问答题
某汽车停车场欲建立一个信息系统，已经调查到的需求如下：
(1)在停车场的入口和出口分别安装一个自动栏杆、一台停车卡打印机、一台读卡器和一个车辆通过传感器，示意图如图1所示。
图1 停车示意图
(2)当汽车到达入口时，驾驶员按下停车卡打印机的按钮获取停车卡。当驾驶员拿走停车卡后，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过入口后，入口处的传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。
(3)在停车场内分布着若干个付款机器。驾驶员将在入口处获取的停车卡插入付款机器，并缴纳停车费。付清停车费之后，将获得一张出场卡，用于离开停车场。
(4)当汽车到达出口时，驾驶员将出场卡插入出口处的读卡器。如果这张卡是有效的，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过出口后，出口传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。若这张卡是无效的，系统不发出栏杆抬起命令而发出告警信号。
(5)系统自动记录停车场内空闲的停车位的数量。若停车场当前没有车位，系统将在入口处显示“车位已满”信息。这时，停车卡打印机将不再出卡，只允许场内汽车出场。
根据上述描述，采用面向对象方法对其进行分析与设计，得到了如表所示的类/用例/状态列表、如图2所示的用例图、如图3所示的初始类图以及如图4所示的描述入口自动栏杆行为的UML状态图。
图2 用例图
图3 初始类图
(1)在停车场的入口和出口分别安装一个自动栏杆、一台停车卡打印机、一台读卡器和一个车辆通过传感器，示意图如图1所示。
图1 停车示意图
(2)当汽车到达入口时，驾驶员按下停车卡打印机的按钮获取停车卡。当驾驶员拿走停车卡后，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过入口后，入口处的传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。
(3)在停车场内分布着若干个付款机器。驾驶员将在入口处获取的停车卡插入付款机器，并缴纳停车费。付清停车费之后，将获得一张出场卡，用于离开停车场。
(4)当汽车到达出口时，驾驶员将出场卡插入出口处的读卡器。如果这张卡是有效的，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过出口后，出口传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。若这张卡是无效的，系统不发出栏杆抬起命令而发出告警信号。
(5)系统自动记录停车场内空闲的停车位的数量。若停车场当前没有车位，系统将在入口处显示“车位已满”信息。这时，停车卡打印机将不再出卡，只允许场内汽车出场。
根据上述描述，采用面向对象方法对其进行分析与设计，得到了如表所示的类/用例/状态列表、如图2所示的用例图、如图3所示的初始类图以及如图4所示的描述入口自动栏杆行为的UML状态图。
图2 用例图
图3 初始类图
问答题
根据说明中的描述，使用表给出的用例名称，给出图2中U1、U2和U3所对应的用例。
【正确答案】U1：Car entry U2：Carexit U3：Car entry when full
【答案解析】[解析] 本题考查的面比较广，涉及用例图、类图和状态图。
题目中车辆入场和出场，而入场时分有空位和无空位的情形，当无车位时显示“车位已满”信息。这时，停车卡打印机将不再出卡，只允许场内汽车出场。说明入场时，没有车位入场是一种扩展关系。根据图2和表可以得出U1为Car entry，U2为Car exit，U3为Car entry when full。
问答题
根据说明中的描述，使用表给出的类的名称，给出图3中的A～D所对应的类。
【正确答案】A：CarPark B：Barrier
C：EntryBarrier D：ExitBarrier
其中，C、D的答案可以互换
【答案解析】[解析] 根据题目的描述及表中的内容，可以先来确定类B。汽车出入口，当卡有效时，系统自动抬起栏杆；当卡无效时，则系统不抬栏杆，且发出警告。所以自动护栏类(Barrief)有两种子类：一个是入口的护栏类(EntryBarrier)；另一个就是出口的护栏类(ExitBarrier)。构成了这种父子关系的类在图3中表示为，类B为护栏类(Barrier)；类C为入口护栏类(EntryBarrier)；类D为出口护栏类(ExitBarrier)。再确定类A，由于停车场管理系统管理着多张卡，从图3中可以看出类Centralcomputer与类A之间有1..*的关系；而且类A与类B(Barrier)之间存在聚集关系；题目的描述中有：当有车位时允许入场，无车位时停车卡打印机将不再出卡，只允许场内汽车出场。所以一张卡片可以确定多个护栏抬起或不发卡入场，由表可以得出类A为停车场保存卡位信息类(CarPark)。
问答题
根据说明中的描述，使用表给出的状态名称，给出图4中S1～S4所对应的状态。
【正确答案】S1：Idle S2：Await Ticket Take
S3：Await Enable S4：Await Entry
【答案解析】[解析] 根据题目的描述和表，黑点表示开始状态，到达S1，很容易确定S1为状态：Idle(空闲状态，汽车可以进入停车场)。又因为状态Disable(没有车位)到S3有事件“索取停车卡”，而从S3到S2有事件“有空闲车位/打印停车卡”，由题目的第(4)、(5)点可知，车位满了后，若有车辆出去，则释放一个车位；若没有，则等待打印停车卡。所以可以确定S3的状态为Await Ticket Take(等待打印停车卡)。
S1到S2有事件“索取停车卡/打印停车卡”，S2到S4有事件“取走停车卡/抬起护栏”，包括S3到S2有事件“有空闲车位/打印停车卡”，则说明S2这个状态都与“有车位，才发卡”有关，要等待有车位才发卡，或取卡放行后进入等待。所以S2为状态Await Enable(等待停车场内有空位)。
最后来确定S4。由于S2到S4有事件“取走停车卡/抬起护栏”，S4到S1有事件“汽车进入停车场/放下护栏”。很显然，当取走停车卡/抬起护栏将车子放行后，管理系统将停车位的空闲车位数加1；当汽车进入停车场/放下护栏后，管理系统将停车位的空闲车位数减1。因此状态S4为Await Entry(等待汽车进入)。
问答题
简要解释图2中用例U1和U3之间的extend关系的内涵。
【正确答案】用例之间的延伸关系用于对被用户看作是可选系统行为的用例的一部分建模。通过这种方式，可以把可选行为从必需的行为中分离出来。
【答案解析】[解析] 题目中汽车的入场，通常是指有空位入场；但也有要入场但没有空位的情况，这要等待。而这种关系就是扩展了的入场关系。