计算机科学与技术毕业设计计：基于云计算平台的图签管理系统的设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）基于云计算平台的图签管理系统的设计所在学院 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘 要随着社交网络（Social Network Service，SNS ）的普及，Instagram 、Pinterest、花瓣、图钉等允许用户进行图片上传、分享、管理的国内外图片社交应用具有较高的用户活跃度，它们都在一定程度上解决了用户的某些需求，从而拥有良好的用户粘性。通过用户访谈法调研得知：以青年女性为主体的用户群体具有将多张图片经美化和创意编辑后分享到社交网络的需求。将用户调研成果深入分析挖掘后可以得知，用户这一需求的本质是希望获得一个可以

2、强化图片故事性特征的工具，和一个能提供充足的自主编辑和创意发挥空间的社交平台。而这一需求是目前市场上其它社交应用所不能满足的。因此，本文针对用户的这一“痛点” ，使用 ASP.NET 框架设计并实现图签管理系统的 PC 端图签制作分享模块和分布式存储功能，从而满足用户的功能性需求；并针对本图签管理系统的特点，将图签管理系统与云计算平台结合，解决系统数据的跨平台同步、高并发情况下保证访问响应速度、用户数据安全与服务器稳定性的保证、高性能 IO、多种软硬件环境适配和资源灵活分配等需求。论文最后通过对云计算平台 IaaS（Infrastructure-as-a-service ，基础设施即服务）的部

3、署方式、存储原理和动态资源调度机制的介绍，从部署管理、租用成本、安全性及稳定性风险控制等方面权衡分析，选择适合初创团队最优云平台选择方案，并介绍基于 UCloud 云计算平台的图签管理系统设计实现方案及系统测试情况。关键词：社交网络；云计算平台；图片社交；图签管理- AbstractIn this paper, multivariable predictive control algorithm and its application to the control of the environmental test device are introduced particularly. The

4、 temperature and humidity control system of the environmental test device is characterized as long time delay and severe coupling. Therefore, the routine PID control effect is unsatisfactory. In this case, the simulation of the temperature and humidity control of the environmental test device based

5、on multivariable predictive control algorithm is made.Predictive control algorithm is one of control algorithm based on description of systems input-output. Its three basic principles are predictive model, rolling optimization and feedback correction. It chooses unit step response as its predictive

6、model, so that the modeling process is simplified. In addition, good control and decoupling effects could be possessed by means of selection suitable parameters.In this paper, the environmental test device is introduced briefly and the existing problems are showed. Then multivariable predictive cont

7、rol algorithm is presented particularly, including multivariable auto-balance system predictive control algorithm and multivariable auto-unbalance system predictive control algorithm. Next, system modeling process and corresponding system model are proposed. Further, the multivariable predictive con

8、trol algorithm is applied to the temperature and humidity control system of the environmental test device. Finally, the simulation results are compared.Results of the simulation show that multivariable predictive control algorithm could be used in those multivariable system like the temperature and

9、humidity control system of the environmental test device and the control result would be more satisfactory than that of the routine PID control.Keyword: Multivariable system, Predictive control, Environmental test device- 目录Abstract .III6.1 测试方法 .IV6.1.1 测试方法介绍 .IV6.1.2 测试环境 .IV第一章 绪 论 .V背景及意义 .V1.1

10、.1 论题背景 .V1.1.2 论题意义 .V1.1 现状分析 .VI1.2 课题研究内容 .VII1.1.1 研究内容 .VII1.1.2 术语表 .VIII1.3 论文结构 .VIII2.1 系统架构与运行环境 .IX2.1.1 系统架构与框架 .IX2.1.2 系统环境 .IX2.2 相关技术简介 .X2.2.1 图片社交应用相关技术 .X2.2.2 ASP.Net 技术 .X2.3 云计算平台简介 .XI2.3.1 云计算的定义 .XI2.3.2 云计算的服务类型 .XI2.3.3 云计算的特点 .XII2.4 本章小结 .XIII3.1 产品需求分析 .XIII3.1.1 用户需求程

11、度分析 .XIII3.1.2 需求调研方法 .XIV3.1.3 需求调研结果 .XIV3.1.4 竞品分析 .XV3.1.5 产品规划 .XVI3.2 系统功能性需求 .XVI3.3 系统非功能性需求 .XXI3.3.1 安全性 .XXI3.3.2 稳定性 .XXII3.3.3 易用性 .XXII3.3.4 可维护性 .XXII- 3.3.5 可扩展性 .XXII3.4 本章小结 .XXII4.1 系统部署图 .XXIII4.2 系统架构 .XXIV4.2.1 系统架构图 .XXIV5 .XXIV4.2.2 云存储架构图 .XXV4.3 总体结构设计 .XXVI4.3.1 系统模块分解结构 .

12、XXVI4.3.2 模块结构描述 .XXVI4.3.3 云端功能描述 .XXVII4.4 本章小结 .XXVIII5.1 图签制作模块 .XXVIII5.2 图签管理模块 .XXXI5.3 社交模块 .XXXIII5.4 云端部署管理 .XXXVI5.5 本章小结 .XL6.1 测试计划 .XLI6.2 测试用例 .XLII6.2.1 图签制作模块用例 .XLII6.2.2 图签管理模块用例 .XLIII6.2.3 社交模块用例 .XLIV6.2.4 社交模块用例 .XLV6.3 测试结果分析 .XLV6.4 本章小结 .XLV总结与展望 .XLVI（另起页：参考文献范例） .XLVIII-

13、第一章 绪 论1.1背景及意义1.1.1 论题背景随着互联网和移动互联网的出现，人们的社交不只局限于传统的通讯工具，而是逐渐形成以互联网为媒介的社交网络（SNS，Social Network Service） ，其发展趋势和动向一直得到社会各界的广泛关注和重视。社交网络不止是传统通讯工具的延伸，而是一种全新的交流方式。美国哈佛大学心理学教授米尔格拉姆(Stan-ley Milgram)提出的六度空间理论 (Six Degrees of Separation，任何两个陌生人之间所间隔的人不会超过 6 个人)为社交网络的发展提供了理论依据。人们通过社交网络，可以在用户个体间形成灵活的互动关系，在维

14、系人脉的同时获得知识和快乐，逐渐形成以某些特定关系作为维系纽带的虚拟群体。根据中国互联网络信息中心(CNNIC)发布的报告显示，截至 2012 年 12 月底，中国网民规模超过 5.64 亿人，全年新增网民人数达 5090 万。其中手机网民的规模高达4.20 亿，占总体网民的 74.5。使用手机进行社交的用户年增长率为 35.7；艾媒咨询（iiMedia Research） 2013 年中国移动互联网发展报告统计，2013 年上半年中国手机网民规模已经突破 5 亿大关，2013 年年底这一数据将达到 5.7 亿；在智能化大潮下，中国手机网民用户规模已经逐渐逼近 PC 网民规模，预计 2014

15、年第一季度，中国手机网民规模将超过整体 PC 网民规模；2013Q3 中国智能手机市场销量达到 8217 万部，同比增长 64.0%，环比增长 11.0%；2013 年中国移动互联网市场产值将继续保持高速增长，达到 1650.4 亿元，同比增长 94.1%。国内数量巨大的互联网和移动互联网用户群体是中国社交网络发展的基础，也为社交网络的普及和繁荣创造了条件，亨利布洛格特（Henry Blodget）发布的报告移动互联网的未来的统计数据就证明了这一观点：中国的微信全球注册已达 6 亿人次，月活跃用户也超过 3 亿，而国外移动社交应用 WhatsApp 拥有 4.5 亿用户，每天新增 100 万全

16、球注册用户，Line 月活跃用户超过 2 亿。1.1.2 论题意义目前我国移动社交网络多以现实的人际关系为基础，现实关系与虚拟关系相互交织，在性别、种族、年龄、教育、经历、工作性质等方面具有广泛性，并且受国内网络环境和国人心理特点影响，具有易从众、易疲劳、易流失的特点。如今的社交网络已经不仅仅是人们娱乐交友工具，也逐渐向新闻媒体和电子商务领域渗透，用户在社交方面任何细微的需求的满足，都具有重要的社会意义和研究价值。- 图签管理系统从用户渴望分享自己的“故事”这一心理状态作为切入点，使用编辑过的组图作为社交载体，搭建社区平台。用户将图片编辑衔接，以组图的方式分享到图签管理系统的社交平台或者其它社

17、交平台，呈现给其他用户。通过图片传递出作者想要表述的内心情感和态度，从而帮助用户消除心理负担，降低社交中人与人间交流的难度。以用户强化图片故事性特征和用户自主编辑和创意发挥的需求为目标，充分考虑国内用户的使用习惯和特点，趋利避害，开发出吸引用户、体验良好的产品，实现产品社会价值，未来具有良好的拓展空间和商业价值。对于与图签管理系统类似的社交平台来说，提供快速稳定的服务是保证用户体验的前提，这主要是由系统架构及服务器性能两方面决定的。采用 MVC 架构模式可以有效解决由系统架构缺陷带来的性能问题，客户端负责逻辑功能，服务器端负责数据存储；而服务器性能方面可以使用与云计算平台结合的方案，可有效解决

18、数据存储的性能问题，同时也能解决数据同步、并发响应、数据安全、服务器稳定性、IO 性能、软硬件环境适配等方面的问题。研究社交网络与云计算平台结合的设计方案，对于初创团队或小型企业的风险评估和成本控制有重要意义。1.2现状分析马斯洛提出：人的需求有一个从低级向高级发展的过程，这在某种程度上是符合人类需求发展的一般规律的，一个人从出生到成年，其需要的发展过程，基本上是按照马斯洛提出的需要层次进行的，而 25-34 岁的人群是中国移动互联网用户的主力军，占比接近五成，处于这一年龄段人群多是刚刚走出校园踏入社会的青年，在人类需求发展过程中多处于金字塔第二、三层次，对全球范围的互联网用户来说，社交需求大

19、而迫切。研究表明，纯文字媒介在内容展示的丰富性上存在先天性不足，难以满足主体用户青年人群展示自我、了解他人的需求；人们在相同时间内通过影音三类媒介获取的信息量最大，图片次之，文字最少，在信息爆炸的时代，提高用户获取信息的效率是社交应用开发者需要重点解决的问题。但由于现代通信技术依然具有较大的局限性，例如：影音媒介对设备性能要求和网络带宽要求高，极大增加了用户获取信息的成本，现阶段难以大规模普及，除此之外，人们日常接收的信息约有 70%通过视觉渠道获取，大量影音信息会在一定程度上影响用户体验。因此，经用户调研统计，图文结合类社交是当前技术条件下最能满足用户需求的社交形式。图片社交在其发展过程中逐

20、渐体现出较为明显的模式特征，大致可分为图片+强关系模式（如：微信朋友圈） 、图片+弱关系模式（如：Pinterest、Instagram）以及图片+关系+LBS 模式（如：图钉） 。不同的图片社交模式具有不同的特点及优势，而提供一个可以强化图片故事性特征的工具，和一个能提供充足的自主编辑和创意发挥空间- 的社交平台，本质是提供 UGC（User Generated Content）发布与获取渠道，既适合使用图片+弱关系模式积累丰富内容，例如 Instagram 最初就是为摄影爱好者这一特殊用户群体提供社交平台，促使一群有共同兴趣爱好和需求的用户聚拢，构成独立社交网络；另外，图片社交应用需要充分

21、着眼于解决用户最迫切的需求，保持产品的简洁性与差异化，突出核心竞争力，Instagram 在普通用户逐渐涌入时并未转型做综合性功能开发，而是专注于用户基本需求，将拍摄、美化、分享和评论功能做到极致，积累了品牌影响力和吸引力。随着移动互联网的发展，社交得以不受时空限制，实现了随时随地社交，各类移动社交软件也逐渐兴起，如目前国外流行的Instagram、Path、Snapchat、Pinterest、Whisper、Secret 等，国内的微信朋友圈、Weico+、啪啪、图钉、花瓣等，它们都在一定程度上满足了部分用户特定的社交需求，但都不属于可以强化图片故事性特征的工具，也未能提供充足的自主编辑和

22、创意发挥空间的社交平台。1.1课题研究内容1.1.1 研究内容本文从目标用户群的强化图片故事性特征和发挥创造力进行自主编辑的需求出发，对图签管理系统的产品需求进行分析，设计系统并提出与云计算平台结合的方案。采用 MVC 设计模式、ASP.NET 框架设计并实现图签管理系统的 PC 端图片处理和存储模块。深入研究图片社交应用在云计算平台的部署方式、存储原理和动态资源调度机制，进而从部署管理、租用成本、安全性及稳定性风险控制等方面权衡分析，提出云计算平台风险评估与成本控制参考标准，以 UCloud 云平台为例介绍系统部署方案并对方案选择标准进行评估。本系统的部署图如下图 1-1 所示：客 户 端

23、云 服 务 器Windows操 作 系 统 浏 览 器iOS设 备Android设 备Ucloud负 载 均 衡 服 务 器Ucloud应 用 服 务 器Ucloud数 据 库 服 务 器图 1-1 系统部署图- 1.1.2 术语表术语名 英文名 说明用户活跃度 Users active degree 评估用户使用该业务的活跃程度，计算公式：用户活跃度=活跃用户/该业务平均使用用户用户粘性 Uses sticky 用户对产品的依赖度、忠诚度和使用程度，是衡量用户忠诚度计划的重要指标访谈法 User interviews 通过访员和受访人面对面地交谈来了解受访人的心理和行为的心理学基本研究方法痛

24、点 Pain point 痛苦的点，当用户在使用产品或服务的时候抱怨、不满的、让人感到痛苦的接触点用户体验 User Experience 用户使用产品过程中建立起来的纯主观感受ASP.NET Active Server Pages .net 动态服务器网页设计，一种使嵌入网页中的脚本可由因特网服务器执行的服务器端脚本技术可用性 Usability 交互式 IT 产品/系统的重要质量指标，产品对用户来说少错和令人满意的程度并发 Parallel execute 可以使用多个线程或者多个进程同时处理不同的操作负载均衡 Load Balancing 将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行