遼寧 劉旭

UML在汽車租賃管理系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用實例

遼寧 劉旭

本文利用UML建模工具對汽車租賃管理系統(tǒng)的功能模型進行了詳細分析，給出了一個在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下構(gòu)建管理系統(tǒng)的需求分析方法與模型，為應(yīng)用UML建模技術(shù)進行面向?qū)ο筌浖_發(fā)提供了參考范例和借鑒。

UML；靜態(tài)建模；動態(tài)建模；

引言

UML是一種可視化、表示能力極強的面向?qū)ο蠼y(tǒng)一建模語言，適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來描述任何類型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段，從需求規(guī)格描述直至系統(tǒng)完成后的測試和維護?；赨ML的基本建模步驟一般分為：用例建模（需求模型）、靜態(tài)建模（對象表示）、動態(tài)建模（業(yè)務(wù)邏輯）、系統(tǒng)實現(xiàn)（構(gòu)造移交）等四個步驟。將其應(yīng)用于汽車租賃管理系統(tǒng)的開發(fā)，降低了系統(tǒng)復雜性，優(yōu)化了系統(tǒng)各階段的建模過程，提高了軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率。

1 UML在《汽車租賃管理系統(tǒng)》系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用

1.1 項目簡介

隨著當今社會的發(fā)展，汽車租賃作為道路運輸行業(yè)一種新的融資服務(wù)形式、一種新的出行消費方式和汽車生產(chǎn)廠家一種新的汽車營銷渠道，在這個社會中將迎來良好的發(fā)展機遇。汽車租賃已經(jīng)引起社會各界汽車租賃行業(yè)的高度關(guān)注，正逐步成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，對經(jīng)濟和道路運輸業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。

汽車租賃管理系統(tǒng)就是為了滿足那些沒有汽車而急需擁有汽車的朋友，當你需要用車的時候，可以通過網(wǎng)絡(luò)、電話、直接到公司預定等方式，預定不同款式并且適合您的汽車，可以讓您的沒可能變成我們的有可能。本系統(tǒng)可以進行汽車的日常信息處理的管理，可以使汽車的管理員更方便、更快捷地管理汽車的信息，也可以使客戶很直觀、清晰的了解公司車輛預定的最新動態(tài)。

該管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要是客戶管理、汽車管理、員工管理和查詢統(tǒng)計等功能。

1.2 系統(tǒng)的需求建模

在系統(tǒng)的需求分析階段，用例圖能夠清楚地描述出用戶需求和系統(tǒng)功能需求。它主要描述系統(tǒng)功能，也就是從外部用戶的角度觀察，系統(tǒng)應(yīng)該完成哪些功能，有利于用戶和軟件開發(fā)人員之間的溝通，幫助開發(fā)人員以一種可視化的方式了解系統(tǒng)的功能。用例圖是軟件需求分析到最終實現(xiàn)的第一步，它對應(yīng)并描述一個完整的功能,其中還會涉及子功能的變化、出錯以及異常等情況，是分析、設(shè)計直至測試的重要依據(jù)，同時也減少了大量交流上的障礙，便于對問題答成共識。

需求建模主要是識別角色、識別用例,建立角色和用例之間的關(guān)系,得到用例圖。經(jīng)過分析汽車租賃管理系統(tǒng)可以得到的角色有：工作員、系統(tǒng)管理員、經(jīng)理、客戶。為了清楚的表達用例圖，下面以客戶為例，客戶能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：

●注冊用戶：客戶通過該系統(tǒng)進行注冊，成為網(wǎng)站的用戶。

●登陸系統(tǒng)：客戶通過輸入正確信息才可登陸到本系統(tǒng)進行其他操作，如果密碼錯誤，則提示重新登陸系統(tǒng)（三次機會）。

●查詢車輛：客戶登陸本系統(tǒng)，可以對公司的車輛進行查詢，包括車型、車況、價目等。

●預定車輛：客戶登陸本系統(tǒng)，可以通過前臺、電話或者上網(wǎng)去預定想要的車輛。

●提取車輛：客戶登陸本系統(tǒng)，辦理相關(guān)手續(xù)后，可以提取自己想要的車輛。

●歸還車輛：客戶登陸本系統(tǒng)，可以直接辦理歸還手續(xù)歸還汽車，如果超期的話要繳納一定的罰金。

對客戶這一角色進行分析后,可以得到與該角色相關(guān)的用例模型。

圖1 客戶的需求建模

1.3 系統(tǒng)的靜態(tài)建模

任何一個系統(tǒng)都具有一定的靜態(tài)結(jié)構(gòu),它描述系統(tǒng)的靜態(tài)組成,同時也是人們認識系統(tǒng)動態(tài)的基礎(chǔ)。在建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型中,最重要的工作是確立系統(tǒng)的類圖，它從抽象的角度描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，特別是模型中存在的類、類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（屬性、操作）及它們與其它類之間的相互關(guān)系（如關(guān)聯(lián)、聚合、泛化等）。類反映了一種面向?qū)ο蠓椒创锢硎澜绲挠^點,它是面向?qū)ο蟮臉酥?。使用UML的最終目標是識別出所有必須的類來,分析這些類之間的關(guān)系,從而通過編程語言來實現(xiàn)這些類,并最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)。類圖是構(gòu)建其他圖的基礎(chǔ)，如果沒有類圖，就沒有狀態(tài)圖、順序圖和協(xié)作圖等，也就無法表示軟件系統(tǒng)的其他各個側(cè)面。

靜態(tài)建模主要有3個步驟:尋找類；確定類的屬性和操作；確定類與類之間的關(guān)系。使用類圖進行靜態(tài)建模第一步就是根據(jù)系統(tǒng)功能和需求建模發(fā)現(xiàn)對象和類，一般的方法如下：

(1)分析人員、組織、設(shè)備、事件和外部系統(tǒng)等，找出各種可能有用的候選對象，以發(fā)現(xiàn)實體類。

(2)閱讀系統(tǒng)文檔和用例，查找用例的事件流中的名詞

(3)對于邊界類，分析階段不需要深入研究用戶界面的窗口部件，只要能說明通過交互所實現(xiàn)的目標就可以。

為了清楚的表達類圖，下面以汽車租賃管理系統(tǒng)中的實體類為例，給出如下類圖

圖2 汽車租賃管理系統(tǒng)中實體類圖

值得注意的是，有些類無法通過上述辦法找到，而有些類需要從協(xié)作圖和順序圖中通過分析對象來確定。

1.4 系統(tǒng)的動態(tài)建模

在建立好系統(tǒng)的靜態(tài)模型后,需要分析和設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為，在UML中可以通過狀態(tài)圖、順序圖、協(xié)作圖、活動圖建立相應(yīng)的動態(tài)模型來描述系統(tǒng)中的對象在執(zhí)行期間不同的時間地點是如何動態(tài)交互的。

對于某些復雜的實時系統(tǒng),系統(tǒng)狀態(tài)變化較多,可以通過狀態(tài)圖來描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。協(xié)作圖與順序圖類似,順序圖強調(diào)的是交互的時間順序,協(xié)作圖強調(diào)的是交互的語境和交互對象的整體組織。順序圖按時間布圖,協(xié)作圖按空間布圖,它們之間是等價的,可以互換?；顒訄D用來描述活動流程。為了清楚的表達需求,這里用狀態(tài)圖來對汽車的狀態(tài)進行更詳細的描述。

圖3 汽車的狀態(tài)圖

在圖3中,剛被購買的新車通過管理員添加為能夠被租賃的汽車；汽車被預定轉(zhuǎn)為被預定狀態(tài)；當預定超時、取消，轉(zhuǎn)為能夠被租賃的狀態(tài)；被預定的汽車可以被租賃；汽車租賃后轉(zhuǎn)為租賃狀態(tài)；汽車被租賃并歸還后轉(zhuǎn)為能夠租賃狀態(tài)；汽車報廢或買走后轉(zhuǎn)為被刪除狀態(tài)。

在上面的例子中，要注意一點，并不是所有的對象都可以創(chuàng)建狀態(tài)圖，只有當行為的改變和狀態(tài)有關(guān)時才創(chuàng)建狀態(tài)圖。與類圖、用例圖不同，狀態(tài)圖只能對單個對象建立模型，而類圖和用例圖可以對一個系統(tǒng)或一組類建立模型。

1.5 系統(tǒng)的物理建模

軟件系統(tǒng)的物理建模詳細描述系統(tǒng)的軟件和硬件組成。進行物理建模的主要目的是解決以下幾個問題：類和對象物理上分布在哪一個程序或進程中；程序和進程在哪臺計算機上運行；系統(tǒng)中有哪些計算機和其他的硬件設(shè)備？它們是如何連接在一起的；不同的代碼文件之間有何關(guān)聯(lián)？如果某一文件改變，其他的文件是否需要重新編譯等？

由此可見，物理架構(gòu)關(guān)心的是實現(xiàn)，因而在軟件系統(tǒng)建模時可以使用實現(xiàn)圖。UML中的實現(xiàn)圖是組件圖和部署圖。其中組件圖包括軟件組件，即代碼單元和真正的文件（源代碼和二進制代碼等）的結(jié)構(gòu)；部署圖顯示系統(tǒng)運行時的結(jié)構(gòu)，包括物理設(shè)備和軟件。為了清楚的表達需求,這里用部署圖來對汽車租賃管理系統(tǒng)的硬件進行更詳細的描述。

圖4 汽車租賃系統(tǒng)部署圖

建模工作一種演化、迭代的過程,不斷地分析、評價、修改、再分析,最終得到一個高質(zhì)量地系統(tǒng)分析模型。在建模過程中,要根據(jù)具體情況,選擇合適的UML圖,來清楚地描述整個系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)的需求及企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境采用MVC模式的系統(tǒng)架構(gòu)，以采用ASP.NET作為開發(fā)語言,具有靈活性和可管理性。數(shù)據(jù)庫采用SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來存儲汽車車輛信息和用戶信息、員工信息、測試結(jié)果以及系統(tǒng)運行日志等數(shù)據(jù)。測試部分通過功能測試和性能測試使車輛的預定、提取、歸還、付款、查詢等都能在規(guī)定時間內(nèi)完成。

3 結(jié)束語

基于UML的汽車租賃管理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，有助于汽車租賃的管理，使汽車租賃行業(yè)的管理更規(guī)范，具有一定的社會價值和推廣價值。通過Rational Rose軟件的使用，從用例圖、類圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖和活動圖的抽象描述構(gòu)建出滿足軟件功能要求的軟件模型，為應(yīng)用UML建模技術(shù)進行面向?qū)ο筌浖_發(fā)提供了參考范例和借鑒，加快了軟件開發(fā)進程，提高了軟件開發(fā)工作效率。

[1]劉志成.UML建模實例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.139—148.

[2]李邐.基于UML的教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].遼寧行政學院學報，2009,8:156-157.

[3]謝星星.UML基礎(chǔ)與Rose建模實用例教程[M].北京：清華大學出版社，2008.106-108.

[4]李曉燕.UML建模技術(shù)及應(yīng)用[J].成都信息工程學院學報，2004，9：414-417.

（作者單位：遼寧信息職業(yè)技術(shù)學院）

（編輯 呂智飛）