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库存管理系统的设计与实现

作者：夏俊博

来源：《中国房地产业·下半月》2015年第11期

【摘要】本论文讨论ERP系统中的库存管理模块的开发过程。分析ERP系统中的库存管理系统，并应用面向对象的分析和设计方法及建模技术给出了有关库存管理系统的面向对象模型。主要研究了基于库存管理系统的模型的建立、该模型应用的体系结构和数据库结构以及系统实现。

【关键词】现代库存管理理论；统一建模语言；类图；顺序图；用例图；组件图 一、课题背景

随着科学技术的进步及其不断向生产与库存控制方面的渗透，解决合理库存与生产控制问题所需要处理的大量信息和企业资源管理的复杂化，要求信息处理的效率更高。信息的集成度要求扩大到企业的整个资源的利用和管理，因此产生了新一代的管理理论与计算机系统——企业资源规划（Enterprise Resource Planning，ERP） 传统库存管理模型

所谓库存管理是在保障供应的前提下，使库存物品的数量最少，所进行的有效管理的技术经济措施，包括日常的库存事务处理和库存状态控制两部分。

库存事务处理主要包括入库处理、出库处理、库存台账维护和盘库处理等库存物资的收发存具体工作，账目的计算和记录以及各种数据、档案的保管工作。

而在库存状态控制方面，传统的库存管理模式涉及两类库存：一是与生产库存相适应的相关需求库存：需要采用MRP算法进行处理；二是与经销库存相适应的独立需求库存。 二、MRP基本原理

MRP应用的目的是进行库存的控制和管理，按需求的类型可以将库存问题分为两种：独立性需求和相关性需求。

MRP的基本原理：由主生产计划（MPS）和物料清单（（BOM）逐个求出主产品所有主部件的出产时间、出产数量，即物料需求计划。其中，零部件如果靠企业内部生产，需要根据各自的生产时间长短来提前安排投产时间，形成零部件生产计划；如果零部件需要从企业外部采购，则要根据各自的订货提前期来确定提前发出各自订货的时间，采购数量，形成采购计划。MRP原理如图所示：

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2.1 UPI库存管理系统的分析

系统分析就是描述系统的需求，通过定义系统中的关键域类来定义模型。在这里，首先根据库存管理业务流程来导出库存管理系统的用例图，然后进行领域分析。 2.2 UPI库存管理系统的用例图

用例图的基本组成部件是用例、角色和系统。用例用于描述系统的功能，是对系统功能的宏观描述。角色是与系统进行交互的外部实体，它可以是系统用户，也可以是其它系统或硬件设备，凡是需要与系统交互的任何东西都可以称作角色。系统的边界线以内的区域（即用例的活动区域）则抽象表示系统能够实现的所有基本功能。 2.3 UPI库存管理系统的设计

设计阶段就是将分析模型进行扩展并将模型进一步细化，该阶段的目的是产生一个可行的解决方案，并且可以比较容易的转为程序代码。这里会定义一些新的类来执行技术上的操作，包括对数据库的操作、用户接口的操作。首先，进行体系结构设计。包括定义包、描述包之间的依赖性及基本的通信机制；最后，详细设计，包括对所有的类进行描述。 2.4 体系结构设计

体系结构的设计是保证系统可扩展和可改变的基础，它将应用程序逻辑和技术逻辑分开。这里的关键技术是，标识和建立包间相关性规则使包间不存在双方关联性，明确必须的标准库和发现要使用的库。

边界类包：也称之为用户接口包，位于系统与外界的交界处，包括所有的社会分配、报表、与打印机和扫描仪等硬件接口、以及与其它系统的接口。边界类描述表示参与者和系统之间交互的对象。它捕获了部分系统的状态，并用可视化显示或声音效果的形式将它呈现给用户，边界对象经常超出程序一次执行的范围。边界类对应于GUI设计中出现的类。实体对象将它的变化传播到它的状态中，从而使得边界对象能更新GUI的显示。

控制类包：负责协调其它类的工作。控制类本身不完成任何功能。其它类并不向控制类发送消息，而由控制类来发出消息。控制类代表协调、处理、控制和序列化其它对象，经常用于封装与特定用例相关的控制或代表复杂的派生和计算，控制类封装了对某些对象的控制、协调和事务处理，这样将控制变化孤立在某个类中。控制类描述那些解释用户输入事件并控制业务进程执行的对象。一个控制类表示行为以及一个用例的活动。控制对象经常不超出程序的执行。控制对象处理用户生成事件和受到影响的实体对及边界对象之间的交互。特别地，每个允许交互的边界对象总有一个控制对象与之关联。

实体包：保存要放进持续存储体的信息，它是对用户最有意义的类。它用于为系统长期存在的信息建模。在通常情况下，实体类直接来自业务对象模型中相应的业务对象，但是也有区

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别，实体类代表的是业务对象中需要计算机系统处理的部分，反映的信息必须是对开发都在设计和实事系统时有用。实体类描述那些表示一个应用领域中实体语义的对象。它对应于系统数据库中的数据结构。实体对象总是要超出程序的执行并参与许多用例。

数据库包：把实体包中负责抽取数据库中的数据的类分离出来，形成数据库包。数据库包提供了应用和数据库之间的一个没有方向的层次。通常，数据库包中的类执行一组关于数据库的服务。这些服务包括打开和关闭与数据库的互联，当承诺或退出一个事务时向数据库发指令，确定运行时数据库配置的参数、处理用户权限、抽取和存储关于数据库对象的元数据信息（如表、列、视图、存储过程、索引等）。 三、UPI库存管理系统的详细设计

在设计阶段，为了保证得到优质的类图，我们首先通过交互图来细化分析模型。一般交互图有两种：顺序图和协作图。

顺序图描述对象是如何交互的，并且将重点放在消息序列上，也就是说，描述消息是如何在对象间发送和接收的。顺序图有两个坐标轴：纵坐标轴显示时间，横坐标轴显示对象。顺序图也显示特殊情况下的对象交互：在系统执行期间的某一时间点发生在对象间的特殊交互（如：当用到一个特殊功能时）。在顺序图的横坐标轴上是与顺序有关的对象。每一个对象的表示方法是：矩形框中写有对象和（或）类名，且名字下面有下划线。同时，有一条纵向的虚线表示对象在序列中的执行情况（即，发送和接收的消息，对象的活动），这条虚线称为对象的“生命线”。对象间的通信用对象的生命线之间的水平的消息线来表示。消息线的箭头说明消息的（下转）（上接）类型，如同步，异步，或简单（本章前面定义的）。浏览顺序图的方法是：从上到下查看对象间交换的消息。顺序图是按时间顺序排序的；协作图显示同一信息，但是组织方式和顺序图不同，它注重的是对象之间的关系。交互图关注实现用例功能时要生成的对象。

3.1 UPI库存管理系统数据库的设计

在大多数应用程序的运行中，对象的生命周期与一个动态变量的生命周期相似：首先对象被创建（在内存中分配空间），并按一定要求对属性进行初始化。定义之后的对象可以被删除，所用空间被收回。如果一个对象没有被显示删除，应用程序运行结束时结束它的生命周期。如果对象要保持到下一次程序中运行，它必须被保持到一永久介质上，以便在需要时能被从介质上取用。外部介质的组织方式依赖于数据被使用的方式，它可以是一个普通的文件，也可以是层次、网状或关系数据库。一般是使用面向对象数据库或使用关系数据库。

由于面向对象数据库存储持久对象最主要的缺点是当数据操作频繁时，需要使用两个独立的数据库系统，特别对传统的应用更是如此。而且面向对象数据库不支持集合操作，因此我们采用关系数据库。