（计算机应用技术专业论文）电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口模型的研究.pdf

北方工业大学硕士学位论文 摘要 随着国民经济的飞速发展，人们对通信业务的需求不断增加，对服务质量的 要求也不断提高。电信运营支撑系统和运维支撑系统接口的结构化运行模式已不 能满足市场发展的需求，迫切需要构建一个公共的模型来实现电信运营支撑系统 和运维支撑系统接口。论文针对原有系统数据混乱、扩展性差的缺点，采用面向 对象的分析设计方法，建立接口系统的数据模型和面向对象模型。论文从以下几 个方面进行研究： 首先，论文深入分析了电信运营支撑系统和运维支撑系统接口的相应开发技 术，论述了面向对象建模技术，分析了各种面向对象建模方法，综合这些方法并 融入笔者自己的观点，提出了符合接口数据特征的面向对象建模过程。 其次，论文详细分析了接口系统需求，并从宏观上提炼出接口系统的主要功 能。论文深入到接口业务流程的内部，从需求的角度分析出接口行为变化和接口 数据流向，以及接口系统与外部系统的交互方式。 再次，论文对大量电信业务数据进行了采集、抽象和分析，从这三方面提出 了业务命令数据的模型。在数据模型的基础上，将面向对象建模技术和接口系统 背景技术相结合，建立了接口系统的对象模型，并对对象模型到关系数据模型的 映射进行了研究。极大地提高了接口系统的效率性、可靠性、可重用性和可维护 性。论文借助可视化建模工具，使用u m l 统一建模语言描述了面向对象的接口系 统模型。 最后，论文在研究成果上提出了进一步的扩展思路和研究方案，将研究重心 转移到接口和施工平台的交互上，对命令发送的技术细节提出技术构想和解决方 案。 关键词：面向对象建模，电信运营支撑系统，电信运维支撑系统，电子工单 北方- t 业大学硕士学位论文 r e s e a r c ho ft h ei n t e r f a c eo f1 1 e l e c o mb u s i n e s s s u p p o r ts y s t e ma n dt e l e c o mo p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m a b s t r a c t a 1 0 n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m y ，m er e q u i r e m e n to fg e i sa n dt h e s e i c ei sr 印i d l yi i l c r e a s i n g t h ep a t t e n lo ft 1 1 ei n t e m c eo f t e l e c o mb u s i n e s ss u p p o r t s y s t e ma r l dt 色l e c o mo p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e mw h i c hi sb a s eu p o n 如n c t i o n o r i e n t e d m e t h o d sc a l l t 蓼a t i 匆t h en e e d w en e e dt od e s i 印ac o m m o nm o d e lt oi m p l 锄c n tt h e i n t 刚a c es y s t 啪t h ep a p e ri sb a s e du p o ns e v e r a la s p e c t st op r o c e s st h er e s a r c h f i r s t l y p a p e rd e 印l ya l l a l y z et 1 1 ed e v e l o pt e c t u l 0 1 0 9 yo ft h ei n t e 渤c eo ft e l e c o m b u s i n e s s s u p p o r ts y s t 锄 a 1 1 dt e l e c o mo p 耐i o ns u p p o n s y s t e m ， d i s c u s s o b j e c t - _ o d e n t e dm o d e l i n gt e c h 血q u e ，c o m p a r e dd i f f 打e n to b j e c t - o r i e n t e dm o d e l i n g m e t h o d s ，p r o p o s e da ne f 诧c t i v em o d e l i n ga p p r o a c ht om o d e l i n gt h em o d e lo ft h e i n t e r f a c eo ft e l e c o mb u s i n e s ss u p p o r ts y s t 锄a n dt e l e c o mo p e r a t i o ns u p p o n s y s t 锄 s e c o n d l y p a p e rh a sa n a l y z e dt h ei n f o 册a t i o no fw o r k s h e e t sd a t aa 1 1 dt h e s t m c t u r eo fp l a t f o 咖c o m m a n d ，t h e np r o v i d e sd a t a - s t m c n j r em o d e l ，c o m m a n d t n j n l ( m o d e la 1 1 dc o m m a n d - p a r 锄e t e rm o d e l d i f f 旨e i l to _ b j e c tm o d e l sa r ed i v i d e db yu s i n g o o a ，o o d ，o o pm e t h o d s t h e ym a d ee f f e c t i v ec o m m u m c a t i o no np r o f e s s i o n a l p o s s i b l e 锄di m p r o v e dm ew h o l e i n t e r f a c eo b j e c tm o d e l sd e v e l o p m e l l tp r o c e s s t l l i r d l y ，p 印e rh 雒r e s e a r c h e do nt h em 印p i n gb e 觚e e i lo b j e c t m o d e l 锄d r e l a t i o n a ld a t am o d e l r o s ei su s e dt oi m p l 锄e n to b j e c tm o d e l i n ga n da c l l i e v et h e m 印p i n g u m lw a su s e dt od e s i 鲫鲫c ho b j e c tm o d e l l a s t l y ，o nm ef o u n d a t i o n ，p u t sf o n v a r dt l l em i n do fs y s t 锄e x p a l l da 1 1 dr c s e a r c h s c h f 玎n e k e yw o r d s ：t e l e c o mb u s i n e s ss u p p o r ts y s t 锄，t e l e c o mo p e r a t i o ns u p p o ns y s t 锄， e l e c 仃o n i cw o r k s h e e t s 2 独创性声明 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。据我所知，除了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，也不包含为获得耋壁友王些太堂或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：辱突签字日期：舻丁月2 2 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解j 匕友王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权j 竖直王些太堂可以将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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：瘁央 签字日期：加孵r 月乱月 导师躲勿l 姗 签字日规碑瑚瑚 学位论文作者毕业后去向： 工作单位：飞图科技( 北京) 有限公司电话：1 3 8 l o l 6 2 7 0 5 通讯地址：北京市海淀区上地三街9 号邮编：1 0 0 0 8 5 ， 北方工业大学硕士学位论文 1 引言 1 1 课题背景和意义 电信网络数字化程度的不断提高，各种新设备的不断引入，使得电信部门急 需采用新的管理维护手段来提高电信服务的质量和水平。9 0 年代中后期，在电 信总局的要求下，各省市电信局相继开展了从前台营业到号线系统、计费系统等 联网系统“九七工程 的建设，并进一步改进了本地电话网的网管系统和集 中维护系统。在业务工单的处理方面，成功地实现了由人工实施到自动实施的转 变。 然而，电信业务的迅猛发展，新业务的推陈出新，固定及移动电话的用户数 目与日俱增，各种设备软件版本的频繁升级，再加上各地维护人员针对同一类业 务在同一种设备上的实施还存在差异，这就对接口系统的实时性和批处理能力提 出了更高的要求。因为原有系统的扩展性较差，所以针对接口系统的维护任务源 源不断，接口系统软件的版本也发展成为一个地市一种版本，一个业务体系一种 版本。这都导致系统的冗余度和复杂度不断增加，非常不利于软件的维护和电信 部门的运营。 目前，电信综合业务支撑系统( i b s s ) 在广东省上市，本地网管系统也随之 升级改造。原有电信运营支撑系统和运维支撑系统接口的解决方案主要有： 按照业务规则和命令规则，把业务工单直接翻译为施工命令。程序实现受 设备版本和业务变动的影响很大。 由于施工平台种类繁多且各机型软件版本不同，命令格式也有很大差异， 针对每种平台都制作一个独立的命令生成器，甚至同种机型的不同软件版本也要 单独处理。 面对新业务的不断增加，系统的扩展能力有限，导致每增加一个新业务就 要开发独立的程序去处理。 在月末月初，面对大批量同类业务的处理需求，在原系统的基础上增加批 处理方式，由于性能不足，导致业务处理滞后，严重影响电信的正常运营和用户 的日常生活。 从以上解决方案的不足急需一种高程度抽象的处理模型来解决，这也正是本 课题要研究的内容。 北方工业大学硕士学位论文 1 2 课题来源及研究目标 课题来源于广东电信综合业务支撑系统( i b s s ) 与交换网管系统的升级改造 工程。 目前困扰电信运营支撑系统和运维支撑系统接口处理的主要问题在于：如何 能在不失效率的基础上提高接口的可扩展性，来适应电信新业务的推出速度、设 备种类的多样性以及其软件版本的频繁升级。 论文在分析各种施工平台的接口特性、电信业务需求及业务工单数据特征的 基础上，总结原有接口系统的经验教训，以面向对象的建模方法为指导，结合可 视化建模工具，对业务数据进行抽象建模，更灵活、更高效、更安全地实现电信 运营支撑系统和运维支撑系统接口的业务处理。 1 3 论文的工作和组织情况 论文在对电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口需求深入研究的基础 上，通过对大量电信业务数据的采集、抽象和分析，建立了接口模型的面向对象 模型。 论文的贡献之处在于：将面向对象的分析设计方法应用到电信运营支撑系统 和运维支撑系统之间接口模型领域，并在该领域内建立面向对象模型，使接口系 统具有了良好的扩展性；对业务规则进行抽象和再组织，建立业务规则数据模型， 极大地提高了该领域新业务从构想到实现的效率。 论文结构如下： 第一章引言，介绍了课题的背景、意义、来源、研究目标和论文的组织情况。 第二章介绍了论文工作使用的理论背景及技术。主要内容有面向对象建模理 论基础，包括面向对象的基本概念、要素及各种建模方法的比较，并结合论文工 作阐述应用面向对象技术的主要目的；详细描述了开发过程中使用到的设计模式 的基本原理：简单介绍了论文工作的业务背景及相关基础知识。 第三章接口系统的概要设计，对电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口 需求进行深入的剖析，抽象出主要业务逻辑，并对要实现的接口系统进行功能设 计。 第四章接口模型的分析设计，按照第三章的需求分析和概要设计，对接口数 据进行分析，抽象出命令结构模型、命令主干规则模型和命令参数规则模型。利 用第二章提出的面向对象建模方法及面向对象建模过程，完成电信运营支撑系统 2 北方工业人学硕士学位论文 和运维支撑系统之间接口面向对象模型的建立。并实现对象模型到数据模型的转 换。 第五章通过实验验证了接口的有效性。 第六章论文的总结及课题的进一步研究方向和思路。 北方- 丁业大学硕士学位论文 2 理论背景及技术 2 1 面向对象建模理论基础 面向对象建模是一种将数据和行为都封装到对象里的方法。面向对象建模强 调以问题域中的事物为中心来思考问题、认识问题，并根据这些事物的本质特征， 把它们抽象的表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位：它以更接近现实 世界中事物的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟。 因为电信的专业知识对于软件开发人员来说，不是一时就能理解的，而面向 对象的这种思维方式，能够帮助项目小组中的任何角色来理解专业的电信知识。 而且，考虑到接口系统需求的多变性，在未来的工作中很可能会有更多的反复和 修改。所以，将面向对象建模思想应用于电信业务领域内，能够使接口系统需求 更容易理解、设计更清晰、系统更易维护。 2 1 1 面向对象的基本概念 对象：对象是问题域中事物的抽象，是面向对象系统中的核心概念，如果不 能正确地认识和定义它，就无法掌握面向对象的理论。要设计一个面向对象的 程序，对象的确定和划分是非常重要的，直接影响到所编制的程序的质量。如何 才能使对象的确定与划分变得合理，这就需要对问题进行全面、细致的分析。值 得注意的是，对象的确定与划分并没有唯一的标准，它还依赖于设置对象的目的 和所需进行的操作。 消息：对象与对象之间并不是彼此孤立的，它们之间存在着联系，在面向对 象系统中，对象之间的联系是通过消息来传递的。消息是对象之间相互请求或相 互协作的途径，是要求某个对象执行其中某个功能操作的规格说明。通常，把发 送消息的对象称为发送者，接收消息的对象称为接收者。对象只有在收到消息时， 才被激活，被激活后的对象代码将“知道 如何去操作它的私有数据，去完成所 发送的消息要求的功能。 类：面向对象系统中最重要的概念，面向对象程序设计中的所有的操作都归 结为对类的操作。在面向对象程序设计中正因为引入了类的概念，使得它与传统 的结构化程序设计明显地区分开来。类由数据和操作组成，是相似对象的抽象， 对象由类生成并自动拥有类所定义的特性。 4 北方工业人学硕士学位论文 2 1 2 面向对象的要素 抽象：强调实体的本质、内在的属性。在系统开发中，抽象指的是在决定 如何实现对象之前的对象的意义和行为。使用抽象可以尽可能避免过早考虑一些 细节。 封装性( 信息隐藏) ：封装性是保证软件部件具有优良模块性的基础。面向 对象的类是封装良好的模块，类定义将其说明( 用户可见的外部接口) 与实现( 用 户不可见的内部实现) 显式地分开，其内部实现按其具体定义的作用域提供保护。 对象是封装的最基本单位。封装防止了程序因相互依赖而带来的变动。面向对象 的封装比传统语言的封装更为清晰、更为有力。 共享性：同一类中的共享，指同一类中的对象有着相同数据结构。这些对象 之间是结构、行为特征的共享关系；在同一应用中的共享，指在同一应用的类层 次结构，具有继承关系的各相似子类中，存在数据结构和行为的继承，使各相似 子类共享共同的结构和行为。使用继承来实现代码的共享，这也是面向对象的主 要优点之一；在不同应用中的共享，面向对象不仅允许在同一应用中共享信息， 而且为未来目标的可重用设计准备了条件，通过类库机制和结构来实现不同应用 中的信息共享。 2 1 3 面向对象建模方法 目前，面向对象开发方法的研究己日趋成熟，国际上已有不少面向对象产品 出现。面向对象开发方法有b o o c h 方法、b o o c h 方法和o m t 方法等。 b o o c h 方法： b 0 0 c h 最先描述了面向对象软件开发方法的基础问题，指出面向对象开发是 一种根本不同于传统功能分解的设计方法。面向对象的软件分解更接近人对客观 事务的理解，而功能分解只通过问题空间的转换来获得。 微过程的四个步骤：在给定的抽象层次上识别类和对象；识别这些对象和类 的语义；识别这些类和对象之间的关系；实现类及对象的接口。主要是选择数据 结构和算法。 宏过程五个步骤： 概念化：建立核心需求 分析：目的是通过区分类和对象为现实世界建模，而这些类和对象来自于 问题域的词汇。这个阶段主要关注系统的行为。 设计：创建一个可实现的系统结构。 5 北方t 业大学硕+ 学位论文 演化：通过不断的细化而逐步实现系统。 维护：管理系统交付之后的演化。 c o a d 方法： c o a d 方法是1 9 8 9 年c o a d 和y 0 u r d o n 提出的面向对象开发方法。该方法的 主要优点是将大系统开发的经验与面向对象概念有机结合起来，在对象、结构、 属性和操作的认定方面，提出了一套系统的原则。该方法完成了从需求角度进一 步进行类和类层次结构的认定。尽管c o a d 方法没有引入类和类层次结构的术语， 但事实上已经在分类结构、属性、操作和消息关联等概念中体现了类和类层次结 构的特征。 o o a 模型的五个层次： 主题层：将关系较密切的类及对象组织为一个主题，整个系统由若干主题 构成。主题层相当于是描述整个系统的子系统及其结构。 类及对象层：给出直接反映问题空间和系统责任的类及对象。 结构层：描述类及对象之间的结构关系，包括一般特殊结构和整体一 一部分结构。 属性层：定义类及对象的属性和实例连接。 服务层：定义类及对象的服务和消息连接。 0 0 d 模型的四个部分： 问题域部分( p d c ) ：根据实现条件对o o a 结果进行调整。 人机交互部分( h i c ) ：设计人机界面。 任务管理部分( t m c ) ：定义系统中需要并发执行的各个任务，每个任务 用一个任务模板表示。 数据管理部分( d m c ) ：按选定的数据管理系统，设计对象存储及检索部 分。 o m t 方法： o m t 方法是1 9 9 1 年由j 锄e sr l l m b a u g l l 等5 人提出来的，其经典著作为“面 向对象的建模与设计 。 该方法是一种新兴的面向对象的开发方法，开发工作的基础是对真实世界的 对象建模，然后围绕这些对象使用分析模型来进行独立于语言的设计。面向对象 的建模和设计促进了对需求的理解，有利于开发更清晰、更容易维护的软件系统。 该方法为大多数应用领域的软件开发提供了一种实际的、高效的保证，是一种努 力寻求问题求解的实际方法。该方法主要从以下三个方面建立模型： 6 北方工业大学硕士学位论文 对象模型：描述系统的对象结构，包括对象标识、对象之间的关系以及对 象的属性和操作。( 类图和实例图) 动态模型：描述系统中与时间有关的方面以及操作执行顺序，包括引起变 化的事件、事件的顺序、定义事件上下文和状态的组织等。 功能模型：描述系统中与数值转换有关的方面，包括函数、依赖、约束以 及功能性依赖等。与结构化分析中的数据流基本相同。 j a c o b s o n 方法( o o s e ) ： 分析阶段： 需求分析和需求模型：分析和表达系统的用户需求，特别是功能需求。以及 系统边界外的执行者与系统对话的方式，描述每个系统功能的使用情况。 健壮性分析和分析模型：分析模型的对象分为实体对象、接口对象和控制对 象，分别从信息、表示、行为三个不同的维度来刻画系统。健壮性分析的过程， 就是在用例的驱动下发现这些对象，建立由这些对象以及它们之间的关系所构成 的分析模型。 构造阶段： 把分析模型机械地转换为初始的设计模型；通过交互图和状态转换图来细化 对象；实现是将设计结果进行实际的编程。 测试阶段： 单元测试、集成测试和系统测试。 表2 1j a c o b o s o n 方法分析、设计和实现对照表 分析设计程序 分析对象 块一到多个c l a s s 对象行为操作若干函数 类属性类属性静态变量 实例属性实例属性实例变量 关联关联实例变量 通信关联通信关联函数引用 对象间的交互激发函数调用 用例设计的用例 调用序列 子系统子系统文件 职责驱动方法i m d 方法( c r c 方法) ： 用类所承担的责任来描述系统，用索引卡( c r c 卡) 来捕获初始的类、责任 7 北方t 业大学硕+ 学位论文 和协作，同时也记录超类一子类关系以及由超类定义的公共职责。 表2 2c r c 卡格式 难找到一种比较适合其应用特点的语言；而不同的建模语言虽然大多数雷同，但 仍有细微差别，极大地防碍了用户之间的交流。因此，统一建模语言势在必行， u m l 统一建模语言在这种情况下应运而生。 u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl 锄g u a g e ) 语言 软件工程领域在1 9 9 5 年1 9 9 7 年取得了前所未有的进展，其成果超过软件 工程领域过去15 年的成就总和，其中最重要的成果之一就是统一建模语言( u m l ) 的出现。u m l 将是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。 u m l 不仅统一了b 0 0 c h 方法、o m t 方法和o o s e 方法的表示方法，而且对 其做了进一步的发展，最终成为大众接受的标准建模语言。u m l 是一种定义良 好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它融入了软件工程领域的新思 想、新方法和新技术。它的作用域不仅支持面向对象的分析与设计，还支持从需 求分析开始的软件开发全过程。u m l 图归属为以下四种建模技术： 需求建模：通过用例图来描述需求。 静态建模：通过类图和对象描述软件系统的静态元素。 动态建模：通过协作图、时序图、活动图、状态图来描述静态元素的行为。 构架建模：用多个层次来描述软件系统的构架。构架建模时用构件图和部 署图来描述软件系统的构架。 论文采用了几种建模方法相结合的方式构建面向对象模型，并通过用例图、 类图、包图、活动图、顺序图从不同侧面描述电信运营支撑系统和运维支撑系统 之间接口模型。 2 1 4 应用面向对象建模技术的主要目的 建模过滤非本质的细节信息，抽象出描述复杂问题或结构的本质，它使问题 更容易理解了。软件开发人员在实际开发一个项目之前，建立系统的模型，不仅 易于领域专家与开发小组之间的沟通，也方便开发小组内部人员的交流，考虑到 电信业务领域知识的抽象性和专业性，就很有必要建立一个领域双方都能理解的 模型，有利于项目小组人员特别是系统分析人员与用户的沟通。而且接口系统本 北方工业人学硕士学位论文 身的复杂性，需求的多变性，即使领域专家也很难一次性地将整个系统的结构分 析清楚，随着工作的深入展开，可能会发现原来的分析有这样或那样的缺点和错 误，这样就必须修改原来的模型。面向对象的优点就是提供这样一个机制，使这 种反复修改变得简单易行。概括来说，对电信运营支撑系统和运维支撑系统之间 接口进行面向对象建模的目的在于： 理解电信业务问题域中的知识并捕获用户需求。要想建立一个正确的接口 模型，首要的问题就是理解电信业务规则的相关知识，建模就是要抓住系统的本 质。 可视化模型更方便与领域专家沟通。用户往往不是计算机专家，而是领域 专家。建立一个双方都能理解的模型有利于二者的沟通，使项目投资者、分析人 员、设计人员和开发人员达成一致。 进行接口的系统设计。面向对象模型可以帮助软件人员研究软件的多重构 架和设计方案。 使需求和细节分开。也就是通过模型可以使功能和代码分开考虑，更能增 加代码的可重用性。 设计出有效的实际产品。通过建模可以得到一些实际产品：类的声明、数 据结构和配置方案等，这些产品可以直接应用在后边的实现阶段。 使建立的电信运营支撑系统和运维支撑系统之间的接口系统具有很强的可 扩展性和可维护性。 2 2 设计模式 设计模式是一套代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码，让 代码更容易被他人理解，保证代码可靠性。毫无疑问，设计模式于己于他人于系 统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化。论文对使用到的设计模式会从 四个方面进行论述，包括模式名称、问题、解决方案和效果，具体含义如下： 模式名称：一个助记名，它用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效 果。 问题：描述了应该在何时使用模式。它解释了设计问题和问题存在的前因 后果，它可能描述了特定的设计问题，如怎样用对象表示算法等；也可能描述了 导致不灵活设计的类或对象结构。 解决方案：描述了设计的组成成分，它们之间的相互关系及各自的职责和 协作方式。 效果：结合论文研究对象，描述了模式应用在接口系统中的效果及使用模 9 北方工业大学硕士学位论文 式应权衡的问题。 下面介绍下论文设计实现过程中使用到的两个模式。 2 2 1b u i l d e r 模式 b u i l d e r 模式适用性： 当创建复杂对象的算法应该独立于该对象的组成部分或装配方式时，当构造 过程必须允许被构造的对象有不同表示时使用b u i l d e r 模式。 b u i l d e r 模式参与者( 如图2 1 所示) ： b u i l d e r 一为创建一个p r o d u c t 对象的各个部件指定抽象接口。 c o n c r e t e b u i l d e r 一实现b u i l d e r 的接口以构造和装配该产品的各个部件。定 义并明确它所创建的表示；提供一个检索产品的接口。 d i r e c t o r 一构造一个使用b u i l d e r 接口的对象。 p r o d u c t _ 表示被构造的复杂对象。c o n c r e t e b u i l d e r 创建该产品的内部表示 并定义它的装配过程；包含定义组成部分的类，包括将这些部件装配成最终产品 的接口。 图2 1b u 订d e r 模式类图 l o 北方工业入学硕士学位论文 i a d i r e c t o ra c o n c 悖t e b u i h e r n e wc o n c r e t e bu _ l e r ，l】 n 州d i r e c t o r c a c o n c r e t e b u i i d 朗 。 ，口 l m c t 0 n _ _ r r a i l ，_ i d p a r t 舶 b u i l d p a 删 【j bu i d p a n c o u g e t r e s u h 01 图2 2b u i l d e r 模式顺序图 b u i l d e r 模式协作( 如图2 2 所示) ： 客户创建d i 删o r 对象，并用它所想要的b u i l d e r 对象进行配置；一旦产品部 件被生成，导向器就会通知生成器；生成器处理导向器的请求，并将部件添加到 该产品中：客户从生成器中检索产品。 b u i l d e r 模式效果： 在接口系统中，b u i l d e r 对象提供导向器一个构造业务工单指令的抽象接口。 该接口下的生成器可以隐藏这个业务工单指令的表示和内部接口，它同时隐藏了 该业务工单指令是如何转换的。由于业务工单指令是通过抽象接口构造的，在改 变该业务工单指令的内部表示时，所要做的只是定义一个新的生成器。面对新的 平台和有特殊要求的新业务，只需要定义一个新的生成器，大大减少了工作量。 b u i l d e r 模式通过封装一个复杂对象的创建和表示方式提高了对象的模块 性。客户不需要知道定义业务工单指令内部结构的类的所有信息，因此这些类是 不出现在b u i l d e r 接口中的。每个c o n c r c t e b u i l d e r 包含了创建和装配一个特定业 务工单指令的所有代码。这些代码只需要写一次；然后不同的d i r e c t o r 可以复 用它以在相同部件集合的基础上构造不同的业务工单指令。 举例来说，针对s i g m a 机型定义一个c o n c r e t e b u i l d e r 负责生成s i g m a 机型业 务工单指令，同时定义了一个c o n c r e t e b u i l d e r 负责生成c c 0 8 机型业务工单指令。 如果有一个新机型，其业务工单指令的生成过程中，命令串生成方式与s i 舯a 机 型类似，而命令串参数的生成方式与c c 0 8 机型相似，那么可以建立一个新的 d i r e c t o r ，它调用s i g m a 机型的c o n c r e t e b u i l d e r 来构造命令串，而调用c c 0 8 机型 的c o n c r e t e b u i l d e r 来构造命令串参数。 北方工业大学硕士学位论文 b u i l d e r 模式与一下子就生成产品的创建型模式不同，它是在导向者的控制 下一步步构造产品的。仅当该产品完成时导向者才能从生成器中取回它。因此 b u i l d e r 接口相比其他创建型模式能更好的表现产品的构造过程。这使你可以更 精细的控制构建过程，从而能更精细的控制所得产品的内部结构。b u i l d e r 模式 的这个特点能够很好地实现不同业务工单在处理过程中的细微变化，比如说5 e s s 机型业务工单的设备号需要转换才能进一步的使用，那么在5 e s s 机型对应的 c o n c r e t e b u i l d e r 中添加设备号转换这个步骤就可以，并在导向者的控制中调用这 个步骤就能够实现，同时这个步骤对客户是完全隐藏的。 2 2 2s i n g l e t o n 模式 s i n 哲e t o n 模式适用性： 当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时；当这 个唯一实例应该是通过子类化可以扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用 一个扩展的实例时使用s i n 酉e t o n 模式。 s i n g i e l o n 多 u q u e l n s t a n c e 髟s i n ql e to n d a t a i n s l a n c e o s in g le l o n o p e r a ti o n o g e t s n g i e io n d 毹a 0 图2 3s i n g l e t o n 模式类图 s i n 西e t o n 模式参与者( 如图2 3 所示) ： h l s t a n c e ( ) 是一个静态操作，允许客户访问它的唯一实例，可能负责创建它自 己的唯一实例。 s i n 百e t o n 模式协作： 客户只能通过s i n 西e t o n 的h l s t 孤c e 操作访问一个s i n g l e t o n 的实例。 效果： 在接口系统中，s i n 西e t o n 模式主要用于对数据库的连接，整个系统对本地数 据库连接封装了唯一实例，这样就可以严格控制怎样访问它。同时缩小了名空间， s i n 西e t o n 模式是对全局变量的一种改进，避免了存储数据库连接的全局变量污染 名空间。 s i n 哲e t o n 模式比较灵活，并易于扩展以满足后续的研究。例如，需要允许可 变数目的数据库连接实例，或需要控制所使用实例的数目，都只要很小的改动就 1 2 北方工业人学硕士学位论文 能够实现。 2 3 电信技术相关背景 2 3 1 综合业务支撑系统 电信综合业务支撑系统( i b s s i n t e 伊a t e db u s i n e s ss u p p o r ts y s t e i l l ) 是一套 对电信运营企业进行全业务受理的专业性大型软件支撑系统，该系统的设计遵循 电信管理网( n 狲) 模型和关于电信运营基本业务处理框架的t o m 模型，紧密 结合电信企业的生产经营活动，是一套非常先进的业务支撑软件。 i b s s 系统具有以下一些主要的特点：实现客户信息的集中统一管理，强化 “以客户为中心的理念；满足全方位、多层次的客户服务要求，实现对服务全 过程的实时监控；支持灵活多样的营销策略，快速响应市场需求，及时准确地提 供营销信息；实现包括固话业务、数据业务、移动业务及网元出租业务等在内的 综合业务处理；实现业务处理规则、业务处理流程和调度规则能够根据客户的需 要灵活定制，适应新业务的快速推出：提供高效的处理手段、规范的内部管理和 强大的安全管理功能；整合与其他系统的接口，为其他系统提供基本的业务信息， 提高信息的共享程度；实现跨本地网的业务受理。 2 3 2 接口通信方式 由于新建设的电信综合业务支撑系统采用三层架构，交换网管系统仍然维持 原有的两层架构，决定接口采用以下方式： 由电信综合业务支撑系统向交换网管系统传递的数据采用t c p i p 的方式进 行传递，即交换网管系统在其服务器端建立一个服务端口，由电信综合业务支撑 系统经过认证连接上该服务端口后，通过该数据通道向交换网管系统发送数据。 为了保障数据传递的安全性，要求交换网管系统在接受到数据后要通过中间件方 式向电信综合业务支撑系统传送接受成功信息。 交换网管系统向电信综合业务支撑系统传递的数据采用中间件服务调用的 方式，由电信综合业务支撑系统的厂商向交换网管系统提供中间件的客户端，交 换网管系统通过该客户端接口连接上电信综合业务支撑系统的中间件服务器后 将数据发送给相应的接口服务。由于中间件本身对数据传输提供了保障，不需要 返回数据是否接受成功。 批量文件方式主要针对综合业务支撑系统产生的不需要立即施工的工单数 据，由综合业务支撑系统接口生成文件，f t p 至交换网管提供给的文件服务约定 北方工业大学硕士学位论文 目录后，采用t c p i p 方式通知网管系统；交换网管系统收到文件已发送消息后 检查是否存在批量文件数据，通过中间件告诉综合业务支撑系统收到批量文件。 交换网管系统施完工后，调用综合业务支撑系统提供的中间件服务，逐个工单将 处理结果通知综合业务支撑系统。 2 3 2 接口数据格式 为了让接口有足够的可扩展性，对接口传递的数据采用以下方式进行组织， 组合成一个参数。整个数据由定长的数据包头和可变长度的数据包体组成。 数据包头的格式定义如下： 包开始标志：4 字节( f f f f ) 包的标识号：1 0 字节( 流水号，由数字转换成字符串，长度不足在左边 补字符串0 ) 包的类型：2 字节( 0 1 ：支撑系统发去网管的施工数据；0 2 ：网管返 回的接受成功信息；0 3 ：网管系统发送的施工结果；0 4 ：支撑系统发送网管 批量停机文件消息通知；0 5 ：网管返回的批量停机文件接受成功确认) 包长度：6 字节( 包长度为整个包长度，包括包头和包体数据，数字转换 成字符串，长度不足在左边补字符串o ) 参数个数：4 字节( 数字转换成字符串，左补字符串0 ) 预留空间：2 0 字节( 填空格) 总长度：4 6 字节 包体由【参数个数】个以下结构组成。 i 江y ：3 字节( 参数标识) s i z e ：3 字节( 数字转换成字符串，左补字符串0 ) 。 l u e ：s 亿e 字节的参数值。 1 4 北方工业大学硕士学位论文 3 接口模型的概要设计 3 1 概述 本章通过对接口需求的深入分析，从软件架构的角度予以描述其实现方法。 目的在于为电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口模型的模块设计提供依 据，并为软件的测试提供参照。本章将明确系统的软件体系架构，功能模块交互 关系，及主要业务处理流程，为面向对象模型的建立提供基础。 3 2 开发平台及工具 开发工具： 接口核心模块采用j 趟厂a 面向对象语言实现，e c l i p s e 3 3 ，j d k l 5 o 环境开发。 开发平台： 操作系统：m i c r o s o rw i n d o w s 操作系统 数据库：m i c r o s o f ts q ls e e r2 0 0 0s p 3 及以上版本。 3 3 接口系统需求分析 电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口目标是以计算机软硬件及数据 库等技术为平台，构造一个无需人工参与的接口系统。该系统针对地区级的通信 业务，要求快速、准确、全自动并且可扩展。系统业务包括全区固定电话业务， 全区停开机业务，一号通数据业务，一号双机数据业务，固网智能化业务( s h l r ) ， 小灵通业务。该接口系统能根据预定设定的优先级来处理业务工单。 图3 1 为本接口所处业务环境的逻辑图： 北方工业大学硕士学位论文 国 籁据库终端 交换机终端 图3 1 电信业务示意图 接口系统的业务需求能够接收i b s s 传递的业务工单数据，将其转换成 施工平台能够识别的命令，并发送到目标施工平台。经过对需求的详细分析，总 结出接口业务逻辑可分为三个核心部分取单，转换，执行。其中取单和转换 主要与数据库交互，执行主要与交换机、综合平台交互。因此接口系统的核心功 能也与这三个部分相对应，下面分别详细介绍每个核心功能： 3 3 1 工单接收与回复 工单接收与回复主要实现与综合业务支撑系统的通信，接收工单数据及回复 工单的处理结果。该功能是实现接口系统的基础和前提。由于业务工单的数据量 很大，并且有一定的规格标准，不能直接进入数据库，要对其进行一定的预处理， 主要的功能需求如下： 预处理：根据业务工单的内容对其进行拆解，将接收到的业务工单数据解 析成方便接口系统处理的格式。 优先级设定：通过业务项目的分析，发现停、开机业务为主要业务。若停 机量大，那么一天都处理不完停机业务；而开机业务是服务性业务，用户一旦交 完钱，就必须马上开机，否则将引起用户的投诉。为了解决这个问题，要求不同 的业务工单必须设定不同的优先级。 1 6 、父n 彩 一一 + 一 r 北方工业人学硕士学位论文 3 3 2 命令转换 命令转换得主要工作是完成业务工单到施工平台命令的转换过程，做好命令 转换是实现接口业务的重要保证，只有严格按照转换规则成功转换的施工平台命 令，才能在施工平台上正常运行。主要的功能需求如下： 能够从本地数据库中提取未处理工单，并转换成目标施工平台命令，整个 过程要求自动实现。 能够转换不同施工平台的命令，要求施工命令完整，符合施工平台的规格 要求。 命令转换的关键在于转换规则的设计和存储。由于平台的多样性，平台命令 的格式和转换条件不尽相同，其多样性主要表现在以下几个方面： 命令性质：交换机和综合平台是字符串形式，小灵通服务器是s q l 语句形 式。 命令转换条件：同一业务在不同的平台上确定命令不同，所需的参数也不 同，可能是参数内容不同，也可能是参数个数不同。 命令参数的确定方法：有的是直接取参，有的是间接取参，还有的参数需 要一定的算法计算才能获得。 论文将在下一章详细地分析和论述命令数据模型和转换规则模型。 3 3 3 命令发送 命令转换功能生成的命令文件按照不同的局分目录保存，命令发送功能主要 是对这些命令文件进行扫描，并提供与指定平台的输入输出接口。这是实现接口 系统的最后环节。由于平台种类的多样性，各平台的对外接口也不相同，主要的 功能需求如下： - 建立和不同平台的连接，保证能准确发送命令文件。在连接中断时能够及 时恢复，并提出预警。 按照平台要求，对命令文件进行封装，加入命令头和命令结束符，并按照 要求更改命令格式，加入特定函数 接收平台施工信息，对信息进行分析，做进一步的处理。 综合以上三个核心功能，接口内部的业务流程图如图3 2 所示： 1 7 北方工业大学硕士学位论文 未处理 回 系统 【一 3 4 接口系统功能设计 匿 图3 2 接口业务流程图 未发送 根据上述需求分析，对接口系统功能进行总结，顶级用例图如下： 工单回复 报告分析命令固复 图3 3 接口业务项级流程图 1 8 阚匡 北方工业大学硕士学位论文 将三大核心功能细化和总结，电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口模 型主要具有以下功能模块： 工单接收模块：与电信运营支撑系统进行通信，接收业务工单，并按照规 则对工单进行预处理，将工单数据存入本地数据库，并通过中间件t u x e d o 回复。 数据库管理模块：处理数据源的连接和数据服务层的访问，实现对数据库 的查询、添加、修改、删除等操作。 命令转换模块：提取未转换的业务工单，按照不同的规则采用适当的方法 对其进行转换，转换的结果以文件形式放入局文件夹内。 命令发送预处理模块：对命令文件进行预处理，封装成平台能够识别的命 令文件。 数据转发模块：管理与不同平台的连接和数据发送，在空闲期发送测试文 件，保证与平台的不间断连接。 施工回执分析模块：对施工回执信息进行分析，确定处理策略，并更新数 据库内相关数据信息。 日志管理模块：系统运行日志记录的备份、日志清除、日志查询等。 1 9 北方工业人学硕士学位论文 4 接口模型的分析设计 4 1 数据分析 电信运营支撑系统和运维支撑系统之间接口最大的特点就是接口数据非常 复杂，处理方式多种多样。造成数据复杂的原因来自两个方面：一方面是因为电 信业务种类繁多，除传统电话业务以外，无线通信、数据通信、智能网应用等新 业务层出不穷；另一方面是因为施工平台的多样化，从传统的固话交换机到新推 出的智能化平台，交换机的种类乃至软件版本都会对接口数据产生直接影响。 接口数据是构建接口模型的基础，所以对接口数据的分析是论文后续工作的 必要前提。根据前文的论述，接口系统主要具有工单接收与回复、命令转换和命 令发送三个核心功能，而本论文主要关注的是后两个功能，所以下