用。

2.2.2J2EE的层次结构

为了减少开发费用、快速设计开发企业级的应用程序，J2EE提供了一个基于组件的方法来设计、开发、装配和部署企业级应用程序。

J2EE平台提供了一个多层结构的分布式应用程序模型，该模型具有组件重用的功能、基于XML的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。

不仅可以更加快速的发表针对市场的全新解决方案，而且完全独立于平台的基于组件的J2EE解决方案不再受任何提供商的产品和应用程序编程环境（API）的限制。

无论是提供商还是使用者都可以自主选择最合适于他们的商业应用和所需的产品和组件[18]。

J2EE平台使用了一个多层的分布式的应用程序模型。

应用程序的逻辑根据其实现的不同功能被封装到组件中，组成J2EE应用程序的大量应用程序组件根据其所属的多层的J2EE的环境中所处的层次被安装到不同的位置。

图2-1表示了两种多层的J2EE应用程序根据下面的描述被分为不同的层次结构[5][18]。

图2-1J2EE层次结构

1.客户层

J2EE应用可以是基于Web的，也可以是不基于Web的。

在一个基于Web的J2EE应用中，用户的浏览器在客户层中运行，并从一个Web服务器下载Web层中的静态HTML页面或由JSP或Servlet生成的动态HTML页面。

在一个不基于Web的J2EE应用程序中，一个独立客户程序不运行在一个HTML页面中，而是运行在其他一些基于网络的系统（比如手持设备或汽车电话）中，Applet程序在客户层中运行，并在不经过web层的情况下访问EnterpriseBean。

这个不基于Web的客户层可能也包括一个JavaBeans类来管理用户输入，并将该输入发送到在企业层中运行的EnterpriseBeans类来进行处理。

根据J2EE规范，JavaBeans类不被视为组件。

2．Web层

Web组件可以由JSP页面、基于Web的Applet以及显示HTML页面Servlet组成。

调用Servlet或者JSP页面的HTML页面在应用程序组装时与Web组件打包在一起。

就像客户层一样，Web层可能包括一个JavaBeans类来管理用户输入，将输入发送到在业务层中运行的EnterpriseBeans类来进行处理。

运行在客户层的Web组件依赖容