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UML建模在校园一卡通中的应用

摘要：本文利用UML建模工具对校园一卡通的功能模型进行了

详细分析，给出了面向对象系统的分析方法和模型，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。

关键字：UML建模校园一卡通面向对象系统分析

0引言

在当代高校中学生基本采用住校制，因此日常消费大都在校园

中，而高校师生众多且消费频繁，如果仅靠现金或饭票等消费，一方

面会给广大师生带来极大的不便，另一方面将给学校的各个消费点的

员工带来很多麻烦。

统一建模语言UML是一种可视化、表达能力强的面向对象统一

建模语言，本文采用OOA方法将UML建模应用于校园一卡通系统

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。

1UML及OOA概述

UML是一种通用的图形化建模语言，易于表达、功能强大且普

遍适用。它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，是国际

对象管理组织(ObjectManagementGroup，OMG)的标准。[1]

2UML建模在校园一卡通中的应用

2.1校园一卡通需求分析

校园一卡通系统是基于现代信息技术和自动控制技术的计

算机网络系统。它的使用对于加强校园后勤服务的信息化建设有着重

要的作用。本系统中每位消费者（包括教师和学生）都有一张卡，在

网络管理中心注册和缴费，卡内记录着消费者的身份信息及余额。使

用时将卡贴近卡机则显示卡上金额，服务员按卡机上数字键，卡机自

动计算并显示消费金额及卡的余额。网络管理中心可以监视消费者的

每一笔消费，可以打印出消费情况等相关统计数据。本系统具体可以

满足以下的几点需求：

⑴系统信息的管理：主要建立卡的用户档案等；⑵卡的管

理：开户、更改、发卡、挂失、解挂、注销、补卡、充值、统计等；

⑶营业汇总：汇总交易数据以及生成相应报表等；⑷查询：查询消

费明细记录以及可查询卡内余额等；⑸系统维护：数据备份、数据

恢复、端口设置、管理员信息设置等；

2.2建立需求模型

需求模型用于定义用户需求，由UML中的用例图来表示。

对一个系统或者子系统的参与者、用例以及它们之间的关系进行可视

化表示的模型图称为用例图(usecasediagram)。用例图中包含的元素

有：参与者、用例、参与者与用例之间的关系、用例与用例之间的关

系。

参与者是系统外部的一个实体，它以某种方式参与用例的执

行过程。对于校园一卡通，主要的参与者有三个，即持卡人、管理人

员、工作人员。

另外还需确立用例之间的关系，主要有包含和延伸关系。延

伸表明一个用例中定义的行为延伸了另一个用例中定义的行为。前者

称为延伸用例，后者称为基用例，其图形表示法是一个从延伸用例指

向基用例的虚线开放箭头，旁边带一个关键词《extend》。包含表明

一个用例中定义的行为包含了另一个用例中定义的行为。前者称为基

用例，后者称为被包含用例，其图形表示法是一个从基用例指向被包

含用例的虚线开放箭头，旁边带一个关键词《include》。图1为设计

的管理人员的用例图：

2.3建立基本模型

基本模型以直观的方式表达了最重要的系统构造信息，由UML

中的类图表示。在面向对象的建模中，类图(classdiagram)永远是最重

要、最基本的模型，而其他各种图只是起到一种辅助作用[2]。类图

(classdiagram)是描述类、接口、协作以及它们之间关系的图，用来显

示系统中各个类的静态结构。构成类图中的主要成分是类与类的属性

和操作以及类与类之间的关系。

在面向对象的分析中，最重要的工作是研究问题域，对问题

域中的事物进行抽象，从而得到系统所需要的对象。类是具有相同属

性和操作的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了统一的

抽象描述，它由一个类名、一组属性和一组操作构成。在校园一卡通

中主要有服务器类、收款机类、储值卡类、消费事项类、经营结算事

项类、卡的管理事项类、消费日志类等七个类。因此图2为设计的系

统类图：

2.4建立辅助模型

辅助模型是对基本模型进行组织或者加