基于Web2.0 UML Profile的計量系統模型架構建模

趙亮波 劉曉燕

摘要：伴隨著經濟發展，國家和社會對計量工作的重視，計量所也飛速發展，檢校項目增加，設備增多，業務量劇增，傳統的半人工半信息化管理模式已不再適應發展需求。為了適應發展新常態，必須轉變管理模式，采用信息化管理模式，提高工作效率和管理質量，保證計量工作有序進行，所以，有必要設計開發一套符合自身工作需求的計量系統。但是傳統的開發模式具有低效的開發過程和較低的重用性等缺點，針對這個缺點，本文提出基于Web2.0 UML Profile的計量系統模型架構建模。

Abstract： With the development of economy， the state and society attach importance to the measurement work， leading to the rapid development of metrology institutes. The calibration projects， equipments and business have increased， and traditional semi-artificial and semi-information management mode has not adapted to the development needs. In order to adapt to the development of the new normal， we must change the management mode， use the model of information management， improve work efficiency and management quality， ensure the measurement work in an orderly manner， so it is necessary to design and develop a measurement system for its own requirements. But the traditional development model has the disadvantages of low efficiency and low reusability. In view of this shortcoming， this paper puts forward measurement system model and framwork based on Web2.0 UML Profile.

關鍵詞：Web2.0 UML Profile；MDA；計量系統

Key words： Web2.0 UML Profile；MDA；measurement system

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）01-0077-03

0 引言

計量是關于測量的科學，是實現單位統一、量值準確可靠的活動。近年來，環保、醫學、生物、氣象、軟件等方面的專業計量測試研究已逐步展開。隨著經濟全球化發展和科技日新月異，計量已被各國公認為是加快經濟發展、促進社會進步、推動科技創新、維護公平貿易、保障國家安全的重要技術支撐，是經濟和社會有序、持續發展的重要技術基石。計量覆蓋社會活動的方方面面，對國民經濟和社會生活的各個領域各個方面都會發生影響，是社會經濟社生活不能正常進行。計量工作就是為了保障測量的準確可靠，確保國家計量單位制的統一和量值的準確可靠。計量管理為了計量工作健康有序發展提供可靠保障[1]。

Web2.0是2003年之后互聯網的熱門概念之一，目前對什么是Web2.0沒有很嚴格的定義。一般來說Web2.0是相對Web1.0的新的一類互聯網應用統稱。Web1.0的主要特點在于用戶通過瀏覽器獲取信息，Web2.0則更注重用戶的交互作用，用戶既是網站內容的消費者（瀏覽者），也是網站內容的制造者。Web2.0技術主要包括：博客（BLOG）、RSS、百科全書（Wiki）、網摘、社會網絡（SNS）、P2P、即時信息（IM）等[2]。

對象管理組織（OMG）[3]，定義了UML作為標準圖形語言表達系統的開發模型。此外，OMG提出了關于軟件系統分析、設計和實施的模型驅動架構（MDA）[4]。MDA的規定了軟件系統三種模型，即計算無關模型（CIM），平臺無關模型（PIM）和平臺相關模型（PSM）。CIM側重于環境和系統的要求，但不關心系統的任何結構性或處理的細節。PIM是與應用邏輯平臺無關的模型。PSM是通過模型轉換把PIM轉換為特定平臺的模型。MDA架構圖如圖1所示。計算無關模型也叫元元模型，可以通過映射形成平臺無關模型，平臺無關模型也叫UML元模型。平臺無關模型通過一定的轉換規則轉化形成平臺相關模型，最終平臺相關模型可以生成具體的系統代碼。

Web2.0 UML Profile是在概念層面提出Web2.0的相關結構特征。現在Web 2.0的不支持Web 2.0應用程序的概念模型。這導致了低效的開發過程和重用的小潛能。統一建模語言（UML）是一種通用的建模語言，它可以在廣泛變化的應用領域中使用。然而，UML往往缺乏建模元素和代表特定領域的具體概念，如Web 2.0 Mashup的建模。因此提出了模型驅動架構（MDA）的方法和Web 2.0 UML建模擴展即Web2.0 UML Profile[5]。

本文提出于Web2.0 UML Profile對計量系統進行建模。

1 Web計量系統框架

首先從Web計量系統的總體概念框架角度分析Web計量系統，并畫出Web計量系統框架圖（如圖2）。Web計量系統框架包括Web表現層、應用服務器、Web資源和Web2.0 Mashup。Web資源主要包括Web信息源、WebAPI和一般資源等三類。Web2.0 Mashup分為服務器端Mashup[6]和客戶端Mashup[7]。Mashup是Web2.0一個主要的技術，它從其他網站結合了各種Web資源，而不是簡單地聚集Web內容。應用服務器端通過服務器端的Mashup技術與Web資源進行交互。同時客戶端也可通過客戶端的Mashup獲取Web資源。Web表現層主要是編程語言、標記語言和客戶端平臺，編程語言有AJAX、JavaScript和VBscript等，客戶端平臺有瀏覽器和百科全書（Wiki）。應用服務器包括Web服務器和服務器端的編程語言，服務器有Tomcat、IIS等，編程語言有JSP、JAVA、PHP和ASP等。在Web計量系統框架中Web服務器采用Tomcat和MySQL數據庫服務器，服務器端采用JSP和JAVA語言，Web表現層的編程語言采用AJAX和JavaScript，標記語言為HTML，客戶端平臺采用瀏覽器。

2 Web計量系統UML Profile

在第一節中提出Web計量系統的框架圖，在本節中具體地提出Web計量系統UML Profile，并分別從Web計量系統架構、Web計量系統資源、客戶端PC和Web計量系統關聯關系進行UML Profile建模。建模工具使用StarUML，在本文中圖使用Visio工具。

2.1 Web計量系統架構UML Profile

Web計量系統架構主要涉及客戶端和服務器端，在Web計量系統中服務器端采用Tomcat和MySQL數據庫服務器。Tomcat由Web資源和JSP應用服務器聚合。客戶端的用戶通過客戶端的Mashup[5]技術整合Web資源到客戶端。Tomcat服務器可以通過服務器端的Mashup[6]技術整合Web資源到服務器端。客戶端可以通過發送請求到服務器端，服務器端可以發送響應來回應客戶端的請求。Web計量資源中的Web信息源保存在MySQL數據庫服務器中。PC和Tomcat與Web計量系統是聚合關系，且存在1對多的關系。Web計量資源和JSP與Tomcat是聚合關系。Web信息源和WebAPI繼承Web計量資源。其中類的構造型均為stereotype類型。Web計量系統架構UML Profile建模如圖3所示。

2.2 Web計量系統資源UML Profile

Web計量系統資源主要涉及的有Web信息源和Web API。Web信息源中需要使用的輕量級的數據交換格式JSON。同時還有簡單信息聚合協議（RSS），RSS訂閱能更快地獲取信息，網站提供RSS輸出，有利于讓用戶獲取網站內容的最新更新，在Web計量系統中使用RSS訂閱計量新聞。Web計量系統的Web信息源還包括計量器具數據、檢定規程、委托單位、人員資質和證書模板，這些信息源存儲在MySQL數據庫服務器中。在Web計量系統中也需要Web API，使用的Web API包括短信API和ITEXT API。短信API用于計量系統的警報系統中，發送給客戶信息提醒檢測器具的證書已到期、未交費和器具使用期等信息。ITEXT是生成PDF報表的JAVA組件，通過在服務器端使用JSP、Servlet或JavaBean生成PDF報表，客戶端PC采用超鏈接預覽或下載得到報表。Web計量系統資源UML Profile如圖4所示。RSS、計量器具數據、檢定規程、委托單位、人員資質和證書模板都繼承于Web信息源。IText API和短信API都繼承于WebAPI。所涉及的類的構造型均為stereotype。

2.3 客戶端PC UML Profile

Web計量系統客戶端PC包括Script語言、標記語言和客戶端平臺。常用的Script語言有AJAX、JavaScript和VBScript，在Web計量系統中使用的有AJAX和JavaScript語言。Web計量系統中AJAX和JavaScript語言嵌入到HTML頁面中，然后在Chrome瀏覽器中顯示，同時使用RSS訂閱的計量新聞也可以在客戶端平臺中顯示。Web計量系統客戶端UML Profile如圖5所示。Script語言、標記語言和客戶端平臺與PC為聚合關系。JavaScript和AJAX繼承于W Script語言。HTML繼承于標記語言。Chrome瀏覽器和計量新聞繼承于客戶端平臺。所涉及的類的構造型均為stereotype。

2.4 Web計量系統關聯關系UML Profile

Web計量系統涉及的關聯關系有PC端與Tomcat服務器端的請求和響應關聯關系；PC端與Web計量資源的客戶端Mashup；JSP與Web計量資源的服務器端Mashup關聯關系；Web信息源與JSON之間的limit關系，限定Web信息源數據交換的格式是JSON；Script語言到標記語言的嵌入關系，以及標記語言到客戶端平臺的展現關系。Web2.0 Mashup、展現、嵌入和limt都實現構造型為metaclass的關聯關系。客戶端Mashup和服務器端Mashup都繼承于Web2.0Mahsup。除了metaclass關聯關系，其他類的構造型均為stereotype。Web計量系統關聯關系UML Profile如圖6所示。

3 結語

本文闡述了基于Web2.0 UML Profile計量系統模型架構建模，使用StarUML[8]建模工具分別對Web計量系統架構UML Profile、Web計量系統資源UML Profile、客戶端PCUML Profile和Web計量系統關聯關系UML Profile建模，從概念層對Web計量系統的架構進行整體的分析建模。未來工作是準備開發轉化工具通過XSLT樣表實現PSM層到具體XML文件的生成。另一項未來工作，是整合語義Web[9]到Web2.0計量系統中，完成Web2.0 UML Profile建模，以提高Web計量系統的智能化。

參考文獻：

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局編.中國質檢工作手冊：計量管理[M].北京：中國質檢出版社，2012：8-9.

[2]什么是Web2.0[J].Publishing Research，2007（2）：51.

[3]OMG. Object Management Group， 2010. （retrieved on 22.10.12）.

[4]OMG. MDA Specifications. 2010. Retrieved： 22 Oct. 2012， Available from： http：//www.omg.org/mda/specs.htm.

[5]Hsu， I-Ching，Visual modeling for Web 2.0 applications using model driven architecture approach。Simulation Modeling Practice and Theory，v 31，p 63-76，2013.

[6]Mashup Styles， Part 1： Server-Side Mashups Ed Ort， Sean Brydon， and Mark Basler， May 2007 http：//www.oracle.com/technetwork/articles/javaee/mashup-1-142202.HTML.

[7]Mashup Styles， Part 2： Client-Side Mashups Ed Ort， Sean Brydon， and Mark Basler， August 2007 http：//www.oracle.com/technetwork/articles/javaee/mashup-2-140412.HTML.

[8]StarUML. The Open Source for UML/MDA Platform. Retrieved： 22 Oct. 2012， Available from： http：//staruml.sourceforge.net/en/.

[9]袁金平，鮑愛華，姚莉.語義Web技術及其邏輯基礎[J].計算機工程，2008（24）：194-196.