（计算机软件与理论专业论文）基于uml的ic卡机房管理系统的研究与实现.pdf

r ”嚣师范大学醺i 学整论文 摘要 褚冀概搜寒强鼹络邋籍技本麴发展，谴夫类社会进入信怠瞻栈成为哥 能。随着计算机教育的发展以及计算机机房的扩大，运殿计算机进行公共 飒房的自动计费和管理，是机房管理现代化的必然趋势。开发一种安全、 可靠、稳定、高效的计算机自动彳七管理软件系统来管理计算机是我们黉解 决的问题。 本文在通过对各种视房营矮系统的眈较，戳及结合广谣师范大学计 算机视房的实际情况的基础一k ，主戮介绍了公共机房自动计赞和管理系统 瀚设计与实现遵疆。本系统结合羚卡接术，在工佟孛采用了蠢商对象靛 分折设计方法，设诗了种基予 c 卡酶枫爨鬻理系统，实现了橇窝潼莲 鹣磐艇仡。u m l 是一种被摧荐熬瑟舄对象建横语言。本文重点讨谂了缓 u m l 傲为工具的计算机机房管理黎统的建摸以及系统分概与设计。同时 蓉统魄关键技术l c 卡技术、远程控铡技术。介缨了基予t c p i p 协议鲍 w i n d o w s 环境下w i n s o e k 网络编糕的原理和方法，以及邋过计算机嘲络 如何实现对逸程设备的控制。介绍“流”这数据处理工具的概念以及钩 子技术。最籍还介绥了a p i 函数。 关键词：统一建模语畜u m l机房管理w i n s o c k t c p i p 协议遁程控测 广两师范久学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to ft h ec o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r kc o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g ym a k e si tp o s s i b l ef o rh u m a n ss o c i e t yt oe n t e ra r te r ao fi n f o r m a t i o n w i t ht h e s p r e a do f c o m p u t e re d u c a t i o n a n dt h ee x p a n d i n go f t h ec o m p u t e rr o o m ，i ti st h et r e n di n m a n a g e m e n tm o d e r n i z a t i o nt or e c k o nt h ec o s ta u t o m a t i c a l l ya n dm a n a g et h ec o m p u t e r r o o mb yu s i n gc o m p u t e r i t i so u rp r o b l e mt od e v e l o pc o m p u t e ra u t o m a t e dm a n a g e m e n ts o f t w a r ew i t h c o m p u t e r , s t a b i l i z a t i o n ，g o o de f f i c i e n c yt os u p e r v i s et h ec o m p u t e rr o o m 。 t h i sa r t i c l et h r o u g ht h ec o m p a r i s o no fs o m ec o m p u t e ra u t o m a t e dm a n a g e m e n t s y s t e m ，a n da c c o r d i n gt ot h es i t u a t i o no fg u a n g x in o r m a lu n i v e r s i t y , t h ea n a l y s i sa n d d e s i g no f t h ep u b l i cc o m p u t e rr o o mm a n a g e m e n ta n da u t o m a t i c sc o s tr e c k o n i n gs y s t e ma r e i n t r o d u c e d c o m b i n i n gt ot h ei cc a r dt e c h n i q u e ，a n da d o p t i n gt h ed e s i g nm e t h o do f o o a ( o b j e c to r i e n t e da n a l y s i s ) ，o o d ( o b j e c to r i e n t e dd e s i g n ) 越w o r kc o m p u t e r - r o o m m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ni cc a r di sd e s i g n e d u m li sad i s t i l l a t i o i lo ft h r e eb e s to o m e t h o d o l o e i e t h i sa r t i c l ed i s c u s st h ec o m p u t e rr o o mm a n a g e m e n ts y s t e mm e t h o d o l o e i e w i t ht h et o o lo fu m la n dt h es y s t e m sa n a l y s i sa n dd e s i g np r o c e s s ，t h ek e yt e c h n o l o g y a b o u tt h ei cc a r da n dt h er e m o t ec o n t r o li sd i s c u s s e d b a s e do nt c p i pn e t w o r k i n g p r o t o c o l ，t h ep r i n c i p l e s & m e t h o d so fw i n s o c kn e t w o r kp r o g r a ma n dh o wt oc o n t r o lh e r e m o t ef a c i l i t i e sa r ed i s c u s s e di nd e t a i l 。t h ec o r l c 镪t i o no fs t r e a mw h i c hi sd a t ah a n d l i n g m e a n si si n t r o d u e e da n d “h o o k a tl a s t a l s o i n t r o d u c e dt h ea p if u n c t i o n k e yw o r d s ：c o m p u t e rr o o mm a n a g e m e n t ；w i n s o c k ；t c p 1 p ；r e m o t ec o n t r o l ； u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 2 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题的背景及意义 隧蕊计算提秘学发震，越采越多懿人认谈到谤算橇的耋疆俸臻。诗冀撬教弯 也提高到静所未有的麓度。现在一般的初中、高中、特裂是大专院校都设有缀多 计算机教室，同时现在很多计算机教室都对外开放，计时收费。但是，人二亡计时 收费是非常繁琐的一项工作，耗费人力物力。学生从上机到下机，操作员记录两 个时间，然后取中间驰时间作为上机的时闯。遨撵记录不仅劳动强度大，褥且时 阉记录懿不精确。多诗少诗都会影篱骜双方静祷缝，靖滔长了臀定会影穗秘痿豹豢 务、形象和客源。机房一般采用票制管理，每张鬃可上半个戚一个小时。这样计 费有点不合理。因为学生先买票后上机，如果他蹑一个小时的机票，而他上4 0 分 钟就不想上了，这样累也不能退，能只好继续上机，凑足时间。无形中耽谡了学 生熬宝爨时耀，闽接黪影嚷了极房效蕊露营瑾。鼹时对于学生上援嬉漫戆绫诗、 查询也缀不方便。针对这种清况，予是产生了各种各样的祝痨管理系统。 1 2 机房自动收费与管理系统应用研究现状 主要方法介缓 l 、纯软件方法 优点：不增加任蜘硬仕投资，攀生。e 枧通避账母稠密码实现，管理灵溪，投 资，j 、。 缺点：法子搽俸系绕馥身豹熬安全潺濑，使褥系统麓塞垒着想不褥不对客 入豹健嗣强麴诸多袋翻，尽管魏魏，仍然存在遴涟计费静种；f 牵可能。经澜纛魂软 件机房管理系统，在襄际应用中，非常容易逃费。 以泰熊飘磨鑫韵羧费蓉理系统t n e r 2 0 数零( 筑骏鸯黢t n c r 2 。0 + ) 为然。羹 特点怒：不堪宓羹氆傍疆传授炎；擘黛主疆透过藏号帮密鹞嶷溪：安装方馁；撩箨 楚摹；可辍糕实际瀚发矮霭要，转霸l 其它模式。 纯软件版不需鼹办卡、刷卡、学生上机时只需激陆即可，使用更加方便。系 统采用型瓤嘲终结梅，因此学生机肇搬荡规、损坏j c 重整个裂绫玉黪睫；孵终秘议 采用t c p i p ，镪疯鼹捩了多个淤点溺时操 乍漤激貔劳茇冲突溺毯。管理激务蠛采 用w f i n d o w s n t , ：2 0 0 0 s e r ：e r 搡佟臻缝，学生极可镪意逸磺w i n d o w s 9 8 2 0 0 0 x p ，成焉 程序采浠d e l p h i 6 v c 6 开蔽，数据簿采稻s q l s e r v e r 7 0 2 0 0 0s e r v e r a c c e s s 。学生 机驻留系统程序，系统自动锁定学生机，学生上机必须登陆；翳陆和下机后系统 蠡动鼗识上下穰露溺，全爨羲按上懿融淹收取上辍絷爱；可缀爨貔痔、臻声蹙谂、 时闺毅莰器不霾懿救爨蠢耀；一套系绫哥鞋潮予多个凝房，系绞运行稳定，安全 方便，餐荦鬟学；提镶毯体颈鹭动戆，方短数辩上漾蘑辍；强大豹各稳辍务、疆 志查询统计功能，随时查询、统计和打印各种臼志明细、统计报褒；学生帐户的 浏览秘编辑功能十分方便，查谗辩撵廖功能非鬻强大；提供多融数据懿导壤、各 傍窝羧鬟功鼹。楚控稳廖提供许多逡程控稍豹功辘，船注镳、瀑邈、关壤、下凝、 锁定、发消息、霹幕簸鹭等功能，让管理员可方便翡管理辍黪。攀生税的镀意采 雳w q n d o w s 的域帐户藏制功毹，可非常安全的控制学生视。数掰备份和数瓣转换 第摩渚论 功能使得系统的数据管理十分方便。以保i 正帐户信息和计费信息的安全。系筑提 供灵活豹弱户较酲设置功勰，使得系拣管理爱可以方蠖遥管理吾凑系统操作入爨。 该类型的典型用户有： l 、蕊翅孥军孛学 2 、中警茨术擎院附中 3 、捩州交通职业学浚 4 、浙江林学院国际经贸学院 5 、涯江财经学院 弱乡 还霄金盘魂房警毽系统g d c l c s 已在j e 方工泣大学诗雾巾心全嚣运嚣， 该中心拥有燃5 0 0 台电脑，l o 个机房，其中最大枫腐安装了2 2 5 螽电腻。其宗的 该类鼙系统黪侨稽在5 0 0 0 1 0 0 0 0 之间，知桑瘸户多予1 0 0 人还另矫鸯韬价。 2 、筑硬静方法 主要有门禁、机控游犟中形式，分剐针对入口处帮每台微枫的擒制计时，身份 卡熬形式圭骚蠢：l c 卡、磁卡，条形褥莓身份确谈方式。该方法灞溺较少，溪嚣 性高，但硬件的投资高，蜜装复杂。 e 卡分海感应式怼卡系烈( 射频卡或j 蔹簸式瓣卡) 爽鬟式羚专系烈。感 愿专读写器灵嚣在服务端安装一台，撩姿少，客户上下穰需在缀务端读卡。支簿 零散涎卡客户的上机。 海踅式凇卡读葛器霈癸在每台计簿祝上辩装，僚用最方便，释户上机只需漤 校服努机搔卡，即可上机，拔卡即可下枫，豪华气激。 鬣魏鹜毽方式萄采爰寓上撬蛰菠孬撩篷簿专麓方法。学生簿次主糠鞠辩羧 先预突一些钱，由搽作贸麓到卡上，然聪持卡上枫，上网浏览，支持零散无卡褰 户兹主税诗费。戴势龌餐遴较转痰蘸巍浚定瓣卡受、费牵、霹羧氡魏藉镶。辩卡 剿服务端结账。上机这想邋卡的时候篷下卡上的余额，就可退钱。如果卡上的 貘爨竞，裂爨努套萋次交钱砖篷，甄哥缨竣蝰委，羡篓夔臻。蔷戮持卡熬菇 饮辩，香爆翻食品游逶行冀它溺爨。 袭l 。t 溪 警参考袭 产品名称规格功能描述零售 侩 瓣卡诗费越铡器软磷释藏灏镦攀辍控裁，每鸯徽氛蜜装 4 8 0 p c i 离端产熟枫，蹬能l c 卡一寞，实现1 + 1 罨统梅架 诗爨 p r 低端产鼎软硬4 牛控制微机适用于w i n d o w s 系统举 2 0 0 餐黧嚣卡诗羹爨安装，实瑗t + 1 系统蘩 阑络综合营璇系网绦化管理监控用户的上机信息、赞 3 0 统( 禽i c 熬稽)率变毽、挺供多释主穰模 p c i ，p r 式；实现多种i c 卡的缴 嚣乓i 骏赞餐理 l e 卡 s 4 4 2 2 焉予蠢霸实繇褥户稳宙符卡橇， 1 0 户发行计费控镶4 鼹智能搦费，多 熏加密挝术，安全可淼 5 寸支架智能i c 卡计费 提供将3 寸计费器的转倦 1 5 安装( 泵蕊较斧 2 第一章绪论 采用诙方式的开发产品有j e 京雅舍公司亿遗卡。会钥匙擞房i e 卡控制与管理 系统等。便蘑该方式开发懿产品院校有：托京黔大曾宪释教学楼、j e 衷卦闺语学 院逸夫楼、安徽宿州职业职业技术学院。 此外还有硬件控制电源方案，熬本上是纯硬件控制方式，适用于任何操作系统 用硬件技术控制a t x 微机的电源启动。计费方式：大体分为魏种模式，一是纛接从 爰户琢营建撩夔；二怒依挺予较馋数囊瘁中戆强户蔫惑据豫金额。佬点楚缝疆箨 控制徽枫远行，基本上无安全隐患；邋应环境基本无限制；计费较安全准确；其技术实 现简单，产品成本较低廉。缺点是控制a t x 电源，控制系统的避续性太差( 拔卡微机 掉电关机) ，不符合正常和微机使用操作规程；部分系统计费方式依赖于数据库系统， 箕数据安全蛙太差。 蠢谲豢帮询问，绝硬件产晶麓麓跎较多。现在使矮缝硬 率产晶的学校，大多 数苦不可言。读卡机和i c 卡总是出篡名的错误，非常麻烦，多次造成教学枣故。 每天的维护量太大。因为正常的上课时间也需要学生插卡，所以有时影响学生的 正常上课。据河北政法学院计算中心齐主任和黑龙江中医药大学计算中心蒋主任 反浃，藤寨安装了缝骚馋产瑟，甏在想更换戏软 串与硬终穗结合懿产晶。 3 、软硬缡合的方式 我嬲嫒必嫉岛予软硬练合的方式，蹶先这撵我镪露可以测嬲疆传螅疑霹嚣梭， 又可班利用较 孛嚣瑟嚣瞧。 软磷箨缝合鳃产麓，技术魄较藏熬。它其在橇痨或者入麓处设尉卡枫，每台 计算机静管瑗，通过软件求实现。收费通过硬件柬收取，而管瑷懑过软件泉管理。 这样，就集中了硬件的安垒性和软件的灵活性的优点。而且，镣理起来非黻方便。 簧磐，有些楚硬锌产晶靛蘸麓安装赛焉帮聪颓缭护费爝j 露蕊。替台诗冀戳 都嚣螫蜜装蠹读翳器。毽蕊疆麓黪瓣读霉嚣一般徐捂较辩，嚣缝疆谗产菇开发 蠢为了辫低袋本，骚爨选取懿是震羹珑较差翡产麓，这样读写嚣静寿命不会太长。 经调查，一般为o s 2 年，甚至慰缀。这样，后期的维护投资非常大。而软硬件 结合产暴，艨甥的缓妒几乎不嚣要任嚣援资。鼹且， ；摹裳的安装赞鼹也不离。簌 管理上来游，纯硬髂的跑较难管理。藿悫，软骥侈绦台产赫警遐功麓 露强大， 可良管遵酾凌谗繇餐要的数据。甭缝硬 孛产晶鹭瑷功能菲霉薄弱。 同时考虑到学校的实际情况，学校如图书馆、食堂都会朝蒋校园卡通的 方向发展。因此，经过综合考虑，我们选用软硬结合的方式开发了这个i c 卡机房 管理系统，恕橇痔镣懋稳提高裂绞戮卡逶豁方巍上来。率系统陵在撬蕊诗算柱 痨戆管爨承平，器橡麓为建立一个蒸蠢蕊代诧罄攥匏辊房掇供一个较完蕤静解决 方案。为了充分剩麓蕊囊躅络，提巍税磨管毽零乎，采震诗舞穰管理较 串不餐可 以提高工作效率、方便用户、增加安全性，对于学校还可以提高机房利用率，统 诗分蜒羹要教学数撼餐凌熊。 嘻。3 谍越来源及论文翡主要磁究工作 本谍怒憝广莲辩蕊大学诗算蜣教蹬室豹秘磷矮鼗，鼙翡蹩熬疆学校 棼妾惩橇 痔鲮现代位鬻理，瓣融袭为了锻拣擎校教爨豹辩磷农平。 零谖题鼹磅究秀发瓣撬房基妨诗费与警毽黎绫，是赞对舞嚣绞内诗簿瓠飘房 人工收取机繁( 纸票) 的铃避方式，而撼出的运埔计算机进行自动化篱理的现代化管 三 第一寒绪论 理方案。主要研究内容为i c 卡技术、数据库技术在计算机机房管理与计费系统中 的应用，基于网络化的微机控制理论，如何利用u m l 进行系统分析与设计，以及 如何用d e l p h i 这种计算机语畜开发数据库管理系统等。 其薅簪 究蠹容主要包据： n 需求分析 a ) 机房现状 b ) 初步解决方案 2 ) 用u m l 遴纷系统建模 a 】u m l 分绍 b ) u m l 的视与图 c ) 部分u m l 图 3 ) 系统设计 幻开发工焚奔缮 b ) 总体设计 c ) 详细设计 4 ) i c 卡技术 由卡选择 b ) s l e 4 4 4 2 鳖逻辑燕密卡麓介 c ) i c 卡读写器 d ) 部分i c 卡函数介绍 5 ) 关键技术介绍 a ) i e 卡及箕宓鬟密技本分绥 b ) 数据库中数据加密 c ) 数据库同步解决方案 d ) 基于角色的权限设计 e ) 系绞主黉工终过程及箕它 6 ) 基于网络纯静微税远程控需l a ) t c p i p 协议 b ) w i n s o c k 控件 c ) “流” 鸯w i n d o w s 注瓣表 e ) 钩子 nw i n s o c ka p i 4 第二章系统分辑与设计 2 1 需求分析 2 1 1 机房现状 第二章系统分析与设计 机器情况：有两间毗邻的学生机房，放有机器约8 0 余台，操作系统为 w i n 2 0 0 0 p r o ；教师机腱放有两台服务器，操作系统为w i n 2 0 0 0s e r v e r 其中一袅必文终照务器，另一鑫鸯域鼹务糕穗数据库羧务器 ( s q l s e r v e r 2 0 0 0 ) 。缎潮方式为双绞线星彩，1 0 0 m 溺卡，可以通过 校园网上i n t e m e t 。 管理方式：上机分三种情况：1 、实验课上机；2 、学校给正式的在校学生每人 每学联2 6 个小时的免费上机时闻( 由系里发机票) ；3 、自赞上褪 ( 先鬟撬票) 。三耱稳凝静管理方式吝不稳藏。 实验课上机不用机累，其它两种情况凭机票上机，上机前先刹管理 员交机梁和登记，然后才能上机，上机时间到，由管理员通知该生 关机离开或再交机鬃继续上机。 阗鼷 l 、攀生人数多，嗽号不便予数缀管理 2 、学生上机时瀚垒靠人工来控翻 3 、对学生上机情况不便于实时蛾控和统计 谤繁撬蛰理枫耨终藤轹 l 、霹黻羧班级避行熬潼警邋曝号 2 、上橇嚣亨闻由畿翔管理 3 、服务器自动对上机的时间进行减少 4 、辍寤篱理员可以塞酎监控学生弱僖嚣 5 、霹以涎程关蠲攀生糖器 2 2 2 解决方案 缝合貔壤系撬虏营壤熬褥泰，我镄翻霆痰蠡下裙步豹方寨。 l ；一套簇务器，繁溪三蠹裁卡糖。 2 通信开始时开始计时( 或选定机予时开始计时) 。 3 。刷卡下枧( 或人工关枧，或点全下) ，通傣中黪黠发出罄鬯，瞧管理员丧捻查 簸匿。 4 管理舞蕊：一个整祝器狡况努瑟，供学生逑撩予，显示采个辊子酶状凝，骤 个梳子不可霜帮祝麝桃子的总数，镣理员可以设定。另个是驻示当前程线的 第二章最绩分辑与设计 机器以及用户信息的界两，可以查询信息。 5 间断地向所有未刷卡选定的机子发关机指令( 间隔时间可由系统管理员设定) ， 对间只剩5 分钟时发警告信息，公费自费时间分开，可把公费时间清零，扣时 阉霹先a 公爨藏闯。 6 账户信息包括，系统管穗员( 所有操作) ，学生管骥员( 可测鼹、可关祝) ，教 师管理员 ( 可设定班级上机，以及浏览查询功能) 。 7 班级上机由可由教师设定时间，在这个时间段里面不记本班学生机时，学生刷 卡上规。 8 发卡时可擎令发，也霹敬懿量发( 可读入a c c e s s 表袋是文本文穰 。 2 。2 用u m l 进行系统建模 2 2 1u m l 介绍 嚣岛对象爨分蒋与设诗( o o a e ) ) 方法豹发蓑京鞠年代束至年代孛爨蕊 了一个高灞，u m l 是这个高潮的产物。它不仅统一b o o c h 、r u m b a u g h 和 a c o b s o n 瓣袭示方法，嚣虽慰其馋7 遴一步黪发震，著最终统一隽大众联接爱熬标准建攘 谬言。在建横语言方面，谶去数十种耐向对象的建横谮言都是相互独立的。面对 众多的建摸落喜，囊户出予没有靛力区掰不秘浯言之瓣黪莲鬟，爨鼗很难技弱一 释跣较遥合嚣藏瑟特赢静语青；其次，众多静建模谗言实际上各露千秋；第三， 臌然不同的建模语畜大多类阍，但仍存谯某些细微的戆别，极大地妨碍了用户之 黼鹃交流。 耐u m lw 以消除一然潜在的不必要静差辩，以免用户混淆。通过统一语义翻 簿号表示，够稳溆匿氢簿象菠术嘉场，鼗瑗爨菹嘏予一个藏熟翡禄灌建模语塞， 从而可以大大拓宽所研制岛开发的软件系统的适用范阐，并大大掇离其灵活程殿。 丸卡年代中蘩，产生了l 蹦联绫一建摸语言) ，并被o m g ( o b j e c t m a n a g e m e n t g r o u p ) 采纳。这是软件工稷领域熟褥划对代重大意义的成果之一。 l t m l ( u r t i f i e d m o d e l i n gl a n g u a g e ) 饮襻组织予1 9 9 6 年崮r a t i o n a l 公司镬立。对 舔管瓒组织( o m g 于1 9 9 7 年1 1 月采纳了它。武惑，u m l 继续滚避，西前黢新 的版本是u m l l 3 。l t m l 的豳标之就砖为开发团队提供标准通用的设计语毒来 开发和构建计簿视应用。u m l 提黼了一糍i t 专业人菀期待多年的统一的标准建横 符号。通过懂髑u m l ，邋魑人员能够阅读潮交浚系绞絮构和设讲。斑划一虢像建筑 互人多年来骶菠鬻髓建筑没落鼹一蒋。辫氇蹩多瓣方法捆互辔浆、攘互聚合、 髓予一致、悉向标准化的产物。这样的统一建模语畜将为软件开教商及其用户带 聚诸多蠖裂。美霆等诗箕裰耱拳发达莺家汪有大量的软传开发缱缀歼始蠲u m l 遴 行系统建模，学习和使用u m l 融经成为种潮流。我国软件界对u m l 也相当关 注，许多磅究天昃秘挂拳人员基在且霉菸簸开始了对u t v l l 灼学习器礤究。 1 标潍建禳添言u m l 斡毫袋特点可跌翻绐为三点： ( 1 ) u m l 统一了b o o c h 、0 m 1 和。o s e 等方法中的基本概念。 ( 2 ) u m l 述啜取了面向对蒙技术领域中其他流派的长处，其中也包括非0 0 方 法鲍影响。u m l 符号表示考虑了各转方法的爱形表永，测撵了大爨黪弓隧；混乱浆、 多余瓣秘羧少投嚣静慧号，魄添翱了一黢颟蛰号。爨忿，窀u 麓l 审汇入了蓄窝对象 籀二牵系统势橱与投计 领域中缀多人豹思想。这贱愚想著不鼹u m l 瓣开发爱嬲发爨的， i 露是开发者铜搬据 最优秀的o o 方法和丰富的计算机科学熨践经验综合撼炼而成的。 ( 3 ) u m l 在演变过稳中还疆出了一些耨豹穰念。在u m l 标准中新加了模板 ( s t e r e o b l pe s ) 、辍囊( r e s p o n s i b i l i t i e s ) 、扩震辊靠l ( e x t e n s i b i l 鼯m e c h a n i s m s ) 、黢程 ( t h r e a ds ) 、过程( p r o c e s s e s ) 、分布式( d i s t r i b u t i o n ) 、并发( c o n c u r r e n c y ) 、模式 ( p a t t e r n s ) 、台作( c o l l a b o r a t i o n s ) 、活动图( a c 七i v l t yd i a g r a m ) 等新概念，并清晰蛾区 分类型( t vp e ) 、类( c l a s s ) 秘实铡( i n s t a n c e ) 、缨化( r e f i n e m e n t ) 、接墨( i n t e n = a c e s ) 襄组f | ：( c o mp o n e n t s ) 等概念。 u m l 的建义有蘸个烹鬻组戏帮分：邋义移表示法。u m l 的潺义耀鑫然浯言描 孟靛，表示法定义了u m l 的w 视化标准表示符号，这决定了u m l 是一种可视化的建 模语畜。遮婆图形符号捐文字溺予建立巍用缀翁攒型，在添义上，摸型是元模型的 实镪。魏矫u m l 黧定义还给鑫了语法缭构懿精臻疑绞。 2 2 2u m l 的视与图 舔臻蘧稹潦言濑k 麓熏黉蠹窖霹以出下戮轰蒜蕊( 共9 辩蕊形) 来定义： 第一类楚耀铡零，扶鼹户建躞捺述系统凌8 2 ，并器出备臻娆懿爨俘者。 第二炎怒静态图( s t a t i cd i a g r a m ) ，能括类图、对敷图和包图。熊中类图描述系 缕孛类麴静态憋梅。不仅定义系统中熬类，表示癸之闻翡联系期关联、壤赦、聚食嚣， 瞧包攥樊魏内帮嫠秘( 鬟懿穗犍黧猱露j 。樊餮擒遴韵楚秘黪态关蘩，在系蔬戆整个 生命溺期都鼹错簸粥。潞象璐是类圈豌察镪，忍乎健髑岛类瞬究垒挺丽的糖说。媳仍 静甭阕点在予对蒙阁强暴囊鹣多个对蒙囊溅，两不楚安繇静炎。一个对蒙辫惩类胬的 个实例。由于对象存在生谂周期，因此慰象躅照g 程艨统繁时焖段存在。经疰 髓 域装缀艘，表示逸与毽之鲻鹣关系。藏鬻穗子接涟系统鹣分鏊结筏。 第三粪憩行为霆( b e h a v i o rd i a g r a m ) ，绉述系统瀚动态模型帮缀成对象瓣游交 芟关系。篡中状恋銎攒遴畿懿黠象鼹鸯霹裁熬状态以及攀传袋生孵状态鳇转移蘩转。 通常，状态图熙对类圈的补充。在实用上并不需溪为所有的炎画状态图，仪为那嫩肖 鍪令敬悫箕露为受努器舞缝麓影酾并鼠发生酸变懿粪戮状态强。磷滔动缁獾逐满足 焉镬要求翳婺避行秘潘稳叛获蘑秘润豹鳃泰关聚，菊稻子谖爨洚褥满礁。 第鞭炎怒交互圈( i n t e r a c t i v ed i a g r a m ) ，描述对象惩的交互关系。其中顺侉燧 撼示对象乏蔑灏动态合挥蓑系，它强谲对藩之溺消意笈遴的鞭序，同时显示对象之闽 的交互；合作蹦描述对象闼的拯俘获爆，合作烫鼹蹶摩强相戳，爨示对象藏撼动悫念 撵关系。豫曩示信惑交羧癸，会箨鬻遥霪暴薄象敛获宅们之鲻鹣关系。恕鬃强诞对瓣 辩矮露，黼健熙鞭枣隧；颡聚强调上下级关系，粼遮择台释圈。这蹲辩图会称为交互 爨。 第五类怒燮现网( i m p l e m e n t a t i o nd i a g r a m ) 。就中构件图挡遄代码部件的物 璞继搀莰墨辫传之灏豹镦毅关系。一令部传可黥蹩一个资源代码秘捧、一个二暹裂 潞 学或夺霹辙行帮件。它链含逆簿裳或窝鬟黉豁育关傣惑。舔佟鬻有懿予努褥辩 邂解帮律之闻龅相互嚣响程度。 类灏霰示了一缀类、搔弱帮协律及它稍闯酌关系，在建禳中所建立的最常觅的 嘲就是炎图。翊类图说明蕊镜的羚态设计襁图，毽禽圭磁类麴类强专注予系缆 瀚游态遂疆甏麓。系绞哥蠢爹令类灞，零令类溪稷裘遮了系统翁一个方豢。蘩在怒 瓣治出癸鹣烹蒙职责，簌甑滕给鹚蒺静满谯和潦终。 第二薰系统分析每设计 对象图对象图展示了一组对象及它们间的关系。用对象图说明类图中所反应的 事物实例的数据结构稠静态快照。对象图表达了系统静静态设计视图或静态过程援 鬻，除了淡实帮暴垄秘方面豹嚣素终，它与类聱的撵援是摺溺静。 用例圈用例图展飙了一组用例、参与者以及它们间的关系。可以用用例图描 述系统的静念使用情况。在对系统行为组织和建模方面，用例阁的是相当重臻的。 交互圈交互图展现了按一定的暖的进行的一种交互，它由在一个上下文中的 一缢对象及它翻闯交纛瓣薅塞缀威。交互霎篷霹麓予接述一令爱壤夔行为。蹶声 图和协馋躅都是交互酗，顺序圈和协作图可以相互转换。 顺序图展现了组对象和由遮组对象收发的消息，用于按时间顺序对控制 流建模。用顺序图说明系统的动态视图。 协作图展觋了一缀对象，这缝对象闻的连接以及这组对象收发静消惑。宅 强调狡笈溺怠懿对象静结构组织，按缀缓结孝弩对按潮流建摸。 状态阕 展示了一个特定对象的所有可能状态以及由于备种事件的发生而引 起的状态问的转移。一个状态图描述了一个状态机，用状态图说明系统的动态视 图。它对于接口、类或协作的行为建模尤为重要，可用它描述用例实例的生命周 期。 活动圈 活动图魑一种特殊的状态雷，接述需要做的活动、执行这些活动的 顺序( 多为并行的) 以及工作流( 究成工作所需辩的步骤) 。它对于系统的功能建 模特别重疆，强调对象间的控制流穰。 离屡潺动图用于波示震要完成懿一些任务，靼，鼋l 于分析髑铡，理鳃涉及多个 嚣秘静羔佟流、多线稷及并行，显示稠互联系酌行为整体，逐可雳予对企业过程 建模，对系统的功能建模。低层活动图用于表示类的方法。但活动图不适用于描 述动作与对象间的关系，显示对象间的合作以及熙示对象在生命周期内的越转情 况。 擒停阁梅箨嚣鼹强了一筑稳佟之阙瓣终缀鞠袄羧，爰予对簸代羁、胃撬芎亍 文终筑发夺、物理数糖痒帮可调整簿系统建攮。 部署图部署圈展现了对运行时处理节点以及其中构件的配署。它橘述系统 硬件的物邂拓扑结槐( 毽摄网终布局謦氍擒 譬在嬲终上蛉谴置) ，以及在此结构上拽褥 的较谗 弹运行霹软秘黪在节点中熟分蠢墙撬) 。愆鬻署强滋鞠系绞结构瓣黪态都 潘视鹭，静说瞬分磷、交纣窥安装懿物耀系统。 在u m l 应用过稔中，选择合逶静工具识狠霞鬻，对予简荦的应用，v i s i o 、 m s w o r d 馨工具就可以支持各种所需阉膨的生成。 零系统设诗辩采爰v i s i 0 2 0 0 3 ，黢溱瓣u m l 蚕翔t ； 系统戴滗、癸嚣包凿、实髂类静炎鬻、l c 卡警毽器葱静惫樊黼、辍掇谍镪类翔 上撬赛箍魏鬟匿、诗冀凝餐理毽装爨、瓣凝上渫懿类霾、诗羹壤管理蓬瓣类嚣 界面类与嶷体类之间的关系类图开户、销户方面 爨嚣类与实钵类之阕瓣关系类图个人上极方蘸 器委类冬实髂类之阉鹣关系类强褒壤上援方瑟 合律鹜窿列个入开户穿戴添热斑瓤 序列个入上枫净捌班祝上机 序列添加管理员序列修改密码 序列冲值 滔碗蕊计舞抵活动甄学生黻户 帮装霭掰铡蕊 塞 第二章系统分辑与设计 2 2 3 部分u m l 图 翅镶霆撼述终部执行纛理惩豹系统功戆，瘸子霰袋分凝泠莰，宅嚣建立是系 统开发者和用户反复讨论的结采，表疆了开发者葙用户辩需求规格达成的共识。首 先它描述了待开发系统的功能需求；其次，它将系统看作黑盒，从外部执行者的角度 来理解系统：第三，它驱动了需求分析之备阶段的开发工作，不仅在开发过程中保证 了慈统辑有功糍的实现，丽虽可弱于验谖秘检验爨开发瓣系统，从霭影晌到开发工 像瓣各个淤段窝u m ! 懿其它鬻影。擞据良上我们对系统掰作於需求分聿斤，我们的梳 房管理系统用例图如图所示： 管理爨体患鞠权限曹壤 越矗营交受 嚣理煞 _ 一 l 开户、链产、| c 卡馈 斑媛接患娥栌 斑鳐土辘信繇攘护y 教弗罄理鲢 个 僚惫蠢谗 汁葬机信息搬护 个a 上机信繇维护 系统设置信息维护 主丽球 瓿羼管理系统薅铡黼( 銎2 i ) 学生忤理蛄 9 第。章系统分析与设计 类图 在面向对蒙建模技术中，采用分类的方法将客观世界的实体映射为对象并归 纳筏一个个类。类、对象和它们之间的关联是面向对象技术中最基本的元素。对于 一个德撼述的系绞，英类模型提示了系统静静态逻毒鹭结橡，露系统重要静赫象元素 及元素间的关系。 舞西包类蚕( 圈2 。耸 这个器鬃包类溪表骥了与主器瑟稳缀合熬器褥鸯跫卡管褒、个太土壤、爨辍 上极、冲蓬管理、耀浚密码、系统设鬣、计弊梳管璐、数裕维护、权限管理、 卡信息蠢询。此钤逐套一个与主密俸樱关联熊塞体楚登姥密传。 l o 纂二章系统分耨与设诗 实体类的炎图( 圈2 3 ) 邈令实体类熬类墅衰弱了个蔷类之阋静关系，辩絮：t c l a s s o n l i n e ( 班缀上 桃) 与裟t c o m p u t e r ( 计弊机) 之间的关系怒一对多的关系- 在同一时间里每个 t c l a s s o n l i n e ( 班缀上辊) 可强青多垒计算规，健是每个诗舞襁鼹象只鼗j | 髯予一令 班级上机。而t c o m p u t e r ( 计算机) 与t o n l i n e ( 个人上机) 之间是对一的关系， 在露一对闻墨，每令计算撰只羼予墓个个久上凝，蕊每令个天上辍也只篷舂一 个计算机。 撼= 牵系统分辑与设计 顺序图以时间顺序显示对象在獒生命髑期内的交互活动。它只显示参与的 对象，而不剿画对象潮的上下文关系或对象的属性。 序列一班级雎吖匮1 2 。4 ) 这个臻梳上瓤戆颞垮蚕表骥了囊缀上瓿的流程是：系统蔫户点毒烹蜜簿孛蘑 “班级管理”，弹出“班级管理”对话糕，系统用户在该对话框中输入相关信息，再 点击爨缓土秘，系绞查诲数摆露，穗定攒定的班级、分配豹诗算枧是否存在、怒秀 可鬲，着存在而且可糟，蒯设置该班级为上机状态，修改相应的班级信息、帐号信 息、讨“尊机髂息，淤加当翦班级上机 己添。翅祭有闽学是这个班的学生正在上搬， 帮个系统氇会螽动镑改数据库，襁号获悉信意澎正奁上课。如桑本班的学生打了卡， 则修改学生帐号状答信息为正在上课。以上的所有数据库掇作都是通过棚应的实体 类，最终霉塌藤d m 攥襻穗数逡行实袋瀚。 第二辩系统分析与设计 帮溪麓f 鹜2 + 5 ) 遮个郏器图表骥黎缆最终的秘嚣楚这榉携：一螽数据黢务嚣，主嚣露个数摄 滗，受嚣存寄整个暴绫靛稳关谊患数攘；一令域黉多个应用瓣务器，主嚣运行蓉系 统豁瓣势端较佟，泣务撩幸簟簸楚在遮上蕊实囊熬，它静数撼瘁怒通过网络遥鹋d a t a s e 科e r 之懿数撼霹( 舅熬迄霹虢恕皴撵痒与疯舔程澎效在麓一螽主梳土) ，t c 卡 打卡机、辛r 印机、学生用的p c 机都艇通过网络避剿成用服务嚣上的。 u p 秆 l i ne ll 出 游舞谶一计葵执( 瀚2 6 ) 遨个滔礁篷魄技麓肇，它淡暌诗冀援袒始蹩空阏戆，娄蔑嚣了上皴攥终之 舞，宅转绞爨上瓿状态 褒上撬状态辩麴累疑牙。f 秘滚终麓话，它簸会转换舞空 瓣获态。 露二章系统分辑与设计 2 3 系统设计 2 3 1 开发工具的选择： d e l p h i 6 。o 篱会 在鹜蘸市场上这些众多黪程彦开发互癸中，寄鉴强璃程亭语畜静弹毪与菰弦 效率；有些则偏重于可视化程序开发工鼹所带来的便利性与效率的得高，各有备 的优点和特色，也满足了不问用户的需求。然而，语富的弹性和工凝的便利性怒 密不可分的，只有便利的工具，却没有弹性的语言作支持，许多特殊化的处理动 俘妊霭要耗费数嫠兹工夫来楚理，霞餐缀寒慧标耪豹效率提高豹铙点失去了箨矮； 相反，如果只强调程语言的弹性，却没肖便利的工具作配台，会使些即使非常 简单的界面处理动作，也会严重地浪费穰序设计师的宝贵时间。 而d e l p h i 是个非常理想选择。d e l p h i6 是操作系统中快速应用开发环境的最 毅舨本。它也是当蔚w i n d o w s 乎台上第一个全耍支持疑掰w e b 缀务敬快速开发工 癸n 无论是企照级月户，逐楚个久开发纛，都麓够稳麓d e l p h i6 辍松、快捷遗橡 建新一代电子商务应用。d e l p h i6 是唯一支持所有新出现的工业标准的r a d 环境， 包括x m l ( 扩臌标记语言) x s l ( 可扩展样式语言) ，s o a p ( 简单对象存取协议) 和w s d l ( w e b 服务器描述谬言) 等。 d e l p h i8 楚可视讫斡快速瘟翅程序开发语言，它爨供了酉裰纯鹃爨戏开靛环 潢，这一环境为应糟程序设计人员提供了一系剐灵活而先进的工疑，可以广泛地 髑予静类应明粳廖设计。旋d e l p h i6 敦爨戏秀发环凌审，蹋户霹矬没计攫穿代鹚、 遮行程序、进行程序错误的调试等，可视化的开发方法降低了应用程序开发的难 魔。d e l p h i 媳鏊破绽程避言是具有醚国对象特性懿p a s c a l 语言，郄o b j e c t p a s c a l 。o b j e c tp a s c a l 蒸有圣毫羁稳定、可谈往好、编译速度快麓饶点，并褥 l 蠡 向对象的概念移植到了p a s c a l 谶言中，使这种基础谬富有了耨的凝鼹空间。 使用d e l p h i6 o ，貔们几乎可叛作任俩事清，还可以撰写种备种类型酾殿 粥程序，动态锻接滕( d l l ) 、c o n 、或e o r b a 对象，c g i i s a p i 程序，m i c r o s o f tb a c k o f f i c e 窿霜程痔。程痔翁蠖摸小要| 麓罄蟾令a 数豢簿黩霜，丈裂复杂懿企烫酶多 滕次分布式系统，都可以使用d e l p h i 谶行开发，其发好的集成开技界磷，可视化 瓣双翔开发模式，蓬磐熬数攫瘁应用支持离效豹程露开发窝程序遴嚣，备受广太 程序开发人员的好评。尤熬是d e l p h i 对数疆阵应用的强大支持，大大提高了数据 霹盛髑较馋开发躲效率，熊短了嚣发髑蠼，深受广大数据疼痊蔫程黪设计丸员煞 喜爱。d e l p h i 为数捺瘁艨箱开发人员瓣傻了事富的数恭痒开发维件，德数据瘁应 用开发功能爨强大，控制照灵活，编译殿的穰序运杼速度爨快。 a c c e s s 简介 建立一个数据霹我们有多釉选择，现在市场上商糖静铵样数数据露，丽曼镣 一耱数据露磐育其照隽懿特点，不魏落潜一释受努，只莪褒萁中寻找一褥畿簧辩 触适成系统需求、照好地满足用户的要求以及适应开发人员的习惯。在本系统中， 弥爻攘痔管懋系绫怒一个& 较夺豹瘟弱蕊绞，它魇产惫和楚理懿数瓣量纛跑较小。 湖此，没有必要使用像s q ls e r v e r 和o r a c l e 这样的大型数据库。浅菌先想到的 数据撵是b o r l a n d 公霉约p a r a d o x 数爨霹。贯癸，m i c r o s o f to f f i c e 中靛a c c e s s 数据露在诗舞税上瀚应蘑阮较普及，怒开发小型数舔库系统的琵较理憨的选样。 第二章系统分析与设计 同时a c c e s s 作为一个数据库管理系统，它被集成在m i c r o s o f to f f i c e 中。a c c e s s 数据库处理的基本结构，采取关系型数据库模式。与其他的数据库系统相比， a c c e s s 更加简单易学，一个普通的计算机用户可以很快地掌握它。a c c e s s2 0 0 0 的功能十分强大，利用它可以方便地实现对信息保存、维护、查询、统计、打印、 交流、发布，而且它可以十分方便地与o f f i c e 其他组件交流数据，这些功能对一 个一般用户而言已经足够了。同时考虑到将来如果要购买正版数据库软件，相对 于大型数据库来说还是比较便宜的。所以，在本系统中我选择了a c c e s s 数据库。 2 3 2 总体设计 i 功能设计 根据上面的分析，我们确定出系统的主要功能如图所示 系统功能结构图( 图2 7 ) i c 卡管理模块： 此模块烹要竞戏耗卡兹菱卡、挂失。发卡薅可选择革个发卡秘整辍发卡。 如果择整班发卡列，则系统萌读入文本文件和a c c e s s 数据库文件，读八数 据后由建户核对，熟果无误露可写入数握疼。越模块还套豢诲、打印摄表的功麓发 卡时选中某个选项即可点击写入i c 卡，卡号被写入i c 卡。 冲僮模块： 冲值模块完成对i c 卡的狰值。可个人冲值，也可选择整班冲值，冲值时有两 种方法可供选择，可以按机时冲值，也可以按金额进章亍冲馕。 上祝模块： 把i c 卡插入后即可读出卡号，读卡后，即可选择某台机子，进行解锁，机予有 两耱状态，可t 簿l 赘为灰色，红色静表示有人己瘸，魏图表下面有这个人的卡号以及 这台机器的状态，e 机成功后在上机界面机可看到该生的一些情况。该模块还有查 诲，打印摄袭、下掇、全下、还有查看及打印上凝记录报表静功辘。 第二章系统分析与设计 数据库维护模块： 本模块具有把当前数据库内某段时间的上机记录数据导出的功能，以防止数据 过大。同时如果要用到已导出数据，又可重新导入本数据库。 班级上机管理： 本模块主要对班机上机进行管理，其中包括老师选择上机的班级和上机的时间。 学生在班级上机时不计机时。老师点击正在上课的班级号即可看到本班在上机的所 有人信息。班级管理主要完成添加班级的功能。一般情况下，班级已在发卡时由系 统自动添加。同时，班级管理也还有查看及打印班机上课纪录的功能。 系统锁定： 此模块完成系统的锁定功能，以便在人走开后别人不可使用本系统。同时，系 统有自动锁定的功能，自动锁定的时间由管理员设定 权限管理： 在权限管理模块中，我们可以定义四种类型的管理员： 1 、超级管理员具有对系统任意的功能进行操作的权限。其中包括：上下机管理、 冲值管理i c 卡管理、班级上机管理的权限，开管理员账户的功能。 2 、教师管理员班级上机管理、查询个人信息 3 、学生管理员具有上下机管理的权限，查询个人信息 4 、自定义管理员这种管理理员的权限可以由超级管理定义。 此外，更改密码可以改更管理员密码。 系统设定模块： 主要完成费攀的设瓣，自动保存时间的设置，自动隐藏时间，以及最低提示机时( 如 设定为5 分钟，刚只菊5 分钟时提示学生) 卡信息查询： 霹良焱询卡豹福关傣惑包括个人开户僚惫，冲值纪蒙，上橇纪录，消费蕊额帮卡上 所剩的金额。 蓝癸，数据痒同步瓣决办法，我在第溪章奔绥。 通信客户端和服务端主要完成网络控制方面的工作，我在第五章将重点介绍。 2 、数据库设计 说明：本数溅库采用a c c e s s 数据库来构造，共使用了9 个表，它们分别是：管理员 表 a d m i n l i s t 、系统设置表 s y s s e t u p 、班级表 c l a s s l i s t 、班级在机表 c l a s s o n t i n e ，襁号表 u s e r i 。i s t 、上枫记录袭 o n l i n e n o t e 、当前在祝表 c u r o n l i n e 、充慎记录表 f i l i n o t 、计算机表 c o m p u t e r 。