本文和大家重點討論一下UML時序圖的應(yīng)用，運用UML的軟件開發(fā)技術(shù)，我們可以把模塊與實際應(yīng)用功能緊密聯(lián)系起來。以便通過設(shè)計出的功能模塊與代碼之間的映射關(guān)系描述出最終的軟件代碼框架，同時確保代碼改進時模塊也可以隨之更新。

基于UML時序圖的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

UML是UnifiedModelingLanguage的簡稱，是00P(Object-Orientedprogramming面向?qū)ο缶幊?技術(shù)及至所成，可用于確定、展示和記錄軟件系統(tǒng)，是一種便于軟件系統(tǒng)規(guī)約化、可視化的構(gòu)造及建模標識。而其中的圖形標記，尤其適用與面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計。

視頻監(jiān)控是樓宇安全防范系統(tǒng)的一個重要組成部分。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)布線已深入到各種樓宇建設(shè)之中，如果通過計算機網(wǎng)絡(luò)(包括LAN和WAN)連接位于不同地點的多個監(jiān)控小系統(tǒng)，這樣無需敷設(shè)專門線路，僅憑借已有的LAN和WAN，使得任意一臺賦予權(quán)限的主機都可以游刃有余地在網(wǎng)上采集現(xiàn)場的監(jiān)控畫面，從而實現(xiàn)了遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。

運用UML的軟件開發(fā)技術(shù)，我們可以把模塊與實際應(yīng)用功能緊密聯(lián)系起來。對于視頻監(jiān)控這樣的具體設(shè)計，我們可以用UML特有的圖形標識將其中的各個功能模塊化，形成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)型語言，以便通過設(shè)計出的功能模塊與代碼之間的映射關(guān)系描述出最終的軟件代碼框架，同時確保代碼改進時模塊也可以隨之更新。

UML的基本原理

UML建模機制描述

UML有靜態(tài)和動態(tài)兩種分析方法和建模機制。靜態(tài)建模分析主要通過類圖、對象圖、用例圖等來描述，一般用于系統(tǒng)的核心模塊設(shè)計；動態(tài)建模通過合作圖、狀態(tài)圖、活動圖、UML時序圖來表述，可以用來描述系統(tǒng)對象間的關(guān)系模式。動態(tài)建模機制中的時序圖

現(xiàn)在讓我們著重談?wù)剟討B(tài)建模機制中的時序圖(sequencediagram)。時序圖是一種交互圖，時序圖的重點是標記出某個行為的對象類和這些對象類之間所傳遞的消息及其時間順序。另外時序圖允許直觀地表示出對象的生存期，在生存期內(nèi)，對象可以對輸入消息做出響應(yīng)，并且可以發(fā)送消息。正是對象生存期的引入，時序圖具備了時間順序的概念，從而可以清晰地表示出對象在其生存期的某一個時刻的動態(tài)行為。這種時間概念的精確性使時序圖在描述對象動態(tài)行為的時間特性方面具備了卓越的能力。

UML時序圖是一個二維圖形。一維處于水平方向表示對象；另一維處于垂直方向表示對象的生存期，因而可看成是時間軸。在一個對象圖中，所有的對象將從左到右排開，而每個對象的生存期就猶如一條生命線。只要對象沒有被撤消，這條生命線就可以從上至下延伸，如圖1所示。

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視頻監(jiān)控設(shè)計

視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)框架

憑借已有的計算機網(wǎng)絡(luò)，我們設(shè)計一個基于組播技術(shù)的剛絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案原理圖，如圖2所示。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，該系統(tǒng)主要有兩大部分：視頻服務(wù)器和客戶機端，他們之間依靠IP組播網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)上任何一個客戶機端都能看見視頻服務(wù)器上視頻信號(一點對多點的組播模式。當然采用多點對多點的組播傳輸模式，還可以看見其他站點的視頻信號)?？蛻魴C端還必須接受具有上控機房的控制命令，執(zhí)行相關(guān)的監(jiān)控動作。該臨控系統(tǒng)中還要設(shè)計出對現(xiàn)場監(jiān)控能主動做出預(yù)先或滯后處理的模塊?！?/p>

在通信階段，視頻服務(wù)器與客戶機端可以采用簡單而可靠的通信方式如TCP，進行登錄并認證身份，一旦確認客戶端PC的有效身份后，視頻服務(wù)器與客戶機端之間通信進人初始化階段；在初始化階段，視頻服務(wù)器將依據(jù)安全策略和通信策略動態(tài)產(chǎn)生決策，去影響客戶機端；在這些一系列的動態(tài)交互結(jié)束后，系統(tǒng)進入組播通信階段，主控機房通過組播通信線程來接受和發(fā)送視頻信號。

軟件平臺的建模

根據(jù)客戶端PC和主控機房的視頻服務(wù)器直接通信的特點，可對網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作動態(tài)建模。網(wǎng)3就是以UML時序圖來描述此系統(tǒng)的軟件需求。本視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用的是客戶機／服務(wù)器(C／S)剛絡(luò)通信模式，由客戶機端向服務(wù)器提出請求，服務(wù)器對請求做出確認并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。例如向客戶機端發(fā)送組播地址，建立連接后計算機用戶就可以在客戶終端監(jiān)控各個遠程監(jiān)測點，客戶終端接受遠程監(jiān)控點傳來的視頻數(shù)據(jù)，并可以向視頻服務(wù)器傳送控制命令，視頻服務(wù)器根據(jù)用戶要求向當前設(shè)備發(fā)出控制命令，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控。

在各對象相互通信時，個人首先登錄到客戶機端(當然登錄本身包含諸多時序事件，例如用戶與客廣機端之間輸入戶名、問口令、輸入口令，客戶機端與服務(wù)器之間查證口令、判斷口令等。由于篇幅所限，圖3沒標出)；個人登錄事件的后續(xù)事件是，客戶機向視頻服務(wù)器發(fā)送連接請求，得到服務(wù)器允許后，客戶機開始發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，服務(wù)器將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交后臺處理，并發(fā)給服務(wù)器下一個事件動作的指令，例如發(fā)送組播地址；調(diào)用WSASendTo()函數(shù)使得服務(wù)器向客戶機端通過IP組播網(wǎng)絡(luò)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)；最后調(diào)用SARecvFrom()函數(shù)使得客戶機開始接受視頻數(shù)據(jù)；啟動播放線程。

軟件實現(xiàn)

在實際應(yīng)用中，編程人員就可以根據(jù)上文的時序圖所捕述的需求來編制底層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，去實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的底層通信。編制底層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序通常要借助于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信編程接口，而在不同的操作系統(tǒng)中所提供的網(wǎng)絡(luò)編程接口是有所不同的，如在MicrosoftWindows環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)編程接口就是Windows套接字(WindowsSocket，簡稱Winsock)。Winsock提供了包括TCP／IP、IPX等多種通信協(xié)議下的編程接口。除支持WinsockAPI外，還定義了一套可支持IP組播的與協(xié)議無關(guān)的API。

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