UML建模语言在物流运输管理信息系统中的应用
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摘 要：以物流运输管理系统的开发为背景，探讨了uml在物流运输管理系统建模中的应用问题。在对系统进行分析和设计的基础上，采用Rational Rose对系统建立模型。
关键词: UML；运输业务管理；建模；用例
中图分类号：F270 文献标识码：A
面向对象的分析与设计方法的发展在20世纪80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML就是在此期间逐渐发展并成熟的。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。它提供了九种基本的模型图，通过对这些图的综合运用来全面刻画整个系统的全貌[1]。在需求阶段，可以使用用例图来捕获用户需求；在分析阶段，可以使用类图来描述主要关心的问题域中的主要概念(如抽象、类和对象等)和机制，以及识别这些类之间的相互关系；在设计阶段，活动图是设计工作的起点，为了完成设计，每个活动必须扩展成一个或多个操作，每个操作被指定到类。系统设计的静态方面通过类图、对象图来表示，动态设计由合作图、状态图、活动图来表示；在实现阶段，是实现系统的整体结构，包括构件图和配置图，它们表示系统实现的一些特性[2]。最后，是对类进行编程的过程，开发者可以选择某种面向对象的编程语言进行程序的开发；在测试阶段，单元测试使用类图和类规格说明，集成测试使用部件图和合作图，系统测试使用用例图来验证系统的行为，验收测试由用户进行，以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段确定的需求。
物流运输管理系统可实现订单管理、业务管理、仓库台帐管理、人车分配、车辆技术管理、财务管理、查询等功能。实现网上实时信息查询、委托，客户可以凭有效身份透明的查询货物状态，了解整个运输过程、时间进度、方便客户在货物流转的过程中，更合理的安排生产销售计划。并且加强了车辆调度功能，加快各环节的信息交流和协作，提高部门协同工作效率，从而提高了企业整体效率。
该系统主要包括以下几个模块：①系统管理：用户管理、权限管理、系统设置等。②基础资料管理：货站管理、固定客户管理、专线管理、国道管理、车辆管理、司机管理、装卸公司管理。③货运业务管理：业务受理、承运单管理、运输计划、派车单、装卸作业指示单、装车完成报告、运输事故管理、定单跟踪。④费用管理：运输合同管理、运输定价管理、客户收费总账、司机费用支出、装卸费用支出、收款登记、付款登记等。⑤查询统计：货站货物统计表、滞发货物统计表、司机运输质量考核表、月（季，年）运输事故统计表、发货量统计表、运输收入统计表、司机费用支出统计表、装卸费用支出统计表、收支分析表、客户欠费一览表等。
1. 需求分析
首先对系统进行需求分析，确定角色和用例，建立系统的用例图。运输管理系统的需求分析大致说明如下：系统管理员管理系统的用户及权限；系统操作员维护基础数据库如车辆、客户、货物等信息，同时维护运输业务中的配车计划、发送单和报表；财务人员维护费用及结算信息等；企业管理者进行业务的受理；一般员工查询各类信息；时钟主要是由于时间到达，所要求引起的决策响应。如：定期催交一些费用等。系统的角色可分为：系统管理员、系统操作员、企业管理者、财务人员、一般员工和时钟。由此建立系统的用例图。如图1所示。
2. 系统分析
一个系统可以看成是一些不同类型的对象组成的，对象类之间的各种关系反映了系统内部各种成分之间的静态结构。系统分析阶段主要考虑系统所要实现的功能，用UML的类图对系统的特征进行描述，主要描述系统中各种类之间的静态结构和所有类之间的联系以及类的属性和行为[1]。运输管理系统功能模块较多，就以业务管理子系统的部分简化实体类图为例说明。如图2所示，图中费用单类是单车、运输二种费用单类的父类，结算单类是公路结算单类的父类。每种单据包含一条以上明细，其中发送单明细由货物明细和车辆明细组成，费用单明细由收入明细和支出明细组成，每种结算单也由一条以上明细组成。单据明细类是所有单据明细的父类。带空心三角箭头的实箭线表示泛化关系，带空心小菱形箭头的实箭线表示包含关系。图中隐藏了类的属性和操作[3]。
另外，车辆管理和司机管理中的类图存在着关联类，比较复杂一些：车队与司机之间存在“聘用”联系，每个车队可聘用若干司机，但每个司机只能应聘于一个车队，车队聘用司机有个聘期；车队与车辆之间存在“拥有”联系，每个车队可拥有若干车辆，但每辆车只能属于一个车队；司机与车辆之间存在着“使用”联系，司机使用车辆有使用日期和公里数两个属性，每个司机可使用多辆汽车，每辆汽车可被多个司机使用。如图所示描述其中的类关系。
3. 系统设计
需求分析和领域分析进行完之后，就进入设计阶段。在设计阶段通过顺序图和合作图来表达系统的动态特征，即需建立系统的行为模型[2]。顺序图从时间的角度描述对象之间的交互。合作图描述对象之间的交互，其中不同的是合作图侧重点是事件，这意味着合作图侧重于对象之间的交互而不太顾及时间因素。图4是填写发送单的合作图。首先，操作员登录系统，输入用户名和密码经验证身份后进入业务管理，之后就可打开国内发送单编辑窗口，开始填写国内发送单货物明细，选择运输对象如货运地运站、目的地、承运方等基础数据库信息。发送单货物明细把货物信息传递给配车计划单，计划单根据收到的信息配车并把车辆信息发送给发送单车辆明细，再由发送单把运输信息发送给费用单，在核算后费用单把运输费用传送给结算单，结算单据此和客户结算费用，在完成之后关闭发送单编缉窗口。图中主要业务对象的流程如下:
4. 实现
系统的实现图包括构件图和配置图。其中，构件图表示代码本身的逻辑结构。配置图表示系统运行时刻的结构。和拓扑图相比，配置图显示的视图缺少了对底层网络或节点的物理结构的描述，无法精确地表现出物理的连接方式的拓扑结构，但利用配置图，可以从更抽象的系统设计角度上，考察每一个软件模块、每一个软件的可执行体在物理节点之间的通信方式[2]。物流运输管理系统采用浏览器/服务器构架，节点之间采用的通信协议都是TCP/IP协议[3]。最后，编程人员可以根据以上各阶段设计的模型，利用面向对象的程序设计语言，实现系统的功能。可以考虑使用Java 语言实现该系统，Java 很容易实现从逻辑视图到代码部件的映射，因为Java 代码文件之间是一一映射关系。
5. 测试
编码结束后，UML 的使用还没有停止。例如，可以检验用例能否在已完成的应用程序中得到很好的支持。
二、结论
UML 是一种优秀的面向对象的建模语言，适合于开发过程的各个阶段。文中采用UML对物流运输管理系统进行建模，建立了系统的动、静态模型，有助于开发人员对系统有清晰的认识，从而提高了开发效率和质量。
作者单位：广东轻工职业技术学院
参考文献：
[1] Ivar Jacoboson , Grady Booch , James Rumbaugh. The Unified Software Development Process[M] .MA: Addison Wesley Longman ,1999.
[2] 张龙祥.UML与系统分析设计.北京：人民邮电出版社，2001.
[3] 别文群.UML统一建模语言的研究与实践[D].武汉大学[硕士论文].