基于UML和設(shè)計(jì)模式的多通道數(shù)字同步記錄儀的建模和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜程度越來越高，相應(yīng)的開發(fā)出高質(zhì)量的軟件也就越來越困難。從一個(gè)好的觀點(diǎn)或需求出發(fā)，到最終變成一個(gè)要實(shí)際運(yùn)行的軟件產(chǎn)品，其間的工作不只是編碼。 “多通道數(shù)字同步記錄儀”是四川大學(xué)圖象圖形研究所研制的各個(gè)機(jī)場和航空公司用于實(shí)時(shí)記錄多路地空對(duì)話和雷達(dá)數(shù)據(jù)的高科技產(chǎn)品。在航空事故事后分析中，“多通道數(shù)字同步記錄儀”記錄的語音和雷達(dá)數(shù)據(jù)是重要的依據(jù)。因?yàn)橛涗泝x系統(tǒng)比較龐大，代碼也比較多，同時(shí)要適應(yīng)

2、每個(gè)機(jī)場不同的客戶需求。即使同一機(jī)場，客戶需求也是在不斷變化的，所以維護(hù)和修改的成本很高。迫切需要對(duì)系統(tǒng)更加完整地建模并且適當(dāng)?shù)刂貥?gòu)。 本文首先討論了“多通道數(shù)字同步記錄儀”的整體結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用領(lǐng)域。然后在面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)上討論了UML(統(tǒng)一建模語言)的基本理論，并用UML對(duì)記錄儀系統(tǒng)進(jìn)行建模，分別畫出了記錄儀系統(tǒng)的幾種UML圖，勾勒出了系統(tǒng)的大致框架和主要的細(xì)節(jié)。UML已經(jīng)成為描述軟件設(shè)計(jì)的廣泛接受的語言，它是一種可視化的建模語言

3、，它能使系統(tǒng)構(gòu)造者用標(biāo)準(zhǔn)的、易于理解的方式建立起能夠表達(dá)出他們思想的系統(tǒng)藍(lán)圖，并且提供了便于不同的人之間有效地共享和交流設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的機(jī)制。通過使用UML對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行完整建模，使記錄儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加的清晰，程序員可以很快掌握系統(tǒng)的框架和主要的細(xì)節(jié)，更快地開始他們的維護(hù)工作，同時(shí)也使程序更加容易擴(kuò)展。 本文還討論了如何在多通道數(shù)字同步記錄儀中應(yīng)用設(shè)計(jì)模式。人們?cè)缇鸵庾R(shí)到模式在構(gòu)造復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)的重要性。軟件設(shè)計(jì)模式可以幫助開發(fā)人員描述設(shè)計(jì)片

4、斷、重用設(shè)計(jì)思想、使用他人的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)模式給出了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的最佳實(shí)踐和規(guī)則。本文論述了多種設(shè)計(jì)模式在記錄儀系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出采用Bridge(橋接)模式對(duì)語音文件類進(jìn)行設(shè)計(jì)，封裝變化以最小限度地局限變化帶來的影響。對(duì)于在整個(gè)系統(tǒng)中僅需要提供一個(gè)實(shí)例的類，作者采用Singleton(單件)模式的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行封裝，并給出了Singleton(單件)模式的兩種典型實(shí)現(xiàn)方式——餓漢式實(shí)現(xiàn)和懶漢式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于如何判斷是否有一段有效的語音結(jié)束，

5、作者采用了State(狀態(tài))模式封裝語音狀態(tài)的變化，把行為的定義局部化，使得狀態(tài)的變化非常明顯，而且避免了大量條件轉(zhuǎn)移語句的使用，使結(jié)構(gòu)變得更加清晰。接收并處理用戶的各種命令是記錄儀的核心任務(wù)，我們采用了Coremand(命令)模式給接收用戶命令的模塊和處理命令的模塊解耦，避免了冗余。 通過使用UML對(duì)記錄儀系統(tǒng)建模并在軟件設(shè)計(jì)中正確而充分地使用各種設(shè)計(jì)模式，我們可以更加清晰地掌握系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，并且可以更加從容地應(yīng)對(duì)需求變化帶