基于(Delphi)条形码的学生档案管理信息系统

基于条形码的学生档案管理信息系统摘 要必不可少的重要管理项目，如何予以妥善管理与有效的运用，将是建设现代档案管理制度不可或缺的议题。从这一点出发，提出了一个基于条形码的学生档案管理系统，并在数据保存和传输的过程中加入基于密钥交换的信息安全策略，有效提高了系统的运行效率和数据的安全性和可靠性。C/S结构的学生档案管理信息系统，系统选择DelphiSQL2000UML面向对象建模技术，逐步给出系统的用例图，并进行系统的总体设计。然后通过将系统分为用户登录模块、学生档案管理模块、学生档案查询管理模块、学生档案类/归还管理模块等五个主要模块进行了系统的详细设计，包括界面的设计和数据库的设计。并将档案的编号与条形码号建立联系，实现了条形码的编码、读取和打印。系统采用了信息安全策略，即对上传RSASHA-1摘要算法的数字签名，而在文件的传输过IDEA算法的数据加密。系统通过使用条形码技术，大大方便了操作人员的工作和管理，同时，信息在保存和传输过程中的安全性和可靠性也得到了有效的保障。关键词：档案管理信息系统 条形码 信息安全 数据库系统目 录绪论研究背景与意义 1国内外研究概况 2论文的主要研究内容 3关键技术分析DELPHI集成开发环境 4条形码技术 4条形码简介 4UML建模技术 5本章小结 6档案管理系统的分析与设计档案管理系统的需求分析 7档案管理系统的总体设计 8系统结构的划分 8条形码使用流程 9学生档案管理信息系统的用例分析 10条形码的设计 10数据库的设计 113.7本章小结 12档案管理系统的实现开发环境的选择 14系统功能模块实现 14学生档案管理模块实现 14数据库访问的实现 19视图的创建 19存储过程的创建 20数据库的连接 20系统界面 21本章小结 22系统测试测试用例 24测试环境与配置 24测试方法和工具 25黑盒测试 25白盒测试 25测试情况 26测试组织架构 26测试时间与地点 26测试数据与总结 26测试数据 26测试总结 27本章小结 27总结与展望全文总结 28课题展望 28致 谢 30参考文献 31PAGEPAGE321 绪论课题背景与意义档案管理对于管理人员的意义：档案管理不再费时费力。检索查询更为方便。档案的查借阅工作更加可控。更好的收集和管理档案档案是一个立档单位为适应职能活动需要而直接产生的依法归档的具有保存价值的文件与材料。实行档案的信息化管理后，必将能够更好的收集和管理这种信息资源。方便二次利用、提高利用率而档案的信息化建设成功之后，档案信息可以在内部网上共享，有控制地进行利用。国内外研究概况条形码在701189、交叉25码、39码和库德巴码ANSI标准MH10.8M等等。同时一些行业也开始建立行业标准，以适应发展需要。此后，维·阿利尔又研制出49码，这是一种非传统的条形码符号，它比以往的条形码符号具有更高的密度。接着特德·威廉斯(Te推出16K码。它的使用，极大地提高(包括汉字文件)、图像等。二维条码具有大容量实(StackedBarCode)和棋盘式或矩阵式二所以应用比较广泛，有代表性的包括Codc49,PDF417,Code16等。DelphiWindows应用程MicrosoftWindows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言(Object-OrientedLanguage)、当今世界上Delphi开发应用软件，无疑会大大地提高编程效率。DelphiPascal语言的一种版本，但PascalDelphi程序首先是应用程序框架，而这一框架正是应用程序的“骨架”开发人员的工作只是在“骨架”中加入相应的程序。缺省的应用程序若是一个空白的窗体(Form)Delphi已经为开发人员做好了一切基础工作——。课题的主要研究（或实现）内容的开发过程作为实例，具体的研究内容如下：DelphiC/S结构的学生档案管理信息系统。Delphi语言、条形码技术、数字签名技术、UML面向对象建模技术等。分模块实现了档案管理系统的每个子模块和用户界面。通过学习E-RSQLSQLServer2000E-R模型为基础的关系数据库系统。户的访问控制和身份验证，以及信息数字签名的实现。本论文通过对以上相关知识的介绍和学生档案管理信息系统这个具体实例的开发，研究一个数据库信息系统的实际开发过程。2 关键技术分析DelphiUML建模技术，作为系统开发所使用的主要技术环境。Delphi集成开发环境Delphi是BorlandWindows3.xWindows95WindowsNT(IDE)，采用面向对象的编ObjectPascalDelphi500多个可供使用的构Delphi本身编写自己的部件。主要特点如下：Delphi方面，Delphi的性能远远高于其他同类产品。提高了应用处理的速度。际需要逐步完善。具有可重用性和可扩展性。开发人员不必再对诸如标签、按钮及对话框等Windows的常见部件进行编程。DelphiWindows的开发效果。条形码技术2.2.1 条形码简介条形码技术是20世纪在计算机应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术，它是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术、条码印制技术于一体的综合性技术。问题，为制造业物料管理提供了有力的技术支持。UML 建模技术UML 提供的图有八种

如表2-1所示：表2-1UML 图的种类表类别用例图类图

说明显示用例、参与者以及它们之间关系。该图根据用户的角度描述对系统的精确要求显示系统中一组类和接口间的静态关系。一些普通的关系类型都有继承性、聚集性和相关性对象图状态图

提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图适用于保存系统的动态行为。尤其适用于事件驱动，交互式系统或对象，此外在对接口的行为建模时也很有用类图

允许根据各自动作或交互对系统行为建模包括序列图与协作图两种，用来对系统的动态行为建模显示用例、参与者以及它们之间关系。该图根据用户的角度描述对系统的精确要求显示系统中一组类和接口间的静态关系。一些普通的关系类型都有继承性、聚集性和相关性对象图状态图

提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图适用于保存系统的动态行为。尤其适用于事件驱动，交互式系统或对象，此外在对接口的行为建模时也很有用活动图交互图

允许根据各自动作或交互对系统行为建模包括序列图与协作图两种，用来对系统的动态行为建模代表部分系统的物理表示，例如文件、可执行文件等，说明各组件间的代表部分系统的物理表示，例如文件、可执行文件等，说明各组件间的组件图关系和相关性部署图常映射为一个部署节点UML（统一建模语言）是一种图形语言，用于软件系统建模与开发工作。在软件开发的每个步骤中，从需求的分析到技术规范，再到结构设计及配置要求，UML都提供了UML还能更容易地开发解决方案的体系结构，以及清晰识别与构造实现方式。此外，UML还为基本构建块中复杂的系统关系提供了表达方式[7-8]。本章小结DelphiUML建模技术，这些技术在后面的系统的实现中都会使用到。3 档案管理系统的分析与设计本章首先进行档案管理业务的需求分析，提出了本系统中档案管理员模块分为档案以及用户的访问控制与身份验证机制的实现，并给出了系统中数字签名的设计和实现。档案管理系统的需求分析清客户的需求，然后严格地按照客户的需求给出系统的需求规格说明书。理解需求是在问题及其最终最终解决方案之间架设桥梁的第一步。开发者只有和用必须大量的返工。下面是经过调研后得到的业务需求说明。系统为档案管理员建立学生信息的档案，用户进入系统前需要身份验证，验证内系统需对档案进行分类管理，档案管理员可为不同的部门建立各自的档案资料采用面向对象的统一开发过程，经过需求采集和分析，确定档案管理信息系统中档案管理员作为主要活动者的用例：档案类别管理档案柜资料管理档案信息管理档案借用管理档案归还管理档案查询管理而以用户为主要活动者的用例则有：档案查询档案借阅档案归还块整合为三个功能集合。例图如下：基本信息管理集合档案借阅管理档案归还管理档案查询管理基本信息管理集合档案借阅管理档案归还管理档案查询管理图3-1 学生档案借阅及查询功能集合关系图制两个功能模块。虽然权限控制不是一个独立存在的模块，但是它贯穿在整个运行的过程中。学生档案管理信息系统的管理人员的管理模块需要经过权限授权才可以正常的使用。权限功能模块确定用户角色由档案部门主管、档案管理人员组成。档案管理系统的总体设计系统结构的划分根据前面的需求，得出系统可按功能集合划分，其组织结构图如图3-2所示：档档档档档档档权案案案案案案案限类柜信借归查管控别资息用还询理制管料管管管管人理管理理理理员理信息管图3-2系统组织结构图理学生档案管理系统基本信息管理功能集合学生档案管理系统基本信息管理功能集合集合集合在条码应用系统中，被管理的学生档案的详细信息是以数据库的形式存储在计算系统中，当条形码识读设备采集到管理对象的条码符号信息后，通过通信线路传输到计算机系统中。在计算机系统中，应用程序根据这个编码到数据库中去匹配相应的记录从而得到对象的详细信息，并在屏幕中显示。整个过程如图 3-3所示。条形码阅读器条形码阅读器接口计算机读取图形信息识别编码输入编码使用编码图3-3 条形码使用流程学生档案管理信息系统的用例分析UML管理信息系统的各功能模块（用例3-43-5所示：档案类别管理档案类别管理档案查询管理档案柜资料管理档案管理员档案信息管理档案借用管理档案归还管理

图3-4学生档案管理信息系统用例图（管理员）3-12所示。开始开始初始化N扫描到条码吗？Y采样数据判别为何种条码字符识别Y出错否？N指示灯亮，蜂鸣出错否？通讯Y有否另一条？N结束图3-12 条形码译码流程图数据库的设计3-17E-R图：建立人建立人建立日期建立日期建立人序号序号类别名称档案柜建档内容名称名称编号档案状态建档时间归还编号借出编号档案编号档案编号归还借出用户信息用户信息归还日期借用日期档案状态档案状态用户密码名称编号3.7 本章小结

图3-17 数据库E-R图统中数字签名的设计和实现。4 档案管理系统的实现DelphiSQLServer2000UMLRationalRose2003SQLServer2000细节，并给出了部分系统界面。开发环境的选择DelphiSQLServer2000UMLRationalRose2003软件。RationalRose（WebStudio和C++）需求能力和灵活性的一套解决方案。Rose允许开发人员，项目经理，。系统功能模块实现从第三章可以得出学生档案管理信息系统包括以下5个部分组成，分别是：用户登录界面及系统主界面学生档案管理模块学生档案查询管理模块学生档案类别管理界面及档案柜资料管理模块学生档案借用管理界面及档案归还管理模块由于论文篇幅所限，下面仅就以下三个典型的模块进行介绍。4.2.1 学生档案管理模块实现学生档案管理模块主要用于维护档案的基本信息，以便管理人员添加、修改和删除档案信息。在界面中，要放置3ADOQuery组件，然后，在界面上放置1DataSourse4-1所示。组件名称属性设置ADOQueryName组件名称属性设置ADOQueryNameDaEditConnectionConDaLeiSQLSelect*fromview_FilesContentADOQueryNameDaGuildConnectionConDaLeiSQLSelectdistinctfromview_FilesContentADOQueryNameGetfilecatoryConnectionConDaLeiSQLSelectCgnamefromFilesCategoryDataSourceNameCdDaEditDataSetDaEdit然后，为本界面添加OnCreate事件响应，以初始化窗体信息。代码如下Procedure TfGBset.EokClick(Sender:TObject);beginifEdittype.ItemIndex=0then//修改按钮被选中beginwithfdm.ExecSqldobeginclose;Sql.clear;Sql.Add(Format(ExcUpdate,[DBEdit.text,DBEdit2.text,dangtype.text,Dagui.text,DBEdit4.text,DBMemol.text,Dend;

aStatus.text,DBEdit5.text]));//执行操作ExecSql;end;

end;

endelsebeginwithfdm.ExecSqldobeginclose;Sql.clear;Sql.Add(Format(InsertSql,[DBEdit.text,DBEdit2.text,Trim(dangtype.text),DaGui.text,DBEdit4.text,DBMeo1.text,DaStatus.text,DBEdit5.text]));Sql.Clear;Sql.Add(Format(GetDa,[Trim(dangtype.text)]));Open;GetDaSqlStr单元中定义的常量，代码如下：GetDa=‟SELECTFilesContent.Statusas“”,FilesContent.FileIdas“档案编号，FilesContent.Fnameas“名称”，‟+‟FilesContent.Contentsas“内容”，FilesContent.CabinetIdas“档案柜号”，Filescabinet.cbnameas“档案柜”+‟FilesContent.Ftimeas“建档日期”，FilesContent.Content.Remarksas“备注”FROM‟+‟FilesContent,FilesCategory,FilesCategory,FilesCabinetwherefilescontent.categoryid=filescategory.categoryid‟+‟andfilescabinet.cabinetid=filescontent.cabinetid=filescontent.cabinetidandfilescategory.cgname=”%s”管理人员在学生档案信息列表中选择了目标档案信息后，如果选择的操作类型是”修改”时，编辑栏中就会显示该档案的详细信息。管理人员修改完毕后，单击”确定”按钮即可完成对该档案信息的修改。如果将操作类型设为”添加””确定”系统就会在当前所选择的档案类别下录入的该档案信息。为实现上述功能，添加”确定”按钮的OnClick事件响应。代码如下：ProcedureTfGBset.EokClick(Sender:TObject)beginifEdittype.ItemIndex=0then//修改按钮被选中begin//ExecSql是在界面中定义的一个ADOQuery组件withfdm.ExecSqldobeginclose;Sql.clear;Sql.Add(Format(ExcUpdate,[DBEdit2.text,dangtype.text,DaGui.text,DBEdit4.text,DBMemo1.text,DaStatus.text,DBEeit5.text]));//ExecSql；end；endelsebeginwithfdm.ExecSqldobeginclose;Sql.clear;Sql.Add(Format(InsertSql,[DBEdit1.text,DBEdit2.text,Trim(dangtype.text),DaGui.text,DBEdit4.text,DBMemo1.text,DaStatus.text,DBEdit5.text]));ExecSql;end;withfdm.DaEditdo//刷新界面beginclose;Sql.Clear;Sql.Add(Format(GetDa,[Trim(dangtype.Text)]));open;end;end;end;另外，如果管理人员在”修改”状态下，单击”删除”按钮时，即可对当前所选定的当按信息进行删除操作。添加”删除”按钮的OnClick事件响应。代码如下：ProcedureTfGBset.EdeleClick(Sender:TObject);beginifMessageDlg(„确定要删除该档案么？‟,mtCustom,[mbYes,mbNo],0)=mrYesthenbeginwithfdm.ExecSqldobeginclose;Sql.Clear;Sql.Add(Format(DeleteSql,[DBEdit.text]));ExecSql;End;withfdm.DaEditdo//刷新beginend;end;end;

close;Sql.Clear;Sql.Add(„select*fromview_FilesContent‟);Open;数据库访问的实现视图的创建3图，view_SFContentview_SFBorrowview_SFReturn.Transact-SQL代码如下：（1）view_SFContentCREATEVIEWdbo.view_SFContentASSELECT dbo.FilesContent.StatusAS状态dbo.FilesContent,FileId AS档案编号，dbo.FilesContent.FnameAS名称，dbo.FilesContent.contentsAS内容，dbo.FilesContent.CabinetIdAS档案柜号dbo.FilesCabinet.CbnameAS档案柜dbo.FilesContent.FtimeAS建档日期AS备注Fromdbo.FilesContentINNERJOINdbo.FilesCabinetONdbo.FilesContent.CabinetId=dbo.FilesCabinetId（2）视图view_SFBorrow用于显示档案的借用信息CREATEVIEWdbo.view_SFBorrowSELECTFilesBorrow.Statusas状态”,FileBorrow.FbIdas“借用编号as“档案编号as档案名称FilesBorrow.Borroweras“借用人员”，FilesBorrow.Btimeas借用日期”，FilesBorrow.Remarksas备注FROMFilesBorrow,FilesContentWHEREFilesBorrow.FileId=FilesContent.FileId（3）视图view_SFReturn用于显示档案的归还信息。CRETATEVIEWdbo.view_FreturnASSELECTdbo.FilesReturn.FrIdAS归还编号，dbo.FilesReturn.FileIdAS档案编号，dbo.FilesContent.FnameASdbo.FileReturn.ReturnerAS归还人,dbo.FilesReturn.RtimeAS归还时间，dbo.FilesReturn.RemarksAS备注FORM dbo.FilesReturnINNERJOINdbo.FilesContentONdbo.FilesReturn.FileId=dbo.FilesContent.FileIdview_SFBorrowFilesContent大的简化了程序设计[43]。存储过程的创建在本系统运行过程中，有一些工作需要经常进行，不如向各个表中插入或更新学生档案的基本信息、档案借用及归还信息等操作。为了提过系统的运行效率，在这里创建了几个存储过程。列举以下几个存储过程，它们的Transact-SQL代码如下：IsertFContent用于向学生档案信息表中添加记录。InsertFCategory用于向学生档案类别表中添加记录。存储过程InsertBorrow信息表中对应档案的状态。UpdateFContent用于对学生档案信息表的记录进行更新。InsertFReturnFilesReturn添加记录,FilesContentFilesBorrow中对应档案的状态。存储过程DeleteFReturn用于对学生档案归还表FilesReturn的记录进行删除如果学生档案借用表 FilesBorrow中有相应档案的信息，则要修改学生档案信息表FilesContent及学生档案借用表FilesBorrow中对应档案的状态[44]。存储过程DeleteFBorrow用于对学生档案借用表FilesBorrowFilesContent对应档案的状态。归还信息的插入、更新、删除等工作。数据库的连接1）创建数据源及工程项目在用程序代码实现调用数据库之前，我们首先应该在Windows的ODBCFilesglSys。本实例将在Delphi7.0开发平台下进行系统开发，首先要创建该系统的工程文件IDMS.dpr。具体步骤是：运行Delphi7.0主程序，，然后创建一个新的应用程序工程。然IDMS,Main.pas2）建立与数据库的连接在实现各个模块之前，首先需要建立与数据库FilesglSysFile|New|DataModule命令创建一个新的数dm,dm.pasADOConnection组件，设NameConDaLeiBeforeConnection事件响应。代码如下：procdureFfdm.ConDaLeiBeforeConnect(Sender:TObject);beginConDaLei.ConnectionString:=GetConnectStr;end;GetConnectStr（）FunctionGetConnectStr:Stringvarrt:boolean;rtStr:String;beginResult:=”;ifReadReg(LabelConnectReg,LabelConnectStr,rtStr)thenResult:=rtStr;end;ReadReg()函数主要用于从注册表中获取连接字符串信息，具体代码不再给出。代码实现。系统界面系统启动的最初为登陆界面，界面如图4-1所示。图4-1 系统登陆界面下面再给出档案查询借阅部分的界面，见图4-2所示：本章小结

图4-2 档案查询界面DelphiSQLServer2000UMLRationalRose2003了学生档案管理模块、学生档案类别管理模块、学生档案查询模块的，然后通过又使用SQLServer2000E-R分系统的用户界面。5 系统测试本章对通过对广东省理工职业技术学校1000名学生的资料录入做为测试用例，对系统进行了功能测试、性能测试和安全测试，并针对测试的结果作出相应的系统设计调整，最终达到系统最初的预计需求和效果。测试用例本测试用例使用广东省理工职业技术学校2006年入学的1000名学生的资料通过条形码打印、识别、查询和录入做测试。测试主要分3个方面进行：理和条形码读取和打印等功能。稳定性。获得保密的数据信息。测试环境与配置硬件环境1台；IntelXeon2.8x2，2G内存，300G硬盘。4台；IntelP41.7G，512MB内存，80G条形码识别器4台。软件环境客户机操作系统采用WindowsXP服务器操作系统环境采用WindowsServer2000。数据库采用SQLServer2000完成。测试方法和工具黑盒测试测试人员2人对1000名学生个人资料录入测试。按学号打印条形码。读取条形码取得学号。根据学号读取数据库中的学生档案信息。录入学生基本资料和个人详细信息。保存资料再次读取条形码，从而获得之前录入的学生信息，查阅对比是否正确。白盒测试NuMegaDecPartnerStudio进行白盒测试，该测试软件满足在软件开发过产品都能够帮助提高NuMegaDecPartnerStudioBoundsChecker。出或资源泄露等问题，这些错误一般是不容易被检测出来的。而这类错误就是BoundsChecker错误检测范围之一。通过对被测应用程序的操作，BoundsChecker动查明静态的堆栈错误及内存/资源泄露，并能够迅速的定位出错的源代码，即使在没有源代码的情况下也可检查第三方组件的错误。BoundsChecker错误检测范围主要包括：接口泄露内存泄露资源泄露未分配的指针错误内存错误动态存储溢出句柄没有被锁定内存分配冲突栈空间溢出APIOLEAPI函数返回失败API函数未执行无效的变量（包括指针变量、字符串变量等）OLE接口方法的变量无效OLE接口方法失败线程调用库函数错误测试情况测试组织架构测试负责人：杨亭主要测试人员：姜丽莹参与测试人员：王月超、陈垣峰、林丽萍、梁东梅测试时间与地点2006812006830日完成，总共30地点为广东省理工职业技术学校教务处办公室。测试数据与总结测试数据1）条形码识别测试结果读取条形码总次数：2000次；成功读取次数：1960失败读取次数：402%。失败原因：（1）26次：条形码打印不清晰，喷墨打印机器打印效果模糊，需要手工输入。（2）14bug解决办法：改用高精度打印机打印条形码。bug2）性能测试结果4人同时使用服务器资源消耗占用率：CPU：56%内存：10%网络：8%以上数据均系系统每天采样100次，每次间隔30秒的平均值。测试总结bug运转良好。性能较好，在多用户同时访问服务器时，系统稳定，CPU60%10%以下安全性较好，无权限用户获得数据包之后，无法解读信息内容。本章小结1000系统，经过功能测试、性能测试、安全性测试，并对测试结果进行分析与改进，整个bug较少，效率比较高，最终达到软件实际中应用的要求。6 总结与展望全文总结Delphi语言为开发语言，数据库采用SQLServer2000。而UML图的绘制则是是采用了RationalRose2003软件。首先介绍了系统开发中所使用的关键技术，如Delphi语言、条形码技术、数字签名技术和标准建模语言UML。此后通过对学生档案管理业务的需求分析，进行了系统和总体设计，提出了将系统三大功能集合，并对系统进行了用例分析和域类分析。此后对系统设计中设计的一些关键的技术部分给出了详细的解决方案。完成了条形码的编码、读取、打印等几个重要工作，并对用户进行分组来实现访问控制策略，对数据采用数字签名技术，提高了用户访问的安全性。在最后，给出了数据库设计的E-R图。E-R容。在最后给出了系统的一些界面并进行了系统的测试。SQLserver2000Delphy库进行操作的相关知识的应用，给出了一个学生档案管理信息系统的开发实例。课题展望由于研究时间和相关条件的限制，本模型研究仍有许多后继工作需要探讨。SQL观，实现的功能不够全面，将在以后的使用过程中，不断的进行完善。术也是值得探索的一个问题。B/S统利用成本，提高了系统的安全性与可维护性，降低了系统出现问题的概率。方法等，可以更有效提高系统数据的安全性。由于时间的仓促和笔者水平的有限，论文中存在错误在所难免，请各位老师和同学指正。致 谢xx成。老师严谨治学的作风使我受益匪浅，他的亲切随和也给我留下深刻的印象。最后再次怀念撰写论文期间付出的辛勤汗水和日日夜夜。特别在文章结尾的冲刺阶段，每晚坚持笔耕到凌晨。这是对我人生的磨练，也是我感到最为充实的一段记忆！衷心感谢所有帮助和关心过我的老师、朋友和家人！参考文献施佩莱.企业数据仓库规划建立与实现.北京:人民邮电出版社2000.56-59吕文红.二维条形码的编码与识别.现代电子技术2002(3):86-103R.L.Rivest,A.Shamir,andL.M.Adleman.