軟體工程作業2 - 某市食材批發系統概要設計

1.項目設計原則簡介

某市食品批發系統概要設計平台融合了主流電商交易平台的特點，同時網上交易系統的的獨特性，友善日常食材的交易，提高了其效率。 在整個系統設計的過程中遵循以下的設計原則：

1.1實用性

實用性是系統的主要設計原則，系統設計必須最大可能地滿足使用者的需求，做到操作友善、界面友好、可即時更新，能适應不同層次使用者的需求。

1.2先進性

資訊技術發展迅速，系統設計盡可能采用先進的技術标準和技術方

法。

1.3以使用者為中心的處理

個性化服務充分展現了這一點，根據使用者目前展業重點，配置頁面功能布局及展現内容，貼合使用者操作。

1.4使用便捷

系統要有設計良好的人機互動界面，即使系統的操作界面簡單易用，又能具有較強的适用性，滿足不同計算機使用水準的使用者使用。

1.5靈活、易維護

本系統采用開放的體系架構，基于開放源代碼的技術架構和資料庫系統，使用高效率的開源和免費開發工具，具備完整的文檔說明。在維護方面，主要考慮兩個層面，一是對于開發人員來講，系統編碼容易調整，可适應需求的變化和調整；二是對于系統管理維護人員來說，能夠對系統進行便捷的維護和管理。

1.6 安全可靠

選擇安全可靠的軟硬體運作平台，并在系統設計和實作的時候關注系統的安全控制和執行效率，提供相應的安全防護功能，保證系統具有較高的安全性和可靠性。安全性方面，要考慮系統的安全、資料管理的安全、網絡安全。保證使用者權限、資料安全和系統的穩定性。

1.7單一職責原則

我們系統在面向對象設計部分采取單一職責原則，其核心思想為：一個類，最好隻做一件事，隻有一個引起它的變化。單一職責原則可以看做是低耦合、高内聚在面向對象原則上的引申，将職責定義為引起變化的原因，以提高内聚性來減少引起變化的原因。進而最終提高我們系統的可修改性和可維護性。

本概要設計涵蓋了體系結構設計、子產品設計、資料庫設計等。

2.體系結構設計

食品批發系統本着軟體開發的設計原則，采用浏覽器/伺服器（B/S）的體系結構。為了滿足系統響應快速、便于操作、易于維護的要求，在軟體架構上，采用五層體系結構：表現層、控制層、業務邏輯層、資料持久層和域模型層；在設計實作上，我們采用 MVC 的設計模式：Model 模型層、View 視圖層、Controller控制層；在體系架構上，SPM 網絡課堂系統選擇用 SSH 架構。

SSH是指Struts+Spring+Hibernate的一個內建架構，是目前較流行的一種Web應用程式開源架構。SPM 網絡教學平台內建的 SSH 架構的系統從分為五層：表現層、控制層、業務邏輯層、資料持久層和域模型層，以幫助開發人員在短期内搭建結構清晰、可複用性好、維護友善的 Web 應用程式。其中使用 Struts 作為系統的整體基礎架構，負責 MVC 的分離，在 Struts 架構的模型部分，控制業務跳轉，利用 Hibernate 架構對持久層提供支援，Spring 做管理，管理 Struts 和Hibernate。

具體做法是：用面向對象的分析方法根據需求提出一些模型，将這些模型實作為基本的 Java 對象，然後編寫基本的 DAO(Data Access Objects)接口，并給出Hibernate 的 DAO 實作，采用 Hibernate 架構實作的 DAO 類來實作 Java 類與資料庫之間的轉換和通路，最後由 Spring 做管理，管理 Struts 和 Hibernate。

網絡結構圖如圖3-1所示，使用者（使用者和資訊管理者）可以通過網絡登入到網站，進行相應的操作，應用伺服器接收到相應操作反映之後對資料庫進行相應操作，并傳回進行展示。

圖2-1 系統分層結構圖

系統技術架構統如圖2-2所示。

圖2-2 系統分層結構圖

2.1表現層

結合使用者身份判定，用于展示系統的業務資訊以及接受使用者輸入資訊。将來自使用者的資訊發送到對應的業務層進行處理，并接受背景處理的結果，并結合使用者身份将其傳回到前端進行展示，實作系統與使用者的動态互動。

表現層功能包括：

• 根據使用者身份資訊進行識别登入，顯示不同界面。
• 根據使用者身份資訊進行識别實用系統，進行不同的資料和邏輯互動，滿足使用者需求 。
• 采用 Struts 标簽庫以及 JSTL 标簽庫開發 JSP 頁面。
• 通過頁面控件，完成統一風格的頁面部署，形成較好的頁面風格。
• 采用多種展現形式，html 頁面，excel 等，圖檔，PDF，視訊播放插件等等。
• 對前端送出資料進行合規性校驗，如登入時賬号密碼長度，類型，格式等等。
• 将頁面請求發送到驗證層，并接受驗證層傳回，将結果在前端展示。
• 提供過濾器，進行請求預處理。
• 提供檔案上傳功能

表現層主要由下面元件構成：

2.1.1 分發器與攔截器元件：

該元件統一處理分發來自頁面的請求，通常将所有的請求分發情況都配置到 Struts 的配置檔案中。分發器與攔截器包結構見表 2-1。

表 2-1 視圖層包結構表

2.2.2 網頁視圖元件：

該元件根據業務邏輯層的處理資料進行頁面的展示。網頁視圖部分樣例表

表 2-2 網頁視圖部分樣例表

2.2 控制層

根據不同的請求觸發點，接收從表現層傳輸的使用者請求資訊，并将封裝好的實體對象發送到對應的業務處理單元，同時接收業務邏輯層處理結果，指定相應的表現層 jsp 頁面展現需求資料，實作頁面跳轉與資訊現實。

控制層功能包括：

• 接收并處理從表現層傳入的各種輸入以及輸出各種異常提示資訊或

  處理結果資訊。

• 對于輸入的資料進行資料校驗，過濾非法資料。
• 向業務控制層發送處理請求。
• 接收業務邏輯層請求處理結果。

• 傳回狀态符，實作頁面跳轉。

  控制層主要用下面元件構成：

2.2.1.控制器元件：

執行由分發器發過來的請求。該子產品還繼承自 Struts2 的ActionSupport 實作了一些擴充，這個擴充提供了一些公用操作，比如擷取

Request、Session 對象等操作。所有業務子產品的 Action 都可以繼承該類。控制層包部分結構見表 2-3。

表 2-3 控制層包部分結構

2.3 業務邏輯層

業務邏輯層為系統的核心層，提供了大量業務服務元件，負責處理控制層發送過來的業務資料，系統總絕大部分業務處理都在該層實作。該層實作了各種邏輯判斷，即業務邏輯的封裝，實作各種需求功能，并将處理後的資料傳輸給控制層，再由控制層進行簡單處理。如果需要進行資料庫操作，則調用資料持久層進行資料庫相關操作。

業務邏輯層功能包含：

• 實作各種業務處理邏輯或處理算法，比如業務資訊查詢、物流資訊查詢等等。
• 向控制層傳回處理資料資訊。
• 向持久層發送資料操作的請求，進行對資料資訊的增删改查操作。
• 作為控制層的服務層，提供接口供周邊系統調用。

業務邏輯層主要包含下面的元件：

1.業務邏輯處理：負責處理各類業務邏輯的 service 組成，有關頁面的跳轉可以從 struts 的配置檔案中看到，由于系統業務邏輯層的實作類較多，此處列舉一些核心的實作類，如表 2-4 所示。

表 2-4 業務邏輯層包部分結構

2.4 資料持久層

在該批發交易平台系統中，資料持久層負責資料的持久操作，例如和資料庫互動與資料庫進行連接配接互動。該層抽象和封裝了所有對持久化存儲媒體的通路。資料持久層可以通路任何的資料，除了資料庫，還包括緩存存資料等。在該項目架構的搭建中，是通過封裝 Hibernate 來通路資料庫。

資料持久層包含功能：

• 對資料庫中的使用者資訊資料進行增、删、改、查操作。
• 對資料庫中的交易資訊、物流資訊等資訊資料自動進行增、删、改、查操作。
• 實作事務處理，保證資料讀寫正常。
• 實作意外錯誤操作的資料恢複。

資料持久層包結構如表 2-5 所示。

表 2-5 資料持久層部分結構表

2.5 域模型層

在 J2EE 應用中，利用 Hibernate 在域模型基礎之上來實作對資料的增、删、改、查。

域模型層包含功能：

為資料庫中的表與資料實作一種資料載體，是資料庫中表中資料到 Java 對象的一種映射。域模型層見表 3-6。

表 3-6 域模型層清單

2.6 接口設計

内部接口

Spring 接管 Struts2 配置

1. 在 struts.xml，通過配置 struts.objectFactory 屬性，将 struts2 交給 Spring管理，也就是由 Spring 容器來管理 Bean，包括 struts2 的 Action。具體見圖2-3。

   

   圖 2-3 struts.xml

   2.在 web.xml，添加配置 applicationContent.xml，需要添加一個标簽指明添加 applicationContent.xml 檔案，具體見圖3-4。（圖中顯示的是由模式比對的方式查找符合要求的檔案）

圖 2-4 web.xml

3.Spring 接管 Hibernate 配置

向 applicationContent.xml 配置檔案添加名為 sessionFactory 的 bean，如圖 3-5，2-6的資訊。

圖 2-5 配置Hibernate的sessionFactory

圖 2-6 配置Hibernate 的其他資訊

3．功能子產品設計

3.1 功能子產品設計總述

本系統為軟體項目管理交易平台，主要包括的子產品為兩部分：FInS用戶端子系統功能子產品圖、SPM 管理端子系統功能子產品圖，如圖 4-1 所示。其中，圖 4-2 是 FInS 用戶端子系統功能子產品圖，圖 4-3 是 FInS管理端子系統功能子產品圖

圖 4-1 FInS主要子產品圖

圖 4-2 FInS 用戶端子系統功能子產品圖

圖 4-3 FInS管理端子系統功能子產品圖

3.2 用戶端子系統子產品

3.2.1 子產品 SCM1：靜态頁面

編号：SCM1

子產品名稱：靜态頁面

功能簡介：本子產品為系統的靜态頁面子產品。

輸入：滑鼠點選事件

輸出：調用的頁面

3.2.2 子產品 SCM2：系統登入

編号：SCM2

子產品名稱：系統登入

功能簡介：本子產品為系統登入子產品，即使用者登入系統的入口。在此子產品中，使用者輸入自己的使用者名和密碼，在此使用者名為店名或者編号，系統在背景資料庫進行查詢操作後，傳回布爾值，表示該輸入是否正确，輸入正确則進入系統，錯誤則對使用者進行相應提示。

輸入：使用者名，密碼

輸出：使用者是否登入成功

3.2.3 子產品 SCM3：注冊子產品

編号：SCM3

子產品名稱：系統注冊

功能簡介：本子產品為系統注冊子產品。使用者首次進入系統時。可通過本子產品進行注冊。在此子產品中，系統顯示注冊界面，使用者輸入相關必要的身份資訊，單擊确定。若注冊成功，系統将以學生學号作為賬号，使用者設定密碼作為密碼存入背景資料庫。注冊完成後，使用者可使用注冊成功的賬号和密碼登入系統。

輸入：使用者名，密碼

輸出：使用者是否注冊成功

備注：對于未登入系統的遊客使用者，系統将自動限制一部分功能的顯示

3.2.4 子產品 SCM4：交易子產品

編号：SCM4

子產品名稱：交易

功能簡介：本子產品為交易子產品。注冊的使用者進入系統後。可通過本子產品進行交易。在此子產品中，系統顯示交易的物品、規格和數目，選擇後。系統會進行确認是否本人操作，确認後，将顯示價格與輸入支付手段的界面供客戶選擇，用選擇完成後，将輸入交易密碼。輸入交易密碼後，在賬戶餘額不足時，再次彈出支付手段框供使用者選擇，當密碼錯誤時，提示密碼錯誤，并顯示密碼框供輸入。其他失敗情況下，系統會復原至交易之前的情況，并顯示交易失敗。若無以上異常，系統将顯示交易成功。

輸入：滑鼠點選事件、交易的物品、交易物品的規格、交易物品數目、支付手段、交易密碼

輸出：使用者是否交易成功

備注：對于未登入系統的遊客使用者，該子產品不可使用

3.2.5 子產品 SCM5：物流查詢子產品

編号：SCM5

子產品名稱：物流查詢

功能簡介：本子產品為物流查詢子產品。有訂單的使用者進入系統後。可通過本子產品進行交易。在此子產品中，系統顯示提示使用者輸入訂單号，輸入後，系統将顯示訂單資訊、源位址、目的位址、目前所在的中途點以及目标的到達時間資訊。

輸入：滑鼠點選事件、訂單号

輸出：訂單資訊、源位址、目的位址、目前所在的中途點、預定到達時間

4.2.6 子產品SCM6：網上審批子產品

編号：SCM6

子產品名稱：網上審批

功能簡介：本子產品為物流查詢子產品。使用者進入系統後。可通過本子產品進行網上審批申請。

輸入：滑鼠點選事件

輸出：跳轉至當地工商局的審批申請頁面

3.3 管理端子系統子產品

3.3.1 子產品DAM1：使用者管理

編号：DAM1

子產品名稱：使用者管理

功能簡介：管理者進入“使用者管理”子產品

管理者選擇檢視系統中已經存在的使用者資訊。系統顯示全部使用者資訊，并提供删除，修改，查詢操作。使用者選擇相應的使用者進行删除，修改，并确認操作。系統更新使用者清單。使用者輸入部分關鍵字，選擇查詢操作。系統顯示所有符合的使用者，并提供删除，修改操作。使用者選擇處理使用者注冊申請确認的功能。系統顯示所有需要進行确認的使用者的注冊申請，并提供确認和删除操作。使用者選擇确認操作。系統将該使用者的相關資訊根據是食品作坊/食品供銷商的選擇分别加入到食品作坊/食品供銷商清單中。使用者選擇删除操作。系統自動向該使用者發送請求失敗的郵件。

輸入：滑鼠點選事件

輸出：無

3.3.2 子產品DAM2：網上審批

編号：DAM2

子產品名稱：網上審批

功能簡介：管理者設定網上審批快捷通道

管理者在設定使用者頁面上設定網上審批快捷通道，讓使用者可以直接通過該路徑去到工商局進行審批

輸入：滑鼠點選事件

輸出：無

4．資料庫設計

4.1資料庫種類及特點

本項目采用了MySQL 8.0.17的資料庫。MySQL是一個關系型資料庫管理系統，由瑞典 MySQL AB 公司開發，目前屬于 Oracle 公司，關聯資料庫将資料儲存在不同的表中，而不是将所有資料放在一個大倉庫内，這樣就增加了速度并提高了靈活性。MySQL具有以下幾個特性：

（1） MySQL為多種程式設計語言提供了 API。這些程式設計語言包括 C、C++、Python、

Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby,.NET和 Tcl 等。

（2） 優化的 SQL查詢算法，有效地提高查詢速度。

（3） 提供多語言支援，常見的編碼如中文的 GB 2312、BIG5，日文的 Shift_JIS

等都可以用作資料表名和資料列名。

（4） 提供 TCP/IP、ODBC 和 JDBC等多種資料庫連接配接途徑。

（5） 提供用于管理、檢查、優化資料庫操作的管理工具。

（6） 支援大型的資料庫。可以處理擁有上千萬條記錄的大型資料庫。

（7） MySQL 使用标準的 SQL資料語言形式。

4.2資料庫邏輯結構

經過充分的調研和分析，我們将“軟體項目管理課程平台”的資料中設計了5個實體，其中包括管理者表、供銷商資訊表、食品商資訊表、物流資訊表、食材資訊表。針對每個實體，又有其對應的屬性。他們之間的關系主要包括以下幾項：

• 管理者表、供銷商資訊表、食品商資訊表、物流資訊表是獨立存在的，管理者負責管理供銷商資訊和食品商資訊。是以管理者與供銷商和食品商是一對多關系。
• 供銷商負責食材加工和銷售，任何一類食材可能被多個供銷商供應，任一供銷商也可以銷售多種食材，是以供銷商和食材是多對多關系。
• 食品商隻負責購入食材，但是食品商既可以買任意多種食材，每種食材可用于多個食品商，是以食品商和食材是多對多關系。
• 食品商隻負責購入食材，但是食品商從多個供銷商處購買，每個供銷商可以向多個食品商銷售，是以食品商和食材是多對多關系。

• 一份物流訂單可唯一确定供銷商和食品商，但是反過來不行，是以物流與供銷商、食品商均為一對多關系。

  綜上分析，軟體項目管理批發平台的實體關系圖（概念資料模型）如下圖所示。

圖 4-1 實體關系圖

4.3實體結構設計

根據上面的實體關系，設計資料庫表即根據實體資料模型圖5-1可知，系統一共應有5張表。

4.3.1 Supplier表

4.3.2 Owner表

4.3.3 Material表

4.3.4 Logistic表

4.3.5 Trade表