校園一卡通系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文.docx

校園一卡通系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文摘要IABSTRACTII第一章 緒論11.1 校園“一卡通”系統(tǒng)簡介11.2 校園“一卡通”系統(tǒng)軟件部分的作用21.3 企業(yè)軟件開發(fā)方法概述31.4 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)4第二章 系統(tǒng)分析52.1可行性分析52.1.1 原有系統(tǒng)的問題52.1.2 系統(tǒng)目標(biāo)與可行性分析52.2 需求分析72.2.1 數(shù)據(jù)流圖72.2.2 用例圖82.2.3 系統(tǒng)功能102.3 需要解決的幾個關(guān)鍵問題112.3.1 充值問題112.3.2 IC卡種類的選擇122.3.3 數(shù)據(jù)采集122.3.4 一卡多用問題122.3.5 數(shù)據(jù)的共享與統(tǒng)一問題122.4 系統(tǒng)模式和開發(fā)平臺的選擇122.4.1 系統(tǒng)模式的選擇122.4.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇132.4.3 應(yīng)用程序開發(fā)工具的選擇142.5 本章小結(jié)14第三章 整體設(shè)計(jì)153.1 系統(tǒng)功能模塊的劃分153.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)173.2.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)173.2.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)193.3 射頻卡的選擇263.4 開發(fā)環(huán)境與系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境263.5 本章小結(jié)26第四章 消費(fèi)管理系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)274.1 登錄模塊設(shè)計(jì)274.2 系統(tǒng)設(shè)置模塊設(shè)計(jì)294.2.1 系統(tǒng)基本設(shè)置模塊設(shè)計(jì)294.2.2 系統(tǒng)初始化模塊設(shè)計(jì)304.2.3 備份還原模塊設(shè)計(jì)314.3 智能卡管理模塊設(shè)計(jì)324.3.1 部門信息管理模塊設(shè)計(jì)324.3.2 消費(fèi)卡信息管理模塊設(shè)計(jì)334.3.3 開戶管理模塊設(shè)計(jì)364.3.4 充值管理模塊設(shè)計(jì)384.4 機(jī)器管理模塊設(shè)計(jì)394.4.1 分組信息管理模塊設(shè)計(jì)394.4.2 機(jī)器信息管理模塊設(shè)計(jì)404.4.2 下載消費(fèi)信息模塊設(shè)計(jì)434.4.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控消費(fèi)數(shù)據(jù)模塊設(shè)計(jì)444.5 消費(fèi)信息管理模塊設(shè)計(jì)454.5.1 消費(fèi)信息操作模塊設(shè)計(jì)454.5.2 消費(fèi)明細(xì)查詢模塊設(shè)計(jì)464.5.3 消費(fèi)信息匯總模塊設(shè)計(jì)474.6 本章小結(jié)47第五章 系統(tǒng)相關(guān)輔助功能詳細(xì)設(shè)計(jì)495.1 報(bào)表模塊設(shè)計(jì)495.1.1 消費(fèi)卡余額模塊設(shè)計(jì)495.1.2 換卡/銷卡情況模塊設(shè)計(jì)505.1.3 增減款匯總模塊設(shè)計(jì)525.1.4 現(xiàn)金充值匯總模塊設(shè)計(jì)535.1.5 系統(tǒng)資金匯總模塊設(shè)計(jì)535.2 賬號管理模塊設(shè)計(jì)555.2.1 賬戶信息管理模塊設(shè)計(jì)555.2.2 修改密碼模塊設(shè)計(jì)565.3 日志管理模塊設(shè)計(jì)575.3.1 日志查看模塊設(shè)計(jì)575.3.2 日志清空模塊設(shè)計(jì)585.4 本章小結(jié)58第六章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)596.1 防止賬號多處登錄關(guān)鍵代碼596.2 賬號權(quán)限實(shí)現(xiàn)626.3 登錄界面非矩形設(shè)計(jì)626.4 部署和安裝636.4.1 文件系統(tǒng)636.4.2 自定義操作646.4.3 用戶界面646.5 本章小結(jié)64結(jié)論65參考文獻(xiàn)67致謝68III第一章 緒論1.1 校園“一卡通”系統(tǒng)簡介所謂“一卡通”，就是在同一張卡上實(shí)現(xiàn)多種不同功能的智能管理，核心內(nèi)容是利用卡片這種特定的物理媒介，實(shí)現(xiàn)從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的生成、采集、傳輸?shù)絽R總分析的信息資源管理的規(guī)范化和自動化1。隨著社會不斷進(jìn)步與IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能卡在社會的各行各業(yè)中所占應(yīng)用越來越多，廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域，如政府機(jī)關(guān)、辦公大樓、小區(qū)、企業(yè)、商業(yè)消費(fèi)、高速公路收費(fèi)、校園、醫(yī)院等，身份識別、停車場管理、門禁、通道控制、考勤、會議簽到、人事資料、消費(fèi)、圖書管理、能源控制等是最常用的功能。十多年前，一卡通系統(tǒng)的認(rèn)證識別基本載體還是接觸式集成電路卡（Integrated Circuit Card）。這種接觸式集成電路卡是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸都遵循國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 7816，GB/T16649）。芯片一般采用不易揮發(fā)性的存儲器（ROM、EEPROM）、保護(hù)邏輯電路、甚至帶微處理器CPU2。但這種接觸式集成電路卡，由于感應(yīng)靈敏度相對較低，卡片上的集成電路卡必須與讀寫器等硬件接觸才能讀寫，不利于防塵、防污，安全性不高等缺點(diǎn)，有逐漸淘汰的趨勢。而目前流行的一卡通系統(tǒng)的認(rèn)證識別基本載體是非接觸式智能卡（Contactless Integrated Circuit Card），又稱射頻卡（感應(yīng)卡，proximity card），是將具有存儲、加密及數(shù)據(jù)處理能力的一個或多個集成電路芯片和感應(yīng)線圈封閉于標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中，卡片在一定距離范圍（通常為5到10mm）靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成對信息的存取、修改讀寫等并返回讀卡器2。教育信息化是國家信息化的重要基礎(chǔ)。隨著智能技術(shù)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普遍推廣，在校園信息管理中引入IC卡應(yīng)用正逐步成為一種趨勢。IC卡的應(yīng)用正朝著由單方面應(yīng)用（如食堂收費(fèi)）向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享的“校園一卡通”延伸和發(fā)展?！靶@一卡通”要求有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)和現(xiàn)代化金融服務(wù)的支持。隨著學(xué)校管理網(wǎng)絡(luò)化、信息化和后勤服務(wù)社會化進(jìn)程的加快，學(xué)校開發(fā)集校內(nèi)消費(fèi)和信息管理服務(wù)于一體的校園卡已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)需求?！靶@一卡通”及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使學(xué)校師生員工可持IC卡作為身份識別的手段，用于教學(xué)管理、考勤、學(xué)生選課、查詢成績、借閱圖書、學(xué)校醫(yī)務(wù)所掛號、查詢網(wǎng)上資料等功能；作為校內(nèi)支付手段，將現(xiàn)金集中于學(xué)校財(cái)務(wù)部門，金額記入所有者的IC卡，作為校園內(nèi)部的電子貨幣形式，可以用于校園內(nèi)的小額消費(fèi)，公共機(jī)房上機(jī)上網(wǎng)，繳納住宿費(fèi)學(xué)雜費(fèi)以及其他各種為學(xué)生和教師服務(wù)的項(xiàng)目；作為金融服務(wù)手段，可以通過“校園一卡通”平臺將銀行金融服務(wù)延伸，覆蓋整個校園，提供查詢銀行信息，交納大額費(fèi)用等等服務(wù)。同時(shí)“校園一卡通”系統(tǒng)的建設(shè)為實(shí)現(xiàn)師生員工的基本信息查詢、管理信息查詢、后勤信息查詢、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析查詢，以及領(lǐng)導(dǎo)宏觀管理的綜合查詢等，提供了一個統(tǒng)一、簡便、快捷的平臺，進(jìn)而可以與學(xué)校的各種管理信息系統(tǒng)無縫連接，以校園卡為紐帶促進(jìn)“數(shù)字化校園”的建設(shè)。目前也有不少學(xué)校尤其是高校已經(jīng)建設(shè)了很多現(xiàn)代化的管理信息系統(tǒng)，如財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)和食堂售飯系統(tǒng)等。但這些系統(tǒng)大部分都是單獨(dú)建設(shè)，沒有統(tǒng)一的規(guī)劃，存在著數(shù)據(jù)重復(fù)錄入、數(shù)據(jù)冗余量大、數(shù)據(jù)不能共享等問題。為了提高學(xué)校的信息化建設(shè)水平，學(xué)校還迫切需要建設(shè)收費(fèi)管理、門禁管理等其它系統(tǒng)。這些系統(tǒng)要在短時(shí)間內(nèi)完成，人員的勞動強(qiáng)度非常大，且容易造成錯誤和遺漏，加重了學(xué)校管理的負(fù)擔(dān)。如果將不同廠商生產(chǎn)的單項(xiàng)系統(tǒng)、各自獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫、軟件和設(shè)備拼湊安裝在一起，或同一廠商生產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫各自獨(dú)立的各種系統(tǒng)拼湊安裝在一起，僅用一張卡通行，這種表面上的“一卡通”只是一卡多用，并不具有統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)共享、高級自動化管理的功能，系統(tǒng)運(yùn)行極不穩(wěn)定，且有明顯不足之處，主要表現(xiàn)在如下三點(diǎn)3。1重復(fù)發(fā)卡。多個軟件、多個平臺重復(fù)的發(fā)卡。為實(shí)現(xiàn)某一張卡生效，則要在各個系統(tǒng)中逐一發(fā)行這張卡片，逐一通告每個軟件，此卡通行。如此反復(fù)，繁瑣低效。2重復(fù)查詢。多個數(shù)據(jù)庫，如要查詢某一筆記錄，只能在每個軟件中逐一錄入此卡號，逐一查詢登記，再加以統(tǒng)計(jì)分析，費(fèi)時(shí)不便。3數(shù)據(jù)不能共享、運(yùn)行速度慢。無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總統(tǒng)計(jì)、總檢索的一次性簡便操作的功能，不能自動生成綜合報(bào)表；成本高、費(fèi)用大，操作繁瑣、管理混亂。一卡通系統(tǒng)的建設(shè)是一個復(fù)雜的整體系統(tǒng)應(yīng)用工程，它要求產(chǎn)品內(nèi)核具備統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫及通信協(xié)議支持不同的網(wǎng)絡(luò)平臺，共享一個中心數(shù)據(jù)庫，而非單個功能的組合或幾個單獨(dú)子系統(tǒng)的簡單拼湊。一卡通系統(tǒng)的核心意義是各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一和卡片操作的統(tǒng)一管理，最大限度的提高管理效率達(dá)到辦公自動化，實(shí)現(xiàn)更高的投資回報(bào)率。因此，當(dāng)今一卡通系統(tǒng)的突出特點(diǎn)在于“一庫，一網(wǎng)，一卡”3。所謂“一庫”，指的是同一軟件平臺、同一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)實(shí)現(xiàn)卡的發(fā)放、卡的取消、卡的掛失、卡的資料查詢、黑名單報(bào)警、記錄瀏覽處理統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)管理3。所謂“一網(wǎng)”，指的是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)?；诂F(xiàn)存的局域網(wǎng)或基于TCP/IP的Internet網(wǎng)，系統(tǒng)將多種不同的設(shè)備接入同一個大型軟件管理平臺，集中控制，統(tǒng)一管理3。所謂“一卡”，指用同一張卡實(shí)現(xiàn)不同功能的智能管理，一張卡通行于很多功能不同的設(shè)備3。 1.2 校園“一卡通”系統(tǒng)軟件部分的作用對于校園一卡通系統(tǒng)來說，射頻卡、卡讀寫器、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等硬件是基礎(chǔ)設(shè)施和支撐平臺，而校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分才是驅(qū)動整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的“靈魂”。學(xué)校的師生人員、部門（尤其是涉及消費(fèi)的部門）、消費(fèi)終端的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲、賬戶充值、賬戶消費(fèi)、考勤管理、門禁管理、智能卡發(fā)放、回收、換卡、相關(guān)的查詢、統(tǒng)計(jì)匯總等功能都要通過軟件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。不僅如此，智能卡的讀寫，也要通過編寫軟件程序通過卡讀寫器進(jìn)行操作。與已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)的硬件和卡設(shè)備相比，軟件部分難以大規(guī)模量化生產(chǎn)，需要根據(jù)不同學(xué)校的不同規(guī)模、特點(diǎn)和需求，設(shè)計(jì)具體細(xì)節(jié)不同的配套軟件。在實(shí)際中，軟件部分的作用往往被低估。但事實(shí)上，就重要性而言，校園一卡通系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施的成敗主要取決于軟件部分的質(zhì)量，不僅包括軟件部分的功能、性能是否符合用戶的要求，還包括開發(fā)出的軟件系統(tǒng)是否具有較高的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性，以便適應(yīng)業(yè)務(wù)規(guī)則的變化和新需求的實(shí)現(xiàn)。校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分規(guī)模較大，涉及的IT相關(guān)技術(shù)較多，編程繁瑣，開發(fā)難度不小，因此在開發(fā)過程中，除了要求開發(fā)人員具備較高的程序設(shè)計(jì)能力和智能卡的基本知識之外，還要求遵循軟件工程規(guī)范，選擇合適的開發(fā)方法進(jìn)行開發(fā)。1.3 企業(yè)軟件開發(fā)方法概述軟件開發(fā)方法有很多，各有特色和優(yōu)缺點(diǎn)。其中較為常用的一種模型稱為生命周期模型，也稱為瀑布模型。生命周期模型認(rèn)為軟件開發(fā)流程包含三個大環(huán)節(jié)，即：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4。其中每個大環(huán)節(jié)又可以包含若干小環(huán)節(jié)，每一步的工作將成為下一步工作的基礎(chǔ)和依據(jù)。1系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析需要確定系統(tǒng)“需要做什么”，包含系統(tǒng)目標(biāo)的提出、可行性分析、需求分析三個小環(huán)節(jié)。一般要針對待開發(fā)的系統(tǒng)提出一個整體的目標(biāo)，也就是用戶使用該系統(tǒng)要達(dá)到怎樣的目的。接下來再進(jìn)行可行性分析，論證系統(tǒng)在現(xiàn)有的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律條件下是否可以開發(fā)。可行性通過后，需要進(jìn)行需求分析，確定系統(tǒng)的詳細(xì)功能，得到系統(tǒng)的邏輯模型。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要確定系統(tǒng)“該怎么做”，包含整體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個小環(huán)節(jié)。整體設(shè)計(jì)需要得到系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)、模塊的劃分。詳細(xì)設(shè)計(jì)指的是針對每個具體的子系統(tǒng)和模塊，應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，以體現(xiàn)子系統(tǒng)和模塊的業(yè)務(wù)邏輯。3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)的使用維護(hù)三個小環(huán)節(jié)。程序設(shè)計(jì)指的是使用具體的程序設(shè)計(jì)語言和開發(fā)平臺，對每一個模塊予以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)測試指的是針對已經(jīng)設(shè)計(jì)好的程序系統(tǒng)，檢查是否包含錯誤，是否實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)分析中確定的功能。測試通過之后，系統(tǒng)交付給用戶使用，用戶驗(yàn)收后系統(tǒng)進(jìn)入維護(hù)階段。這種“需求分析-整體設(shè)計(jì)-詳細(xì)設(shè)計(jì)-編程實(shí)現(xiàn)-測試-維護(hù)”直線過程的生命周期模型在上世紀(jì)90年代前頗為推崇，這種模型嚴(yán)格劃分開發(fā)階段，便于制定開發(fā)計(jì)劃和任務(wù)，便于進(jìn)行項(xiàng)目管理，但是生命周期模型幾乎不具備可回溯性，不能適應(yīng)開發(fā)過程中需求發(fā)生較大變化，在開發(fā)后期去改正前期的錯誤，要付出較高的代價(jià)4。為彌補(bǔ)生命周期模型的不足，軟件開發(fā)企業(yè)目前往往采用一種迭代開發(fā)模型5。在迭代式開發(fā)方法中，整個開發(fā)工作被組織為一系列的短小的、固定長度（如3周）的小項(xiàng)目，被稱為一系列的迭代。每一次迭代都包括了需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試。這樣，開發(fā)工作可以在需求被完整地確定之前啟動，并在一次迭代中完成系統(tǒng)的一部分功能或業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)工作。再通過客戶的反饋來細(xì)化需求，并開始新一輪的迭代。近年來，面向?qū)ο箝_發(fā)方法也被業(yè)界頗為推崇。面向?qū)ο蠓椒ǖ幕舅枷胧菑默F(xiàn)實(shí)世界客觀存在的事物（對象）出發(fā)，用人類的自然思維方式來構(gòu)造軟件系統(tǒng)，運(yùn)用抽象、分類、繼承、聚合、封裝等技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)中具有相同屬性和方法的不同對象抽象成同一個類（class）。類的獲取、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和使用是面向?qū)ο蠹夹g(shù)的核心，現(xiàn)實(shí)世界的對象具有相對穩(wěn)定性，所以采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)設(shè)計(jì)出的軟件，其穩(wěn)定性是非常高的4,6。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)系統(tǒng)，具體過程是6：首先根據(jù)需求抽象出業(yè)務(wù)對象；對需求進(jìn)行合理分層，構(gòu)建相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)模塊；設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯，利用多態(tài)、繼承、封裝、抽象的編程思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求；最后通過整合各模塊，達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合的效果。使用面向?qū)ο蠓椒?，能更好地適應(yīng)需求變化；容易實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用；系統(tǒng)易于維護(hù)和擴(kuò)充4,6。實(shí)際的軟件開發(fā)企業(yè)中，在開發(fā)軟件尤其是開發(fā)大中型管理信息系統(tǒng)時(shí)，往往不是只用其中一種開發(fā)方法，而是根據(jù)實(shí)際情況將多種開發(fā)方法結(jié)合起來使用，取長補(bǔ)短，互為補(bǔ)充。最常見的就是將上述生命周期模型、迭代開發(fā)、面向?qū)ο蠓椒ㄈ呋旌鲜褂谩?.4 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)本文論述了以生命周期模型為主線，混合使用迭代開發(fā)方法與面向?qū)ο箝_發(fā)方法，開發(fā)一個中型的校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。同時(shí)也是將本科學(xué)到的軟件工程知識、智能卡知識、數(shù)據(jù)庫知識、程序設(shè)計(jì)知識用于實(shí)處，創(chuàng)造一定的社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為國內(nèi)數(shù)字化校園的研究和實(shí)踐貢獻(xiàn)一份微薄之力。本章為第1章，即緒論部分，之后的論文的結(jié)構(gòu)如下。第2章對校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行需求分析，獲得軟件系統(tǒng)的目標(biāo)，明確系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能和性能。第3章在第2章的基礎(chǔ)上，對校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，劃分功能模塊，明確每一個模塊要實(shí)現(xiàn)的具體功能，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫表集合的邏輯結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺。第4章在第3章的基礎(chǔ)上，對校園一卡通系統(tǒng)中與消費(fèi)管理相關(guān)的模塊（如：消費(fèi)卡信息管理、消費(fèi)流水管理、消費(fèi)流水統(tǒng)計(jì)等）的軟件部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，確定每一個與消費(fèi)相關(guān)的模塊的軟件部分如何設(shè)計(jì)程序流程。第5章在第3章的基礎(chǔ)上，對校園一卡通系統(tǒng)中與系統(tǒng)輔助功能相關(guān)的模塊（如消費(fèi)機(jī)信息管理、賬戶信息管理等）的軟件部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，確定每一個與系統(tǒng)輔助功能相關(guān)的模塊的軟件部分如何設(shè)計(jì)程序流程。第6章在第4章和第5章的基礎(chǔ)上，選擇Visual C# 2010和SQL Server 2008 R2實(shí)現(xiàn)整個校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分，并進(jìn)行安裝和部署。結(jié)論部分對校園一卡通系統(tǒng)的軟件部分的開發(fā)進(jìn)行總結(jié)，對優(yōu)勢和不足給予客觀的評價(jià)。69第二章 系統(tǒng)分析要開發(fā)信息系統(tǒng)，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，系統(tǒng)分析的內(nèi)容包括對現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查、可行性論證、系統(tǒng)分析以及在此基礎(chǔ)上提出新系統(tǒng)的方案，簡單的說，就是弄清楚系統(tǒng)“需要做什么”和“做還是不做”4。其中，建立新系統(tǒng)的邏輯模型是本階段的中心任務(wù)，而調(diào)查分析是本階段的主要方法和技術(shù)。系統(tǒng)分析是系統(tǒng)開發(fā)工作的第一個環(huán)節(jié)，幾乎是整個系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。一旦分析階段發(fā)生錯誤，后期的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段要去修正分系階段的錯誤，要付出極大的代價(jià)。系統(tǒng)分析，包括系統(tǒng)目標(biāo)的確定和可信性分析、系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)功能的確定等階段。下面將描述校園一卡通管理系統(tǒng)在上述階段的開發(fā)流程。2.1可行性分析2.1.1 原有系統(tǒng)的問題系統(tǒng)的開發(fā)工作是從接受用戶提出的任務(wù)開始的。用戶最初提出的任務(wù)是一個簡單的初始需求，而且常常是羅列一些需要解決的問題。擺在開發(fā)人員面前的首要任務(wù)是對用戶提出的要求作一個基本準(zhǔn)確的認(rèn)識和估計(jì)，從而提出系統(tǒng)的目標(biāo)。這就需要進(jìn)行初步調(diào)研。目前的校園一卡通管理系統(tǒng)存在以下5個問題。1校內(nèi)各單位逐步建立起自已的卡應(yīng)用系統(tǒng)，造成了學(xué)生身上持有多張卡，帶來諸多不便。2手工收費(fèi)方式難以杜絕漏收少收，容易造成貪污舞弊。3容易重復(fù)投資，造成浪費(fèi)。4各應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立存在，無法互通，各種信息無法共享，且需重復(fù)錄入，降低教師員工的工作效率，使教育管理信息化建設(shè)過程中出現(xiàn)瓶頸。5各單位獨(dú)立核算，分時(shí)段與財(cái)務(wù)進(jìn)行核對審查，學(xué)校財(cái)務(wù)部門難以進(jìn)行全面的收支統(tǒng)計(jì)，管理上造成一定的難度?？傊?，必要對現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，明確用戶需求，保證開發(fā)的新系統(tǒng)的功能與用戶的要求相吻合，避免付出了較大代價(jià)，新系統(tǒng)的開發(fā)卻失敗的悲劇發(fā)生。2.1.2 系統(tǒng)目標(biāo)與可行性分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用非接觸式IC卡作為校園一卡通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，具有方便快捷，防衛(wèi)性和安全性高，卡和讀寫器壽命長等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了教師、學(xué)生在校園的信息管理和消費(fèi)一體化，管理的綜合化和現(xiàn)代化。建成“校園卡”系統(tǒng)的骨干平臺，身份認(rèn)證、校內(nèi)消費(fèi)、校務(wù)管理的各個子系統(tǒng)都建在該平臺下，以后隨學(xué)校規(guī)模的擴(kuò)大和卡片功能的增加只需增加子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)校園數(shù)字化的目標(biāo)。每個學(xué)生和教職員工一張卡，此卡集身份卡、消費(fèi)卡、上機(jī)卡等于一體，代表持卡人的身份，在卡上可自由充值和消費(fèi)，在校園內(nèi)做到一卡通用?？尚行苑治鍪谴_定新項(xiàng)目“做還是不做”?？尚行苑治霭匾苑治龊涂赡苄苑治鰞纱蠓矫?。顯然，原有系統(tǒng)早已不能滿足校園消費(fèi)管理的需要，新系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)具備了必要性。下文將從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會上進(jìn)行可能性分析。1技術(shù)可行性分析技術(shù)可行性指的是現(xiàn)有的軟、硬件技術(shù)能否達(dá)到新系統(tǒng)目標(biāo)的要求，開發(fā)隊(duì)伍的技術(shù)水平、人力資源方面是否能實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)。另外還要從人才的角度考慮，例如是否找得到可以實(shí)現(xiàn)需要使用的某種技術(shù)的人才。從事軟件開發(fā)行業(yè)的工作人員一般都要求掌握一定的和軟件開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)。而校園一卡通管理人員也應(yīng)熟悉一卡通操作流程和一些IT產(chǎn)品。還有重要的一點(diǎn)是要對校園一卡通管理人員進(jìn)行簡單的培訓(xùn)，以便系統(tǒng)能順利的運(yùn)作。根據(jù)自身情況可采用Net作為開發(fā)平臺，選擇C#為開發(fā)語言，了解校園一卡通管理系統(tǒng)需求問題，從而保證系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。綜上所述，技術(shù)上開發(fā)條件具備。2經(jīng)濟(jì)可行性分析經(jīng)濟(jì)可行性指的是新系統(tǒng)的建立是否能為投資者帶來經(jīng)濟(jì)效益。估算成本/收益比，看是否得利。如果采用的是委托開發(fā)方式或者合作開發(fā)方式，經(jīng)濟(jì)可行性分析，既要考慮是否為用戶（甲方）帶來經(jīng)濟(jì)效益，也要考慮是否開發(fā)商（乙方）是否能賺錢，做到“雙贏”。在這里，如果是為客戶做軟件項(xiàng)目，那么收益就寫在合同中。如果是做自己的軟件產(chǎn)品，那么收益就是銷售額。以長沙某大型職業(yè)學(xué)院為例，校園一卡通項(xiàng)目的年成本核算如表2.1所示。表2.1 某高校一卡通項(xiàng)目的年成本核算成本項(xiàng)目金額（元）說明能源80000服務(wù)器，自主設(shè)備等硬件耗電費(fèi)按照0.5元/kwh計(jì)算維修10000軟件后期維護(hù)20000按軟件費(fèi)用的百分比計(jì)算人員和辦公經(jīng)費(fèi)100000按5人，20000/年卡片采購成本200002元/張計(jì)算 按10000人合計(jì)230000而該高校的校園一卡通項(xiàng)目的年收益分析如表2.2所示。表2.2 某高校一卡通項(xiàng)目的年收益分析收益項(xiàng)目金額（元）備注首次發(fā)卡100000按照10000人，10元/張計(jì)算補(bǔ)換卡10000按照發(fā)卡量的10%卡租金500005元/年 10000計(jì)算Pos消費(fèi)182500按每卡每天消費(fèi)10元，一年365天，管理費(fèi)率0.5%計(jì)算自助繳費(fèi)365000按平均每天每卡繳費(fèi)20元，一年365天，管理費(fèi)率0.5%計(jì)算沉淀資金利息100000按每卡沉淀資金50元，活期存款利息按0.40%算合計(jì)807500可見，校園一卡通系統(tǒng)有效節(jié)約人員成本，提高學(xué)校整體的管理水平。校園一卡通以一卡多用及其數(shù)據(jù)共享的功能，節(jié)約了人員編制費(fèi)用和辦證工本費(fèi)，更關(guān)鍵的是大大提高了各方面的效率。3社會的可行性分析本系統(tǒng)的開發(fā)不與任何國家和地方的法律法規(guī)相違背，且能提高學(xué)校的工作效率，規(guī)范學(xué)校管理，從而帶來巨大的社會效益。綜合以上三方面，該系統(tǒng)具有很高的開發(fā)可行性?？傊?，該校園一卡通管理系統(tǒng)的開發(fā)，既具備必要性，也具備可能性。2.2 需求分析系統(tǒng)分析是開發(fā)管理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵性階段，是一個從不斷認(rèn)識和逐步細(xì)化的過程，是下一階段的工作基礎(chǔ)，是為下一階段進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、解決“怎么做”提供依據(jù)，基關(guān)鍵性主要體現(xiàn)在“理解需求”和“表達(dá)需求”兩方面6。通過對現(xiàn)行系統(tǒng)的詳細(xì)調(diào)研，主要是從系統(tǒng)的角度理解用戶的需要，確定新系統(tǒng)的綜合要求，并提出這些需求的實(shí)現(xiàn)條件以及需求應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，也就是確定新系統(tǒng)要做什么，做到什么程度。軟件需求包括：功能需求、非功能需求、設(shè)計(jì)約束6。下文將通過用例圖、數(shù)據(jù)流圖等工具，細(xì)化出用戶的需求。2.2.1 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（DFD）是描述系統(tǒng)邏輯模型的主要工具，通過幾個特定的符號，可以綜合地反映出信息在系統(tǒng)中的使用、加工處理、傳遞、存儲的整體情況4。數(shù)據(jù)流圖是SA方法中用于表示系統(tǒng)邏輯模型的一種工具，它以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和處理的過程，由于它只反映系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，所以它是一種功能模型。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化分析行之有效的工具，它抽象地描述了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的情況，但卻無法表達(dá)各個處理的詳細(xì)內(nèi)容，因此還要對數(shù)據(jù)流程圖中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)流和處理等做進(jìn)一步的補(bǔ)充說明，這就是數(shù)據(jù)字典和變換邏輯說明。數(shù)據(jù)流程圖中有以下幾種主要元素4。1數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流是由一組固定成分的數(shù)據(jù)組成，表示數(shù)據(jù)的流向，而不是控制流。除了流向數(shù)據(jù)存儲或從數(shù)據(jù)存儲流出的數(shù)據(jù)不必命名外，每個數(shù)據(jù)流必須要有一個合適的名字，以反映該數(shù)據(jù)流的含義。在Visio繪制的數(shù)據(jù)流圖中，數(shù)據(jù)流用箭頭表示。2外部實(shí)體。外部實(shí)體是存在于軟件系統(tǒng)之外的人員或組織，他指出數(shù)據(jù)所需要的發(fā)源地或系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的歸屬地。在Visio繪制的數(shù)據(jù)流圖中，外部實(shí)體用矩形表示。3對數(shù)據(jù)的加工（處理）。加工是對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的單元，數(shù)據(jù)加工描述了輸入數(shù)據(jù)流到輸出數(shù)據(jù)之間的變換，也就是輸入數(shù)據(jù)流經(jīng)過什么處理后變成了輸出數(shù)據(jù)。在Visio繪制的數(shù)據(jù)流圖中，數(shù)據(jù)加工用圓形來表示。4數(shù)據(jù)存儲。表示信息的靜態(tài)存儲，可以代表數(shù)據(jù)文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫的元素等。在Visio繪制的數(shù)據(jù)流圖中，數(shù)據(jù)存儲兩條平行橫線來表示。即將開發(fā)校園一卡通管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，如圖2.1所示。圖2.1 校園一卡通管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖2.2.2 用例圖用例圖(Use Case Diagram)是UML語言的一種工具，它描述人們?nèi)绾问褂靡粋€系統(tǒng)7。用例視圖顯示誰是相關(guān)的用戶、用戶希望系統(tǒng)提供什么樣的服務(wù)，以及用戶需要為系統(tǒng)提供的服務(wù)，以便使系統(tǒng)的用戶更容易理解這些元素的用途，也便于軟件開發(fā)人員最終實(shí)現(xiàn)這些元素。用例圖包含六個元素，分別是7：參與者(Actor)、用例(Use Case)、關(guān)聯(lián)關(guān)系(Association)、包含關(guān)系(Include)、擴(kuò)展關(guān)系(Extend)以及泛化關(guān)系(Generalization)。參與者是系統(tǒng)外部的一個實(shí)體，它以某種方式參與用例的執(zhí)行過程。參與者通過向系統(tǒng)輸入或請求系統(tǒng)輸入某些事件來觸發(fā)系統(tǒng)的執(zhí)行。參與者由參與用例時(shí)所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧珌肀硎?。在UML中，參與者用名字寫在下面的人形圖標(biāo)表示。參與者有三大類7：系統(tǒng)用戶、與所建造的系統(tǒng)交互的其它系統(tǒng)和一些可以運(yùn)行的進(jìn)程。在用例視圖中，使用了泛化關(guān)系來描述多個參與者之間的公共行為。如果系統(tǒng)中存在幾個參與者，它們既扮演自身的角色，同時(shí)也扮演更具一般化的角色，那么就用泛化關(guān)系來描述它們。這種情況往往發(fā)生在一般角色的行為在參與者父類中描述的場合。特殊化的參與者繼承了該父類的行為，然后在某些方面擴(kuò)展了此行為。參與者之間的泛化關(guān)系用一個三角箭頭來表示，指向扮演一般角色的父類。用例是外部可見的系統(tǒng)功能單元，這些系統(tǒng)功能由系統(tǒng)單元所提供，并通過一系列系統(tǒng)單元與一個或多個參與者之間交換的消息所表達(dá)7。用例的用途是，在不揭示系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造的前提下定義連貫的行為。在UML中，用例用一個橢圓表示。關(guān)聯(lián)關(guān)系描述參與者與用例之間的關(guān)系，它是用于表示類的關(guān)系的關(guān)聯(lián)元類的實(shí)例7。在UML中，關(guān)聯(lián)關(guān)系用箭頭來表示。關(guān)聯(lián)關(guān)系表示參與者與用例之間的通信。包含關(guān)系把幾個用例的公共步驟分離成一個單獨(dú)的被包含用例7。被包含用例稱作提供者用例，包含用例稱作客戶用例，提供者用例提供功能給客戶使用。用例間的包含關(guān)系允許包含提供者用例的行為到客戶用例的事件中。在UML中，包含關(guān)系表示為虛線箭頭加字樣，箭頭指向被包含的用例。擴(kuò)展關(guān)系是把新的行為插入到已有的用例中的方法7，基礎(chǔ)用例的擴(kuò)展增加了原有的語義。在UML中，擴(kuò)展關(guān)系表示為虛線箭頭加字樣，箭頭指向被擴(kuò)展的用例?；A(chǔ)用例提供了一組擴(kuò)展點(diǎn)，在這些新的擴(kuò)展點(diǎn)中可以添加新的行為，而擴(kuò)展用例提供了一組插入片段，這些片段能夠被插入到基礎(chǔ)用例的擴(kuò)展點(diǎn)上，基礎(chǔ)用例即使沒有擴(kuò)展用例也是完整的，這點(diǎn)與包含關(guān)系有所不同。一般情況下，基礎(chǔ)用例的執(zhí)行不會涉及到擴(kuò)展用例，只有特定的條件發(fā)生，擴(kuò)展用例才被執(zhí)行。泛化關(guān)系指的是一個用例可以被特別列舉為一個或多個用例，這被稱為用例泛化。在UML中用例泛化與其它泛化關(guān)系的表示法相同，用一個三角箭頭從子用例指向父用例。在用例泛化中，子用例表示父用例的特殊形式。子用例從父用例處繼承行為和屬性，還可以添加、覆蓋或改變繼承的行為。用例圖可一個包含注釋和約束，還可一個包含包，用于將模型中的元素組合成更大的模塊。有時(shí)，可以將用例的實(shí)例引入到圖中。在用例圖模型中，參與者用人形圖標(biāo)來標(biāo)識，用例用橢圓來表示，連線表示它們之間的關(guān)系。即將開發(fā)的校園一卡通管理系統(tǒng)的用例圖，如圖2.2所示。圖2.2 校園一卡通管理系統(tǒng)用例圖2.2.3 系統(tǒng)功能結(jié)合數(shù)據(jù)流圖和用例圖，可以分析出即將開發(fā)的校園一卡通管理系統(tǒng)的功能，包含：1. 系統(tǒng)登錄與退出。注冊用戶輸入用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)識別對應(yīng)的權(quán)限，用戶只能操作所具有的權(quán)限的子窗體（在菜單中體現(xiàn)）。2. 系統(tǒng)設(shè)置。設(shè)置消費(fèi)機(jī)的串口號、波特率、自由扇區(qū)、管理卡編號、刷卡間隔、最大消費(fèi)、開機(jī)LOGO、打印LOGO，設(shè)置發(fā)卡機(jī)的串口號和波特率（串口號和波特率提供自動搜索的功能），設(shè)置換卡費(fèi)用和開卡押金。3. 系統(tǒng)初始化。清空數(shù)據(jù)庫中的所有的表的數(shù)據(jù)。操作前需要輸入管理員密碼。4. 賬戶及權(quán)限管理。對系統(tǒng)的所有賬戶信息進(jìn)行維護(hù)。包括添加賬戶并為其設(shè)置操作權(quán)限、刪除賬戶、修改賬戶的密碼和權(quán)限。5. 消費(fèi)卡管理。選擇部門，顯示該部門的所有消費(fèi)卡信息列表，包括卡號、持卡人姓名、部門、余額、押金、有效期、最低金額、每日消費(fèi)限額、卡類型、時(shí)段限次等?？梢孕略觥⑿薷南M(fèi)卡信息，對已經(jīng)發(fā)放的卡可以掛失，對以掛失的卡可以解掛，對不再使用的卡可以注銷，并可以提供換卡功能（即復(fù)制一張信息完全一樣的卡，同時(shí)將原卡作廢）。為方便用戶操作，還應(yīng)提供查詢功能，根據(jù)卡號、姓名等條件查詢相關(guān)的消費(fèi)卡信息。還提供將列表中的所有的卡信息導(dǎo)出到Excel文件。6. 開戶管理。可以為單張消費(fèi)卡或多張消費(fèi)卡提供開戶功能。開戶時(shí)需要輸入卡號、持卡人姓名、部門、余額、押金、有效期、最低金額、每日消費(fèi)限額、卡類型、時(shí)段限次等信息。7. 充值管理。對單張消費(fèi)卡提供充值操作，充值后修改余額。8. 部門信息維護(hù)。對消費(fèi)卡用戶所在單位的部門信息進(jìn)行維護(hù)，包括部門信息的添加、刪除、修改和查看。部門信息包括部門名稱、卡數(shù)、上級部門等。9. 消費(fèi)機(jī)管理。對消費(fèi)機(jī)信息進(jìn)行新增、修改和刪除。消費(fèi)機(jī)信息包括機(jī)器號、分組、消費(fèi)模式（手動消費(fèi)、固定消費(fèi)、菜單消費(fèi)、PC下傳）、消費(fèi)時(shí)間段（可最多支持四個消費(fèi)時(shí)間段）、每個時(shí)間段的消費(fèi)金額、菜單消費(fèi)信息、折扣信息、機(jī)器刷卡間隔、單次刷卡最大消費(fèi)金額、語言模式、打印LOGO和開機(jī)LOGO。10. 消費(fèi)機(jī)離線數(shù)據(jù)入庫。將消費(fèi)機(jī)中離線消費(fèi)信息下載到數(shù)據(jù)庫。消費(fèi)信息包括機(jī)器號、卡號、消費(fèi)時(shí)間、消費(fèi)金額、余額、消費(fèi)類型。能在一定程度上識別明顯錯誤的數(shù)據(jù)。離線消費(fèi)信息下載到數(shù)據(jù)庫后從消費(fèi)機(jī)中刪除。11. 實(shí)時(shí)監(jiān)控。選擇需要監(jiān)控的消費(fèi)機(jī)，對選中的消費(fèi)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，被監(jiān)控的消費(fèi)機(jī)每執(zhí)行一次消費(fèi)操作，相應(yīng)的消費(fèi)信息實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫。12. 連接狀態(tài)顯示。刷新顯示所有消費(fèi)機(jī)與服務(wù)器的連接狀態(tài)。13. 分組設(shè)置。設(shè)置消費(fèi)機(jī)的使用分組（如食堂、商店等）。14. 消費(fèi)時(shí)段及金額設(shè)置。設(shè)置每個消費(fèi)時(shí)段的起止時(shí)間和消費(fèi)金額，最多支持4個消費(fèi)時(shí)段。15. 菜單消費(fèi)設(shè)置。對菜單消費(fèi)信息進(jìn)行添加或刪除。16. 錯誤消費(fèi)信息刪除。查詢從消費(fèi)機(jī)下載（或者實(shí)時(shí)監(jiān)控）到數(shù)據(jù)庫的消費(fèi)信息（通過時(shí)間段、機(jī)器號、卡號、流水類型查詢），可以讓用戶觀察選擇因傳輸產(chǎn)生的錯誤消費(fèi)流水記錄，可以手工刪除這些記錄。并可以打印流水記錄，并導(dǎo)出Excel文件。17. 消費(fèi)明細(xì)統(tǒng)計(jì)。針對消費(fèi)記錄進(jìn)行查詢（通過時(shí)間段、機(jī)器號、卡號、流水類型查詢）消費(fèi)記錄?？梢源蛴∠M(fèi)記錄，并導(dǎo)出Excel文件。以柱狀圖、餅狀圖或折線圖的形式，反映消費(fèi)情況（按年總計(jì)、月總計(jì)、日總計(jì)、小時(shí)平均統(tǒng)計(jì)）。18. 消費(fèi)流水匯總。通過時(shí)間段、部門、機(jī)器號、部門、分組等字段進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。19. 余額查詢。根據(jù)卡號或部門，顯示該張卡或該部門下的全部消費(fèi)卡的余額信息，包括卡號、姓名、余額、最后充值時(shí)間等信息。也可以查詢余額小于指定值的消費(fèi)卡的余額信息。20. 換卡信息查詢。根據(jù)指定的時(shí)間段，查詢期間執(zhí)行的換卡操作信息，包括卡號、時(shí)間、換卡費(fèi)、操作員等信息。21. 銷卡信息查詢。根據(jù)指定的時(shí)間段，查詢期間執(zhí)行的銷卡操作信息，包括卡號、時(shí)間、返現(xiàn)金額、操作員等信息。22. 充值信息查詢與匯總。根據(jù)指定的時(shí)間段，查詢所有的充值信息，包括卡號、時(shí)間等信息?？梢燥@示每一項(xiàng)充值明細(xì)，也可以按年總計(jì)、月總計(jì)、日總計(jì)、小時(shí)平均對充值信息進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)。23. 系統(tǒng)資金匯總。根據(jù)指定的時(shí)間段，統(tǒng)計(jì)增款（現(xiàn)金繳費(fèi)、單位補(bǔ)貼、開戶押金、換卡交費(fèi)）、減款（補(bǔ)貼扣除、現(xiàn)金提取、退還押金、退還余額）、消費(fèi)（因錯退還、餐費(fèi)補(bǔ)扣、正常消費(fèi)）、合計(jì)（增款、減款、實(shí)際消費(fèi)、增款-減款-實(shí)際消費(fèi)）等信息?？梢源蛴〗y(tǒng)計(jì)的信息。24. 日志管理。提供操作日志的查詢（根據(jù)時(shí)間段、操作類型）和清空。2.3 需要解決的幾個關(guān)鍵問題2.3.1 充值問題最佳的解決充值問題的方案顯然是學(xué)校、銀行以及電信三方合作建立的一卡通系統(tǒng)，學(xué)生無需要另外購買充值卡。但目前銀行不一定能馬上與我們合作，所以在沒有引入銀行合作之前只能在指定地點(diǎn)的充值機(jī)上充值。為了避免用戶在不同系統(tǒng)充值而造成的管理困難和使用的不方便，校內(nèi)的充值管理應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一不宜多選；此外許多系統(tǒng)的消費(fèi)管理部分需要同財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)做接口，系統(tǒng)建設(shè)的工作量大。因此選擇的消費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在建設(shè)初期就能滿足學(xué)校的未來消費(fèi)應(yīng)用需求，避免后期出現(xiàn)難以增加應(yīng)用的問題。2.3.2 IC卡種類的選擇目前使用較為廣泛的IC卡為非接觸ID卡，非接觸加密存儲卡和雙界面CPU卡。為了能夠同時(shí)滿足在線消費(fèi)和脫機(jī)消費(fèi)，以及脫機(jī)查詢卡內(nèi)信息的功能，IC卡應(yīng)當(dāng)具有存儲功能，非接觸ID卡不具備存儲功能，所以它的應(yīng)用正在減少。雙界面CPU卡雖然有技術(shù)領(lǐng)先、安全性高、存儲容量大、被銀行認(rèn)可的優(yōu)點(diǎn)，但是卡成本和建設(shè)成本都很高，不適于校園應(yīng)用。非接觸加密存儲卡可以支持多應(yīng)用，成本較低，采用分區(qū)加密的方式能夠支持不同應(yīng)用商，雖然存儲容量不高，但是目前已有具備4K字節(jié)存儲容量的卡片，能夠基本滿足學(xué)籍管理應(yīng)用。在選擇非接觸加密存儲卡芯片型號時(shí)應(yīng)注意，芯片應(yīng)符合ISO的規(guī)范，應(yīng)考慮相關(guān)讀寫設(shè)備的普及性和價(jià)格。2.3.3 數(shù)據(jù)采集制卡時(shí)如需采集基本信息，卡管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能，以便于錄入數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)。如需采集照片，采集的照片應(yīng)做到：規(guī)格統(tǒng)一，背景一致。特別應(yīng)注意很可能有學(xué)生姓名中包括生僻字，部分生僻字難以通過計(jì)算機(jī)錄入或打印。即使在系統(tǒng)中安裝了大型字庫將生僻字錄入系統(tǒng)也難以與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)共享或交互，所以需提前確定生僻字處理原則。如：如何上報(bào)數(shù)據(jù)，是否采用統(tǒng)一字符代替或用簡單漢字組合代替，打印系統(tǒng)是否需要具備造字的功能等。 2.3.4 一卡多用問題校園“一卡通”最好的實(shí)現(xiàn)方式是通過“一卡、一庫、一線”實(shí)現(xiàn)完全意義的“一卡通”。即所有應(yīng)用通過一張卡，在一個數(shù)據(jù)庫中完成所有管理數(shù)據(jù)的存儲，通過一個網(wǎng)絡(luò)完成所有應(yīng)用的連接。需要解決的具體問題包括：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡易性與多應(yīng)用的矛盾、系統(tǒng)的多應(yīng)用、擴(kuò)展性與安全性的矛盾等。2.3.5 數(shù)據(jù)的共享與統(tǒng)一問題在不同系統(tǒng)間應(yīng)注意保持人員信息一致，時(shí)鐘設(shè)置統(tǒng)一，黑名單維護(hù)統(tǒng)一。中心數(shù)據(jù)庫應(yīng)做雙機(jī)熱備份或定期備份，應(yīng)預(yù)先設(shè)定災(zāi)難發(fā)生后的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)規(guī)程。2.4 系統(tǒng)模式和開發(fā)平臺的選擇2.4.1 系統(tǒng)模式的選擇管理信息系統(tǒng)的模式通常有兩種架構(gòu)，即客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式、瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式，這兩種模式都得到了普遍的應(yīng)用?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器（C/S）模式，是指客戶機(jī)和服務(wù)器這兩個邏輯系統(tǒng)及其應(yīng)用程序邏輯組件之間復(fù)雜關(guān)系的協(xié)同?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)是將劃分成幾個部分，分配到整個網(wǎng)絡(luò)上。某些應(yīng)用由客戶機(jī)完成，有些應(yīng)用由服務(wù)器完成，從而達(dá)到資源的最佳配置。 客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)中，應(yīng)用程序被分為兩大部分4：服務(wù)器部分：由多個用戶共享的功能和應(yīng)用，包括DBMS管理的數(shù)據(jù)庫?？蛻魴C(jī)部分：每個不同用戶所專有的功能和信息，是能夠訪問數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序的分布?？蛻魴C(jī)執(zhí)行應(yīng)用程序，直接和操作員打交道。瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式是由瀏覽器、Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器組成的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系1。該模式只安裝維護(hù)一個服務(wù)器(Server)，而客戶端采用瀏覽器(Browse)運(yùn)行軟件，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。 瀏覽器/服務(wù)器模式邏輯上采用的是一種三層結(jié)構(gòu)模型：Web服務(wù)器接受遠(yuǎn)程或本地瀏覽器的HTTP查詢請求，然后會同應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)查詢條件到數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，再將結(jié)果翻譯成HTTP和各種語言傳送回提出查詢請求的瀏覽器。B/S是一種瘦客戶機(jī)模式，客戶端無需安裝專用軟件，B/S模式的功能都在Web服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)?？蛻魴C(jī)/服務(wù)器模式和瀏覽器/服務(wù)器模式各有所長，簡要分析如下4：C/S模式的優(yōu)點(diǎn)在于：交互性強(qiáng)，客戶端有一套完整的應(yīng)用程序，在出錯提示、在線幫助等方面都有強(qiáng)大的功能，并且可以在子程序間自由切換；C/S模式將降低網(wǎng)絡(luò)通信量，速度較快，適合處理大量數(shù)據(jù)；C/S模式往往用于一個局域網(wǎng)內(nèi)，安全性高。B/S模式的優(yōu)點(diǎn)在于：簡化了客戶端，客戶端僅需要瀏覽器和TCP/IP協(xié)議，節(jié)省客戶機(jī)的硬盤空間與內(nèi)存，簡化了用戶的操作；應(yīng)用程序的更新方便，只要更新Web服務(wù)器上的程序即可；瀏覽器/服務(wù)器模式可以在全球Internet網(wǎng)使用。在開發(fā)MIS的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，選擇C/S模式或者B/S模式，甚至可以將這兩種模式結(jié)合起來。而即將開發(fā)的校園一卡通管理系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn)：使用范圍僅限于一個校區(qū)內(nèi)，地點(diǎn)固定，交互性要求高，也有可能會涉及到一些敏感數(shù)據(jù)，對安全性要求高，要求處理的數(shù)據(jù)量較大。鑒于此，采用C/S模式較好。2.4.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇目前主流的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（RDBMS），非關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，也都提供了關(guān)系模式的接口。常見的主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫有Oracle、SQL Server、DB2、MySQL、Sybase、Access等產(chǎn)品。從應(yīng)用來看，Access一般作為小型單機(jī)版的數(shù)據(jù)庫，也不支持存儲過程，顯然不能滿足即將實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的要求，Oracle、SQL Server、DB2、MySQL、Sybase均為大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，足以滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求。從存儲、處理大批量數(shù)據(jù)的安全性、穩(wěn)定性來看，Oracle最好，但是Oracle價(jià)格昂貴，易用性不強(qiáng)，對服務(wù)器硬件要求非常高，對于校園一卡通管理這樣的系統(tǒng)來說，恐非最佳選擇。從成本來看，Sun公司的MySQL是免費(fèi)、開源的，但是Oracle的東家甲骨文公司早幾年收購了Sun，MySQL前景不明，為了避免以后可能出現(xiàn)的技術(shù)支持問題，MySQL顯然也非最佳選擇。微軟公司的SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)因其處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的能力強(qiáng)、價(jià)格適中，易用性強(qiáng)、使用廣泛、容易獲得技術(shù)支持，非常適合即將實(shí)現(xiàn)的校園一卡通管理系統(tǒng)。目前市場占有率最高的SQL Server版本是微軟公司于2010年推出的SQL Server 2008 R2。SQL Server 2008 R2是一個全面的數(shù)據(jù)庫平臺，使用集成的商業(yè)智能 (BI) 工具提供了企業(yè)級的數(shù)據(jù)管理。SQL Server 2008 R2數(shù)據(jù)庫引擎為關(guān)系型數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供了更安全可靠的存儲功能，可以構(gòu)建和管理用于業(yè)務(wù)的高可用和高性能的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。與 Microsoft Visual Studio、Microsoft Office System 以及新的開發(fā)工具包的緊密集成使 SQL Server 2008 R2與眾不同。為了滿足各類企業(yè)和個人獨(dú)特的性能、運(yùn)行時(shí)以及價(jià)格要求，SQL Server 2008 R2分為企業(yè)版、標(biāo)準(zhǔn)版、工作組版、開發(fā)版和速成版5個版本，并提供了一批組件供用戶選用。企業(yè)版的功能最強(qiáng)，適合大型企業(yè)，對服務(wù)器硬件要求很高，速成版的功能最少，但它是免費(fèi)的，對硬件要求不是很高，配置較為高檔的普通PC機(jī)也能運(yùn)行，升級容易，數(shù)據(jù)處理能力適中，完全適合一些小型系統(tǒng)的開發(fā)，因校園一卡通涉及大量的數(shù)據(jù)的存儲，選擇SQL Server 2008 R2標(biāo)準(zhǔn)版。2.4.3 應(yīng)用程序開發(fā)工具的選擇能夠滿足MIS應(yīng)用程序開發(fā)要求的開發(fā)工具有很多，主流的開發(fā)工具有微軟的Visual S（支持C+、C#、VB等多種語言）、Embarcadero（原Borland）的C+Builder、Delphi等，這些都是面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)工具，均支持?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)、多媒體應(yīng)用程序開發(fā)。Visual C#功能強(qiáng)大，使用簡單，尤其適合企業(yè)信息系統(tǒng)的開發(fā)，又因?yàn)閂isual C#有一個適合小型應(yīng)用程序開發(fā)的免費(fèi)版Visual C# 2010 Express，故最終選定Visual C# 2010 Express作為開發(fā)工具，這樣，大大降低開發(fā)的軟件成本。2.5 本章小結(jié)本章主要介紹開發(fā)前工作準(zhǔn)備。進(jìn)行可行性分析和需求分析，確定了系統(tǒng)開發(fā)過程中可能要遇到的幾個關(guān)鍵性問題并設(shè)想出方法解決。并且確定了系統(tǒng)采用C/S模式，開發(fā)平臺使用Visual Studio 2010和SQL Server 2008 R2數(shù)據(jù)庫。第三章 整體設(shè)計(jì)通過需求分析，明確了即將開發(fā)的校園一卡通管理系統(tǒng)需要達(dá)到的目標(biāo)以及需要實(shí)現(xiàn)的功能，下一步將進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步是總體設(shè)計(jì)，即將軟件需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6。包括系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的劃分、數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)和系統(tǒng)環(huán)境的配置。3.1 系統(tǒng)功能模塊的劃分總體設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)的確定和子系統(tǒng)與模塊的劃分。系統(tǒng)自上而下劃分為若干子系統(tǒng)，層層劃分到每一個模塊都能夠作為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的單獨(dú)的程序。系統(tǒng)劃分的結(jié)果反映為一個樹形結(jié)構(gòu)。一個好的模塊應(yīng)該內(nèi)部凝聚性好，相對獨(dú)立，盡量減少與其他模塊之間的聯(lián)系，包括調(diào)用關(guān)系，控制關(guān)系和數(shù)據(jù)交換關(guān)系，就是要求滿足“高內(nèi)聚，低耦合”的標(biāo)準(zhǔn)4,6。依據(jù)“結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思想和“高內(nèi)聚、低耦合”的原則，將要實(shí)現(xiàn)的校園消費(fèi)卡管理，可以劃分為“系統(tǒng)設(shè)置”、“智能卡管理”、“機(jī)器管理”、“消費(fèi)信息管理”、“報(bào)表”、“賬戶信息管理”、“日志管理”7個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)又包含若干模塊。“系統(tǒng)設(shè)置”子系統(tǒng)包含“系統(tǒng)基本設(shè)置”、“系統(tǒng)初始化”、“備份還原”等模塊?！爸悄芸ü芾怼弊酉到y(tǒng)包含“部門信息維護(hù)”、“開戶管理”、“充值管理”、“掛失銷戶”等模塊?！皺C(jī)器管理”子系統(tǒng)包含“分組信息管理”、“機(jī)器信息管理”、“下載消費(fèi)數(shù)據(jù)”、“實(shí)時(shí)監(jiān)控消費(fèi)數(shù)據(jù)”等模塊。“消費(fèi)信息管理” 子系統(tǒng)包含“查看消費(fèi)信息”、“修改消費(fèi)信息”等模塊。“賬戶信息管理” 子系統(tǒng)包含“新增賬戶信息”、“修改賬戶信息”、“刪除賬戶信息”等模塊?！叭罩竟芾怼?子系統(tǒng)包含“查看日志”、“清空日志”等模塊。子系統(tǒng)和模塊的劃分，如圖3.1所示。校園一卡通管理系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置智能卡管理消費(fèi)信息管理部門信息維護(hù)機(jī)器管理報(bào)表系統(tǒng)基本設(shè)置系統(tǒng)初始化備份還原消費(fèi)卡信息管理開戶管理充值管理分組信息管理消費(fèi)信息操作消費(fèi)明細(xì)查詢賬戶管理日志管理機(jī)器信息管理下載消費(fèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控消費(fèi)數(shù)據(jù)賬戶信息管理修改密碼查看日志清空日志消費(fèi)信息匯總圖3.1 校園一卡通管理系統(tǒng)功能模塊圖此外，還應(yīng)該包含“系統(tǒng)登錄”模塊，這是所有的MIS必須具有的一個模塊。每個模塊的大致功能如下：系統(tǒng)基本設(shè)置：設(shè)置消費(fèi)機(jī)的串口號、波特率、自由扇區(qū)、管理卡編號、刷卡間隔、最大消費(fèi)、開機(jī)LOGO、打印LOGO，設(shè)置發(fā)卡機(jī)的串口號和波特率（串口號和波特率提供自動搜索的功能），設(shè)置換卡費(fèi)用和開卡押金；系統(tǒng)初始化：清空數(shù)據(jù)庫中的所有的表的數(shù)據(jù)。執(zhí)行此操作時(shí)需要輸入管理員密碼；備份還原：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份或者還原；部門信息維護(hù)：對消費(fèi)卡用戶所在單位的部門信息進(jìn)行維護(hù)，包括部門信息的添加、刪除、修改和查看。部門信息包括部門名稱、卡數(shù)、上級部門等；消費(fèi)卡管理：選擇部門，顯示該部門的所有消費(fèi)卡信息列表，包括卡號、持卡人姓名、部門、余額、押金、有效期、最低金額、每日消費(fèi)限額、卡類型、時(shí)段限次等?？梢孕略?、修改消費(fèi)卡信息，對已經(jīng)發(fā)放的卡可以掛失，對以掛失的卡可以解掛，對不再使用的卡可以注銷，并可以提供換卡功能（即復(fù)制一張信息完全一樣的卡，同時(shí)將原卡作廢）。為方便用戶操作，還應(yīng)提供查詢功能，根據(jù)卡號、姓名等條件查詢相關(guān)的消費(fèi)卡信息。還提供將列表中的所有的卡信息導(dǎo)出到Excel文件；開戶管理：可以為單張消費(fèi)卡或多張消費(fèi)卡提供開戶功能。開戶時(shí)需要輸入卡號、持卡人姓名、部門、余額、押金、有效期、最低金額、每日消費(fèi)限額、卡類型、時(shí)段限次等信息；充值管理：對單張消費(fèi)卡提供充值操作，充值后修改余額；分組信息管理：設(shè)置消費(fèi)機(jī)的使用分組（如食堂、商店等）；機(jī)器信息管理：對消費(fèi)機(jī)信息進(jìn)行新增、修改和刪除。消費(fèi)