基于UML的高速公路管理系統(tǒng)建模與實現(xiàn)

黃玉蕾 尚天琪 劉高潔

摘要：本文使用UML語言實現(xiàn)了高速公路管理系統(tǒng)的系統(tǒng)分析及系統(tǒng)建模。系統(tǒng)前臺采用JAVA，后臺采用MYSQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。該系統(tǒng)對高速公路信息的管理更加方便、快捷。

關(guān)鍵詞：UML;高速公路管理系統(tǒng);MYSQL數(shù)據(jù)庫

中國分類號：U44? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 背景

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，信息管理已經(jīng)是各個行業(yè)得以實現(xiàn)的重要方面。在當(dāng)今高速公路信息化時代下，高速公路信息管理已經(jīng)迫在眉睫。當(dāng)前高速信息管理雖然已經(jīng)實現(xiàn)信息的管理，但是并不完善，需要在功能方面進(jìn)一步加強[1]。為了更好實現(xiàn)高速公路信息的預(yù)報，預(yù)警等，本文以高速公路管理系統(tǒng)為研究對象，通過UML技術(shù)對其進(jìn)行需求模型和總體設(shè)計，并進(jìn)行建模與分析。結(jié)合JAVA技術(shù)，設(shè)計實現(xiàn)了高速管理信息系統(tǒng)。

2 基于UML的高速公路管理系統(tǒng)建模

UML是Unified Modeling Language的簡稱。UML是OMG于1997年發(fā)布的一個標(biāo)準(zhǔn)，它通過圖形化語言，支持軟件系統(tǒng)的模型化及系統(tǒng)開發(fā)[2]。 UML語言通過對系統(tǒng)進(jìn)行抽象，抽象出了定義構(gòu)件圖、類圖、對象圖、用例圖、部署圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、序列圖、活動圖等9種圖。這9種圖實現(xiàn)了不同層面對系統(tǒng)進(jìn)行刻畫。

2.1高速公路管理系統(tǒng)需求分析

高速公路信息管理系統(tǒng)考慮高速公路信息和交通情況信息，結(jié)合監(jiān)控人員和控制人員功能的合作調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了一個集高速公路信息錄入、交通信息錄入、事件處理和預(yù)警管理等功能于一體的高速公路交通信息管理系統(tǒng)。

高速公路管理系統(tǒng)含六個模塊，這六個模塊是高速公路信息查詢管理模塊、高速公路系統(tǒng)信息管理模塊、高速公路出行信息管理模塊、高速公路基本信息管理模塊、高速公路交通信息管理模塊、高速公路事件信息管理模塊。如圖1所示。

2.2高速公路管理系統(tǒng)建模

2.2.1 用例模型圖

用例圖描述了從操作系統(tǒng)人員的視角來觀察到的系統(tǒng)的功能模塊，刻畫了系統(tǒng)功能、用戶、需求者三者之間的關(guān)系。是以可視化的方法來呈現(xiàn)，幫助理解系統(tǒng)的功能需求。本系統(tǒng)用例主要系統(tǒng)管理員、信息系統(tǒng)分析員、普通用戶構(gòu)成。系統(tǒng)管理員的用例包括系統(tǒng)管理、交通管理、信息查詢;普通用戶用例包括信息查詢、修改密碼;信息分析員用例包括出行信息管理、事件信息管理、交通信息管理、信息查詢。

2.2.2 類圖

類圖（Class diagram）是一種靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型圖，主要描述了模型之間存在的類與類的內(nèi)部關(guān)系。類圖主要應(yīng)用在面向?qū)ο箝_發(fā)建模中。類圖是靜態(tài)競購建模的一種，定義了類的屬性和方法，以及類之間的關(guān)聯(lián)、依賴、泛化等的關(guān)系[3]。

實體類為一些直接的對象，系統(tǒng)的實體類有yhxx等;邊界類位于系統(tǒng)與外界交界處，系統(tǒng)的邊界類有MainFrame交互窗口類;控制類是指控制其他類工作的類，系統(tǒng)的控制類有sjclxx，gsglxx，jtxx等。通過上述分析，系統(tǒng)靜態(tài)模型如圖3所示。

2.2.3 時序圖

時序圖（Sequence Diagram），又名序列圖、循序圖，是一種UML交互圖[4]。時序圖這種動態(tài)模型圖，不但可以刻畫對象之間的消息交互，還能形象地描述各個對象在不同時間點上的對象的動作，以及這些對象之間的協(xié)作。同時表示用例的行為順序，當(dāng)執(zhí)行用例時，每條消息對應(yīng)一個類操作或狀態(tài)機中引起轉(zhuǎn)換的觸發(fā)事件。如圖4所示為高速公路信息管理系統(tǒng)時序圖。

2.2.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖簡稱STD（State Transform Diagram）[5]，表示行為模型，是一種動態(tài)模型圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖通過描述系統(tǒng)的狀態(tài)和引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來表示系統(tǒng)的行為。

狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程是系統(tǒng)內(nèi)部或者外部之間的轉(zhuǎn)換。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述了系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和相關(guān)的事件。這種系統(tǒng)適合用于描述實時狀態(tài)的更新，并且通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換和相關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換事件，表示系統(tǒng)的行為。因此狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖經(jīng)常用來指定特定時間的結(jié)果、系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理等，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖能夠提供相關(guān)的建模描述。

3 高速公路信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 開發(fā)平臺

整個系統(tǒng)由軟件和硬件環(huán)境組成，支持系統(tǒng)的開發(fā)和運行過程。

硬件環(huán)境主要是要求4.00GB以上的存儲空間，酷睿i3以上處理器。

軟件環(huán)境主要是操作系統(tǒng)和開發(fā)軟件的選擇。要求Windows操作系統(tǒng)，JAVA的開發(fā)平臺，MYSQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3.2.1關(guān)系模式

高速公路（高速公路id，高速公路編號，高速公路名稱，實時路況，采集時間，采集人，是否定級，所屬主類，所屬子類）

交通事件級別（事件級別編號，事件級別名稱）

交通信息（交通信息編號，交通事件描述，高速公路id，高速公路編號，高速公路名稱，事件級別名稱，采集時間，定級人，是否處理）

事件處理（事件處理編號，交通信息編號，高速公路id，高速公路編號，高速公路名稱，事件分析內(nèi)容，相關(guān)負(fù)責(zé)人，處理時間，處理人）

出行信息（出行信息編號，出行標(biāo)題，出行內(nèi)容，發(fā)布時間，發(fā)布人）

3.2.2 E-R圖設(shè)計

E-R圖是用來刻畫現(xiàn)實世界的概念模型，它描述了實體的聯(lián)系、類型、屬性方法等。

根據(jù)前面需求分析，進(jìn)行所需數(shù)據(jù)表的實體設(shè)計。高速公路交通信息管理系統(tǒng)主要有七個實體，分別是用戶實體、高速公路實體、交通信息實體、事件處理實體、事件級別實體、部門負(fù)責(zé)人實體和出行信息實體。E-R圖如圖6所示。

3.3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)對高速信息管理等功能涉及的業(yè)務(wù)處理類和數(shù)據(jù)操作類都進(jìn)行了封裝，在進(jìn)行頁面顯示和更新數(shù)據(jù)時，只需要在功能中添加調(diào)用類的引用，創(chuàng)建該類的對象，就可以調(diào)用子函數(shù)的功能。

（1）高速公路信息管理關(guān)鍵類

本模塊主要涉及高速公路實體類（gsglxxOB.cs），高速公路數(shù)據(jù)訪問類（gsglxxDAL.cs），高速公路業(yè)務(wù)處理類（gsglxxBLL.cs）。在高速公路實體類中有所屬主類和所屬子類的屬性，用來對交通信息的不同事件進(jìn)行區(qū)分。

（2）交通信息管理關(guān)鍵類

本模塊主要涉及交通信息實體類（jtxxOB.cs），交通信息數(shù)據(jù)訪問類（jtxxDAL.cs），交通信息業(yè)務(wù)處理類（jtxxBLL.cs）。對于高速公路相關(guān)信息的顯示，是通過交通信息實體中的gsglid的連接，獲取數(shù)據(jù)。設(shè)置事件級別后，通過業(yè)務(wù)處理類將新的事件級別更新到交通信息實體中。

（3）交通事件處理信息管理關(guān)鍵類

本模塊主要涉及事件處理實體類（sjclxxOB.cs），事件處理數(shù)據(jù)訪問類（sjclxxDAL.cs），事件處理業(yè)務(wù)邏輯類（sjclxxBLL.cs）。在事件處理實體類中有是否處理的屬性，用來標(biāo)識交通事件的處理狀態(tài)。

（4）出行信息管理關(guān)鍵類

本模塊主要涉及的是出行信息實體類（cxxxOB.cs），出行信息數(shù)據(jù)訪問類（cxxxDAL.cs），出行信息業(yè)務(wù)邏輯類（cxxxBLL.cs）。在新增出行信息時，通過獲取到的文本框輸入內(nèi)容，分別賦值到新的出行信息實體對象中。

4結(jié)束語

本文對高速公路管理系統(tǒng)進(jìn)行了建模與實現(xiàn)。采用Java和MYSQL的開發(fā)平臺。該系統(tǒng)的研究工作分為兩個部分：一部分是，系統(tǒng)管理員用戶維護(hù)所有級別的用戶和交通事件。該事件包括諸如控制傳入信息的用戶，交通信息接收分析人員以及監(jiān)視和管理交通事件的操作。另一部分是，根據(jù)分配的權(quán)限，對普通用戶分別監(jiān)視，并輸入高速公路上的交通信息，事件分類，事件處理，直到完成交通事件處理為止。

同時介紹了道路信息管理模塊等模塊，執(zhí)行理論分析過程，使用流程圖和用例圖設(shè)計執(zhí)行功能的過程并使用它們構(gòu)建相應(yīng)的模型，并配合MySQL數(shù)據(jù)庫，將持久化的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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