基于软构件的高校宿舍管理系统的研究与实现.docx
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基于软构件的高校宿舍管理系统的研究与实现
目 录
摘 要III
关键词III
AbstractIII
KeyWordsIII
1绪论1
1.1引言1
1.2开发背景与现状1
1.3课题研究的内容和成果1
1.4论文内容与结构2
2系统开发技术和工具介绍2
2.1开发工具介绍2
2.2软构件技术3
2.2.1基于构件的软件复用的关键问题3
2.2.2软构件技术主要研究内容5
3系统需求分析与设计5
3.1功能需求5
3.1.1基本功能需求5
3.1.2用户界面需求5
3.2性能需求5
3.2.1系统安全性5
3.3数据库选择5
4宿舍管理系统详细设计6
4.1系统功能模块6
4.1.1系统功能模块图6
4.1.2登录模块6
4.1.3查询模块6
4.1.4插入模块7
4.1.5删除模块7
4.1.6信息修改模块7
4.1.7宿舍管理模块7
4.2系统E-R图7
4.3系统所需表7
4.4具体模块设计8
4.4.1用户登录模块设计8
4.4.2查询构件设计9
4.4.3插入模块设计10
4.4.4删除模块设计11
4.4.5信息更新模块设计11
4.4.6宿舍管理模块设计11
5系统测试与验证13
5.1系统正确性测试方案13
6总结和展望14
6.1总结14
6.2展望15
参考文献15
致 谢16
基于软构件的高校宿舍管理系统的研究与实现
摘 要
随着软件开发规模和复杂性的不断提高，管理信息系统已深入各行各业。
学生宿舍管理系统就是一个典型的实例，使管理工作变得更轻松。
本文针对华中农业大学宿舍系统的现状，运用软构件的软件复用思想，设计了基于软构件的高校宿舍管理系统。
经过研究，本系统以oracle9为后台数据库，用Eclipse工具开发前端，实现了宿舍管理，具体实现了增删查改等功能。
操作方便，界面友好，它不是针对某个特定的软件系统，而是针对一类软件系统的共同的特征，本文主要实现了查询软构件。
关键词
查询；软构件；管理系统
DesignandRealiZationofHostelManagementSystemBasedonSoftwareComponentTechniques
Abstract
Withthesizeandcomplexityofsoftwaredevelopment,continuousimprovement,managementinformationsystemhasavarietyoffields.Dormitorymanagementsystemisatypicalexample,sothatmanagementeasier.Inthispaper,HuazhongAgriculturalUniversitydormitorysystemstatus,useofsoftwarecomponentsoftwarereuseideas,designedbasedonthesoftwarecomponentofthecollegedormitorymanagementsystem.
Afterthestudy,thesystemoracle9asthebackgrounddatabase,usetheEclipsefront-enddevelopmenttoolstoachievethedormitorymanagement,andaspecificinvestigationoftheadditionsanddeletionstochangefunctions.Easyoperation,friendlyinterface,itisnotforaparticularsoftwaresystem,butratheraclassofsoftwaresystemsforcommoncharacteristics,thispaperrealizedthesoftwarecomponentqueries.
KeyWords
Query;softwarecomponent;managementsystem
1绪论
1.1引言
构件技术是指通过组装一系列可复用的软件构件来构造软件系统的软件技术。
通过运用构件技术，开发人员可以有效的进行软件复用，减少重复开发，缩短软件的开发时间，降低软件的开发成本。
1.2开发背景与现状
随着时代发展，计算机技术已深入各行各业，为用户提供了方便快捷的服务。
近年来，计算机技术迅速发展，数据库技术广泛应用，提供给用户的服务更加丰富，界面也越友好。
对于学校而言，一个功能完备，界面友好，操作简单的宿舍管理系统是必不可少的部分。
以前，宿舍管理系统是由人工记录来实现的。
但是现在信息量庞大，这样花费大量时间，效率太低。
用宿舍管理系统来实现宿舍信息的管理，提高了速度，节约了人力资源。
1968年NATO软件工程会议，Mcllroy在提交会议的论文《大量生产的软件构件》中，提出了“软件组装生产线”的思想。
从那以后，采用构件技术实现软件复用，采用“搭积木”的方式生产软件，成为软件开发人员长期的梦想。
软件复用是指重复使用“为了复用目的而设计的软件”的过程。
就软件开发而言，软件复用包括：
早期的函数复用、面向对象言语中的类的复用，以及互联网时代的完整软件体系的构件复用。
（CarmaMcClure,2003）（RebunPrito-Diaz,1993）
1.3课题研究的内容和成果
软件复用已经是软件工程研究的主流，被视为是使软件开发真正走上工程化和产业化道路的希望。
人们在实践中认识到软件复用是一个涉及到技术、方法学、管理和文化等多个方面的复杂问题。
除了日常隐含发生的对专业知识和经验的复用之外，最为典型的复用活动表现为借鉴、理解、修改和集装各种不同抽象层次（从产品的概念、系统模型和违约到程序源码甚至目标码）、不同粒度（从系统构架、框架、类簇到代码片断）、不同形式（黑盒构造块、生成器、模板、设计模式等）的可复用软件构件来构造新系统和实现系统演化过程。
（朱建江，2001）
构件（component）是可复用的软件组成成份，可被用来构造其他软件。
构件具有相对独立的功能和可复用价值。
它可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架（framwork）、软件构架（或体系结构Architectural）、文档、分析文件、设计模式（Pattern）等。
构件分为构件类和构件实例，通过给出构件类的参数，生成实例，通过实例的组装和控制来构造相应的应用软件。
（Goseva-Popstojanovak,Trivedik,2001）
软构件技术是支持软件复用的核心技术，其主要研究内容包括：
（1）构件获取：
有目的的构件生产和从已有系统中挖掘提取构件；
（2）构件模型：
研究构件的本质特征及构件间的关系；主要的模型有3C模型，北京大学提出的青鸟构件模型等；
（3）构件描述语言：
以构件模型为基础，解决构件的精确描述、理解及组装问题；
（4）构件分类与检索：
研究构件分类策略、组织模式及检索策略，建立构件库系统，支持构件的有效管理；
（5）构件复合组装：
在构件模型的基础上研究构件组装机制，包括源代码级的组装和基于构件对象互操作性的运行级组装；
（6）标准化：
构件模型的标准化和构件库系统的标准化。
1.4论文内容与结构
将基于软构件的软件复用的设计思想应用到教务管理系统的设计与开发中，建立基于平台的面向对象的组件化教务管理系统设计模型，以提高软件的复用性、可维护性。
以Java为开发语言，Eclipse为开发工具，oracle做后台数据库，设计与开发基于软构件技术的宿舍管理系统，使该系统能够较好地体现了构件复用的思想。
本文主要运用构件复用的思想来设计和实现教务管理系统。
第一章主要研究了选题的背景和意义；宿舍管理系统研究的内容与成果。
第二章描述了整个系统开发中需要的开发技术和开发工具。
第三章对宿舍管理系统进行需求分析。
第四章主要讲述了宿舍管理系统详细设计过程。
第五章系统测试与验证，主要对系统的正确性进行测试与验证。
第六章对系统进行总结以及展望。
2系统开发技术和工具介绍
2.1开发工具介绍
Eclipse：
是一个开源的、可扩展的集成开发环境，最近已经吸引了业界的很多注意力。
Eclipse的支持者源源不断，当其他IDE（例如JBuilder）中具有某些特性而Eclipse中没有这些特性时，这些支持者就会感到沮丧，并想法开发这些特性。
开发软件的大部分（但不是全部）工作都是编写代码。
不管一个IDE提供了多少特性，如果它只提供基本的功能，那么它将不会给程序员带来太多帮助。
这就是为什么很多程序员长期以来宁愿选择使用简单的文本编辑器，而不愿使用IDE。
OracleDatabase，又名OracleRDBMS，或简称Oracle。
是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统。
Oracle数据库包括Oracle数据库服务器和客户端。
OracleServer是一个对象一关系数据库管理系统。
它提供开放的、全面的、和集成的信息管理方法。
每个Server由一个OracleDB和一个OracleServer实例组成。
它具有场地自治性（SiteAutonomy）和提供数据存储透明机制，以此可实现数据存储透明性。
每个Oracle数据库对应唯一的一个实例名SID，Oracle数据库服务器启动后，一般至少有以下几个用户：
Internal，它不是一个真实的用户名，而是具有SYSDBA优先级的Sys用户的别名，它由DBA用户使用来完成数据库的管理任务，包括启动和关闭数据库；Sys，它是一个DBA用户名，具有最大的数据库操作权限；System，它也是一个DBA用户名，权限仅次于Sys用户。
（赵伯山，2002）
客户端
为数据库用户操作端，由应用、工具、SQL*NET组成，用户操作数据库时，必须连接到一服务器，该数据库称为本地数据库（LocalDB）。
在网络环境下其它服务器上的DB称为远程数据库（RemoteDB）。
用户要存取远程DB上的数据时，必须建立数据库链。
本课题用到的数据库为本地数据库，因此不需要进行连接。
2.2软构件技术
构件又叫做组件或部件，是指封装了数据和功能、在运行时能够通过参数进行配置的模块，是应用系统中可以明确辨识的构成成分，而可复用构件是指具有相对独立功能和复用价值的构件。
构件化是软件开发技术的一个重要进展。
因为现在软件规模更加庞大，系统实现的功能更加完善，因此软件复用更加有意义。
开发和使用可复用的构件，可以提高软件质量，也可以提高生产率，也可以有效的降低开发成本。
（李广用，2007）（毛晓光，邓勇进，2004）（王继成，2003）
构件技术是面向对象的产物。
构件与对象的区别是：
对象是源代码的一部分，是应用程序的一部分；而构件是可实际运行的软件模块。
此外，构件和复用构件模块的区别在于，构件随时可以修改。
创建和使用可复用构件可以解决软件开发问题。
构件技术是高层次的对象技术，其独立于语言，只规定构件外在形式，不关心实现方法。
面向对象与非面向对象编程语言均可实现。
（Mel,2000）
软件复用可推动构件技术发展，基于构件的开发是软件开发的一种方法，它让开发者将不同语言开发的构件整合在一起来构造软件。
2.2.1基于构件的软件复用的关键问题
主要有三大基本问题：
（1）开发可复用构件，主要包括复用构件的分析设计和实现；
（2）管理可复用构件库，主要有可复用构件的分类，编目，封装；
（3）开发基于可复用构件的应用系统。
解决以上问题的关键技术有：
（1）基于面向对象的抽取方法
为了实现构件的复用，必须具有一定面向领域的通用性，构件提供的功能为多个系统所使用。
抽取构件，定义功能将是要解决的第一个问题。
（2）构件的设计与实现
面向对象和面向对象分析应有较好的对应，可以更好的表达出分析结果。
构件设计主要包括：
接口设计，算法设计，属性设计和界面设计。
为了使构件在不同开发环境中被开发者使用，构件应有一个通用的借口。
一个通用的面向特定领域的接口可以处理大多数功能请求。
接口的实现和功能是分开的，有相同接口的构件可以有不同的实现方法，是根据接口而不是根据接口的实现来设计构件。
（3）构件分类和检索
构件的分类与检索是制约构件复用的主要因素。
在构件库中找到一个适合的构件很困难，因为大多数构件的使用者并不是开发者，用户只知道所要的构件应具有什么功能，至于这些构件是否存在以及构件的名字是什么等等并不知道。
如果依附构件的说明来寻找一个构件的效率是很低的，而且很难找到合适的构件，因此需要一个合适的构件分类与检索的方法。
（KrishnamurthyS,MathurAP,1997）
构件的分类与检索是为了支持使用者高效准确地发现所需要的可复用构件。
为了能够快速准确的找的合适的构件，需解决一下几个问题:
1）一个合适的构件分类方法
2）一个合适的构件检索方法
3）对检索结果做出准确判断
（4）基于可复用构件应用系统的开发
软构件模型是可重用软构件和构件通信的一组标准描述。
通过复用现有构件，软件开发者可以快速构造应用程序。
这样既可以节省时间又可以节约经费，提高工作效率。
（Milan,2002）
开发基于可复用构件的应用系统的步骤如下：
1）进行系统调查与需求分析，确定系统边界和问题域，明确系统要完成的功能、表达的信息。
2）对每个USECASE进行流程分析，明确所有USECASE的实现流程。
3）采用面向对象分析方法，结合USECASE的SEQUENCE框图和COLLABRAllON框图，建立CLASS框图。
CLASS框图每个方法只需定义出接口,即输入、输出参数，但不包括实现细节，具体的实现放到设计阶段去做。
4）建立系统CLASS框图之后，综合考虑系统的责任，体系结构，开发平台来建立构件模型。
5）设计构件。
在设计构件之前，需查询可复用构件库，对己有构件进行复用,对新构件进行设计。
新构件设计主要包括接口设计、功能程序框图设计、算法设计。
6）实现新构件，以构件库中的可复用构件为核心开发出的构件来建立应用系统。
7）系统测试。
将系统移植到相应的环境中进行测试，对出现的问题进行校正，直到满足用户要求。
2.2.2软构件技术主要研究内容
构件获取：
生产有目的的构件和从己有系统中提取条件；
构件模型：
构件本质特征与构件间关系的研究；
构件描述语言：
构件模型作为基础，解决构件精确描述、理解以及组装中的问题;
构件分类与检索：
研究构件的分类策略、构件组织模式以及建设思路、建立构件库系统用来有效的管理构件。
构件复合组装：
源代码的组装以及基于软构件对象操作性的运行和组装；
标准化：
包括软构件模型、软构件库及软构件借口的标准化；
软件架构：
研究如快速可靠的运用可复用软构件进行构造方式，着重于系统自身的整体结构和软构件间的互连。
3系统需求分析与设计
3.1功能需求
3.1.1基本功能需求
宿舍管理系统，应该尽可能贴近学校具体情况，并且要易于操作，方便维护。
系统在实现上应该具有如下功能：
（1）在进入系统之前，要进行密码验证才可以进入系统。
这样可以避免非工作人员进行非法的操作，避免一些不必要的过失。
（2）系统应该提供住宿的学生的基本信息，以及宿舍的基本信息。
（3）系统应具备基本的查询功能，可以供工作人员进行一些基本的信息查询及楼栋信息的查询。
（4）一个完善的系统，应该提供完整的增删查改的功能，并且能够及时更新系统的信息，这样可以更好的维护系统。
3.1.2用户界面需求
在界面设计中要以用户为中心，方便用户使用。
界面要简洁，便于理解，并能减少用户发生错误选择的可能性。
3.2性能需求
3.2.1系统安全性
宿舍管理系统是为方便学校管理而进行开发的，便于统一管理。
在登录时，需要对用户进行验证，用来确认用户是否合法，以保证信息是否安全。
3.3数据库选择
Oracle数据库十分强大，可以进行大型应用程序的开发与维护。
虽然此宿舍管理系统并没有充分的应用Oracle数据库，但可以了解Oracle的基本用法，熟悉它的开发环境。
在此系统中，主要用Oracle存放表格数据，它可以存放大量的数据，能对众多的用户进行并发管理。
4宿舍管理系统详细设计
4.1系统功能模块
4.1.1系统功能模块图
宿舍管理系统分为六个大的模块：
登录模块、查询模块、插入模块、删除模块、信息修改模块、宿舍管理模块。
每个模块功能不同，下面将具体讲述。
登录模块
用户登录
学生基本信息查询
查询模块
学生宿舍管理系统
宿舍基本信息查询
学生基本信息录入
宿舍基本信息录入
插入模块
学生基本信息删除
宿舍基本信息删除
删除模块
信息修改模块
学生基本信息修改块
宿舍基本信息修改块
查出符合条件宿舍信息
宿舍管理模块
插入信息
块
图1 系统功能模块图
Fig.1 FunctionalStructureofSystem
4.1.2登录模块
登录模块主要包括用户登录这个部分。
4.1.3查询模块
宿舍管理系统主要包含两部分查询，一个是学生信息的查询，另外一个是宿舍信息查询。
4.1.4插入模块
此宿舍管理系统主要包含两部分：
学生基本信息插入，宿舍信息插入。
4.1.5删除模块
删除模块主要包括：
学生基本信息删除，宿舍基本信息两个功能。
4.1.6信息修改模块
信息修改模块主要包含：
学生基本信息修改，宿舍基本信息修改两个功能。
4.1.7宿舍管理模块
宿舍管理模块需要查询出符合居住情况的宿舍信息，如果需要的话可以及时更新宿舍信息，以及插入相应的学生信息。
4.2系统E-R图
在所设计的模块中，主要包括两个部分，学生信息，宿舍信息。
下图是此宿舍管理系统的E-R图。
（萨师煊，王珊，1983）
图2 系统E-R图
Fig.2SystemE-RFig
4.3系统所需表
根据上述分析，要实现此系统功能模块，共需要3个表，他们分别是：
管理员用户表，学生基本信息表，宿舍信息表。
（王珊，陈红，1998）
表1用户表
Table1usertable
字段名
描述
数据类型
数据长度
NULL
Primarykey
USERNAME
用户名
char
6
N
Y
PASSWORD
用户密码
char
10
Y
N
表2学生基本信息表
Table2Studentsbasecalinformationtable
字段名
描述
数据类型
数据长度
NULL
Primarykey
SNO
学号
char
9
N
Y
SNAME
姓名
char
20
Y
N
SDEP
院系
char
20
Y
N
SCLA
班级
char
30
Y
N
SHOS
宿舍号
char
8
Y
N
SHOT
楼栋号
char
4
Y
N
表3宿舍基本信息表
Table3Dormitorybasecalinformationtable
字段名
描述
数据类型
数据长度
NULL
Primarykey
SHOS
宿舍号
char
8
N
Y
SHOT
楼栋号
char
4
N
Y
STEL
电话号码
char
8
Y
N
SSUM
实住人数
char
4
Y
N
SSEX
男/女宿舍
char
2
Y
N
SDEP
院系
char
20
Y
N
表的说明
本系统共用到3张表：
用户登录表，学生基本信息表，宿舍信息表。
4.4具体模块设计
4.4.1用户登录模块设计
图3登录界面
Fig.3LoggingGUI
功能说明：
此模块主要实现了用户登录验证功能。
首先提取出输入的用户名和密码，然后读取出数据库中的用户表中的信息。
然后进行验证，看是否吻合，如果输入的用户名和密码均正确，则登录成功，否则弹出密码或者用户名错误的对话框，提示重新输入。
4.4.2查询构件设计
图4查询界面
Fig.4SerachingGUI
（1）查询构件功能设计
信息查询模块主要是为用户提供更加方便的信息查询，可根据用户的需要对相关信息进行查询，此查询条件需自定义。
这个查询构件，可以得到各数据表的列信息，用户可以自由选择查询条件来进行条件组合。
查询条件需用户操作指定，用户选择好列信息，指定好查询条件，输入字段值信息后，自定义查询构件可以生成SQL语句，对数据表信息进行筛选操作，满足普通用户的要求。
（李广用，2007）
（2）通用查询构件设计步骤
用户激活查询构件时，需传入相应的数据表名，然后得到数据表所有字段，将字段信息添加到查询构件中的列信息下拉框中，供用户选择。
如在上述查询构件列信息中，每个下拉框中会显示所有表的字段信息，以供用户进行列信息筛选，如下图所示：
定义查询条件，用户可以通过列举条件操作符来选择操作符，此系统中主要有六种基本操作符，=,<,>,<=,>=,<>。
可以设计多条查询条件来进行条件组合，这样可以组合成复杂的表达式，来进行复杂的查询。
主要有两种组合，“并”或“或”。
图5查询界面
Fig.5SerachingGUI
当用户输入的查询条件确认后，通用查询构件发出SQL查询语句，对数据进行筛选，得到符合条件的数据集合。
（童吉等，2007）
（3）总结
在宿舍管理系统中，查询部分的灵活性和快捷性影响着用户对系统的满意程度。
如果能把查询部分做成通用的，在以后的系统开发中将节约大量的时间和精力，可以方便快捷地查询复杂条件。
4.4.3插入模块设计
功能说明：
这只是插入信息模块中的一部分，此代码主要对应的是对Students表格进行插入的部分代码。
此部分代码主要是将工作人员输入的基本信息提取出来，然户将提取出的信息存储到数据库中。
这样可以达到插入信息的功能。
当对不同的表进行插入信息时，插入信息模块的界面会不同，因为要进行插入信息的表格也不相同，这样可以确保插入信息正确。
4.4.4删除模块设计
功能说明：
此部分代码对应的是对Students表格进行信息删除的部分代码。
根据删除的筛选信息来组织SQL语句，来对表的信息进行删除。
不同的表格对应的界面也不同，因为表的字段各不相同。
图6插入界面
Fig.6InsertGUI
图7删除界面
Fig.7DeleteGUI
4.4.5信息更新模块设计
功能说明：
任何信息都不是一尘不变的，因此能够及时更新信息是一个完善的管理系统必备的要求。
此部分主要是对表的信息进行更新，原数据对应的部分主要功能是对需要进行信息更新的部分进行筛选，而更新后数据对应的部分主要功能是需要更新的内容。
此界面简单明了，操作也很容易。
4.4.6宿舍管理模块设计
（1）宿舍管理模块功能设计
一个完整的宿舍管理系统，能对宿舍的居住情况能有个快速的了解以及安排分配。
宿舍经常出现人员居住不满情况，还有学生转学等情况，因此学生宿舍安排功能非常重要。
当有新学生需要安排宿舍时，可以根据其所属院系
升级会员 