案例分析：机场运作系统

08年9月入学，12年7月毕业，结束了我在软件学院愉快丰富的大学生活。此系列是对四年专业课程学习的回顾，索引参见：http://blog.csdn.net/xiaowei_cqu/article/details/7747205

此篇是UML课程的大作业，是我跟随 桐姐，小鹿，和 翠翠 一起完成的。感谢几位认真扎实又不嫌弃我的队友，让我学习很多~

UML案例分析

UML建模的目的：

• 使用模型可以更好地理解问题 (To understand the problem better)
• 使用模型可以加强人员之间的沟通 (To communicate with other persons)
• 使用模型可以更早地发现错误或疏漏的地方 (To find errors or omissions)
• 使用模型可以获取设计结果 (To plan out the design)
• 模型为最后的代码生成提供依据 (To generate code)

UML建模：
UML是Unified Modeling Language（统一建模语言）的简称。UML是对软件密集型系统中的制品（软件开发过程中产生的各种各样的产物，如模型、源代码、测试用例等）进行可视化、详述、构造和文档化的语言。
UML是一套表示法系统。UML由一组图组成，它使得系统分析员可以利用这一标准来建立能够和客户、程序员以及任何参与程序开发的人员理解的多视角的系统蓝图。不同的风险承担人通常使用不同类型的图相互交流。

1. UML提供了九种不同的图来描述系统模型，用于面向对象的编程：类图：一类或者一组具有类似属性和共同行为的事物；
2. 对象图：一个类的实例，是具有属性值的一个具体事物；
3. 用例图：是从用户的观点对系统行为的一个描述；
4. 状态图：在任意给定的时刻，一个对象总是处于某一特定的状态；
5. 顺序图：表达对戏那个之间基于时间的动态交互；
6. 活动图：显示系统中从一个活动到另一个活动的流程；
7. 协作图：展示一组对象间的连接以及这组对象收发的消息；
8. 构件图：展现了一组组件之间的组织和依赖，用于对源代码、可执行的发布、物理数据库和可调整的系统建模；
9. 部署图：显示了基于计算机系统的物理体系结构；

实验步骤

【确定项目】

机场运作系统

【项目立意】

 机场运作系统分析旨在分析机场的运作系统，从中发现系统中的不足，以求设计出更好的机场运作系统。机场运作系统的核心在于机场的调度系统，通过对此业务模型的建立和分析，希望那个能够找出更好的机场调度算法，使机场能够更加高效的运行。整个系统中采用无线网络进行通信，除了Pc机，为了方便通信，在本系统中还通过对讲机进行通信，使信息能够及时的传送。

【系统分析】

首先机场运作系统是一个比较庞大的系统，为了方便起见，我们将其分成四大版块，小组四位成员一人负责一大版块，每阶段任务结束都进行汇报总结，相互纠正错误，完善各版块体系：
四大版块：

1. 买票系统：主要对乘客购买机票到登机前的系统的分析；包括：网购 、机场购买、退票、改签机票
2. 登记系统：主要对乘客到达机场后直到登机之间的系统分析；包括：安检、检票、登机
3. 调度系统：主要对飞机起飞与着陆的系统分析； 包括：跑道控制、飞机起飞、特殊情况、飞机降落
4. 货运系统：主要对货物从安检装机到抵达目的地之间的系统分析； 包括：发货、货物检查、收货

对各版块进行系统分析的方法也同样依照书本上所使用的——从业务入手，发现业务过程。我们小组成员对各自的版块都进行了业务流程的分析，并画出了业务流程图，为方便之后的抽类及细化类的过程。

图 1 登记活动图

图 2 买票活动图

图 3 飞机起飞活动图

图 4 飞机着陆活动图

图 5 机场货运活动图

【领域分析——抽类】

上阶段步骤校验结束后，进行领域分析，即对各版块系统进行对名词和动词的抽取，汇总去掉重复累赘项后得到初步类图：
初步将类分为 ： 角色、实体和机场部分

1. 角色包括：乘客、检票员、安检人员、地控中心人员、携货员、前台服务人员、机场货运人员、机场广播人员、跑道工作人员
2. 实体包括：机票、行李、货物、货运单、登机牌、货运单
3. 机场部门包括：飞机、跑道、候机厅、机场公安局、机场大厅、海关、登机口、边防检查属

图 6 系统类图

图 7 跑道工作人员类图

图 8 安检人员类图

图 9 乘客相关类图

图 10 低空中心人员相关类图

图 11 机场工作人员相关类图

图 12 机场总负责相关类图

图 13 检票相关类图

图 14 携货人员相关类图

【开发用例】

   对各种类进行了细化后，开始对用例的开发。
   对于用例，我们根据所得出的类来分析，首先我们将类分为几个不同的包，
   如乘机对象（乘客和货物）、 携货人员（发货人和收货人）检查机构（海关和边防检察署）、 机场工作人员（前台服务员等）

图 15 检查机构用例图

图 16 乘机对象用例图

图 17 携货人员用例图

图 18 机场工作人员用例图

【创建时序图】

   开发完用例后，我们小组对其中重要的用例进行了时序图的创建。
   对于买票系统来说，最关键的用例即购票，我们我们仅对网上购票进行了时序图的描述，具体时序图 ；对于登机系统来说，我们对登记检查部分进行了时序图的描述，检查包括登机前的机票检查和物品安检以及国际航班的海关检查；对于调度系统来说，主要是飞机的起飞和着陆，我们分别对这两个用例进行了时序图的描述。
   对于货运系统来说，我们主要对货物交货时的安检用例进行了时序图的描述，对于货物的安检来说是比较严格的，而且考虑到的方面也比较繁杂
   时序图完成后，相应的协作图就很容易得到，按F5即可。

图 19 登机顺序图

图 20 买票顺序图

图 21 飞机起飞顺序图

图 22 飞机着陆顺序图

图 23 货运顺序图

【创建状态图】

   状态图在创建的过程中很容易出现错误，不知道什么是状态图，如何确定状态，常常需要回过头去看状态图的概念——是针对某一个对象不同时刻的状态所描绘成德图。
   于此，我们小组对两个重要对象进行了状态图的描绘：

图 24 货物状态图

图 25 飞机状态图

【创建组件图】

   组件图是根据之前的类图，相关的用例所构建的，描述的是组件之间的组织和依赖。

图 26 系统构件图

【创建部署图】

   部署图展现的是运行时处理节点以及其中组件的配置，说明分布、交付和安装的物理系统。

图 27 系统部署图

实验结果及分析

1. 通过实验对具体问题的建模，更加深了对UML的理解，以及体系化了自己建模的思想。UML是Unified Modeling Language（统一建模语言）的简称。UML是对软件密集型系统中的制品（软件开发过程中产生的各种各样的产物，如模型、源代码、测试用例等）进行可视化、详述、构造和文档化的语言。同时理解了UML各种图之间的关系。UML中视图包括：用例视图、逻辑视图、实现视图、进程视图、部署视图。由九种图组成：包括类图、对象图、顺序图、状态图、用例图、活动图、协作图、构件图、部署图。
2. 通过实验我们也再次融洽了小组的协作。集体的力量是无穷的！当你属于你一个集体的时候，那种归属感与优越感也能再次大限度的发挥你的潜力！整个建模过程我们一起讨论，分工合作。大家各有自己的任务，同时也有集体的大局，熬了几夜才搞出这个浩大的工程。实验中我们系统的类图啊，部署，构件几乎都是一起做的，而每个模块分到个人专门负责。我负责调度模块，为了使这一块做的好一些，也查阅了不少有关调度的知识（虽然很多并没有用来建模），学习了很多。相信我们团队会越走越远！
3. 整个系统是通过EA（Enterprise Architecture）软件作为分析平台，由于Rational Rose中有些UML图是不支持的，比如顺序图中的帧化等，所以在此选择EA作为开发平台。顺序图中的帧化情况的出现是由于我们在各自的工程下进行分析，在整合系统的时候就直接采用帧化的方式，说明图式来自于别的工程，充分利用了UML2.0的优越性

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