【毕业学位论文】(Word原稿)港口综合业务信息查询系统的设计与实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 硕士专业学位论文 港口综合业务信息查询系统的设计与实现 论文作者 指导教师 副 ） 教授 申请学位 工程硕士 培养单位 软件学院 学科专业 软件工程 研究方向 答辩委员会主席 评阅人 南开大学研究生院 二一三年 九 月 摘要 I 摘要 综合 信息 查询对于一个港口集团来说是 不可或缺的部分， 信息 查询的效率、正确与否 对于 企业 领导层的决策和管理是至关重要，是 体现 企业 管理工作 效率的关键。 随着信息技术的发展， 构建一个专 门的 港口综合业务信息查询系统 是很有必要的，进一步促使 港口信息 配置合理化、科学化，进一步规范 企业管理制度，最终达到提高管理和服务水平的目的。 本文首先从 港口综合业务信息查询 现状入手，对国内外的研究现状进行分析，然后对论文所使用的软件开发模型和关键技术进行分析 ， 根据系统实际需求， 进行 管理系统的需求分析，接着对整个系统进行了详细设计 方案描述 ，主要包括系统结构设计、系统数据库设计及系统的 的 六 个子模块： 基础信息管理模块 、出入港口货物登记模块、基础 信息查询模块 、 货物信息查询模块 、 船舶信息查询模块 和 系统管理 模块 ， 进行详细的设计和分析 。在此基础上 实现 管理信息系统，并在文中对实现过程中的关键代码进行描述。 最后对系统进行测试 。 测试证明，该系统能够到达预期的目的。 本文所设计的 港口综合业务信息查询 系统 ， 具有 可靠性高、实时性强、灵活性高的特点，有广泛的实际推广价值。同时，系统设计方案对从事相关研究的人员具有一定的参考价值。 关键词 ： 综合业务 ； 查询系统； B/S 架构 I a is an of of or is to is to of a is to of of of of of at in is to of of a of of in of On of of in is in of in a of At to in B/S 录 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 题研究背景和意义 .内外研究现状 .文主要研究内容 .文组织结构 . 2 章相关技术综述 . 5 发工具介绍 . 系结构 . 术 . .介 .B/S 架构介绍 .章小结 . 3 章 系统需求分析 . 11 统设计目标 .能性需求分析 . 系统角色分析 . 系统管理模 块 . 基础信息管理模块 . 出入港口货物登记模块 . 基础信息查询模块 .录 货物信息查询模块 . 船舶信息查询模块 .功能需求 . 设计约束 . 网络拓扑结构需求 . 其他非功能性需求 .章小结 . 4 章 系统设计 . 18 统总体设计 . 系统设计的思想及原则 . 系统体系结构设计 . 系统功能结构设计 . 网络拓扑结构 .统数据库设计 . 数据库设计原则 . 系统数据库概念结构设计 . 数据库表结构设计 .统详细功能设计 . 系统管理模块设计 . 基础信息管理模块设计 . 基础信息查询模块设计 .统安全设计 . 数据安全设计 . 37 户行为安全设计 . 37 能权限设计 . 37 章小结 .录 V 第 5 章 系统实现 . 40 统部分功能实现 . 系统登录界面 . 基础信息查询模块实现 . 沽口在港船舶登记模块实现 . 44 港作业船舶信息查询模块实现 .据库典型的操作实现 .统测试 . 测试目的 . 测试环境和工具 . 系统功能测试 . 系统性能测试 .章小结 . 52 第 6 章 总结与展望 . 53 结 .望 .考文献 . 54 致谢 . 错误 !未定义书签。 第 1 章绪论 1 第 1 章 绪论 题研究背景和意义 当今社会是一个信息社会 ， 信息己成为继劳动力、土地、资本之后的又一大资源。谁控制的信息越多，谁利用信息资源的效率越高，谁就 会在各方面的竞争中占有一席之地，谁就会有更多的优势。 随着科技和经济的快速发展 ， 我国港口逐渐呈现出布局网络化、业务 管理化、格局港城一体化和管理信息化等特点 ， 对港口的信息化程度要求更高 ， 信息化俨然成为港口企业提高提高核心竞争力和生产效益的最有效手段。 港口信息化管理 是实现港口生产、协调各生产环节的有力保证，是对港口生产过程直接进行控制、调节、实现生产作业计划的主要手段，是保障港口安全生产、提高服务质量的有效措施，调度通讯作为港口生产调度的重要环节，必须强调严肃性、准确性、及时性和连续性。 港口作为水运的核心节 点和区域经济发展中重要的战略资源 ， 特别是随着经济的迅猛发展，借助于传统的手段来对货物运输、装卸管理操作，已经和吞吐量的快速增长不成正比，因此，对港口的管理有了更高层次的要求和目标，港口业务的管理优化也是迫在眉睫。 港口 已 深切感受到了信息化的水平越来越制约 港口的发展。 在业务种类和规模不断扩展的今天，对管理的要求也是愈来愈高，并且提出了比以往传统模式更高的要求 ：业务流程需要不断的优化甚至重造，对信息的共享需求更是 日新月异。而针对目前的情况来说，由于传统的数据没有统一的口径进行管理，比较繁琐和杂乱，不易管理和集成， 更谈不上快速、高效、准确的提供信息查询的功能。 因此，如何解决上述所面临的这些不容忽视的问题，就已经成为港口进入全面信息化的关键问题所在。 为了解决以上问题，优化港口业务流程，本文根据当前港口业务发展的现状，结合信息查询系统的构建模型，设计实现了一套基于 B/S 架构模式的港口综合业务信息查询系统，通过该系统，可以使各级用户更方便、更高效地对港口的业务进行第 1 章绪论 2 管理和查询，进而提升企业营运绩效 ， 提供 数据 优质服务。 内外研究现状 我国的港口管理 发展 相对于欧洲 一些航海 国家来说，还是 有一定的差距的，但是，通过近年来的发 展，还是取得了不错的成绩。 首先，我国海岸线绵长，并且黄河、长江沿岸港口数量同样众多，经过几十年的发展，已经有相当一部分港口形成了较为标准的 具有港口特色的 管理体系。 和不断发展的社会经济基本相匹配，基本具备了布局比较合理，功能相对齐全，并能借助自身的优势将河海口岸进行兼顾，总体来说，信息化建设已经取得了不错的成绩。 特别是进入 21 世纪以来， 经济的快速增长，进出口业务的不断增长，港口的发展也是位居世界前茅的，已经形成了规模较大的五大区域的大型港口群。并且保持了吞吐 量 连续八年世界第一的好成绩， 亿吨大港的数量也突破 了 20 个，进步卓越。并且，在港口功能不断转型的今天，也出现了更多的专业化的港口，更加体现其专业性 ，也提高了在竞争中的地位 。 在港口信息系统中，查询功能是重要的一个组成部分，一般来说，查询技术都是通过 句来实现的， 现在在传统的查询系统中一般有三种典型的分类： （ 1）传统的查询系统 该系统主要就是针对业务模式相对单一的，并且查询的条件相对简单的情况，在一些小型的企业使用该系统，更能体现其系统的便捷性，但是港口集团一般都是大型企业，船舶、物资等信息种类繁多， 具有共通点的则相对较少，如果使用该系统，其缺点将暴 露无遗。特别是多条件的查询的时候，就必须对代码进行修改，而一般的企业，更多的是借助于专门软件公司的技术，自身没有配备专门的软件开发人员，因此给企业带来一些不必要的成本， 增加企业的负担，同时也达不到提高工作效率的目的。 （ 2）动态查询系统 第 1 章绪论 3 相对于传统的查询系统，动态查询系统可以实现多条件的查询功能，解决了传统的查询系统所遇到的问题。但是在港口企业中，查询的重复性是相当高的，而动态查询系统在重复性上则没有更好的体现其优势，操作也相对繁杂，对于没有经过专业培训的人员，操作则相对困难，而本系统的用户是层次参差不齐， 要求更为简单的便捷的查询系统。 （ 3） 数据仓库技术 最后一种则是经常提到的数据仓库技术，也是近年来的一项独立的应用技术。但是 建设一个数据仓库系统的投资大、建设周期长，主要针对海量数据的挖掘、分析，并提供深层次的应用，而且实时性较差。 港口信息查询系统，对满足一般的查询功能和实时性有较高的要求，因此不推荐数据仓库技术。 以上三种就是常见的三种查询技术，都各有利弊，针对港口这个特殊的单元，构建一个适合港口企业应用的查询系统，是十分有必要的。 文主要研究内容 本文的研究目标在于建立一个港口综合业务查询系统， 该系统包括港口基本信息、库场管理、作业管理等基本业务模块，在此基础上，建立对各级业务数据的查询系统模块，用户可以方便快捷的对基本信息、库场信息、作业信息等港口的综合业务进行系统的查询和统计。 其 主要内容如下： （ 1）介绍本系统所使用软件工程开发模型及所使用的数据技术和相关关键技术，主要包括 相关技术。 （ 2） 对系统设计原则、系统设计目标、系统需求分析进行阐述，对系统子功能模块： 系统管理模块、基础信息管理模块、 出入港口货物登记模块、基础信息查询模块、货物信息查询模块、船舶信息 查询模块 等 进行详细的分析。 （ 3） 对系统进行详细的设计，主要包括系统用例设计、系统详细功能设计、系统安全设计，并 描述了 系统部分功能 的 实现 过程。 最后对系统进行测试， 功能测试结果与性能测试结果均表明 所设计的系统 达到预期的目的。 第 1 章绪论 4 文组织结构 本文 共分为六章，组织结构如下： 第一章：绪论，主要包括 港口综合业务信息查询 的背景和意义， 国内外研究现状及本论文主要研究内容。 第二章 ： 系统开发 及相关技术， 本 主要 本系统 软件开发模型 及所涉及的关键 技术 ，包括 相关技术，为后面的开发研究提 供 技术支持 。 第三章 ： 系统需求分析 ， 主要包括系统设计原则、系统设计目标和系统需求分析，其中，系统需求分析包括了 系统管理模块、基础信息管理模块、 出入港口货物登记模块、基础信息查询模块、货物信息查询模块、船舶信息查询模块和 系统管理 等 六 个子系统。 第四章 ：系统设计 ， 在系统需求分析的基础上 ，对系统体系结构、系统数据库、系统用例及 包括 系统管理模块、基础信息管理模块、 出入港口货物登记模块、基础信息查询模块、货物信息查询模块、船舶信息查询模块和 系统管理等子系统在内的详细 设计，最后对系统的安全性进行了设计。 第五章 ：系统 实 现 ， 对 系统部分关键功能的实现，最后对系统进行了测试，并对测试结果进行了分析。 第六章：总结和展望。对本文的主要工作进行简要的总结，并对开发系统过程存在的问题进行说明，最后对下一步工作做了展望。 第 2 章相关技术综述 5 第 2 章相关技术 综述 发工具介绍 2系结构 由 司 提出的一种为了在对多层分布式 公司 级应用系统的设计和实施时将编码进行简化和规范化的中间件技术。 术是在 台 或者台的标准版 基础发展而来的 。 它不仅加强了 “ 编写一次、随处运行 ” 的特点、 些有利于数据库存取操作的技术以及可以在 统中维护数据的安全模式等这些 的长处，与此同时还提供了其他技术，用于对 及 术的完美支持。司 提出 目标就是使它成为一种可以让软件产品开发到产品投放到市场时间大大缩短的体系结构。 基于多层的分布式应用模型的体系结构，按照功能区分，它将系统的应用逻辑划分为不同的组件，定义根据每个划分出来的组件所在的层不同而将它们放在不同的应用计算机上。按照大 的划分，可将 分为有三个层次的体系结构，它们分别是 数据 层、应用服务器层和信息系统（ 12。由于，应用服务器层又可以分为表示逻辑层和业务逻辑层。所以，按照详细划分，可将 分为有四个层次，它们分别是 数据 层、表示逻辑层、业务逻辑层和信息系统（ 。 由于 以上的分层体系结构特点，用 准的分层体系结构来搭建 档案管理 信息系统，开发的源码也都基于 模型，符合 言语法的规范，提高了系统的开放性、灵活性和可维护性。 依靠 术，使得产品具有平台无关性、 数据库无关性、应用服务器无关性及高度的可移植性。根据移动自身业务的特点平台需要具有高度的水平扩展能力和垂直扩展能力，这就要求在平台搭建中必须要引入分层架构，各层次 第 2 章相关技术综述 6 要求必须清晰，稳定。 系结构如图 示。 图 系结构 图 （ 1） 用程序 1 是一个应用程序 数据 端，通常具有一个用 者应用程序编程接口创建的 用程序 数据 端直接访问运行在服务器上的业务对象，由于该 数据 端要做不少的工作，也形象的称之为胖 数 据 端； （ 2） 用程序 2 的应用 数据 端是 据 端，将其应用称为 用程序，呈现给用户的是动态的 面，由于浏览器只是比较简单的将那些由标记语言组成的页面显示给用户，而不会执行业务逻辑，更不会去访问数据库，因此被形象的称为瘦 数据 端。 术 于已有应用技术 是一组技术，也是一种体系结构，更是浏览器和服务器之间的异步通信通道。 发展趋势改变了 构应用，其体系结构最核心的部分是： （ 1） 较少的服务器端事件： 以使 用中的组件发出较小的请求，获取只需要的页面上的少量信息，然后通过 换部分页面，而不是刷新整个页面 。 （ 2） 异步：向服务器发出请求后，将不再影响浏览器继续操作。用户能够继续使用 其他部分，而用户界面会更新用来显示用户的请求已经发出。 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 数据 端 动态 面 表示 层 数据 端 机器 面 业务层 服务器 数据库 服务器 持久 层 数据库 数据库 第 2 章相关技术综述 7 （ 3） 够根据用户的操作在服务器之间进行指令的回转。数据 端浏览器可以捕捉到大部分的操作系统确认的用户操作事件：鼠标点击、拖动鼠标、键盘的操作等。 们不可以通过平常的理解简单的 辑器来形容 包括一整套完备的开发环境，能够充分实现扩展的 件，能最大范围的实现程序员的众多要求。 虽然 开发语言是 它同时还支持多种编程语言，如 c+、，另外在框架应用方面 比较广泛，因此多种程序都可以把它作为基础。 以扩展的插件很多，这个性能使得 有比其他软件更大的灵活性。 介 句作为数据库管理中的典范，如果用户利用此软件可以达到对数据库快速访问的目的。因其具有相对完整的 能，能够服务于相关的站点，而且具有较明显的优势，而且可以在互联网的平台下进行快速的创建，且具有重要的作用。 利用 软件，可以实现对关系数据库的管理，对数据库进行编程，完成对数据库的相应操作。 对于关系数据库中的管理软件其 可伸缩性较强，能够对许多电子商务和企业的现实应用给予实现。 作为关系数据库管理软件， 可以实现从概念到最后交付的全过程的软件开发工具。 第 2 章相关技术综述 8 B/S 架构介绍 从二十世纪末开始，原先的主机 /终端结构被 数据 机 /服务器（ C/S）模式 的系统所取代，它在信息技术领域展现了强大的作用。在微机系统的成长历程中，尽管目前来看， C/S 模式是比较基本的软件设计开发模式，但是由于这种架构和B/S 架构相比，使用不方便，不太容易操作。 B/S 架构是对 C/S 架构的改进， B/系结构为基础的，它通过利 用 比较成熟的 用服务器和处理事务作为中间件，为相应的应用程序提供相应的数据资源 行环境。 B/S 架构在一定程度上对 数据 机的工作进行了简化，对 数据 机来说，只需要配置少量的 数据 端软件就可以了。在 B/S 结构中， 数据 机不在进行复杂的数据计算和事 务处理，只用来显示数据，这样可以大大减轻技术维护人员的工作量，让他们有更多的时间和精力用来进行程序的维护和更新工作。这样可以大大提高系统的性能，简化用户的管理。 B/S 架构的体系图如下图 示。 W e b 浏 览 器 W e b 服 务 器数 据 库 系 统主 机 系 统消 息 服 务图 ，主要包括面向对象设计、面向对象编程和面向对象分析 ， 它要求以自然世界中客观存在的事物为出发点来构建创造系统，对客观事物的性质属性通过在现实生活中人类的普遍思维方式来认知和表述。它指出了两个方面，一是最后创建的 系统能够反映问题域，系统中对象与对象之间的联系能真实反映问题中原有事物彼此之间的联系。 面向对象方法通过采取统一的基本显示框架，同时用于分析、编程和设计三个方面。面向对象技术相对于较传统的结构化方法，在可维护性和可重用性方面具有独特的优势。面向对象方法为了提高生产效率可以通过项目与项目之 第 2 章相关技术综述 9 间相互提供部分重用类，也可以创建一个固定的系统体系 。 它位于系统对象之上，是目前众多软件开发中最简便解决问题的方法之一。当系统的功能需要进行改进和完善时，可以在原来系统的基础上尽可能少动或者不改动的来维护。它带来了新的开发软件 的模式，是一种以人们熟知的概念为基础，又与现实世界紧密相连 ， 是开发软件的一场巨大的革命 。 与旧式的结构化方法相比，面向对象在以下几个方面具有明显的特点： （ 1）可重用性。面向对象方法的重要机制之一是继承。系统设计的基础对象类通过面向对象方法可以被其它系统重用。一般情况下是通过类库来实现的，一个包含子类层次和类结构的类库。面向对象方法要提高生产效率，必须由两个项目相互提供部分重用类来完成。 （ 2）可维护性。面向对象方法构建一个建立在系统对象类的基础上的系统，其拥有比较稳定的结构。系统需要维护，通常是多方面的功能 要求完善或扩充，它可以在系统结构保持不变的情况下进行，旧式的技术开发比起面向对象技术的维护性相差甚远 。 （ 3）一致性。开发整个面向对象方法的过程中，从设计到编码、分析，采取一致的方和法原则，增强了分析编程和设计三者之间的内在联系的一致性，改良了用户、设计员、分析员和程序员之间的沟通。这种唯一的表示方法很容易泄露出分析设计的结果以致被编程利用，对软件开发的未来具有相当大的影响。 B/S 模式和 C/S 模式属于当今世界开发模式的两大主流。在 种跨平台语言推出之后，以其更大的优越性闯入了市场， 对 C/S 模式构 成了相当大的挑战和威胁 ，在 C/S 模式下开发的传统的应用系统必须开发多个版本来适应操作系统的多样性，由于系统频繁的更新换代，考虑到其表现出来的低效率、高代价等缺点已经越来越被未来的世界所淘汰。不仅如此，C/S 模式下开发的应用系统只能处理固定的用户面， 而 B/S 通过建立广域网可以面向分布在各个不同地域的不同的用户群体。利用浏览器在用户相互之间，用户和系统之间建立方便快捷的交流网络。 第 2 章相关技术综述 10 本系统主要面对的用户具有地域跨度大、分布范围广等优点，并且通过用户在使用中不断反馈的信息多次地进行调整改进 ，以便更加适应用户的需求，更好地服务于用户，因此总结对 B/S、 C/S 模式各自的优缺点的分析，决定采取B/S 模式作为首要开发模式。通过对现状和现有系统认真分析调查的基础上，明确了 港口 综合业务信息查询 本身存在的问题和建立信息管理系统的基本要求。 章小结 本 章主要介绍了系统开发及相关的一些技术， 对系统的开发技术 、 对所选用数据库技术及系统所使用的 B/S 结构 等 相关知识做了阐述 ， 为下一步系统设计奠定理论基础 。 第 3 章 系统需求分析 11 第 3 章 系统需求分析 需求分析是软件开发流程中最基础也是最重要的部分，其决定最终实现的系统能否应用 到实际的工作中。需求分析过程中需要做的工作包括如下几个部分，首先需分析系统的数据流程，并对其中的不合理流程进行改善，在此基础上可归纳出系统的功能需求，并且对系统需满足的性能需求也进行了分析。 统 设计 目标 建设 港口综合业务信息查询系统 的目的就是为了提高工作效率、更好的为人民群众服务的安全性，鉴于此， 系统的需求应该满足如下内容： （ 1） 由于本系统是面向 企业全体员工及与港口有业务往来的合作单位，人员众多 ，文化水平 、素质也是 参差不齐，因此一些友好的提示和人性化的界面设置等都是十分有必要的； （ 2） 在前面的 系统的设计原则中已经提到， 港口的合作单位 在不断的 增多，业务的规模也在不断的扩大 ，因此要确保系统易于升级和功能的扩充； （ 3） 系统的安全和稳定也是必须要考虑的，因为在 本 系统中， 涉及到一些船舶信息、船主信息及货物的信息 等资料数据都是具有隐私性的，尽量抵御恶意的攻击和非法入侵的操作。 能性 需求分析 该系统是在多层结构的基础上建成的 B/S 模式的应用管理系统，其特殊功能逻辑代码则依据各自性质在 数据 端和服务器端选择分布，而轻重管理功能以及关联的浏览会在服务器端实现口实现。该系统采用的是面向结构和技术化的系统研发 方法。我们时刻关注目前市场上系统研发的现实状况，希望通过以往的探索经验对未来的开发有所突破，从而建成一个管理科学化、操作高效化、 第 3 章 系统需求分析 12 使用间变化的 港口综合业务信息查询系统 ，通过该系统来优化现有管理模式，提高管理者的各项技能素质和改变应用人员的观念，进而达到新型的电子化管理模式，并最大化共享各自需求的信息资源。 港口综合业务信息查询系统包括系统管理 模块 、 基础信息管理模块、 出入港口货物登记模块、基础信息查询模块、货物信息查询模块、船舶信息查询模块 等六个模块。 为了确保系统能够正常的稳定的运行，在进行本系统的设计和管理时 ，应该对不同的用户设定不同的权限和角色。整个系统的维护和运行要由专职管理人员来负责。从上面的需求分析可以得出，本系统的最基本的功能是要实现 对港口货物、船舶等信息的添加、修改、查询、删除 等功能。为了确保数据库的安全性，对于不同身份的用户，应能够给他们设置不同的权限。本系统的主要用户有 四 类，分别是 系统管理员、单位负责人、部门负责人、一般操作人员 。对 一般操作人员 来讲，主要是对 港口货物、船舶 信息进行 录入 、查询。对 部门负责人 来说， 主要是对港口货物、船舶 信息 进行审核、查询功能，但是没有修改权限 等。 单位负责人可以对所有信 息进行审核、查询、修改， 管理员的主要职能是把所有 货物、船舶 信息进行入库并且查询、删除 或者 修改信息。另外管理员可以对其他成员进行授权。 统 角色分析 以下将从 港口综合业务信息查询 的实际需求出发，对系统涉及到的各种角色进行了分类，分类效果如表