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1、 中国图书馆学报(双月刊)2003年第5期ZHONGGUO TUSHUGUANXUEBAO 焦玉英 柯 青 统一建模语言在网络主动推送系统设计中的应用3摘 要 统一建模语言,是第三代用来为面向对象开发系统的产品进行说明、 可视化和编制文档的方法。其主要内容可以归纳为静态建模机制和动态建模机制。以主动推送系统的设计为例,介绍使用统一建模语言对主动推送系统进行建模的主要步骤和方法。图5。参考文献3。关键词 互联网络 统一建模语言 主动推送技术 面向对象技术分类号 TP311ABSTRACT UML (Unified Modeling Language) is the third2generatio
2、n method for the description ,visualization and documentation of products of object2oriented system development. Its main contentsinclude still modeling mechanism and dynamic modeling mechanism. In this paper , the authors intro2duce major steps and methods in the modelingof active push systems by u
3、sing UML , with examplesofthe design of active push systems. 5 fig. 3 refs.KEY WORDS Internet. UML. Active push technology. Object2oriented technique.CLASS NUMBER TP311主动信息服务系统是以 “推”(Push)技术为基础 的。从目前研究来看,采用面向对象的方法研究主 动信息服务受到越来越多的人的重视。这是因为: 一方面,面向对象技术已比较成熟,有很多经过实践 检验的方法和工具。另一方面,主动信息服务是面 向用户的,因此从对象过渡到
4、用户是直观而且自然 的。本文通过对UML的研究,试图将这一可视化建 模工具与网络主动信息服务结合起来,分析和设计 一个主动推送系统。1 UML基本建模思想111 UML的主要内容UML (统 一 建 模 语 言, Unified Modeling Lan2guage)是一种建模语言,是第三代用来为面向对象开 发系统的产品进行说明、 可视化和编制文档的方法。 它是由三位面向对象方法领域著名的方法学家Grady Booch , James Rumbaugh和Ivar Jacobson提出, 结合了他们以及其他众多优秀方法和思想,得到了 世界知名公司如Microsoft、HP、IBM、RATIONA
5、L等 的使用和支持,并于1997年11月被OMG(ObjectManagement Group)组织采纳,成为面向对象建模的 标准语言。 统一建模语言UML的主要内容可以归纳为静 态建模机制和动态建模机制,可以由下列5类图来定义。第1类:用例图,包括用例(use case)和角色 (actor) ,用来从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。第2类:静态图,包括类图、 对象图和包 图,最基本的是类图,用来描述系统的静态逻辑结 构,即系统重要的抽象元素及元素之间的关系。第3 类:行为图,包括状态图、 活动图,用来描述系统的动 态模型和组成对象间的交互关系。第4类:交互图, 包括顺序图、 合
6、作图,用来描述对象间的交互关系。 第5类:实现图,包括构件图、 配置图,用来展示系统 的源代码的结构和运行时刻的实现结构。112 UML在软件工程中的作用UML与系统的开发紧密相关,在软件工程的每 一阶段,都可以用相应的UML工具来表示。 需求分析:UML的用例图可以表示用户的需 求,通过用例建模,可以对外部角色和他们所需要的 系统功能建模。 系统分析:可用UML的逻辑视图和动态视图来 描述。类图描述系统的静态结构,协作图、 状态图、 顺序图、 活动图描述系统的动态特征。 系统设计:在UML加入新的类来提供技术基础 结构,如用户接口、 数据库等,是构造阶段的详细的 规格说明。 系统构造:把设计
7、阶段的类转换成某种面向对 象的程序设计语言代码,在对UML表示分析和设计3 本文系国家自然科学基金项目(代号:70073022)研究成果之一。75模型进行转换时,不要直接把模型转化为代码。因 为在早期,模型是理解系统和对系统构造的结构化 手段。 系统测试:对系统的测试通常分为单元测试、 集 成测试、 系统测试和接受测试等各个不同级别。各 个测试小组可以用不同的UML图作为他们测试工 作的基础:单元测试用类图和类的规格说明,集成测 试用组件图和协作图,而系统测试用用例图来确定 系统的行为是否符合这些图中的定义,从而达到对 系统测试的目的。UML易于表达且功能强大,适用于许多不同系 统的开发,如:
8、管理信息系统、 事务处理系统、 分布式 系统、Web系统等等。本文以一个网络主动推送系 统的分析和设计为例,阐述如何利用UML工具对系 统进行建模,使用的工具是RATIONAL公司的ROSE工具。2 基于UML的网络主动推送系统建模 本文所设计的系统可以提供以下功能: (1)收集 因特网上的信息资源。(2)对所搜集的信息资源进 行分析,提取出有用的信息供检索使用。(3)系统 保留每个用户的个人信息,允许用户对自己所要求 的信息进行定制。(4)在用户使用系统的同时,系 统对用户的行为进行记录,并逐步形成每个用户的 用户模型。(5)根据用户的定制信息,定期检查信 息的更新情况,及时将更新情况或更新
9、后的信息传 递给该系统用户。(6)提供传统信息检索系统的查 询功能。 使用UML对该系统建模的主要步骤和方法为: (1)采用基于用例图的思想来提炼主动推送系统中的相关角色。(2)采用基于类图和对象图的角色关 系图来分析主动推送系统的静态组织结构。(3)采 用顺序图和状态图来描述角色间的交互关系和时序 关系。(4)利用构件图和部署图来展示系统中各个 角色之间的实现结构。3 利用UML对系统分析设计311 用例图 用例图表示一个系统对于系统外部的交互者的 功能,强调从用户的角度看到的或需要的系统功能。 其用例是系统提供的高级功能模块。本系统确定的 基本角色是定制方(Subscriber)、 搜索引
10、擎(SE)、 信息 提供方(Provider)。在此基础上,确定的基本模块为: 定制、 查询、 接收、 建库、 发送。用例图如图1所示。图1 用例图312 交互图 交互图包括顺序图和协作图。顺序图是反映若 干个对象之间的动态协作关系,也是随时间的步骤, 主要分析对象之间发送信息的先后次序,说明对象 之间的交互过程,以及系统执行过程中,在某一具体 位置将会发生什么事情。顺序图是UML分析业务 过程中非常重要的一种图,它是对整个系统工作流 程的一个过程反映,直接影响系统将来是否和实际 系统相符合。协作图是表示角色之间交互的视图, 它除了反映角色之间的信息变化(交互)外,还能够 反映角色和它们之间的
11、关系(称为上下文相关)。由 于协作图和顺序图透视反映角色之间的交互,所以 建模可以任意选择一种反映对象之间的协作关系。 主要根据要强调的是时间序列还是强调上下文相关 的关系来确定要使用哪种图。图2是用户定制需求 后系统的顺序图。图2 定制和推送顺序图图2显示了一个主动信息服务系统的处理流程。首先客户(Subscriber)向系统(Provider)定制某一类信息需求,即图中的某一类事件。系统则构造一 个事件容器(EventHolder) ,容器中有指向定制者的个人信息。系统周期性地检查事件容器,并把新事件推出到所有的定制者。另一方面,信息源(发送者)把事件数据传送到系统,系统则构造一个新的事
12、件对象,并把它存放到属于该类事件的事件容器中。同时,系统定期地检查所有的事件容器,并调用定制 者的处理事件运算,把未送出的事件推出到定制者。85第29卷第147期Vol. 29. No. 147中 国 图 书 馆 学 报JOURNAL OF LIBRARY SCIENCE IN CHINA2003年9月Sep , 2003若定制者收到,则把对应事件的现况属性更新为 “已 发送”,这就完成了事件对象在定制和推送服务中的 生命周期。313 类图、 对象图和包图 类图表示系统中需要处理的事务,类与类之间 有多种连接方式(关系) ,如关联、 倚赖、 通用化、 打包 等。这些关系体现在类图的内部结构中,
13、通过类的 属性和操作反映出来。一般一个系统有若干个类 图,每个类图不一定包含系统中的所有类,一个类可 以加到几个类图中。 在本系统中确定的基本类有:发送定制要求的 客户、 提供主动信息服务的供方以及用于搜索网上 信息的搜索引擎。本系统的设计是建立在假设搜索 引擎已经从因特网上搜索到信息资源,并且存储在 数据库中的基础上,所以重点考虑的是定制方和提 供方之间的关联关系。Eventholder作为Subscriber 和Provider之间的关联类,并且持有事件( Event)的 集合。图3给出的是该系统的一个类图,表示定制和 推送之间的关系。 对象图是类图的实例化,不是真正的类,是类图 的一个范
14、例,它及时、 具体地反映了系统执行到某处 时的工作状况。 包图是设计元素分组的通用组织机制,可以利 用包图将系统逐步细化,分成若干个子系统,这样便 于设计者理解、 修改、 测试和维护。可以用包把许多 类组织起来,集合到更高一级的单元层次中来处理。图3 定制和推送的类图 314 活动图 活动图是反映一个连续的活动流,主要用于描 述某个操作执行时的活动状态。对该系统而言,首 先接收用户的定制,然后通过构造一个事件容器建 立用户的个人信息,再定期查找事件容器,并把新事 件推送到用户面前,同时将对应事件的属性改为 “已 发送” 。315 状态图 状态图是对类所描述的对象的一个补充,显示 了类的所有对象
15、可能具有的状态,以及引起的状态变化。在本系统中,一个事件从数据库到达用户面 前要经历不同的状态,刚开始时为新事件,推送到用 户后,该事件便标记为 “已发送” 。可以用状态图表 示这个过程如图4。图4 一个事件的状态图316 构件图和部署图 构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间 的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、 一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类 或实现类的有关信息。构件图有助于分析和理解部 件之间的相互影响程度。部署图定义系统中软硬件 的物理体系结构。它可以显示实际的计算机和设备 (用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。在节点内部,
16、放 置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元 的对应关系。系统的部署图如图5所示。图5 系统部署图该系统采用的是流行的B/ W/ D三层体系结构。 第1层为数据库接点,第2层为应用服务器层,第3 层为用户界面层,负责与用户打交道。数据库中存 储的数据包括:已搜索的网络信息资源的索引信息、 各个用户的用户管理信息、 个人定制信息和浏览习 95焦玉英 柯 青:统一建模语言在网络主动推送系统设计中的应用Jiao Yuying , Ke Qing:Applications of UML in the Design of Online Active Push Systems惯等个人化数据、 网络信息资源的更新和修改情况 等。 应用服务层包括定制服务器、 资源发送器等。 定制服务器是由独立运行在服务器上的软件来担 任,用于接收客户定制器传送的信息,并与用户数据 库相联,将用户的定制内容存储在数据库中,根据相 应的信息对数据库进行查询或修改操作。资源发送 模块根据数据库中信息
