通用IFS模型中的狀態模型研究

【摘?要】首先，介紹了IFS模型（信息模型、狀態模型和功能模型），提出了基于IFS模型、數據驅動技術和四層軟件開發技術等構建管理信息系統（MIS）及其界面原理。然后，詳細描述了狀態模型（用戶界面）的抽象和從狀態模型到用戶界面生成的機理。

【關鍵詞】IFS模型;用戶界面;狀態模型

隨著計算機技術的發展，特別是面向對象軟件工程設計方法的出現，許多界面工程設計和生成的模型和方法被提了出來，總體來說，界面模型大致分為概念模型和陳述模型兩種。其中，概念模型著重描述了界面構成以及界面元素間的邏輯控制關系，為抽象界面模型到實際界面的轉換提供了良好的理論基礎;陳述模型是從捕捉需求開始，通過交互式任務的分解，試圖最終通過對界面的構成描述，以解決界面設計的所有問題。但前者屬于概念的，其應用依賴于設計者的認識和實現，而后者又難以滿足用戶界面復雜性和個性化的需求，同時也都不能解決應用系統的靈活性不足問題。

本文提出了基于IFS模型的用戶界面研究。IFS模型構建系統用戶界面時，利用功能模型（F）和信息模型（I）獲取界面相關的功能和數據信息及系統的邏輯結構，用狀態模型（S）規劃和描述系統界面，用參數表控制這些模型（IFS模型），使系統可復用性更強，更靈活，克服了概念模型和陳述模型出現的不足。

1、IFS模型

我們通過對管理信息系統作為研究對象進行抽象，抽象出其系統模型，描述管理信息系統的信息結構、界面等，并能夠滿足各類信息處理的應用需求（系統功能）。我們將這些系統模型分為信息模型（Information Model）、功能模型（Function Model）、狀態模型（Status Model）三類，即IFS模型。在構建管理信息系統時，利用功能模型（F）和信息模型（I）獲取界面相關的功能和數據信息及系統的邏輯結構，狀態模型就是用來描述應用系統展現給用戶的界面。

狀態模型就是用戶對用戶界面的抽象模型，是管理信息系統的界面與人機交互的基礎，主要用于描述系統的人機交互的界面，包括兩個方面功能：a）將系統的數據信息在人機界面上顯示;b）在人機界面上提供對數據實施處理的事件。狀態模型是應用系統展現給用戶的界面的模型。

2、數據驅動技術

對于管理信息系統來說，對數據的操作是最基本的功能，如對數據表中記錄的增加、刪除、替換、查找等這些操作的功能都是不變的，變化的是操作的對象——數據表不同。通過編程可以實現系統對數據庫的基本操作，在這些基本操作的基礎上，通過抽象將這些基本操作中不變的部分作為可復用的對象提取出來，作為固定的代碼寫到程序中，我們定義這些基本操作為元操作。將變化的部分，即操作的對象——數據表的名稱作為變量放到一個控制數據表中，在實際編程中調用這些操作時就不需要修改程序代碼，只需修改數據表中的相關參數就可以實現變化了，這樣就實現了用數據來控制操作功能。即為數據驅動。

我們在傳統軟件開發的二層開發模式（程序語言+數據庫MIS管理信息系統）上，增加了元操作部分和模型部分，提出四層開發模式。采用四層開發模式開發出的應用系統以數據驅動為基礎，用數據驅動的方法建立起許多個模型，通過將不同的模型組合起來就可以構造出具有較好靈活性的管理信息系統。數據驅動技術是貫穿著通用性管理信息系統軟件開發的每一個階段。

3、狀態模型（Status Model）的抽象

狀態模型的獲得就是對應用系統的界面進行抽象，就是將系統界面基本的、固定不變的部分和不穩定的、易變化的部分分別抽象出來，系統界面上的基本的、固定不可變化的部分是界面框架，系統界面上的不穩定的、可變化的部分則是數據和數據處理功能等。

在軟件開發的時候，我們通過設定輸入初始參數，調整控制參數表，實現系統功能;軟件開發完成后，當系統需求發生變化的時候，通過調整參數控制表中的相關參數，從而改變系統功能界面。

構建通用性應用系統界面關鍵的一步就是通過對系統界面的特征及功能抽象歸納出系統界面的各種狀態模型。我們認為，狀態模型的抽象必須遵守以下幾個原則：

1）狀態模型必須能夠表現數據模型的特征。系統界面通常需要對一些數據（信息）進行顯示，其顯示的數據應以信息模型為依據;

2）狀態模型必須提供對數據處理（和功能模型有關）的觸發器。通常界面上都有一些命令按鈕，所以狀態模型需要提供數據處理功能的入口;

3）狀態模型的可變性、靈活性。狀態模型的可變性、靈活性，才能使系統的界面（狀態模型）即可以在開發MIS管理信息系統中做到復用，也可以在開發新的系統復用。通過對參數的控制（數據驅動）實現狀態模型的可變性、靈活性的。

4、界面生成機理研究

狀態模型的框架（基礎結構）是穩定的不變的，可以通過程序代碼構造;狀態模型（系統界面）上數據顯示和數據處理功能等是可變的不穩定的——作為控制參數，通過訪問控制參數對獲得系統界面，這樣構成的系統界面是靈活的可復用的。

軟件開發的四層模式中元操作——狀態模型——系統界面的系統結構，元操作庫是構建模型的基礎，是管理信息系統軟件中最基本的操作。狀態模型通過訪問控制參數表，獲得界面顯示信息和功能信息，將應用系統界面顯示在屏幕上。

至此，我們完成了我們從狀態模型向用戶界面生成的機理過程。

5、總結

狀態模型的抽象獲取是通過對用戶界面的抽象過程，而用戶界面則是多種多樣的，變化萬千的，因此狀態模型庫的構建則是一個長期積累過程。實際程序開發中，界面通常是利用已有的狀態模型構建不同的界面需求，但當發現已有的狀態模型不能適應新的界面需求時，則需要構建新的狀態模型適應需求，并加入到狀態模型庫中。

作者簡介：

劉麗，1981年10月出生，云南昆明市人，講師，碩士，主要研究方向為信息管理和網絡信息技術。

（作者單位：遼寧裝備制造職業技術學院）