基于 Qt 的软件架构设计与应用

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目录

1.写这篇文档的目的 ................................................................................................................ 1

2.什么是框架？ ........................................................................................................................ 1

3.关于Qt ................................................................................................................................... 1

4.本文档说明的范围 ................................................................................................................ 2

5.Qt的下载官网 ....................................................................................................................... 2

5.1 Qt4的32位二进制文件的下载 .................................................................................... 2

6.Qt4编程的简单介绍 ............................................................................................................. 4

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基于三层架构的软件体系设计与应用

作者：周健

来源：《电子技术与软件工程》2017年第08期

摘 要

本文首先通过总结三层架构体的实践经验，介绍了在人们熟知的表示层、业务逻辑层和数据存储层这种纵向分层基础上更进一步的内部七层详细划分；又以松耦合组件的实现为重点，介绍了利用插件技术和AOP方法对三层结构在软件体系横向上的分解方法及应用要点；最后介绍了三层结构按地域分布时的应用实践。

【关键词】三层架构 软件体系 插件技术 地域分布

随着软件工程研究与应用的不断进步，软件开发规范以及面向对象编程思想得到了不断深入的应用，人们对软件可维护性和可重用性的要求不断提高，使得传统的二层架构系统愈加显得不能适应软件开发需要，由此在用户界面层与数据库层之间增加一个“中间层”的三层软件架构体系应运而生。这里所说的三层体系，不是指服务器物理设备上的三层配置，也不仅仅有B/S应用才有三层体系结构，三层是指软件系统在应用逻辑设计上的三层。通过引入中间层，将复杂的商业逻辑从传统的二层结构（Client-Server）应用模型中分离出来，并提供了便于扩充、易于访问、易于管理的设计思想和方法，通过将多种应用服务分别封装部署于应用服务器来增强了应用程序的可维护性和可重用性，使用户在管理上所花费的时间最小化，从而实现了安全、稳定和高效的系统应用。

1 软件的三层架构体系

三层架构体系已经成为软件设计领域的基本结构，虽说关于三层架构目前已经有多种不同的描述定义，但在实际应用中它的基本思想都是通过在界面应用层和数据访问层之间增加一个用来衔接两者之间的业务逻辑层，借此来实现系统设计中“高内聚低耦合”的效果，从而达到为系统的扩充和维护创造更多便利条件的目的。我们在应用中以微软DNA架构定义为基础，并且根据实践中的体会对各层的内部进行了进一步的细划，形成了如图1所示软件的实用型的三层架构体系。

软件２０１４年第３５卷第１期　ＳｏＦＴＷＡＲＥ　国际ＩＴ传媒品牌　基于Ｑｔ的ＡＴＭ机系统的分析与设计冰　曹素娥，杨泽民　（山西大同大学数学与计算机科学学院，山西大同０３７００９）　铘　

摘　要：ＡＴＭ机作为一种高度精确的机电一体化设备，为人们提供了方便高效的金融服务，也减轻了银行工作人员的压力，　提高了银行的工作效率。本文就基于Ｑｔ的ＡＴＭ机系统的可行性、用户与管理员的需求做了详细的分析，以此为基础构架了具体　的功能，把系统的每一个功能模块化，使ＡＴＭ系统完成了对用户的身份认证、现金存款、现金取款、本行或异行转账、余额查询、　修改密码等基本的功能。　关键字：ＡＴＭ；ｃ／ｓ架构；Ｑｔ语言　中图分类号：ＴＰ３９１．４１　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—６９７０．２０１４．１．００３　本文著录格式：…１曹素娥，杨泽民．基于Ｑｔ的ＡＴＭ机系统的分析与设计Ｕ】＿软件，２０１４，３５（１）：８—１０　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＡＴＭ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｑｔ　ＣＡＯ　Ｓｕ—ｅ，ＹＡＮＧ　Ｚｅ－ｍｉｎ　（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａｒＬｒｉＤａｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＤａｔｏｎｇＳｈａｎｘｉ　０３７００９，Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＡＴＭ　ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈｌｙ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｆｉｎａｎｃｉａｌ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｔｏ　ｐｅｏｐｌｅ，ａｎｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｂａｎｋ　ｓｔａｆｆ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｂａｎｋ’Ｓ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＡＴＭ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｑｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｕｓｅｒ　ａｎｄ　ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ　ｄｏ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｍａｋｅｓ　ｅａｃｈ　ｓｙｓｔｅｍ　ｍｏｄｕｌａｒ，ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｔｈｅ　ＡＴＭ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｕｓｅｒ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，ｃａｓｈ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ，ｗｉｔｈｄｒａｗａｌｓ　ｔｈｅ　ｂａｎｋ　ｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｎｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ，ｉｎｑｕｉｒｙ　ｏｆ　ｒｅｍａｉｎｉｎｇ　ａｍｏｕｎｔ，ｍｏｄｉｆｙ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｂａｓｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ＡＴＭ；Ｃ／Ｓ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；Ｑｔ　ｌａｎｇｕａｇｅ　０引言　随着计算机应用范围的扩大，社会经济和市场经济的发展，　人们的科技意识、金融意识有了很大的提高。在紧张忙碌的生　活中，人们不愿意奔忙于各银行营业柜台之间去排队完成存取　款等简单的操作，而是需要银行可以提供更加方便快捷的业务　操作方式。无人值守的ＡＴＭ机的出现，弥补了手工工作费时，　费力容易出错的缺陷，极大的提高了银行的工作效率。ＡＴＭ机　作为现代科技文明的见证者之一，为人们提供了方便高效的金　融服务Ⅲ，从而也减轻了银行工作人员的压力；ＡＴＭ机是一种　高度精确的机电一体化设备，不受时间和空间的限制，也不拘　限于依托银行网点，是利用磁卡或智能Ｉｃ卡存储用户信息并通　过加密键盘输入密码，然后通过银行内部网络验证并进行各种　交易的金融自动设备。本文就基于Ｑｔ的ＡＴＭ机系统的可行性、　用户与管理员的需求做了详细的分析，以此为基础构架了具体　的功能，把系统的每一个功能模块化。　１系统分析　１．１可行性技术分析　本ＡＴＭ机系统采用结构化开发方法，通过自顶向下的系统　分析和自底向上的系统设计综合考虑了该系统所涉及的每个方　面。　利用目前成熟的Ｃ／Ｓ（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ，客户端／服务端）软件　构架体系，以ＳＱＬｉｔｅ为后台数据库，以ｃ＋＋为模块功能实现语　言，以Ｑｔ为系统ＧＵＩ设计语言，以Ｌｉｎｕｘ系统为平台，客户端　与服务端之间的通信是采用ＴＣＰ／ＩＰ协议。采用ＴＣＰ／ＩＰ协议保证　数据的可靠性。Ｌｉｎｕｘ系统由于开源的优势，具有很好的移植性，　对客户端与服务端在不同的平台工作不会产生影响，提高了系　统的安全性，功能完备、运行速度快、界面友好，便于用户操作。　ＱＴ作为新型的跨平台ＧＵＩ开发工具包，具有与一般工具包所不　同的特征，它包含了一系列的类，该类能够使程序员避免了在　文件处理，时间处理等方面存在依赖操作系统方面的细节问题　，　而且信号与槽作为ＱＴ核心机制具有简便性和灵活性的特性，在　ＱＴ的编程中有着广泛的应用。整个系统的开发与应用对硬件要　求也不高，因此在技术上该ＡＴＭ机系统是可行的。　基金项目：国家自然科学基金（１１１７１１１２）；山西省教育科学十二五规划项目（ＧＨ－１２０５９）；山西大同大学教学改革项目（２０１２２０７）。　作者简介：曹素娥（１９７６一），女，山西天镇人，本科，研究方向为软件工程；杨泽民（１９７４一），男，山西应县人，副教授，硕士，研究方向：　数据库、数据挖掘。　１・　软件杂志欢迎推荐投稿：ｃｏｓｏｆｉ＠１６３．

设计开发　品的高质量图像体验。Ｈｉ３５３１高度集成和丰富的外围接口，在满足　客户差异化产品功能、性能、图像质量要求的同时，可大大降ｆ￣ｅｂｏｍ　成本。　２．２软件结构　ＮＶＲ端软件结构采用嵌入式ｌｉｎｕｘ３．０．８操作系统，ＧＵＩ应用程　序采用Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄｉ￣计实现。ＮＶＲ系统模块及依赖关系如图１所　示，系统软件架构总体来说分为三层：（１）ＧＵＩ及ｗｅｂｓｅｒｖｅｒ位于系　统的最顶层，为人机交互接口，ＮＶＲ系统所有功能都基于其呈现。（２）　基于ｇＳｏａｐ通信的ｏｎｖｉｆ协议信令的封装及解析层，该层主要通过　ｇＳ０ａＰ构建基于ＯＮＶＩＦ协议的ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ的各种服务并将其接口　暴露。（３）基于ｏｎ　协议暴露的接口层的实现，主要实现了ｏｎｖｆｆ＠ｒ个　子模块逻辑实现。　３设计与实现　・　３．１　Ｈｉ３５３１图形界面开发　海思数字媒体处理平台提供Ｈｉｓｉｌｉｃｏｎ　Ｆｒａｍｅｂｕｆｆｅｒ（ＨｉＦＢ）支　持图形界面的开发。ＨｉＦＢ用于管理叠加图形层，它在Ｌｉ１２ｕｘ　Ｆｒａｍｅｂｕｆｆｅｒ的基础上增加层间ｃｏｌｏｒｋｅｙ、Ａｌｐｈａ等扩展功能。ＨＷＢ　最多可以管理７个叠加图形层：／ｄｅｖ／ｆｂＯ　／ｄｅｖ／ｆｂ６。Ｈｉ３５３１芯片支　持４个输出设备上可以叠加图形层：ＨＤ０、ＨＤ１、ＳＤ０与ＳＤＩ。　在监控领域中，一般输出设备的图形用户界面内容包括：（１）后　端ＯＳＤ：显示画面分割线、通道号、时间等信息，用以界定多画面显　示布局，在最底层作为视频层显示。（２）ＧＵＩ界面：该层位于ＯＳＤ之　上，包括各种菜单、进度条等元素，用户通过操作ＧＵＩ界面进行设备　配置。　本系统使用高清输出设备ＨＤ０，利用ＧＯ、Ｇ４层分别实现ＯＳＤ、　ＧＵＩ界面，实现视频层与操作界面的相互独立。　３．２基于Ｑｔ的ＮｖＲ人机界面的设计与实现　系统ＧＵＩ采用Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ设计实现，ＮＶＲ系统所有功能都　基于其进行呈现。根据主流视频监控系统，ＮＶＲ需涵盖多种监控业　务，主要包括视频预览、系统管理、录像回放、远程管理及其他功能，　图２为ＮＶＲ系统图形界面设计框架。　（１）视频预览。该部分主要实现接收前端网络摄像机的实时音视　频数据，进行实时预览。实时流的传输是采用基于ｌｉｖｅ５５５的ｒｔｓｐ解决　方案，首先通过０ｎ　锻备管理接口获取前端设备视频流地址ｕｒｌ，然　后ｒｔｓｐ客户端通过ｕｆｌ向前端设备ｒｔｓｐ服务端请求实时流，接收流数　据，并送往解码器处理。海思提供的Ｈｉ３５３１媒体处理软件平台可以　完成视频编解码、输输出显示等功能。　……上接第１６１页　＃２＝——　＃３＝——　＃５＿＿１一　＃６＝一１Ｏ一　＃７＝——　＃８＝——　Ｇ１６　ＷＨＩＬＥ［＃５ＬＥ＃６ＩＤＯｌ　＃４＝＃１＋［＃５－１］＊＃２　Ｇ０ｌＸ＃３Ｙ＃４Ｆ１０００　Ｇ９８Ｇ８１Ｒ＃７Ｚ＃８Ｆ１０００　孔的角度增量　分度圆半径　首先加工第一孔　孔的总数　Ｒ点数值　钻孔深度　启动极坐标方式　如果＃５≤＃６，进入循环１　任意孔的角度数　定位到孔位置上方　钻孔　同时，该部分还需实现图像抓拍、手动录像、ＯＳＤ（Ｏｎ—　ＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｈｙ，屏幕菜单式调节方式）设置、ＰＴＺ控制（Ｐａｎ／Ｔｉｌｔ／　Ｚｏｏｍ，代表摄像机云台的全方位移动及镜头变倍、变焦控制）以及报　警联动等功能。　．　（２）系统管理。系统管理主要对ＮＶＲ本地的参数配置　参数信息　包括ＮＶＲ设备信息、网络设置、录像策略、环境量端口、用户管理、日　志信息、事件管理以及存储管理等。考虑到嵌入式资源及存取性能　等因素，配置文件存储方案采取ＸＭＬ和轻量级数据库　目结合。　此外，为了实现远程用户操作，该部分需要满足０ＮＶＩＦ标准。　（３）录像回放。根据用户设定的录像策略，实现定时录像、手动录　像、事件触发录像的查询和回放，同时进行回放模式选择，回放控制　（播放、暂停、快进、慢放、单步、时间选择以及抓图等功能）。当用户对　视频数据具有较高要求时，还需对硬盘设定ＲＡＩＤ０、ＲＡＩＤ５等磁盘　阵列，提高数据的安全保障。　（４）远程管理。远程管理主要在ＯＮＶＩＦ框架内实现，对前端ＩＰＣ　进行管理配置，主要实现设备搜索、编辑管理，网络、图像、摄像机等　参数配置，ＩＰＣ用户管理，远程日志管理，以及报警联动管理等功能。　４结语　根据嵌入式Ｌｉｎｕｘ环境下网络视频监控系统开发的需要，本文　详细介绍了ＮＶＲ系统的设计原理，基于ＱＴ／Ｅ类库设计了监控系统　的人机交互ＧＵＩ方案。本系统采用开放式接口标准，能够兼容不同生　产厂商的ＩＰＣ设备，同时，　的优良性能也保证了本系统界面的可靠　性、高效性和跨平台性。实践表明，本系统很好的做到多路视频的智　能监控，自动实现移动侦测和告警联动，同时本系统界面设计简洁　丰富，人机互动快捷友好，功能模块的智能管理为用户带来诸多利　益。　参考文献　［１］徐飞明．基于ＯＮＶＩＦ协议的ＮＶＲ软件平台的设计与开发［Ｄ］．浙江大　学，２０　１　２．　［２］张跃进，谢昕．嵌入式网络数字视频监控系统的设计［Ｊ］．计算机工　程与设计，２００９（０４）．　［３］李晓路．嵌入式系统人机交互界面开发平台研究［Ｄ］．烟台大学。　２Ｏ１　２．　［４］Ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ　Ｉｎｃ．Ｑｔ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　４．８．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｃ．　ｔｒｏ１Ｉｔｅｃｈ．ＣＯｍ／．　＃５＝＃５＋１　ＥＮＤ１　Ｇ１５　Ｇ００Ｚ２００　Ｍ０５　Ｍ３０　３结语　孔数自变量递增１个单位　循环１结束　取消极坐标　上述两个图形中有及其相似的特点，在００００１程序中，白变量是　以斜边长在变动，角度不变。在００００２程序中，自变量是角度以等差　数列在变动，半径不变。首项口－为＃ｌ，公差ｄ为＃２，该孔角度的通　项公式为＃４＝＃ｌ＋［＃５—１　＃２（其中＃４为通项ａ　，＃５为项数ｎ）。