基于软构件的Web信息系统开发研究
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摘要
Ihternet的发展使得Web信息系统也获得了很大的发展。当网络技术和分布式计算技术逐渐发展并走向成熟时，Web信息系统的开发也变得非常复杂。Internet带来的最直接问题是Web信息系统的不断增加。由于缺乏统一有效的管理，大多数系统的开发、维护工作还处于混乱状态。当前Web信息系统一般采取小粒度的组件开发方法，使得系统开发带有很大的随意性，并导致系统难以维护。对特定领域的系统开发来说，如果能复用已有的设计和开发成果，将会在很大程度上提高系统的开发效率，节省大量的人力和物力资源。
为了满足日渐复杂的商务逻辑，传统的软件编程思想也应用到了Web信息系统的开发过程中。但是，同传统的软件系统相比，Web信息系统有更多的特点，它除了具备一般软件系统的特点之外，更具有其特定的网络特性。因此，从这个角度来看，仅仅依靠传统的软件开发方法是很难有效地开发Web信息系统的。
本研究将软构件技术引入到Web系统中，希望从大粒度的框架设计复用和小粒度的构件复用两方面来改善系统的开发过程。主要创新点如下：
1．分析了出现互联网软件危机的原因，提出利用软构件技术开发Web信息系统的思想；
2．详细论述了基于角色(任务)模型的特定领域Web信息系统的设计框架。以制造企业为例，通过提取角色及角色任务，并利用ORM建模工具，对企业产品用户角色的任务进行建模，给出了整个系统的模型。该框架可以作为领域内新系统的开发基础，在一定程度上实现大粒度的框架设计复用；
3．通过对Web系统的分析统计，对系统中使用范围最广、使用频率最高，使用价值最大的三类公共构件进行了详细的说明。这三个构件是通用查询界面生成构件、通用报表生成构件和角色信息分析构件。我们还对构件的开放性进行了讨论，完成了用户需求导入和编译实现的功能。
本文研究受国家自然科学基金项目(项目号：69975010)、山东省科学技术发展计划项目《基于软构件的软件开发环境》(项目号：991143706)及山东省中青年科学家奖励基金项目《软构件集成环境的研究》(项目号：304065)的资助，以上项目均已通过有关部门的鉴定。其中991143706项目获得山东省科技进步三等奖。
With the rapid development of the Internet, Web information system (WIS) has achieved great development. Since network technology and distributed computation technology has evolved and become mature, the development of Web information system has become more and more difficult. The direct thing that Internet has brought to it is the incremental augment of the information. Because of the lack of uniform and effective management methods, the development and maintenance of most of the systems is still in chaos. Currently WIS often adopts component development method with small granularity, which causes great random to the process of the development of the system, and in turn makes the difficulty in the maintenance of the system. In some specific fields, if we can reuse the existed design and development results, the development efficiency of the system will be increased greatly, so as to save amounts of human resources and material resources.
The aim of the WIS is mainly to satisfy the incrementally sophisticated business logic and the traditional ideas of software programming have been combined to this process. However, comparing with the traditional software system, the WIS has more characters. Other than the traditional ones, it also has specific network character. So, in this perspective, it is hard to merely use traditional development methods to develop WIS effectively.
This research has combined WIS with software component technology, wishing to improve the development of the whole system from the reuse of the frame design in large granularity and the component reuse in small granularity. The main creative points are as follows:
1 .Analyze the reason for the crisis of the network software. Introduce the idea of using
software component technology to develop WIS;
2 Explicitly explain the design frame for WIS of specific fields. The paper takes the manufacturing enterprise as an example, utilizes ORM modeling tools by extracting roles, and role's tasks so as to model the user roles' task of the enterprise and gives the model of the whole system. This frame can be the foundation of new development in these fields, realizing the reuse of the frame design in large granularity;
3.By analyzing and stat icing the WIS, explicitly narrate the three common components, which have been used most widely, most effectively, and most worthy in this system. The three components are Common Query Interface Formulation Component, Common Report Form Formulation Component and Role Information Analysis Component. We also discuss the opening character of the components, realize the function of inducing and translating the requirements of the user. The aim of this research is to provide a new idea about considering the system's component from the user's degree. Some of the research results have been plunged into use and taken on favorable effect.
为了满足日渐复杂的商务逻辑，传统的软件编程思想也应用到了Web信息系统的开发过程中。但是，同传统的软件系统相比，Web信息系统有更多的特点，它除了具备一般软件系统的特点之外，更具有其特定的网络特性。因此，从这个角度来看，仅仅依靠传统的软件开发方法是很难有效地开发Web信息系统的。
本研究将软构件技术引入到Web系统中，希望从大粒度的框架设计复用和小粒度的构件复用两方面来改善系统的开发过程。主要创新点如下：
1．分析了出现互联网软件危机的原因，提出利用软构件技术开发Web信息系统的思想；
2．详细论述了基于角色(任务)模型的特定领域Web信息系统的设计框架。以制造企业为例，通过提取角色及角色任务，并利用ORM建模工具，对企业产品用户角色的任务进行建模，给出了整个系统的模型。该框架可以作为领域内新系统的开发基础，在一定程度上实现大粒度的框架设计复用；
3．通过对Web系统的分析统计，对系统中使用范围最广、使用频率最高，使用价值最大的三类公共构件进行了详细的说明。这三个构件是通用查询界面生成构件、通用报表生成构件和角色信息分析构件。我们还对构件的开放性进行了讨论，完成了用户需求导入和编译实现的功能。
本文研究受国家自然科学基金项目(项目号：69975010)、山东省科学技术发展计划项目《基于软构件的软件开发环境》(项目号：991143706)及山东省中青年科学家奖励基金项目《软构件集成环境的研究》(项目号：304065)的资助，以上项目均已通过有关部门的鉴定。其中991143706项目获得山东省科技进步三等奖。
With the rapid development of the Internet, Web information system (WIS) has achieved great development. Since network technology and distributed computation technology has evolved and become mature, the development of Web information system has become more and more difficult. The direct thing that Internet has brought to it is the incremental augment of the information. Because of the lack of uniform and effective management methods, the development and maintenance of most of the systems is still in chaos. Currently WIS often adopts component development method with small granularity, which causes great random to the process of the development of the system, and in turn makes the difficulty in the maintenance of the system. In some specific fields, if we can reuse the existed design and development results, the development efficiency of the system will be increased greatly, so as to save amounts of human resources and material resources.
The aim of the WIS is mainly to satisfy the incrementally sophisticated business logic and the traditional ideas of software programming have been combined to this process. However, comparing with the traditional software system, the WIS has more characters. Other than the traditional ones, it also has specific network character. So, in this perspective, it is hard to merely use traditional development methods to develop WIS effectively.
This research has combined WIS with software component technology, wishing to improve the development of the whole system from the reuse of the frame design in large granularity and the component reuse in small granularity. The main creative points are as follows:
1 .Analyze the reason for the crisis of the network software. Introduce the idea of using
software component technology to develop WIS;
2 Explicitly explain the design frame for WIS of specific fields. The paper takes the manufacturing enterprise as an example, utilizes ORM modeling tools by extracting roles, and role's tasks so as to model the user roles' task of the enterprise and gives the model of the whole system. This frame can be the foundation of new development in these fields, realizing the reuse of the frame design in large granularity;
3.By analyzing and stat icing the WIS, explicitly narrate the three common components, which have been used most widely, most effectively, and most worthy in this system. The three components are Common Query Interface Formulation Component, Common Report Form Formulation Component and Role Information Analysis Component. We also discuss the opening character of the components, realize the function of inducing and translating the requirements of the user. The aim of this research is to provide a new idea about considering the system's component from the user's degree. Some of the research results have been plunged into use and taken on favorable effect.
引文
1．李刚，金茂忠，一种可重用构件的设计方法，计算机研究与发展，2000年，第37期第5卷，609～615．
2．杨芙清，朱冰，梅宏，软件复用软件学报，1995年9月，第6卷第9期，525～533
3．徐小平，基于对象重用的软件生成系统的设计，小型微型计算机系统，2000年3月，第21卷第3期，322～324．
4．曹建福，周理琴，基于构件的软件开发模型及其应用，小型微型计算机系统，2002年6月，第23卷第6期，739～742
5 朱绍文，陈绪君，熊伟等，COM及其发展，计算机工程，2001年9月，第27卷第9期，1～2．
6. Microsoft Corp. and DEC, The Component Ob ject Model Specification, Version 2.0, 1994.
7．Paul J.Perrone, et al. (张志伟，谭郁松，张明杰译)，J2EE 构建企业系统专家级解决方案[M]，清华大学出版社
8．鲁波，邹华，王柏，CORBA 性能分析及优化，计算机工程，2001年9月，第27卷第9期 3～5
9. http://www.gemstone.com/products/s/papers_corba.html (CORBA白皮书).
1O. OMG, The Common Ob ject Request Broker Architecture and Specification, Revision 2.0. July 1995, Update July 1996.
11. An Object Oriented Approach to Web-Based Application Design Daniel Schwabe and Gustavo Rossi, Theory and Practice of Object Systems 4(4), 1998. Wiley and Sons, New York, ISSN 1074-3224)
12 Using Web Structure for Classifying and Describing Web Pages, http://www2OO2.org/CDROM/refereed/504
13. Mark Douglas Jacyntho, Daniel Schwabe, Gustavo Rossi, A Software Architecture for Structuring Complex Web Applications, ,http://www2002.org/CDROM/alternate/478
14. M.A. Sridhar and N.Mandyam, Effective use of data models in building web applications, http://www2002.org/CDROM/alternate/698
15. Michael Bieber, Web Engineering, http://www-ec.njit.edu/～bieber/web-engineering.html;
16. Nora Koch, Martin Wirsing, Software Engineering for Adaptive Hypermedia Application, third Workshop on Adaptive Hypertext and Hypermedia at the 8th International Conference on User Modelling, Sonthofen, Germany, July 13-17, 2001
17. Michael Bieber, Roberto Galnares and Qiang Lu, Web Engineering and Flexible Hypermedia, http://wwwis.win.tue.nl/ah98/Bieber, html
18. Isak ow itz, E A Stohr, P Balasubramanian. RMM:A methodology for structured hypermedia design. Communication softhe ACM, 1995, 38(8):34～44
19. D. Schwabe, R. Pontes, I. Moura: "OOHDM-Web: An Environment for Implementation of Hypermedia Applications in the WWW", ACM Sig WEB Newsletter, Vol. 8, #2, June 1999.
20．陆庆达，李劲宇，超媒体设计模式综述，计算机应用研究 2001年8月，1～4
21．徐海燕，周学海，倪劲峰，赵振西，基于结构特征的超媒体模型 计算机研究与发展，2001年4月，第38卷第4期，444～450
22 M A S Turine, M C F Oliveira, P C M asiero, A navigation-oriented hypertext model based on statecharts, In: Procofthe8thACMConfonHypertext. Southamption, 1997.102～111
23 Olga De Troyer, Audience-driven Web Design, Updated version published in: Information
modeling in the new millennium, Eds. Matt Rossi & Keng Siau, IDEA GroupPublishing, ISBN 1-878289-77-2, 2001.
24．杨卫东；施伯乐，基于状态图的 Web 导航模型及其特征分析，计算机研究与发展 2002年8月，第39卷第8期，
25．施字宏，陈宇达，乐永年，施伯乐，大规模 Web 应用的面向对象开发模型，计算机工程 2002年9月，第28卷第9期，57～60
26．薛建江，基于 CORBA 的分布式对象技术及其与 Web 的集成应用，南京航天航空大学 2002年硕士学位论文
27．王江健，基于 Web 的分布式对象中间件框架模型的研究，福州大学2001年硕士学位论文；
28. S.Ceri, P.Fraternali, A.Bongio: "Web Modeling Language (WebML): a modeling language for designing Web sites". Proceedings of the 9th International Conference on the WWW(www9), Amsterdam, May2000.
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31 王宁，施小英，软件工程的新发展：CBSE，微型电脑应用，2000，16(2)，16～18
32．史清华，刘杰，朱方金，郝丽敏，应用软构件技术实现软件工程标准化开发，计算机应用研究，1999年第11期 89～91
33．唐胜群，唐涛洲，软件体系结构与组件软件工程，计算机工程，1998年8月，第24卷第8期，32～35
34．李中学，李生林，计算机应用，基于领域构件的开发平台设计与实现，2000年6月第20卷第6期 23～25
35．李丰，陈英，邬延风，基于领域复用的软插件库应用研究，北京理工大学学报，1998年12月，第18卷第6期，771～774
36 刘晓铭，刘积仁，李华天，．构件化领域框架设计与实现，计算机研究与发展，1999年2月，第36卷第2期 166～169
37．吴明晖，应晶，何志均，基于构件的框架开发方法及其特定域应用，计算机工程，1999年10月，第25卷第10期，86～88
38．史殿习，吴泉源，王怀民，邹鹏，一个实现互操作的分布式集成框架的设计与实现，计算机研究与发展，1999年8月第36卷第8期，1012～1018
39．刘升，游晓明，领域分析与软构件提取，微电子学与计算机，2002年第3期，57～59
40．徐锦，夏洁武，吴鸿兵，赵文耘，钱乐秋，特定领域建模的研究和实践，计算机工程，1999年5月，第24卷第5期，24～26
41．刑昭，余新颖，袁长河，基于 CORBA 的 Web 系统构建，计算机工程，2000年12月，第26卷第12期，137～139
42．陈文博，夏长虹，以组件对象为中心的动态 Web 开发方法计算机应用，2000年6月，第20卷第6期，17～19
43．刘卫国，Web 信息系统的体系结构，湘潭大学自然科学学报，2002年3月，第24卷第1期，24～26
44．周小平，胡小鹏，石向月，孟晖，分布式 Web 系统的设计研究，计算机应用研究，第11期，2001年，123～125
45. Andreas Heberle, J(?)rn Rehse, Bernd Onasch, and B(?)rje Sieling, Utilizing Abstract Web Engineering Concepts: an Architecture, Proceedings of the 34th Hawaii International Conference on System Sciences - 2001
46. Martin Gaedke, Hans-W.Gellersen, Albrecht Schmidt, Ulf Stegem(?)ller, Wolfgang Kurr, Object-oriented Web Engineering for Large-scale Web Service Management, Thirty-Second Annual Hawaii International Conference On System Sciences(HICSS-32). IEEE Computer Society, CA, USA, 1999.
47. IEEE Recommended Practice for Internet Practices-Web Page Engineering-Intranet/Extranet Applications, Internet Best practices Working Group of the IEEE Computer Society, Approved 18 march 1999, IEEE-SA Standards Board
48．UML with Rational Rose: 从入门到精通，Wendy Boggs, Michael Boggs(邱仲潘译)，电子工业出版社
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70 王清毅，张波，蔡庆生，目前数据挖掘算法的评价，小型微型计算机系统，2000年1月，第21卷第1期，75～78
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