基于客户端和服务器的点菜系统.docx
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基于客户端和服务器的点菜系统
基于客户端和服务器的点菜系统
引论
网络技术的不断发展，传统的点菜方式发生越来越多的变化。
通过现代化的信息技术，构建高效的、共享的信息化平台，建立以服务台为管理中枢的一体化管理网络，实现对餐饮行业进行系统而全方位的集约化和精准化管理。
随着餐饮业的迅速发展和店面规模的不断扩大，大多餐饮企业采用集团和连锁化的运营方式。
此时，联想、清华同方、神州数码等IT企业瞄准了酒店餐饮业信息技术应用市场的巨大潜力，随之众多点菜系统应运而生。
本系统摒弃了传统纯手工的点菜方式，简化了点菜流程，主要有点菜、查单、呼叫服务员，改变了服务方式，使顾客拥有独特的消费体验，同时极大地便利了餐厅的管理和数据统计，并消除了印制纸质菜单的开支，提高了餐厅的服务质量和管理人员的工作效率。
基于C/S模式的点菜系统，即使用客户/服务器模式，具有开放性，而且客户端响应速度快，应用十分广泛。
本系统有两个Java项目，一个是Project-Cli项目，另一个是Project-Ser项目。
此外，有五个表格分别是admin表，bill表，food表，tablenum表，type表。
本系统的特点：
（1）数字化、图形式呈现，全新体验，人性化的自助方式让客人尽在控。
（2）缩短点菜、下单、结帐的时间，提高服务效率，增加客人对酒店服务的满意度。
（3）根据时节的变化，菜单的更换，及时方便。
（4）彻底改变餐厅菜单现状，餐厅升级，促进消费。
1需求分析
1.1系统功能需求
C/S模式的点菜系统包含了客户端和服务器两部分，它们的构建自然，需要分别满足顾客和餐厅管理者的需求。
1、客户端功能
（1）对于顾客，最基本的需求是方便快捷，因此客户端必备的点菜模块中，应包括多种查询功能，并能对非法查询做出提示。
（2）顾客在提交菜单之后，能看到自己的菜单，并能再添菜和退菜，
（3）以往的列表式的菜单，通常只有菜名和价格，顾客只能通过名字推断食物的信息，这显然是很不方便的，因此本系统中应加入部分说明和图片，让顾客一目了然。
（4）顾客在等菜的一段时间里是很枯燥无聊的，所以系统中应或多或少添加一些娱乐休闲的功能，如小游戏等。
（5）饮食和健康在任何时候都是分不开的，因此本系统添加此模块提醒和引导顾客健康饮食。
（6）客户端还应添加一些餐厅的简介和通讯方式，宣传自己的同时也方便了顾客了解，联系餐厅。
2、服务端功能
（1）服务端是整个餐厅服务的一个很重要的环节，它的权限应比较高。
因此服务端登录后才能使用。
（2）至于管理者，他们的基本需求就是能方便地提取顾客的菜单，查询后做菜和结账。
（3）点菜系统一大重要优点就是方便了总菜单的管理，包括增加、删除、更改、查找等。
此模块功能需要比较完善，方便录入信息，添加图片。
菜单的改动也可以立即更新，确保客户获取最新的菜单。
（4）系统应该能统计出餐厅的收入情况，绘制走势图，方便管理者收入管理和政策调整。
（5）餐厅是个开放性场所，顾客常常比较多。
系统中应有发布公告的功能，如发布找人，物品丢失，菜品推荐,优惠信息等。
1.2基本界面要求
本系统的界面设计简洁，独特，符合美学观点且安全性极高，用户使用方便，容易理解，不易出错，有自己的个性[1]。
1.3系统性能要求
软件的性能是软件的一种非功能特征，它关心的是在实现该功能时显示出来的及时性。
本系统性能要求应从以下几个方面考虑：
（1）系统相应时间
对于这样一款餐厅点菜系统来说，它的响应速度关系到顾客能否速度的搜索到喜欢的食物，管理员能否高效的提取顾客菜单。
本系统的响应时间为客户端的响应时间和服务端的响应时间之和，所以我们必须理清系统响应程序，优化SQL语句提高数据库检索速度，优化程序响应方法，将系统响应时间降到最低。
（2）应用延迟时间
系统应该优化数据传输方式，尽量提高代码效率，消除冗余代码，减少没有必要的运行项，减小应用的延迟时间。
（3）吞吐量
吞吐量直接关系着系统的响应时间，决定系统处理客户端请求的效率，是衡量一款软件系统性能的重要参数。
（4）并发用户数
餐厅点菜系统一个餐桌对应一个客户端，系统必须能满足所有客户端同时流畅迅速访问，同时相应所有客户端请求。
本系统采用C/S模式而不是B/S，因此要满足此需求，必须在ServerSocket接受客户端连接之后，利用多线程来处理，完毕之后关闭连接和各种流。
（5）资源利用率
对于服务端，大多时间处于开启状态，接受多个客户端的同时连接，其资源能否有效利用直接关系着处理请求的效率，关乎整个系统的性能。
因此，系统设计中必须考虑对请求分配的有效资源，减少没有必要的资源分配[2]。
2开发工具相关及结构模式简介
2.1开发平台及开发语言Java
Java是从一种高级语言逐步发展为一种平台的。
Java设计者使Java更强大，他们也尽量避免其他面向对象的编程语言（如C++）在复杂的特点。
设计者使Java更加简单易用，使得程序员能写出错误的，更为强大的代码。
也正因为Java的精良设计与完全具备下一代程序语言所必须拥有的所有特点，Java语言早就已经受备受欢迎，尤其是在他们使用其他不易使用且功能更小的程序语言之后，他们更深深地认为能使用Java语言是一件非常幸福的事[3]。
Java技术有着各种各样丰富的应用，每种技术都体现为一种实现或应用的规范。
应当承认，纯粹作为语言来讲，Java并不具备所以的优势，但如果在系统规划时，考虑将系统部署在非Windows平台上，同时也具有所希望的那样：
一次编写，随处运行的特征，那么Java技术应该是首选[4]。
2.2编译工具Eclipse
Eclipse是当前最为流行的集成开发环境，为IBM开发。
该软件普遍应用于各种Java程序的开发，特别是对各种开源产品的支持是非常优越的，而且也是开放源代码，任何人都可以免费下载。
综合Eclipse平台从一开始作为一个服务软件的开发，并逐渐演变成可以为桌面为中心的应用程序平台。
开发一个Java项目的基本过程：
启动Eclipse创建一个Java项目，在项目中创建一个Java包，创建一个Java类编写Java代码，编译后的Java代码执行Java程序，保存并退出packageexplorer视图。
所有Java元素都必须存于Java项目中，只有这样，Eclipse才能正确地将他们识别Java元素。
在一个项目里，程序资源被存储在不同的文件中，而且文件夹还可以嵌套。
实际上，创建一个项目时，项目名称就是项目的最顶层文件夹名称。
Eclipse的项目具有特定的组织结构。
一个项目不但包含文件资源，而且还保存资源描述信息、项目构建信息等，每个项目都有自己的元数据，这是Eclipse操作项目的依据。
Eclipse是基于Java的可扩展开发平台，Eclipse开发小组是要将它设计成为可以进行任何开发的平台。
它插件设计使人们完全可以相信它可以完成这个功能[5]。
2.3数据库MySQL
MySQL是一个关系数据库管理系统ORACLE公司发行的，相对于其他的大型数据库，MySQL也有其缺点，但也有自己的优点。
MySQL是目前也是全球最流行的开放源代码数据库管理系统之一。
MySQL软件提供了一个高速、多用户、多线程非常强大的SQL数据库服务器。
MySQLServer用于重负载、任务关键型的软件系统，也能够嵌入到群体开发的软件中[6]。
SQL包括数据的定义、操作以及与数据库相关的全部功能。
SQL语言是在1974年有美国的IBM公司提出的主要功能可以分为三类，分别是数据定义功能、数据操作功能以及数据控制功能。
MySQL是MySQLAB公司的注册商标。
MySQL具备双重许可。
用户能够选择把MySQL软件作为GNU普通大众许可权条款下的一个开放源代码产品投入使用，或从MySQLAB公司购买标准的商业使用许可权。
2.4软件体系结构C/S
本系统是基于C/S框架的设计的，C/S结构即Client/Server结构，是大家了解的软件系统体系结构的。
C/S结构的出现同时是为了解决费用和性能的矛盾，最简单的C/S体系架构的数据库应用由两部分组成，可分别称为前台程序和后台程序。
客户程序运行在用户自己的计算机上，对应于服务器计算机，可称为客户计算机；而服务器则实现DBMS的核心功能，连接和操作数据库，响应请求等。
这种通信方式是简单的，软件开发起来也是相当容易的[7]。
3系统结构框架介绍
3.1服务流程演示
本系统摒弃了传统点菜方式，简化了点菜流程，改变了服务方式，使顾客拥有独特的消费体验，同时极大地便利了餐厅的管理和数据统计，并消除了印制纸质菜单的开支，提高了餐厅的服务质量和管理人员的工作效率。
服务流程如图3-1所示：
图3-1服务流程图
3.2整体结构设计
本系统是基于C/S体系结构的，即整个系统分为客户端和服务端，它们相互联系，又分别具有独自的功能。
客户端面向顾客设计，偏向时尚便捷，主要包含了点菜、餐厅简介、休闲娱乐、呼叫服务员、饮食与健康和显示公告六个模块。
服务端面向管理者设计，注重方便高效，包括提取顾客菜单、修改菜单、收入管理和发布公告四个模块。
模块图如图3-2所示：
图3-2模块图
（1）提取菜单模块：
此模块功能包括接收和检索客户提交的菜单，并能显示出总价等信息，省除了服务员计算价格的麻烦，之后能为顾客结账，极大提高了服务效率。
（2）修改菜单模块：
管理者可以通过此模块去维护菜单，对菜单进行增加、删除、更改、查找操作。
增添操作支持多条数据同时添加，并能对各种非法操作做出提示。
查询操作包含名称关键字查询、类别查询、价格区间查询和全部查询，也可以多条件混合查询。
（3）收入管理模块：
此模块是为了方便管理者的收入统计，以便了解以往经营情况，做出政策调整等。
数据通过走势图和列表的形式呈现，管理员可以随意切换视图，也可以选择任意年月查询。
（4）发布公告模块：
公共场所往往少不了发布广播的操作，此模块正为此而设计。
管理员只需选择主题，填写内容，发布即可。
公告内容会通过UDP广播的方式发送到所有客户端。
（5）点菜模块：
这是客户端的核心模块，功能包括查询菜单，点菜，提交和查看自己的菜单等。
该模块同样设计了两个模式，图片模式和列表模式。
查询的所有内容都是实时的，保证了顾客获取到的菜单都是最新的。
选菜和提交菜单的操作比较简单人性化，基本无需查看帮助。
（6）餐厅简介模块：
此模块是顾客了解餐厅、联系餐厅的接口，内部详细介绍了餐厅的历史、服务理念、联系方式等。
界面上的设计也比较时尚，图片滚动和面板的切换引人注目。
（7）休闲娱乐模块：
此处安排的功能比较简单，主要是提供顾客在等菜期间使用，内置了两款小游戏，五子棋和连连看，使顾客在无聊之时也不乏乐趣，功能简单，但趣味丰富。
（8）呼叫服务员模块：
顾名思义此模块仅仅是为了方便顾客寻求服务，当客户呼叫服务员时，服务端立刻收到请求，安排服务员前来服务。
（9）饮食与健康模块：
饮食和健康在任何时候都是分不开的，因此本系统添加此模块提醒和引导顾客健康饮食。
此模块采用收集了十余篇关于饮食健康方面的文章，供顾客阅读。
（10）显示公告模块：
此模块主要是为了接收和显示服务端的公告信息，同时也会显示用户提交菜单等操作的提醒信息。
4系统详细设计
4.1数据库设计
根据业务需求和逻辑关系，本系统一共设计了5张数据表，包括食物表（food），账单表（bill），分类表（type），桌号表（tableNum）和管理员表（admin）。
下面将各张表详细介绍如下：
（1）食物表（food）
食物表的结构及相关说明如表4-1所示。
表4-1食物表（food）
列名
数据类型
大小
是否为空
描述
num
int
11
否
食物编号（主键）
name
varchar
255
否
食物名称
Type_id
int
13
否
所属类型编号（外键）
price
int
12
否
价格
instruction
varchar
255
是
说明
picture
varchar
255
是
图片链接
（2）账单表（bill）
账单表的结构及相关说明如表4-2所示。
表4-2账单表（bill）
列名
数据类型
大小
是否为空
描述
num
varchar
255
否
账单编号
name
varchar
255
否
食物名称
price
int
12
否
价格
count
int
11
否
数量
flag
int
11
否
结账标志
（3）菜类表（type）
菜类表如表4-3所示。
表4-3菜类表（type）
列名
数据类型
大小
是否为空
描述
num
int
11
否
菜类编号（主键）
name
varchar
255
否
菜类名称
（4）桌号表（tableNum）
桌号表如表4-4所示。
表4-4桌号表（tableNum）
列名
数据类型
大小
是否为空
描述
num
int
12
否
桌号（主键）
（5）管理员表（admin）
管理员表如表4-5所示。
表4-5管理员表（admin）
列名
数据类型
大小
是否为空
描述
num
int
12
否
工号（主键）
name
varchar
13
否
姓名
password
varchar
255
否
密码
position
varchar
255
否
职位
4.2服务端设计
（1）主界面：
服务端主界面采用了jtattoo主题包中的木质XP风格，设计简约而时尚。
左侧面板包含功能按钮区域和消息提醒区域，功能按钮初始时呈现为不可用状态，管理员登陆之后自动解锁，消息提醒区域主要显示顾客提交菜单消息和结账消息。
右侧为各个功能模块的显示区域，管理员点击功能按钮之后，此区域自动移除当前面板，显示管理员所需面板。
初始界面包括餐厅的服务宗旨，多功能日历，当前时间显示和登陆框，在管理员登陆之后，登陆框消失，管理员的主要信息会显示在界面上。
另外，为了避免可能的信息丢失，此系统禁用了windows的关闭按钮，管理员必须通过界面上的退出按钮合法关闭程序。
如图4-1所示：
图4-1服务端主界面
（2）提取菜单模块：
此模块是服务端非常重要的模块，内部功能包括查看所有未结账餐桌信息，检索顾客具体菜单和为顾客结账等。
查询方式包括按桌号查询和全部查询，搜索结果显示在上面一个表中，表内包含账单编号，桌号总价和结账标志。
当管理员点击其中一行时，下面一张表会立即显示此菜单详细信息，包括菜名，价格，数量，同时下面会显示此菜单的总价和桌号。
为顾客结账时，只用选中对应菜单点击结账确定即可，之后界面左侧会显示结账信息，十分方便快捷。
如图4-2所示：
图4-2提取菜单模块
（3）修改菜单模块：
此模块是为了方便管理者维护菜单，消减菜单印制开支而设计的，包含了增加、删除、更改、查找功能。
增加：
本系统为菜单的添加单独开辟了一个界面，使用JTable来实现数据的录入，具体信息包括菜号、菜名、类别、价格、说明、图片。
其中表内类别一列设计为选择框，管理员可以直接从框内选择类别，而无需键盘输入。
图片一列使用文件按钮来实现，管理员只需选择相应图片路径即可，当确认添加图片会以流的方式自动复制到系统中。
删除：
菜单的删除操作包括数据库内表项的删除和图片的删除。
本系统将二者合为一体，管理员只需选中对应菜单项，点击删除按钮确定即可，后台会自动找到表项和图片，进行清除。
更改：
类似于删除操作，我们可以在菜单信息内直接对其修改。
图片名称和菜名一致，随着菜名的更改而同步修改。
菜单号是食物的主键，菜的删改都是按菜单号操作的，因此系统中不允许改动。
查：
本系统中提供了按菜名关键字，种类，价格区间查询和全部查询，结果直接显示在列表中，操作便利快捷。
部分效果如图4-3所示：
图4-3修改菜单模块
（4）收入管理模块：
任何行业的管理者都常常会做收入统计，查看以往收入走势，分析情形，做出政策调整等，此模块正为此而设计。
系统使用了jfreechart作图包绘制了各月的走势图。
除了走势图，本系统还设计了一个统计表，列出了相应月份的总体收入和同比上月增长值，管理员可以自由切换走势图和表格视图。
如图4-4所示：
图4-4收入管理模块
（5）发布公告模块：
此模块界面上比较简单，主要设计在实现方面。
公告主题是个选择框，有普通公告，物品认领，寻人问事和广告几个主题。
发送过程采用UDP广播方式，公告一经发出，所有的客户端都能立即收到，满足了公告的及时性。
如图4-5所示：
图4-5发布公告模块
4.3客户端设计
（1）主界面：
相比于服务端，客户端的主界面更显时尚美观，总体采用椭圆形按钮，浅蓝色皮肤。
主界面上下两排大号按钮，中间显示区域，操作时还可将上下按钮隐藏，类似平板电脑的界面，动感十足。
初始界面同样包括一款日历，时间，公告面板，服务宗旨，桌号显示，还有个隐藏的登陆框，供管理员修改桌号。
同样服务端也禁用了windows的关闭按钮。
具体如图4-6所示：
图4-6客户端主界面
（2）点菜模块：
此部分是客户端的核心模块，也是个难点部分。
该界面包括查询模块，总菜单模块和我的菜单模块。
查询模块可以进行按菜名关键字、种类、价格区间查询等，当查询提交时，请求发给服务端处理，然后将对应食物信息反馈给客户端。
总菜单用来显示查询结果，包括图片视图和列表视图。
默认显示的是图片视图，由于图片比例表更占空间，所以图片模式用分页来显示，每页最多显示15张图片和对应信息，下端包括上下页按钮，跳页按钮等。
列表模式采用滚动条处理，能显示更加详细的信息。
我的选择面板用来显示顾客所选的菜单和总价信息，当顾客双击一个菜的图片或信息时，该菜自动添加到此面板中，如果选择重复的菜，则数量自动加一。
顾客选完菜时，只需点击提交按钮，菜单会发送给服务端交给管理员处理，同时我的菜单按钮变为可用，顾客可以查看自己的菜单或继续添菜。
如图4-7所示：
图4-7点菜模块
（3）餐厅简介模块：
简介模块的优劣直接关系着餐厅的形象，本系统的简介模块中详细介绍了餐厅的历史，理念，地址，联系方式等，还加入餐厅标志、内部、周边环境图片等。
整体包含两部分，即中间显示区域和两侧的图片区域。
中间显示区域使用了面板切换方式，显示简介面板，隐藏联系方式面板，用户可以自由切换。
两侧图片区域采用线程处理，制造出左上右下的滚动效果，十分美观动感，如图4-8所示：
图4-8餐厅简介模块
（4）休闲娱乐模块：
此模块主要用于顾客等待期间的消遣，所以制作要求不是很高，本系统内置两款小游戏，五子棋和连连看，使顾客在等菜之时也不乏乐趣。
虽然此模块只添加了2款游戏，总体功能不很全面，但已经足以满足顾客需求。
如图4-9所示：
图4-9休闲娱乐模块
（5）呼叫服务员模块：
传统点菜方式中，服务员在顾客点完菜之后就去为其他顾客服务了，若还需要服务必须得再去寻找，不是很便利，因此本系统设计了此模块。
当需要服务员帮助时，只需点击呼叫按钮即可，管理员可以立即收到信息，然后安排服务员来服务。
此模块操作十分简单因此没有另外设计面板，演示效果如图4-10：
图4-10呼叫服务员模块
（6）饮食与健康模块：
谈到饮食就不得不提起健康，对于食物的选择、营养的搭配等等，都直接关乎我们的健康，此模块旨在提醒和引导顾客健康饮食。
本模块采用树形结构，添加了饮食与健康四个分支：
营养手册、食疗食补、美容瘦身、儿童健康，每个分支又添加了具体的文章，点击名称即可阅读相应内容[8]。
如图4-11所示：
4-11饮食与健康模块
（7）显示公告模块：
对应于服务端的发布公告模块，客户端设计了显示公告模块。
此模块实际上就是个简单的不可编辑的文本区域，被安置在主界面的下排按钮区域，当有公告发来时自动显示在文本内，无论顾客切换到什么面板，显示公告模块始终显现，十分方便。
如图4-12所示：
图4-12显示公告模块
4.4连接桥梁
本系统采用的是C/S模式，总体结构为数据库-服务端-客户端，那么能否将它们完整紧密地连接在一块关乎整个系统能否流畅运行。
4.4.1数据库-服务端
对于各版本的数据库导入，具有通用性。
本系统使用的是MySql数据库,连接分为以下几个步骤：
（1）将MySQL的连接包导入到项目中
（2）加载JDBC驱动程序
（3）连接通过URL地址、用户名和密码获取
（4）之后就可以在程序中使用sql语句进行数据库的操作了。
4.4.2服务端-客户端
服务器和客户端之间的连接是通过网络编程实现，本系统中用到了TCP传输和UDP广播技术。
TCP传输：
TCP的传输是面向连接的，在本系统中的应用主要是客户端请求查询和提交菜单。
服务端使用ServerSocket监听7070端口，使用accept阻塞式地接收客户端的连接。
通过请求的开头字段区分是什么类型的请求，例如接收getAll时，服务端将所有菜的列表发给客户端，当连接结束时，关闭所用的流和连接。
UDP广播：
UDP的传输是非连接的，本系统中主要用它来发布公告。
由于服务端只需要发公告而不用收听，因此服务端发送一次公告之后就关掉，当再次发公告时开启，节省了服务端资源。
而客户端就需要一直开启，时时等待连接，接收DatagramPacket后，转化为字符串，显示到公告区域[9]。
5系统测试
5.1系统主要功能测试
（1）客户端各类查询测试
在类别选择框中随意选择，搜索成功；在价格框输入字母，系统提示输入非法。
在三个搜索框中都录入合法数据，按三个条件同时查询，搜索也能成功。
如图5-1所示：
图5-1客户端查询测试
（2）客户端提交菜单和服务端获取菜单测试
在客户端选择好任意多，任意重复的菜，价格显示正常，之后提交菜单，服务端会立即收到菜单，并能获取到顾客菜单，效果如图5-2所示：
图5-2客户端提交菜单和服务端获取菜单测试
（3）服务端修改菜单测试
在服务端添加一个新菜，填好各个信息并加入图片，马上能查询出来新添加的菜。
之后修改此菜的任意信息，再查询，信息立即更新成功。
最后删除此菜，再次查询，此菜信息消失。
部分效果如5-3所示：
图5-3修改总菜单测试
（4）服务端发布公告测试
运行多个客户端，之后在服务端使用各个主题，发送任意的公告。
结果所有客户端同时收到了公告内容。
如图5-4所示：
图5-4发布公告测试
5.2系统安全与性能测试
（1）系统非法关闭测试
在客户端和服务端上点击windows的关闭按钮，没有任何效果。
在客户端提交任意菜单，之后在服务端修改一条菜的信息，迅速用任务管理器结束掉，重新开启服务端，结果顾客菜单并未消失，而且刚才修改的信息成功保存。
（2）客户端擅自修改桌号测试
在客户端修改桌号区域，尝试错误的工号和密码，合法的桌号等等，则修改未能成功。
如图5-5所示：
图5-5擅自修改桌号测试
（3）服务端错误登陆测试
在服务端登陆区，使用随意的工号、密码登陆，系统提示登陆失败，功能按钮也并未解锁。
如图5-6所示：
图5-6错误登陆测试
6.3测试结果
从本系统的功能、安全和性能等方面的着手，经过反复的严格精密的测试，本系统实现了需求分析要求的各项功能，界面美观优雅，性能稳定可靠，达到了预定的指标。
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