软件工程-架构设计成果物

软件工程团队作业--架构设计成果物

队伍名称：洗衣做饭带孩子队
队长：郑欣 https://www.cnblogs.com/Cloria10086/
队员：魏思梦https://www.cnblogs.com/MiniDream/
          邓好https://www.cnblogs.com/DengHao-123/
          王艳静https://www.cnblogs.com/wangyanjing/
文本编辑者：全体组员

系统架构设计说明书

1.引言

1.1编写目的

该文档用于描述系统架构设计方案，其中包括系统的软件总体架构设计和所使用的框架说明，以及基于该架构的开发流程。并且该文档也作为指导开发人员、测试人员进行系统开发以及测试的依据。

1.2读者对象

开发人员：负责该问卷调查管理系统开发的相关人员
测试人员：负责对该系统进行测试的相关人员
维护人员：负责对该系统后期进行修复和维护的相关人员

1.3参考资料

[1]明日科技，android开发从入门到精通.清华大学出版社，2017
[2]陈禹等，软件开发工具.北京：机械工业出版社，2014
[3]齐治昌等，软件工程（第4版）.高等教育出版社，2019
[4]王立福，软件工程.北京：机械工业出版社，2011
[5]Leszek A.Maciaszek,需求分析与系统设计.机械工业出版社，2019

1.4术语与缩写解释

表1 术语与缩写解释

缩写、术语	解 释
Android	一种基于Linux的自由且开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备。
ios	苹果公司为其移动设备所开发的专有移动操作系统
IP地址	全称为网际协议地址，是一种在Internet上的给主机编址的方式。
MVP	全称Model-View-Presenter,Model提供数据，View负责显示，Controller/Presenter负责逻辑的处理。

2.系统概述

本系统名为高校问卷调查管理系统，服务于各大高校，是用于管理问卷调查从而获得学生和教师对其学校、专业、教学情况、教学资源配套、学校管理水平等的多方面评价，进而提高政府教育的针对性与有效性。
本系统的总体业务需求主要为：
1.系统能够设计出各种满足用户需求的问卷。
2.系统能够导入待问卷人员的相关信息。
3.系统能够以分享链接等方式发布问卷。
4.系统能够接收到待问卷者的问卷信息并加入系统相应的数据库中。
5.系统能够统计和分析用户所提交的数据、并且将统计结果以图表形式展示给用户。
本系统的主要功能需求为：
1.设计问卷：问卷发布者设计问卷问题等内容。
2.发布问卷：通过分享链接方式发布问卷。
3.提交问卷：待问卷者回答问卷问题并且保存。
4.统计并分析问卷：发布问卷者查看系统所展示的统计信息。

3.架构设计目标和约束

3.1架构设计目标

1.可靠性。软件系统对于用户来说需要具有极高的可靠性。
2.安全性。软件所需承担的商业价值极高，系统自身的安全性非常重要。
3.可扩展性。软件必须保持，在不断的增加调查问题或不断的增加调查用 户的情况下，仍能保持合理的性能。
4.可定制化。软件必须保证在针对调查对象不同的情况下，可定制不同的调查问卷类型。
5.可维护性。软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费。

3.2约束需求

1.支持的软件：
谷歌浏览器，火狐浏览器，360浏览器，IE浏览器，百度。
2.支持的平台：
PC端，移动端。
3.用户界面约束：
界面统一，简洁大方，易于观察理解。
4.操作系统：
Windows，Linux，iOS，Android。
5.可靠性需求：
数据安全可维护，同一份问卷同一个IP地址只允许提交一次。
6.安全性需求：
（1）网络安全
网络安全主要依赖于网络设备和操作系统，要求防火墙同外网进行隔离。系统不提供病毒防治，用户使用第三方的病毒防治软件来实现。
（2）分级授权
权限控制除操作系统和数据库的管理系统外，系统提供按用户性质的数据权限、功能权限设置功能。
（3）数据备份与还原手段
要求系统提供多方式的数据备份功能，以保证数据的安全和产生灾难性后果后的数据恢复能力，原则上要求单机系统提供外存介质的用户手工备份功能和数据恢复能力，确保数据库的安全和可恢复性。

3.3开发与运行环境

表2 开发与运行环境说明

类别	标准配置	最低配置
开发环境	Windows 10	Windows 7
	4G硬盘容量+256MB内存	4G硬盘容量+256MB内存
测试环境	Windows 10	Windows 7
	64硬盘容量+4G内存	64硬盘容量+4G内存
运行环境	MicrosoftVisualStudio	Code：：Blocks
	MicrosoftVisualC++	MicrosoftVisualC++
	Windows 10	Windows 7

4.系统总体设计

4.1设计思想

    整个软件架构方案采用分层、分布式的部署结构，明确地分离了表现层和业务逻辑，能够保证应用服务逻辑的一致性稳定性、结构的开放性、功能的可扩展性、开发的可并行性，同时采用一些开源的框架，兼顾了经济性。框架是一种特殊的软件，它为软件开发带来了导读的重用性，是无数软件开发人员的多年项目开发经验的总结。在一个优秀的框架上开发应用，而不是从零开始，可以大量缩短开发周期、降低开发风险、增强应用系统的稳定性。

4.2软件逻辑架构设计

软件系统架构图可以分为基础设施、数据层、应用层、用户层四个层次。首先绘制基础设施层，基础设施层包括：网络、服务器、存储设备等硬件环境，是系统运行的基础保障。基础设施包括网络环境，服务器平台以及存储系统，是最基础的部分；数据层包括数据处理层和数据存储层，分别对数据进行更改处理和存储，不同的数据文件存在不同的文件；应用层就是本系统最基本的用户操作——创建问卷以及填写问卷等，基础的功能体现在架构图中的本层；用户层则最为显而易见。系统架构图如图1所示。

图1 软件系统逻辑架构

4.3系统主要业务流程设计

一、设计问卷交互模型

图2 设计问卷交互模型图
设计问卷时序图：
设计人员在登陆界面输入用户名和密码登陆，系统判定用户身份后跳转到设计问卷界面，创建问卷后输入问题点击保存来完成新问卷的创建。或点击已有问卷进行更改问题，点击保存后问卷数据会传送到数据库中，并根据需求发布问卷，同时返回“发布成功”字样，用户点击跳转回设计界面，点击退出登陆退出系统，结束。
二、填写问卷交互模型

图3 填写问卷交互模型图
回答问卷时序图：
问卷填写人员在登陆界面输入用户名和密码登陆，系统判定用户身份后跳转到填写问卷界面，填写问卷回答后点击保存后问卷数据会传送到数据库中，同时返回“保存成功”字样，用户点击跳转回个人信息界面，点击退出登陆退出系统，结束。
三、统计问卷交互模型

图4 统计问卷交互模型图
回答问卷时序图：
问卷填写人员在登陆界面输入用户名和密码登陆，系统判定用户身份后跳转到问卷数据统计人员界面。统计人员对填写人员填写的问卷答案进行审核，审核后导出审核成功的问卷答案，将问卷答案导出到数据库中并传到统计平台，用户点击跳转回数据统计人员界面，点击退出登陆退出系统，结束。
四、修改问卷

图5 修改问卷交互模型
修改问卷时序图：
问卷管理人员在登陆界面输入用户名和密码登陆，系统判定用户身份后跳转到问卷系统管理界面。管理人员通过查找找到待修改的问卷，若需要进行问题的修改，则通过查找到待修改问题来进行问题的题面修改或删除该问题；若需要进行问卷的删除，则在找到问卷后直接点击删除按钮删除该问卷，操作结束后点击退出登陆退出系统，结束。

4.4功能模块划分

4.4.1.模块描述

根据逻辑架构进行的模块划分，以及基于用例设计的模块间的交互模型，确定每个模块职责和接口。根据功能的不同对逻辑架构进行模块划分，模块分别为用户界面层模块、业务管理层模块（应用层模块）、数据访问层模块、基础设施层模块共四个模块，其模块职责如下表：

表3 模块及模块职责

模块名称	模块功能（职责）概述
用户界面层	接口和登陆系统对接，获取用户登陆信息，便于统计建表人和填表人的信息。
业务管理层	接受登陆系统传送的登录信息，调用正确的界面进行业务处理，包括填写、修改等操作。
数据访问层	正确访问数据库和传递数据，保证数据与业务管理层同步，并存储更改的数据。
基础设施层	软件正常使用须在网络正常连接前提之下，保证用户能够访问并对问卷进行修改。

4.4.2.模块的接口设计

1.用户界面层模块
此模块的接口和登陆系统对接，获取登陆信息，验证用户名和密码的准确性，返回到相应的界面。
2.业务管理层模块
此模块接口和登陆系统与界面层对接，接受登陆系统传送的登录信息，调用正确的界面进行业务处理。
3.数据访问层模块
(1)面向业务层模块接口，正确处理业务层业务要求以及访问请求，进行权限判定后，将数据发送给数据库。
(2)面向外界服务接口，正确处理服务接口的访问请求，正确访问数据库和传递数据，与业务管理层接口同步保证数据的准确性。 4
4.基础设施层模块
此模块接口和数据访问层紧密相关，数据的每一次访问均通过该模块接口来进行数据更新，以保证软件的正确运行以及用户的舒适体验，完成特定的功能实现。

5.数据库设计概述

5.1数据库环境说明

数据库系统：MySQL 8.0
设计工具：MySQL Workbench 8.0 CE
编程工具：powerbuilder
运行系统：Windows 10
内存：256MB及以上
硬盘：20G及以上
CPU：1.4GHZ

5.2系统概念架构设计

图6 系统概念模型

5.3数据库逻辑架构设计

图7 E-R图

5.4表汇总说明

表4

表汇总	用途
用户表	所有使用这个系统的用户的总计信息表，用于登陆系统，验证用户名和密码
管理人员表	问卷设计人员和管理人员表，用于将用户与问卷关联起来，查询问卷时使用。
问卷表	用于问卷管理人员填写和修改问卷，展示问卷和问卷的题目内容。
问卷信息表	用于将问卷填写人员和问卷关联起来，向填写人员展示问卷问题和存储问卷填写结果。
学生表	储存学生相关信息，可以通过索引找到学生填写过的问卷。
教师表	存储教师相关信息，可以通过索引找到教师填写过的问卷

6.用户界面设计

登陆界面：

图8 登录界面
问卷界面：

图9 问卷界面
问卷填写界面：

图10 问卷填写界面
学生问卷信息：

图11 学生问卷信息
手机界面信息填写：

图12 手机界面信息