“Good-Exchanging” 软件开发经验浅谈

需求分析

本次开发将实现一个物资交换软件，具有以下基本功能：

1. 该程序允许添加物品的信息，删除物品的信息，显示物品列表，也允许查找物品的信息

2. 物品有公共的信息（物品名称，物品说明，物品所在地址，联系人手机，邮箱）。为了便于管理和查询，物品可以分成不同的类别（例如食品、书籍、工具等），不同类别的物品可能有不同的属性（例如食品有保质期，数量；书籍有作者，出版社等）。

3. 互帮互助系统有两种类型的用户：管理员和普通用户。

   • 管理员可以设置新的物品类型（定义物品类型的名称和各个属性），修改物品类型。
   • 普通用户在添加物品时先选择物品类型，然后再填入物品信息。普通用户搜寻物品时，需要先选择类型，再输入关键字，关键字可以再用户名称和说明中进行匹配。

   普通用户需要注册（填入基本信息，包括住址，联系方式等），管理员批准后才能成为正式用户。

4. 为了便于使用上述功能，软件需要提供GUI。

指定开发计划

开发共分为两个阶段，第一阶段实现基本功能；第二阶段实现进阶功能。

基本功能开发规划

• 开发语言选择：python
• 数据库实现：MongoDB
  • 物品信息数据库（物品名称，物品说明，WANTS, 联系人手机，邮箱）
• 人机交互界面设计：PyQt

使用上述开发环境与工具实现基本的物品管理功能（添加，删除，显示与查找）

进阶功能开发规划

• 需要添加的新数据库：
  • 用户基本信息数据库（用户名，密码，手机，邮箱，住址）
  • 物品信息数据库（物品名称，物品说明，物品所在地址，联系人手机，邮箱，类型，详细信息）
• 需要更新的窗口：
  • 主窗口 ---- 文本框：关键字（模糊查询）---- 按钮：只给管理员显示的管理按钮
  • 物品添加窗口 ---- 文本框：名称，详细信息（同步更新问题），物品说明
• 需要添加的窗口：
  • 用户登陆窗口 ---- 文本框：用户名，密码 ---- 按钮：登陆，注册
  • 用户注册窗口 ---- 文本框：用户名，密码，确认密码，手机，邮箱，住址 ---- 按钮：确定，取消
  • 管理员编辑窗口 ---- 文本框：物品详细信息种类，添加的新类型 ---- 按钮：添加新类型，通过用户请求

任务流程：

1. 增加用户数据库，新建用户登录（出错提示）与注册窗口（出错提示），主窗口添加当前登录用户的基本信息
2. 增加管理员编辑窗口，完善相关管理功能（前提要更新物品信息数据库）
3. 更新物品信息显示窗口，添加详细信息显示窗口，更新物品添加窗口，更新物品删除判定
4. 完善关键字查询功能

开发经验汇总

• 使用控制类实现多窗口协同控制

  本次开发过程中，最大的一个困难就是多窗口协同工作。

  以最基础的物品信息上传功能为例，用户需要在弹出的界面完成新物品信息的输入。在信息输入完成后，需要用户通过确定按钮完成信息的上传。

  • 方案一：多线程

  在开发初期的设计中，每个窗口按钮槽函数的设置局限在自己的类中，也就是所说的边界类的操作实现中。这样带来的问题便是，当上传窗口的“确定上传”事件触发时，对应的槽函数由于是在边界类中实现，只能操作自己窗口中的元素，不能同时操作其余窗口的元素。为了解决这个棘手的问题，最初采用的方案是使用多线程实现。主窗口每产生一个需要其余窗口合作的操作请求，便开启一个对应的监视线程。由于线程函数可以作为全局函数实现，所以通过在子窗口类的操作中引入全局变量，实现与线程函数的通信，从而能够在子窗口“确定上传”事件触发后，通过监视线程将信息传递到主窗口，完成主窗口相关变量的更新。

  如此操作浪费资源，需要线程函数的不断监视子窗口的活动状态且实现代码繁琐冗长，于是在之后的开发中使用新的实现思路。

  • 方案二：单独的控制类

  使用一个专门的控制类实现主窗口和所有子窗口按钮的槽函数，控制类属性为各个窗口边界类的实例对象。这样由于窗口是作为属性在控制类中存在，在进一步设计其槽函数时，便可以控制全部窗口的内部属性从而替代了上述繁琐的实现方案。

• 使用Qt Designer开发将人机交互界面的功能与布局设计分离

  采用Qt Designer使用现有的人机界面设计软件，通过可视化的界面设计生成 .ui 文件，之后采用自动代码生成对应的 .py 文件。这样可以将人机界面布局设计与功能分离，从而提高功能代码的可重用性。

项目代码

该项目代码开源在本人Github的 Goods-Exchanging 上。