（计算机软件与理论专业论文）支持内容管理的开发框架的研究与实现.pdf

1jj卜 1 2 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 f 舢 y 1 7 9 3 0 8 i i i i i 。5 i i f | l l 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 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。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：撤 日 期：泣f ! ! 生：互 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或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；本人授权山东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 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：三扛灶导师签名： l p p q 僵t j1_舢j一一p 蚧， 细 - l l j 东大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第1 章引言1 1 1 研究背景1 1 2 研究现状2 1 2 1 内容管理定义：2 1 2 2 内容管理系统研究现状4 1 2 3 内容管理系统框架的研究现状6 1 3 主要研究内容7 1 4 本文组织结构7 第2 章系统框架总体设计9 2 1 内容管理的业务流程，9 2 2 系统功能框架设计11 2 2 1 数据管理层1 2 2 2 2u i m s 1 3 2 2 3 系统权限控制1 4 2 2 4 其它功能模块1 7 2 3 系统框架的分层设计1 8 第3 章内容建模与显示模型2 2 3 1 元数据与元数据模型2 2 3 1 1 元数据定义及分类标准2 2 3 1 2 元数据模型2 5 3 2 元数据模型设计2 6 3 3 显示模型建模及解析3 0 第4 章内容发布引擎设计3 5 4 1 架构设计3 5 a i 】 鼍 、 夸、_， 詹 - 1 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c ti nc h i n e s e i a b s t r a c ti ne n g l i s h i i c h a p t e r1p r e f a c e j 1 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 1 1 2r e s e a r c ho b j e c t i v e ：2 1 2 1 d e f i n i t i o no f c o n t e n tm a n a g e m e n t 2 1 2 2 r e s e a r c ho b j e c t i v eo f c o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e m 4 1 2 3 r e s e a r c ho b j e c t i v eo f c o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e mf r a m e w o r k 6 1 3m a i nc o n t r i b u t i o n 7 1 4c o n t e n t so r g a n i z a t i o n 7 c h a p t e r2d e s i g no f s y s t e mf r a m e w o r k 9 2 1b u s i n e s sp r o c e s so fc o n t e n tm a n a g e m e n t 9 2 2d e s i g no fs y s t e mf u n c t i o nf r a m e w r o k 11 2 2 1d a t am a n a g e m e n tl a y e r 1 2 2 2 2u i m s 2 1 3 2 2 3s y s t e ma u t h o r i t yc o n t r 0 1 1 4 2 2 4o t h e rf u n c t i o nm o d u l e 1 7 2 3h i e r a r c h i c a ld e s i g no f s y s t e mf r a m e w o r k 1 8 c h a p t e r3 c o n t e n tm o d e la n dv i e wm o d e l 2 2 3 1m e t a d a t aa n dm e t a d a t am o d e l 2 2 3 1 1d e f i n i t i o na n dc m e g o r ys t a n d a r do f m e t a d a t a 2 2 3 1 2m e t a d a t am o d e l 2 5 3 2d e s i g no fm e t a d a t am o d e l 2 6 3 3m o d e l i n ga n dp a r s i n go f v i e wm o d e l 3 0 c h a p t e r 4d e s i g no fc o n t e n tp u b l i c a t i o ne n g i n e 3 5 4 1a r c h i t e c t u r ed e s i g n 3 5 ”l r 峨 -j，二 o ， l “ 山东大学硕士学位论文 摘要 内容管理系统是当前计算机领域的一个重要应用，是对各种数字资源进行全 面管理的有效途径，并将成为管理信息系统架构的核心，所以完整的管理信息系 统的底层整合机制，不仅包括应用管理基础架构与业务管理基础架构，还应该包 括内容管理基础架构。为了适应支持内容管理的系统架构的发展趋势，本文使用 元数据模型实现对内容的建模，并将关注点分离的思想应用于内容发布引擎的设 计理论中，实现了一个支持内容管理的系统开发框架。 本文对内容管理的业务流程进行了分析，针对内容管理的四步业务流程，本 文将管理信息系统架构划分为业务子系统和内容发布引擎子系统，业务子系统负 责内容的采集、存储及数据挖掘等业务逻辑的执行，而内容发布引擎提供了内容 发布与共享的功能实现。本文从系统功能框架和分层架构设计两个方面对业务子 系统架构的设计进行了阐述。本文在系统的功能框架设计中集成了权限管理、工 作流引擎、规则引擎和u i m s 等功能模块，支持内容的采集、存储及数据挖掘等 业务逻辑功能的快速开发，而系统框架的分层设计中对控制层的封装，使得界面 设计与业务开发相分离，降低了内容管理业务功能的开发难度，提高了开发效率。 本文分析比较了目前具有影响力的几种国际的元数据标准，并使用都柏林核 心元素集的简单模式作为元数据模型设计的依据，分别设计了面向页面和面向多 媒体内容的元数据模型，并用元数据模型对内容进行描述，实现了对内容的建模。 针对元数据模型表示的内容，本文使用x s l t 技术作为显示模型的建模语言，为 内容模型建立了相应的表现模板，然后使用x s l t 引擎将内容模型和显示模型进 行动态绑定生成最终的内容显示格式。为了降低内容发布流程开发的复杂度，提 高各业务模块之间的重用性，本文提出的开发框架引入了关注点分离的思想进行 内容发布流程的设计，并使用管道技术对内容发布流程进行了建模。 基于本文提出的系统开发框架，开发人员可以快速的进行内容管理及内容发 布业务功能的开发，同时也避免了表现模板管理与内容管理混合在一起，降低了 系统管理的耦合度，使内容的发布流程简洁高效。 关键字：内容管理；元数据模型；显示模型；解析引擎；内容发布引擎 ，r氐 _ j j k e yw o r d s ：c o n t e n tm a n a g e m e n t ；m e t a d a t am o d e l ；v i e wm o d e l ；p a r s i n g e n g i n e ；c o n t e n tp u b l i ce n g i n e i i i ， 厶l叶 山东大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章引言 随着网络技术的深入发展，网络已经成为政府、企业、教育等机构开展业务 的主要手段，对广泛存在于企业内外的各种数字资源进行有效的全面的管理，己 成为企业信息服务的重剧1 1 ，特别是企业级网络应用的普及以及应用内部数据信 息的流通加速，企业的业务信息与数据量呈几何指数增长，企业的应用管理理念 也发生了重大的转变，如：以企业整体资源的应用与管理为核心的e r p 技术、 以客户为中心的c r m 技术以及以整个供应链管理为核心的s c m 技术在企业的 应用管理中都得到了广泛的应用。但是，传统的业务信息系统( e r p c r m s c m ) 关注的是借助于信息技术使企业自动化、信息化运作，让机器全部、部分的代替 人的工作，所以很多企业级应用在重视c r m 、e r p 、s c m 等应用软件的同时， 却忽略了使应用系统发挥效益的根本内容信息。 内容【2 1 是任何类型的数字信息的结合体，可以是文本、图形图像、w e b 页面、 业务文档、数据库表单、视频、声音、x m l 文件等。内容的概念比数据、文档 和信息的概念更广，是对各种结构化数据、非结构化文档、信息的聚合。在信息 技术高度发达的时代，管理手段更加技术化，组织管理不断信息化，各类信息系 统层出不穷。以处理结构化数据为主的m i s ，如e r p 、c r m 、s c m 等等，不能 提供管理信息的全部功能，因为还有大量的非结构化信息存在，且非结构化信息 往往恰是管理最需要也是最重要的信息，而这些信息正是一种“内容”。 内容管理( c o n t e n tm a n a g e m e n t ，c m ) 技术已经成为当前计算机领域的一个重 要应用，它是数字化、电子商务等技术发展的必然结果。内容管理技术的重要性 主要体现在以下几方面： ( 1 ) 信息量极大丰富 随着互联网技术的飞速发展，信息以人们无法预计的速度增长，以至于使人 常常迷失在信息的海洋，难以及时快速地发现、定位自己所需要的信息。 ( 2 ) 信息己成为企业的财富 在信息时代的今天，企业需要快速地从市场中获取信息、分析、决策、发布 山东大学硕士学位论文 信息，这有助于企业及时发现市场机会、分析企业自身的生产、运营状况，在激 烈的市场竞争中取得优势，这同样需要完善的系统提供支持。 ( 3 ) 内容的广泛性与多样性 企业的信息不仅来源广泛，包括企业内部的各个应用系统所产生的大量数字、 文档、图片等资源，以及互联网的大量信息和客户、供应商、合作伙伴所提供的 大量资料、数据；同时，各种不同的数据的存储方式，格式等也存在着种种差异， 没有强大完善的系统支持是难以想象的。 完整的企业级应用的底层整合机制，不仅包括应用管理基础架构与业务管理 基础架构，还应该包括内容管理基础架构，因此，内容管理也应该成为企业级应 用管理系统中的核心【3 1 。企业级应用不断发展e r p 技术、c r m 技术的同时，开 始更多的关注能对企业应用数据信息进行有效管理的内容管理系统c m s 的发展， 在成熟的内容管理理论逐渐成为企业级应用的指导理论后，各种类型的企业级应 用对内容管理系统的需求量也逐渐增加，在此推动下，涌现出了大量各种支持各 类复杂业务领域的内容管理系统，而原有的企业级业务应用也通过向系统中加入 内容发布引擎来实现内容管理的业务功能。企业级应用对内容管理业务功能的需 求，使得支持企业级业务开发的开发框架也以支持内容管理的业务逻辑为发展趋 势。为了适应支持内容管理的系统架构的发展趋势，本文使用元数据模型实现对 内容的建模，并将关注点分离的思想应用于内容管理引擎的设计理论中，实现了 一个支持内容管理的系统开发框架。 1 2 研究现状 1 2 1 内容管理定义 由以上各方给出的内容管理的定义可以总结出，相对于存储在关系数据库中 的结构化数据而言，内容管理的对象是以各类非结构化数据为主的数字内容，内 容包括范围更加广泛，包括企业的各种文档、报表、账单、网页、图片、传真、 扫描影像，以及大量的多媒体的音频、视频信息等等。业务信息系统中大量数据 用于交易记录、流程控制和统计分析，与这些数据相比，内容具有某种特定和持 续的价值，这种价值在共享、检索、分析等使用过程中产生，并在持续使用过程 2 l l j 东大学硕士学位论文 中得以放大，最终对企业的业务发展和战略定制产生影响。内容管理的功能覆盖 内容采集、创建、加工、存储、发布( 出版) 以及检索、分析等等，并随之技术发 展和业务创新，将不断地演化。综合上述信息，我们可以把内容管理初步描述为： 协助组织和个人，借助信息技术，实现内容的创建、储存、分享、应用、更新， 并在企业个人、组织、业务、战略等诸方面产生价值的过程。 表1 1 内容管理定义总结 2 1 提出者定义关注点 g a r t n e r内容管理从内涵上应该包括企业内部内容管理、w e b 内容管内容管理的 g r o u p理、电子商务交易内容管理和企业外部网( e x t r a n e 0 信息共享内分类 容管理( 如c r m 和s c m 等) m e r r i l l 内容管理侧重于企业员工、企业用户、合作伙伴和供应商方便内容管理的 l y n c h 获得非结构化信息的处理过程。内容管理的目的是把非结构化参与者，非结 f i n i c a l 信息出版到i n t r a n e t s ，e x t r a n e t s 和i t e ( i n t e m e tt r a d i n g构化信息，目 a d v i s o r e x c h a n g e s ) ，从而使用户可以检索、使用、分析和共享 的性 毋m 内容管理是覆盖面非常广泛、全面满足企业所有非结构化数据全面的体系 管理需求的体系架构和解决方案。“内容管理”本身就由“内架构与解决 容”和“管理”两部分组成，内容就是具有价值的能够容易( 数方案，关注 字化) 、安全( 权限控制) 、快速( 元数据管理) 地进行共享和利用 “管理”与 的信息资产。真正的内容不是单一的、无任何关联的一些文件，“目的” 而是经过整理、加工甚至重构的具有利用价值的数字对象：管理 是至关重要、不可或缺的，主要的目的就是将信息的价值提升 到更高的层次，而不仅仅是存储管理这么简单。对于“内容” 来说，怎样进行再加工、再利用将是提高内容价值的关键环节。 黼 内容管理的目的就是实现各种数字信息内容的创建、储存、分关注于内容 享、应用、更新，并在企业个人、组织、业务、战略等诸方面 管理的目的 产生价值，从而创造无限的数字财富。性 g i g a 作为电子商务引擎，内容管理解决方案必须和电子商务服务紧关注于内容 g r o u p 密集成，从而形成内容生产、传递以及电子商务端到端系统管理的电子 商务方面的 应用 y a n k e e 认为内容价值链包括内容供应商、服务提供商和内容消费者，关注于内容 g r o u p 因此内容管理解决方案必须提供创建、发布、传递、个性化等价值链分析 全套功能。 山东大学硕士学位论文 1 2 2 内容管理系统研究现状 目前，对于内容管理系统的狭义定义，通常是指门户或商业系统的发布和管 理系统；在广义定义中，个人系统也可归入其中。w i k i 也是一种内容管理系统， b l o g 也算是一种内容管理系统3 8 】【3 9 1 。不论是哪种定义，内容管理系统设计的最 终目的是支持在协同环境下的工作流程管理，为了实现这个目标，内容管理系统 会提供一些手动或自动的业务功能，这些业务功能包括： 1 1 支持对内容数据的编辑存储管理以及在大量用户群中的共享 2 1 基于用户角色的访问控制。内容管理系统普遍会采用用户角色来判断哪 个用户可以查看或是编辑哪些内容信息。 3 1 辅助用户对数据进行存储和提取 4 ) 辅助用户输入重复或冗余的数据，减少用户的输入次数 5 ) 支持用户报表生成 6 1 促进用户之间的交流 内容管理系统的分类方式有很多种，按照内容管理系统业务逻辑的应用领域 的不同可以为以下几种： 1 ) 面向特定企业应用的企业内容管理系统( e c m s ) 2 ) 面向网络门户应用的w e b 内容管理系统( w c m s ) 3 ) 面向文档管理的文档管理系统( d m s ) 4 ) 支持移动设备的移动内容管理系统( m o b i l e c m s ) 5 ) 用于支持其它内容管理应用的组件内容管理系统( c c m s ) 6 ) 面向多媒体数据管理的多媒体内容管理系统( m e d i a c m s ) 目前，与内容管理相关的技术和开发工具己日趋完善，但就内容管理自身而 言，还未形成统一的业界标准。国内的内容管理开发商具有代表性的包括有方正、 联想、易宝北信、国信贝斯等。但国内产品一般都较缺乏针对用户具体情况的解 决方案。而国外也有很多公司推出自己的内容管理产品，如i n t e r w o v e n 、 b r o a d v i s i o n 、v i g n e r e 和d o c u m e n t u m 等国际知名开发商，还有就是诸如o r a c l e 、 s y b a s e 、i b m 、m i c r o s o f t 等拥有数据库技术的厂商。国外产品在技术、资金及业 内的影响力上具一定优势，因此其产品面向的应用规模大、功能大而全。但同时 也存在对本地化支持度不够、价格较昂贵，技术难度较高等一系列问题【4 】。 4 参， 山东大学硕士学位论文 而内容管理系统按照赢利模式划分，又可以分为商业版本的内容管理系统 和开源版本的内容管理系统。图1 1 中列举了2 0 0 8 年8 月统计的目前流行的开 源内容管理系统的a l e x a 排名【5 1 。从图中可以看出目前最为流行的三个内容管理 系统分别是w o r d p r e s s 、j o o m l a ! 、d r u p a l 。其中，w o r d p r e s s 是一种使用p h p 语 言开发，在g n u 通用公共许可证下发布的开源博客平台，用户可以在支持p h p 和m y s q l 数据库的服务器上架设自己的博客，也可以把w o r d p r e s s 当作一个内 容管理系统( c m s ) 来使用。j o o m l a 是一个电子商务类的内容管理系统，而d r u p a l 适合用于创建社区网站和博客类的内容管理系统，美国白宫的官方网站系统就是 使用d r u p a l 内容管理系统进行搭建。 w o r d p r e s s j o o m l a l d r u p a l p h p - n u k e m e d i a w 撤i p h p w e b s i t e x o o p s e 1 0 7 m a m b o 01 0 由0 02 0 , 0蛾蝴棚脚铂瑚秘脚柏瑚t m 0 0 0 相螂l 棚脚 一1 , 9 2 7 ； 一3 ，0 5 8 ； _ _ 一7 。1 5 8 翻- 1 0 , 9 8 5 。 。2 0 4 2 0 i 。2 4 , 4 3 2 。 鲁1 克7 与 一_ m - ，。3 9 5 8 1 “ o 正1 q 写 b 2 e v o l u t i o n - l lliil i t l ,4 1 ，9 0 2 t y p 0 3 轴_ _ _ _ - _ _ _ _ 一4 4 6 5 9 e z p u b l t s h _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一4 8 ，4 1 1 p l o n e _ _ _ _ - _ - _ _ _ - - - _ _ - 一5 5 ，0 1 9 t i k i w i k i _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ 一6 3 ，5 3 2 e l g g i l li i ii ii i i i , i j6 5 ，7 7 3 s p i pk _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 簟_ _ _ _ _ _ _ _ _ 一7 4 ，7 3 5 m o d x 知_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一7 7 3 5 4 p l i g g 知_ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一8 1 ，4 4 8 c m s m a d e s i m p l e - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一8 6 。6 3 2 图1 1 开源内容管理系统的a l e x a 排名 尽管这些开源的内容管理系统不论是从功能上考虑还是从性能上考虑都已 经非常成熟，但是这些内容管理系统或者具有高度的自治性不适合于其它业务系 统进行集成，或者在设计上普遍存在架构设计中业务分层不明确，层与层之间耦 合度较大的缺点，而在功能实现上也普遍存在需求分析不够粒度化，因此实现韵 业务组件粒度过大，不利于进行重用。尽管大量各种类型的内容管理系统不断被 应用在企业内容信息管理中的同时也出现了很多优秀的支持内容管理的开发框 山东大学硕士学位论文 架，但是这些内容管理开发框架普遍存在缺少可插拔式的设计以及缺乏规则引擎、 工作流引擎、复杂权限控制等组件的支持，因此这些内容管理开发框架更适合用 于新的内容管理业务需求的设计和开发，而不适合在现有的业务系统中直接进行 集成。目前，业务系统与内容管理系统的集成主要有两种方式：对于业务逻辑相 k 对简单的业务系统可以将相应业务功能在内容管理开发框架中进行迁移或重新 设计实现；而对于自身业务逻辑相对复杂的业务系统，会采用在现有系统中集成 或是实现符合业务系统自身内容管理需求的内容管理引擎。 在业务系统中进行内容管理组件的集成或实现，与内容管理业务需求的设计 实现相比，需要更加关注于对现有业务系统中的业务数据进行挖掘及整理，内容 管理组件的设计目的更加倾向于进行业务数据的提取和发布，以及进行相应业务 内容的专题制作，而不是侧重于新内容的生成。而原有业务系统为了进行内容管 理组件的集成或实现，需要首先对业务系统中结构化内容和非结构化内容进行宏 观分类，然后实现对内容进行分类提取及对外发布的支持。因此在业务系统中进 行内容管理组件的集成或实现，重点和难点都在于宏观解决方案的设计，即在不 改变已有业务逻辑的前提下，又能对业务内容进行相应的管理利用，以提高业务 系统中内容资源的利用率。 1 2 3 内容管理系统框架的研究现状 随着内容管理概念的不断改进，内容管理系统框架也在不断发展，目前对于 内容管理系统框架的研究主要集中于内容管理系统功能标准的定制。最近由 v i g n e t t e 公司资助，包括s y b a s e 、r a t i o n a l 和s t m 等公司在内的一些公司共同提 出了扩展的内容管理的概念( e x t e n d e dc o n t e n tm a n a g e m e n 0 。扩展的内容管理分三 部分定义了内容管理所要包含的功能，见表1 2 。e c m ( 扩展的内容管理) 反映了迄 今为止对内容管理的一个比较全面统一的认识。但迄今为止尚没有一个内容管理 系统能实现e c m 所规定的全部功能。现阶段，内容管理系统主要是通过与其它 系统的合作来完成e c m 所定义的全部功能的。但内容管理系统的构成框架已经 基本稳定，按照该框架实现的内容管理系统可以实现e c m 所定义的大部分功能。 按照现在内容管理系统的构成框架，一个比较完整的内容管理系统应该由五个子 系统构成，这五个子系统分别是元数据管理子系统、内容获取子系统、内容存储 6 山东大学硕士学位论文 子系统、内容发布子系统、工作流子系统。 表1 2 扩展的内容管理( e x t e n d e dc o n t e n tm a n a g e m e n t ) 内容开发管理 应用内容管理内容发布和加速管理 内容创作 元数据管理跨网络边界发布 数字资产管理重组 流线化多媒体发布 软件配置管理个性化内容缓存 文档过程管理 1 3 主要研究内容 本文使用元数据模型实现对内容的建模，并将关注点分离的思想应用于内容 发布引擎的设计理论中，实现了一个支持内容管理的系统开发框架。 本文主要研究了目前最新的内容管理理论，基于内容管理价值链和m v c 三 层架构的思想设计了管理信息系统架构和分层设计，架构分为业务子系统和内容 发布引擎子系统两部分：业务子系统负责内容的采集、存储及数据挖掘等业务逻 辑的执行；内容发布引擎提供了内容发布与共享的功能实现。本文将权限管理、 工作流引擎、规则引擎和u i m s 等构件模块集成到系统的功能框架中，支持内容 采集、存储及数据挖掘等业务逻辑的快速实现；本文对控制层进行封装，使界面 设计与业务开发相分离，降低了内容管理系统的业务耦合度。本文中提出了元数 据模型的概念，并基于d c 核心元素集元数据标准实现了对内容的建模；为内容 模型建立了相应的表现模板，然后使用显示模型解析引擎将内容模型和显示模型 进行动态绑定生成最终的内容显示格式。本文引入了关注点分离的思想进行内容 发布流程的设计，并使用管道技术对内容发布流程进行了建模，避免了表现模板 管理与内容管理混合在一起，使内容的发布流程简洁高效。 1 4 本文组织结构 全文共分六章，具体内容安排如下： 第一章：绪论，主要就本文的研究背景、国内外研究现状、本文所做的工作 做了概述。 7 山东大学硕士学位论文 第二章：系统框架总体设计，首先对内容管理的业务流程进行了描述，然后 给出系统开发的功能框架设计和分层设计。 第三章：内容建模与显示模型，首先对目前几个重要的国际元数据标准进行 分析和比较，然后根据简单d c 模式元数据标准为依据，给出了页面元数据模型 和多媒体元数据模型的设计，并用x m l 技术实现了元数据模型的建模，最后描述 了显示模型的建模方式及解析方法。 第四章：内容发布引擎设计，本章首先给出了内容发布引擎的框架设计，然 后给出了内容发布流程的建模方法。 第五章：实例分析及框架应用。 第六章：总结和展望。 山东大学硕士学位论文 第2 章系统框架总体设计 本文设计并实现了一个面向内容管理的管理信息系统开发框架。开发框架提 供了用于界面生成的u i m s 组件，以及灵活的权限管理模块。针对管理信息系统 中复杂流程性业务的建模，开发框架有工作流组件和规则引擎组件进行支持。系 统框架的设计采用了模型层、视图层、控制层三层架构的设计思想，并且在系统 框架中对控制层进行了封装，使得用户的交互界面设计与业务逻辑功能开发相分 离，降低了管理信息系统的开发难度。本文提出的系统开发框架在业务逻辑模块 之上集成了内容管理框架模块，对业务系统中内容管理的业务需求提供了开发框 架级别的支持。在本文的开发框架及现有的业务模块之上，开发者可以快速的进 行新的业务模块的开发和部署。 2 1 内容管理的业务流程 美国战略管理学家迈克尔波特( m i c h e lp o r t e r ) 认为，企业每项生产经营活 动都是其创造价值的活动，企业中所有互不相同但又相互关联的生产经营活动， 便构成了创造价值的一个动态过程，即价值链6 1 。而管理信息系统中内容的流动 和更新也存在着一条价值链，内容管理的实质就是对内容价值链进行管理，使管 理信息系统中的内容随着系统的运行不断增值。内容管理价值链的业务流程主要 分为四步： ( 1 ) 内容的采集与加工 内容管理是从内容的采集开始的，而内容的采集需要借助现代内容管理技术 的支持。内容管理技术的发展为我们收集内容提供了有力的手段，内容管理技术 的应用扩大了内容采集范围、提高了内容采集速度、降低了内容采集成本。内容 采集只是内容管理的起点，必须对信息和内容进行加工处理，使无序的内容转化 为有序的内容。内容的加工处理就是指对内容进行分类、分析、整理和提炼，形 成有价值的内容。 ( 2 ) 内容的存储与积累 内容管理技术在内容存储方面的优势不仅表现在数量上，而且表现在内容的 9 山东大学硕士学位论文 检索、归类和安全上。数据库技术是有计算机以来应用最广泛的信息技术。数据 库具有数据结构化、数据共享、数据独立性和可控冗余度四个特性，这恰好适应 了内容存储的需要。近年来，多媒体数据库已经成为数据库技术发展的一个新方 向，数据库不仅可以存储结构化的数据，而且能够存储x m l 、文件、音频、视 频等非结构化数据，这使得内容的储存更加有效。 ( 3 ) 内容的传播与共享 内容需要经过共享与传播才能获得最大化价值。内容管理技术的发展为内容 传播和共享开创了一条简单快捷的通道，这不仅扩大了内容共享的范围，而且极 大地降低了内容传播的成本。 ( 4 ) 内容的使用与创新 这是内容管理的最终目的。内容只有作用于实践，才能带来价值。同时，也 只有通过在实践中的不断扬弃，内容才能不断更新，适应业务发展的需要，而管 理信息系统的内容价值能否不断增值，将取决于系统能否创造出新的内容，进行 内容更新。在管理信息系统中进行内容管理的最终目的，是使系统进入自我学习、 自我组织、自我控制、自我发展的新境界。 针对内容管理的四步业务流程，本文将管理信息系统架构划分为两个子系统， 业务子系统和内容发布引擎子系统。管理信息系统中的业务逻辑执行的过程，其 实就是内容采集加工的过程：而管理信息系统不断运行的过程，就是内容不断存 储积累的过程；通过对管理信息系统中数据进行分类、估值等操作，挖掘出新模 式数据并对数据通过发布接口进行发布的过程，就是对内容进行使用和创新的过 程。内容发布引擎获取业务系统对外发布的内容数据，并对数据使用显示模型进 行可视化描述的过程，即是内容传播与共享的过程。 本文在系统的功能框架中集成了权限管理、工作流引擎、规则引擎和u i m s 等功能模块，支持了内容采集、存储及数据挖掘等业务逻辑的快速实现，并在系 统框架的分层设计中对控制层进行了封装，使界面设计与业务开发相分离，降低 了内容管理系统的业务耦合度。以下本文将从系统功能框架设计和系统框架分层 设计两个角度，对本文提出的系统开发框架对内容管理业务逻辑的支持方式进行 阐述。 山东大学硕士学位论文 2 2 系统功能框架设计 ( 内容发布引擎 ) - 1 - 一一牛一一牛一一牟一一 业务逻辑模块 框架层 tt t 斤a 工作流引擎权限管理 u l 上v 1 0 规则引擎工具集 数据管理层 平台层； 一生 图2 1 系统功能框架设计 如图2 1 所示，本文提出的支持内容管理的系统开发框架【3 6 】中，将功能框架 划分为两大部分，内容发布引擎和业务系统，业务系统又分为平台层和业务层两 个层次。平台层中提供了管理系统开发过程中需要的通用功能模块和相应业务逻 辑的支持模块，如工作流引擎1 4 1 1 和规则引擎3 7 1 。基于平台层提供的通用功能模 块和业务逻辑支持模块，开发人员可以在业务层中进行相应业务逻辑的功能设计 和实现。平台层的抽象，业务层中业务模块的分离，以及采用j 2 e e 、x m l 等先 进成熟的技术、先进的体系结构，便于系统跨平台应用，而且增加了系统的可移 植性。在保证目前需要的前提下，本文在进行平台层的设计与实现过程中还考虑 了未来发展的需要，例如：开发框架中的资源管理模块支持在分布式环境中跨域 的资源数据的访问控制管理。这种设计使得本文提出的开发框架具有可扩展性和 可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流会呈指数 增长，在规模和性能两个方向上有充分的扩展能力，支持负载均衡。 开发框架中使用了x m l 和j s o n 数据表示模型作为系统的数据交换接口标 准【3 5 1 ，而内容管理的元数据模型的建模使用了国际范围内通用的网络信息资源的 元数据描述标准一一都柏林核心元素集，遵循了标准性和开放性的设计原则，采 用相关标准，如国际标准、相关接口规范和数据交换规范等，保证系统具有较长 山东大学硕士学位论文 的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求；在不同层面实现对现有和新的 资源与服务的开放性描述和有效集成，同时降低了系统维护的难度和要求，方便 用户日后的应用、管理和维护。在管理信息系统的开发过程中，需要解决采用静 态技术实现的业务子系统的跨域访问问题。而j s o n 数据表示模型的应用，使得 开发框架支持跨域访问的业务功能的实现。 2 2 1 数据管理层 在数据管理层中主要维护系统运行时用到的基础数据和业务逻辑规则描述 数据。以山东大学研究生管理信息系统为例，数据管理层维护的基础数据包括数 据字典、代码术语映射表、学院基础数据及专业基础数据等。业务逻辑规则描述 数据是指将业务逻辑的业务规则进行建模，使用x m l 进行描述，并使用一个时 间戳记录x m l 数据模型的最后修改时间，然后将x m l 数据模型和时间戳保存 在数据库中的数据记录集合。数据管理层提供了通用的数据管理功能模块实现了 对基础数据和业务逻辑规则描述数据的统一管理。 对于依赖于业务逻辑规则描述数据运行的业务功能，业务逻辑规则描述数据 的读取访问性能直接关系到相应业务功能的执行效率，为了提高业务逻辑规则描 述数据的访问性能，可以将业务逻辑规则描述数据缓存在内存中，使用空间换取 时间的方式来提高访问性能。但是，考虑到复杂业务逻辑规则的描述数据模型会 非常大，而且部分业务功能在应用过程中存在时间阶段性，即一些业务功能添加 了基于时间的权限控制，只允许在一段符合条件的时间段内使用，所以在系统启 动时全部加载这些业务逻辑规则的描述数据会带来不必要的资源浪费。而且一些 业务功能的业务逻辑规则可能在系统运行过程中发生改变，即当业务逻辑规则的 描述数据发生改变时，需要重新加载这些业务逻辑规则的描述数据，以实现业务 规则的动态部署。 考虑以上实际应用背景，本文在业务逻辑规则描述数据管理功能的设计和实 现过程中，对描述数据的加载操作使用了“懒汉式”的管理策略，即业务逻辑规 则的描述数据在第一次使用时再加载到内存中：而对于业务逻辑规则的动态变更， 本文采用了“乐观者”的折中数据访问策略实现了描述数据的加载，即当访问相 应业务功能的描述数据时，并不是每次都从数据库重新读取，而是通过比较内存 1 2 、 山东大学硕士学位论文 中描述数据的时间戳与数据库记录中描述数据的时间戳，判断数据库中的相应记 录是否发生过改变，如果两个时间戳不一致则重新加载描述数据到内存中，否则 直接从内存中读取，这种解决方案的实质是在系统执行所占用的时间和空间资源 之间进行了折中。 2 2 2u im s 本文在开发框架中集成的u i m s 组件，基于j a v a e e 架构实现，是一种高效的 界面生成解决方案，这个界面生成的解决方案主要包括平台解析器、布局管理器 以及事件处理器三个部分。表现模型是整个模型的核心，模型解析器以表现模型 为输入，经过解析生成运行时的模版类。然后，平台解析器在布局管理器的协助 下将运行时模版类生成特定平台下的界面元素。该方案支持目标系统的快速原 型化，产生的界面风格统一，提高了用户界面的开发效率，降低了对开发人员专 业技术的要求。有效保证了目标系统的易用性和实用性，降低了用户界面的维护 代价。借助x m l 强大的扩展能力，具备向多通道用户界面交互方式扩展的可能 性。 使用本文框架中的u i m s 组件用来进行用户界面的生成和管理，界面开发人 员可以把一次设计的界面模型利用不同的解析器投射到不同的平台上，界面开发 人员只需要完成简单x m l 配置文件的描述以及编写简单的事件处理语句即可完 成一整套的界面设计开发任务，提高系统界面开发的效率。 u i m s 组件使用界面描述模型完成用户界面的设计，并支持多种布局管理器。 一个完整的应用由m o d e l s 、e n v i r o n m e n t 、m a i nf r a m e 三个主要部分组成。其中 m o d e l s 是整个应用的核心部分。e n v i r o n m e n tm o d e l 是系统的运行环境，包括硬 件环境和软件环境。m a i n f r a m em o d e l ：包括菜单、树形菜单、工具条、任务栏 以及主工作区。 目前u i m s 组件设计的难点在于用户与应用程序之间的事件交互。切m s 组 件使用事件处理器管理用户与应用程序之间的交互，它接受来自界面元素的输入， 判断交互类型，发送请求到各自处理对象，并接收应用程序的输出，将反馈结果 发送给界面显示或者调用应用子程序执行。图2 2 为u i m s 组件的事件处理机制 的设计： 山东大学硕士学位论文 图2 2u i m s 组件事件处理机制 控件a 触发事件并被事件处理类捕获，事件处理类判断事件来源并依据页 面元素的父子关系查找父类的业务处理类h a n d l e r b ，使用反射机制生成实例， h a n d l e r b 不予处理使p a n e l b 触发相同的事件使事件向上传递给p a n d a 对应的 h a n d l e r a ，h a n d l e r a 做相应的表单数据的验证，如果不通过给出信息提示，通 过则调用相关业务。 2 2 3 系统权限控制 在企事业单位、政府系统中，每个部门都有自己的一些业务系统，权限管理 是保证业务系统安全和灵活性的重要部分。通过对不同的用户分配不同的权限来 明确和限定用户的职责【7 】，实现对不同业务系统的权限管理，为此要编写不同的 代码，这样容易造成巨大的人力资源浪费。 f e r r a i o l o 和k u h n 于1 9 9 2 年提出了i m a c 的概念。他们提出角色的概念： 分配给每一个用户合适的角色。一个角色都具有其对应的权限：一个用户可以有 多个角色，一个角色也可以有多个用户；一个角色可以有多个权限，相同的权限 也可以赋予多个角色。角色是r b a c 模型的核心，系统根据管理中相对稳定的 职权和责任来划分角色，每种角色可以完成一定的职能。用户通过饰演不同的角 色获得角色所拥有的权限，一旦某个用户成为某角色的成员，则此用户可以完成 该角色所具有的职能。角色成为访问控制中访问主体和受控对象之间的一座桥梁。 r b a c 的基本模型如图2 3 所示【8 】。 1 4 山东大学硕士学位论文 角色授权 图2 3r b a c 基本模型 下面给出r b a c 模型的形式化描述 9 1 ； ( 1 ) 权限配置：角色集r 和访问权限集p 之间的二元关系，假定r p 。r * p 是_ 个权限配置集合，那么( r ，p ) e r p 表示角色r 拥有一个访问权限p 。 ( 2 ) 角色指派：用户集u 和角色集r 之间的一个二元关系，假定u r u * r 是一个角色指派关系的集合，那么( u ，r ) u r 表示用户u 被指派了一个角色r 。 ( 3 ) 用户权限集：指用户通过被指派的角色所间接拥有的对数据集d 的访问 权限的集合，是用户集u 和访问