（计算机应用技术专业论文）基于eos的办公自动化系统的设计与实现.pdf

摘要 在信息技术革命的浪潮席卷下，办公自动化应用系统取得了迅速 发展。随着应用的不断深入，办公自动化系统开始朝着集成化、智能 化、网络化的方向发展；同时开发一个能够兼顾正确性、可移植性、 有效性等特征的通用办公自动化系统变得非常困难；从现实角度讲， 由于政府单位的办公实际环境和需求千差万别，使得当前很多办公自 动化系统存在开发周期过长、重复投资、可适应性和可维护性差等问 题，无法真正满足用户需求。因此，有必要将办公自动化系统设计成 一种能够快速适应政府需求变化与发展的信息系统，能根据政府部门 需求的变化，实现系统的快速响应。 基于构件的方法是当前软件开发的发展趋势，构件的可插拔和封 装特性，会大大提高开发过程中对需求变化的响应度，而 e o s ( e n t e r p r i s eo p e r a t i o ns y s t e m ) 提供了面向构件的应用机制，从新的 应用需求层次、业务流程调整、业务规则变化到信息资源的更新，e o s 都能够提供良好的支持，提升政府对业务创新、技术创新的响应能力。 本文以某研究所的办公自动化系统为背景，首先界定了构件的定 义及特点，介绍了构件技术和构件分类，重点介绍了当今流行的三种 实现模型。然后分析了e o s 构件特点和x m l 数据总线，总结出了基 于e o s 构件的软件开发过程。并对某研究所的办公自动化系统进行 基于e o s 构件的总体设计。最后以办公自动化系统的公告栏管理子 系统为例，详细的介绍了基于e o s 的办公自动化系统的实现的整个 过程。 本文设计的系统与用传统方法设计的系统相比，在诸多方面都有 了改进和提高，能够对需求变化快速响应，是一个敏捷、可重用、高 性能的系统。本文给出的设计方法为未来的电子政务系统建设提供了 一个良好的思路。此外，在开发其它办公自动化系统时，可以根据需 要复用本文系统中的构件，这将大大提高系统的开发效率。 关键词：办公自动化系统，构件，j 2 e e ，e o s ，x m l a bs t r a c t w i t ht h e c o n s t a n t l ya d v a n c i n g o fi tr e v o l u t i o n ，t h eo f f i c e a u t o m a t i o ns y s t e m ( o a s ) t a k e sar a p i dd e v e l o p m e n t w i t hi n d e p t ho f a p p l i c a t i o n s ，o a s s t a r t sb e c o m e i n t e g r a t e d ，i n t e l l i g e n t a n d n e t w o r k d i r e c t i o n ：m e a n w h i l e ，i ti sh a r dt ob u i l da l l - p u r p o s eo a s i nf a c t ，i ti si m p o s s i b l et ob u i l ds u c hs o f t w a r es y s t e m sb e c a u s eo ft h e d i v e r s i t y o fa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n ta n dd e m a n d so ng o v e r n m e n t e n t i t y t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt od e s i g no a st ob ea na g i l ei n f o r m a t i o n s y s t e mt h a tc a na c c o m m o d a t eg o v e r n m e n t a lc h a n g e sa n dd e v e l o p m e n t r a p i d l y i tc a nr e a l i z es y s t e m sr a p i dr e s p o n s ea c c o r d i n gt ot h ev a r i e t i e so f g o v e r n m e n t a lr e q u i r e m e n t s s o f t w a r e d e v e l o p m e n t b a s e do n c o m p o n e n t s i ss o f t w a r e d e v e l o p m e n t s c u r r e n tt r e n d ，a n di t i m p r o v e st h er e s p o n s es p e e dt o r e q u i r e m e n tv a r i e t i e s i nd e v e l o p m e n tp r o c e s sb e c a u s eo fc o m p o n e n t s p l u g p u l l a n d e n c a p s u l a t i o nf e a t u r e s e o s ( e n t e r p r i s e o p e r a t i o n s y s t e m ) p r o v i d e st h ea p p l i c a t i o nm e c h a n i s mw h i c hf a c e sc o m p o n e n t f o r t h e h i e r a r c h yo f n e wa p p l i c a t i o n nr e q u i r e m e n t ，t h ea d j u s t m e n to f o p e r a t i o n f l o w ，t h eo p e r a t i o nr e g u l a t i o na n di n f o r m a t i o nr e s o u r c eu p d a t e ，e o sc a n p r o v i d e n i c e r s u p p o r t ，a n da d v a n c eg o v e r m e n t sr e s p o n s ea b i l i t y t o o p e r a t i o ni n n o v a t i o na n dt e c h n o l o g yi n n o v a t i o n t h i st h e s i st a k e so f f i c e s y s t e m i nar e s e a r c hi n s t i t u t e a s b a c k g r o u n d ，f i r s t o fa l l t od e f i n et h e c o m p o n e t sc o n c e p t a n d f e a t u r e s ，i n t r o d u c e t h e c o m p o n e n tt e c h n o l o g y a n d c o m p o n e n t c l a s s i f i c a t i o n e s p e c i a l l y i n t r o d u c e dt h r e e p o p u l a r i t yi m p l e m e n t m o d e l t h i st h e s i sa n a l y z e db e h a v e i o u r so fe o sc o m p o n e t sa n dx m l d a t ab u s ，s u m m a r i z e dt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fs o f t w a r eb a s e do ne o s c o m p o n e t sa n dd e s i g n e di t f i n a l l y ，t h i st h e s i sd e t a i l e di n t r o d u c e dt h e w h o l ep r o c e s so ft h eo f f i c es y s t e mb a s e de o s ，t h eo f f i c eb u l l e t i nb o a r d m a n a g e m e n ts u b s y s t e ma sa ne x a m p l e t h i ss y s t e mh a si m p r o v e m e n t si nm a n ya s p e c t s c o m p a r e dw i t h s y s t e m sd e s i g n e db y t r a d i t i o n a lm e t h o d s i tc a n r e s p o n ds y s t e m r e q u i r e m e n t s v a r i e t yq u i c k l y a n d i ti sa n a g i l e ，r e u s a b l e a n d h i g h p e r f o r m a n c es y s t e m t h ed e s i g nm e t h o d so ft h i ss y s t e mp r o v i d ea l l g o o di d e af o rt h e c o n s t r u c t i o no fi n f o r m a t i o ns y s t e mi ng o v e r n m e n ti n f u t u r e f u r t h e r m o r e ，w h e n o t h e ro a si s d e v e l o p e d ，w e c a n r e u s e c o m p o n e n t si n t h i ss y s t e m ，w h i c hw i l li m p r o v es y s t e m sd e v e l o p m e n t e f f i c i e n c y k e yw o r d s ：o f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m ，c o m p o n e n t ，j 2 e e ，e o s ，x m l i i i 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书 年丘月姻年丘月扫 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名： 新签名隼烂日期：孕年月乙日 高校教师硕士学位论文 第一章引言 第一章引言弟一早ji 甬 1 1 课题来源和背景 1 1 1 课题来源 随着软件应用范围的扩大，软件规模愈来愈大，其复杂性也在急剧地增加。 在当前社会的信息化过程中，一方面，各行业对软件需求的增长非常迅速，而行 业软件的开发与生产能力却相对不足；另一方面，在各专业领域的项目软件开发 过程中，同一领域内部和不同领域之间存在着大量的重复设计和重复开发，不仅 造成许多急需的软件迟迟不能被开发出来，还造成了大量的人力、物力和财力资 源的浪费d 1 。而且随着软件产业的不断发展，现有的传统的大型企业级应用软件体 系导致软件工程的危机不断加深，企业级应用不断增加的复杂性和变化使得大规 模敏捷定制软件的需求变得迫切乜1 。旧的软件体系因为存在两个主要问题而无法 满足大规模敏捷定制的需求1 ，一是软件僵化的结构，二是落后的软件生产方式。 软件业亟待在软件体系上实现彻底变革! 当前软件技术发展的新动向可以概括为三方面，即媒体数字化、计算机网络 化和软件构件化。所谓软件构件化，就是要让软件开发像机械制造工业一样，可 以用各种标准和非标准的零件来进行组装，或者像建筑业一样，用各种建筑材料 搭建成各式各样的建筑h 1 。软件的构件化和组装技术的目标是：软件可以由不同 厂商提供的、用不同语言开发的、在不同硬件平台上实现的软件构件，方便地、 动态地集成。这些构件要求能互操作，它们可以放在本地的计算机上，也可以分 布式地放置在网上异构环境下的不同结点上。实现软件的构件化，这是软件业界 多年来奋斗的目标。面向构件的技术在这种背景下得到迅速的发展。面向构件技 术在更高的层次对对象和业务构件进行抽象和封装，从而实现比类的粒度更大的 复用，搭积木式的“组装软件”得以实现晦1 。面向构件能够大幅度提高效率，实 现大规模的敏捷定制，解决目前软件业的危机，从而将会促进应用软件产业根本 性的变革，这不仅对软件产业的技术革新影响深远，还将为许多专业领域带来巨 大的效益。 办公自动化( o f f i c e a u t o m a t i o n ，简称o a ) 是以计算机网络基础平台为支撑， 利用计算机集成技术，使办公事务处理从传统的手工文书处理方式与分散的文件 管理方式转移到计算机网络信息集成的自动化管理方式，从而达到信息共享、提 高工作效率和工作质量的目的，并提供相关的决策信息的一种新型办公方式陋1 。 通过网络，组织机构内部的人员可跨越时间、地点协同工作；通过办公自动化系 高校教师硕士学位论文第一章引言 统所实施的交换式网络应用，使信息的传递更加快捷和方便，从而极大地扩展办 公手段，实现了办公的高效率。 e o s 是位于j 2 e e 应用服务器和具体应用之间的业务中间件。利用j 2 e e 的 分布事务处理能力专注为各应用子系统提供面向构件的、完整的、可灵活适应变 化的软件结构，它为应用软件从数据到业务构件到展现构件到工作流程都提供了 适应变化的手段；同时e o s 作为应用软件基础，能够为办公自动化建设提供从 开发、运行、部署以及维护各个方面的一站式管理。e o s 使用业务化、构件化、 可视化的技术，为客户提供简单、完整、可扩展的企业级互联网应用开发、管理 和运行的平台，帮助客户提高软件开发能力、快速适应业务变化、持续积累软件 财富。 e o s 是一个面向互联网应用的基础平台，包括业务框架、一组可复用的业 务构件库以及构件管理与集成平台等，它具备可视化、构件化的特点。其中，构 件管理与集成平台集展现构件、业务构件、数据服务、工作流部署能力于一体， 使得构件能够在企业应用中重复使用和可扩展。构件库是基于构件复用技术、为 实现快速开发和高度复用的目标而建立的核心软件知识库，普通构件还可以被组 合成新的处理构件从而解决新的需求。业务框架则用以支撑整个系统的运作，实 现了以工作流为驱动的业务流程自动化。 1 1 2 国内外研究现状及发展趋势 目前，基于构件的软件开发己经越来越广泛的应用起来，并且实践证明这是 一种行之有效的工业化方法。基于构件的软件工程( c b s e ) 逐渐成为软件开发的 主流范型，是软件开发工程化的现实可行途径。基于构件的软件开发强调充分利 用己有的构件对软件进行设计和构建，这是降低软件开发成本、提高软件开发效 率和可靠性的很好手段。 早在1 9 9 8 年4 月，在日本京都召开的基于构件的软件开发( c b s d ) 国际专 题学术会议上达成了两个共识：第一是对于c b s d 而言，对象技术并不是必需 的，同时仅仅依靠对象技术也不能实现c b s d 。这是因为对象技术仅仅是c b s d 的开始，但是就对象技术本身而言，它并不能全面地表述c b s d 所需的抽象概 念，而且脱离对象技术c b s d 也完全可以实现协1 。因此，对于c b s d 而言，对象 技术既不是必需的，仅有对象技术也是不够的。第二是构件离不开体系结构。发 展c b s d 的是想通过一种集成的开发方式来增强系统的灵活性，因此要考虑这 种集成方式的可行性。大多数构件技术如e j b 、a c t i v e x 、c o r b a 等对于构件都 有一定的限制。例如，尽管构件基础设施对构件的接口有一定的访问能力，但这 种能力要求构件必须能够实现一定的服务或遵循构件基础设施所定义的一些规 范。许多专家认为，构件应当实现两种接口：一种是功能性接口，能够反映构件 2 高校教师硕士学位论文第一章引言 在系统中的角色；另一种是非功能性接口，能够反映由底层的构件框架所定义的 构件模型。非功能性接口描述了一种体系结构上的限制，这种限制允许 c b s ( c o m p o n e n t s b a s e ds y s t e m ) 具有集成能力和其他的一些特性。所以，对构件 概念的理解，必然与体系结构强加于构件的这些限制密切相关呻1 。在基于构件与 体系结构软件开发时代，软件复用是软件体系结构研究的主要目标之一。 一个软件系统可以看成构件的集合，存在体系结构层的构件组装、实现层的 构件组装以及体系结构层的构件到实现层的构件映射技术问题n 训。这里的构件可 以是己有的结构设计模块，也可以是一个已有功能的实现，即实现软件复用，对 于新的功能需求，可以按照构件的规约进行新的开发。软件复用的层次越高，所 带来的收益也就越大1 1 。某些情况下，复用的设计方案本身也许不是最适合该系 统，但是从整体上权衡，通过复用组装带来的成本节约和质量提高能够让复用变 得非常值得旧1 。 当今世界发达国家的it i 业界无一不在关注着“软件构件化 的实现，美国、 印度、爱尔兰等软件产业发达的国家更是投入巨资和人力，建立能适应各种开发 目标的构件库，一些跨国巨型i t 企业也在纷纷建立“构件系统开发与设计”的 研发机构。 在“软件的构件化 的浪潮中，国内包括普元、思维加速、科诺、浪潮等公 司都推出了自己的基于构件的中间件平台。但无论是产品的宣传力度，和应用范 围的广度和深度，上海普元公司的e o s 平台，无疑更具有一定的优势。从普元 的网站，我们可以看到，e o s 产品在电信、金融、政府、企业和国防都有广泛 的应用n2 1 ，特别是电信领域的应用已经拓展到国外。 当今的软件领域已经发生了根本性的变革：新的软件体系和新的软件生产方 式兴起，并显示出极大的生命力。面向构件的生产方式和新的软件格局的演变， 导致面向构件的互联网应用基础平台的出现，它是基于互联网的面向构件的应用 软件新体系中软件开发、部署、运行和管理的基础平台。平台的出现是新的体系 发展的必然结果，反过来会推动新体系的发展。 过去，计算机所带来的办公自动化仅仅是提高了个人工作的效率，协助文字 处理、电子报表，以及进行简单的人事管理、财务管理等。而现在所说的办公自 动化，是以网络为依托，在组织内部进行畅通的信息交流。在这种模式下，组织 ( o r g a n i z a t i o n ) 成为一个大办公室，它下面的财务、人事、行政、业务等等各个部 门都成为组织信息流中的一个环节，而不再是一个一个的信息孤岛。依靠这种模 式，组织结构能够得到简化，各个部门在信息共享的基础上进行协作，便于明确 各个部门甚至每个员工的责任，而决策层可以迅速综合来自各个方面的信息，并 以此为依据制定组织的战略决策。 高校教师硕士学位论文第一章引言 从2 0 世纪8 0 年代中期至今的短短几十年间，办公自动化系统应用的深度和 广度都得到了巨大的发展。在文中将办公自动化发展过程大致分为以下三个阶 段： 第一阶段的办公自动化是以数据为处理中心的传统m i s 系统1 。它的最大特 点是应用基于文件系统和关系型数据库系统，以结构化数据为存储和处理对象， 强调对数据的计算和统计能力，其贡献在于提高了文件管理水平。但是，这种方 式缺乏如收发文等群组协作工作过程的处理能力，因而其“自动化 程度是有限 的。 第二阶段是以工作流为中心的办公自动化系统。伴随网络技术的发展，软件 技术也发生了巨大的变化。办公自动化已实现了以工作流为中心。这种方式彻底 改变了早期办公自动化的不足之处，以e m a i l 、文档数据库管理、复制、目录服 务、群组协同工作等技术作支撑陋1 。以工作流为中心的第二阶段的办公自动化系 统包含众多实用功能和模块，实现了对人、事、文档、会议的自动化管理。与第 一阶段办公自动化相比，第二阶段的系统有三个显著特点：以网络为基础，以工 作流自动化为主要的技术手段，但缺少对知识管理的能力怕。 第三阶段的办公自动化系统是建立在组织i n t r a n e t 平台之上的，旨在帮助组 织实现动态的内容和知识管理，使组织每一位员工能够在协作中不断获得学习和 进步的机会n 射。事实上，现在的办公已不再是简单的文件处理，也不再是单纯的 行政事务了，其任务是要提高整个企事业的运作效率，进而提高组织的核心竞争 力。知识管理可以帮助组织解决知识共享和再利用的问题。知识管理是一个系统 工程，目标是帮助组织发现潜在知识，定位拥有专门知识的人，从而传递知识， 有效利用知识。知识管理意味着在恰当的时间，将正确的知识传给正确的人，使 他们采取最合适的行动，避免重复错误和重复工作。知识管理关注“如何获取、 组织、利用和传播散布在组织信息系统和人们头脑中的知识”。第三阶段办公自 动化系统的核心是知识，与第二阶段相比，第三阶段办公自动化系统不仅模拟和 实现了工作流的自动化，更模拟和实现了工作流中每一个单元和每一个工作人员 运用知识的过程。第三阶段办公自动化系统具有几个突出的特点：实时通信，员 工与专家可以网上实时交流，信息广泛集成的内容编目，知识门户的构造。实际 上，无论实时交流、信息集成还是门户建设都是知识管理的要素。因此，第三阶 段办公自动化系统的核心是知识，实现的基础是知识管理技术。 目前的办公自动化系统的研发都正处在这三个阶段：从以数据为核心发展到 以信息交流为核心，进而提升为以系统地运用知识为核心畸1 。知识贯穿于各种方 式的信息交流，从简单的电子邮件、群件与协作、进而构建w e b 应用，其核心 目的都是在获得与应用知识。知识是组织网络上传递的最有价值的信息。对知识 4 高校教师硕士学位论文第一章引言 的运用效果关系到组织的综合发展实力。第三代办公自动化系统帮助组织从h o w t 0 的过程转到k n o w 的过程，将办公自动化系统由模拟手工作业向改变并提高 手工作业效率过渡。 1 1 3 研究的目的与意义 随着政府( 企业) 应用环境和业务需求的日益发展变化，分析、设计、构建、 管理和维护互联网应用项目的过程已显得复杂而漫长口1 。现有的产品化或量身定 制的企业应用模式，为企业带来了一个个零散而僵化的应用，低效率的软件复用、 开发周期长、成本居高不下，严重阻碍了政府( 企业) 新业务、新应用的快速推 广口钔。具体表现如下所示： 1 僵化的系统结构 大多数应用软件都由以下两种方式提供： 产品化 产品化的方式即常听到的开盒即用( o u to f b o x ) ，这种方式固化了所有的功 能，用户所能做的只是安装和简单的配置工作。这种方式往往具有良好的系统架 构和稳定的系统性能，能够适应一定领域的市场需求，但很难满足不同用户的个 性化需求。 量身定制 这种方式通常以项目的方式为个别用户量身定制，它能够满足特定用户的大 部分需求，但往往没有考虑软件的扩展性、稳定性等架构因素，不能快速适应需 求变化。 2 落后的开发方法 现有的企业应用模式，主要是在低层的技术平台上直接构建管理系统，采用 基于代码的编程工具来开发管理系统。这种开发方法的弊端在于： 生产周期长 传统的生产必须从代码级做起，经历大量的重复性的需求分析、设计、编码、 测试、维护工作。随着应用软件的复杂性持续增长，i t 技术的快速变化，导致 软件生命周期不断增长，极大地增加了信息系统项目的风险。 软件复用性差 由于大型软件是用于支持过程的，而过程不同是很自然的，因为每个组织都 使用不同的方法来实现外部看起来差不多的结果n5 1 。“不断的重复发明轮子! 这 正是对当前软件生产现状的最恰当的描述。而在许多情况下，软件开发组织可以 调整前一个应用，来满足新的客户需求。 3 高昂的实施成本 这样的企业应用模式必然以高昂的实施成本为代价： 高校教师硕士学位论文第一章引言 开发成本高 由于软件生命周期的延长及较差的复用性，导致了开发成本的居高不下，高 昂的开发成本还体现在对开发人员的高技术要求及不断学习新技术的成本。 可维护性差 复杂的系统结构及大量的代码，增加了软件的维护难度，差的代码文档及文 档与代码的不一致性也是一个因素，通常情况是：代码是最好的文档，而应用的 关键构件散布在代码的各个角落。如此一来，变化就需要花很长时间才能实现。 而办公自动化系统更是由于客户办公环境和需求各异，使得其应用中存在的 问题比其他软件系统表现得更为明显和复杂。一个办公自动化系统要想成功得到 应用，必须有效地克服以上的问题。 面向构件的构架是互联网时代开发企业级办公自动化系统的必然选择，因 为它良好地解决了互联网时代软件系统所面临的种种难题，其优势主要体现在以 下几个方面： 1 遏制复杂性 面向构件技术提供了一些基本技术可以用来管理和遏制复杂性，这些技术包 括抽象、分解以及增量式开发n 引。 2 缩短发布时间n 6 1 面向构件技术能够满足互联网时代对软件系统发布时间要求的“互联网速 度 。 3 提高一致性 面向构件技术能够使以前开发的、正在生产的或将要生产的系统及时共享一 些重要特征。 4 稳定性增强 由于构件来源的分散性，使得可以利用在领域内的最佳解决方案，以提高系 统的健壮性、功能及性能。 5 提高生产率n 阳 面向构件技术更有利于软件组织人员的专业分工，有利于提高员工的专业熟 练度从而进一步提高生产效率。 6 支持并行的和分布式的开发 分布式团队开发及采用并行的系统开发是c b d 所追求的目标之一n ，面向 构件技术大大降低了由于需要划分和重新同步结果而产生的复杂性。 7 减少维护费用 面向构件技术能够在系统部署之后需求变化时快速地识别相应的改动，从而 大大减少维护的代价。 6 高校教师硕士学位论文第一章引言 通过普元e o s 以面向构件的应用组装方式来应对应用需求的变化，一个新 的应用需求可以通过既有构件的重新组合或是构建一些新的构件就可以完成，这 极大地方便了新应用的快速推出，在确保满足办公自动化系统个性化需求的前提 下，最大程度地复用已有的软件成果；开发出令用户满意并能产生实际效益的系 统。 本课题将重点探讨基于面向构件e o s 的办公自动化系统的开发与实现，从 而提高软件的开发效率以及系统的可适应性和可维护性。同时，从实践的经历来 看，应用软件的开发和设计必须作为软件开发周期里的一个里程碑来对待，必须 产生明确的开发和设计文档，这对于保证概念的一致性是至关重要的。 本文及相关工作通过分析办公自动化的一般需求和应用的特点，以面向构件 的e o s 平台为基础，结合用户的实际需求，通过组装式软件开发方式，开发出令 用户满意并能产生实际效益的系统。这将是一个改变信息化建设高投入、低产出 状况的有益尝试1 1 2 本文主要研究内容及组织 本文分析了当前的构件技术，研究了e o s 构件化平台的关键技术和运行原 理，并且以某研究所的办公自动化系统为背景，在基于e o s 构件技术的平台下， 设计了该研究所的办公自动化系统，并着重实现和分析了其中的公告栏管理子系 统。 全文共分六章，各章的内容安排如下： 第一章为引言：主要介绍了课题来源、国内外研究现状及发展趋势、研究的 目的与意义以及论文的主要研究内容和组织结构。 第二章为构件技术分析：界定了构件的定义及特点，介绍了构件技术和构件 分类，重点介绍了当今流行的构件的三种实现模型。 第三章为基于e o s 构件的软件开发：重点从三个方面即e o s 的构件平台、 x m l 数据总线、e o s 引擎运行原理来分析和介绍e o s 平台的软件开发技术。 第四章为基于e o s 办公自动化系统的总体设计：重点分析基于e o s 办公自 动化系统的三层体系结构以及基于构件的办公自动化系统架构，并设计了某研究 所办公自动化系统的功能模块。 第五章主要阐述了某研究所基于e o s 办公自动化系统的实现全过程，从需 求分析、系统设计到系统具体实现，并详细介绍了办公自动化系统中公告栏管理 子系统的实施方案。 第六章对全文进行一个总结，阐述了通过一年多的系统开发以及论文撰写工 作所得到的各种收获，主要是对e o s 构件化技术的实用价值进行了总结。 7 高校教师硕士学位论文第二章构件技术分析 第二章构件技术分析 2 1 构件定义及特点 软件构件概念虽然已经出现三十多年了，但是到目前为止依然没有形成一 个能够被广泛接受的定义，一些比较典型的定义有： 1 d e s m o n dd s o u z a 和a l a nw i l l s 将软件构件定义为：一个可独立交付的 软件单元，封装了设计和实现的内容，并向外提供接口，通过接口与其它构件组 装成更大的整体n 羽。 2 c l e m e n ss z y p e r s k i 认为：一个软件构件是一个仅通过规范的接口和确定的 上下文依赖进行组装的单元，能够被独立地部署和由第三方组装。 3 c m u s e i 的f e l i xb a c h m a n 等人在2 0 0 0 年5 月的一份关于基于构件的软 件工程的报告中给出的定义是：构件是一个不透明的功能实现，是能够被第三方 组装、符合一个构件模型的软件单位。 综合上述几种典型的观点，可以概括出构件的一般性定义，即构件是一个可 配置的实体，可独立开发和交付的软件单位，其存在的目的是向外界( 应用框架、 其它构件或最终用户) 提供服务( s e r v i c e s ) 。构件具有如下的特点： 构件是可独立配置的单元，因此构件是自包容的。 构件强调与环境和其他构件的分离，因此构件的实现是严格封装的， 外界没机会或没必要知道构件内部的实现细节口1 。 构件可以在适当的环境中被复合使用，因此构件需要提供清楚的接口 规范，可以与环境交互口3 。 。构件不应当是持续的，即构件没有个体特有的属性，理解为构件不应 当与自身副本区别，在任何环境中，最多仅有特定构件的一份副本n 引。 可以看出，构件沿袭了对象的封装特性，但同时并不局限在一个对象，其内 部可以封装一个或多个类、原型对象甚至过程，结构是灵活的啪3 。构件突出了自 包容和被包容的特性，这是作为软件生产线上作为零件的必要特征乜。 2 2 构件技术 构件技术的关键点涉及构件做什么、构件交互的规则、构件存在的环境等， 对应在现实中有各种支撑性的技术，它们包括： 1 构件模型：研究构件的本质特征及构件间的关系啪1 ； 2 构件描述语言：以构件模型为基础，解决构件的精确描述、理解和组装问 8 高校教师硕士学位论文第二章构件技术分析 题； 3 构件分类与检索：研究构件的分类策略、组织模式及检索策略，建立构件 库系统，支持构件的有效管理； 4 构件复合组装：包括源代码级的组装和基于构件对象互操作性的运行级组 装： 5 标准化：包括构件模型的标准化和构件库的标准化睁1 ； 6 软件构架：研究如何快速、可靠地应用可复用构件系统进行系统构造的方 式，着重于软件系统自身的整体结构和构件间的互联啪1 。 2 3 构件分类 根据不同的标准，构件有不同的分类，按照自顶向底向上组装的思想将构件 分为系统构件、组织构件、分子构件和原子构件四类乜引。 。考虑到j e e e 架构的应用程序按计算层次划分可分为表现层( p r e s e n t a t i o n ) 、 业务层( b u s i n e s s ) 、领域模型层( d o m a i nm o d e l ) 、持久层( p e n i t e n c e ) ，并结合在 j 2 e e 应用中经常采用的m v c ( m d o e l v i e w c o n t r 0 1 ) 设计模式特点，将构件按照 相应的计算层次分为：页面表示构件( p a g e sp r e s e n t a t i o nc o m p o n e n t s ，p p c ) 、页 面流转构件( p a g e sf o r w a r dc o n t r o lc o m p o n e n t s ，p f c ) 、业务逻辑构件( b u s i n e s s l o g i cc o m p o n e n t s ，b l c ) 、领域构件( d o m a i nc o m p o n e n t s ，d c ) 、基础计算构件 ( f a c i l i t yc o m p u t ec o m p o n e n t s ，f c c ) 、数据计算构件( d a t ac o m p u t ec o m p o n e n t s ， d c c ) 六种瞳利。 1 页面表现构件 页面构件中用于完成用户交互晃面生成及页面集成的相关构件称为页面表 现构件，页面表现构件可以是标准j 2 e e 展现层的构件，如j s p ，t a g 等，或者 是小粒度构件，如表单f o r m 、树型菜单、数据查询和录入构件等。 2 页面流转构件 页面流转构件用于控制业务流转与页面交互，展现构件可以通过相关开发环 境开发的图形化组装业务构件、页面构件，从而表达一个完整的功能。 3 业务逻辑构件 业务逻辑构件用于完成多个运算构件的构件流程，表达一个完整的、可独立 的商业概念，如下定单生成过程构件等，业务逻辑构件一般是复合构件。 4 领域构件 领域构件大致可分为领域基础业务构件和行业专有构件两类。领域基础业务 构件提供通用的、大粒度计算构件，比如文件上传构件、信息报送构件、基于 e x c e l 模板的报表构件等；行业专有构件是行业专有商业概念的软件实现乜引，比 如a t m 构件。 9 高校教师硕士学位论文第二章构件技术分析 5 基础计算构件 基础计算构件属于底层构件，用于完成特定的业务计算和程序集成，基础运 算构件中包含的运算构件是标准的j a v a m e t h o d ，比如字符串处理构件、算法构 件、日期( 时间) 处理构件、数学计算构件等，其一般为原子构件。 6 数据构件 数据构件用于完成数据模型定义，用来对数据库进行相关操作，可以帮助开 发者无需编写s q l 语句，无需关心后台的数据库类型以及如何连接，即可完成 对数据的查询、修改等各种操作。 2 4 构件的实现模型 当前主流构件标准模型包括o m g 的c o r b a 、s u n 的j a v ab e a n e j b 和 m i c r o s o r 的c o m d c o m n 0 1 。这些标准有些是分布式的，有些不是分布式的，我 们的介绍侧重分布式的构件实现模型。 1 o m g 的c o r b a c o r b a 分布计算技术是o m g 组织基于众多开放系统平台厂商提交的分布 对象互操作内容的基础上制定的公共对象请求代理体系规范乜引。 c o r b a 分布计算技术，是由绝大多数分布计算平台厂商所支持和遵循的系 统规范技术，具有模型完整、先进，独立于系统平台和开发语言，被支持程度广 泛的特点，已逐渐成为分布计算技术的标准n 阳。c o b r a 标准主要分为3 个层次： 对象请求代理、公共对象服务和公共设施3 。最底层是对象请求代理o r b ，规 定了分布对象的定义( 接口) 和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布 对象系统中的“软总线 ；在o r b 之上定义了很多公共对象服务，可以提供诸 如并发服务、名字服务、事务( 交易) 服务、安全服务等各种各样的服务；最上层 的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对 象有效协作所需的协定规则。目前c o r b a 兼容的分布计算产品层出不穷，其中 有基础件厂商的o r b 产品，如b e a m 3 ，i b mc o m p o n e n tb r o k e r 阱1 ，也有分布对 象厂商推出的产品，如i o n a o b i x 和o o c o b a c u s 等。 c o r b a 的特点是大而全，互操作性和开放性非常好啪1 。c o r b a 的缺点是。 庞大而复杂，并且技术和标准的更新相对较慢，c o b r a 规范从1 0 升级到2 0 所花的时间非常短，而再往上的版本的发布就相对十分缓慢了，在具体的应用中 使用不是很多。 2 s u n 的j a v ab e a n e j b 为了推动基于j a v a 的服务器端应用开发，s u n 于是在1 9 9 9 年底推出了 j a v a 2 技术及相关的j 2 e e 规范。j 2 e e 的目标是：提供平台无关的、可移植的、 支持并发访问和安全的、完全基于j a v a 的开发服务器端构件的标准。 1 0 高校教师硕士学位论文第二章构件技术分析 在j 2 e e 中，s u n 给出了完整的基于j a v a 语言开发面向企业分布应用规范， 其中，e j b 是s u n 推出的基于j a v a 的服务器端构件规范j 2 e e 的一部分，自从 j 2 e e 推出之后，得到了广泛的发展，已经成为应用服务器端的标准技术。s u ne j b 技术是在j a v ab e a n 本地构件基础上，发展的面向服务器端分布应用构件技术 n 7 1 。它基于j a v a 语言，提供了基于j a v a 二进制字节代码的重用方式。e j b 给 出了系统的服务器端分布构件规范，这包括了构件、构件容器的接口规范以及构 件打包、构件配置等的标准规范内容。e j b 技术的推出，使得用j 越，a 基于构件 方法开发服务器端分布式应用成为可能。从企业应用多层结构的角度看，e j b 是 业务构件层的基础件技术，与j a v a b e a n 不同，它提供了事务处理的能力，自从 三层结构提出以后，中间层也就是业务构件层( 是处理事务的核心) 从数据存储 层分离，取代了存储层的大部分地位。从分布式计算的角度看，e j b 像c o r b a 一样，提供了分布式技术的基础。提供了对象之间的通讯手段。从i n t e r a c t 技 术应用的角度看，e j b 和s e r v l e t 、j s p 一起成为新一代应用服务器的技术标准， e j b 中的b e a n 可以分为会话b e a n 和实体b e a n ，前者维护会话，后者处理事务， 现在s e r v l e t 负责与客户端通信访问e j b ，并把结果通过j s p 产生页面传回客户 端。j 2 e e 的优点在于服务器市场的主流还是大型机和u n i x 平台，这意味着以 j 越，a 开发构件能够做到“w r i t eo n c e ，r u na n y w h e r e ，开发的应用可以配置到包 括w i n d o w s 平台在内的任何服务器端环境中去。 3 m i c r o s o f tc o m c o m 最初作为m i c r o s o f t 桌面系统的构件技术，主要为本地的o l e 应用服 务，但是随着m i c r o s o f t 服务器操作系统n t 和d c o m 的发布，c o m 通过底层 的远程支持使得构件技术延伸到了分布应用领域汹1 。d c o m c o m c o m + 更将其 扩充为面向服务器端分布应用的业务构件基础件嘲1 。通过c o m + 的相关服务设 施，如负载均衡、内存数据库、对象池、构件管理与配置等等，d c o m c o m c o m + 将c o m 、d c o m 、m t s 的功能有机地统一在一起，形成了一个概念、功能强大 的构件应用体系结构。而且，d n a 2 0 0 0 是单一厂家提供的分布对象构件模型， 开发者使用的是同一厂家提供的系列开发工具，这比组合多家开发工具更有吸引 力。但是它的不足之处是依赖于m i c r o s o f t 的操作系统平台，因而在其它开发系 统平台( 如u n i x 、l i n u x ) 上不能发挥作用。 综上所述我们可以发现c o r b a 虽然规范比较完整，但由于它过于复杂，得 到厂商的支持要差一些，e j b 和c o m + 虽然有众多厂商的支持但它们却各有各的 缺点：e j b 与语言相关，而c o m + 与平台相关。对于系统中的服务器环境是u n i x ， 并且业务上需要有比较成熟产品支持的技术，一般会选择e j b 构件技术来进行 系统的构建。 高校教师硕士学位论文第二章构件技术分析 2 5 本章小结 基于e o s 的办公自动化系统的设计与实现首先要了解e o s ，而e o s 又是面 向构件的中间件产品。因此，本章对当今的各种构件技术进行大致分析，界定了 构件的一般性定义，总结了构件的一般特点，简要介绍了构件的各种支撑性技术 以及如何从不同的角度对构件进行分类。最后重点介绍了目前三种主流的构件实 现模型并逐一分析其各自的相关技术和优劣，为后面章节详细分析e o s 的构件 实现模型以及相关技术做出铺垫。 1 2 高校教师硕士学位论文 第三章基于f _ x ) s 构件的软件开发 第三章基于e o s 构件的软件开发 3 1e o s 平台介绍 普元e o s 平台( 以下简称e o s ) 是基于j 2 e e 平台、采用面向构件技术实 现企业级应用开发、运行、管理、监控、维护的中间件平台n 锄。这是应用软件层 次上一个新的层次，一方面承接底层的j 2 e e 技术，一方面以加更业务化的形式 面向最终应用m 1 。e o s 的平台结构如图3 -