公交ic卡信息管理系统的设计与研究

公交ic卡信息管理系统的设计与研究内容摘要：

公交管理 卡管理 管理员管理 图 一级管理端用例图 用例分析技术为软件需求规格化提供了一个基本的元素，需求阶段将系统封装成用武汉工程大学 毕业论文 6 例，而分析阶段将深入到用例内部，将这个“黑盒子”拆开，分析其内部的结构和行为。 用例是支持参与 者与系统交互并实现参与者使用系统的目标。 用例是一个外部可见的系统功能单元，它是系统核心价值的体现，是整个系统功能需求的主体表现。 用例的定义包含用例所必需的所有行为，这些行为包括执行用例功能的基本流程。 用例图是面向最终用户的，用于描述描述系统功能需求的。 所以用例图中不仅有所有的参与者和用例外，还要表现参与者和用例之间的关联关系。 用例图主要的作用有三个：（ 1）获取需求；（ 2）指导测试；（ 3）还可在整个过程起到指导作用。 它最主要的优点，在于它是用户导向的，用户可以根据自己所对应的用例来不断细化自己的需求。 一级 管理员是整个公交 IC 信息管理系统的总管理员，拥有系统二级管理员所没有的一些系统权限。 他负责管理二级管理员、公交管理、优惠管理、财务管理和统计分析。 一级管理员还能修改自己的登录密码在系统运行过程中，可以随时变更公交卡的优惠类型，对公交卡消费额进行统计，并对乘客的公交路线进行统计分析，来更高的管理公交交通。 二级管理端 二级管理端的使用者则是分布着各大公交服务站点的工作人员，二级管理员的权限低于一级管理员。 二级管理员可以进入系统登录界面在验证自己管理员信息后进行自己权限的管理。 二级管理员在进入卡管理 后，首先可以修改自己的密码，因为初始登录密码是由一级管理员设置的统一初始密码，如果二级管理员不修改，被冒名登录的可能性比较大，为了系统数据安全，二级管理员应修改个人密码。 然后当有用户需要进行卡管理时，二级管理员会提供给用户相应的服务。 二级管理端的用例如图 22 所示。 修改信息 二级管理员 挂失 注销信息 激活 充值 注册信息 修改个人密码 查询 信息记录 图 二级管理端用例图 武汉工程大学 毕业论文 7 参照图。 当新用户购买公交 IC卡时，二级管理员可以为用户注册信息，信息包括用户姓名，电话，身份证号，性别，在注册时，要根据 用户相关证件信息，选择公交IC 卡种类型，在乘坐公交时获取不同的折扣。 还要加入注册时间、到期时间，余额为 0元，并填入卡挂失状态，当新用户注册时，挂失状态为否。 用户在注册时，一般会马上给公交 IC 卡充值，此时，二级管理员可以点击充值按钮，跳转到充值页面，询问用户充值金额，给用户充值。 如果用户丢失公交 IC 卡，可到公交服务站点凭借相关证件给公交 IC 卡挂失，挂失后卡将处于不可用状态，直到用户找到公交 IC 卡然后激活或者决定注销此卡。 当卡激活时，会再次恢复到正常卡的状态。 若是办理新卡，二级管理员会将旧卡的余额转移到新卡中。 保存用户的电话信息是为了将来车载机的系统可能会有所改变，比如会将用户的话费与公交 IC 卡联系起来，在用户乘坐公交时遇到余额不足的情况，可以使用电话话费来代替。 又或者如果用户遗失了公交 IC 卡，而有人捡到卡并归还到服务台，二级管理员可以及时通过电话联系用户拿回公交 IC 卡。 用户电话或者其他信息变更时，可及时到服务站点请求二级管理员修改信息，以此来防止以后的突发情况而不能联系到用户。 当用户需要知道公交 IC 卡是否需要充值时或什么时候到期，可以请求二级管理员帮忙查询信息。 二级管理员是一级管理员的权限子集，登录后可修改初 始密码，主要负责乘客的信息，可发行新卡并注册乘客信息，修改或注销信息，帮助乘客挂失、激活和充值，乘客的个人信息、余额和乘坐记录都可通过二级管理员查询。 采用用例图为需求建模并不是 用例分析的全部，为每个用例撰写文档时必须的工作，至于图形只是辅助手段。 可以这 样描述用例图和用例文档的关系：用例图是整个需求的骨架 ，而用例文档则是需求的肉。 也就是说，通过用例图建立了需求模型的基本结构，而需求的内容则需要通过用例文档来表示。 表 21是对二级管理“充值”用例的描述。 表 21 二级管理员“充 值”用例文档 用例名 充值 简要描述 二级管理员通过该用例为乘客的公交 IC 卡进行充值 参与者 二级管理员 涉众 二级管理员，乘客 相关用例 无 前置条件 二级管理员正确登录到该系统界面，乘客信息存在 后置条件 如果充值成功，公交 IC卡内将会有相应的余额，系统保存充值记录 基本事件流 （ 1）用例起始于乘客需充值 IC 卡 （ 2）系统显示欢迎界面，要求二级管理员需输入用户名和密码 （ 3）二级管理员输入用户名和密码 武汉工程大学 毕业论文 8 （ 4）乘客 IC 卡被放置在感应器感应区域，系统识别 IC 卡（ A A2） （ 5）系统显示 IC 卡信息 （ 6）二级管理员输入充值金额，选择充值日期，给乘客充值 （ 7）系统保存充值记录（ A3），用例结束 备选事件流 A1IC 卡已被挂失 （ 1）系统显示 IC 卡状态为挂失 （ 2）乘客携带证件修改卡状态 A2IC 卡已过期 （ 1）系统显示 IC 卡已过期，不可用 （ 2）乘客可凭借证件重新办理 IC卡 A3记录保存失败 （ 1）系统显示保存失败，并提示再次提交 （ 2）二级管理员可以重新提交该充值，也 可以结束用例 中心服务端 中心服务端在公交公司信息中心，使用者是系统管理员，负责整个系统的数据传输服务和管理。 系统管理员对于一级管理员和二级管理员所有的权限是不能使用的，他指负责系统数据的服务和管理。 系统管理员的主要两大任务是日志管理和数据备份和恢复中心服务端。 用例如图 所示。 查看日志 数据备份 删除日志 系统日志管理 数据恢复 系统管理员 启动 服务 导出日志 服务管理 停止服务 图 中心服务端用例图 日志文件是用来记录事物对数据库的更新操作的文件。 在公交 IC 卡信息管理系统中，它首先包含了此系统服务器启动和停止时间，然后是两级管理员在主机的客户端上的登录时间。 系统管理员可按照日期查询系统日志，并能到处和删除日志。 武汉工程大学 毕业论文 9 尽管数据库系统中采取了各种保护措施来防止数据库的安全性和完整性遭到破坏，保证并发事务的正确执行，但是计算机系统中硬件的故障、 软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏仍是不可避免的。 这些故障轻则造成运行事务非正常中断，影响数据库中数据的正确性，重则破坏数据库，使数据库中全部或部分数据丢失 [18]。 因此有必要做好数据备份工作。 目前采用最多的备份策略主要有一下三种： （ 1）完全备份（ full backup） 每天对本系统进行完全备份。 完全备份就是使用者每天都要将当天的所有数据全部备份一遍，不论数据与之前是否有重复。 当系统发生故障而造成数据灾难时，管理员使用这种备份策略，可以很快使系统回到发生故障前的系统状态。 因为在系统发生故障前一 天管理员已经对整个系统的数据全部备份了一次，所以管理员凭借前一天备份的数据能使系统很快恢复到数据丢失前一天的状态。 但是它亦有不足之处，因为整个公交 IC信息系统中存储的是所有持有 IC 卡乘客的信息，其信息量是非常大的，管理员对每天系统全部的数据都要做完全备份，这样会产生很多份系统中没有改变的数据。 这些相同的数据占用了大量的存储空间，这对公交公司来说意味着增加成本。 其次，由于需要备份的数据量较大，因此备份所需的时间也就较长。 每天花费时间来进行数据备份，这种备份策略是不明智的。 （ 2）增量备份 (incremental backup) 增量备份策略的好处是节省了存储空间，缩短了备份时间。 但它的缺点在于，当数据发生丢失时，数据的恢复比较麻烦。 因为增量备份是管理员对每天的系统数据备份是基于前一天的系统数据基础上备份的，也就是说，管理员最开始完全备份某一天的数据，后来只备份与前一天系统数据不同的数据部分。 也就是周一有一份系统数据，周二只备份与周一不同的数据，周三又只备份与周二不同的数据，以此类推。 这样一来，如果某一天系统发生了故障，系统数据大量的丢失，那么管理员想要恢复系统数据，管理员就得找到完全备份的当天数据进行恢复 ，然后再找到下一天的数据恢复系统，以此类推，一直找到故障前一天的备份。 很明显，这种方式不仅很繁琐，而且可靠性也很差。 在这种备份方式下，各个数据备份的关系爬梯一样，只要梯子的任何一节断了，那么这个梯子就相当于断了。 在上述的情况中，如果星期三的磁带出了故障，那么系统管理员最多只能将系统恢复到星期二晚上时的状态。 （ 3）差分备份 (differential backup) 差分备份是前两种备份的综合备份方式。 系统人员在某一天对系统进行一次完全备份，在接下来的一个循环周期里，系统人员每天都对与完全备份那天数据不 同的部分进行备份。 差分备份是有一个完全备份的循环周期，不仅避免了每天都要备份所有数据的繁琐性，而且避免了恢复数据时一环套一环的缺陷。 同时，还具有了上述两种备份方式的所有优点。 首先，由于完全备份数据量较大，备份时间会比较长，占用的存储空间也较大。 其次，增量备份恢复系统状态的可靠性太差，恢复系统是之前每一天的数据备份都不能少。 而差分备份恢复系统就只需要完全备份的数据和数据丢失前一天的数据差分武汉工程大学 毕业论文 10 备份即可恢复系统。 在实际应用中，备份策略通常是以上三种的结合，一般备份数据时需要考虑数据本身的重要程度和更新频繁程度。 为了使系统处于更安全的状态，中心服务端需要具备数据库恢复技术，也就是管理员要对系统数据进行备份以及系统故障时能及时恢复系统，以此来增强系统的可靠性。 开发环境 本文所采用的开发环境是基于 SQL SERVER 2020 的数据库系统和基于 Visual Studio 2020 平台上的 C面向对象程序。 以 Visual Studio 2。