1、引 言
   
    Web技術(shù)的發(fā)展，使得管理系統(tǒng)的開發(fā)更方便、功能更強(qiáng)大，在此系統(tǒng)的開發(fā)過程中，Web技術(shù)起了一個(gè)骨架式的支持作用；與此同時(shí)組件技術(shù)的發(fā)展為系統(tǒng)的開放性、集成性提供了便利，有效合理地引入組件技術(shù)是當(dāng)前Web系統(tǒng)開發(fā)與發(fā)展的一個(gè)方向；通過對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行建模，形象直觀的圖形化表示，可以顯示系統(tǒng)的流程與功能。選擇有效的建模方法，充分利用Web技術(shù)與組件技術(shù)，提高軟件的開發(fā)效率，提高的軟件的可靠性和可維護(hù)性，是每個(gè)軟件開發(fā)人員所關(guān)心的問題。
   
    UML(Unified Modeling Language)是基于對(duì)象技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語言，定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)使它在面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)中更具優(yōu)勢(shì)。在基于Web技術(shù)和組件技術(shù)的系統(tǒng)建模中，它完善的組件建模思想和可視化建模的優(yōu)勢(shì)更利于系統(tǒng)開發(fā)人員理解程序流程和功能，進(jìn)一步提高Web系統(tǒng)的開發(fā)效率以及Web組件的可重用性和可修復(fù)性。
   
    本文將結(jié)合我們自主開發(fā)的活塞PDM系統(tǒng)中的項(xiàng)目審批流程的建模，介紹UML在基于WEB技術(shù)和組件技術(shù)的系統(tǒng)建模中的應(yīng)用。
   
    2、基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
     
    對(duì)于基于Web技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)，用戶直接面對(duì)的是客戶端瀏覽器，用戶在使用系統(tǒng)時(shí)，請(qǐng)求之后的事務(wù)邏輯處理和數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算由服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)共同完成，對(duì)用戶而言是完全透明的。運(yùn)算后得到的結(jié)果再通過瀏覽器的方式返回給用戶。這個(gè)過程可分成一些子步驟，每一個(gè)子步驟的完成可理解為通過一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用服務(wù)器來處理，這些應(yīng)用服務(wù)器在最終得到用戶所需的結(jié)論之前，相互之間還會(huì)進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)交流和傳遞。圖1就是Web的應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

    隨著Web應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，對(duì)Web數(shù)據(jù)流程的解釋上還會(huì)有相應(yīng)的改進(jìn)或補(bǔ)充。
   
    3、Web應(yīng)用系統(tǒng)的UML建模方法
   
    頁面、腳本、表單和框架是Web應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，數(shù)據(jù)流程的模型化表示關(guān)鍵就是用UML對(duì)上述Web元素應(yīng)用及其關(guān)系建模，下面對(duì)這幾種元素的模型化表示作一個(gè)簡(jiǎn)要介紹。
    (1)頁面建模。用戶在使用Web應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，是通過頁面進(jìn)行系統(tǒng)的操作。在頁面建模中可用兩個(gè)類別模板《Client Page》和《Sever Page》分別表示客戶端頁面和服務(wù)器端頁面?？蛻舳隧撁娴膶傩允琼摰淖饔糜蛑卸x的變量，方法是頁面腳本中的函數(shù)；服務(wù)器頁面的屬性是頁面腳本中的變量，方法是腳本中定義的函數(shù)。在使用頁面信息傳遞時(shí)，還可能出現(xiàn)服務(wù)器頁面的重定向，在UML建模中，用類別模板《redirect》來表示；對(duì)于客戶端頁面和服務(wù)器頁面的構(gòu)造關(guān)聯(lián)用類別模板《bulid》表示，這種關(guān)聯(lián)是一種單向關(guān)聯(lián)，由服務(wù)器頁面指向客戶端頁面，具體表示如圖2所示。

    在Web應(yīng)用系統(tǒng)中，還會(huì)經(jīng)常用到的就是超級(jí)鏈接，在UML建模中，用類別模板《link》表示超級(jí)鏈接，它的參數(shù)模擬為鏈接屬性。 
    (2)表單建模。用戶的要求一般通過表單與數(shù)據(jù)庫交互。在UML建模中，表單用類別模板《form》表示，屬性是表單中的域，表單沒有方法。表單在處理請(qǐng)求時(shí)，要與Web頁面交流數(shù)據(jù)，這個(gè)交流過程是用提交按鈕submit來完成，為了在建模中表示這種關(guān)系，用類別模板《submit》表示。
    (3)組件建模。在使用組件技術(shù)的Web應(yīng)用系統(tǒng)建模中，對(duì)組件的建模是個(gè)重要環(huán)節(jié)，在UML基本的圖形化建模元素中，設(shè)立了專門的組件圖。組件在使用過程中，同樣的分成了客戶端組件(如Java Applet,ActiveX控件)和服務(wù)器端組件。在系統(tǒng)的UML模型化表示中，用類別模板《Client Component》表示客戶端組件，用《Sever Component》表示服務(wù)器端組件。
    (4)框架建模?？蚣芡ㄟ^定義類別模板元素《frameset》來實(shí)現(xiàn)，frameset指定并命名各個(gè)框架，每個(gè)框架容納一個(gè)頁面；框架的使用還涉及到目標(biāo)target，建模時(shí)用《target》來表示。
   
    4、UML在活塞PDM系統(tǒng)建模中的運(yùn)用
   
    活塞PDM系統(tǒng)是在傳統(tǒng)PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入了組件技術(shù)和Web技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)流程的處理更趨于簡(jiǎn)易性和方便性。在對(duì)該系統(tǒng)的建模過程中，要體現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)前臺(tái)與后臺(tái)間數(shù)據(jù)交互的流程。在設(shè)計(jì)時(shí)，主要是考慮設(shè)計(jì)它的class diagram(類圖)和component diagram(組件圖),用這兩類模型圖來體現(xiàn)UML的用例驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)的特性。由于在系統(tǒng)的開發(fā)中采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，因此在構(gòu)劃模型圖時(shí)，采用了先整體后局部的思路，首先考慮整個(gè)系統(tǒng)的案例圖，再對(duì)子模塊進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，在每個(gè)子模塊數(shù)據(jù)流的入口和出口設(shè)置模型圖間數(shù)據(jù)交互的接口。下面以活塞PDM系統(tǒng)中項(xiàng)目審批流程子模塊的建模為例說明UML在此系統(tǒng)建模中的應(yīng)用。
   
    4.1 項(xiàng)目審批流程
    項(xiàng)目審批是項(xiàng)目管理流程的一部分，功能就是實(shí)現(xiàn)審批過程和數(shù)據(jù)傳遞的自動(dòng)進(jìn)行，取消了傳統(tǒng)審批流程中大量紙質(zhì)文件的使用。下面以活塞新產(chǎn)品開發(fā)的項(xiàng)目審批為例來說明UML對(duì)項(xiàng)目審批流程的建模方法。
   
    活塞新產(chǎn)品開發(fā)的項(xiàng)目審批過程有7個(gè)環(huán)節(jié)組成，分別是項(xiàng)目申請(qǐng)、組織評(píng)審、制定實(shí)施方案、技術(shù)委員會(huì)及專家委員會(huì)評(píng)審、技術(shù)副總審核、總經(jīng)理審核和董事會(huì)審核。通過這七個(gè)環(huán)節(jié)來決定一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的可行性或者合理性。
   
    審批過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方法，是在Web技術(shù)和組件技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置了評(píng)審狀態(tài)tag。當(dāng)tag=1時(shí)，表明項(xiàng)目已通過該環(huán)節(jié)評(píng)審，可進(jìn)入下步評(píng)審；當(dāng)tag=0時(shí)，表明項(xiàng)目還未經(jīng)過評(píng)審，或者未通過評(píng)審，需要返回去修改項(xiàng)目運(yùn)行的可行性研究，等待再一次的評(píng)審。同時(shí)在每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)審時(shí)，還要考慮該項(xiàng)目是否已進(jìn)入了下一級(jí)評(píng)審，如若項(xiàng)目已進(jìn)行了下一級(jí)的評(píng)審，這時(shí)該環(huán)節(jié)的操作人員都無權(quán)再對(duì)該環(huán)節(jié)所填寫的評(píng)審意見進(jìn)行編輯。也就是在對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，還要考慮下一級(jí)的評(píng)審狀態(tài)。
   
    在建模之前，首先看一下項(xiàng)目審批流程圖，如圖3所示。

    除了這七個(gè)審批環(huán)節(jié)，為了讓用戶及時(shí)了解交叉投入生產(chǎn)的項(xiàng)目審批或進(jìn)展情況，提供了項(xiàng)目瀏覽功能，用戶按照管理員所授予的權(quán)限，在權(quán)限范圍內(nèi)并且利用項(xiàng)目瀏覽子模塊中提供的關(guān)鍵字段、項(xiàng)目評(píng)審狀態(tài)或者進(jìn)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行分類檢索。
   
    在項(xiàng)目評(píng)審流程的每個(gè)環(huán)節(jié)，一般設(shè)置了兩部分功能需求，即填寫該環(huán)節(jié)評(píng)審的內(nèi)容、編輯該環(huán)節(jié)評(píng)審的內(nèi)容。
   
    比如總經(jīng)理評(píng)審環(huán)節(jié)，它的功能設(shè)置如圖4所示。

    為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上審批的自動(dòng)化，在整個(gè)流程的環(huán)節(jié)功能設(shè)置時(shí)，遵照了如下的規(guī)則要求：在每個(gè)環(huán)節(jié)的查看已填評(píng)審內(nèi)容時(shí)，列出的項(xiàng)目都是正在等待進(jìn)入該環(huán)節(jié)評(píng)審的項(xiàng)目，而不屬于這種情形的項(xiàng)目在此環(huán)節(jié)中是顯示不出來的；同樣，對(duì)于在編輯此環(huán)節(jié)評(píng)審內(nèi)容上，已經(jīng)進(jìn)行了下一級(jí)評(píng)審的項(xiàng)目也是不可能列出的，每個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人只可以對(duì)此環(huán)節(jié)以前的評(píng)審內(nèi)容具有瀏覽功能，而不具備編輯功能。如果要查看整個(gè)項(xiàng)目的評(píng)審狀況，在管理員授予項(xiàng)目瀏覽功能的權(quán)限下，通過項(xiàng)目瀏覽一項(xiàng)完成。
   
    整個(gè)流程所包括的各個(gè)環(huán)節(jié)，在功能設(shè)置上是類似的，差異是評(píng)審環(huán)節(jié)在整個(gè)評(píng)審流程中所處的位置。在進(jìn)行UML建模時(shí)采用了把這些環(huán)節(jié)分開的方法，先對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)建模，最后再把單個(gè)的環(huán)節(jié)模型圖整合成一個(gè)完整流程的模型圖。由于篇幅所限，下面以總經(jīng)理評(píng)審的環(huán)節(jié)為例說明UML的建模方法。
   
    4.2 總經(jīng)理評(píng)審的類圖(Class Diagram)
    在項(xiàng)目審批流程中，設(shè)計(jì)了總經(jīng)理審核環(huán)節(jié)的Class Diagram，如圖（5）、圖（6）、圖(7)所示。圖(6)和圖(7)是圖(5)的延續(xù)。該類圖顯示了總經(jīng)理審核環(huán)節(jié)中各個(gè)頁面之間的關(guān)系。為簡(jiǎn)化，在此類圖中沒有列出各個(gè)類的屬性和方法。整個(gè)類圖實(shí)現(xiàn)了查看已填寫評(píng)審內(nèi)容、填寫總經(jīng)理評(píng)審內(nèi)容和編輯評(píng)審內(nèi)容。

    4.3 總經(jīng)理評(píng)審的組件圖(Component Diagram)
    組件圖是分析該環(huán)節(jié)所涉及的功能是如何實(shí)現(xiàn)的，這部分與具體的編碼工作相關(guān)?？偨?jīng)理評(píng)審環(huán)節(jié)的模塊組件圖如圖（8）所示。

    4.4 由模型圖到代碼的轉(zhuǎn)換
    類圖和組件圖說明了在基于Web技術(shù)的信息交互流程，頁面的超級(jí)鏈接和頁間的重新導(dǎo)向在JSP代碼設(shè)計(jì)中，由模型圖就可以掌握它們之間交互的邏輯，這樣使程序編寫更富條理性和方便性。在實(shí)際工作中，可以設(shè)置為CRC卡，方便編程人員的使用。如若再比較詳細(xì)地設(shè)計(jì)出對(duì)象圖和順序圖，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的類定義和方法設(shè)置，會(huì)提供更大的方便。
   
    5、結(jié)束語
   
    建模對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)過程中起著很重要的作用，在系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)中有必要建立系統(tǒng)的模型。UML是一種圖示化的面向?qū)ο蠼ＵZ言，它形象直觀、應(yīng)用廣泛，并對(duì)Web技術(shù)和組件技術(shù)在系統(tǒng)開發(fā)中的建模方法有了比較合理有效的定義。在UML提供的各種模型圖的基礎(chǔ)上，還可以依照所有開發(fā)技術(shù)的特點(diǎn)對(duì)它的表示進(jìn)行擴(kuò)展，在本文的建模中就是用了UML的類別模塊擴(kuò)充機(jī)制，為某些模型元素添加新的語義，構(gòu)造新的模型，來說明開發(fā)過程中的隱含特性。
   
    通過利用UML建模，對(duì)基于Web的PDM系統(tǒng)中的項(xiàng)目審批流程進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)流程的功能有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，利于開發(fā)人員對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)，同時(shí)可為系統(tǒng)的升級(jí)或者二次開發(fā)提供一個(gè)理論依據(jù)。
    
    參考文獻(xiàn):
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    *本文由國家自然基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：60072014）和省自然基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：Y2003G01）資助。