华中科技大学硕士学位论文格式范文最新标准.docx
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华中科技大学硕士学位论文格式范文最新标准
分类号学号
学校代码密级
硕士学位论文
XXX系统的设计与实现
学位申请人
：
XXX
学科专业
：
软件工程
指导教师
：
XXX教授〔或副教授〕
答辩日期
：
AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirements
fortheDegreefortheMasterofEngineering
DesignandImplementationofaBar-Code-BasedStudentArchiveManagementSystem
Candidate:
JiangLiying
Major:
SoftwareEngineering
Supervisor:
Prof.XXX〔或Assoc.Prof.XXX〕
HuazhongUniversityofScience&Technology
October,2007
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：
学校有权保留并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。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容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和汇编本学位论文。
本论文属于
保密□，在年解密后适用本授权书。
不保密□。
〔请在以上方框内打“√”〕
学位论文作者签名：
指导教师签名：
日期：
年月日日期：
年月日
摘要
随着信息化以及知识经济时代的到来，档案管理成为了每个公司、企事业单位必不可少的重要管理项目，如何予以妥善管理与有效的运用，将是建设现代档案管理制度不可或缺的议题。
从这一点出发，提出了一个基于条形码的学生档案管理系统，并在数据保存和传输的过程中加入基于密钥交换的信息安全策略，有效提高了系统的运行效率和数据的安全性和可靠性。
系统为使用C/S结构的学生档案管理信息系统，系统选择Delphi与SQLServer2000为开发环境，按照软件工程方法，首先对系统进行了需求分析，并使用UML面向对象建模技术，逐步给出系统的用例图，并进行系统的总体设计。
然后通过将系统分为用户登录模块、学生档案管理模块、学生档案查询管理模块、学生档案类别管理与档案柜资料管理模块、学生档案借用/归还管理模块等五个主要模块进行了系统的详细设计，包括界面的设计和数据库的设计。
并将档案的编号与条形码号建立联系，实现了条形码的编码、读取和打印。
系统采用了信息安全策略，即对上传的数据进行基于RSA加密算法与SHA-1摘要算法的数字签名，而在文件的传输过程中对其进行基于IDEA算法的数据加密。
系统通过使用条形码技术，大大方便了操作人员的工作和管理，同时，信息在保存和传输过程中的安全性和可靠性也得到了有效的保障。
关键词：
档案管理信息系统条形码信息安全数据库系统
Abstract
Withthecomingoftheinformationizationandtheadventoftheknowledge-basedeconomyera,thefilemanagementhasbecomeoneoftheabsolutelynecessaryeachmanagementprojectforeverycompanyandinstitutionsessential.Howtobeproperlymanagedandusedeffectivelytobuildamodernarchivemanagementsystem,hasbeaessentialissues.Fromthatstandpoint，astudentarchivesmanagementsystembasedonbarcodeispresented.Andintheprocessofthepreservationandtransmissionweimplementedainformationsecuritystrategybasedonthekeyexchangetoeffectivelyimprovethesystem'soperatingefficiencyanddatasecurityandreliability.
ThesystemisastudentsarchivesmanagementsystemusingtheC/Sstructure,wechooseDelphiandSQLServer2000asthedevelopmentenvironment.Accordingtothesoftwareengineeringmethods,atfirstwedoasystemneedsanalysisandthenusingUMLmodelingtechnology,wemaketheusecasediagramofthesystemgradually,anddotheoveralldesignofthesystem.Thenbydividingthesystemintofivepart,whicharetheuserloginmodule,studentsarchivesmanagementmodule,studentsarchivesinquiriesandmanagementmodule,studentsarchivestypemanagementandarchivescabinetsdatamanagementmodule,studentsborrow/returnarchivesmanagementmodule,andotherfivemajormodulesforthedetaileddesignofthesystem,wedothesystemdesignindetailincludingtheinterfaceandthedatabasedesign.Andthentheidsofarchivesarematchedwiththebarcodenumbers,aswedothebarcode’sencoding,readingandprinting.SystemusesaninformationsecuritystrategythatistomakethedigitalsignatureoftheuploaddatabasedontheRSAencodingalgorithmandSHA-1abstractalgorithm,andinthetransmissionprocessuseIDEAencodingalgorithmtoencodethedata.Therefore，inthesystemthesafetyandreliabilityofinformationinthedatatransmissionhasbeeneffectivelyprotected,atthesametime,theoperationandmanagementoftheworkersisfacilitatedbecauseoftheuseofbarcodetechnology.
Keywords：
FilesmanagementinformationsystemBarcode
InformationsecurityDatabasesystem
1绪论
1.1研究背景与意义
随着科学技术的不断提高，电脑科学日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
学生档案管理信息系统〔MIS〕是任何一所院校都不可缺少的部分，它的内容对于学校的决策者和教学管理者来说都至关重要，所以学生档案管理信息系统应该能够为管理人员提供充足的信息和快捷的查询手段。
但一直以来人们使用传统人工的方式管理学生档案，这种管理方式存在着许多缺点，譬如：
效率低、保密性差，另外时间一长，将产生大量的文件和数据，这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。
所以学生档案管理系统应运而生，它可以为用户提供丰富的功能，实现操作的自动化，从而大幅度的降低学生档案管理的工作强度，减少了手工操作可能出现的误差，提高档案管理工作的效率，推动学生档案管理的信息化建设。
因此，学生信息档案管理的信息化、网络化可以给管理人员以及学校带来显而易现的效果和收益。
档案管理对于管理人员的意义：
（1）档案管理不再费时费力。
（2）检索查询更为方便。
（3）档案的查借阅工作更加可控。
档案管理对于学校工作人员的意义：
（1）更好的收集和管理档案
档案是一个立档单位为适应职能活动需要而直接产生的依法归档的具有保存价值的文件与材料。
实行档案的信息化管理后，必将能够更好的收集和管理这种信息资源。
（2）方便二次利用、提高利用率
一般形成的档案总是要隔一年才整理完毕，但事实上本年的档案在二次利用的要求上是最多的，这在一定程度上影响了档案的利用效率；同时既已形成的档案利用起来也是相当麻烦，首先要登记，然后要在浩如烟海的档案中查找，这个过程中不可防止的要造成损坏，而且同一份档案在同一时期只能由一个人借阅，别人只能在他借阅完毕后才能再续借。
而档案的信息化建设成功之后，档案信息可以在内部网上共享，有控制地进行利用。
1.2国内外研究概况
条形码在70年代左右得到实际应用和发展。
现在世界上的各个国家和地区都已经普遍使用条形码技术，而且它正在快速地向世界各地推广，其应用领域越来越广泛。
128码和93码就是其中的主要研究成果。
128码于1981年被推荐使用，而93码于1982年使用。
这两种码的优点是条形码符号密度比39码高出近30%，随着条形码技术的发展，条形码码制种类不断增加，因而标准化问题显很突出。
为此先后制定了军用标准1189、交叉25码、39码和库德巴码ANSI标准MH10.8M等等。
同时一些行业也开始建立行业标准，以适应发展需要。
此后，维·阿利尔又研制出49码，这是一种非传统的条形码符号，它比以往的条形码符号具有更高的密度。
接着特德·威廉斯（TeWilliams）推出16K码。
它的使用，极大地提高了数据采集和信息处理的速度，提高了工作效率，并为管理的科学化和现代化做出了很大奉献。
二维条码正是为了解一维条码无法解决的问题而产生的。
因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可以用它表示数据文件（包括汉字文件）、图像等。
二维条码具有大容量、高可靠性，是信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。
目前，根据二维条码实现原理、结构形状的差异，可分为堆积式或层排式（StackedBarCode）和棋盘式或矩阵式二维条码两大类型。
堆积式二维条码编码设计、校验原理等方面继承了一维条码的特点，所以应用比较广泛，有代表性的包括Codc49,PDF417,Code16等。
Delphi是成熟的可视化编程环境，为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具。
它使用了MicrosoftWindows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言（Object-OrientedLanguage）、当今世界上最快的编辑器、最为领先的数据库技术。
对于广阔的程序开发人员来讲，使用Delphi开发应用软件，无疑会大大地提高编程效率。
Delphi实际上是Pascal语言的一种版本，但它与传统的Pascal语言有天壤之别。
一个Delphi程序首先是应用程序框架，而这一框架正是应用程序的“骨架”。
在骨架上即使没有附着任何东西，仍可以严格地按照设计运行。
开发人员的工作只是在“骨架”中加入相应的程序。
缺省的应用程序假设是一个空白的窗体（Form），也可以运行它，结果得到一个空白的窗口。
Delphi已经为开发人员做好了一切基础工作——程序框架就是一个已经完成的可运行的应用程序，只是不处理任何事情。
开发者所需要做的，只是在程序中加入完成所需功能的代码而已[1]。
1.3论文的主要研究内容
本课题主要实现了基于条形码的学生档案管理信息系统。
它可以为使用者提供丰富的功能，实现操作的自动化，从而大幅度的降低学生信息档案管理的工作强度，可为使用者节省了大量的时间，提高了学生档案管理工作的效率，减少了大量的手工操作可能引起的操作失误，推动档案管理的信息化建设。
我们在课题中以典型的学生档案管理信息系统的开发过程作为实例，具体的研究内容如下：
〔1〕通过使用Delphi语言实现了一个基于C/S结构的学生档案管理信息系统。
〔2〕介绍了系统实现的主要技术，包括Delphi语言、条形码技术、数字签名技术、UML面向对象建模技术等。
〔3〕分模块实现了档案管理系统的每个子模块和用户界面。
〔4〕通过学习E-R模型和SQL的相关知识，在对学生信息进行了详尽的分析下，使用SQLServer2000建立一个以E-R模型为基础的关系数据库系统。
〔5〕探讨了系统实现中设计的关键技术问题，包括条形码的编码、选取和打印；用户的访问控制和身份验证，以及信息数字签名的实现。
本论文通过对以上相关知识的介绍和学生档案管理信息系统这个具体实例的开发，研究一个数据库信息系统的实际开发过程。
2关键技术研究
本章简单阐述系统开发中应用的关键技术，包括开发系统所使用的Delphi语言技术、自动化档案管理所需要的条形码技术、增强系统安全性使用的数字签名技术和在工程设计上使用的UML建模技术，作为系统开发所使用的主要技术环境。
2.1Delphi集成开发环境
Delphi是Borland公司研制的新一代可视化开发工具，可在Windows3.x、Windows95、WindowsNT等环境下使用。
它拥有一个可视化的集成开发环境（IDE），采用面向对象的编程语言ObjectPascal和基于部件的开发结构框架。
Delphi它提供了500多个可供使用的构件，利用这些部件，开发人员可以快速地构造出应用系统。
开发人员也可以根据自己的需要修改部件或用Delphi本身编写自己的部件。
主要特点如下：
（1）直接编译生成可执行代码，编译速度快。
由于Delphi编译器采用了条件编译和选择链接技术，使用它生成的执行文件更加精炼，运行速度更快。
在处理速度和存取服务器方面，Delphi的性能远远高于其他同类产品。
（2）支持将存取规则分别交给客户机或服务器处理的两种方案，而且允许开发人员建立一个简单的部件或部件集合，封装起所有的规则，并独立于服务器和客户机，所有的数据转移通过这些部件来完成。
这样，大大减少了对服务器的请求和网络上的数据传输量，提高了应用处理的速度。
（3）提供了许多快速方便的开发方法，使开发人员能用尽可能少的重复性工作完成各种不同的应用。
利用项目模板和专家生成器可以很快建立项目的构架，然后根据用户的实际需要逐步完善。
（4）具有可重用性和可扩展性。
开发人员不必再对诸如标签、按钮及对话框等Windows的常见部件进行编程。
Delphi包含许多可以重复使用的部件，允许用户控制Windows的开发效果。
2.2条形码技术
2.2.1条形码简介
条形码技术是20世纪在电脑应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术，它是集条码理论、光电技术、电脑技术、通信技术、条码印制技术于一体的综合性技术。
由于它具有准确、快速、经济、便于操作等特点,很快便渗透到电脑管理的一些领域。
如图书管理、生产流程管理、商品流通管理等。
条码的推广和应用给社会和经济带来了很大的效益。
条码技术是在电脑的应用实践中产生和发展起来的一种能够实现快速、准确的进行数据采集和自动识别的技术。
条码技术的应用解决了数据采集和数据录入的“瓶颈”问题，为制造业物料管理提供了有力的技术支持。
2.4UML建模技术
UML提供的图有八种[9]，如表2-1所示：
表2-1UML图的种类表
类别
说明
用例图
显示用例、参与者以及它们之间关系。
该图根据用户的角度描述对系统
的精确要求
类图
显示系统中一组类和接口间的静态关系。
一些普通的关系类型都有继承
性、聚集性和相关性
对象图
提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图
状态图
适用于保存系统的动态行为。
尤其适用于事件驱动，交互式系统或对象，
此外在对接口的行为建模时也很有用
活动图
允许根据各自动作或交互对系统行为建模
交互图
包括序列图与协作图两种，用来对系统的动态行为建模
用例图
显示用例、参与者以及它们之间关系。
该图根据用户的角度描述对系统
的精确要求
类图
显示系统中一组类和接口间的静态关系。
一些普通的关系类型都有继承
性、聚集性和相关性
对象图
提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图
状态图
适用于保存系统的动态行为。
尤其适用于事件驱动，交互式系统或对象，
此外在对接口的行为建模时也很有用
活动图
允许根据各自动作或交互对系统行为建模
交互图
包括序列图与协作图两种，用来对系统的动态行为建模
组件图
代表部分系统的物理表示，例如文件、可执行文件等，说明各组件间的
关系和相关性
部署图
根据节点、处理器及其关系来显示系统的体系结构。
‘个或多个组件通
常映射为一个部署节点
UML〔统一建模语言〕是一种图形语言，用于软件系统建模与开发工作。
在软件开发的每个步骤中，从需求的分析到技术标准，再到结构设计及配置要求，UML都提供了模型化和可视化的支持。
利用UML获取系统的重要资料，这样就能清楚地理解问题起因，还能更容易地开发解决方案的体系结构，以及清晰识别与构造实现方式。
此外，UML还为基本构建块中复杂的系统关系提供了表达方式[7-8]。
2.5本章小结
本章简单阐述了系统开发中应用的关键技术，包括开发系统所使用的Delphi语言技术、自动化档案管理所需要的条形码技术、增强系统安全性使用的数字签名技术和在工程设计上使用的UML建模技术，这些技术在后面的系统的实现中都会使用到。
3档案管理系统的分析与设计
本章首先进行档案管理业务的需求分析，提出了本系统中档案管理员模块分为档案类别管理、档案柜资料管理、档案信息管理、档案借用管理、档案归还管理、档案查询管理等六大功能，以及用户模块划分为档案查询、档案借阅和档案归还三个功能。
并将系统分为三大功能集合，即基本信息管理功能集合、档案借阅及查询功能集合、用户管理及其权限功能的集合，进行分别设计。
首先进行了按照软件工程方法要求的系统的总体设计，包括系统的用例分析，系统的域类分析，以及系统业务活动分析。
并进一步说明了系统中一些关键技术细节的处理，如系统中条形码的设计，其中包括条形码的编码、读取和打印，以及用户的访问控制与身份验证机制的实现，并给出了系统中数字签名的设计和实现。
3.1档案管理系统的需求分析
需求分析阶段是学生档案管理信息系统开发的最重要的阶段。
首先，我们要了解和澄清客户的需求，然后严格地按照客户的需求给出系统的需求规格说明书。
理解需求是在问题及其最终最终解决方案之间架设桥梁的第一步。
开发者只有和用户充分的理解了需求之后才能开始设计系统，否则，对需求定义的任何改良，在设计上都必须大量的返工。
下面是经过调研后得到的业务需求说明。
（1）系统为档案管理员建立学生信息的档案，用户进入系统前需要身份验证，验证内容包括用户名、密码，只有输入正确后方可进入系统，否则提示错误信息，要求重新输入。
（2）系统需对档案进行分类管理，档案管理员可为不同的部门建立各自的档案资料库。
另外，管理员可在修改档案信息的时候记录修改人员的个人信息和修改的时间等信息。
采用面向对象的统一开发过程，经过需求采集和分析，确定档案管理信息系统中档案管理员作为主要活动者的用例：
（1）档案类别管理
（2）档案柜资料管理
（3）档案信息管理
（4）档案借用管理
（5）档案归还管理
（6）档案查询管理
而以用户为主要活动者的用例则有：
（1）档案查询
（2）档案借阅
（3）档案归还
根据前面所述的用例，可将学生档案管理信息系统的功能相应的划分，并且将这些模块整合为三个功能集合。
〔1〕基本信息管理功能集合。
该集合包括档案类别管理、档案柜资料管理、档案信息管理三个模块，主要用于提供档案类别、档案柜资料以及档案的基本信息。
该集合的用例图如下：
〔2〕档案借阅及查询功能集合。
该集合包括档案借用管理、档案归还管理、档案查询管理三个模块。
档案借用管理模块根据基本信息管理集合提供的当按信息对档案进行借用管理；档案归还管理模块再根据借用管理提供的借用信息进行归还管理；档案查询管理模块可根据用户的查询条件对以上信息进行查询。
该集合的用例图如下列图所示，关系图如图3-1所示。
基本信息管理集合
档案查询管理
档案借阅管理
档案归还管理
图3-1学生档案借阅及查询功能集合关系图
〔3〕用户管理及其权限功能的集合。
该集合包括档案管理人员信息管理和权限控制两个功能模块。
虽然权限控制不是一个独立存在的模块，但是它贯穿在整个运行的过程中。
学生档案管理信息系统的管理人员的管理模块需要经过权限授权才可以正常的使用。
权限功能模块确定用户角色由档案部门主管、档案管理人员组成。
3.2档案管理系统的总体设计
3.3.1系统结构的划分
根据前面的需求，得出系统可按功能集合划分，其组织结构图如图3-2所示：
学生档案管理系统
基本信息管理功能集合
档案借阅及查询功能集合
用户管理及权限功能集合
档案类别管理
档案柜资料管理
档案信息管理
档案借用管理
档案归还管理
档案查询管理
档案管理人员信息管理
权限控制
图3-2系统组织结构图
3.3.2条形码使用流程
在条码应用系统中，被管理的学生档案的详细信息是以数据库的形式存储在电脑系统中，当条形码识读设备采集到管理对象的条码符号信息后，通过通信线路传输到电脑系统中。
在电脑系统中，应用程序根据这个编码到数据库中去匹配相应的记录从而得到对象的详细信息，并在屏幕中显示。
整个过程如图3-3所示。
读取图形信息
识别编码
输入编码
使用编码
条形码阅读器
电脑
接口
图3-3条形码使用流程
学生档案管理信息系统的用例分析
系统的用例分析是UML建模的第一步。
在上一节需求分析中，我们已经确定了档案管理信息系统的各功能模块〔用例〕。
系统按照角色划分的用例图如图3-4和3-5所示：
档案类别管理
升级会员 