西安交通大学工程期末编程大作业

西安交通大学工程期末编程大作业一、项目概述本次编程大作业要求运用所学的编程知识，解决一个具有实际应用价值的工程问题。旨在通过完成该作业，加深对编程概念的理解，提高编程能力和解决实际问题的能力，同时培养团队协作精神和项目管理能力。二、项目目标1.设计并实现一个能够满足特定工程需求的软件系统。2.确保系统具有良好的性能、稳定性和可扩展性。3.通过用户界面与用户进行交互，提供便捷的操作体验。三、需求分析1.功能需求数据输入：能够接受用户输入的相关工程数据，如参数、条件等。计算处理：根据输入数据进行特定的工程计算，得出相应结果。结果展示：以直观的方式展示计算结果，如图表、报表等。数据存储：能够保存输入数据和计算结果，以便后续查询和分析。2.性能需求系统响应时间应在合理范围内，避免长时间等待。能够处理大量数据而不出现明显的性能下降。3.用户界面需求界面布局合理，操作流程简单易懂。提供清晰的提示信息，方便用户使用。四、设计方案1.架构设计采用分层架构，分为表示层、业务逻辑层和数据访问层。表示层负责与用户交互，展示界面和接收用户输入。业务逻辑层处理具体的业务逻辑，调用数据访问层获取和存储数据。数据访问层负责与数据库进行交互，实现数据的持久化。2.数据库设计确定需要存储的数据表，如输入数据表、结果数据表等。定义表结构，包括字段名称、数据类型、主键等。建立表之间的关联关系，确保数据的一致性和完整性。3.算法设计根据工程计算的要求，设计相应的算法，如数值计算算法、数据分析算法等。对算法进行优化，提高计算效率和准确性。五、详细设计1.表示层使用图形化界面设计工具（如JavaFX、WinForms等）创建用户界面。设计输入表单，用于用户输入工程数据。设计结果展示区域，以合适的方式呈现计算结果。2.业务逻辑层编写业务逻辑类，实现数据处理和计算逻辑。调用数据访问层的方法获取和存储数据。3.数据访问层选择合适的数据库管理系统（如MySQL、SQLServer等）。使用数据库连接技术（如JDBC、ADO.NET等）实现与数据库的连接。编写数据访问方法，实现数据的插入、查询、更新和删除操作。六、编码实现1.按照详细设计方案进行代码编写实现表示层的界面功能，包括控件的事件处理。实现业务逻辑层的算法和数据处理逻辑。实现数据访问层的数据库操作。2.代码示例```java//业务逻辑层示例代码publicclassEngineeringLogic{privateEngineeringDAOdao;publicEngineeringLogic(){dao=newEngineeringDAO();}publicvoidcalculateAndSaveData(EngineeringDatadata){doubleresult=performCalculation(data);data.setResult(result);dao.saveResult(data);}privatedoubleperformCalculation(EngineeringDatadata){//具体的计算逻辑returndata.getParameter1()*data.getParameter2();}}//数据访问层示例代码publicclassEngineeringDAO{privateConnectionconn;publicEngineeringDAO(){try{conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/engineering_db","username","password");}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}}publicvoidsaveResult(EngineeringDatadata){Stringsql="INSERTINTOresult_table(parameter1,parameter2,result)VALUES(?,?,?)";try(PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setDouble(1,data.getParameter1());pstmt.setDouble(2,data.getParameter2());pstmt.setDouble(3,data.getResult());pstmt.executeUpdate();}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}}}```七、测试与调试1.单元测试对业务逻辑层和数据访问层的关键方法进行单元测试，使用测试框架（如JUnit、NUnit等）。编写测试用例，验证方法的正确性和边界条件。2.集成测试对整个系统进行集成测试，检查各层之间的交互是否正常。测试系统的功能完整性，确保输入数据能够正确处理并得到正确的结果展示。3.调试使用调试工具（如EclipseDebugger、VisualStudioDebugger等）定位和解决代码中的错误。分析运行时错误信息，逐步排查问题原因。八、用户手册1.系统启动双击桌面快捷方式或找到安装目录下的可执行文件启动系统。2.数据输入在输入表单中填写相关工程数据。点击"提交"按钮。3.结果查看系统处理数据后，在结果展示区域查看计算结果。可以通过点击"保存"按钮将结果保存到数据库中。4.数据查询提供查询功能，可根据输入条件查询历史数据和结果。九、总结与展望1.总结通过本次编程大作业，成功实现了一个满足工程需求的软件系统。在项目过程中，深入理解了编程的实际应用，提高了编