（计算机应用技术专业论文）增值业务图形定义器的研究实现.pdf

摘要 摘要 随着增值业务的复杂化和用户需求的多样化，人们需要快速的业务定义生成 工具方便灵活地增加新业务，提供丰富多样的电信增值业务。增值业务平台中 的业务生成环境是对增值业务进行流程定义、解释生成和管理的开发环境。但 业务生成环境中原有的业务流程定义模块仍是面向语言的业务定义程序，不能 面向业务流程图进行定义，用户界面不够友好，影响了业务定义生成的速度。 面向增值业务流程图的图形化业务流程定义是当前增值业务快速开发生成 的需要。本课题的工作是针对增值业务图形化业务流程定义中，添加结点的结 点序号冲突，事件与结点的连线，事件和结点关系的提取，业务流程图到脚本 文件的映射等问题进行研究分析，提出解决方法并加以实现。 本课题的研究工作主要有以下几个方面： 1 针对增值业务平台中原有的面向语言的业务定义程序，开发出可视化的 业务流程定义工具，采用图形方式定义业务流程。 2 采用结点链表遍历算法，解决了添加结点过程中的结点序号冲突问题， 从而实现添加结点功能。测试结果表明使用该算法可以对新添加结点序号的冲 突做出检测，完成结点的添加。 3 提出事件结点间连线算法，实现了事件与结点之间的垂直水平的连线， 避免出现斜线，从而改善图形显示界面。测试显示该算法使得连线清晰明了， 表达出事件与结点的连接关系。 4 采用业务流程图的二维链表搜索算法，提取出图中事件和结点的连接关 系，实现了删除结点的功能。测试结果表明此算法能够快速有效地对事件和结 点的关系进行提取，完成结点的删除。 5 对应每种结点的属性，给出脚本文件的定义方法，实现业务流程图与脚 本文件之间的映射。测试结果显示生成的脚本文件正确无误地映射出业务流程 图中的业务流程信息。 6 图形定义器已通过实验室测试，加入到业务生成环境的业务定义子系统 中，并应用到实际的增值业务开发定义中。 工作中利用面向对象技术和w i n d o w s 的g u i ，以b o r l a n d c + + b u i l d e r 为开发 工具，进行软件的开发，从而实现了增值业务图形定义器对增值业务的图形化 业务流程定义。 文中的图形定义器作为国内汉化版的图形化业务流程定义工具，与国内其他 同类工具相比，有其优越性。华为公司的图形化业务流程定义工具用于智能网 而不是平台上的工具；新太公司的图形化定义工具虽然用于平台，但功能不够 华南理t 大学硕士学位论文 完善，实际使用时仍采取的脚本定义方式。目前，图形定义器己应用于实际的 增值业务流程图形化定义当中，并带来了良好的社会与经济效益。 关键词：增值业务；业务生成环境；图形化业务流程定义 a b s t r a c t a l o n gw i t hc o m p l i c a t i n go ft h ev a l u e a d d e ds e r v i c e sa n dd i v e r s i f i c a t i o no f u s e r sn e e d s ，p e o p l en e e dak i n do ft o o lt h a tc a nd e f i n ea n dc r e a t et h ev a l u e a d d e d s e r v i c ep r o c e s sf a s ti no r d e rt oa d dt h es e r v i c e sc o n v e n i e n t l ya n dn e a t l ya n do f f e rt h e r i c ha n dv a r i e dv a l u e a d d e dt e l e c o ms e r v i c e st ou s e r s s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t i nt h ev a l u e a d d e ds e r v i c e sp l a t f o r mi sr e s p o n s i b l ef o rd e f i n i n g ，e x p l a i n i n g ，c r e a t i n g a n dm a n a g e m e n tt ot h ep r o c e s so ft h ev a l u e - a d d e ds e r v i c e b u tt h ee x i s t i n gm o d u l e a l r e a d yo fd e f i n i n go fs e r v i c ep r o c e s si ns e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n ti sf a c i n g l a n g u a g ep r o c e d u r eo fd e f i n i n gt h es e r v i c e s 【tc a n n o td e f i n ep r o c e s sw i t hf a c i n gt h e f l o wc h a r to ft h es e r v i c e ，a n du s e ri n t e r f a c ei sn o tv e r yf r i e n d l y a l lo ft h e s eh a v e i n f l u e n c e dt h es p e e do fd e f i n i n ga n dc r e a t i n go ft h es e r v i c e s g r a p h i cd e f i n i n gs e r v i c ep r o c e s sw i t hf a c i n g t h ef l o wc h a r to fv a l u e - a d d e d s e r v i c ei st h en e e d o ff a s tc r e a t i n gs e r v i c ep r e s e n t l y t h i st h e s i si sb a s e do n a n a l y z i n g ，r e s e a r c h i n ga n dr e a l i z i n go fr e s o l u t i o no fc o n f l i c to fs e q u e n c en u m b e ro f n o d e si nf u n c t i o no fa d d i n gn o d e ，l i n el i n k i n go ft h ee v e n t sa n dn o d e s ，a b s t r a c to f t h er e l a t i o nb e t w e e nt h ee v e n t sa n dn o d e sa n dm a p p i n gf r o mt h ef l o wc h a r to f p r o c e s st os c r i p tf i l e si ng r a p h i cd e f i n i n gs e r v i c ep r o c e s so fv a l u e - a d d e ds e r v i c e t h er e s e a r c hw o r ko ft h i st h e s i si n v o l v e sf o l l o w i n ga s p e c t s ： 1 a c c o r d i n gt ot h ee x i s t i n gp r o c e d u r ea l r e a d yo fd e f i n i n go fs e r v i c ep r o c e s s w i t h f a c i n gl a n g u a g e i nt h ev a l u e a d d e ds e r v i c e sp l a t f o r m ，d e v e l o p i n gv i s u a l d e f i n i n gt o o lo fs e r v i c ep r o c e s st od e f i n et h ep r o c e s sb ym e a n so fg r a p h i c s 2 u s i n ga l g o r i t h m o ft r a v e r s a lo fn o d ec h a i n e dl i s tt os o l v ec o n f l i c to f s e q u e n c en u m b e ro fn o d e si np r o c e s so fa d d i n gn o d ea n dr e a l i z ef u n c t i o no fa d d i n g n o d e r e s u l to ft e s t i n gs h o w st h a tt h i sa l g o r i t h mc a nd e t e c tc o n f l i c to fs e q u e n c e n u m b e ro fn e wn o d e st of i n i s hn o d ea d d i n g 3 b r i n gu pt h el i n ea l g o r i t h mo fe v e n t sa n dn o d e st ol i n ku p r i g h ta n dh o r i z o n t a l l i n ei n s t e a do fs k e wl i n ea n di m p r o v ei n t e r f a c eo fg r a p h i c sd i s p l a y r e s u l to ft e s t i n g s h o w st h a tt h i sa l g o r i t h mc a nm a k el i n ec l e a ra n de x p r e s sr e l a t i o no fc o n n e c t i o n b e t w e e no fe v e n t sa n dn o d e s 4 u s i n ga l g o r i t h mo fs e a r c h i n go ft w o - d i m e n s i o n a lc h a i n e dl i s to ft h ef l o w c h a r to fp r o c e s st oa b s t r a c tr e l a t i o no fc o n n e c t i o nb e t w e e ne v e n t sa n dn o d e sa n d r e a l i z ef u n c t i o no fd e l e t i n gn o d e r e s u l to ft e s t i n gs h o w st h a t t h i sa l g o r i t h mc a n 华南理工大学硕士学位论文 a b s t r a c tt h er e l a t i o nr a p i d l ya n da v a i l a b l yt of i n i s hn o d ed e l e t i n g 5 g i v i n gm e t h o do fd e f i n i n go fs c r i p tf i l ea c c o r d i n gt ot h ea t t r i b u t e so fa l l k i n d so fn o d e st or e a l i z em a p p i n gf r o mt h ef l o wc h a r to fp r o c e s st o s c r i p tf i l e s r e s u l to ft e s t i n gs h o w st h a tt h ec r e a t e ds c r i p tf i l e sc a nm a pt h ei n f o r m a t i o no f s e r v i c ep r o c e s sc o r r e c t l yi nt h ec h a r t 6 g r a p h i cd e f i n i n gt o o lo fs e r v i c ep r o c e s sh a sp a s s e dt e s t i n gi nl a b o r a t o r ya n d b e e na d d e di n t os u b - s y s t e mo fp r o c e s sd e f i n i n gi ns e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t i t h a sa l r e a d yb e e na p p l i e dt od e v e l o p i n ga n dd e f i n i n go fp r a c t i c a lv a l u e a d d e d s e r v i c e c o m b i n i n gw i t ht h et e c h n o l o g yo fo b j e c to r i e n t e da n dw i n d o w s g u ia n d d e v e l o p i n gw i t hb o r l a n dc + + b u i l d e ri n t h ew o r k ，w ed e v e l o pt h es o f t w a r ea n d r e a l i z eg r a p h i cd e f i n i n go fs e r v i c ep r o c e s sb a s e do ng r a p h i cd e f i n i n gt o o l o f v a l u e a d d e ds e r v i c e g r a p h i cd e f i n i n gt o o lh a sa d v a n t a g ea sc o m p a r e dt od o m e s t i cc o n g e n e r i ct o o l s ， a sak i n do fd e f i n i n gt o o lo fs e r v i c ep r o c e s sw i t hc h i n e s ee d i t i o n g r a p h i ct o o lo f d e f i n i n gs e r v i c ep r o c e s so fh u a w e ic o m p a n y i sa p p l i e dt oi n t e l l i g e n c en e t w o r k ，b u t n o tt h ep l a t f o r m a l t h o u g ht h a to fs u n t e kc o m p a n yi sa p p l i e dt ot h ep l a t f o r m ，i t s f u n c t i o ni si n c o m p l e t e i nf a c tt h em e a n so fd e f i n i n gb yi t ss c r i p ti su s u a l l yu s e d g r a p h i cd e f i n i n g t o o lh a s a l r e a d y a p p l i e d t o g r a p h i cd e f i n i n go fp r a c t i c a l v a l u e - a d d e ds e r v i c ea n db r i n g so u tg o o ds o c i a la n de c o n o m i cb e n e f i t k e y w o r d ：v a l u e - a d d e ds e r v i c e ；s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n t ；g r a p h i cd e f i n i n go f s e r v i c ep r o c e s s 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：蒲静 日期：沙叮年箩月；日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密口。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名：屑静 导师签名： 弓棱牟 j 日期：溯厂年占月夕日 日期：嘶月岁日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 增值业务平台及其发展 本课题研究的增值业务图形定义器是华工信元通信技术有限公司电信增值 业务平台业务层面的业务生成环境的一个组成子系统。华工信元公司的综合增 值业务平台是为满足电信企业多方面的需求应运而生的。目前，电信的各种业 务日趋复杂化，需求也越来越多样化。电信增值业务平台为满足运营商多方面 的需求，提供丰富多样的电信增值业务，采用面向软交换技术的设计思想，进 一步把呼叫控制与交换承载分离，更加快速灵活地增加电信新业务。 华工信元的增值业务平台通过采用目前电信技术领域最新的第三代可编 程交换机、c o m p a c t p c i 板卡，结合软总线技术，使得这种平台方式在快速增加 电信新业务的同时，更易于与异种网连接，如v o i p 、分组数据、宽带接入等。 平台通过基本的软交换功能，以分布接入、集中控制、业务扩展灵活等特点， 满足了用户对新业务的迫切需要，并实现跨网增值业务。 1 1 1 增值业务平台特点与现状 增值业务平台是面向新一代交换技术的网络平台。它面向软交换技术，通过 将交换、控制、接入分离，提供全开放的外部调用接口和协议编程接口，不仅 可以快速地开展增值业务，而且为将来升级到软交换提供了保障。 软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关( 传输层) 中分离出来， 通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、 连接控制( 建立会话、拆除会话) 、信令互通( 如从s s 7 到i p ) 。其结果就是把 呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面， 使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。其 中更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口( a p i ) ，允许在交换机制中 灵活地引入新业务。 增值业务平台的结构遵循c t i 技术领域中行业标准和规范，在深入分析参照 e c t f 的s 1 0 0 规范和e c m a 的c s t a 规范进行系统设计，具有完全开放的体系结 构，可充分利用语音、短信、传真、信令、人工坐席等方面的资源，使其最终 扩展成一个综合的交互信息处理服务体系，在保证支撑平台足够的稳定可行高 性能的前提下，实现业务的灵活线性扩展能力。 平台通用系统在逻辑上可以分为四个层次，包括接入层、控制层、业务层以 华南理工大学硕士学位论文 及应用层，其中处在业务层的是业务生成环境。本课题中研究的增值业务图形 定义器正是业务生成环境的组成部分之一。从图l 一1 中可以看到增值业务平台 的总体逻辑结构。 一i 卜冀瞅| l 聃联ll 撇献il 蝴燃 一斗 _ _ 一十l i 辩d 豳嬲臼翱啊颤 一一 一：j 一一一一一：一 一i 埘 r i l l 衲鲫孵l 麓鬟、囊誓t 建鼍， 嘲内-蝴对 一上；一一 ： 一吲一蚓一 废月窳 拄鞠熙 图1 一l 增值业务平台逻辑结构 接入层主要包括了信令网关、媒体网关( 如中继网关t g 、a g 等) 、坐席分 流器。还包括语音、传真、坐席、会议桥、t t s 、a s r 等语音资源，这一层与下 一代网络的接入层类似。平台支持的接入层的设备比较多，包括了多种交换机、 七号信令板卡，语音板卡，多媒体高密度语音板卡，七号信令网关以及可编程 交换机等。 控制层利用网络连接和控制前置交换单元，实现所有的呼叫与业务控制、资 源管理等功能，为上层的具体应用程序提供统一的调用接口，一般采用高性能 电信级服务器。控制层的软件c c u ( 呼叫控制单元) 包括了信令接入处理模块、 交换接入处理模块、业务管理控制模块、业务逻辑执行模块、系统通讯支撑模 块、业务运维网管模块等。对应用不同的产品各个逻辑模块功能可能由不同的 实际功能构件体现，并通过模块关系来实现系统完整功能。 业务层面的业务生成环境是一个可以独立于系统而存在的部份，它也不是系 统运行期间所必须的。业务生成环境包括了图形定义器、业务解释器以及业务 第一章绪论 管理器三个部分。它提供多种业务流程开发工具，用户可利用这些工具对所要 实现的业务进行描述，生成相应的业务逻辑，可在线及脱机两种调试方式，并 可对业务流程进行加载与卸载。本课题研究的增值业务图形定义器是为了满足 这种快速、简单、灵活、方便地定义生成业务的需要，以图形方式来对业务流 程加以定义描述的承载工具。 应用层以服务器上运行的各种处理网关和中间件作为业务的逻辑执行单 元，完成各个业务解释器请求的逻辑操作。包括数据库网关、计费网关、短信 网关、会议网关、s p 管理网关、预拨服务器等。不同的业务可以配置不同的逻 辑应用网关，协助业务生成器完成业务数据及逻辑上的请求处理。 增值业务平台与以往的传统交换想比，具有其特点： ( 1 ) 交换与控制分离 平台中的前置交换单元和业务控制单元分别承担交换与业务控制功能，两 者通过以太阿连接。控制单元可以完全控制整个呼叫过程，也可以将呼叫控制 流程下载前置交换单元内部，以提高大话务量时的响应速度。前置交换单元通 过i p 可以连接到多个应用主机，各应用主机负荷分担。 ( 2 ) 具有良好的开放性 新的智能平台前置交换单元应采用开放式可编程技术，允许技术人员或集 成商根据自己的需要去组合平台系统的构成、修改接口信令和呼叫模式，从而 根据自己的设想在同一个平台构造真正的话音、数据、图像等多媒体的综合应 用系统，实现网际业务的融合。 ( 3 ) 具备强大的系统处理能力 增值业务平台是面向电信级应用的大容量、高处理能力、高可靠性的网络 接入平台，采用大容量、高可靠性的电信级产品。呼叫及业务控制单元采用高性 能的服务器，配备大型关系型数据库：交换单元与控制单元之间通过高速以太 网连接。整个平台应可承受高强度话务量的冲击。 ( 4 ) 支持多种标准的通讯协议 平台包含信令网关和媒体网关，支持包括s s 7 c 7 、i s d np r i 在内的多种标 准通讯协议。 ( 5 ) 拥有多种资源 平台可通过内置或外置的方式连接多种资源，形成可缩放的资源阵列，包 括：语音d t m f 资源、会议资源、f a x 资源、坐席资源等，并可实现放音、录音、 会议、i p 电话、传真、连接坐席话务员、t t s 等业务功能。 ( 6 ) 可有机融合多种增值业务 平台通过不同网关可满足不同业务环境的需求，支持快速实现多种智能增值 华南理工大学硕士学位论文 业务，包括语音业务和数据业务，还有互联网增值业务。例如电话会议、预付 卡业务、免费电话业务等等。并且平台可支持多种业务同时运行，共享系统资 源。通过业务管理单元实现各种业务管理以及系统资源配置。 因此，该增值业务平台是面向电信营运商的高密度、高话务量的多媒体增值 业务平台，它不仅适合于企业环境，更适合于电信营运商用来搭建增值业务平 台，而且在整合旧有平台、利用现有资源上具备鲜明的优势。 1 1 2 增值业务平台的发展趋势 增值业务平台满足了电信企业多方面的需求，可以快速灵活地增加电信新业 务。随着电信业务和计算机网络的不断发展，它还需要从以下几个方面进行完 善和发展。 首先从平台的完善方面来说。需要利用标准协议实现平台与固话网、移动网、 分组网等的连接，为业务提供统一的开发和运行平台，打破电信业务对特定网 络的依赖，实现“一次开发、到处运行”。 在构建p a r l a y 网关( p g w ) 上，要实现对外部应用访问下一代网络的先进管 理机制，包括：服务注册、服务认证、基于内容的计费机制、在线业务实时监 测等，为下一代网络的稳定、高效、安全地运行提供保障。 构建p a r a y 客户代理( p c p ) 方面，则参照国内外最新的下一代网络开放业 务a p i 规范一一p a r l a y 0 s aa p i ，研究实现开放接口的业务开发和运行环境。 业务开发环境也要进行完善，使其不仅支持语音业务，还能够支持数据业务 和视频业务，而且支持业务的动态自定义，以满足用户业务的动态改变。从而 缩短业务开发周期，降低业务开发成本。同时，为用户提供业务的仿真测试环 境。特别是需要研制先进的可视化业务生成环境，为用户提供友好的图形界面， 实现以图形的方式对业务流程的定义。 平台正在发展对下一代移动网络的支持，以期实现移动网络中的从2 g 升级 到2 5 6 ( g p r s ) 或3 g ( u m t s ) 时业务的平滑移植。对网络分布式应用的支持方 面，也引入c o r b a 技术建立p g w 和p c p 之间的网络分布式通信架构，为业务开 发者提供与位置无关的应用运行环境。 1 2 业务生成环境的特点和结构 最初的i s c e ( i v r 业务生成环境l 原来是华工信元通信技术有限公司开发的 基于c 7 平台的可以让用户自定义i v r s ( 交互式语音应答系统) 业务流程的语 音、传真信息系统，具有播放语音信息，接受d t m f ，呼出，收发传真等功能， 并支持多个 v r s 业务。随着i v r s 业务流程的复杂化和需求的多样化，原来的 第一章绪论 系统在功能上已经无法满足日益复杂的i v r s 业务流程。针对电信行业多样的 i v r s 业务流程，如果花费人力单独实现各种业务费时和费力，所以有必要扩 展i s c e 业务生成环境的功能，尽可能来满足目前多样的i v r s 业务流程，特别 是做到可视化定义业务流程，以图形方式快速、简单、灵活地实现用户的i v r s 业务流程。 同时，业务生成环境作为增值业务平台的业务层，它所定义生成的i v r 业 务都是建立在华工信元公司的增值业务平台基础上的。业务生成环境的功能包 括了基本功能和扩展功能两大类，对于基本功能业务生成环境本身可以单独实 现，扩展功能则需要与外部功能模块配合才能实现。基本功能包括了i v r 业务 流程所需要的功能元素。 i s c e 业务生成环境提供了一个开发i v r 业务流程的环境，关注的是业务本 身的流程。其定义的i v r 业务是建立在七号和一号信令平台的基础上，业务生 成环境具有其自身的特点。 1 快速，缩短开发时间，及时满足市场需求； 2 稳定性强，降低新业务风险： 3 具有记忆功能，对用户输入的信息、数据库查询结果以及外部接口传递 的参数有记忆功能，做到数据和语音同步交互； 4 整合力强，各类底层资源和应用逻辑全面对象封装，包含各类资源，满 足大部分需求： 5 专注i v r 业务流程，与其他功能模块分开，采用t c p i p 方式通讯； 6 可扩展性和灵活性，对系统做扩展或修改，可以兼容且不影响以前的版 本，增】j a # l - 部接口可做到不修改系统本身： 7 维护性强，所有业务直接对应，一目了然： 8 平台硬件无关性，支持跨网业务( 固网、移动网、数据网等) ： 9 开放式a p i 接口： l o 支持在线维护和扩容； 1 1 支持在线添加删除业务。 业务生成环境从结构上来说分为图形定义器、业务解释器以及业务管理 器三个部分，如图l 一2 所示。 i s c e 业务图形定义子系统即业务图形定义器，是对业务进行定义描述的模 块，正是本研究课题中所关注的内容。目前的业务生成环境在用户界面，可视 化业务定义方面还有所欠缺，我们需要研究实现一种图形化的业务流程定义生 成工具，使用户不需具备太深的计算机知识，不必编码，直接利用图形实现业 务流程的定义。 华南理工大学硕十学位论文 f 厂 乓乒 广厂二二鲁广 h 墚臀机p 纠慨e 业务解释器r 其蝴触l 二。，急歹裂叭，l r j 广二广_ 数据库网关1 计费网关e - m a i l 网关 【_ _ l j 【一 图l 一2 业务生成环境结构图 i s c e 业务解释器是整个业务生成环境的核心，会对i s c e 业务图形定义子系 统定义的流程进行解释。业务解释器读取加载在其上的由图形定义子系统业务 定义所生成的脚本文件，在内存中创建状态机，对脚本文件进行处理，并根据 脚本文件定义的执行流程以及每步完成的结果，选择不同的运行线路，与华工 信元开发的平台进行通讯，实现具体业务。可以将多个定义的i v r 业务流程放 到一个i s c e 业务解释器上解释运行。i s c e 业务解释器可在u n i x l i n u x 操作系 统之上运行，也可以运行在w i n d o w s 平台上。 i s c e 业务管理系统的主要功能是维护i s c e 业务解释器，管理i s c e 业务解 释器解释的所有业务。它能够在线动态地增加、删除、修改定义的业务流程， 并且查看i s c e 业务解释器的运行状态，配置外部模块等等。与业务解释器类似， i s c e 业务管理系统也是既可在u n i x 操作系统之上运行，又可以运行在w i n d o w s 平台上。 除了以上三个基本子系统外，由于i v r 业务流程和数据的复杂性，i s c e 业 务生成环境提供统一的接口包括传递的参数，给外部功能模块，让它们完成特 定的功能，以扩展i s c e 的功能。业务生成环境提供了数据库访问功能，通过与 数据库网关通讯实现对数据库的访问。数据库访问不依赖于数据库的类型和存 放的地方。只要是数据库网关能访问的数据i s c e 业务生成环境都可以获得，实 现对数据库、表的s q l 操作，支持数据库查询，修改、删除以及存储过程的执 行等动作。查询结果的字段类型不受限制。结果记录个数不受限制。业务生成 环境还提供了外部模块通讯功能，以业务解释器为核心模块的基本的i s c e 业务 生成环境，可以与任意外部模块按照一定的协议进行通讯，传递参数给外部模 块进行处理，外部模块处理结束后可以把结果参数返回给i s c e 业务生成环境。 另外，业务生成环境提供e m a i l 功能，与e m a i l 网关通讯实现e m a i l 的收 第一章绪论 发，进而实现提醒服务等功能。业务生成环境与计费网关通讯，完成系统中有 关认证计费，实时计费工作，实现计费功能。通过与计费平台进行通讯可以实 现预付费和后付费等多种方式的计费。 1 3 选题的意义和背景 增值业务平台能够快速灵活地增加电信新业务，满足了用户对新业务的迫 切需要，而且更易于与异种网连接，并实现跨网增值业务。处于增值业务平台 业务层的i s c e 业务生成环境可快速动态地引入新业务而不影响系统的运行，使 用户能够根据其需求独立地开发新业务。 在对业务生成环境的分析过程中，发现原来的业务定义模块仍是面向语言 的业务定义程序，不能面向业务流程图进行定义。由于利用语言定义业务工作 周期长，难度相对较大，且稳定性不高，很多工作是重复性的，浪费了人力物 力。而且，随着电信业务与计算机网络的发展，业务需求的多样化和复杂化， 用语言方式定义业务无法满足快速多样地生成业务的需要，因此开发一套面向 增值业务流程图的业务生成环境十分必要，也就是要求业务生成环境为用户提 供图形化的业务编辑界面，提供图形化业务定义功能。图形化业务定义是指用 户通过绘制编辑增值业务流程图来定义业务功能和业务逻辑，而不必自己编制 业务定义程序或者根据一定规则手工输入说明文件。 为此，在公司原有的以语言方式定义业务流程的业务定义模块的基础上， 开发了升级版本增值业务图形定义器，主要实现了面向业务流程图的图形化业 务定义功能，开发了一套增值业务流程图绘制编辑功能模块，并实现了在绘制 业务流程图，定义业务功能和业务逻辑以后，能够自动生成脚本文件，加载到 业务解释器上解释处理。 目前，国外的惠普公司开发了综合业务平台o p e n c a l l ，图形化业务流程定 义部分由h po p e n c a l ls p e e c hw e b 来实现，以标准化语言v o i c e x m l 作为业务流 程的脚本定义语言。国内的华为公司也开发了类似的图形化业务定义工具，但 其用于智能网，而不是平台上的工具。新太公司的图形化定义工具虽然用于平 台。但功能不够完善。该工具提供了图形化业务定义和脚本语言定义两种方式 可以对业务流程定义。但其图形化定义方式结点功能种类还不够丰富，流程图 中的连线有可能出现斜线，用户界面上不够友好用图形化方式定义业务流程 并不方便，没有达到快速简便地定义业务的需求。因而，在实际使用时，大多 仍使用其脚本语言的方式来进行业务流程的定义。 增值业务图形定义器是华工信元公司i s c e 业务生成环境的一个业务定义子 系统，开发一套图形化的业务流程定义工具，使i s c e 业务生成环境更为完善， 华南理工大学硕士学位论文 增值业务平台提供更强大的功能，将对电信新业务的增加与实现起到很好的作 用与效果，并产生良好的社会经济效益。 1 4 主要研究内容 本课题的主要研究内容是华工信元公司增值业务平台业务层中i s c e 业务生 成环境的图形化业务流程定义生成模块，即增值业务图形定义器的开发实现， 包括：增值业务流程的图形表示，增值业务流程图的绘制和编辑，业务流程图 中事件与结点之间的拓扑连接关系的提取以及业务描述脚本文件的自动生成。 本课题研究的重点是采用结点链表遍历算法，解决了添加结点过程中的结点 序号冲突问题，从而实现添加结点功能；提出事件结点问连线算法，实现了事 件与结点之间的垂直水平的连线，避免出现斜线，从而改善图形显示界面；采 用业务流程图的二维链表搜索算法，提取出图中事件和结点的连接关系，实现 了删除结点的功能；对应每种结点的属性，给出脚本文件的定义方法，实现业 务流程图与脚本文件之间的映射。 1 5 本章小结 本章介绍了华工信元通信技术有限公司的增值业务平台的结构、特点及发 展趋势，对其业务层的i s c e 业务生成环境的现状做出了分析，从而提出了研究 业务生成环境的图形化业务定义予系统的必要。说明了本课题的选题意义和背 景，介绍了本课题的主要研究内容，分析了本课题的主要研究重点。 第_ 二章图形化业务流程定义技术原理 第二章图形化业务流程定义技术原理 2 1 图形化业务流程定义的关键技术 增值业务图形定义器的图形化业务流程定义软件的开发是以b o r l a n d c + + b u i l d e r 作为开发工具，在w i n d o w s 操作系统上开发而成的。在图形定义器 的研究实现过程中涉及到的关键技术有面向对象技术、可视化工作流过程定义 思想及人机交互技术。下面就对这些技术进行总体的介绍。 2 1 1 面向对象技术 面向对象的方法是指以“对象”为中心的问题求解方法，也就是把现实世界 模型化的一种方法。面向对象方法学的出发点和追求的原则，是力求问题空间 同求解空间在结构上尽可能的一致。从面向对象方法学的角度来说，客观世界 是由许多各种各样的对象所组成的。每个对象都有自己的内部状态和运动规律， 不同对象之间的相互作用和联系构成了各种不同的系统【2 i 。对象之间的继承性实 现了从一般到特殊的演绎过程，类的概念反映了从特殊到一般的归纳现象，因 而面向对象方法与人们认识世界的一般的自然思维方式相一致。 面向对象方法是一种在分析和设计的阶段独立于程序设计语言的概念化过 程，它不仅仅是一种程序设计技术，更重要的是它是一种新的思维方式，一种 认知的方法。其最大的优点是能够帮助分析者、设计者及用户清楚的描述抽象 的概念，相互之间容易进行信息交流1 3 “1 。面向对象的方法是一种完全不同于传 统功能设计的方法。对象分解更接近于人们对客观世界的理解，而功能分解则 要通过对问题空间的转换来获得。 面向对象方法为高技术研究中大量存在的复杂大型软件工程提供了比传统 结构化方法更为优越的新方法，目前已逐步发展成为面向对象分析( o o a ) 、面 向对象设计( o o d ) 、面向对象编程( o o p ) 这样一套比较完整的软件开发方法 学 7 】。面向对象方法的优越之处集中体现在以下几个机制上。 1 继承性 继承是自动共享类、超类中的数据和方法的机制。继承性使系统自然地形 成了上层可以有超类，下层可以有子类的这样一种清晰的层次结构，并且与现 实事物的分类习惯相吻合，使人容易理解和实现。继承使得相似的对象可以共 享代码和数据，这样一方面大大减少了程序中的冗余信息，另一方面可以通过 协调性来减少相互之间的接口和界面。当进行系统分析时，这种性质能保证系 统的信息分类简洁而完整；在设计实现阶段，类实例与类、子类以及超类之间 9 华南理工大学硕士学位论文 的继承机制实现了强大的数据成员及操作方法的共享功能，极大地简化了类及 对象的创建与定义。开发者不必从零开始，可以继承原有程序模块的功能，修 改和扩充程序时不必修改原有的程序代码，只需要增加些新的代码，因而极 大地减少了软件维护的工作量。并且可以先使用抽象的类开发出一般性问题的 解，然后在子类中增加少量代码使一般性的解具体化，从而开发出更特定应用 的具体解。这样就缩短了系统开发周期，进一步提高了软件的可重用性和可扩 展性。 2 封装性 封装是把数据结构和操作数据的方法组合在一起，它将对象的属性和方法封 装到具有适合定义接口的容器中。因此它使数据和过程实现了一体化，封装是 借助于类这种新的结构和数据类型机制来达到的。封装限制了类的属性和方法 的可访问性，使对象具有了自给自足的特性，不会访问定义接口以外的其它对 象，各类各自成为独立的模块，实现了模块化。由于其他类不得引用本类的私 有数据和操作，对象信息限制在对象接口使用所必须的范围内，从而避免了传 统程序设计中大量的数据传递，减少了数据误操作的可能性，具有信息隐藏性， 提高了软件的可靠性和维护性。 3 多态性 从对象接收消息后的处理方式上看，多态性是指对象根据接收的消息执行相 应的操作，同样的消息为不同的对象接收时可导致的完全不同的操作的特性。 多态可为一种对象类定义一种方法的多种实现方案。多态性可使公共的信息传 送给超类对象及所有的子类的对象，允许每一个超类的对象按适合于其定义的 方式响应信息格式。与多态性有着密切联系的另一个概念是动态编联，即在系 统运行时才将对象接收到的消息和实现它的方法联接在一起。利用多态性，用 户能发送一般形式的消息，而将其所有实现的细节留给接收消息的对象去解决。 同时多态性使我们可以随时修改、增减相关的操作方法以实现不同的需求，从 而有效地提高了系统设计的灵活性悼“引。 由于面向对象的技术具有内在的可扩充性和重用性，运用面向对象的分析方 法，可以使我们从人类概括客观事物最自然方法的角度去描述从系统框架的搭 建到具体每个实体例如业务流程结点对象的构造的整个过程。整体框架按各个 功能子模块实现自然分割，尽可能直接自然地表现问题的求解；把结点对象、 事件对象和连线对象的数据信息及数据的处理看作是基本的操作对象，并以结 点对象为核心建立增值业务图形定义系统。各个模块之间所共有及相互联系的 是系统模型对象。在图形化业务流程定义环境中由主窗口发送各种功能命令， 通过调用各个独立的类来完成具体的功能。对象数据的封装和隐藏，加强了系 统的内聚性，减少了系统的耦合性。在此基础上构建的业务流程模型，在后续 第二章图形化业务流程定义技术原理 的设计和更新中没有质的变化，只有补充和完善，因此是一个稳定的模型。这 种模型的稳定性，可以适应实际运行系统的调整，从而使得人员之间的交流变 得更加简单，对象构件的复用程度也大大提高。 2 1 2 可视化工作流过程定义思想 “工作流”这个词是从英文单词w o r k f l o w 翻译得来的。w o r k f l o w 是由单词 w o r k 和f l o w 组合得到的词。单词w o r k 表示工作或者任务，单词f l o w 的含义 是流动、流程或者流量等。f l o w 反映了一种变化以及变化的过程。用活动及活 动之间变化的过程表示的业务流程就是工作流【1 1 i 。 几十年来，不同的研究者和工作流产品供应商对工作流分别提出了不同的定 义。到目前为止，对于工作流仍没有完全统一的定义，这些定义分别从不同的 角度对工作流概念进行了描述，可以使我们对工作流的一些基本特征有一定的 理解。其中，根据负责工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mw f m s ) 标准化工作的工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o nw f m c ) 的定义 【1 2 l ，所谓工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，它根据一系列 过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行。它要 解决的主要问题是：使得在多个参与者之间按照某种预定义的规