Java实现的公交查询系统（课程设计）.doc

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武汉XX大学

计算机科学与工程学院

综合设计报告

设计名称：

应用软件综合设计

设计题目：

武汉市公共交通指引系统应用与开发

学生学号：

专业班级：

2012级计算机工程3班

学生姓名：

学生成绩：

指导教师（职称）：

XXX（讲师）

完成时间：

14年12月15日至14年12月26日

武汉XX大学计算机科学与工程学院制

说明：

1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个综合设计期间的表现、设计完成情况、报告的质量及答辩等方面，给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节。

凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。

答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

答辩记录表

学生姓名：

学号：

班级：

答辩地点：

答辩内容记录：

答辩成绩

合计

分值

各项分值

评分标准

实际得分

合计得分

备注

在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。

在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。

答辩小组成员（签字）：

2014年12月26日

成绩评定表

学生姓名：

学号：

班级：

类别

合计

分值

各项分值

评分标准

实际得分

合计得分

备注

平时表现

按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。

完成情况

按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。

能对其设计内容进行详细、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。

报告质量

报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。

课题背景介绍清楚，综述分析充分。

设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。

符号统一；图表完备、符合规范要求。

能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。

参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。

答辩情况

在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。

在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。

总评成绩

指导教师评语

指导教师：

（签字）日期：

2014年12月26日

一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：

《算法与数据结构》在计算机科学中是一门核心专业基础课，在整个计算机课程体系中处于承上启下的核心地位，它一方面扩展和深化在离散数学、程序设计语言等课程学到的基本技术和方法，一方面为进一步学习其它专业课奠定坚实的理论与实践基础。

课程的主要任务是学习数据的逻辑结构，存储结构以及相关的算法设计。

《应用软件综合设计》是计算机科学与技术专业学生的一门实践课程，是学习完数据结构课程后的课程设计，本课程的目的是使学生学会分析待加工处理数据的特性，以便选择适当的逻辑结构、存储结构以及进行相应的算法设计。

在教给学生数据结构选择和算法设计的同时，培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和形式化思维方法，增强分析问题和解决问题的能力。

武汉市公共交通指引系统是一个可以方便广大市民乘车的一个系统，有着较大的现实意义。

本综合设计的任务是：

设计并开发一个简化版的武汉市公共交通指引系统，使学生掌握Dijkstra算法培养学生利用C++语言编写程序以及调试程序的能力，运用数据结构知识解决实际问题的能力，为后续计算机专业课程的学习打下坚实的基础。

内容：

分两个层次

层次一：

显示一条最短路径（经过站数最少的路线），如果有两条以上最短路线，则按换乘次数排序显示。

显示每一条路线时，不仅要显示应搭乘的车次，还要显示应搭乘站的站名。

层次二：

显示一条最省时路线（换乘车次数最少的路线），如果有两条以上最省时路线，则按经过站数排序显示。

二、进度安排：

第16周（12.15-12.16）：

学生熟悉课题的任务和要求，查阅相关文献和资料，并做好编码准备

第16周（12.17-12.19）：

程序编码、调试

第17周（12.22-12.25）：

程序编码、调试和测试，书写报告

第17周（12.26）：

答辩、检查、验收、递交设计报告

三、应收集资料及主要参考文献：

[1]李春葆.数据结构教程（第4版）[M].北京：

清华大学出版社，2014.

[2]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京：

清华大学出版社，1997.

[3]谭火彬.UML2面向对象分析与设计[M].北京：

清华大学出版社，2013.5.

[4]陈丹丹，高飞.JavaWeb开发实战[M].北京：

清华大学出版社，2013.9.

[5]周启生,姬涛.计算机程序设计基础[M].北京：

科学出版社，2006.

[6]李春葆.数据结构教程（第4版）上机实验指导[M].北京：

清华大学出版社，2014.

[7]AdamDrozdek．数据结构与算法[M].北京：

清华大学出版社，2006.

四、摘要：

城市公共交通是与出行人员生产生活息息相关的重要基础设施，就目前来说，它是绝大多数人出行的首选工具。

在公交线路复杂多变的今天，建立一个网络化的查询系统能有效帮助人们合理安排出行、了解公交线路变更，方便人们获得各种公交线路信息。

在当今互联网发达的时代，实现城市交通系统采用相应的web技术来实现更为贴切人们的生活习惯，用户只需要打开相应的网页，无需安装客户端，就可以很快速的访问整个系统，享受优质贴切的服务，这也就是web技术的强大优势。

在web技术中，又有相应的技术可以实现B/S模型的软件开发，例如J2EE，.Net，ruby等。

综合考虑，目前性能最好，安全性最高的的主流技术也就非J2EE莫属。

采用TomCat服务器，使用Eclipse集成开发环境，结合经典的MVC的软件开发模式，使用Servlet负责控制类，JavaBean实现相应实体类，JSP则专注显示界面的布局，以及通过JDBC访问数据库MySql来实现整个系统的设计，当然也会适当用到些许HTML+CSS+JavaScript等相应的前端技术。

关键词：

公交查询；公交系统；武汉公交；J2EE；Web；JSP；MySql

五、Abstract：

Urbanpublictransportiscloselylinkedwiththetravelstafftheimportanceofproductionandlifeofinfrastructure.Fornow,itisthetoolofchoiceformostpeopletravel.Complexinthebuslinestoday,theestablishmentofanetworkquerysystemcanhelppeoplerationalizetravel,learntochangeofbusroutestofacilitateaccessofinformationofvariousbuslines.

Atpresent,theeraofwell-developedInternet,it’smoreappropriatetotakeadvantageoftheWebtechnologytorealizethepublictransportinquirysystem,then,theusersjustneedopenthewebpagetohaveanaccesstotheservicesinsteadofdownloadaclientsoftwarebefore,so,itisobviousthatwebtakesmoreadvantageoverothers.Amongsomanytechnologiesofweb,suchasJ2EE,.Net,rubyandsoon,thepopularJ2EEisthepreferredchoicewithhighperformanceandsecurity.Intheserver,TomCat,usetheEclipseIDEtodesignthesystemwiththetypicalsoftwaredevelopingmodelMVC,inwhichServletisforcontroller,JavaBeanisforentity,JSPisforviewer,andJDBCforaccessdatabasescreatedbyMySql,ofcourse,relativetechnologyoffrontWebwillbealsoinuse.

Keywords：

Publictransportinquiry;businformationsystem;WuHanpublictransport;J2EE;Web;JSP;MySql

武汉工程大学计算机科学与工程学院综合设计报告

目录 I

摘要 II

ABSTRACT III

第一章绪论 1

1.1应用背景 1

1.2发展前景 1

1.3系统目标 2

第二章设计简介及设计方案论述 3

2.1设计简介 3

2.2基本思路 3

2.3方案论述 3

第三章详细设计 5

3.1数据库和基本实体类设计 5

3.2数据库访问层设计 6

3.3SERVICE层 7

3.4WEB层 7

3.5相关工具类 8

3.6其他 9

第四章设计结果及分析 11

4.1结果显示 11

4.2结果分析 13

4.3改进方案 13

总结 15

致谢 16

参考文献 17

附录A数据库创建语句 18

附录B数据库访问对象 20

附录CSERVICE层 22

附录D相关SERVLET类 25

附录EJSP代码 26

附录F相关工具类 29

附录G其他实体类及常量类 37

附录H自定义异常类 39

摘要

城市公共交通是与出行人员生产生活息息相关的重要基础设施，就目前来说，它是绝大多数人出行的首选工具。

在公交线路复杂多变的今天，建立一个网络化的查询系统能有效帮助人们合理安排出行、了解公交线路变更，方便人们获得各种公交线路信息。

在web技术中，又有相应的技术可以实现B/S模型的软件开发，例如J2EE，.Net，ruby等。

综合考虑，目前性能最好，安全性最高的的主流技术也就非J2EE莫属。

关键词公交查询；公交系统；武汉公交；J2EE；Web；JSP；MySql

Abstract

Keywords：

Publictransportinquiry;businformationsystem;WuHanpublictransport;J2EE;Web;JSP;MySql

-39-

第一章绪论

1.1应用背景

随着交通工具的不断革新，距离已经不再是人们足迹的羁绊，庞大复杂的交通网几乎覆盖了世界的每一个角落，使人们可以到达任何一个想去的地方，然而当人们面对交通网时却会因为它本身的复杂而显得不知所措，从而感觉到出行的麻烦。

在过去，当人们在一个不熟悉的城市时，或不清楚本城市的公交线路时，只能采用打电话咨询，看交通地图，向熟人打听等传统方式查询公交信息，这样会浪费大家很多时间、精力和财力，而且得到的信息也不一定是可靠的。

这是还没有公交线路查询系统时所出现的情况。

在互联网普及的今天，交通信息服务的电子化、网络化是已经是必然的趋势，而提供良好的公交服务是建设和谐社会的基本要求。

以信息化为基础，促进乘客、车辆、站点设施以及交通环境等要素之间的良性互动，能有效推动公交系统建设。

为了能够为市民特别是为外来旅游、出差、就医、求职等急需了解本地的公交路线的人提供高效、快捷的公交信息查询，让他们可以方便的在网络上得到自己所需要的各种相关信息，以便减少各种可能产生的不必要的交通流量，提高公交的运作效率，节约出行时间。

因此，开发一个供人们快速查找公交线路的网络程序是势在必行的。

1.2发展前景

随着公交查询系统的不断发展完善，各种新技术的不断涌现，未来的公交查询系统将基于B/S架构，通过浏览器查询，通过计算机网络全面联网，实现中心控制、自动更新、异地查询等功能，同时可添加电话服务、语音服务、在线服务等功能，帮助用户更好的使用公交查询系统。

还可以开发手机版本的公交线路查询系统，使用手机上网的用户可以轻松的随时随地进行公交线路查询，免去了上网的时间，大大方便了用户。

如图1-1，是8684公交网的官网主页面，以便后续开发中能从中吸取精华。

图1-18684公交网的官网主页面

1.3系统目标

随着科学技术的迅猛发展，计算机已经得到了广泛的应用。

几乎各行各业都有关于计算机的使用，这使得计算机已成为社会中普遍存在的事物。

由于计算机的使用，使得人们在管理、应用及服务等各个领域使用数据方面变得更加简洁，更加方便，大大提高了工作效率，产生了以计算机为主体，以人为辅助的局面。

在此所设计的公交车查询系统就是为了方便人员在数据查询方面的操作，使得他们在日常生活中都会达到事半功倍的效果，减轻了人力的负担，方便了数据的存储，增加了安全性。

本系统能够使用户简单的查询出他们自己想要的车次经过哪些站点，在哪一站可以转乘，然后继续换乘哪路车；也可以预先知道可以通过哪些车次可以到达目的地。

系统涉及的用例如图1-2所示。

图1-2系统用例

第二章设计简介及设计方案论述

2.1设计简介

该公交系统是一个基于B/S模式的软件，用户通过访问显示在浏览器端的HTML界面，根据自己的需求向服务器发出请求，服务器端通过请求数据再向数据库请求相应的数据，然后再将结果数据通过HTML返回给浏览器显示给用户观看。

本次设计中采用的是JavaWeb的相关技术来完成系统的设计，利用了JDBC从数据库中获取相应的数据，并结合面向对象的思想对数据进行封装，始终贯穿MVC的开发模式和面向对象封装的思想来书写代码和模块。

2.2基本思路

如图2-1，本次的设计基本分成三方各层面，Web层，service层以及数据库层。

其中Web层包括显示界面的JSP（充当MVC模式中的View）和处理用户请求的相关Servlet。

Service层则是负责提供服务处理的层面，它包括相关的service（服务）和封装请求数据的JavaBean。

数据库层则是封装相应的访问数据库的类。

图2-1系统层次图

2.3方案论述

如图2-2，是用户和系统，以及系统内部之间在无特殊错误情况下的一次完整的交互过程。

由于篇幅问题，相应的实体类就暂时省去。

图2-2系统交互图

整个过程不仅适合本次的公交系统设计，还是和其它很多的web应用设计，这是一种经典的开发模式，所以为了让这个交互图能显得更加的通用性，就没有具体到本次公交系统设计的具体类上，但整个流程完全是按照本次公交查询系统的设计思路展开的。

针对实体类，抱一个原则，Java是面向对象程序设计语言，所以再有成批或者成类的数据流动的地方就该设计相应的对象去进行封装。

第三章详细设计

3.1数据库和基本实体类设计

在整个公交查询系统中，查询无疑是最主要的功能，涉及到查询那就肯定有相应的数据，本次设计利用的是MySql数据库来整理和保存数据。

查询中主要是针对车次的查询，所以应该首先建立一张表，命名为bus表，结构如图3-1。

考虑到在bus表中存放的是车站的编号，所以就应该有一张车站表，命名station表，结构如图3-2。

相应代码请参考附录A数据库创建语句

图3-1MySql数据库bus表

图3-2MySql数据库station表

数据库设计完，当程序通过相应的SQL语句便可获得相应的数据，基于Java是一门严谨的面向对象程序设计语言，则再有数据流动的地方应该尽量考虑到用对象进行封装。

显而易见，目前需要两个对象，所以创建Bus和Station两个类，分别如图3-3和图3-4。

图3-3Bus类

图3-4Station类

3.2数据库访问层设计

数据库设计和基本的实体类好，就可以进入整个系统的层次开发了，先从数据库访问层开始。

访问数据库只有四种方式，那就是增删改查，为了降低代码的耦合性和程序功能的清晰性，结合面向对象的思想对这几种主要的数据库访问方式进行封装。

考虑到访问不同的表所需要的参数和想获得的数据是不同的，那就应该针对相应的表提供相应的数据库访问对象，所以在这应该利用泛化的思想，将数据库反问的四种基本方法封装在一个接口中，然后相应的数据库访问对象通过实现这个接口以及相应的方法从而达到自己相应的规则，如图3-5。

具体代码请参考附录B数据库访问对象

图3-5数据库访问对象类图

3.3SERVICE层

Service层主要是用来包装系统的核心服务的，在这个公交查询系统中主要给用户提供的服务就是返回最短或则最佳路径，系统相当于就是互联网中的路由器，而这些Service就相当于相关的路由协议，为用户计算出最佳的路径。

所以暂时就只有一个核心的服务，可以用一个类来封装这些服务的宏观动作，命名RoutingService类，其中向外提供的接口方法就命名routing。

考虑到用户对结果的不同需求又可分为两个子服务，一个用来提供最短路径，另一个用来提供直达路径（省时）。

具体代码请查看附录CService层。

Service层的结构如图3-6

图3-6系统服务层结构

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