【文章內(nèi)容簡介】 公交管理 卡管理 管理員管理 圖 一級管理端用例圖 用例分析技術(shù)為軟件需求規(guī)格化提供了一個基本的元素，需求階段將系統(tǒng)封裝成用武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 6 例，而分析階段將深入到用例內(nèi)部，將這個“黑盒子”拆開，分析其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和行為。用例是支持參與 者與系統(tǒng)交互并實現(xiàn)參與者使用系統(tǒng)的目標(biāo)。用例是一個外部可見的系統(tǒng)功能單元，它是系統(tǒng)核心價值的體現(xiàn)，是整個系統(tǒng)功能需求的主體表現(xiàn)。用例的定義包含用例所必需的所有行為，這些行為包括執(zhí)行用例功能的基本流程。 用例圖是面向最終用戶的，用于描述描述系統(tǒng)功能需求的。所以用例圖中不僅有所有的參與者和用例外，還要表現(xiàn)參與者和用例之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。用例圖主要的作用有三個：（ 1）獲取需求；（ 2）指導(dǎo)測試；（ 3）還可在整個過程起到指導(dǎo)作用 。 它最主要的優(yōu)點，在于它是用戶導(dǎo)向的，用戶可以根據(jù)自己所對應(yīng)的用例來不斷細(xì)化自己的需求。 一級 管理員是整個公交 IC 信息管理系統(tǒng)的總管理員，擁有系統(tǒng)二級管理員所沒有的一些系統(tǒng)權(quán)限。他負(fù)責(zé)管理二級管理員、公交管理、優(yōu)惠管理、財務(wù)管理和統(tǒng)計分析。一級管理員還能修改自己的登錄密碼在系統(tǒng)運行過程中，可以隨時變更公交卡的優(yōu)惠類型，對公交卡消費額進(jìn)行統(tǒng)計，并對乘客的公交路線進(jìn)行統(tǒng)計分析，來更高的管理公交交通。 二級管理端 二級管理端的使用者則是分布著各大公交服務(wù)站點的工作人員，二級管理員的權(quán)限低于一級管理員。二級管理員可以進(jìn)入系統(tǒng)登錄界面在驗證自己管理員信息后進(jìn)行自己權(quán)限的管理。二級管理員在進(jìn)入卡管理 后，首先可以修改自己的密碼，因為初始登錄密碼是由一級管理員設(shè)置的統(tǒng)一初始密碼，如果二級管理員不修改，被冒名登錄的可能性比較大，為了系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，二級管理員應(yīng)修改個人密碼。然后當(dāng)有用戶需要進(jìn)行卡管理時，二級管理員會提供給用戶相應(yīng)的服務(wù)。二級管理端的用例如圖 22 所示。 修改信息 二級管理員 掛失 注銷信息 激活 充值 注冊信息 修改個人密碼 查詢 信息記錄 圖 二級管理端用例圖 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 7 參照圖 。當(dāng)新用戶購買公交 IC卡時，二級管理員可以為用戶注冊信息，信息包括用戶姓名，電話，身份證號，性別，在注冊時，要根據(jù) 用戶相關(guān)證件信息，選擇公交IC 卡種類型，在乘坐公交時獲取不同的折扣。還要加入注冊時間、到期時間，余額為 0元，并填入卡掛失狀態(tài)，當(dāng)新用戶注冊時，掛失狀態(tài)為否。用戶在注冊時，一般會馬上給公交 IC 卡充值，此時，二級管理員可以點擊充值按鈕，跳轉(zhuǎn)到充值頁面，詢問用戶充值金額，給用戶充值。如果用戶丟失公交 IC 卡，可到公交服務(wù)站點憑借相關(guān)證件給公交 IC 卡掛失，掛失后卡將處于不可用狀態(tài)，直到用戶找到公交 IC 卡然后激活或者決定注銷此卡。當(dāng)卡激活時，會再次恢復(fù)到正?？ǖ臓顟B(tài)。若是辦理新卡，二級管理員會將舊卡的余額轉(zhuǎn)移到新卡中。 保存用戶的電話信息是為了將來車載機(jī)的系統(tǒng)可能會有所改變，比如會將用戶的話費與公交 IC 卡聯(lián)系起來，在用戶乘坐公交時遇到余額不足的情況，可以使用電話話費來代替。又或者如果用戶遺失了公交 IC 卡，而有人撿到卡并歸還到服務(wù)臺，二級管理員可以及時通過電話聯(lián)系用戶拿回公交 IC 卡。用戶電話或者其他信息變更時，可及時到服務(wù)站點請求二級管理員修改信息，以此來防止以后的突發(fā)情況而不能聯(lián)系到用戶。當(dāng)用戶需要知道公交 IC 卡是否需要充值時或什么時候到期，可以請求二級管理員幫忙查詢信息。 二級管理員是一級管理員的權(quán)限子集，登錄后可修改初 始密碼，主要負(fù)責(zé)乘客的信息，可發(fā)行新卡并注冊乘客信息，修改或注銷信息，幫助乘客掛失、激活和充值，乘客的個人信息、余額和乘坐記錄都可通過二級管理員查詢。采用用例圖為需求建模并不是 用例分析的全部，為每個用例撰寫文檔時必須的工作，至于圖形只是輔助手段?？梢赃@ 樣描述用例圖和用例文檔的關(guān)系：用例圖是整個需求的骨架 ，而用例文檔則是需求的肉。也就是說，通過用例圖建立了需求模型的基本結(jié)構(gòu)，而需求的內(nèi)容則需要通過用例文檔來表示。表 21是對二級管理“充值”用例的描述。 表 21 二級管理員“充 值”用例文檔 用例名 充值 簡要描述 二級管理員通過該用例為乘客的公交 IC 卡進(jìn)行充值 參與者 二級管理員 涉眾 二級管理員，乘客 相關(guān)用例 無 前置條件 二級管理員正確登錄到該系統(tǒng)界面，乘客信息存在 后置條件 如果充值成功，公交 IC卡內(nèi)將會有相應(yīng)的余額，系統(tǒng)保存充值記錄 基本事件流 （ 1）用例起始于乘客需充值 IC 卡 （ 2）系統(tǒng)顯示歡迎界面，要求二級管理員需輸入用戶名和密碼 （ 3）二級管理員輸入用戶名和密碼 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 8 （ 4）乘客 IC 卡被放置在感應(yīng)器感應(yīng)區(qū)域，系統(tǒng)識別 IC 卡（ A A2） （ 5）系統(tǒng)顯示 IC 卡信息 （ 6）二級管理員輸入充值金額，選擇充值日期，給乘客充值 （ 7）系統(tǒng)保存充值記錄（ A3），用例結(jié)束 備選事件流 A1IC 卡已被掛失 （ 1）系統(tǒng)顯示 IC 卡狀態(tài)為掛失 （ 2）乘客攜帶證件修改卡狀態(tài) A2IC 卡已過期 （ 1）系統(tǒng)顯示 IC 卡已過期，不可用 （ 2）乘客可憑借證件重新辦理 IC卡 A3記錄保存失敗 （ 1）系統(tǒng)顯示保存失敗，并提示再次提交 （ 2）二級管理員可以重新提交該充值，也 可以結(jié)束用例 中心服務(wù)端 中心服務(wù)端在公交公司信息中心，使用者是系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和管理。系統(tǒng)管理員對于一級管理員和二級管理員所有的權(quán)限是不能使用的，他指負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的服務(wù)和管理。系統(tǒng)管理員的主要兩大任務(wù)是日志管理和數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)中心服務(wù)端。用例如圖 所示。 查看日志 數(shù)據(jù)備份 刪除日志 系統(tǒng)日志管理 數(shù)據(jù)恢復(fù) 系統(tǒng)管理員 啟動 服務(wù) 導(dǎo)出日志 服務(wù)管理 停止服務(wù) 圖 中心服務(wù)端用例圖 日志文件是用來記錄事物對數(shù)據(jù)庫的更新操作的文件。在公交 IC 卡信息管理系統(tǒng)中，它首先包含了此系統(tǒng)服務(wù)器啟動和停止時間，然后是兩級管理員在主機(jī)的客戶端上的登錄時間。系統(tǒng)管理員可按照日期查詢系統(tǒng)日志，并能到處和刪除日志。 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 9 盡管數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中采取了各種保護(hù)措施來防止數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性遭到破壞，保證并發(fā)事務(wù)的正確執(zhí)行，但是計算機(jī)系統(tǒng)中硬件的故障、 軟件的錯誤、操作員的失誤以及惡意的破壞仍是不可避免的。這些故障輕則造成運行事務(wù)非正常中斷，影響數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，重則破壞數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫中全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失 [18]。因此有必要做好數(shù)據(jù)備份工作。目前采用最多的備份策略主要有一下三種： （ 1）完全備份（ full backup） 每天對本系統(tǒng)進(jìn)行完全備份。完全備份就是使用者每天都要將當(dāng)天的所有數(shù)據(jù)全部備份一遍，不論數(shù)據(jù)與之前是否有重復(fù)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而造成數(shù)據(jù)災(zāi)難時，管理員使用這種備份策略，可以很快使系統(tǒng)回到發(fā)生故障前的系統(tǒng)狀態(tài)。因為在系統(tǒng)發(fā)生故障前一 天管理員已經(jīng)對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全部備份了一次，所以管理員憑借前一天備份的數(shù)據(jù)能使系統(tǒng)很快恢復(fù)到數(shù)據(jù)丟失前一天的狀態(tài)。但是它亦有不足之處，因為整個公交 IC信息系統(tǒng)中存儲的是所有持有 IC 卡乘客的信息，其信息量是非常大的，管理員對每天系統(tǒng)全部的數(shù)據(jù)都要做完全備份，這樣會產(chǎn)生很多份系統(tǒng)中沒有改變的數(shù)據(jù)。這些相同的數(shù)據(jù)占用了大量的存儲空間，這對公交公司來說意味著增加成本。其次，由于需要備份的數(shù)據(jù)量較大，因此備份所需的時間也就較長。每天花費時間來進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，這種備份策略是不明智的。 （ 2）增量備份 (incremental backup) 增量備份策略的好處是節(jié)省了存儲空間，縮短了備份時間。但它的缺點在于，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生丟失時，數(shù)據(jù)的恢復(fù)比較麻煩。因為增量備份是管理員對每天的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份是基于前一天的系統(tǒng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上備份的，也就是說，管理員最開始完全備份某一天的數(shù)據(jù)，后來只備份與前一天系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同的數(shù)據(jù)部分。也就是周一有一份系統(tǒng)數(shù)據(jù)，周二只備份與周一不同的數(shù)據(jù)，周三又只備份與周二不同的數(shù)據(jù)，以此類推。這樣一來，如果某一天系統(tǒng)發(fā)生了故障，系統(tǒng)數(shù)據(jù)大量的丟失，那么管理員想要恢復(fù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，管理員就得找到完全備份的當(dāng)天數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù) ，然后再找到下一天的數(shù)據(jù)恢復(fù)系統(tǒng)，以此類推，一直找到故障前一天的備份。很明顯，這種方式不僅很繁瑣，而且可靠性也很差。在這種備份方式下，各個數(shù)據(jù)備份的關(guān)系爬梯一樣，只要梯子的任何一節(jié)斷了，那么這個梯子就相當(dāng)于斷了。在上述的情況中，如果星期三的磁帶出了故障，那么系統(tǒng)管理員最多只能將系統(tǒng)恢復(fù)到星期二晚上時的狀態(tài)。 （ 3）差分備份 (differential backup) 差分備份是前兩種備份的綜合備份方式。系統(tǒng)人員在某一天對系統(tǒng)進(jìn)行一次完全備份，在接下來的一個循環(huán)周期里，系統(tǒng)人員每天都對與完全備份那天數(shù)據(jù)不 同的部分進(jìn)行備份。差分備份是有一個完全備份的循環(huán)周期，不僅避免了每天都要備份所有數(shù)據(jù)的繁瑣性，而且避免了恢復(fù)數(shù)據(jù)時一環(huán)套一環(huán)的缺陷。同時，還具有了上述兩種備份方式的所有優(yōu)點。首先，由于完全備份數(shù)據(jù)量較大，備份時間會比較長，占用的存儲空間也較大。其次，增量備份恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)的可靠性太差，恢復(fù)系統(tǒng)是之前每一天的數(shù)據(jù)備份都不能少。而差分備份恢復(fù)系統(tǒng)就只需要完全備份的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)丟失前一天的數(shù)據(jù)差分武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 10 備份即可恢復(fù)系統(tǒng)。 在實際應(yīng)用中，備份策略通常是以上三種的結(jié)合，一般備份數(shù)據(jù)時需要考慮數(shù)據(jù)本身的重要程度和更新頻繁程度。 為了使系統(tǒng)處于更安全的狀態(tài)，中心服務(wù)端需要具備數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)，也就是管理員要對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份以及系統(tǒng)故障時能及時恢復(fù)系統(tǒng)，以此來增強系統(tǒng)的可靠性。 開發(fā)環(huán)境 本文所采用的開發(fā)環(huán)境是基于 SQL SERVER 2020 的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和基于 Visual Studio 2020 平臺上的 C面向?qū)ο蟪绦颉? 以 Visual Studio 2