【毕业学位论文】（Word原稿）软件开发项目管理系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 软件开发 项目 管理系统的 设计与实现 姓 名： 郭一帆 学 号： 0921170007 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师：张惠娟 副指导教师： 李峰 二 一 三 年 三 月 A in of a 0921170007 2013 软件开发项目管理 系统的设计与实现 郭一帆 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 现代社会信息技术的不断进步和和企业信息化的进一步深入大大推动了软件行业自身的发展。在软件开发项目规模日益扩大化和复杂化的同时，如何有效运用现代项目管理的方法和理论，实现软件项目在人员组织、资源配置、风险控制等诸多方面的合理化应用，从而最大限度地提高项目收益，增强软件企业自身的信息化管理水平，已经成为当前软件企业亟待解决的课题。 本论文 首先 分析了软件企业在软件开发项目运行和其项目管理过程中存在的主要问题， 以及 计模式和设计思想的特点和优势； 在此基础上分析了 E 的不同实现架构和框架技术，并进行比较，从中选择了 者相结合的组合型框架作为本项目的开发基础。然后，进行整个系统的需求分析，包括总体需求、 数据库 需求、 模块化的功能需求、功能建模和性能需求。 在 系统设计阶段， 根据需求分析的结果进行系统静态建模， 设计了 成员管理、进度管理、缺陷跟踪、文档管理、工作报告和会议管理六大功能模块 以 及相应的数据库表 。 在系统实现部分 根据前一阶段需求分析和系统设计的要求实现了六大功能模块。具体来说， 首先介绍了集成开发环境的搭建，然后由底层数据库开 发开始，逐步介绍如何配置数据库连接和映射文件，如何创建持久化类； 最后 针对每一个 功能模块 分别实现相应的数据访问对象 (操作数据库，开发表示层 面用于系统与用户的交互，还根据各自模块的实际业务逻辑实现了所有业务层代码 。 本论文还描述了如何应用 架技术实现系统页面显示的国际化问题，以 适应 当下具有多地域，多组织架构，多重资源特点的 软件项目 运 行管理 模式 。 本系统在每个功能模块的开发过程中，都遵循以 久层 为基础 ，然后是 到表示层、再到业务层的分层开发模式，这也符合 E 框架技术和设计模式的要求，从而提高了整个系统的可维护性和扩展性。 关键词： 式 ， E 框架技术 ， 际化标签， I of in is At of in of to of in so at of is an in of VC on E, as At of is to of “ “ “ “ “ as In on of of is to to is to SP in of to In to to of is by of In II of in it is on is to E of E 济大学 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 绪论 . 1 究背景 . 1 究意义 . 2 究现状 . 2 究目标及内容 . 3 文组织结构 . 3 第 2 章 相 关技术 . 5 式 . 5 E 框架技术的应用 . 6 E 架构介绍 . 6 E 框架技术选择 . 8 发工具选择 . 11 第 3 章 系统需求分析 . 13 统总体需求 . 13 据库需求 . 14 能需求 . 15 统功能建模 . 16 统性能需求 . 24 第 4 章 系统设计 . 26 体设计方案 . 26 统架构 . 26 统静态建模 . 27 据库设计 . 28 据库逻辑设计 . 28 据库物理设计 . 29 级子模块设计 . 32 员管理模块 . 32 度管理模块 . 34 陷跟踪模块 . 35 档管理模块 . 37 作报告模块 . 39 议管理模块 . 40 第 5 章 软件开发项目管理系统的实现 . 42 成开发环境的搭建 . 42 同济大学 硕士学位论文 目录 V 据库开发 . 43 置数据库连接 . 43 建 射文件和持久化类 . 45 员管理模块的实现 . 49 发 . 49 发表示层 面 . 57 发业务层 . 63 度管理模块的实现 . 74 发 . 74 发表示层 面 . 75 发业务层 . 78 陷跟踪模块的实现 . 79 发 . 79 发表示层 面 . 80 发业务层 . 83 档管理模块的实现 . 85 发 . 85 发表示层 面 . 86 发业务层 . 87 作报告模块的实现 . 90 发 . 90 发表示层 面 . 91 发业务层 . 93 议管理模块的实现 . 95 发 . 95 发表示层 面 . 96 发业务层 . 97 第 6 章 总结与展望 . 100 结 . 100 望 . 100 致谢 . 102 参考文献 . 103 个人简历、在读期间发表的学术论 文与研究成果 . 104 第一章 绪论 1 第 1 章 绪论 本章对本课题的研究背景、研究意义和相关领域的研究现状进行介绍，并提出本论文的研究目标及内容，最后简要描述了论文的组织结构。 究背景 现代 术的迅猛发展和企业信息化浪潮的到来大大推动了软件行业自身的发展。在充满发展机遇的同时，软件行业又是一个极具挑战性和风险性的行业，软件开发的规模和复杂性也随着各行业客户需求的不断提高而变得越来越大。 为了对软件开发工作实施更为有效科学的管理， 越来越多的软件企业开 始把项目管理 机制 引入到软件开发工作中来。 软件开发项目管理是项目管理理念在软件开发行业的具体体现，是为了使软件项目能够按照预定的成本、进度和质量顺利完成，而对人员、产品、过程和项目进行分析和管理的活动。 目前我国软件行业大部分采用传统的软件开发项目管理模式，它是一种基于目标的管理模式， 其重点往往在于项目的中长期规划，项目计划的制定，以及项目最终成果的管理 ，而对于项目的过程管理不太注重， 这种项目管理模式在实际的运行过程中越来越暴露出其种种弊端 ， 现代社会经济的全球化趋势使软件开发项目 会 更多地 在 跨地域，甚至于跨国 家的多个项目开发团队中进行，而以上这种传统的管理模式往往使用简单的报告机制 而非团队成员间的动态协作，其最直接的表现形式为大量报告和表格的堆砌 。实际上 项目管理者与项目开发测试人员 在这种模式下 缺乏有效的沟通机制，开发人员在软件架构设计阶段对产品的功能需求不够明确，从而导致 在项目开发中后期代码的频繁修改；类似地，测试人员在测试用例设计阶段由于对产品功能一知半解，也无法设计出符合用户使用场景的高质量测试用例来满足客户的实际需求， 往往在项目开发中后期甚至客户使用部署阶段才暴露出大量软件缺陷；对于项目管理者来说，这种忽 略过程的项目管理模式，使他们无法实时掌握整个项目的开发测试进度，也无法及时 协调 解决影响项目 参与 人员 开发测试进度的各种资源和技术上的问题，最终往往 使 初期的项目规划和计划流于形式， 也 大大增加了项目失败的风险。 不言而喻，一套高效的软件开发项目管理流程和高质量的项目管理系统，对软件企业来说至关重要 ，它应该对软件开发项目的全程进行有效地管理，包括工作计划和报告、人员、资源配备、进度、软件缺陷、会议等诸多方面；同时它应该适应全天候、跨地域、甚至国际化的软件项目开发模式；这 不仅可以保证软件开发项目的成功率，还可以促进企 业自身管理水平的提高，从而大幅提高企业的盈利能力和市场竞争力。 同济大学 硕士学位论文 软件开发项目管理系统的设计与实现 2 究意义 目前我国大部分的软件公司，都还没有形成完全适合自己公司特点的软件开发管理模式，虽然有些公司根据软件工程和软件项目管理理论建立了一些软件开发管理流程和规范，但并没有从根本上解决软件开发过程中所暴露出来的一系列问题，诸如软件 功能 及用户需求在整个项目开发过程中不明确；项目管理人员对任务的细化和功能模块的划分不合理而导致的重复开发和人力、物力资源的浪费； 项目管理人员在项目运行阶段不能及时掌握项目组成员在开发或测试过程中遇到的问题，以及 整个项目 的 运行情况和进度； 在测试阶段对软件缺陷缺乏有效地管理，导致要么无法按时交付软件产品，要么在运行 过 程中出现大量问题。加之经济全球化带来的项目参与人员地域上的分散性，组织结构上的多样性，资源上的差异性更加剧了上述问题的形成。 而 传统的项目管理模式 和 软件难以对分布在 多个地区， 多个 组织 及多 种业务资源 上 的软件 开发 流程进行有效管理。因此 ,构建一个 集高度灵活 性 和 开放性、 可扩展 性 和 维护 性 、 可靠性和 安全性 为一体 的基于 分布式项目管理系统成为现代软件企业的一种普遍需求。 互联网 及 软件架构技术的发展 ，尤其是以 E 为平台的 发技术 与开发 框架的应用，为建立分布式的项目管理系统提供了有力的技术支持。 本课题在对 软件 项目管理、计模式、 E 框架应用开发等技术 的研究基础上，从软件开发项目的实际应用背景出发，设计并实现了基于 E 架的软件开发项目管理系统。 它 能够极大提高软件开发项目管理效率，从而克服传统项目管理和相关软件的局限性；对于推动软件企业自身信息化管理水平的提高具有重要的现实意义。 究现状 在 传统项目 管理软件 方面， 疑占据了大量的市场份额。 主要优点是它与其它微软的产品，如 的无缝融合，使用户可以在多个应用程序间方便地移动信息资料，但是它毕竟是基于桌面的传统应用程序，体积庞大，运行时占用相当多的系统资源，只适合单个用户在单机上对自己所从事的项目部分进行管理，无法胜任经济全球化背景下具有多地域，多组织架构，多重资源特点的大型软件项目的开发管理。而 当前 流行的基于 项目管理工具中，大部分采用 了 发，如国外的 内的禅道项目管 理软件， 其 架构模式相对简单，平台兼容性、可扩展性和可维护性都不高，也难以适应当代软件开发项目日益大型化、专业化、高度模块化的开发模式。 E 是 司推出的企业级应用程序开发平台，用于 开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端 用程序。 目前， E 应用开发主要有两大研究方向：以 核心的经典 E 开发 模型 和 以 核心的轻量级 E 企业开发 模型 。第一章 绪论 3 在经典的 E 开发 模型中， 一个实现业务任务和业务实体的 E 组件，是一个特殊的 行在 器中。 件可以分别驻留在不同的服务器上，有很好的伸缩性，有利于处理分布式事务，适合于开发应用于大型企业的分布式重量级应用。所谓 轻量级 的企业 开发 模型是相对于以 核心技术的复杂框架 而言的，它以 核心，组合其它开源框架，如表示层的 象持久化层 的 构建企业应用系统。这种开发模型 在保留经典 E 应用架构 及其 高度可扩展性、 可 维护性的基础上，降低了 E 应用的开发、部署成本 ，成为目前最为流行的企业 用开发平台。 目前虽然有一些基于上述 E 开发模型的项目管理系统的研究，但是这些研究要么集中于经典的以 核心的应用开发模型，要么针对的是其它非软件开发项目的特定应用场景。 所以怎样 充分发挥 以 核心的轻量级组合 框架 开发模型 的优势 ，开发出 适合 软件行业和软件开发项目自身特点和管理流程 的应用系统 ， 是 本课题研究的重点内容。 究目标及内容 本课题 的 主要研究内容是基于 E 设计与实现，一共需要开发用户管理、进度管理、缺陷跟踪、文档管理、 工作报告 、会议管理六大功能模块。主要 涉及到的研究内容 包括： （ 1）介绍了 计模式及 软件设计 规 范 ；主要 分析了视图、模型和控制器三个要素的特点和相互关系；还介绍了 E 架构及流行的各种框架技术的比较和选择；以及相应 开发工具 的 选择问题 。 （ 2）分析了软件开发项目管理系统的总体需求和整体功能框架 ；分析了 数据库需求及各大管理模块的功能需求 。 主要内容包括 功能介绍、功能建模和性能需求 三 方面。 （ 3）设计了 总体方案，包括系统逻辑架构和实际部署两大方面。把经典的三层体系结构 ( 展为四层体系，即表示层 (控制层 (服务层(数据持久层 (然后为每个功能模块都设计了相应的数据表，并以的方式表示表与表之间的关系。 （ 4）实现了符合 软件开发项目 实际 需求 ，集 成员 管理、 进度 管理、 缺陷跟踪、文档管理、工作报告、会议 管理于一体的 用 系统。 文组织结构 本论文后续 各章结构如下： 第一章 介绍本课题的研究背 景、研究意义和相关领域的研究现状，并提出本论文的研同济大学 硕士学位论文 软件开发项目管理系统的设计与实现 4 究目标及内容，最后简要描述了论文的组织结构。 第二章 对 本课题用到的相关 技术做一个整体的介绍，内容包括 设计模式 、 E 设计框架和开发工具等 方面。 第三章 根据 项目管理的要求和软件开发项目的自身特点进行 用户需求 分析 。 第四章 基于 第三章的用户需求分析 ， 对软件开发项目 管理系统进行总体的设计，包括数据库设计和每个功能模块的设计 ，说明了具体实现思路和方法。 第五章 根据前一阶段的分析和设计 搭建 开发 环境 并 进入系统开发阶 段， 对每个功能模块的开发步骤及实现进行 详细 地 说明。 第 六 章 总结 本论文的研究工作，并针对存在的不足指出今后 改进的重点和方向 。第二章 相关技术 5 第 2 章 相关技术 本 章将对系统设计和实现中所使用的 相关 技术进行整体的介绍， 包括设计模式、 这些 技术和工具的选择 ， 遵循 了 易用性、可扩展性和可维护性的原则， 下面就对 这些 技术 和工具分别 进行介绍。 式 全名是 模型 (视图 (控制器 (缩写 ， 它是 一种软件设计 规 范，用一种 业务逻辑 和 数据显示 分离的方法 来 组织代码 。 言特有的设计思想，也不是 用特有的思想，它是所有面向对象程序设计语言都应该遵守的规范。 计模式将一个应用分成三个基本部分： 型） 图）和 制器） ， 在 式中， 户向服务器提交的所有请求都由控制器接管。接受到请求之后，控制器负责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。 控 制 器C o n t r o l l e V i e M o d e 动 作U s e r A c t i o U p d a t U p d a t N o t i f 行 模式 图 视图是用户看到并与之交互的界面。 对于 用程序来说，除了 素组成的页面之外，还包括 一些标识语言。 视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。 同济大学 硕士学位论文 软件开发项目管理系统的设计与实现 6 模型表示企业数据和业务规则。它是应用程序的主体部分，主要包括业务逻辑模块和数据模块。 在 三个 组 件中，业务模型的设计可以说是 主要的核心， 拥有最多的处理任务。 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， 可以减少 代码 的 复制 及 维护 量 ， 一旦模型发生改变，也 易于 修改 。 另外， 因为 模型返回 的 数据 与 显示逻辑 是分离的， 所以 模型数据可以应用任何的显示技术，例如，使用 面或者直接产生 档等。 控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的 请 求。例如， 在 用中，当用户通过浏览器单击 面中的提交按钮来发送 单时，控制器接收请求并调用相应的模型组件去处理请求，然后调用相应的视图来显示模型返回的数据 ，而 控制器本身 对 数据并不做任何的处理 和 输出。由于 控制 器 把不同的 模型 和视图 组合 到一 起 完成 不同的请求 ， 因此， 它 还 包括了 用户 请求 权限 的概念 。 综上所述， 式具有如下优点： （ 1） 系统 耦合性低。 视图层和业务层分离，这样 对 视图层代码 的 更改不 会影响 模型和控制器代码 ； 同样，因为模型与控制器和视图相分离，如果业务流程或者业务规则 发生了改变，只需要改动 模型层即可。 （ 2） 组件 重用性高 。 因为多个视图 可以对应 一个模型， 式 允许使用各种不同样式的视图来访问同一个服务器端的代码；另外，由于 模型返回的数据没有进行格式化，所以同样的构件能被不同的界面使用 ， 这样 可以最大化的重用代码。 （ 3） 开发效 率高 。 使用 式 可以 使 不同的开发 设计 人员 分工 更 明确，从而 大大缩减整个 应用 的 开发时间。例如， 发人员 可以 集中精力于业务逻辑， 而 网页 设计 人员 则 集中精力于 页面的 表现形式上。 （ 4）有利于工程化 。由于 三个层 次 各司其职，每层的组件具有相同的特征，有利于通过工程化和工具化产生管理程序代码。 E 框架 技术的应用 E 架构介绍 当代 用的架构经历了 一层架构模式、 两层架构模式 层架构模式到多层架构模式的演进。 （ 1）一层架构模式 。 这种 模式 就是 直接 使用 件完成所有功能的开发。用户的请求发送给 件，响应也由 件来完成。 第二章 相关技术 7 浏 览 器数 据W E B 容 器（ 视 图 ）用 户 请 求系 统 响 应图 层架构模式 图 （ 2）两层架构模式 在 式下，整个 用几乎全部由 面组成。在这种模式中 面不仅负责表现逻辑，也负责控制逻辑，其业务逻辑由 实现。 式实现比较简单，只适用于开发一些规模较小的项目。但从工程化的角度看， 面身兼 种角色，将表现逻辑和控制逻辑混杂在一起，从而导致代码的重用率非常低，应用的扩展性和可维护性也不高。 浏 览 器数 据W E B 容 器（ 视 图 ）（ 模 式 ）用 户 请 求系 统 响 应图 层架构模式图 （ 3）三层架构模式 基于 构的设计模式。在这种架构中， 负责接收客户端发送的请求，再由它调用后端的 完成实际的业务逻辑处理；最后，转发到相应的 面处理显示逻辑，也就是 独立出来的业务处理逻辑就成为了 由于引入了 式，使 有组件化的特点， 也继承了 式 所带来的优点， 更 适用于大规模应用的开发。 同济大学 硕士学位论文 软件开发项目管理系统的设计与实现 8 浏 览 器数 据W E B 容 器（ 控 制 器 ）（ 视 图 ）（ 模 式 ）用 户 请 求系 统 响 应图 层架构模式图 （ 4）多层架构模式 。 在实际项目中，开发者往往会把以上 经典架构扩展为四层体系，即表示层(控制层 (服务层 (数据持久层 (它是将三层架构中的模型层 (行了拆分，服务层用 于操作持久层进行数据操作，数据持久层表示数据库的持久内存存储对象。将上面的各层技术进行组合就可以构建一个 E 的多层开发架构。 浏 览 器数 据W E B 容 器（ 控 制 器 ）（ 视 图 ）D A O（ 服 务 层 ）数 据 持 久 层用 户 请 求系 统 响 应图 层架构模式图 E 框架技术选择 （ 1） 系结构 一种基于 典设计模式的开放源代码的应用框架。它通过把 定义标签和信息资源整合到一个统一的框架中，为 发提供具有高度可配置性的 发模式。 质上 就是在 础上实现的一个 构，它把模式、视图 和控制器分别映射到 用中的不同组件。控制器负责控制流程，由责读取 使用 查找对应的 式由系统状态 商业逻辑的 构建；视图由 供的自第二章 相关技术 9 定义标签来实现 ，如图 示： 用 户 请 求系 统 响 应控 制 器A c t i o n S e r v l e J S P , S t r u t s T a g A c t i o nA c t i o n 映 射A c t i o n 转 发A c t i o n 表 单模 式B u s i n e s s L o g i cs t r u t s - c o n f i g . x m 系结构图 （ 2） 系结构 为基于 型的 架，自推出以来，就备受 E 开发者的青睐。因为它拥有众多的优点：使用 型、具有功能齐全的标签库、且开放源代码。但 要编写的类代码过多、单元测试困难。这些缺点使得该框架难以胜任更复杂的需求。而 诞生很好的解决了上述问题，它继承了 另一个成熟的框架 收了两者的精华， 从而 迅速获得了广泛支持。 与传统的 许使用普通的、 传统的 象作为 法不再与合，从而更容易进行开发和测试；它支持更多的视图技术；基于 拦截器机制为系统提供了很好的扩展性； 而且具有 更强大、更易用的输入校验功能和整合的持 。另一方面， 是以前端控制器为主体的框架，用户请求通过控制器选择不同的 来执行具体的操作，在 中所有的 象，如 ，仍然可以使用。如图 示： 用 户 请 求系 统 响 应过 滤 器F i l t e r D i s p a t c h e J S P , S t r u t s T a g A c t i o 器结 果模 式B u s i n e s s L o g i cs t r u t s . p r o p e r t i e ss t r u t s . x m 硕士学位论文 软件开发项目管理系统的设计与实现 10 图 系结构图 （ 3） 述 传统的 用都是采用 访问数据库的，这种基于 关系数据库操作方式与 向对象的特征不太一致。 对象关系映射就是为了解决这个问题而产生的。简单地说，它是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将 序中的对象自动持久化到关系数据库中。而 架 是目前最流行的 一种开源的，轻量级的 允许应用程序以面向对象的方式来操作普通的 象，再由它负责把这种操作转换成底 层的 据库操作。 这种转换在 部是通过封装 问数据库的操作来实现的，并且还向上提供了面向对象的数据访问 用中使用 先，创建 置文件，它负责初始化 置，包括数据库配置和映射文件配置；然后，创建 射文件，每一个数据表