[理学]实验室管理系统软件工程课程设计正式版.doc

软件工程课程设计项目组报告设计题目： A4 实验室设备管理系统（V3.0） 班号： 信息061 项目组号： A4 项目组长: 朱云辉 学号: 3060702115 成 员: 荣华 肖广保 孙俊宝 任西山 指导教师： 修宇 完成时间 2010年 1月 10日安徽工程科技学院 计算机科学与工程系2010年1月A4实验室设备管理系统V3.0小组成员任务完成量打分朱云辉（组长）编码和部分需求分析100%95任西山可行性分析和需求分析100%95孙俊宝概要设计100%95荣华详细设计和部分代码100%95肖广保界面设计测试100%95提交日期：2010年1月10日 目录第一章 A可行性研究报告 41 引言 52 可行性研究的前提 63 技术可行性分析 74经济可行性分析 75用户使用的可行性 86 结论意见 8第二章 B需求分析说明书 . 91 引言 . 102 目标系统任务概述 123需求规定 .134建立数据字典 155算法描述 166建立E-R图167建立状态图 16第2章 C概要设计说明书191引言 202总体设计 213接口设计 224运行设计 235系统数据结构设计24第3章 D详细设计说明书271引言 282程序系统结构293程序设计说明33第4章 E测试说明书371引言 382测试要求423测试策略424测试计划435测试用例设计436评价44项目总结45个人小结46软件工程课程设计任务书一、 本课程设计的地位、目的 软件工程课程设计是培养训练学生软件开发能力的重要实践性教学 环节，与软件工程课程的教学内容紧密配合，同步进行。开设该课程设计的主要目的是：通过软件开发的实践训练，使学生进一步理解该课程介绍的概念、方法和原理等内容，体会软件生存期的各个阶段和软件开发过程，建立本课程的整体框架；加深对开发过程中所涉及的各种图形工具的认识和理解；学会利用现有的计算机辅助工具独立完成软件系统的开发工作。二、 本课程设计的步骤和要求步骤安排 与任务安排 ：1 、 命题2 、 可行性分析，需求分析（任西山）3 、 概要设计（孙俊宝）4 、 详细设计（荣华）5 、 程序编码（朱云辉）6 、 软件测试（肖广保）任务要求：1 、 熟悉系统实现工具和上机环境2 、 完成上述设计步骤3 、 书写系统上述文档和撰写课程设计报告三、 本课程设计的说明书撰写要求题目：实验室设备管理系统1 、正文应包括以下几个部分：1 ） 系统环境配置和使用工具简单介绍2 ） 可行性分析和系统需求分析文档3 ） 系统设计文档（包括：系统结构、界面设计、详细设计以及数据设计等文档）4 ） 软件测试（采取的测试策略、测试用例的设计等）2 、小结，主要对本次课程设计过程中的收获和体会以及不足和存在的问题 进行总结。前言 本软件主要是针对校园实验室的设备进行管理，目的是使设备日常的管理更加方便以及统计设备使用、维修、和报废的各种情况。还有就是查询和生成报表的功能。通过详细的用户调查，在现行的业务处理流程和数据流图的基础上，就可以基本确定目标系统要达到的目标了。需求分析的任务是确定系统必须完成的工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。在经过多方了解和调查后，基本清楚了设备信息管理的功能需求。 本课程设计说明书共五章。第一章为可行性分析，主要讨论该系统技术、 经济、社会方面的可行性。第二章为需求分析，主要明确该系统应具备的一些基 本功能。第三章和第四章为概要设计和详细设计，主要讲述系统的设计和实现。 第5章 为测试，主要是对该系统进行简单的功能测试。 本系统采用先进的计算机技术开发，主要思想是面向对象的设计策略，界面友好、操作方便，管理员可以针对不同需求，对设备进行管理，如添加设备，维修设备，报废设备的，也可生成报表等。我们小组成员讨论分析，根据个人能力对任务进行合理分配共同开发出的。由于我们水平有限加之时间仓促，本课程设计说明书中难免有不妥之处，还望老师批评更正。 A可行性研究报告更新记录版本号创建者创建日期维护者维护日期维护纪要V1.0任西山2010/12/22朱云辉2010/01/06格式排版V2.0-任西山2010/01/07查错等。引言1.编写目的实验室设备管理系统的目的是对学校实验室的设备使用情况进行统计、更新，以便于学校硬件资源的日常管理、开发和利用。可行性研究的目的是为了对问题进行研究，以最小的代价在最短的时间内确定问题是否可解1.2项目背景开发软件名称：实验室设备管理系统项目任务提出者：安徽工程科技学院实验室项目开发者：信息(东方之城)开发小组用户：安徽工程科技学院实验室实现软件单位：安徽工程科技学院实验室项目与其他软件，系统的关系：本项目采用BS结构，客户端的程序是建立在Windows NT 系统上以为开发软件的应用程序，服务器端采用Windows 为操作系统的工作站，是采用Mysql的为开发软件的数据库服务程序。 1.3 定义： 专门术语：Java ,JavaScript, Hibernate, Struts，css 缩写词：Java ,avaScript, Hibernate, Struts，层叠式样表1.4 参考资料： 实用软件工程，郑人杰等，清华大学出版社。 软件工程实践者的研究法郑人杰等译，机械工业出版社 软件工程与软件文档写作，文斌，刘长青，清华大学出版社.可行性研究的前提2.1要求主要功能：为学校实验室设备的统计、更新等操作提供服务，方便学校实验室设备管理工作，提高实验室设备质量和管理效率。性能要求：）系统对于已彻底损坏的设备的报废处理作信息详细记录。）对于严重问题的修理做修理日期设备名、修理厂家、修理费、责任人等的记录。）对于急需又缺少的设备要有设备购买申请表。）对于新购设备进行登记，包括类别、设备名、型号、规格、单价、数量购置日期、生产厂家、购入人等，同时对申请表的内容进行更新。）可以随时对现有设备及其修理、报废情况进行统计、查询，能够按类别和时间段查询。 输入要求：新设备信息、修理信息、申请购买信息、报废信息、具体查询统计要求。输出要求：设备购买申请表、修理报废注销设备资金统计表安全与保密要求: 设备管理员有查询和更新数据的权限，领导有审核申请表和查询的权限。一般设备使用者（其他）只有查询的权限。完成期限：预计两个月，即截止10年1月4日。2.2目标：系统实现后，提高大学校实验室设备管理和服务效率。对设备的更新及时的记录，减少信息查询和统计的烦琐过程及其带来的开销，最大限度的方便学校设备管理员和设备使用者。2.3条件，假定和限制建议软件寿命：5年。经费来源：安徽工程科技学院硬件条件：服务器Tomcat6.0，终端为pc机。运行环境：Windows NT数据库：Mysql5.0投入运行最迟时间：2010/03/01。技术可行：现有技术可完全承担开发任务。操作可行：，软件能被原有工作人员快速接受。技术可行性分析对以往的系统的分析在进行信息化之前的实验室设备管理工作，完全依靠人工进行，设备的的使用情况采用花名册、履历本等纸质表格进行人工填写和保存，设备现有、修理和报废情况的查询需要翻帐本式的登记本，设备使用情况的信息需要手工进行。这就导致设备的使用信息不能得到更新，查询工作比较烦琐，办事效率极低。开发系统简要描述 在实验室的终端安装Windows NT的PC机，主要目的是向设备管理者传动数据提供查询服务。以及方便设备管理员对设备的统计和更新做记录。经济可行性分析4.1支出基础投资：终端PC机台：000*0 = 万网络设备： 万辅助配置： 万共计：万其他一次性投资： Mysql5.0 :1 万 Windows NT: 万 操作员培训费：5 万 共计：0 万经常性支出： 人工费用:3(月)*0(人)*000(圆)=12万 其他不可知额外支出: 0万 共计:22万 支出总计：32万4.2效益 非赢利项目4.5敏感性分析设计系统周期为五年, 估计最长可达10年处理速度:一般查询速度<4秒关键数据查询速度: <2秒我们设计的实验室设备管理系统是以微软为操作平台的。在现在的软件行业中，微软无疑是发展的最快的。微软的每一个软件的发行几乎都代表的软件行业的最新动态。微软设计的软件使用基本规则已经被广大的I T行业认识所认可。所也使用微软在操作上比起其他的操作平台有一定的便捷性。但是现实上很少在中国微软所推出的操作系统盗版非常猖獗。作为系统的开发者，我们建议用户采用整版的微软操作系统。如果因为使用盗版操作系统所带来的任何损失。本开发小组概不负责。与传统的作品有所不同，计算机软件的的流通不仅仅是软件实物的交易，也是软件使用权的授权合同。在我们向用户提供我们的产品时，我们和用户之间要协商好工资管理系统的使用授权问题。只有这样，软件制造者和用户才可以保障自己的合法权益。5.用户使用的可行性 作为本产品的使用者要求有一定的计算机基础，可以熟练得使用window操作系统所提的各种功能。数据库管理要求具有专业水平的数据库管理员，而且要经过我们的专门培训。我们会在售出后长期提供软件维护免费服务，以便用户在软件使用中出现的问题.6.结论意见 现在应用在大中型企业的信息管理系统中,几乎都包括了设备管理模块.有些环境中是有大型ERP软件中的一个模块引进的,有些作为企业的财务系统的一部分.这些根据规范的西方管理制度设计的设备管理软件,在很多时候还不能完成解决中国特色中小企业的问题,本 软件设计工作就是要为这些具有中国特色的中小企业解决他们在设备管理方面的问题. 通过在学校经过一周的调研,并参考其它同行设计实验室设备管理软件,我基本上搞清了象我们学校的小型企业对系统的需求,如果能够设计一套针对类似学校的小型国有企业的设备管理系统特别有意义,并且是现行的设备管理软件代替不了的. 在和小组成员多次交流后,确定实现方案的要点和工作计划.本系统的实现的主要功能有:统计查询、申请购买、审核申请、维修设备、报废设备、信息修改、数据管理等功能.在如研究任何其他软件项目一样,我们设计也经历了从选题,调研,熟悉开发环境,实验关键技术,查找类似的相关系统的资料;系统概要设计,数据库结构设计,功能模块开发,功能模块测试,系统调试和系统试运行和修改. 在各阶段的时间安排上,选题和调研用了1周左右的时间;熟悉开发环境,实验关键技术,查找类似的相关系统得资料用了1周时间;系统概要设计用了1周的时间;数据库结构设计用了1周时间;功能模块开发和测试用了2周时间;系统调试和试运行,修改约1周时间.完成全部工作大约7个周的 时间.第二节 项目可行性分析一、经济可行性：本系统开发投资约为 25 万左右，实验室设备管理是学校管理的重要组成部分，它与学校的财务管理有着密切的联系。对于实验室设备比较多和繁杂的学校，手工进行设备统计和更新工作往往需要耗费大量的人力与时间。由于设备管理在时间和操作上存在着一定的重复性、规律性，这使得设备管理的计算机化成为可能，该项目的提出正是为了在此基础上进一步实现学校实验室设备管理的规范化和自动化本系统定会受到各学校的欢迎，拥有一定的市场，可在短时间内收回成本，并有可观的经济效益。二、技术可行性：根据客户提出的系统功能、性能及实现系统的各项条件，根据新系统目标来衡量所需的技术是否具备，本系统是一个数据库管理和查询的系统，现有的技术以较为成熟，硬件、软件的性能要求、环境条件等各项条件良好，估计利用现有技术条件应完全可以达到该系统的功能目标。同时，考虑给予的开发期限也较为充裕，预计系统是可以在规定期限内完成开发三、法律可行性：研究开发此系统的过程并未涉及到合同侵权责任以及各种与法律相抵触的问题。四、社会可行性：本系统定位于各高校，也可以适用于各中小型企业。运用此系统进行实验室设备管理，给各院校教职工带来极大的方便。B需求分析更新记录版本号创建者创建日期维护者维护日期维护纪要V1.0任西山2010/12/22朱云辉2010/01/06格式排版V2.0-任西山2010/01/07查错，修改如报表，账单的改写等。1引言 信息社会的高科技，商品经济化的高效益，使计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域。计算机虽然与人类的关系愈来愈密切，还有人由于计算机操作不方便继续用手工劳动。为了适应现代社会人们高度强烈的时间观念，设备管理系统软件为设备管理带来了极大的方便。该软件是以Java语言为实现语言，其功能在系统内部有源代码直接完成。操作人员只需输入一些简单的汉字、数字，即可达到自己的目标。1.1编写目的本需求的编写目的在于设备管理系统软件的开发途径和应用方法。本需求的预期读者是与设备管理系统软件软件开发有联系的决策人，开发人员，支持本项目的领导和公司人员，软件验证者。1.2背景及范围本项目的名称：实验室设备管理系统软件。本项目能具体化、合理化的管理设备货物信息，用结构化的思维方式去了解计算机的基本工作原理和汉语程序设计语言。1.3定义 Struts最早是作为Apache Jakarta项目的组成部分，项目的创立者希望通过对该项目的研究，改进和提高Java Server Pages、Servlet、标签库以及面向对象的技术水准。Struts这个名字来源于在建筑和旧式飞机中使用的支持金属架。这个框架之所以叫“Struts”，是为了提醒我们记住那些支撑房屋，建筑，桥梁，甚至踩高跷时候的基础支撑。这也是一个解释Struts在开发Web应用程序中所扮演的角色的精彩描述。Hibernate是一种Java语言下的对象关系映射解决方案。 它是使用GNU宽通用公共许可证发行的自由、开源的软件。它为面向对象的领域模型到传统的关系型数据库的映射，提供了一个使用方便的框架。设备管理系统：设备管理系统是帮助设备管理人员对设备的管理软件。使用Java编程语言，独立完成其功能。1.4参考资料实用软件工程，郑人杰等，清华大学出版社。软件工程实践者的研究法郑人杰等译，机械工业出版社软件工程与软件文档写作，文斌，刘长青，清华大学出版社.2目标系统概述2.1目标本软件主要是针对校园实验室的设备进行管理，目的是使设备日常的管理更加方便以及统计设备使用、维修、和报废的各种情况。还有就是查询和生成报表的功能。通过详细的用户调查，在现行的业务处理流程和数据流图的基础上，就可以基本确定目标系统要达到的目标了。需求分析的任务是确定系统必须完成的工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。在经过多方了解和调查后，基本清楚了设备信息管理的功能需求。2.2用户简介该系统的用户是学校各实验室的管理人员，领导可以通过该系统对购买设备进行申请，一般用户可以查询设备。2.3 组织结构和职责本系统采用MVC模式开发，有Action，Biz，Dao三个主要的包。系统的组织结构比较简单，主要是B/S结构，在实验室和领导办公室可以通过浏览器访问系统。其中实验室终端：管理员录入设备购买信息，设备报废信息，设备维修信息和设备查询信息等领导办公室客户端：领导登录，审核设备购买申请表。3需求规定3.1功能需求：对实验室设备管理系统进行分析，和小组成员讨论后，初步分析“实验室设备管理系统”应具备以下的主要功能。（1） 设备资料信息的输入、删除和修改;（2） 设备使用信息的查询和打印；（3） 管理员对设备维修、报废、采购的信息的 申请和修改;（4） 领导对设备申请信息的确认及审核。3.2功能需求点列表1用户管理用户管理主要负责用户信息的维护，保障用户的权限。用户有对系统设备的使用信息的查询如果是领导则是对购买申请表进行审核。2设备管理设备管理包括设备信息的录入，设备更新信息的统计。在学期中由检修员检修设备并将信息提交给管理员。设备的报废、维修、采购等信息的管理。它是系统的核心模块。3数据管理数据管理包括删除报废的设备记录 、删除审核成功的设备记录、 备份数据 、还原数据3.3建立系统流程图在与用户有过深入的交谈后，我们对系统的基本构建有了个大概的框架，这时为了使工程能够进一步的展开，需要我们建立系统流程图。下图为系统流程图，描绘了实验室设备管理系统的大致处理过程。由管理员整理设备的信息，包括设备的维修、报废和采购的信息。管理员负责信息的录入、删除和修改。每学期前，用户如果有什么新的设备的需要可以通过系统向管理员发出申请。在学期中，检修员（即二级管理员）会将设备的检修状况信息录入。最后管理员会根据实际情况整理数据。有审核部门（领导）审核数据，审核通过后就可以向财务处申请财务支出。设备信息对用户公开。用户可以查询设备信息。对需要预定的设备可以提前预定。学期中，检修员对设备检修将检修数据提交给管理员。由管理员将信息整理作出指令，包括设备的维修、报废和重新购买。这些操作都在实验室设备管理中具体实现。下图是对系统流程图中的实验室设备管理系统经过调研的流程图。3.4、建立数据流图（数据字典在详细设计中）实验室设备管理数据流图 通过对上图的抽象处理，得到如图所示的实验室设备管理数据流图在该数据流图中用“为审核设备数据”代替“设备管理表”中的数据。用户必须是设备管理员才能填写设备管理表，只有授权的设备管理员才有资格对正式的设备管理表进行增加、修改、删除、查询和系统维护等操作。如图所示，对“设备管理”功能进行细化，进一步展开。可以分解为以下几个逻辑功能。·查询设备信息（设备统计）：对实验室中的设备进行查询，了解设备状况。·添加设备：对因其他原因的需要进行增加设备情况来进行相应的操作。·维修设备：对一些损坏的设备进行调查并采取更换设备或进行维修等操作。·报废设备：对一些已经损坏并不能进行维修的设备进行移除和作废处理等操作。上述几个子功能及它们之间的关系，可以用如下所示的数据流图来描绘（图4.2）。图中的“利用数据”，可以分解成以下几个子功能。·汇总数据：对设备管理数据进行汇总，即对设备的报废和维修信息以及新设备的申请表的审核信息的删除更新。·统计数据：对现有设备信息进行统计以及对报废和维修的设备信息记录的查询。·查看相关信息：对设备管理数据状况进行查询。最后，把分解的数据流图的结果逐层替换高层的处理框，得到一张详细的，完整的实验室设备管理数据流图，如下图（所示。4、建立数据字典4.1. 实验室设备管理数据字典。名字：实验室设备管理表别名：设备详细信息表描述：记录实验室设备的具体详细信息定义：设备管理表=设备号+类别+设备名+类型+规格+单价+购买时间+生产厂家+购买人+设备所处状态 位置：设备管理数据库4.2. 实验室设备购买申请数据字典。名字：实验室设备购买申请表别名：设备购买申请信息表描述：记录实验室设备购买的具体详细信息定义：设备申请购买表=类别+设备名+类型+规格+单价+数量+购买时间+生产厂家+购买人+审核状态 位置：设备管理数据库4.3. 实验室设备修理据字典。名字：实验室设备修理表别名：设备修理信息表描述：记录实验室设备修理的具体详细信息定义：设备修理信息表=修理号+设备号+设备名+修理厂家+修理费+修理日期+责任人 位置：设备管理数据库4.4. 实验室设备报废注销据字典。名字：实验室设备报废注销表别名：设备报废注销信息表描述：记录实验室设报废注销的具体详细信息定义：设备报废注销信息表=报废号+设备号+设备名+报废日期+责任人+备注 位置：设备管理数据库4.5. 实验室用户字典。名字：实验室设备用户表别名：设备管理用户信息表描述：记录实验室用户的具体详细信息定义：设备管理用户信息表=用户名+密码+职位 位置：设备管理数据库.4.6 建立单据账本和报表4.6.1 单据（在此仅给出实验室设备单据，其它实体对应的省略，因为和概要设计中的内容有重复）。表5-21 实验室设备单据单据名称实验室设备单据用途记录实验室设备的具体详细信息使用单位信息061（东方之城）软件小组制作单位信息061（东方之城）软件小组频率0-9高峰时数据流量10Kb各数据项的详细说明如下：设备信息表（Equip）列名数据类型字段大小必填字段默认值说明equipidvarchar15是主键，设备编号sortvarchar20是设备类型namevarchar30是设备名modelvarchar40是模型standartvarchar20否设备规格PriceDouble8是设备金额BuytimeDate20是购买时间Factaryvarchar20是生产厂家Buyersvarchar20是购买人stateVarchar5是完好设备所处状态4.6.2 账本（Account）因为账本上的数据是统计数据，所以一个账本一般对应一张中间表，账本的格式可用表格描述，如表5-22所示。表5-22 设备统计账本账本名称设备查询账本用途对实验室的设备整体查询生成报表使用单位信息061（东方之城）软件小组制作单位信息061（东方之城）软件小组频率0.9高峰时数据流量10Kb只是对设备表的查询账本，在程序中实现耦合，只是单表。数据项的描述和设备信息表一样。4.6.3 报表（Report）因为报表上的数据是统计数据，所以一个报表一般对应一张中间表，报表的格式可用表格描述，如表5-23所示。表5-23 申请，报废，维修Excel报表报表名称申请，报废，维修excel报表用途生成excel报表，方便统计和计算，如价格的汇总等使用单位信息061（东方之城）软件小组制作单位信息061（东方之城）软件小组频率0.05高峰时数据流量1M各数据项的和单表一样5、算法描述我们以黑匣子的方式记录算法，所谓黑匣子就是不考虑一个功能的具体实现方法，只把它看作给予输入之后就能够产生一定输出的匣子，这是早期开发研究阶段分析员对算法应该持有的正确观点，目的是用原理性算法准确的定义功能，算法的细节可以等到以后的详细设计阶段在确定。使用IPO表记录多算法的初步描述，以后可以进一步精化它。6、建立E-R图为了把实验室设备的数据要求清楚、准确的描述出来，我们建立如下关于本系统的E-R图： 7、建立状态图下面绘制管理员从登陆系统到印出报表的状态图，如下：C概要设计说明书更新记录版本号创建者创建日期维护者维护日期维护纪要V1.0孙俊宝2010/01/05朱云辉2010/01/06格式排版V2.0-朱云辉2010/01/07添加接口叙述等V3.0-孙俊宝2010/01/07根据评审要求修改部分内容1 引言1.1编写目的 经过需求分析阶段的工作，已经清楚系统必须完成的工作，下面的工作就应该是决定“如何做”的问题。概要设计的基本目的就是“概括地说系统应该如何实现？”通过该阶段的工作将划分出组成系统的物理元素程序、文件、数据库、文档等，另一方面的主要工作是设计软件的结构，即确定系统都由哪些模块组成及模块之间的相互关系。1.2 项目背景 a.本项目由计算机中心编制。b.本系统使用了MYSQL数据库系统，1.3 定义 数据库管理系统MYSQL数据库系统1.4参考资料软件工程实践者的研究方法（Roger S.pressman 著）第六版数据库原理与应用李昭原 主编 科学出版社软件工程概论 郑人杰 等编著 清华大学出版社2总体设计2.1需求规定主要的输入输出项目：新设备信息、修理信息、申请购买信息、报废信息、具体查询统计要求；对实验室设备使用情况进行统计、更新。2.2运行环境运行环境：windows Xp 以上，tomcat6.0，mysql5.0以上2.3基本设计概念和处理流程 能模块清单模 块 编 号模块英文名模块功能简述模块的接口简述M 1-1ApplicationAction对因其他原因的需要进行增加设备情况来进行相应的操作。ApplicationAction,申请处理接口M 2-1FixAction对一些损坏的设备进行调查并采取更换设备或进行维修等操作。FixAction,修理处理借口M 2-2RejectAction对一些已经损坏并不能进行维修的设备进行移除和作废处理等操作。RejectAction，报废处理接口M 3-1SearchAction对实验室中的设备进行查询，了解设备状况。SearchAction，查询处理接口2.4结构用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素（各层模块、子程序、公用程序等）的划分，扼要说明每个系统元素的标识符和功能，分层次地给出各元素之间的控制与被控制关系.2.5功能器求与程序的关系本条用一张如下的矩阵图说明各项功能需求的实现同各块程序的分配关系：ApplicationActionUserActionFixActionRejectActionEquipActionSearchAction审核申请使用使用用户登录使用维修设备使用报废设备使用查询设备使用修改密码使用说明：本程序采用B/S接口，采用Struts2.0+Hibernate开发，下面主要是几个action类（Struts2的Action只是一个非常普通的Java对象，页面请求主要是提交给action，action在调用biz层，biz调用数据处理对象DAO层就完成了整个操作).功能模块清单：1，ApplicationAction：这个action类主要是和申请表相关的，把所有与申请有关的方法对放在这里，如添加申请add（），审核申请check（）；2， UserAction：这个action类是和用户相关，如注册 register()，修改个人信息modify()，登录login()退出outDo().3，SearchAction:因为查询和统计有很多操作，为了提高内聚，把查