UML在汽车租赁管理系统设计中的应用实例

辽宁 刘旭

UML在汽车租赁管理系统设计中的应用实例

辽宁 刘旭

本文利用UML建模工具对汽车租赁管理系统的功能模型进行了详细分析，给出了一个在网络环境下构建管理系统的需求分析方法与模型，为应用UML建模技术进行面向对象软件开发提供了参考范例和借鉴。

UML；静态建模；动态建模；

引言

UML是一种可视化、表示能力极强的面向对象统一建模语言，适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统，而且适用于系统开发的不同阶段，从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护。基于UML的基本建模步骤一般分为：用例建模（需求模型）、静态建模（对象表示）、动态建模（业务逻辑）、系统实现（构造移交）等四个步骤。将其应用于汽车租赁管理系统的开发，降低了系统复杂性，优化了系统各阶段的建模过程，提高了软件开发的质量和效率。

1 UML在《汽车租赁管理系统》系统分析、系统设计的应用

1.1 项目简介

随着当今社会的发展，汽车租赁作为道路运输行业一种新的融资服务形式、一种新的出行消费方式和汽车生产厂家一种新的汽车营销渠道，在这个社会中将迎来良好的发展机遇。汽车租赁已经引起社会各界汽车租赁行业的高度关注，正逐步成为汽车产业链的重要一环，对经济和道路运输业的发展发挥着重要的作用。

汽车租赁管理系统就是为了满足那些没有汽车而急需拥有汽车的朋友，当你需要用车的时候，可以通过网络、电话、直接到公司预定等方式，预定不同款式并且适合您的汽车，可以让您的没可能变成我们的有可能。本系统可以进行汽车的日常信息处理的管理，可以使汽车的管理员更方便、更快捷地管理汽车的信息，也可以使客户很直观、清晰的了解公司车辆预定的最新动态。

该管理系统实现的功能主要是客户管理、汽车管理、员工管理和查询统计等功能。

1.2 系统的需求建模

在系统的需求分析阶段，用例图能够清楚地描述出用户需求和系统功能需求。它主要描述系统功能，也就是从外部用户的角度观察，系统应该完成哪些功能，有利于用户和软件开发人员之间的沟通，帮助开发人员以一种可视化的方式了解系统的功能。用例图是软件需求分析到最终实现的第一步，它对应并描述一个完整的功能,其中还会涉及子功能的变化、出错以及异常等情况，是分析、设计直至测试的重要依据，同时也减少了大量交流上的障碍，便于对问题答成共识。

需求建模主要是识别角色、识别用例,建立角色和用例之间的关系,得到用例图。经过分析汽车租赁管理系统可以得到的角色有：工作员、系统管理员、经理、客户。为了清楚的表达用例图，下面以客户为例，客户能够通过该系统进行如下活动：

●注册用户：客户通过该系统进行注册，成为网站的用户。

●登陆系统：客户通过输入正确信息才可登陆到本系统进行其他操作，如果密码错误，则提示重新登陆系统（三次机会）。

●查询车辆：客户登陆本系统，可以对公司的车辆进行查询，包括车型、车况、价目等。

●预定车辆：客户登陆本系统，可以通过前台、电话或者上网去预定想要的车辆。

●提取车辆：客户登陆本系统，办理相关手续后，可以提取自己想要的车辆。

●归还车辆：客户登陆本系统，可以直接办理归还手续归还汽车，如果超期的话要缴纳一定的罚金。

对客户这一角色进行分析后,可以得到与该角色相关的用例模型。

图1 客户的需求建模

1.3 系统的静态建模

任何一个系统都具有一定的静态结构,它描述系统的静态组成,同时也是人们认识系统动态的基础。在建立系统的静态模型中,最重要的工作是确立系统的类图，它从抽象的角度描述系统的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构（属性、操作）及它们与其它类之间的相互关系（如关联、聚合、泛化等）。类反映了一种面向对象方法看待物理世界的观点,它是面向对象的标志。使用UML的最终目标是识别出所有必须的类来,分析这些类之间的关系,从而通过编程语言来实现这些类,并最终实现整个系统。类图是构建其他图的基础，如果没有类图，就没有状态图、顺序图和协作图等，也就无法表示软件系统的其他各个侧面。

静态建模主要有3个步骤:寻找类；确定类的属性和操作；确定类与类之间的关系。使用类图进行静态建模第一步就是根据系统功能和需求建模发现对象和类，一般的方法如下：

(1)分析人员、组织、设备、事件和外部系统等，找出各种可能有用的候选对象，以发现实体类。

(2)阅读系统文档和用例，查找用例的事件流中的名词

(3)对于边界类，分析阶段不需要深入研究用户界面的窗口部件，只要能说明通过交互所实现的目标就可以。

为了清楚的表达类图，下面以汽车租赁管理系统中的实体类为例，给出如下类图

图2 汽车租赁管理系统中实体类图

值得注意的是，有些类无法通过上述办法找到，而有些类需要从协作图和顺序图中通过分析对象来确定。

1.4 系统的动态建模

在建立好系统的静态模型后,需要分析和设计系统的结构和行为，在UML中可以通过状态图、顺序图、协作图、活动图建立相应的动态模型来描述系统中的对象在执行期间不同的时间地点是如何动态交互的。

对于某些复杂的实时系统,系统状态变化较多,可以通过状态图来描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。协作图与顺序图类似,顺序图强调的是交互的时间顺序,协作图强调的是交互的语境和交互对象的整体组织。顺序图按时间布图,协作图按空间布图,它们之间是等价的,可以互换。活动图用来描述活动流程。为了清楚的表达需求,这里用状态图来对汽车的状态进行更详细的描述。

图3 汽车的状态图

在图3中,刚被购买的新车通过管理员添加为能够被租赁的汽车；汽车被预定转为被预定状态；当预定超时、取消，转为能够被租赁的状态；被预定的汽车可以被租赁；汽车租赁后转为租赁状态；汽车被租赁并归还后转为能够租赁状态；汽车报废或买走后转为被删除状态。

在上面的例子中，要注意一点，并不是所有的对象都可以创建状态图，只有当行为的改变和状态有关时才创建状态图。与类图、用例图不同，状态图只能对单个对象建立模型，而类图和用例图可以对一个系统或一组类建立模型。

1.5 系统的物理建模

软件系统的物理建模详细描述系统的软件和硬件组成。进行物理建模的主要目的是解决以下几个问题：类和对象物理上分布在哪一个程序或进程中；程序和进程在哪台计算机上运行；系统中有哪些计算机和其他的硬件设备？它们是如何连接在一起的；不同的代码文件之间有何关联？如果某一文件改变，其他的文件是否需要重新编译等？

由此可见，物理架构关心的是实现，因而在软件系统建模时可以使用实现图。UML中的实现图是组件图和部署图。其中组件图包括软件组件，即代码单元和真正的文件（源代码和二进制代码等）的结构；部署图显示系统运行时的结构，包括物理设备和软件。为了清楚的表达需求,这里用部署图来对汽车租赁管理系统的硬件进行更详细的描述。

图4 汽车租赁系统部署图

建模工作一种演化、迭代的过程,不断地分析、评价、修改、再分析,最终得到一个高质量地系统分析模型。在建模过程中,要根据具体情况,选择合适的UML图,来清楚地描述整个系统。

2 系统实现

本系统根据企业的需求及企业的网络环境采用MVC模式的系统架构，以采用ASP.NET作为开发语言,具有灵活性和可管理性。数据库采用SQL关系型数据库来存储汽车车辆信息和用户信息、员工信息、测试结果以及系统运行日志等数据。测试部分通过功能测试和性能测试使车辆的预定、提取、归还、付款、查询等都能在规定时间内完成。

3 结束语

基于UML的汽车租赁管理系统的研发与应用，有助于汽车租赁的管理，使汽车租赁行业的管理更规范，具有一定的社会价值和推广价值。通过Rational Rose软件的使用，从用例图、类图、序列图、协作图、状态图和活动图的抽象描述构建出满足软件功能要求的软件模型，为应用UML建模技术进行面向对象软件开发提供了参考范例和借鉴，加快了软件开发进程，提高了软件开发工作效率。

[1]刘志成.UML建模实例教程[M].北京：电子工业出版社，2010.139—148.

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[4]李晓燕.UML建模技术及应用[J].成都信息工程学院学报，2004，9：414-417.

（作者单位：辽宁信息职业技术学院）

（编辑 吕智飞）