基于UML的在線投稿系統的設計與實現

劉艷

摘要

隨著軟件工程及軟件體系結構的發展，軟件體系結構建模成為軟件開發的必要部分。本文以一個在線投稿系統為例，使用UML對系統進行體系結構建模，并使用JSP、JavaBean等技術進行開發。

【關鍵詞】UML 軟件工程 軟件體系結構 JSP

1 引言

隨著軟件工程的深入發展，軟件體系結構設計已經成為直接影響軟件開發的關鍵因素。而軟件體系結構建模是軟件體系結構設計中的重要組成部分，是否能夠對軟件體系結構模型進行精確的描述，決定了軟件系統開發的效率和成敗。對于軟件的建模，我們可以使用統一建模語言UML。UML是一種基于面向對象的可視化建模語言，它提供了豐富的視圖來描述系統的不同側面，可以有效地進行系統建模、分析和設計。

本文以一個在線投稿系統為例，該系統根據基于Internet實現了在線投稿和審稿功能，解決了編輯部繁雜、低效的問題。采用可視化建模工具Rational Rose并利用LJML建立其體系結構模型。并采用JSP、JavaBean技術在建模的基礎上實現了該在線投稿系統。

2 基于UML的體系結構建模

本文對系統的基本體系結構進行描述，其次進行了概要設計，繪制出其需求模型，數據庫模型，功能模型，框架模型，進而進行更加詳細的設計，建立了結構模型和動態模型。

2.1 基于Web的三層體系結構

本系統作為一個基于Internet和Web的系統，要求能夠安全及時地服務大量的客戶端用戶，又能夠長時間安全穩定地運行所以要求其具有一種良好體系結構。因此我們采用三層體系結構，如圖1所示。

服務器端由Web服務器和數據庫服務器構成，這是當前應用比較多的一種結構模式，可以將要發布信息分類保存到數據庫服務器，然后通過應用程序或腳本程序根據用戶請求提取相應的信息，這種模式克服了單一Web服務器只能發布靜態內容的缺點，由于增加了后臺數據庫的支持，在Web Server中通過應用程序的支持，就可以給用戶提供動態的信息服務，通過定制頁面模板，添加到后臺數據庫的信息可即時發布到請求的客戶，因而也就保證了信息的時效性。這種模式對編程人員的素質要求不是很高，并且開發周期快，適用于企業內部的INTRANET或一些訪問量不大的中小網站，不用再添加一些中間層的應用服務器了。

2.2 MVC體系結構模型

本系統采用了MVC（視圖、模型、控制器）模型，該模型把一個應用的輸入、處理、輸出流程按照Model、View、Controller（視圖、模型、控制器）的方式進行分離，如圖2所示。模型封裝內核數據與狀態，視圖從模型獲取數據，用戶輸入的數據通過控制器與系統交互。

在本系統的實現過程中，采用了JSP以及JAVABEAN的技術， MVC模型與該實現技術的進一步說明如下：

（1）MVC中的Model（模型）對應于JAVABEAN。比如用戶類userjava，它主要用于獲取用戶信息以及與數據庫交互。在我們的應用程序中，模型是通過Bean包里的各個Bean表示的。

（2）MVC框架中的View（視圖）是將要發布給客戶端的接口。視圖了解控制器和模型。在我們的應用程序中，視圖是通過WEB模塊中的一些JSP頁面來表示，比如用于注冊的register.jsp。

（3）MVC框架中的Controller（控制器）是最常用的作為模型和視圖之間的服務中介。在視圖和控制器之間有一對一的映射。在本系統中，對應于每一個用于顯示頁面的JSP文件都有一個控制器與之對應。該控制器也是用JSP文件表示。比如對應register.jsp就有rgistercontrollerjsp.

由此可以看出，該系統的體系結構并不是單一的，三層Web體系結構與MVC結構模型相結合，體現出軟件體系結構的一種異構性，也就是說，該系統的體系結構屬于異構體系結構的類型。

2.3 需求模型

本在線投稿系統主要由三個基本模塊構成，分別是用戶模塊，編輯模塊和專家模塊。前臺的用戶可以在線投遞，并能在第一時間內查看通知;后臺編輯和管理員則可在線閱讀、審批來稿，從而實現投稿、采編、發布一體化。

本文以用戶模塊為例，構建出用戶的需求模型如圖3所示。第一次投稿前用戶必須先注冊登記，然后使用注冊成功的帳號和密碼進行登陸，進入用戶界面。在用戶界面中提供了在線投稿、查看個人發表的歷史稿件、查看當前稿件、查看個人資料等服務。

在查看當前稿件的過程中，如果專家已經評審，則可以查看評審內容。如果有修改的權限（比如用戶剛投稿，編輯還未分配給專家評;或者專家要求用戶修改其稿件）;查看歷史稿件包括查看該稿件是否錄用，以及錄用時間;修改稿件將更新原來在服務器上的對應文件。

2.4 功能模型

系統服務層次模型如圖4所示。本系統中用了大量的JSP文件來用于表示服務，控制服務也是采用了JSP文件來實現。業務邏輯服務采用JAVABEAN來實現。數據訪問服務使用了一個Bean——DBHandler.java，專門與數據庫交互，包括與數據庫的連接，查詢等。而其上層服務通過傳遞SQL參數給它來實現數據庫操作。本系統中數據庫采用的Microsoft的Access數據庫。

所有的JSP與JavaBean都將被配置在應用服務器，實現表示服務，控制服務和業務邏輯服務，數據庫則配置在數據庫服務器上。如圖5所示。由于本系統相對來說比較簡單，所以不用再將前幾個服務分層。客戶端的主要作用是瀏覽，用于表示服務的JSP文件也被放在應用服務器上。

2.5 框架模型

本系統的子系統框架模型如圖6所示，包括用戶投稿子系統模塊，編輯子系統模塊和專家子系統模塊。以用戶在線投稿模塊這一實例說明MVC框架的實現，如圖7所示。MVC框架中的控制器是最常用的作為模型和視圖之間的服務中介。在視圖和控制器之間有一對一的映射。因此，在線投稿子系統中，對應于我們每一個用于表示的JSP對象都有一個JSP控制器與之對應（如叩loadcontroller.jsp，xiugailunwencontroller.jsp），用戶接口控制器直接與表示頁面交互。讓控制器作為視圖和模型之間的代理，能夠使得用戶接口清晰。雖然有時不可避免用戶接口直接進入實體類中檢索信息，但是通過保持表示層的相對無關聯，我們最終會使得服務層高度內聚，使其和其他服務層的耦合減少。

2.6 結構模型

圖8是本系統各實體類的主要關系模型。主要的類有“User”（用戶），“ Article”（文章），“Editor”（編輯），“Expert”（專家），“DBHandler”（數據訪問）?！癠ser”與“Article”之間存在關聯，其兩端多重性標記表示一個用戶可以投零篇或多篇文章。Editor與Expert是User的泛化。User與Article類都使用DBHandler類來與數據庫交互。

圖9是用戶投稿實例的類圖，可以非常清楚地看到涉及的類。User首先將基本信息顯示到zaixiantougao.jsp的頁面上，然后zaixiantougao.jsp與uploadcontroller.jsp，Articlejava，以及DBHandler.java逐層交互，文件上傳并修改數據庫。限于篇幅，此處其他的實例的類圖不——列出。

2.7 動態模型

可用LYME順序圖進一步對以上的概要設計細化。如圖10所示，是在線投稿子例子的順序圖Uploadcontroller.jsp調用Article類的articledb（）方法，主要就是用于文件上傳，以及修改數據庫中的article表和submitarticle表。

圖11是修改稿件子例的協作圖。與在線投稿的流程類似，通過調用DBHandler類的conn（）方法與數據庫建立連接，調用execute（）方法來對數據庫進行操作。

3 系統實現

目前，Jsp技術作為一個很好的動態網站開發語言得到了越來越廣泛的應用，在各類Jsp應用程序中，Jsp與JavaBean的組合成為了一種事實上最常見的Jsp程序的標準，這也是本系統的主要技術。JavaBean在Jsp程序中用來封裝事務邏輯、數據庫操作等等，可以很好地實現業務邏輯和前臺程序（如jsp文件）的分離，使得系統具有更好的健壯性和靈活性。本系統中文件上傳采用了組件技術，已經封裝了各種方法。

本系統數據庫模型中主要建立了六張表：articles，submitarticles，articletype，comments，expert，user.用戶模塊與其中的大部分表相關，限于篇幅，不再列出。系統主要界面如圖12所示。

4 結束語

本系統基于Web架構實現，由于采用了軟件體系結構建模的開發方法，其開發過程更加高效和正確，其功能擴展容易、與已有系統集成方便，具有跨平臺、易維護、易用等特點。

參考文獻

[1]麥中凡，戴彩霞.軟件體系結構的概念[J].計算機工程與應用，2001（11）.

[2]梅宏，申峻嶸.軟件體系結構研究進展[J].軟件學報，2006（06）.

[3][美]羅夫著，張瑜等譯.UML基礎教程[M].北京：清華大學出版社，2004（03）.

[4]司飚.MVC模式下的考試系統建模研究[J].計算機科學，2013（S1）.

[5]李志，賈克斌等.基于.NET MVC架構的網上珠寶銷售系統的設計與實現[J].計算機應用與軟件，2013（03）.

[6]馮纓.JSP-JavaBean開發模式研究及在網上答題系統中的應用[J].計算機工程與設計，2006（05）.