摘要 UML是一種基于面向對象的可視化建模語言,本文簡要介紹了食堂就餐卡系統的基本功能、設計思想,并結合該實例探索了基于UML的應用領域的系統開發及UML各圖形之間的內在聯系,說明了基于UML的系統開發過程是以用例為中心的開發方式。
關鍵詞 UML；食堂卡；軟件工程；面向對象
1 引言
食堂就餐卡系統是用現代信息技術和自動控制技術的計算機網絡系統。它的使用對于加強校園后勤服務的信息化建設，提高服務質量、管理水平和經濟效益有重要的作用。系統中每個消費者都有一張卡，在管理中心注冊繳費，卡內記著消費者的身份、余額。使用時將卡插入窗口機則顯示卡上金額，服務員按窗口機上數字鍵，窗口機自動計算并顯示消費額及余額。管理中心監視每一筆消費，可打印出消費情況的相關統計數據。
2 系統分析
2.1 系統功能：
�、� 系統信息管理：建立營業組檔案、卡用戶檔案、收款機檔案；
�、� 卡的管理：開戶、更改、發卡、掛失解掛、注銷、補卡、充值、統計等；
�、� 日常操作：數據采集、終端設置、掛失名單、上傳交易、上傳充值等；
�、� 營業匯總：自動匯總交易數據，實現金額結算，生成相應報表；
�、� 查詢：對每一次消費情況進行實時記錄，可查詢卡內余額或消費記錄；
�、� 系統維護：數據備份、數據恢復、端口設置、管理員信息并設置密碼和權限；
�、� 統計報表：就餐卡發行、各窗口機就餐數據、黑名單等匯總、明細報表；
2.2規格說明：
�、� 數據傳輸采用加密、校驗，提高安全性和可靠性，消費記錄實時上傳；
�、� 故障時進入記帳模式，消費記錄由存儲器保存，并能將數據上傳到數據庫；
�、� 消費報表可靈活設置，可按日、旬、月、年或某個時間段、某個部門來進行查詢；
�、� 本消費系統對系統操作員的每項操作都有明細記錄，可方便查詢；
�、� 對非本系統的卡以特殊提示信息顯示，可靠保障系統的安全性；
2.3 數據描述
�、� 數據庫描述
主要涉及消費者帳戶和營業窗口帳戶， 圖1給出了本系統的E-R圖，反映系統的存儲數據需求。
�、� 數據流圖
本系統的運行流程主要是在消費者、服務組和系統之間交互進行，圖2給出了系統的數據流圖。
�、� 運行需求
軟件：含服務中心界面和POS顯示界面，前者以方便操作，信息相對齊全為標準；后者要簡單明了，報表的格式按后勤管理要求。
硬件：用485通訊，窗口POS連到網線一端接在485接口卡，485卡另一端由串口線與計算機串口連，充值機由配套連接線與計算機串口和鍵盤接口相連。
3 UML建模
3.1 UML簡介
統一建模語言UML是業務和軟件應用建模的標準語言，適用于各種軟件開發方法、軟件生命周期的各個階段、各種應用領域以及各種開發工具。
設計系統時，首先是描述需求；其次根據需求建立系統的靜態模型，以構造系統的結構；第三步是描述系統的行為。其中在第一步與第二步中所建立的模型都是靜態的，包括用例圖、類圖、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形。其中第三步中所建立的模型包括狀態圖、活動圖、順序圖和合作圖等四個圖形,是UML的動態建模機制。
3.2 使用UML建立本系統的模型
�、� 系統的用例圖
用例圖被稱為參與者和外部用戶所能觀察到的系統功能的模型圖。圖3是本系統的用例圖。由三個二元關聯類的事項組成，即消費者與系統服務器之間的卡的管理事項，儲值卡與收款機之間的消費事項，以及系統服務器與服務員的結算事項。整個系統參與者是消費者、管理員和服務員。
�、� 系統的順序圖
順序圖顯示對象之間的動態合作關系，它強調對象之間消息發送的順序，同時顯示對象之間的交互。系統中，系統服務器處于主動位置，它管理相關的事項和其它類，從系統服務器、儲值卡、收款機三類活動的相關對象開始進行執行路線追蹤，發現系統中各種消息連接。用圖4的順序圖對消費事項個案進行更為詳細的描述。
�、� 系統的部署圖
部署視圖描述位于節點實例上的運行構件實例的安排。節點是一組運行資源，如計算機、設備或存儲器等，部署視圖用部署圖來表達。圖5表示系統中各構件和每個節點包含的構件。
�、� 建模各階段及相關UML構造
從使用UML建模的整個過程來講，可分成概念級建模、邏輯級建模、物理級建模三個階段。概念級建模用于需求分析階段，主要采取用例圖、對象圖、活動圖來表示；邏輯級建模用于分析和初步設計階段，主要用類圖、序例圖、狀態圖來表示；物理級建模用于詳細設計階段，主要用類圖、數據庫設計模型、DDL腳本、構件圖、配置圖來表示。
本系統只是簡單地給出這三個階段對應的相應圖例。在物理級建模階段，設計人員理解系統和數據庫的交互后可為轉向數據模型做準備，把類映射到表格，把屬性映射到列，把類型映射到數據類型，把關聯映射到關系，使系統分析設計和數據庫的設計同步進行，避免數據庫設計和應用系統的脫節。
4 結論
從整個系統的設計過程可以看出，UML作為面向對象建摸領域的工業標準，在軟件系統的設計過程中有著巨大的優勢。它的各個模型可以幫助開發人員更好地理解業務流程，建立更可靠、更完善的系統模型。從而使用戶和開發人員對問題的描述達到相同的理解，以減少語義差異，保障分析的正確性。
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