1毕业设计论文指导书面向对象.docx
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1毕业设计论文指导书面向对象
毕业设计（论文）指导规范
——面向对象部分
（适用于软件工程相关专业）
辽宁工程技术大学软件学院
2009年3月
引言
编写本书的主要目的为正确引导学生用科学、正确、规范的方式编写毕业论文，并为以后从事软件工程项目的开发打下良好的基础。
为引导同学们正确使用本指导书，做如下说明：
1．本书是按照软件工程及科研项目的要求进行编写。
2．本规范的适用范围仅为基于企业管理信息系统的应用软件开发方向，网站制作、网络规划与集成、监测监控方向、嵌入式技术、基于计算机外围设备的软件编程等方向的论文指导规范可参考此规范的部分章节，但是，内容、步骤等可以不同。
3．本书所提供的样例部分仅为了说明问题而引用，仅供学生参考，万勿照搬。
4．有些内容，设计中可能没有涉及到，可简单交待或适当取舍。
5．本指导书的制定依据《企业管理信息系统开发规范》、《国家经济信息系统设计与应用标准规范》、《计算机软件产品开发规范》（1999）等资料。
6．样例部分内容如果不特殊说明，全部来自于《葫芦岛自来水公司用水管理信息系统设计方案》、《阜新北星高压泵有限公司“北鑫星”ERP系统设计方案》及《火电工程质量检验评定系统技术报告》。
7．本规范考虑到学生的调研情况等因素，可能没有实际的可行性分析的过程及项目，故《可行性分析》一章略过，学生写论文时，这一章亦可不写。
8．本规范由邱云飞老师、张宇老师、曲海成、刘玲玲老师编写，刘万军教授审核了全部内容，王永贵副教授等提出了修改意见。
鉴于时间仓促，书中肯定存在缺陷和不足之处，希望各位老师、同学给予批评指正。
编者
2009年4月
1项目概述
1.1现系统概述
阜新北星高压泵有限公司（原阜新北鑫星液压有限公司），是以东北老工业基地和具有悠久历史的液压行业为依托，在市场经济条件下兴起的现代化股份制明星企业。
公司座落于辽宁省阜新市重点开发的高新技术产业园区，占地面积三万多平方米。
拥有一大批精干的具有丰富理论和实践经验的科技人才，产品加工制造采用进口的加工中心和高精密的数控机床，目前是阜新规模最大的高压齿轮油泵专业生产企业。
其主导产品为CBTx、CBFx、CBP、P5100系列举升泵。
P7600、CBG、CBP、CBF-E、CBF-F、CBZ、CMZ、CMS系列工程机械用泵及马达。
广泛应用于工程机械、运输车辆、船舶、农机、煤炭、石化、机床、冶金、矿山、环保、勘探等领域。
同时还可根据用户的要求，提供特殊规格的齿轮油泵和齿轮马达，各种进口工程机械用齿轮泵的设计、制造及维修。
针对目前工程机械市场所面临的恶劣环境，做为主要动力源的液压齿轮泵正经受着严峻考验。
多年来公司注重新产品的研制开发和科技项目攻关，目前已有十一项技术荣获国家新型产品专利。
其中超高压力齿轮泵已处于国际领先水平，非常适用超负荷自卸车的液压系统中。
应用在重载自卸车的举升泵，被广大用户称为“泵王”，产品受到众多配套厂家的青睐。
为进一步提升企业的市场竞争力，优化资源配置，引入先进的管理思想和服务理念，规范企业生产经营流程，提高企业知名度，公司决定上一套ERP管理系统，以便于进一步加快企业信息化建设的步伐。
1.2公司组织机构
目前公司组织机构如下图1-1所示：
公司实行董事长监管下的总经理负责制，总经理和办公室负责协调生产部门、销售部门、技术部门、质量部门、人事部门和财务部门之间相互合作。
整个ERP系统将上述部门连接成一体，共同协作完成整个公司的产品从进料到生产、到销售，最后和财务挂接整个过程。
系统实施由总经理牵头，各部门主管领导负责，部门业务员配合系统研发人员来完成。
图1-1公司组织机构图
Fig1-1DiagramoftheCompany'sOrganizationalStructure
1.3系统业务流程
经过前期调研分析和综合其它各方面相关理论知识，给出整个ERP系统的业务流程图如下图1-2所示：
整个ERP系统的开发主要围绕上述业务流程进行开发，开发过程采用面向对象的开发技术，具体开发过程见下面的章节。
1.4系统功能模块
根据上述业务流程，整个ERP系统抽象出以下几个功能模块，如图1-3所示。
下面模块划分只是抽象意义上的划分，各模块之间需要共享数据，相互协作，完成整个系统流程，单一事物功能模块间是相互独立的。
图1-2ERP系统流程
Fig1-2theWorkflowofERPSystem
图1-3系统功能模块
Fig1-3FunctionModelsofSystem
2系统需求分析
2.1需求陈述
通常，需求陈述的内容包括：
问题范围，功能需求，性能需求，应用环境及假设条件等。
总之，需求陈述应该阐明“做什么”而不是“怎样做”。
它应该描述用户的需求而不是提出解决问题的方法。
应该指出哪些是系统必要的性质，哪些是任选的性质。
应该避免对设计策略施加过多的约束，也不要描述系统的内部结构，因为这样做将限制实现的灵活性。
对系统性能及系统与外界环境交互协议的描述，是合适的需求。
此外，对采用的软件工程标准、模块构造准则、将来可能做的扩充以及可维护性要求等方面的描述，也都是适当的需求。
下面以北鑫星ERP系统中的销售管理模块为例说明如何进行系统需求陈述。
根据调研分析得知，北鑫星ERP系统销售管理模块共需要完成5项中心任务，即：
客户管理，订单管理，发货单管理，销售策略管理，销售计划管理和售后服务管理。
每项任务具体描述如下：
1．客户管理
客户管理主要提供客户信息的录入，修改和查询服务，同时为订单管理和售后服务管理提供信息依据。
2．订单管理
根据客户订购的产品生成产品订单合同，在发货之前可以修改订单合同，合同状态为未完成。
在发货之后，订单合同完成。
该模块需要提供订单的生成，修改和查询，以及订单状态的修改。
3．发货单管理
在收到货款之后，填写发货单，配货。
该模块需要提供发货单的生成，修改和查询，以及发货单状态的修改。
4．优惠策略制定
第一种优惠方式是客户如果购买的产品超过一定数量，客户再购买产品的时候，对产品的单价给出一定的优惠；第二种优惠方式是年终对所有客户购买的产品进行统计，如果超过一定数量，将以现金的形式给客户以奖励。
5．销售计划管理
每年根据往年同期制定当前的销售计划。
该模块主要提供计划的制定，修改和查询服务。
6．售后服务管理
产品在使用过程中出现问题后，记录产品的相关信息包括使用的客户信息，产品自身信息以及处理方案。
系统任务确定之后，下面的工作就是进行系统分析。
面向对象的分析的主要任务是分析问题领域，找出问题解决方案，发现对象，分析对象的内部构成和外部关系，建立软件系统的对象模型。
分析问题领域是软件系统开发的一项基本工作，是项目开发之初必须首先进行的重要工作。
分析问题领域的结果是对问题领域的清晰，精确的定义，明确目标系统将做什么。
分析问题领域的主要任务是：
对问题领域进行抽象，提出解决方案；对未来的系统进行需求分析，确定系统的职责范围，功能需求，性能需求，应用环境及假设条件等。
实施面向对象分析的一般步骤如下：
1．分析用户需求，建立UseCase并通过用例图来描述用户的需求。
2．通过建立域模型以识别类与对象，从而识别系统中的各种对象。
3．确定对象的内部特征，从而定义出各个属性与服务，以进一步细化类的结构。
4．识别对象之间的关系并使用设计模式对类的结构进行优化和改造。
5．获得对象之间的行为关系，绘制出各种动态图形（顺序图、协作图、状态图等）。
2.2UseCase建模
2.2.1定义活动者
根据销售管理模块的需求可以确定4个活动者，即销售业务员，企业管理者，生产管理模块和库存管理模块。
销售业务员使用销售管理模块记录客户信息，填写订单合同，填写发货单和记录售后信息，以及查询相应的信息。
企业管理者使用销售管理模块查询订单信息，发货信息和客户信息，制定销售优惠策略，制订销售计划。
生产管理模块是销售管理模块的外部系统活动者，从销售管理模块获得订单信息和销售计划。
库存管理模块是销售管理模块的外部系统活动者，从销售管理模块获得订单信息和发货信息。
工程管理模块是销售管理模块的外部系统活动者，为销售管理模块提供物料信息
2.2.2UseCase图
根据系统需求分析，结合上节系统活动者的定义分析，得到系统销售管理模块的六个用例如下：
1．客户管理用例
2．订单管理用例
3．发货单管理用例
4．销售策略管理用例
5．销售计划管理用例
6．售后管理用例
结合活动者和用例得到销售管理模块的用例图如下图3-1所示。
图2-1销售管理UseCase图
Fig3-1UseCaseforSalesManagement
3系统架构设计
软件的系统架构是指通过某种特定的技术平台，完成软件系统整体功能的开发过程。
也可以通俗地理解为：
总体设计和总体结构布局。
一般而言，软件系统架构有两个要素：
1．它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。
2．建造一个系统所做出的最高层次的，以后难以更改的，商业和技术的决定。
3.1架构设计目标
软件架构设计要达到如下的目标：
1．可行性（Feasible）。
架构具有可行性是架构设计的基石。
2．可靠性（Reliable）。
软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。
3．安全行（Secure）。
软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非常重要。
4．可定制化（Customizable）。
同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。
5．可扩展性（Extensible）。
在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展。
6．可维护性（Maintainable）。
软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。
一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费。
7．可升级性（Scalable）。
软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下，保持合理的性能。
只有这样，才能适应用户的市场扩展得可能性。
8．客户体验（CustomerExperience）。
软件系统必须易于使用。
软件的最终用户很可能是不具有计算机专业技术的人员。
3.2系统架构设计
下面我们将根据架构设计原则和信息系统原理来建立系统的架构设计模型。
将信息系统中比较关心的对象分层，可分为三层：
用户界面层、业务层、数据访问层（如下图3-2所示），再把各层中的一些公共部分提出来：
权限管理、异常处理，这样得到包图如图3-2-1所示：
图3-2系统体系架构图
Fig3-2TheDiagramofSystemArchitecture
图3-2-1销售管理模块包图
Fig3-2-1PackageDiagramofSalesManagementModel
1.用户界面包
用户界面包的职责是：
（1）与用户的交互，接收用户的各种输入以及输出各种提示信息或处理结果。
（2）对于输入的数据进行数据校验，过滤非法数据。
（3）向业务处理对象发送处理请求。
用户界面包图展开如图3-3所示：
图3-3用户界面包展开图
Fig3-3PackageDiagramofUsersInterface
用户界面包包含的类见图2-4：
图3-4用户界面类图
Fig3-4ClassDiagramofUsersInterface
2.业务逻辑包
业务逻辑包的职责是：
（1）实现各种业务处理逻辑或处理算法。
（2）验证请求者的权限。
（3）向数据访问对象发送数据持久化操作的请求。
（4）向用户界面层返回处理结果。
业务逻辑包图展开如图3-5所示：
图3-5业务逻辑包图展开
Fig3-5PackageDiagramofBusiness
业务逻辑包包含的类见图3-6：
图3-6业务逻辑类图
Fig3-6ClassDiagramofBusiness
3.数据访问包
数据访问层的职责是：
（1）实现数据的持久化操作。
（2）实现事务处理。
数据访问包图展开如图2-7所示：
图3-7数据访问包图展开
Fig3-7PackageDiagramofDataAccess
数据访问包包含的类见图3-8：
图3-8数据访问类图
Fig3-8ClassDiagramofDataAccess
对于每一个业务处理中需要持久化操作的对象都可以对应为一个数据库访问对象，在很多业务处理中需要请求多个数据库访问对象来进行数据的读写操作，而这些操作又必须在同一个事务中，这时需要用同一个数据库连接对象来进行统一的事务处理。
这里的数据库连接类的创建用到了单件（Singleton）模式，保证一个类仅有一个实例，一个客户在同一时刻只能用一个数据库连接对象。
4.权限管理包
权限管理的主要职责是：
（1）验证请求者的请求权限。
（2）提供请求者的权限列表。
权限管理包图展开如图3-9所示：
图3-9权限管理包图展开
Fig3-9PackageDiagramofAccessAuthorization
权限管理包包含的类见图3-10：
图3-10权限管理类图
Fig3-10ClassDiagramofAccessAuthorization
5.异常处理包
异常处理的职责：
（1）汇报运行时的详细异常信息。
（2）记录异常处理日志。
异常处理包图展开如图3-11所示：
图3-11异常处理包图展开
Fig3-11PackageDiagramofExceptionProcessing
异常处理包包含的类见图3-12：
图3-12异常处理类图
Fig3-12ClassDiagramofExceptionProcessing
因为异常处理类型比较多，如：
系统异常、数据库异常、业务逻辑异常等，针对不同类型的异常处理方式也容易变，如：
显示错误，记录文本日志，记录数据库日志等，所以这里使用了桥接（Bridge）模式来实现，使各部分的变化比较独立。
3.3系统架构类图
将包图展开，得到类图，它是架构的静态结构图，表达了各个类之间的静态联系。
北鑫星ERP系统中的销售管理模块系统架构类图如下图3-13所示。
图3-13系统架构类图
Fig3-13ClassDiagramofSystemArchitecture
4系统详细设计
本部分设计主要涉及软件系统的动态建模和系统类图的详细设计。
软件系统的动态模型分为交互模型和活动状态模型，其中的交互模型主要由顺序图和协作图构成，活动状态模型主要包括活动图和状态图。
通过为软件系统项目建立动态模型，从而产生体现系统动态行为的可视化分析结果——包括对象的时间特性和对象为完成目标任务而相互进行通信的机制、对象行为的改变和状态变化情况，以及对象可能出现的各种活动状况等信息。
4.1系统交互图
4.1.1系统架构类交互图
系统架构类的工作流程：
1.用户界面对象在接收了用户的输入请求后，向业务代理对象发送处理请求。
2.业务代理对象接收到请求后，向权限管理对象发送验证权限请求。
3.权限管理对象验证权限后将验证结果返回给业务代理对象。
4.业务代理对象根据验证结果进行以下处理：
对于不符合权限的请求则返回提示信息；对于符合权限的请求，则将请求转发给业务对象。
5.业务对象进行业务处理。
对于业务处理中的数据持久化操作，通过访问数据库访问对象进行操作，期间的任何异常都交给异常处理对象处理。
最后返回处理结果信息给业务代理对象。
6.业务代理对象将处理结果信息返回给用户界面。
系统架构类的交互图如图4-1所示：
4.1.2活动者与模块间的交互
与销售管理模块进行交互的活动者（角色）主要包括销售业务员和企业管理者。
销售业务员和企业管理者与销售管理模块的交互图如下图4-2和图4-3所示：
图4-1系统架构类的交互图
Fig4-1InteractiveDiagramofSystemArchitectureClass
图4-2销售业务员与销售管理交互图
Fig4-2InteractiveDiagrambetweenSalesmanandSalesManagement
图4-3企业管理者与销售管理交互图
Fig4-3InteractiveDiagrambetweenBusinessAdministrationandSalesManagement
下面对销售业务员、企业管理者参与销售管理活动的情况进行动态建模，由于篇幅限制，在此仅以销售业务员与销售管理模块中的订单管理进行时序图、协作图、状态图和活动图的建模。
定单管理主要涉及：
1．根据客户订购的产品生成产品订单合同，在发货之前可以修改订单合同，合同状态为未完成。
在发货之后，订单合同完成。
2．提供订单的查询功能（按订单编号、订单生成时间、客户名称、操作员编号等查询）。
销售业务员创建订单合同的时序图如下图4-4所示。
图4-4销售业务员创建订单合同的时序图
Fig4-4TimingDiagramforSalesmanMakingOrder
4.1.3系统协作图
交互图用来说明系统如何实现一个用例或用例中的一个特殊场景。
UML提供两类交互图：
时序图和协作图。
时序图按时间顺序描述系统元素之间的交互；协作图则按照时间和空间顺序来描述系统元素之间的交互。
根据上节描述的销售业务员创建订单合同的时序图，给出销售业务员创建订单合同的协作图如下图4-5所示。
4.1.4系统状态图
状态图是通过类对对象的生命周期建立模型来描述对象随时间变化的动态行为。
状态图显示了一个状态机，它基本上是一个状态机中的元素的一个投影，也就意味着状态图包括状态机的所有特性。
在订单管理模块中，主要有创建订单合同、修改订单合同状态、查询订单合同3种状态，这三种状态完成过程非常相似，所以下面仅给出销售业务员创建订单合同的状态图如下图4-6所示。
图4-5销售业务员创建订单合同的协作图
Fig4-5CollaborationDiagramforSalesmanMakingOrder
图4-6销售业务员创建订单合同的状态图
Fig4-6StateDiagramforSalesmanMakingOrder
4.1.5系统活动图
活动图是描述活动是如何协同工作的。
当一个操作必须完成一系列事情，而又无法确定以什么样的顺序来完成这些事情时，活动图可以更清晰地描述这些事情。
在订单合同管理模块中，主要涉及销售业务员的活动。
销售业务员首先登录系统，然后查看客户订购信息，根据需要生成订单合同；还可以对未发货的订单合同进行修改；同时可以查询订单合同相关信息等活动。
完成活动后退出系统，下面给出销售业务员的活动图，如下图4-7所示。
图4-7销售业务员在订单管理模块的活动图
Fig4-7ActivityDiagramforSalesmanMakingOrder
4.2业务逻辑对象类设计
4.2.1发现业务逻辑类
本小节的主要任务是对系统架构类图中的业务逻辑类进行设计，由系统分析中的UseCase交互图我们可以发现业务逻辑类包括客户类，订单类，发货单类，销售策略类，销售计划类和售后类。
根据UseCase交互图中的消息找到对象类相应的方法。
4.2.2业务逻辑对象类图
系统业务逻辑对象类图如下图4-8所示。
图4-8销售管理对象类图
Fig4-8ObjectClassDiagramforSalesManagement
从上面的对象类图中我们发现，这些对象类中都有创建，维护和查询三个类似的方法，尽管返回值不同，这样我们就可以把这些方法抽象出来做成接口。
优化后的对象类图见图4-9。
图4-9优化的销售管理对象类图
Fig4-9OptimalObjectClassDiagramforSalesManagement
4.3数据库设计
关系型数据库是目前应用最广泛的数据库。
既然是面向对象系统设计，数据库设计当然也要是面向对象的。
现在要考虑如何对类进行持久化操作，即如何将对象类映射到关系数据库的二维表。
目前可以采用数据库建模工具来实现，象PowerDesigner、Rose等。
4.3.1ER图
客户类，订单类，售后类，销售单类，销售计划类和销售策略类都是基础类，可以直接映射为一个表。
架构设计中的操作员类是一个用于管理系统操作角色的类，也要直接映射为一个表。
销售管理模块的ER模型图见图4-10。
图4-10销售管理模块ER图
Fig4-10E-RDiagramofSalesManagement
4.3.2物理表结构图
将销售管理ER模型中的实体转换为物理表，得到物理表结构如下：
Customer（客户信息表）
表4-1（Table4-1）
主键
字段名称
数据类型
长度
字段说明
1
CustomerID
varchar
20
客户编号
CustomerName
varchar
30
客户名称
CustomerType
varchar
20
客户类别
SalesmanID
varchar
10
业务员编号
Country
varchar
30
国家
Province
varchar
30
省份
City
varchar
30
城市
Address
varchar
50
地址
Contract
varchar
10
联络人
Tel
varchar
30
电话
Fax
varchar
25
传真
1
ShippingID
varchar
25
送货地代号
ShippingCountry
varchar
30
送货地国家
ShippingProvince
varchar
30
送货地省份
ShippingCity
varchar
30
送货地城市
ShippingAddress
varchar
50
送货地地址
ShippingContract
varchar
10
送货地联络人
ShippingTel
varchar
30
送货地电话
ShippingFax
varchar
25
送货地传真
CO（订单表）
表4-2（Table4-2）
主键
字段名称
数据类型
长度
字段说明
1
COID
varchar
20
订单编号
CustomerID
varchar
20
客户编号
CODate
datetime
订单日期
1
ShippingID
nvarchar
25
送货地代号
DelveryDate
datetime
送货日期
1
Item
varchar
20
物料编号
COQty
decimal（14,2）
订货数量
Currency
varchar
10
币种
Price
decimal（18,4）
单价
Mone
升级会员 