UML在POS系统建模中的应用

摘要:UML(统一建模语言)是面向对象分析和设计过程中重要的建模工具,适用于软件生命周期的各个阶段。该文以POS系统为例,讨论了UML在实际应用中的建模过程和方法。

关键词:UML;Rational Rose;POS系统;建模

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)32-8933-02

UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)作为对软件密集系统进行可视化建模的一种语言,是一个统一的、公共的、具有广泛适用性的建模语言。

POS(point of sales,销售点终端)系统是指通过如收银机等自动读取设备在商品销售时直接读取商品的商品名、价格等销售信息,并通过计算机系统和通信网络传输至有关部门进行处理分析以提高经营效率的系统。商场、超级市场、零售店等购物消费场所通常会使用到这种系统。POS系统要求有一定的容错性,若远程服务暂时中断,系统必须仍然能够获取销售信息,如现金的处理和支付。随着电子商务的飞速发展,POS在商业自动化中发挥着越来越大的作用。近年来,在IT技术支持下,POS获得了迅速的发展。

1 UML建模工具

目前有许多支持UML的工具,比如Rational Rose、Microsoft Visio、Power Designer等。Rational Rose是一个具有能满足所有建模环境需求的能力和很大程度的灵活性的一套解决方案。本文的POS系统的UML建模工具为Rational Rose。在完成系统建模后,在编码阶段,还可以利用Rational Rose工具根据系统模型生成代码程序框架。

2 pos系统建模

UML为建立系统提供了一整套建模机制,使用用例图、顺序图、通信图、活动图和状态图等从不同的角度、不同抽象级别为系统建立模型。

2.1 用例模型

2.1.1 需求分析说明

尽管顾客自助的POS系统的应用范围越来广泛,但是本文考虑的是由收银员使用的传统收银环境。POS通过网络连接数据库服务器,获取、更新数据。收银员能够处理商品的销售和退货,以及入款出款等。销售活动系统是一个远程应用,该应用将从每个POS节点处频繁地请求性能数据,用于分析销售数据。系统管理员则能够对POS的用户以及安全进行管理。

2.1.2 用例图

用例图呈现了一些参与者和一些用例,以及它们之间的关系,是从软件需求分析到最终实现的第一步。它主要描述系统功能,也就是从外部用户的角度观察,系统应该先完成哪些功能,有利于开发者以一种可视化的方式理解系统的功能需求,同时也可作为开发者与用户之间针对系统需求进行沟通的有效手段。根据需求分析得到图1的系统顶层用例图。

图1良好地展示了顶层的相关角色和用例活动,概括了系统及其参与者的行为。可以确定系统的六个参与者为收银员、销售活动系统、系统管理员、支付授权服务系统、财务系统、人力资源系统。同时也可以确定六个系统的用例,分别为:处理销售、处理退货、收款、分析销售和绩效数据、管理安全、管理POS用户。

2.2 静态模型

系统的静态结构构成了系统的概念基础,而类图显示了系统的静态结构。在类图中,不仅定义了类之间的关系,如关联、依赖和聚合等,还定义了类的内部结构,如属性和操作。图2给出了POS系统的类图(隐藏了一些类的属性和操作)。主要类的实现按照耦合度从低到高的顺序。依次是Payment类、CommodityInformation类、Commodity Calatog类、Salelineitem类、Sale类、Register类、Supermarket类。

2.3 动态模型

系统的动态模型可改进系统的静态结构。为了让对象协作完成系统功能,各个类必须定义自己合适的方法。这些方法使对象实体能够通过消息进行交互。为了确定并发对象是如何交互以及是如何影响对象的状态,接下来为POS系统建立动态结构模型。

系统的动态模型主要是建立交互视图和行为视图。其中交互视图包括顺序图和通信图,行为视图包括活动图和状态图。

2.3.1 POS系统的顺序图

顺序图的目的在于描述系统中各个对象按照时间顺序的交互过程,是对象之间传送消息的时间顺序的可视化表示。顺序图从一定程度上更加详细地描述了用例表达的需求,能够对系统进行更进一步的精细表达,其以网格格式描述对象交互。图3给出POS系统“处理销售”中inputitem事件的UML顺序图。收银员输入顾客需要购买的商品ID和数量时,要请求POS系统记录对该商品的销售,也就是需要特定的系统操作来处理该intputitem事件。

2.3.2 POS系统的活动图

活动图可用来描述动作和动作导致对象状态发生改变的结果,而不用考虑系统引发状态改变的事件,常用于为计算流程和工作流程建模。图4为系统管理员管理用户的活动图。系统管理员在登录验证成功后,可以选择查询、新增POS用户。查询成功后可修改用户信息和删除用户,更改后保存信息,这时系统将修改后的信息保存到数据库,而后系统管理员退出。

2.4 实现模型

完成以上的逻辑设计之后,需要进一步描述系统的物理实现和物理运行情况。

构件图是用来表示系统中构件与构件之间、类或接口与构件之间的关系图,配置图则定义系统中软硬件的物理体系结构。其中配置图可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。图5给出了POS系统的配置图。图中包含销售终端机(POS前台终端)、服务器、数据库服务器和打印机等节点。销售终端机通过TCP/IP方式连接,服务器和数据库服务器通过JDBC方式连接。

3 结束语

UML能有效的增强对模型建模价值的普遍认识,由于UML中的构件和概念之间没有划分明显的界限,所以选用视图来划分这些概念和构件。在每一种视图中建模者可使用一种或两种特定的图来可视化的表示各种概念。本文以POS系统为例,通过用例模型、静态模型、动态模型及实现模型搭建系统框架,描绘了系统的大致轮廓,同时也展示了UML开发POS系统的方法和步骤。当然模型还需进一步精化,相关的细节还可以进一步探讨。

参考文献:

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