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1、业务建模和Web环境下的驱动方法一、介绍近年来，管理信息系统的开发已经从基于4GL开发环境的编码实现，逐步转向基于业务基础平台的“快速构建、随需应变”，即采用业务建模平台对业务建模，然后通过模型驱动引擎对所建立的模型进行解释，将其“解释”成相应的业务应用系统，包括业务处理页面、业务流程和处理规则等。业务的分析和建模通常由系统分析员采用CASE工具来做，其成果用UML表达。虽然模型驱动的架构（Model-driven Architecture，MDA）仍然是软件行业的一个研究热点，但至今尚没有成熟的CASE平台或工具能够把UML模型自动转变为应用软件，其主要的原因可能在于UML语言对于应用软件的
2、刻画尚难以达到类似程序语言的细致、准确程度。一种变通的做法，也是目前软件行业流行的做法是：在可视化的模型构建或转换工具的支持下，在系统分析员的指导下，由系统构建人员把UML业务模型转换为可被业务驱动引擎准确理解的业务模型，这种业务模型的元素通常采用XML元数据来描述。这是一个通过手工或半自动化方式，对UML业务模型进行理解、补充，使之转换为XML元数据模型的过程。该过程要确保后者能够以XML方式，精确地刻画出完整的业务。在这个过程中，针对业务的个性化需求，可能需要对XML标签及其相应的驱动方式进行编程式的扩展。在定义良好的业务元数据定义模式（XML Schema Definition，XSD）
3、的支持下，编程扩展的工作量可以显著减少，从而降低应用软件开发的复杂度。本文介绍一种采用UML工具对业务进行分析建模，然后使用可视化的业务建模工具把UML模型转变为XML模型，最后采用J2EE技术把XML模型驱动为富客户端（RIA）Web应用的完整过程。二、业务分析在完成业务调研后，由系统分析员采用面向对象分析（Object-Oriented Analysis，OOA）方法，对所获取的调研资料进行分析，使用CASE工具和UML语言，建立业务逻辑模型。这里，我们所采用的CASE工具为Sparx systems公司的Enterprise Architect（简称EA）软件，把业务模型描述为业务用例、
4、系统用例和领域模型等三个主要组成部分。1、业务用例业务用例的描述包括采用UML表达的业务用例图、业务流程图，以及采用Word或Excel等其他文档表达的业务表单、业务报表和其他业务资料等。以某省国土资源厅土地利用规划业务分析为例：首先找出该项业务包括申请规划修编、申请规划局部修改和申请年度计划追加三个业务，其业务用例如图1所示。图1 省厅土地利用规划业务用例图其中，申请规划业务局部修改的业务流程如图2所示。该流程是一个复杂的工作流，其中包含很多环节，在业务分析时，可以将其拆解为不同的业务子流程，并采用UML时序图，对各个业务子流程进行建模，如图3所示。在业务流程的每一个环节，必须明确办理人、需
5、要使用的表单、需要查看的业务材料、以及需要打印出来的表单等，此处不作示例。在获得上述所有资料后，可以说对业务流程有了初步的了解，建立了能够反映用户业务处理过程的业务模型。图2 申请规划业务局部修改流程图3 用UML时序图表示的业务流程图2、系统用例在获得业务流程的UML时序图后，就可以在时序图中引入信息系统对象，分析信息系统对业务流程的影响，找到哪些事情可以由信息系统承担，这些由信息系统承担的事情及其应用场景即是系统用例。这样，通过对所有业务用例的分析就可以找到所有的系统用例，图4所示的是土地利用规划的公共系统用例图。图4 系统用例图系统用例是用于描述系统功能性需求的主要方式，因此，除系统用例
6、图外，还要编写每一个系统用例的规约，根据用例规约，以MVC模式，对系统用例进行鲁棒性分析，以找出支持系统用例的界面类、控制类和实体类，其中的实体类及其关系便组成系统的领域模型，它是进行系统软件类设计和数据库设计的根模型。3、领域模型如上所述，把系统用例中的实体类，以及系统分析员所了解到的与行业应用相关的名词、术语收集起来，明确其相互之间的关系，就形成系统的领域模型，如图5所示。图5 系统领域模型三、业务构建为了把UML业务模型转变为应用软件系统，接下来要做的工作就是通过人机交互，使用可视化的业务构建工具，把UML模型构建为XML元数据模型。1、可视化的业务构建工具业务构建工具提供业务模型所涉及
7、的业务角色、流程、表单、报表、业务材料和业务应用等各种业务元素的构建支持，虽然各种业务元素在表现形式上有很大的差异，但其保存格式都采用XML元数据描述。为了能够精细地描述出各类业务元素，就必须针对不同的业务元素，定义与其相关的XSD。图6、图7、图8分别是业务构建工具中工作流构建、表单构建和打印表单构建的操作界面。图6 业务流程构建工具图7 表单构建工具图8 打印报表构建工具2、XML表达的业务元素上述构建工具构建所获得的业务元素通过XML来描述。为此，必须针对业务建模要求，定义用于描述各种业务元素细节的XML标签（即XSD）。图9是表单XSD的结构化显示，其中包括表单所支持的各种控件定义，如
8、文本框、列表框、多选框、单选框、组合面板等，每一种控件都可以定义其坐标位置、长、宽、显示文字和其他属性。图9 用于表单定义的XSD结构图（部分）符合上述XSD所构建出来的表单XML文件示例如图10所示。图10 用XML描述的表单（局部）按照此XML定义，相应的表单界面如图11所示。图11 XML定义的表单界面示例构建工具除了定义业务元素的展现方式外，还必须定义与业务元素绑定的业务数据包，这个业务数据包也被称为业务数据对象（Business Data Object，BDO），它是由许多更基本的逻辑数据表或外部数据源（如FTP文件、Web Service数据）等组合而成的。如果事先根据领域模型做了
9、物理数据库设计，那么逻辑数据表可以通过对物理表的过滤和逻辑映射得到。也可以通过BDO先定义出逻辑数据表，然后把逻辑关系表物化为关系物理表。这就意味着，在业务模型构建完成时，我们将获得一个业务模型库和一个业务数据库，并且业务模型库确定了业务数据库的物理模式（Schema）。四、业务驱动根据模型驱动引擎实现方式的不同，对XML业务模型进行驱动时，可以选择桌面或Web运行方式既可以采用C/C+或C#.net技术，将业务模型驱动为Windows环境下的桌面应用；又可以采用J2EE技术，将业务模型驱动为网络环境下的Web应用。也就是说，业务模型驱动引擎的技术选择及其运行环境，不受业务模型的约束。这里介绍
10、采用FLEX+BlazeDS+Spring+Hibernate实现的驱动架构。让我们回顾一下，当完成业务构建时，后台的关系数据库管理系统中至少会有两个数据库：一个是业务模型库，其中以XML方式存放了组成业务的各个元素的详细定义数据，以及用户信息表；另一个是业务数据库，即符合业务模型要求的数据模式（Schema）。当部署好Tomcat和业务模型驱动引擎，做好数据库连接配置，设置好默认主页后，用户即可通过浏览器驱动并使用业务应用系统了。其基本原理是：当用户输入应用系统的URL地址后，Tomcat截获浏览器的请求，找到默认的主页，其中装载有FLEX编写的登录SWF，该SWF在前端浏览器展现出来后，用
11、户即可输入用户名和密码，一旦提交登录请求，FLEX将在浏览器端把输入信息包装为一个远程对象（RemoteObject），该对象通过动作脚本消息格式（ActionScript Message Format，AMF）传递给服务端，服务端通过BlazeDS将其转化为Java对象。需要指出的是：服务器端中与业务驱动相关的Java对象被注入到Spring框架中，以保持对象之间的相互独立性，从而使驱动引擎具有更好的可扩展性和可维护性。 用户验证的Java对象也不例外。服务器端的Java用户验证对象被启动后，根据其业务逻辑，为了验证输入信息的正确性，必须访问用户信息表。此时它将在Spring框架内使用与用户
12、信息表之间形成对象-关系映射（O-R Mapping）的Hibernate POJO对象，通过该对象进行用户查询，以查看输入的用户名及其密码是否正确。最后，将验证结果通过AMF反向传回给FLEX。图12 驱动端的渲染效果在这个验证过程中，前端FLEX和服务端的Java应用是异步的，回传的信息在FLEX中通过消息响应被相应的处理程序截获。如果获得的是验证通过信息，FLEX将把应用系统的界面框架渲染出来，然后再向服务器端发送获取业务基本信息请求。服务器端收到业务基本信息请求后，调用注入到Spring的业务信息读取对象，该对象通过Hibernate到业务模型库读取相关的业务定义信息，再根据业务定义信
13、息，读取业务数据库表中的相关业务实例（即项目）信息，把这些信息回传给FLEX后，由FLEX负责渲染。渲染的效果如图12所示。此后的业务驱动操作过程都遵循同样的架构模式，如图13所示。数据库端服务端浏览器端FLEXRemoteObjectAMFTomCatBlazeDSSpringHibernatePOJO业务实例库Java ObjectAMFJava Bean业务模型及用户信息库图13 Flex+BlazeDS+Spring+Hibernate的业务驱动架构五、前景和展望与传统的以代码编写为主的业务应用软件开发模式相比，基于业务基础平台的应用软件开发模式是一种极大的改进，其实质是：将业务流程的
14、信息化转变为业务分析、建模、构建、模型解释和驱动过程。显然，与传统的编程方法相比，这种模式具有更好的柔性，更能适应业务流程和业务处理需求的变化，更短的开发周期和更低的开发成本。计世资讯（CCW Research）认为：业务基础平台正引领国内软件业发生一场变革，一个新的软件平台产业正在悄然而迅速地形成。业务基础平台是在J2EE、.NET软件基础架构平台之上的全新平台。与其他管理应用软件系统的一个重要区别在于：它本身不是一个可立即交付用户使用的软件产品或半成品，但系统实施人员可以在此平台的支持下，快速构建出最终的应用软件产品，并随需应变。以业务基础平台为核心，实现业务的快速构模和随需应变，在广泛采用IT工业标准的前提下，使用XML表示的元数据对系统进行描述和集成，集成商务智能（BI）、知识管理、地理信息系统（GIS）、计算机辅助设计（CAD）、三维等各种IT技术，为用户提供全面解决方案，已成为新一代信息系统开发的主流方法和实施手段。- 11 -
