基于Java的共享單車管理系統的設計與實現

石天敏

（西安郵電大學 陜西省西安市 710100）

時間的進程推進著社會邁入21世紀，也加速了信息化時代的發展，隨著科技的發展，人們的生活越來越離不開網絡技術，網絡技術也與其他行業相互融合，產生了很多新型的產業，共享單車這幾年也逐步進入人們的視野當中，大街上隨處可見各式各樣的單車，但是目前的共享單車管理還無法與時代發展的步伐相結合，如何有效的管理單車，同時還能夠給客戶好的服務是目前共享單車非常關鍵的發展因素，因此各個單車企業開始重點研發關于共享單車管理的系統，單車系統的研發最終需要同時滿足管理者的業務發展，同時還需要滿足用戶的使用需要。完成一套實用性非常高的共享單車信息管理系統[1]。

在2016年年底的時候，共享單車的出現，瞬間受到了人們的熱捧，比如ofo 小黃車的出現以及哈羅單車的出現，都吸引了群眾的目光，紛紛對其進行體驗。尤其是北京地區，在隨處可見的廣告中都可以看到各種共享單車的身影，然后共享單車迅速席卷了全國，在眾多的城市中可以見到。因為共享單車的出現，使得行業中出現了一種新型的產業經濟，那就是共享經濟，之后還出現了共享充電寶、共享汽車、共享雨傘等各種共享產業。但是這些共享經濟產物在進入校園式需要對其經營做事做出一定的調整，否則就會影響校園的環境，同時還會被一些不法分子用來竊取其他的利益，使得校園的治安管理較為困難[2]。之前因為人們生活水平的提高，所以車輛的需求有所增加，經常在上班高峰期道路出現擁堵的情況，而共享單車出現后，部分人看中了單車的小巧簡便性，所以選擇使用共享單車出行，不僅可以在擁堵的道路中暢通無阻，還可以減少汽車污染的排放，使得很多使用汽車出行的群眾改變了自己的出行方式，他們認為這種共享單車的模式，既環保同時還便捷方便。

1 共享單車管理系統的需求分析

1.1 可行性分析

針對共享單車管理系統來說，在通過網絡即可實現平臺的建立，既能方便共享單車公司的管理，還可以實現對公司的宣傳，一方面可以提高管理單車的效率，減低人力成本以及時間成本等[3]，另一方面還可以通過技術的提升，提高企業的核心市場競爭力。共享單車信息管理系統的使用不需要較高的電腦配置，目前的計算機系統就可以使用，硬件方面不需要對其進行其他的投入。且本次研究作為畢業設計來展現，不需要投入較多的經濟成本，擁有較高的經濟可行性[4]。

本次設計研發的共享單車信息管理系統，在設計完成后，展現了較為友好的界面，且功能展示較為清晰，用戶不需要額外的培訓學習就可以自行操作使用，有較強的使用便捷性，同時系統在研發的時候，實現了硬件與軟件的相互融合，使得共享單車可以更好的推廣。且系統自身有較好的兼容性，可以更具用戶的習慣對其進行調整，使得用戶使用更加的方便，因此從操作方面來看，本次研究有較強的可行性[5]。

1.2 系統功能性需求分析

管理員要想對系統進行管理，首先需要登陸該系統，然后針對車庫中車輛不足的情況，進行車輛的補充，從而使得用戶可以正常從該車庫中取車。用戶在使用車子的時候，可以不用將車子歸還給原來的車庫，也可以就放在其他的車庫，但是如果用戶在規定的時間內沒有將車輛歸還，那么系統就會將虛擬金幣耗盡，用戶無法進行下一次的借車行為。系統具體可以實現的功能板塊有下面幾部分：

1.2.1 單車信息管理

管理員在登錄后，可以通過后臺對單車信息進行瀏覽，然后通過單車固定的編號對某個單車進行搜索，查閱該單車的借還狀況，了解其所在的信息。

1.2.2 用戶信息管理

管理員對于已經成功繳費的用戶可以將其信息直接添加到系統數據庫中，如果想要查詢用戶信息可以通過模糊查詢的方式，對用戶進行鎖定查詢。

1.2.3 租金管理

系統中的租金管理功能付用戶的租金繳納情況進行了綜合展示，并且對目前的租金繳納總和進行了統計。管理員可以通過查詢某個單車方式對該單車的歷史租金記錄進行查閱。

1.2.4 租賃管理

管理員可以通過租賃功能對租賃信息進行添加，租賃信息添加時，需要填寫車輛的押金額、付款的時間、車輛歸還的時間、以及其他備注等信息。用戶在換車后，管理員可以通過查找功能對該用戶的租賃記錄進行查詢，將其車輛歸還狀態進行修改。

1.2.5 用戶信息管理

一般情況下，一個車輛的存放處需要配備一個管理員，同時還需要設置一個總管理員對這些分散的管理員進行管理，如果管理員離職或者調轉職位等，總管理員就可以通過用戶信息管理功能對該管理員與存放處的綁定關系進行解綁。

1.2.6 信息統計

信息統計功能主要是對車輛的押金，數量以及車庫中的車輛數量、用戶的人數等信息進行統計。

1.3 系統非功能性需求分析

通過對上述系統功能的描述，了解到系統的需求不僅限于功能需求的范疇內，還包括性能方面的需求，無論是功能還是性能，均是為了有效的管理用戶服務的。通過對系統性能的分析可知，系統在設計時需要滿足以下需求：

1.3.1 可靠性

平臺的可靠性決定了這個系統可以運行的時間，以及需要維護的時間，對于共享單車管理系統來說，使用它的對象一般有兩種，一種是用戶，一種是管理員，這個群眾的數量較大，因此，如果系統的可靠性無法保持，那么就會使得用戶不信任該系統，從而減少共享單車的使用量。

1.3.2 先進性

先進性要求是的系統研發后需要適應技術的發展，不會在短時間內因為技術等問題被市場淘汰，同時還需要對本次系統研發的質量進行評估。

1.3.3 擴展性

系統不能一直處于不變的環境中，用戶的需求會隨著社會的發展有所變化，所以系統在設計的時候，要留有一定的可擴展性，可以通過用戶需求的增加，對其進行修改和擴展。

1.3.4 維護性

網站需要定期進行維護，防止因為運行期間，外部活著內部因素導致系統癱瘓，影響使用。

2 共享單車管理系統的設計

2.1 系統功能架構設計

共享單車管理系統在進行設計的時候采用的B/S 的模式結構，在本系統中主要是管理員的使用。

從需求分析中可以看到，共享單車管理系統在進行開發的時候用的是幾層的方式進行開發，最前面的是業務層，中間的層面是邏輯層，最后面的則是收集層，主要是對各種數據進行收集。

（1）業務層：通過業務層的Web 瀏覽器設計從而實現整個系統的連接，使得用戶可以實現對系統界面以及功能的瀏覽，同時用戶來瀏覽的時候，系統中會將HTML 代碼進行轉化，展示在用戶眼前的就是圖像加文字形成的網頁。

（2）邏輯層：邏輯層通過Web 這個瀏覽器使得系統的分支可以相互連接，從而實現動態與靜態的結合，并且可以在該層面完成一定代碼的書寫，從而使后臺的數據能夠發送到用戶的界面中。

（3）數據收集層：該層面主要是用來對不同用戶的信息進行收集，同時用戶在系統中發出的請求，通過該層進行收集，然后傳輸后臺數據庫，實現數據管理。

2.2 系統功能模塊設計

本次系統的設計分為多個功能板塊，且每一個板塊都有多個小功能板塊，在系統管理中主要包括五個板塊，分別是系統用戶管理，單車信息，用戶信息，租金管理，信息統計。具體的功能展示如圖1 所示。

2.3 數據庫設計

概念模式設計：

數據庫的概念模式設計一般使用的是實體模型，用來表示的方式通常采用E-R 圖，這種概念模式可以使得數據庫更好的實現與系統之間的相應，同時概念模式可以在不依靠數據庫的情況下獨立運行。在對該概念模式進行設計的時候，需要站在用戶的角度盡心設計，對系統需要實現的目標和結構進行研究，然后通過數據分析建立相應的概念模式。

在ER 模型當中，實體間的關系通常使用“聯系進行表示。通過對任意兩種實體類型的分析，找出他們之間可能存在的聯系并進行總結。如果總結的結果確定二者之間存在關聯，將進行更深入的分析，找出對應的關系類型。在分析的過程中需要確定的內容包括：某種實體類型內部存在關系與否；不同實體類型之間有無關系；多個實體類型之間存在關系與否等，具體分析如圖2。

3 系統測試

3.1 系統測試的目的

本次對系統的測試，主要采用的是黑白盒的測試方法。系統測試是指在既定的網絡環境、內外部設備等客觀條件下對系統進行組裝和措施，以判斷系統是否符合設計需求或檢測系統存在的缺陷。在系統測試中，需要全面分析系統功能的實現情況、用戶需求的滿足程度，并針對系統缺陷采取針對性的完善方案和修改措施。

3.2 測試的工具與方法

本系統將綜合利用黑盒測試法和白盒測試法完成測試。后者用于檢測系統結構，因此在系統測試中也被定義為結構檢測，其測試的關鍵在于系統的內部架構和程序邏輯正當性，而黑盒測試法則用于對系統功能進行檢測，以系統功能是否滿足用戶需求為測試重點。本文將以黑盒測試法為主，以白盒測試法為輔。通過這兩種測試方法檢測系統是否符合原來的預期設想。

3.3 測試用例

用戶功能模塊中測試的主要是如何維護用戶的數據和管理，用戶功能測試用例如表1 所示。

在單車管理功能模塊測試中主要是對單車信息進行數據維護的管理的操作，單車管理功能測試用例如表2 所示。

圖1：系統功能結構圖

圖2：共享單車管理系統的全局ER 圖

表1：用戶管理功能測試

表2：單車管理功能測試

3.4 系統測試結果

經過對本次研究系統的測試結果進行對比，可以發現，本次系統研發，可以很好的實現最初設計的功能，滿足想要實現的功能需求，如果投入使用的話，會取得理想的效果[6]。