网上购物系统的设计与实现

摘 要

近年来，随着移动互联网的快速发展，电子商务越来越受到网民们的欢迎，电子商务对国家经济的发展也起着越来越重要的作用。简单的流程、便捷可靠的支付方式、快捷畅通的物流快递、安全的信息保护都使得电子商务越来越赢得网民们的青睐。现今，大量的计算机技术应用于商业领域，包括软件技术、网络技术、硬件技术等。越来越多的企业使用计算机来开展业务、销售、购买和宣传各种商品。各种商业系统和软件已经解放了企业的双手，并使企业能够最大限度地获得利益。因此，计算机技术在商业领域占有非常重要的地位。

本文主要通过对系统的前台系统和后台管理系统进行了功能性需求分析，对系统的安全性和可扩展性进行了非功能性需求分析。在详细的需求分析的基础上，根据系统的功能设计确定了数据库结构，实现完整的代码编写。网上购物系统使用Java语言以及mysql数据库，完成了系统的主要模块的页面设计和功能实现。本文展示了首页页面的实现效果图，并通过代码和页面介绍了用户注册功能、商品搜索功能、加入订单和查看订单功能、和查看我的订单功能、在线付款功能以及商品展示功能的实现过程。

关键词：网上购物；java；商品搜索

Design and Implementation of Online Shopping System

Abstract

In recent years, with the rapid development of mobile Internet, e-commerce is more and more welcomed by Internet users. E-commerce also plays a more and more important role in the development of national economy. Simple process, convenient and reliable payment method, fast and smooth logistics express and safe information protection all make e-commerce more and more popular with Internet users. Nowadays, a large number of computer technologies are used in commercial fields, including software technology, network technology, hardware technology and so on. More and more enterprises use computers to carry out business, sell, buy and publicize all kinds of goods. Various business systems and software have liberated the hands of enterprises and enabled enterprises to maximize benefits. Therefore, computer technology plays a very important role in the commercial field.

This paper mainly analyzes the functional requirements of the foreground system and background management system, and analyzes the non functional requirements of the security and scalability of the system. Based on the detailed requirement analysis, the database structure is determined according to the functional design of the system to realize the complete coding. The online shopping system uses the SSM framework of Java language and MySQL database to complete the page design and function implementation of the main modules of the system. This paper shows the implementation effect diagram of the home page, and introduces the implementation process of user registration function, commodity search function, adding order and viewing order function, and viewing my order function, online payment function and commodity display function through code and page.

Key words:Online shopping;Java; Commodity search

目  录

第1章 绪论 1

1.1开发背景与意义 1

1.2开发意义 1

1.3研究现状 1

第2章 开发工具及相关技术介绍 3

2.1 Java开发语言 3

2.2 Ajax 应用 3

2.3Mysql数据库 3

第3章 系统分析 5

3.1可行性分析 5

3.1.1经济可行性 5

3.1.2技术可行性 5

3.1.3法律条款可行性 5

3.1.4操作可行性 5

3.2需求分析 5

3.3业务流程分析 10

3.4 数据流分析 10

第4章 系统设计 13

4.1系统结构设计 13

4.2功能模块设计 14

4.3数据库设计 16

4.3.1 E-R图设计 16

4.3.2表设计 16

第5章 系统实现 20

5.1基本任务 20

5.2登录模块的实现 20

5.3主页面的实现 21

5.4商品信息管理模块的实现 22

5.5订单信息管理模块的实现 23

5.6注册用户管理模块的实现 25

第6章 系统测试 29

6.1测试目的 29

6.2测试概述 29

6.3单元测试 29

6.3.1登录测试 29

6.3.2商品管理测试 30

6.3.3购买商品测试 30

6.4集成测试 31

第7章 总结与展望 32

参考文献 33

致谢 35

1. 绪论
   1. 开发背景与意义

近年来，随着移动互联网的迅速发展，除了传统的网页浏览、资料搜索、发送电子邮件等基本应用外，国内大多数网民已经渐渐习惯了通过网络接受购物、通讯、旅游、娱乐等传统功能之外的新服务模式，其中利用网络购物也日益成为人们生活中一种重要的购物形式。互联网的快速发展为网上购物系统发展提供了强大保障和支撑，另外，在线网上购物的外部环境也逐渐得到了改善，移动互联网终端（手机、平板）使得网民结构变得越来越大众化，网上支付结算手段越来越便捷，快递物流越来越畅通，相应的法规政策也越来越完善。

1. 开发意义

现如今，在线网上购物对人们的吸引力越来越大，人们对网上购物的看法也从一开始的不了解到了解，从怀疑到逐渐信任，从拒绝到慢慢接受并习惯。在线网上购物的观念已经越来越深入人心，促使人们在线网上购物的主要因素有：

（1）方便快捷。网上购物可全天 24 小时营业，人们不需要奔赴到商店就可进行购物，购买的商品也可以直接送达到家。这样就使得消费者即使足不出户，也能买到来自世界各地得喜爱商品。

（2）信息量大。相比于传统的购物的方式，电子商务所能容纳的信息量非常大，既包括现实产品也包括虚拟产品。另外，还可以提供一些比较特殊的产品，既能保护消费者的个人隐私，又能满足消费者不同的心理需求。

（3）私密性强。消费者有时候在购买一些不愿意让别人知道的商品时，利用网上购物，卖家和快递物流都可以保护好用户的隐私，这样就可以避免一些不必要的麻烦。

1. 研究现状

由于近年来在线销售行业的兴起，也了解了一些相关信息。在中国，以前的销售只是传统销售，而在线销售似乎满足了市场需求。到目前为止，有一些家喻户晓的名字，如淘宝和天猫。然而，这种在线销售也有一些缺点:用户不能在下订单并付款后立即提货，他们还应该考虑货物是否受损。该系统是根据商品网络上的销售情况开发的。

经过几年的发展，许多被消费者认可的网上购物中心已经出现在国内外。这些网上购物中心的内容是多样化的，它们包含的功能相对完善，包括注册用户、搜索商品、管理订单、介绍商品细节以及在线留言。如今，互联网的广泛使用在一定程度上导致了国内外在线购物中心的发展，只要企业通过这个平台在线打字，就可以随时管理系统的内容。通过展示商品内容和发布公告，鼓励消费者购买和进行在线交易。

1. 开发工具及相关技术介绍
   1. Java开发语言

Java是一种面向对象的程序设计语言，类是Java程序的基本组成单元，类中又包含了属性和方法，在类中又可以创建无数个对象。类中包含的主要成员是字段和方法，字段是指一种数据变量，方法是指对字段进行操作的集合，包括给其他变量赋值、调用方法等[1]。Java代码都是编写在类体中，类体中的每个数据项都可以看作是一个对象，Java不支持类的多重继承，但可以支持接口的多重继承，并且支持类和接口的实现[2]。由于Java通常在网络环境中使用，所以Java提供了一个防止代码恶意攻击的安全机制，同时，Java具有强类型机制、自动收集垃圾和异常处理等特性，这些都是Java语言健壮性的重要保证[3]。

1. Ajax 应用

该技术在 1998 年前后得到了应用。允许客户端脚本发送HTTP请求（XMLHTTP）的第一个组件由Outlook Web Access小组写成。该组件原属于微软 Exchange Server，并且迅速地成为了 Internet Explorer 4.0 的一部分。部分观察家认为，Outlook Web Access 是第一个应用了 Ajax 技术的成功的商业应用程序，并成为包括Oddpost 的网络邮件产品在内的许多产品的领头羊。但是，2005 年初，许多事件使得 Ajax 被大众所接受。Google 在它著名的交互应用程序中使用了异步通讯，如Google、Google 地图、Google 搜索建议、Gmail等。Ajax 这个词由《Ajax: A New Approach to Web Applications》一文所创，该文的迅速传播加强了人们使用该项技术的意识。另外，对Mozilla/Gecko 的支持使得该技术走向成熟，变得更为易用。

Ajax 前景非常乐观，可以提高系统性能，优化用户界面。Ajax 现有直接框架 AjaxPro，可以引入 AjaxPro.2.dll 文件，可以直接在前台页面 JavaScript 调用后台页面的方法。但此框架与表单验证有冲突。另外微软也引入了 Ajax 组件，需要添加AjaxControlToolkit.dll 文件，可以在控件列表中出现相关控件。

1. MySQL数据库

MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统（RDBMS），关系数据库将数据保存在不同的表中，提高了灵活性，它使用最常用的结构化查询语言（SQL）进行数据库管理。MySQL因其具有速度快、体积小、总体拥有成本低和开放源码的优点而备受关注[7]。特点：

（1）支持多种操作系统。

（2）为多种编程语言提供了API。

（3）支持多线程，充分利用CPU资源。

（4）MySQL性能卓越、服务稳定，很少出现异常宕机。

（5）原生JSON支持。

（6）优化SQL查询算法，有效地提高查询速度[8]。

1. 系统分析
   1. 可行性分析

本系统将在经济、技术、操作、法律条款这三个角度上进行可行性分析。

1. 经济可行性

整个系统从设计到开发以及测试过程严谨步骤齐全，所有工作任务全部由本人完成，并未获取外部技术支持，节约了一切服务成本开销以及人工成本，在硬件方面，为节约成本使用一台二手移动工作站作为项目部署服务器以及数据库服务器，成本在一万元一下，真个网络部署也是由本人独立完成不涉及到其他人工费用，整个开发过程本着低成本，低消耗的原则。

1. 技术可行性

技术可行性分析的目的是确认该系统能否利用现有技术实现，并评估开发效率和完成情况。技术的可行性是指在当前的技术条件下，计算机软件和硬件的开发是否能够满足发展的要求。因为该系统的开发基于Java语言，所以开发该系统所需的软件和硬件条件可以在普通计算机上满足。因为它占用的内存相对较少，所以用SQL Server数据库开发和设计软件理论上没有问题，因为它占用的内存太少。上述技术可以有效地保证系统的成功和高效开发。

1. 法律条款可行性

网上购物系统的使用界面简单易于操作，采用常见的界面窗口来登录界面，通过电脑进行访问操作，用户只要平时使用过电脑都能进行访问操作。此系统的开发采用Java技术开发，人性化和完善化是B/S结构开发比较显要的特点使得用户操作相比较其他更加简洁方便。易操作、易管理、交互性好在本系统操作上体现得淋漓尽致。

1. 操作可行性

开发软件有没有触犯法律，这涉及到软件或者系统能不能发布的问题。如果触犯了法律，就必将会受到法律的制裁。常见法律问题就是软件抄袭问题，若是抄袭别人软件，将会受到严厉惩罚。

1. 需求分析

前台需求：

（1）用户模块：主要包括用户的注册和登陆、用户个人信息管理和个人资料修改等功能。

（2）商品模块：主要包括商品浏览、商品信息展示、商品搜索、商品收藏、商品购买、商品评论等功能。

（3）订单模块：主要包括添加订单、查看我的订单和删除订单等功能。

（4）订单模块：主要包括生成订单、我的订单、查看订单详细信息、在线支付等功能。

后台需求：

（1）用户管理：主要包括用户列表、用户冻结等功能。

（2）商品管理：主要包括商品列表、商品类目管理、商品添加、商品信息管理等功能。

（3）订单管理：主要包括订单和支付管理等功能。

用户用例图如下所示。

图3-1 用户用例图

管理员用例图如下所示。

图3-2 管理员用例图

商品添加用例描述如下表所示。

表3-1商品添加用例描述

商品删除用例描述如下表所示。

表3-2商品删除用例描述

用户编辑用例描述如下表所示。

表3-3用户编辑用例描述

商品评价用例描述如下表所示。

表3-4商品评价用例描述

商品购买用例描述如下表所示。

表3-5商品购买用例描述

1. 业务流程分析

网上购物系统的前台中，用户模块和商品模块进行数据交互，实现购买的功能。前台的功能主要包括用户模块、商品模块、订单模块和订单模块。

网上购物系统的后台中，管理员对用户在前台提交申请产生的数据进行处理，以满足用户的需求。前台系统和后台系统有数据交互，整个系统各个部分相互独立又密不可分。后台的功能主要包括用户管理、商品管理、订单管理。

系统业务流程图如下所示。

图3-2系统业务流程图

3.4 数据流分析

数据流图的设计主要是由于系统目前功能还没有确定，可以先描述可能要使用到的功能内容，并且向用户了解“系统从外界接受什么数据”和“系统向外界送出什么数据”等信息，根据用户所给的答复进行设计数据流图。

如下为系统的0层数据流图，系统用户分为管理员和普通用户。

图3-4系统数据流图（0层）

如下图所示为系统1层数据流图。

图3-5系统数据流图（1层）

网上购物系统第二层数据流图主要详细反应各功能模块对应的操作与数据进行交互的原理。并且更详细的显示出各角色对功能模块操作的数据流向，让开发人员能了解该系统的开发方向，能够更准确的开发出系统模型。

将商品信息维护进行细化得到商品信息管理二层数据流程图，如下图所示。

图3-6商品管理数据流图（2层）

将订单信息管理进行细化得到订单信息管理二层数据流程图，如下图所示。

图3-7订单管理数据流图（2层）

1. 系统设计
   1. 系统结构设计

软件系统的功能是多样的，在软件设计的过程中分层进行的思维是极为重要的，这样的思维可以在软件开发的过程中很大程度降低层之间的耦合度，这一点是符合“低耦合、高内聚”的软件设计原则的。因此，可以把网上购物系统划分为显示层、数据层和业务层。在系统的架构中，为了方便上层调用完成相应的功能，每个层次都会为其对应的上层提供相应的接口。

系统结构图如下所示。

图4-1系统结构图

1.显示层

此层主要是为用户提供计算机交互的UI界面，它根据用户的相应操作来提供相应的逻辑处理。

2.数据库层

数据库不仅是对软件所涉及的实体映射，而且也是系统读取和处理数据的关键所在。本系统的整个操作流程设计都是围绕着数据库里面的数据所展开的。

3.业务层

主要是通过系统的业务层中的业务逻辑来实现业务需求，依据相应的需求，剖析实现的策略和对应的业务逻辑，其优劣，在很大程度上决定了软件的质量，所以，整个系统成败的主要原因在于业务的逻辑实现。

1. 功能模块设计

通过软件的需求分析已经获得了系统的基本功能需求。根据各大功能模块的不同，将系统分为各种功能大块。系统功能结构如下图所示。

图4-2系统功能结构图

注册/登录

游客(未进行注册或登陆的用户)可以浏览、搜索商品，但不能进行收藏和购买。用户注册首先需要进行表单验证，来验证用户名和手机号码是否合法，然后验证用户名和手机号是否已经存在，验证通过即可注册。

注册成功后，用户可以通过输入用户名来登录系统，输入密码后进行验证。登录成功后，用户可以使用商品收藏、商品购买、查看我的订单、商品推荐、个人信息管理等功能。

个人信息管理

用户登录系统后，在账户设置中，可以修改昵称、头像、手机号、登陆密码、收货地址等个人基本信息。

商品搜索

系统首页展示了商品搜索输入框，用户在输入框内输入与商品名称相关的关键字，系统通过模糊查询搜索到用户需要的商品并展示。

商品信息展示

用户在浏览商品时，点击某一个商品，跳转到该商品的信息展示页。在商品信息页面展示了商品的详情信息，比如商品介绍，商品详情，商品销量和收藏量，商品评价等，用户通过浏览信息了解商品的主要功能和评价，最终决定是否购买。

商品购买

在商品信息页面，用户可以通过点击“购买”进行购买商品，点击后跳转到订单生成页面。订单生成页面会展示商品信息，收货地址，优惠信息等，用户确认后信息无误点击“提交”生成订单，订单生成后跳转到支付页面，支付完成则购买成功。

商品评论

用户在完成交易后可以对购买的商品进行评价，用户可以对商品进行打分，上传文字和商品图片等。用户对商品的评论可以帮助其他用户了解该商品，方便其他用户决定是否购买。

生成订单

用户在购买商品时，点击商品信息页面的“立即购买”或订单页面的“去结算”，跳转到订单生成页面，在订单生成页面用户需要确认收货地址、收货人手机号、收货人姓名等信息，确认无误后点击“提交订单”，订单提交成功，生成一条订单信息。

查看订单详情

用户在查看我的订单列表时，可以点击某一个订单来查看该订单的详细信息，主要包括订单编号、订单状态、订单日期、订单中的商品、交易金额等。订单详情还可以查看商品物流信息，用户通过能够物流信息了解所购买商品的发货状态。

商品列表

商家可以在“商品列表”中展示商城中需要销售的商品，包含商品名称，商品属性以及类目等商品信息。商家可以对商品进行搜索，按分类查询商品。

商品添加

添加商品首先需要输入商品基本信息，如商品名称、商品数量、商品分类等；然后需要编辑商品信息详情，如商品规格，商品描述，商品图片等。商家也可以删除已添加的商品。

商品管理

用户在购买商品时需要选择商品规格，管理员可以设置商品规格的名称以及展示的顺序等。管理员还可以给商品规格添加属性值，也可以删除不需要的属性值。同时，管理员可以编辑商品信息，如商品介绍、商品展示图片等，方便用户浏览。

1. 数据库设计
   1. E-R图设计

概念设计包括实体和联系两部分，如该系统中，用户是一个实体，其属性包括用户 ID 标识、用户名、密码、电话、地址等属性。联系是指实体之间有意义的关联，包括一对一、一对多、多对多三种类型。

系统E-R图如下所示。

图4-3系统E-R图

在图中，用户购买商品，关系为1:N，用户评论商品，关系为1:N，用户和订单的关系为1:1，用户和订单的关系为1:N。

1. 表设计

数据库表是设计和实现系统的一个重要基础。以下列出了该购物系统几个重要的数据库表。

article表:

commodity_category表:

commodity_center表:

order_goods 表:

user_group表:

notice表:

1. 系统实现
   1. 基本任务

本章节详细介绍了系统各大功能模块的实现过程和实现方法，对每个功能进行实现，设计详细的根本目标是确定应该具体实现所要求的系统，每个模块都对应着相应的界面和显示的配图。主要从主页面的实现、登录模块的实现、商品信息管理模块的实现、订单信息管理模块的实现、注册用户管理模块的实现、商家信息管理模块的实现等方面来描述。

1. 登录模块的实现

用户注册完成后，点击“登录”进入到登录页面，输入用户名和密码，点击“登录”按钮，对用户名和密码进行验证，根据传入的用户名和密码在数据库中是否能查询到一条用户信息，若不能返回用户信息则登录失败，页面提示用户名或密码错误。

登录界面如下图所示。

图5-1登录界面

1. 主页面的实现

用户界面要尽量简洁大方，使用户能够方便找到需要的功能入口，浏览、购买商品，且要易于修改和维护，同时还要保证用户合法和系统安全。

首页界面如下图所示。

图5-1首页界面

1. 商品信息管理模块的实现

管理员可以获取系统中所有商品的列表并对其进行编辑。管理员在添加商品时，需要输入商品基本信息，如名称、价格、规格等，还需要输入商品详情描述，包括对商品功能的描述以及展示图片等。添加商品完成，数据库商品表添加一条信息。管理员可以搜索商品，同时可以对已经添加的商品进行编辑。

商品管理界面如下图所示。

图5-1商品管理界面

1. 订单信息管理模块的实现

管理员在后台管理界面点击到所有订单列表界面，向控制层发送请求，搜索当前所有订单信息，调用搜索全部订单的请求，向数据库的订单表搜索当前所有订单并将订单信息以对象的形式层层返回到所有订单列表界面，显示出当前所有订单信息。同时可以删除过期订单，确认已有订单。

订单管理界面如下图所示。

图5-1订单管理界面

订单付款界面如下图所示。

图5-1订单付款界面

1. 注册用户管理模块的实现

管理员对系统用户的管理，在用户列表实现管理员用户的管理，包括录入、删除、修改，修改密码通过SESSION获取用户名，然后输入新密码，提交到数据库中，使用sql命令更新密码。

用户管理界面如下图所示。

图5-1用户管理界面

1. 系统测试
   1. 测试目的

该系统能够完成商品选购，商品管理，商品评价管理，订单管理，用户管理等功能，做到所开发的系统操作简单，符合系统开放性要求，该系统能够在开放的硬件体系结构中运行，并且能与其他系统顺利连接。

1. 测试概述

根据系统测试目的并结合面向对象的测试方法，给出如下系统测试方案：

1、尽可能早的、并且不断地进行系统测试。因为错误发现的越早，修正它所付出的代价以及费用就会越小。

2、设计本测试用例时，应该给出测试的预期结果。一个合理的测试用例由两部分组成：主要有测试用的输入数据和该输入数据所期望的系统运行结果。

3、在设计本测试用例时，不仅需要有合法的输入测试用例，还应该要有非法的输入测试用例。因为，因为在系统的实际使用过程中，通常由于各种原因，用户往往会使用一些非法的输入测试用例来进行测试。测试用例为了测试系统的正确性和完整性，本节将对系统中重点模块的测试进行介绍。

1. 单元测试
   1. 登录测试

表6-1登录测试用例

使用上述测试用例对前台首页登录界面进行测试，当在用户名输入框中输入正确的用户名和密码时候，系统将弹出登录成功信息提示对话框。

使用上述测试用例对前台首页登录界面进行测试，当在用户名输入框中输入错误的或无效的用户名时，系统将弹出错误信息提示对话框。

通过测试可以观察到实现的运行结果与测试用例中预计输出的结果是相符的，所以测试通过。

1. 商品管理测试

对商品管理进行测试 。

名称：用户管理测试。        目的：测试商品管理界面 。

内容：口令的输入，合法性检查，合理性检查，界面的显示控制。

下表描述了商品表中目前所存在的记录。

表6-2商品表预存数据

添加时应注意事项：

管理员添加商品时必须添加已存在的商品类别，若该商品不属于现有的所有类别，则应该先添加商品类别。

下表描述了添加商品进行测试的用例，主要是为了防止添加商品时出现异常和存在的漏洞。

表6-3添加商品测试用例

1. 购买商品测试

名称：购买商品测试。        目的：测试购买商品界面。

内容：口令的输入，合法性检查，合理性检查，界面的显示控制。

下表描述了购买商品的测试用例，防止购买时出错。

表6-4购买商品测试用例

用户购买商品时，首先判断商品数量是否小于库存，若超出库存数量，则提示商品数量不足。

1. 集成测试

集成测试的方案主要如下所述：

1.将系统移植到另一台计算机上，运行出错。修改配置信息后运行成功。

2.用户信息管理模块综合测试，添加新用户roess，为其分配一般管理员角色，查看一般管理员角色权限，保存设置，以roess身份登录，查看所拥有权限。

3.最后按照网上购物系统的设计与实现，以不同角色的身份进入系统，对系统各模块功能进行测试，测试模块间逻辑功是否有误。

经过测试，发现此开发系统可以满足网上购物系统流程的基本工作流程和基本要求。

1. 总结与展望

本文针对网上购物系统的特点和用户需求，利用 Java相关技术、JavaWeb 开发技术和MVVM 模式等技术，通过详细的需求分析、页面设计和功能设计，最终实现了一个基于 Java 的网上购物系统。

系统利用 标签库、JQuery 技术和 CSS 技术进行了系统页面设计，实现了包括用户模块、商品模块、订单模块和订单模块的前台系统以及包括用户管理模块、商品管理模块、订单管理模块的后台系统。另外，系统还进行了数据安全设计和推荐商品模块设计，并添加了用户的访问控制，建立了一个完整、健壮、安全稳定的网上购物系统。

该系统的特点有：

（1）简单大方，易于操作的 Web 页面；

（2）利用 Ajax 技术使页面进行无刷新更新；

（3）根据用户的浏览和购买记录，向用户推荐可能感兴趣的商品；

（4）系统具有商品搜索功能，使用户能够简单方便的找到自己心仪的商品；

（5）商品评论功能可以帮助用户更全面的了解商品信息，用户可以发表自己对已购买商品的评价；

（6）有良好的安全性和可扩展性，增强了系统的可靠性，使系统保持持久的生命力。

由于时间限制和本人能力条件有限，该系统还存在一些不足，今后也会出现许多新的开发技术，未来还可以对系统做出如下改进：

（1）优化系统页面，使页面更加美观且方便操作；

（2）优化商品搜索功能，提供多条件选择查询搜索；

（3）优化商品推荐功能，提高商品推荐的精准度；

（4）优化在线支付功能，提供更多支付接口，使用户付款更加方便；

（5）进一步提高系统的安全性，使系统更加健壮；

（6）优化数据和代码，提升软件效率，方便系统维护和扩展。

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