基于UML的ADSL装机管理系统的设计与实现

刘 芳

(内江师范学院数学与信息科学学院，四川内江 641000)

目前，宽带接入市场的主流方式是DSL技术中的ADSL。在用户端，需要安装ADSL Modem，称为ATUR。用户的计算机通过ATU－R连接到普通电话线上。在ADSL Modem中有一个用于信号分离的芯片，从电话线传来的信号通过它被分成两路:一路用于传送语音;另一路用于传送数据。传送数据的信号会经过一个信道分离器(Channel Separator)，分成上行和下行两个信道。在交换局端同样需要为每个用户安装一个对等的ADSL Modem的接入单元，称为ATU－C。在交换局的ADSL Modem中也有用于信号分离的芯片，所以从用户端传来的信号通过ADSL调制解调器后被分成两路，一路是语音信号，它被送往交换局的PSTN设备;另一路传送数据到骨干网上［1］。

本文针对ADSL装机管理的实时性、互动性需求，采用UML规划设计基于Web的ADSL装机管理系统。并采用B/S结构进行架构，使用asp.net作为开发工具，Access为后台数据库，实现ADSL装机管理系统的开发。

1 概述

由于一个专业管理系统往往牵涉到复杂的业务流程，对它的开发做好建模显得相当重要，UML是面向对象开发中一种通用、统一的图形化模型语言，它将软件模型中的信息用标准图形元素直观显示，可以在几个层次上显示系统如何工作，非常有利于用户和其他涉及项目人员之间的通信［2－3］。

UML是由信息系统和面向对象领域的3位方法学家Grady Booch、James Rumbaugh和 Ivar Jacobson提出的。UML是一种对软件密集型系统的制品进行可视化、构造和文档化的可视化建模语言，是OMG的标准建模语言。从并发系统到基于Web的分布式应用，从企业信息系统到严格的实时嵌入式系统都适合用UML建模［4］。UML包括静态建模机制和动态建模机制，UML的静态建模机制包括用例图、类图、对象图、包、构件图和配置图;动态建模机制包括状态图、顺序图、合作图和活动图。

目前已有多种支持UML的建模工具，Microsoft的建模工具Visio就是全面支持建模思想的工具。文中的建模在Microsoft Office Visio 2007下完成。

2 系统需求描述

利用UML的各种图示和方法，获取生成Web应用程序所需的各种元素和参数。通过绘制Use Case Diagram、C1ass Diagram、Sequence Diagram 以及 Activity Diagram，针对不同的Web应用程序，分析、设计出其对象模型和功能模型等相关模型。文中采用C#作为Web应用程序的开发语言，加强其面向对象的部分，尽量用面向对象的思想满足Web应用程序设计的要求，抽象出Web应用程序中结构相似、功能相近的可复用内容，并对其进行封装，使其“类”化［5－9］。在ADSL装机管理系统中，营业厅工作人员、设备维护人员、用户和网管中心管理人员分别包含许多相似功能，如查看装机详细信息、用户详细信息等，可以利用UML进行建模，运用抽象出的Web“类”进行高效率、低成本的快速开发。

3 系统建模

3.1 静态建模

静态建模主要包括用例图和类图，下面对ADSL装机管理系统进行静态建模。

3.1.1 用例图

用例图是从用户的角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。用例描述的是系统外部的可见行为，是系统为某一个或几个参与者提供的一段完整服务。用例之间抽象出包含、扩展和泛化几种关系。这几种关系都是从现有的用例中抽取出公共信息，然后用不同的方法重用这部分公共信息，以减少模型维护的工作量［3］。使用用例图可以更好地进行沟通，这不仅有利于系统设计人员与系统管理人员的沟通，也有利于系统设计人员之间互相的沟通，充分体现了可视化设计的优点，可以提高开发效率、节约大量时间。

根据引言中对ADSL装机管理的业务描述和分析，对系统进行功能建模，使用UML中的用例图的表示法说明用例和参与者的名称及其之间的关系。在图中体现了营业厅工作人员、设备维护人员、用户、网管中心管理人员与ADSL装机管理中用例之间的关系，同时也可以看出各用例之间的关系。ADSL装机管理系统的用例图如图1所示。

3.1.2 类图

图1 ADSL装机管理系统用例图

类图是展现一系列类、接口、包及其关系的视图。类中的属性和操作也必须描述清楚，这就为以后的编码设计提供了依据。为工程设计的需要，把类分为3类:边界类、控制类、实体类。边界类位于系统与边界的交界处，包括所有窗体、报表、打印机和扫描仪等硬件的接口以及其他系统的接口［2－3］。从用例图中寻找边界类，每个执行者与用例交互至少有一个边界类。边界类使执行者能与系统交互，控制类负责协调类之间的通信。每个用例通常用一个控制类来控制用例中的事件顺序;控制类本身不完成任何功能。实体类保存要放进永久存储体的信息，如ADSL装机管理系统中的用户ADSL端口类、用户类、工单类等。对于系统中的类，可以从用例分析中得出。ADSL装机管理系统的实体类图如图2所示。

图2 ADSL装机管理系统实体类图

3.2 动态建模

为描述系统的动态行为，UML还通过活动图、交互图和状态图来表现。活动图强调的是活动的控制流，主要观察对象之间传送的操作;交互图强调的是从对象到对象的控制流，主要观察传递消息的对象;状态图是对单个对象的行为建模，主要观察单个对象在生命期中的状态变化。下面建立ADSL装机管理系统相关用例的活动图和交互图，因为在这部分对象的状态很少，将不建立状态图。

3.2.1 活动图

活动图依据对象状态的变化来捕获动作与动作的结果。活动图中一个活动结束后将立即进入下一个活动。活动图通过泳道来描述各个活动由哪个类完成。泳道用矩形框来表示，属于某个泳道的活动放在该矩形框内，将对象名放在矩形框的顶部，表示泳道中的活动由该对象负责。一个泳道到另一个泳道之间可以发生转移［4］。

ADSL装机业务流程如图3所示，这是带有泳道和对象并发的活动图。用户首先到电信营业厅申请开通ADSL宽带上网，电信网管中心的管理人员经过审核批准装机，并指派工作人员为用户装ADSL设备，然后配置网管参数，最后实现用户端口到交换局设备端口绑定，最后通知用户宽带上网，完成装机业务。

图3 ADSL装机业务的活动图

3.2.2 顺序图

交互图(Interaction Diagram)有两种，即顺序图和协作图，它们表达的侧重不同。顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象间的交互;协作图描述对象间的协作关系，显示对象间的动态合作关系。如果强调时间和顺序，则使用顺序图;如果强调对象间的关系，则选择协作图。

顺序图用来反映若干个对象之间的动态协作关系。它主要反映对象之间已发送消息的先后次序，说明对象之间的交互过程以及系统执行过程中，在某具体位置将会发生何事。图中排列着若干对象，每个对象有个生命线从上到下代表着时间先后。图4显示了ADSL装机的过程。

图4 ADSL装机管理顺序图

4 系统实现

UML不是一种开发工具，而是一种建模语言，利用UML来进行系统分析、设计。当系统的可视化模型建立后，还要选用合适的开发工具进行系统开发［10－11］。依据本系统的特点，采用 B/S体系结构，服务器端操作系统采用Windows 2000 Advanced Server，数据库管理系统采用Access 2003，asp.net作为开发工具，在 asp.net程序中嵌入 JavaScript语言［12－14］。

5 结束语

在开发ADSL装机管理系统的过程中，选择了流行的UML进行系统建模，系统具有安全可靠、高效可行、可推广性和可扩展性强等特点。根据本文的研究成果开发出来的ADSL装机管理系统已被实际使用，系统运行稳定可靠。

［1］北京西门子通信网络股份有限公司.浅析IP DSLAM［J］.电信网技术，2006(11):69 －71.

［2］王璐，任满杰，周汝宝.基于UML的Web应用软件的设计与实现［J］.烟台大学学报:自然科学与工程版，2004，17(3):212－217.

［3］CRAIG L.UML和模式应用［M］.方梁，译.北京:机械工业出版社，2005.

［4］JOSEPH S.UML基础、案例和应用［M］.北京:人民邮电出版社，2002.

［5］马重明，张学旺，范时平.基于UML的软件体系结构开发方法［J］.计算机工程与应用，2005，42(4):118 －121.

［6］王道韩.基于UML的电子商务系统的设计与实现［J］.中国科技信息，2006，22(8):135 －137.

［7］LI Rui，YU Tao，FANG Minglun.Reliability management for information system［J］.Journal of Shanghai University:English Edition，2005，9(3):268 －274.

［8］HALABI S，MCPHERSON D.Internet routing architectures［M］.2 版.北京:人民邮电出版社，2000.

［9］ZHANG Xiaolin，ZHAN Bo，WANG Yuehua.Research and application of management information systems［J］.Chinese Business Review，2005，4(5):74 －77.

［10］尚俊杰.网络程序设计(ASP)［M］.北京:清华大学出版社，2004.

［11］邵良彬.ASP.NET(C#)实践教程［M］.北京:清华大学出版社，2007.

［12］康诺利.数据库设计教程［M］.北京:机械工业出版社，2005.

［13］张跃廷，房大伟，苏宇.ASP.NET2.0网络编程自学手册［M］.北京:人民邮电出版社，2008.

［14］LIBERTY J.Programming C# ［M］.4th Edition.USA:O'Reilly Media，Inc，2007.