餐饮管理系统软件工程实验报告：从需求分析到系统实现的完整实践

一、引言

随着信息技术的飞速发展，餐饮行业对信息化管理的需求日益增长。传统的手工记账、排班和库存管理方式已难以满足现代餐饮企业高效运营的要求。因此，开发一套功能完善、稳定可靠的餐饮管理系统成为提升管理水平的关键举措。本实验报告详细记录了在软件工程课程中，我们小组基于实际业务场景设计与实现一个餐饮管理系统的过程，涵盖需求分析、系统设计、编码实现、测试验证及项目总结等核心环节。

二、实验目标

本次实验旨在通过构建一个完整的餐饮管理系统原型，帮助学生掌握软件生命周期各阶段的核心方法与技术。具体目标包括：

• 理解并应用软件工程的基本原理（如需求获取、建模、设计、编码、测试）
• 熟悉常用开发工具（如UML建模工具、数据库管理系统、IDEA或Visual Studio Code）
• 提升团队协作能力，学习敏捷开发流程（如任务分配、版本控制Git）
• 培养文档编写能力，撰写规范的实验报告和技术文档
• 完成一个可运行的最小可行产品（MVP），具备点餐、订单处理、库存管理等基本功能

三、需求分析阶段

需求分析是整个项目成败的关键。我们首先通过调研本地中小型餐馆的实际运营痛点，确定了以下核心功能需求：

1. 用户角色管理：管理员、服务员、厨师、顾客（仅限移动端）
2. 菜单管理：增删改查菜品信息（名称、价格、分类、库存）
3. 点餐与订单处理：服务员扫码下单，系统自动分单至厨房，支持状态更新（待接单、制作中、已完成）
4. 库存预警：当某菜品库存低于阈值时，自动提醒补货
5. 报表统计：每日销售额、热门菜品排行、员工绩效等数据可视化

为确保需求准确无误，我们采用了访谈法（与3家餐厅经理交流）、问卷调查（发放50份电子问卷）和观察法（实地跟岗服务人员）。最终形成《功能需求规格说明书》（FRS），并通过用例图（Use Case Diagram）进行可视化表达，明确各角色的操作边界。

四、系统设计阶段

设计阶段分为架构设计、数据库设计和界面设计三个部分：

4.1 架构设计

采用前后端分离架构，前端使用Vue.js框架构建响应式Web界面，后端基于Spring Boot + MyBatis搭建RESTful API服务，数据库选用MySQL。整体结构清晰，便于后期维护与扩展。

4.2 数据库设计

根据ER图（实体关系图）设计了8张核心表：

• users（用户信息）
• menus（菜单表）
• orders（订单主表）
• order_items（订单明细）
• inventory（库存记录）
• roles（角色权限）
• logs（操作日志）
• reports（统计报表缓存）

每个字段均设置合理的数据类型与约束条件，例如订单状态用枚举类型（pending, cooking, completed），避免脏数据污染。

4.3 界面设计

使用Axure绘制高保真原型图，重点优化用户体验：

• 服务员端：一键扫码点餐，订单列表按时间排序，支持批量确认
• 厨房端：实时推送新订单，显示预计完成时间（基于历史平均加工时长）
• 管理端：仪表盘展示关键指标，支持导出Excel报表

五、编码实现阶段

编码阶段遵循模块化原则，将系统划分为五大功能模块，并分配给不同成员负责开发：

5.1 用户认证模块（JWT Token）

使用Spring Security集成JWT（JSON Web Token）实现无状态登录鉴权，有效防止CSRF攻击，提高安全性。

5.2 菜单管理模块

提供CRUD接口，结合MyBatis动态SQL实现灵活查询，如按分类筛选、模糊搜索菜品名称。

5.3 订单处理模块

设计状态机模型管理订单生命周期，每一步变更触发事件监听器（如订单完成后自动扣减库存）。

5.4 库存预警模块

定时任务（@Scheduled）每天凌晨执行库存检查逻辑，若发现低于预设阈值，则发送邮件通知负责人。

5.5 报表统计模块

利用ECharts实现前端图表渲染，后端调用SQL聚合函数生成数据源，支持按日/周/月维度切换。

六、测试与验证

测试是保障系统质量的重要手段。我们采用“单元测试 + 接口测试 + 用户验收测试”三级体系：

6.1 单元测试（JUnit + Mockito）

覆盖核心业务逻辑，如订单创建失败场景（库存不足）、库存更新异常处理等，覆盖率达85%以上。

6.2 接口测试（Postman）

对所有API接口进行手动和自动化测试，确保返回格式统一、错误码清晰（如400表示参数错误，500表示服务器内部异常）。

6.3 用户验收测试（UAT）

邀请两位真实服务员和一位店长参与试用，收集反馈意见共12条，其中7条被采纳用于优化，如增加“快速归档订单”按钮、优化库存预警邮件模板。

七、项目总结与反思

本次实验不仅锻炼了我们的编程技能，更重要的是让我们体会到软件工程方法论的实际价值。我们认识到：

• 前期需求不充分会导致后期返工（初期未考虑多门店场景，后期需重构）
• 良好的文档习惯（如README.md、API文档）极大提升协作效率
• 版本控制（Git）是团队开发的生命线，分支策略（feature/develop/main）必须严格执行

未来可进一步拓展功能，如接入微信小程序点餐、引入AI推荐算法提升转化率，或将系统部署到云服务器（阿里云/腾讯云）以支持更大规模商用。

八、附录：关键技术清单

• 前端：Vue.js + Element UI + Axios
• 后端：Spring Boot 2.7 + MyBatis Plus + JWT
• 数据库：MySQL 8.0 + Redis缓存热点数据
• 测试工具：JUnit 5 + Postman + Swagger UI
• 部署环境：Docker容器化部署 + Nginx反向代理