【毕业学位论文】（Word原稿）基于J2EE的软件项目管理系统设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （ 软件工程 专业学位） 基于 软件项目管理系统设计与实现 姓 名： 金永哲 学 号： 1134864 所在院系： 软件学院 学科门类：计算机科学与技术 学科专业 ：软件工程 指导教师： 孙萍 副 指导教师 ：范冬梅 二 一四年三 月 A in 2EE 2 1134864 2014 基于 软件项目管理系统设计与实现 金永哲 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全 了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名 ： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 随着计算机网络技术的发展及软件项目开发的管理模式的不断变化，目前，以传统客户/服务器模型设计的项目管理系统已不能很好满足项目开发过程中的需求，难以充分整合新技术的特点，进而无法充分发挥新管理模式的优势，并且要针对不同的运行环境及操作系统开发不同版本的客户端，大大增加了系统的开发难度和更新周期。 本文分析了当前国内外项目管理系统的发展和应用现状，并对应用于敏捷项目管理的项目管 理系统提出了设想与需求。着重描述了从需求分析、系统设计，到详细设计，再到系统实现的一个项目管理软件开发的全过程。本文采用统一建模语言（ 为描述语言，以 为技术平台框架，运用一些在实践中被证明行之有效的软件设计模式（ 计模式）和程序应用框架，使得设计清晰易懂，大大缩短了程序开发周期。本系统实现了项目信息管理、任务管理、人员管理、请假管理、文档管理、公告管理和日志管理等功能模块。针对软件项目管理系统的建设方案，本文主要研究了以下几个方面的内容：运用软件工程的思想确立项目设计开发的各个主要阶 段以及各阶段的任务；进行软件需求采集及分析；在需求分析的基础上，运用先进的建模工具建立系统软件原型，完成各个模块的概要设计；进行各功能模块的详细设计；编写各个模块的程序代码；编写测试用例，并完成系统的各项测试。经过需求分析、设计及代码实现测试等阶段，完成了系统框架构建。 通过应用系统证明，本系统具有清晰的结构，架构稳定性强，可扩展性好，满足预期的管理目标和要求。 关键词： 项目管理系统，软件工程，系统架构， I s of of at do of a of so of we to by a of of It of of a In ML as 2EE as in in as of of of of of of of of of by of it in a It 济大学 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 引 言 . 1 目背景 . 1 内 外现状 . 2 要研究内容 . 3 容安排 . 3 第 2 章 关键技术介绍 . 5 2术概述 . 5 计模式 . 6 计模式概述 . 6 理过程 . 7 优点 . 8 术概述 . 8 术概述 . 11 术概述 . 12 第 3 章 系统分析 . 13 统总体分析 . 13 统需求的获取与方法 . 13 求问题描述 . 14 统参与者 . 14 统功能列表 . 15 统用例描述 . 16 功能性需求 . 21 第 4 章 系统设计 . 23 统设计目标和原则 . 23 计目标 . 23 计原则 . 23 统架构设计 . 24 统技术架构总述 . 24 统功能架构设计 . 24 统功能模块的详细设计 . 26 户登录模块的设计 . 27 假管理模块的设计 . 28 目信息管理模块的设计 . 29 员管理模块的设计 . 30 同济大学 硕士学位论文 目录 公告管理 模块的设计 . 30 据库的设计 . 31 据库主要表结构总体示意图 . 31 据库表结构 . 32 章小结 . 36 第 5 章 系统实现 . 37 台界面的实现 . 37 台界面显示层 . 37 台界面校验框架 . 38 台功能模块的实现 . 40 户登录模块的实现 . 40 假单管理模块的实现 . 41 员管理模块的实现 . 43 告管理模块的实现 . 44 据库访问层的实现 . 45 统逻辑控制的实现 . 46 章小结 . 48 第 6 章 系统的测试与部署 . 49 统测试 . 50 元测试 . 50 能测试 . 50 统部署 . 53 试环境 . 53 统部署 . 54 章小结 . 54 第 7 章 结 论 . 55 参考文献 . 56 致 谢 . 58 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 59 第 1 章 引言 1 章 引 言 软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成， 而对人员、产品、过程和项目进行分析和管理的活动。 软件项目管理的根本目的是为了让软件项目，尤其是大型项目的整个软件生命周期（从分析、设计、编码到测试、维护全过程）都能在管理者的控制之下，以预定的成本按期，按质的完成软件交付用户使用。 软件项目管理和其他的项目管理相比有相当的特殊性。首先，软件是纯知识产品，其开发进度和质量很难估计和度量，生产效率也难以预测和保证。其次，软件系统的复杂性也导致了开发过程中各种风险的难以预见和控制。而软件项目管理系统则是使用科学便捷的方法来进行软件管理，同时提供科学有效的数据，让 管理者从已有的成功或失败的案例中总结出能够指导今后开发的通用原则和方法，吸取以往的项目经验，提高软件项目管理的可控性及保证软件产品的质量。 目背景 随着信息技术的飞速发展，软件产品的规模也越来越庞 大 ， 若以传统的方法来管理众多项目，人力、财力、物力的浪费是可想而知的，而在项目进行过程中，很多团队对缺陷都采取放任自流的态度，直到项目快结束了，他们才会认真考虑如何管理缺陷 1。所以 各软件企业都在积极地 寻找一种能够可以对项目进行计划和跟踪管理、项目人员管理、项目相关文档和资料共享、提高工作效率、保证软件 产品质量、控制成本的软件项目管理软件 。 管理信息化是企业发展的大势所趋，通过实施管理信息系统，可以帮助企业利用现代化的手段来提高企业管理的科学化和信息化水平，从而实现对项目的科学有效的管理，提高企业的综合竞争力 。 从概念上讲，软件项目管理是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度、质量顺利完成，而对成本、人员、进度、质量、风险等进行分析和管理的活动。实际上，软件项目管理的意义不仅仅如此，进行软件项目管理有利于将开发人员的个人开发能力转化成企业的开发能力，企业的软件开发能力越高，表明这个企业的软件生产越趋向于成熟 ，企业越能够稳定发展（即减小开发风险）。 总之，项目管理是软件生产活动中的重要工作内容，国外文献曾报道：在对大量软件项目调查统计后，结果显示，软件项目的失败大多数并不是技术上的原因，而仅仅是管理上的失败所致。由此可见，做好项目管理的重要性。 软件项目管理现阶段仍处于一个经验总结和实践摸索的阶段。虽然现在已经有了很多软件项目管理的模式与经验，但软件开发项目特有的不确定与不可度量的特性依然使软件开发项目处处陷阱，严重影响着软件开发项目的质量 2。 正因为软件项目需求正快速增长，所以对于一个生产高质量软件产品和提 高生产效率的软件开 第 1 章 引言 企业来讲，采用适当的管理方式是非常重要的。在软件开发过程中，如果软件组织不能良好地实施和管理软件开发过程，就不能顺利高效的完成软件开发行为，也得不到满意的软件产品。为了管理好规模和复杂性都在不断增长的软件开发项目，靠老一套的作坊式管理模式已经越来越不适应发展的需要了。企业面临着数字化、虚拟化、网络化的变革，企业的综合竞争力与企业信息化程度密切相关。企业信息化改进和强化了企业物资流、资金流、人员流及信息流的集成管理，对企业固有的经营思想和管理模式产生了强烈冲击，信息技术与企业管理的发展与融 合使企业战略管理不断创新，企业综合竞争力不断提高 3。本软件项目管理系统，就是为了实现软件开发项目管理信息化而设计的，通过本系统，软件开发企业能够更高效、更科学的管理软件开发项目，起到提高效率、缩短时间、节约成本的作用，最终有效的提高企业的综合竞争实力。 内外现状 在国外， 软件项目管理 系统 的提出是在 20 世纪 70 年代中期的美国，当时美国国防部专门研究了软件开发不能按时提交，预算超支和质量达不到用户要求的原因，结果发现 70%的项目是因为管理不善引起的，而非技术原因。于是软件开发者开始逐渐重视起软件开 发中的各项管理。到了 20 世纪 90 年代中期，软件研发项目管理不善的问题仍然存在。据美国软件工程实施现状的调查，软件研发的情况仍然很难预测，大约只有 10的项目能够在预定的费用和进度下交付 4。 项目管理软件的领头羊 目管理系列软件代表了目前项目管理软件的现状。美国 司是一家专业从事项目管理软件开发与服务的公司，成立于 1983 年。也就是在 1983 年，该公司推出了日后成为项目管理软件领头羊的 世界上顶级的项目 计划管理软件，代表了现代项目管理方法和计算机最新技术。 在国内，项目管理软件在我国的应用起步较早， 80 年代初期就有很多单位开始使用。这个阶段，国内出现了很多项目管理软件，每当开始启动一个项目，如果该项目有意使用计算机进行项目管理，那么就会请一班人马来开发一套项目管理软件。也有一些项目尝试引进国外的项目管理软件，我国最早引进 项目是山西潞安煤矿。在这些项目中我国的项目管理人员基本处于被动使用的状况，缺乏对国外项目管理的理解，对国外的项目管理模式不了解。到了 90 年代，随着与国际接轨的需要，国内很多单位已接收 了国外项目管理的思路，很多单位也引进了国际先进的项目管理软件，已经积累了部分经验和数据。目前在国内使用项目管理软件进行项目管理的项目和企业已有上千家。如今，项目管理正朝着全球化、多元化和专业化的方向发展，信息技术的发展也促进了世界经济的全球化和一体化，加剧了竞争和知识经济的发展，也促使了项目管理的全球化发展 5。 但是目前很多中小型企业仍然存在认识落后的问题，对软件项目管理系统认识不足，没有体会到管理信息化给管理和决策带来的好处，更看重硬件而轻软件，愿意投资硬件建设，极不情愿投资软件建设，认为对小型企业而 言，由于资金有限，能够使用 公软件，能够收发电子邮件就算实现了信息化。这样就容易形成管理信息处理手段落后，导致决策失误，经济利益不理想等恶性 第 1 章 引言 环。有些小企业的管理人员缺乏计算机技术，信息技术，所以不愿意学习和使用现代的信息化的管理方式。 而目前，很多小公司使用的项目管理软件，都还停滞在 比较旧的编码语言为实现基础的水平，存在着界面不够美观，不够友好，使用起来不方便，功能不完善，操作性能差等弊端。这就需要一个界面友好，美观，实用性强，操作性能高，功能完善的软件项目管理系统。帮助管理者提高 工作效率和工作质量，降低软件的开发成本 6。本系统正是为了这种需求，设计开发的。 要研究内容 针对目前软件项目管理系统的现状和软件项目管理系统实际应用中所存在的问题，具体分析，设计和实现了适用于中小项目管理的软件项目管理软件。本次开发的目标就是以满足客户的需求为前提，开发一个能覆盖软件项目整个生存周期的管理系统。本系统的主要功能有项目信息管理、任务管理、人员管理、请假管理、文档管理、公告管理和日志管理等。 本文重点论述了基于 台的 计模式的 用系统多层体系结构和技术开发思路， 并通过对中小项目管理工作的调研，对项目管理的业务流程、功能要求以及性能需求等进行了分析，从总体的业务流程入手，为后续结构性设计和详细设计以及程序实现提供了详细的需求分析和用例图表。在需求分析的基础之上，对系统总体的功能框架进行定义，设计系统类图，确定类之间的关系，同时确定了各个模块的功能实现要求和设计要求，在此基础之上，进行了详细的逻辑分析和数据库的设计，以及各个功能模块的详细设计。通过分析和设计，具体的实现了系统的各个功能，并对一些关键技术的应用进行研究，最后，在实现完成后，进行了系统测试，并对测试过程和结果进行了分析。 容安排 本文共七章，组织结构如下： 第一章 引言，首先提出项目管理系统，然后对课题背景进行简单介绍，阐述项目开发中管理软件的必要性，及国内外的现状，介绍主要的研究内容。 第二章 介绍开发本系统的一些技术， 术、 计思想、 技术。 第三章 系统分析，包括系统总体分析、功能性需求分析和非功能性需求分析。 第四章 系统的架构与设计 、功能模块的详细设计以及数据库设计。 第五章 系统 前台界面和后台 功能模块 的具体实现。 第 六章 系统功能的部署与测试。 第 1 章 引言 七章 对全文进行总结并回顾所有工作。 第 2 章 关键技术介绍 2 章 关键技术介绍 2术概述 当今软件开发出现了两大应用技术标准，一是微软的 构的技术标 一是由 司提出并为众多 商支持的 构的技术标准 7。 司推出的适用于创建服务器应用程序和服务的 台版（ 它定义的是一个开发分布式企业应用的规范（ 2005：2001），其目标是提供平台无关的、可移植的、支持并发访问和安全的、完全基于 8。 供了一个企业级的计算模型和运行环境，用于开发和部署多层体系结构的计算机应用 9。它 使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。现在 多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层，以下是 型的四层结构 ，如图 示。 （ 1） 运 行在客户端机器上的客户层组件 （ 2） 运行在 务器上的 组件 （ 3） 运行在 务器上的业务逻辑层组件 （ 4） 运行在 务器上的企业信息系统 （ 层软件 应 用 程 序客 户 端J 2 E 程 序 1动 态H T M L 页 面J 2 E 程 序 2客 户 层客 户 端机 器J S P 页 面 W E B 层业 务 层J 2 E 器E n t e r p r i s eB e a n sE n t e r p r i s eB e a n 库数 据 库E I S 层数 据 库服 务 器图 2层结构模型 22经成为使用最广泛的 10。它 由一整套服务（ 应用程序接口（ 协 议构成，它 作为一种功能完备、稳定可靠、安全快速的企业 第 2 章 关键技术介绍 计算平台，由多种基于 核心技术组成： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 11。 企业级应用开发所面临的分布式、安全性、高速变化等挑战要求企业应用程序采用分布式多层体系架构，为规范分布式多层应用系统的开发和部署， 运而生 12。 设计目的是为了推动企业应用的开发和部署。它通过提供企业计算 环境所必需的各种服务，使得部署在 台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。计算机平台支持 言，使得基于准开发的应用可跨平台移植，且由于 言的安全、严格等特性，使开发者可以编写出十分可靠的代码。 供了在企业计算机中需要的所有服务，且简单易用。 的多数标准定义了接口，如 ，可与许多厂商的产品配合，容易得到广泛的支持。通过提供统一的开发平台， 低了开发多层企业级应用的费用和复杂度，同时支持 现有系统集 成，有良好的向导支持打包和部署应用。 台提供的多层分布式应用模型、组件重用、一致化的安全模型以及灵活的事务控制，加快了企业应用的设计与开发，可以快速容易地建立融合 术，尤其是 术的 N 层（ 构的分布式企业应用，也较好地解决了 C/S 结构所固有的可扩充性差、可维护性差、安全性差、部署麻烦等弊端。 计模式 计模式概述 简称，即模型 控制器。 20 世纪80 年代为编程语言 明的一种软件设计模式，至今已被广泛使用，最近几年被推荐为司 台的设计模式，受到越来越多的 发者的欢迎 13。 一 种设计模式，它强制性地把应用程序的输入、处理和输出分开。 应用程序分成三个核心部件：模型、视图、控制器 14。它们分别担负不同的任务。 在最初的 B/S 应用开发过程中，一般处理业务逻辑代码都嵌入在 面中。这样做使得表示层与业务层逻辑混合在一起，页面难以修改和维护。使用 案的主要驱动力是将创建和操作数据的 代码结构与表达数据的代码分离的愿望 15。 计模式把输入、输出和处理分成独立的处理模块，并在系统运行时将其结合，这样使得程序开发的耦合度非常低。 （ 1）视图 视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的 用程序来说，视图就是由 素组成 第 2 章 关键技术介绍 界面，在新式的 用程序中， 旧在视图中扮演着重要的角色，但一些新的技术已层出不穷，它们包括 一些标识语言和 图向用户显示相关的数据，并能接收用户的输 入数据，但是它并不进行任何实际的业务处理。视图可以向模型查询业务状态，但不能改变模型。视图还能接受模型发出的数据更新事件，从而对用户界面进行同步更新。 （ 2） 模型 模型 是应用程序的主题部分， 表示 业务 数据和业务 逻辑 。在 三个部件中，模型拥有最多的处理任务。例如它可能用像 样的构件对象来处理数据库。被模型返回的数据是中立的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。 （ 3） 控制器 控制器接受用 户的输入并调用 模型和视图去完成用户的需求。 式中，控制器主要负责用户请求的分派，控制请求分派流程，建立请求与模型之间的联系，传递用户信息给模型，解释用户请求并将它们映射为模型可执行的操作，但控制器并不处理任何业务信息 16。所以当单击 面中的超链接和发送 单时，控制器本身不输出任何东西和做任何处理，它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定用哪个视图来显示模型处理 返回的数据。 理过程 首先控制器接收用户的请求，并决定应该调用哪个模型来进行处理；然后模型根据用户请求进行相应的业务逻辑处理，并返回数据；最后控制器调用相应的视图来格式化模型返回的数据，并通过视图呈现给用户。换言之就是当有事件导致 变 者同时改变两者时，只要 变了 数据或者属性，所有依赖的 会自动更新，类似的，只要变了 从潜在的 获取数据来刷新自己 17。 示。 第 2 章 关键技术介绍 控 制 器 ）接 受 用 户 请 求调 用 模 型 响 应 用 户 请 求选 择 视 图 显 示 响 应 结 果（ 视 图 ）显 示 模 型 状 态接 受 数 据 更 新 请 求把 用 户 输 入 数 据 传 给 控 制 器（ 模 型 ）代 表 应 用 程 序 状 态响 应 状 态 查 询处 理 业 务 流 程通 知 视 图 业 务 状 态 更 新选 择 视 图业 务 处 理用 户 请 求状 态 查 询通 知 数 据 更 新方 法 调 用事 件图 理过程 优点 （ 1）多个视图可以对应一个模型 多数的管理系统中，很多处理流程都是类似的，甚至有些处理是一致的，按照 计模式，模型用于返回数据，不带任何格式，视图负责格式化数据并显示给用户，所以一个业务处理模型以及多个视图就可以解决问题。这样减少了代码的复制，同时也减少了代码的维护量，一旦模型发生改变，也易于维护。 （ 2）模型的可重用性和可移植性 模型和视图相互独立，可以把模型单独的移植到新的设计平台，只需要在新的平台上对视图和控制器进行新的修改就可以。 （ 3）降低生命周期的成本 降低开发和维护的技术含量，便于软件的工程化管理，从而降低软件产品的生命周期成本。 术概述 伴随着软件开发的发展，在多层的软件开发项目中，可重用、易扩展的，而且是经过良好测试的软件组件，越来越为人们所青睐。 体系 为我们 提供了一 整 套明确 的 机制，从而让开发 的 人员 非常 容易的扩展和控制整个 发 的 结构。简而言之 是易于扩展和控制、能提高我们开发效率的程序框架。 件 组织的一个 项目，像其他的 织的项目一样，它也是开放源码项目。 第 2 章 关键技术介绍 一个比较好的 架提供了对开发 统的底层支持，它采用的主要技术是 是为了简化和优化 台上的 式处理过程的一套 架。这个框架使用一个默认的 为前端控制器，同时也是系统的核心，实现用户请求的获取、包装和分发。分别使用 为 实现 18。 用配置的 象把请求映射到 理器对象进行处理。 的数据，处理和响应客户请求，它还调用后台的 件，这些组件封装了具体的业务逻辑。 理器对象根据处理结果通知 行下一步的处理。 架的处理流程清楚的体现了 统的特点，作为一个 框架， 提供了对应的实现组件 ，图 述了 架的组件结构 。 s t r u t s - c o n f i g . x m lC o n t r o l l e r :A c t i o n s e r v l e tA c t i o nA c t i o n F o r mM o d e lV i e w :J s p - f i l eA p p l i c a t i o n R e s o u r c e s .p r o p e r t i e sB r o w s e rT a g l i b r a r i e 架的组件结构 1） 制器的作用是从客户端接受请求，并且选择执行相应的业务逻辑，然后把响应结果送回到客户端。在 能由图中 象构成 ：核心是一个 继承了 ，在 型中起着中央控制器的作用，负责 接 收 客户端的请求。 括一组基于配置的 象，每个象实现了一个请求到一个具体的 分中 理器对象之间的映射。 （ 2） 第 2 章 关键技术介绍 统中的 分从概念上可以分为两类 ： 系统的内部状态和改变系统状态的动作。 分提供了 象：所有的 理器对象都是开发者从 派生的子类。 理器对象封装了具体的处理逻辑，调用业务逻辑模块，并且把响应提交到合适的 件以产生响应。 供的 件对象，它可以通过定义属性描述客户端表单数据。开发者可以从它派生子类对象，利用它和 供的自定义标记库结合可以实现对客户端的表单数据的良好封装和支持， 理器对象可以直接对它进行读写，而不再需要和 象进行数据交互。通过 件对象实现了对