刘峰

基于UML的嵌入式餐厅点菜系统的设计

刘峰

为了实现对餐厅点菜系统的需求，改进落后的软硬件系统设计方法，提出了一种先进的嵌入式餐厅点菜系统设计方案。主要采用上、下位结构，下位机采用以ARM9为核心控制器的嵌入式平台作为点菜终端，上位机为PC端。采用UML的方法，利用UML用例图、类图等静态建模法和状态图、顺序图等动态建模法，完成对系统的建模。实际应用表明UML方法可以清晰、直观的实现系统。

嵌入式；餐厅点菜系统；ARM9；UML

0　引言

随着餐饮业的蓬勃发展，餐饮业务管理也变的非常复杂，因此将整个餐饮业务通过计算机系统进行管理已成为餐饮业发展的趋势。建立一个集自助点菜、餐厅管理于一体的餐厅点菜系统是加速餐饮服务质量和效率的重要途径。目前已有的点菜系统在时效性等方面还不能满足行业需求。笔者开发基于嵌入式平台的餐厅点菜系统，可以完成自助点菜和餐厅管理一体的功能。

UML（Unified Modeling Language）统一建模语言，是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。UML为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言［1-3］。UML是在开发阶段，说明，可视化，构建和书写一个面向对象软件密集系统的制品的开放方法。UML在对大规模、复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次已经被验证有效。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。

1　系统需求分析

餐厅点菜系统主要的功能是下位机的用户自助点菜系统和上位机的餐厅管理。用户通过自助点菜终端实现点菜、结账、呼叫服务员、娱乐等基本功能，餐厅管理人员通过餐厅管理系统进行包括员工、菜品、客户、入料、餐厅账务等的管理功能。具体的用例如图1所示：

图1　用例图

由图1可以看出，对于餐厅点菜系统来说，参与的Actor主要有用户和餐厅管理员，成为系统的使用者。本系统的Use Case主要包括两个方面：一个方面是点菜业务的相关用例，其Actor是用户；另一方面是餐厅管理的相关用例，其Actor是餐厅管理人员。

针对系统功能的分析可以确定本系统的主要功能，以下是根据系统上下文图对系统的边界进行分析和描述。上下文图是用来记录系统的范围的过程模型，也称为环境模型。把本系统看成一个黑盒子，对于这个黑盒子，一方面为用户提供点菜、退菜、娱乐、呼叫服务员等功能，用户通过终端对本系统发起消息请求；另一方面，对于管理人员，运用本系统进行餐厅后台和业务管理等，具体的系统边界如图2所示：

图2　系统上下文图

餐厅点菜系统为用户提供与点菜相关的各项功能，用户通过终端向系统发送请求，系统经过相应处理，将结果返回给用户。用户若向系统发送结账请求，同样，系统通过处理，将结果返回用户，并且通知打印机为用户打印发票。管理员通过系统分别对餐厅的员工信息、客户信息、菜品信息等进行更新和维护，同时，管理员通过系统对餐厅的营业和各项菜品的销售等进行统计。与此同时，系统底层的餐厅系统数据库进行数据交互，将查询、删除、修改、添加等操作信息发送给数据库，数据库收到信息后进行相应的操作，将操作的结果返回给系统。

2　系统架构

通过与餐厅管理人员的沟通和对餐厅管理流程深入分析的基础上，根据餐厅的实际运营需求，餐厅点菜管理系统在系统架构的设计上，采用C/S模式。该模式可以实现餐厅业务核心数据的采集及维护，保证餐厅业务信息的一致性及信息传送和处理的高效性。采用上下位机的结构实现顾客在点菜终端实现点菜、结账、查询等简单操作，方便顾客。这样既发挥C/S模式信息安全性强、可实现复杂需求、对服务器端压力较小的优势，同时也兼顾上下位机模式客户端的需求较低、操作灵活便利的优点［4］。系统架构图如图3所示：

图3　系统架构图

系统由上位机、下位机组成。上位机为PC机可以处理下位机传送的信息。下位机是以Samsung S3C2440为主控制器嵌入式的触摸点菜终端，整个系统通过局域网连接，餐厅拥有多个点菜终端，部署在餐厅各个楼层或位置，点菜终端直接与客户进行交互，点菜终端都连接到服务器上，服务器相当于是系统的中心，对所有终端进行响应，服务器上存储了餐厅的所有数据信息，厨房打印机也直接与服务器相连接，部署在厨房为厨师打印菜单［5-7］。

3　系统设计与建模

点菜系统设计阶段，主要根据需求分析阶段的用例采用UML对餐厅点菜管理系统的静态结构和动态行为进行建模。其中静态结构描述系统中的结构成员及其相互关系；而动态行为描述了系统随时间变化的行为及静态图中结构性元素之间的交互，是对系统变化部分的表示［4］。

3.1主要类设计

本系统主要的类是餐厅管理子系统的类，主要的类有员工类、原材料类、菜品信息类、点菜清单类和客户类等。本系统的几个主要类的类图，如图4所示：

图4　系统类图

3.2序列图设计

在员工管理序列图中，客户首先通过点菜终端点菜，如图5所示：

图5　员工管理序列图

点菜终端接收到后将点菜请求发送给服务器，服务器对点菜请求进行处理。首先发送请求从数据库中读取所有菜品信息，数据库接收查询请求并进行处理，将读取结果返回给服务器，服务器发送菜品信息给点菜终端，点菜终端将目前可以提供的菜品信息显示给客户。客户进行点菜，点菜完毕后，提交点菜清单，点菜终端将点菜清单返回给服务器，服务器查看数据库中目前要做但是还未做的菜的清单，将该清单返回给服务器，服务器根据未做菜清单对点菜清单上的菜进行分单，分单后将菜单分派给不同的厨师，厨师得到厨房的打印机所打印的菜单后，开始做菜，做完后将菜已好信息返回给服务器，服务器根据服务员所处状态调度服务员进行送菜，服务员收到送菜消息后将菜送到客户桌上，该模块结束。

4　系统实现

餐厅管理系统采用上、下位机模式。点菜终端采用ARM作为核心控制的嵌入式平台，Windows CE 5.0运行在嵌入式平台上，EVC 4.0是开发环境，我们通过它开发点菜终端子系统，最后运行在Windows CE 5.0操作系统上。 餐厅管理子系统，采用 Java 语言，利用MyEclipse 开发平台进行实现。系统数据库采用MySQL 数据库，利用JDBC技术与数据库进行连接。系统的实际运行界面如图6和图7所示：

图6　点菜终端界面

图7　餐厅管理子系统

5　总结

本文主要针对餐厅对自身的管理要求的提高。从点菜到下单，从制作到结账，从成本控制到仓储管理，餐厅管理已进入信息化时代。本系统主要提供客户自主操作服务，用户从传统的被动服务转变为主动体验。而本系统不仅省去了服务员点菜这个环节，也能充分了解消费者需求。与此同时，还实现了餐厅的自动化管理，包括员工管理，客户管理，材料管理等，全面实现了餐厅的信息化管理。

［1］ 曹 雷，薛平贞.UML建模在嵌入式系统开发中的应用［J］.现代电子技术，2013，vol.36（16）.41-43

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Design of Embedded Ordering System Based on UML

Liu Feng
（Information Engineering Institute， Yulin University， Shanxi 719000， China）

In order to realize the ordering system and improve the backward design method of hardware and software system， a project of embedded ordering system is proposed. The system included upper computer system and lower computer system. Lower machine uses ARM9 MCU for terminal， and upper machine uses PC. By the way of UML method usually used in software design， Using use case diagram， class diagram and statechart diagram， sequence diagram， the ordering system is modeled. In this paper， the ordering system is represented clearly， precisely and easily realized by the UML method.

Embedded； Ordering System； ARM9； UML

TP273

A

1007-757X（2016）06-0046-03

2015.10.29）

榆林市科技局2014年产学研项目（2014cxy-09）；陕西省科技厅2016年农业科技创新与攻关项目（2016NY-134）

刘 峰（1981-），男，榆林学院，信息工程系，讲师，硕士，研究方向：嵌入式系统的开发与应用，榆林，719000