基于Openstack 云平臺(tái)的校園二手物品交易系統(tǒng)的敏捷設(shè)計(jì)

余久久，張繼山，吳 寧，戴禮慧，劉 麗

近年來，許多高校結(jié)合本校實(shí)際情況積極組織校園二手交易活動(dòng)，使學(xué)生的二手物品得到了充分利用，避免一定的浪費(fèi)［1］.但目前國內(nèi)還沒有面向高校校園成型的二手物品中、小交易網(wǎng)站，只有“閑魚網(wǎng)”“趕集網(wǎng)”“全球二手網(wǎng)”等大型綜合性二手交易平臺(tái)，交易對(duì)象也不完全是本地在校大學(xué)生群體，且買賣雙方傭金管理費(fèi)用較高［2］.

不同于普通商品，校園大學(xué)生的閑置物品大都耐用性較短，價(jià)格較低，交易周期短，也不存在快遞運(yùn)費(fèi)等問題.所以，為了滿足校園二手物品交易市場的需求，充分考慮校園大學(xué)生二手物品交易的流程與特點(diǎn)，使用簡單而易用的二手物品交易系統(tǒng)更有助于校園大學(xué)生“買賣”二手物品.

基于此，本文采用軟件敏捷方法中的Scrum模型，設(shè)計(jì)出一個(gè)基于Openstack 云平臺(tái)的輕量級(jí)校園二手物品交易系統(tǒng).系統(tǒng)采用J2EE的Struts?Spring?Hibernate（SSH）輕量級(jí)集成框架，遵守Internet 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則，學(xué)生賣家可以在短時(shí)間內(nèi)將需要出售的二手物品信息發(fā)布至系統(tǒng)上，學(xué)生買家能夠充分瀏覽網(wǎng)上二手物品信息，選擇看中的物品并加入個(gè)人訂單，完成線上交易活動(dòng).

1 關(guān)鍵技術(shù)簡介

1.1 Openstack 云平臺(tái)

Openstack 是NASA（美國國家航空航天局）和Rackspace 共同開發(fā)的一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，整體邏輯結(jié)構(gòu)如圖1 所示.其中的計(jì)算支持組件是平臺(tái)架構(gòu)核心，還包括網(wǎng)絡(luò)支持、身份認(rèn)證、UI 界面、對(duì)象存儲(chǔ)、塊存儲(chǔ)、鏡像管理等.平臺(tái)UI 界面為其他所有組件提供了一個(gè)可視化的Web 界面，方便用戶對(duì)組件的可視化管理［2］.歷經(jīng)不斷的發(fā)展與維護(hù)，目前Openstack已成為主流的開源云平臺(tái)之一.

圖1 Openstack 云平臺(tái)結(jié)構(gòu)

1.2 軟件敏捷方法Scrum 模型

軟件敏捷方法是一種輕量級(jí)的軟件工程項(xiàng)目實(shí)踐方法.其以用戶需求的進(jìn)化為核心，采用迭代的方式完成軟件開發(fā)過程.簡單地說，敏捷方法就是把一個(gè)軟件系統(tǒng)劃分為多個(gè)相互聯(lián)系，但也可獨(dú)立運(yùn)行的子系統(tǒng)，并分別完成開發(fā)過程，其強(qiáng)調(diào)快速性及適應(yīng)性，而在此期間整個(gè)軟件一直處于可使用（運(yùn)行）狀態(tài)［3］.

在軟件敏捷方法中的Scrum 模型（圖2）針對(duì)迭代式增量軟件開發(fā)過程，已被廣泛運(yùn)用于各類輕量級(jí)軟件開發(fā)項(xiàng)目中，成為當(dāng)前的主流的敏捷開發(fā)模型.

圖2 軟件敏捷方法Scrum 模型

Scrum 模型中，待開發(fā)的產(chǎn)品需求列表（backlog）將以若干個(gè)“用戶故事”的形式予以快速提取與提煉.一個(gè)Sprint 在Scrum 模型中表示一個(gè)開發(fā)（迭代）周期，通常4 周以內(nèi).在每一個(gè)Sprint 結(jié)束后，必須要發(fā)布（產(chǎn)生）一個(gè)基于原軟件產(chǎn)品基礎(chǔ)上的、可運(yùn)行的、可用的、能夠?qū)崿F(xiàn)用戶價(jià)值的軟件產(chǎn)品增量（版本）［3］.從整體來看，以迭代形式完成一個(gè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)全過程通常會(huì)歷經(jīng)多個(gè)Sprint周期.

1.3 Struts-Spring-Hibernate（SSH）

Struts?Spring?Hibernate（SSH）是一個(gè)基于J2EE 適用于中、小型Web 應(yīng)用系統(tǒng)的輕量級(jí)三層組合框架，能較好實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理等功能［3］.SSH 框架的優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的擴(kuò)展性與穩(wěn)定性.HTTP 通信協(xié)議在SSH 中廣泛使用，能借助無線網(wǎng)有效實(shí)現(xiàn)Android 用戶客戶端與系統(tǒng)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信過程.

1.4 GirdView 自動(dòng)分頁技術(shù)

當(dāng)用戶通過Android 手機(jī)客戶端對(duì)本二手物品交易系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際使用（如頁面瀏覽、數(shù)據(jù)操作等）時(shí)，手機(jī)上會(huì)以電腦Web 頁面分頁的形式展示數(shù)據(jù)，盡管內(nèi)容正確，但頁面數(shù)據(jù)尺寸顯示（排列）方式不美觀.

系統(tǒng)客戶端頁面采用了GirdView 自動(dòng)分頁技術(shù)，在數(shù)據(jù)顯示方面，能較好地呈現(xiàn)其美觀性，亦能實(shí)現(xiàn)Android 手機(jī)客戶端多頁面顯示的層次性.為實(shí)現(xiàn)帶緩存的數(shù)據(jù)分頁顯示，系統(tǒng)后臺(tái)可開啟SqlDataSomw 數(shù)據(jù)源的“允許緩存”屬性，提高Web 應(yīng)用程序擴(kuò)展性及程序的運(yùn)行效率，并降低開發(fā)成本［4］.

2 基于Openstack 云平臺(tái)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

系統(tǒng)的服務(wù)器端采用Openstack 構(gòu)建私有云平臺(tái).系統(tǒng)在Openstack 云平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括二手物品管理、二手物品交易、用戶管理等主要功能模塊，Web 服務(wù)器通過API把反饋結(jié)果返回給用戶.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3 所示.在具體配置上，選用兩臺(tái)電腦分別作為服務(wù)器的計(jì)算節(jié)點(diǎn)與控制節(jié)點(diǎn).每臺(tái)電腦均配置兩塊以太網(wǎng)網(wǎng)卡，第一塊網(wǎng)卡設(shè)置為外部可訪問的地址，第二塊網(wǎng)卡設(shè)置為云平臺(tái)各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部通信的地址［2］.

圖3 基于Openstack 云平臺(tái)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于J2EE 設(shè)計(jì)為適用于中、小型Web 應(yīng)用系統(tǒng)的SSH 輕量級(jí)三層組合框架.客戶端使用Android 平臺(tái)開發(fā)完成與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互，以及自身的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、數(shù)據(jù)庫管理等［5］.系統(tǒng)管理員將預(yù)交易的二手物品各類信息存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，學(xué)生賣家可以發(fā)布預(yù)出售的二手物品相關(guān)信息（物品介紹、圖片、價(jià)格等），學(xué)生買家登錄系統(tǒng)可以進(jìn)行查詢、咨詢、收藏、購買二手物品信息操作.

用戶通過Android 手機(jī)打開系統(tǒng)后，網(wǎng)絡(luò)基站迅速發(fā)送相關(guān)命令，并通過網(wǎng)關(guān)傳給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器.數(shù)據(jù)庫服務(wù)器解析收到的指令，通過SQL 指令在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查找后，發(fā)送給用戶［6］.圖4 為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫查找過程.

圖4 數(shù)據(jù)庫查找過程

3 敏捷方法Scrum 模型的實(shí)施

系統(tǒng)的開發(fā)過程采用圖1 所示的敏捷方法Scrum 模型，整個(gè)系統(tǒng)全部開發(fā)時(shí)間為1 個(gè)半月左右.由于用戶需求的變更，在此期間共進(jìn)行3 次迭代開發(fā)，產(chǎn)生3 個(gè)Sprint 周期，每一個(gè)Sprint 周期持續(xù)大約2 周時(shí)間，在每一個(gè)Sprint 結(jié)束之后都能在線產(chǎn)生（發(fā)布）一個(gè)可測試的且運(yùn)行穩(wěn)定的系統(tǒng)版本［3］.限于篇幅，僅介紹關(guān)于該二手物品交易系統(tǒng)在第一個(gè)Sprint 周期的開發(fā)過程.

3.1 Scrum 用戶故事的劃分

采用圖1 所示的敏捷方法Scrum 模型.因?yàn)樵陂_發(fā)初期，由于認(rèn)知的局限性，用戶通常無法確定整個(gè)系統(tǒng)的全部功能需求，即用戶對(duì)擬開發(fā)產(chǎn)品的功能認(rèn)知度是逐步完善的.所以，在每一次Sprint 開展之前開發(fā)人員只需要充分了解本次迭代開發(fā)需要為用戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)（產(chǎn)品）哪方面的價(jià)值，用戶需要做的工作是什么，本次迭代的時(shí)間、工作如何完成等［3］.在每個(gè)Sprint 中，用戶需求需要提煉，以“用戶故事”的形式凝練出本次迭代開發(fā)需要實(shí)現(xiàn)的待辦事項(xiàng)列表，把每一個(gè)待辦事項(xiàng)再繼續(xù)分解（細(xì)化）成若干個(gè)獨(dú)立的、可執(zhí)行的開發(fā)任務(wù)（活動(dòng)），并為每一個(gè)開發(fā)任務(wù)設(shè)置（開發(fā)）優(yōu)先級(jí).

在與用戶溝通后，結(jié)合本項(xiàng)目敏捷開發(fā)實(shí)際，摒棄了傳統(tǒng)的需求分析過程，Scrum 開發(fā)團(tuán)隊(duì)把在第一個(gè)Sprint 中所需要實(shí)現(xiàn)的用戶需求及其對(duì)應(yīng)開發(fā)任務(wù)，以用戶故事列表的形式制定出來［3，7］.表1 為第一個(gè)Sprint 中（持續(xù)2 周時(shí)間）的用戶故事列表.在本次Sprint 中，所涉及到的買家/賣家信息表、物品信息表、交易信息表、訂單信息表等，因篇幅受限，這里不予列出.

表1 用戶故事列表

3.2 Sprint 迭代發(fā)布

Scrum 團(tuán)隊(duì)搭建基于J2EE 的SSH 三層輕量級(jí)框架，采用基于ZigBee 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在第一個(gè)Sprint 迭代開發(fā)中，按照表1 所示的用戶故事列表，直接進(jìn)入編碼階段，面向Android客戶端，使用Java 編程語言快速開發(fā)一個(gè)簡單的二手物品交易系統(tǒng)，直接形成一個(gè)可運(yùn)行的版本，及時(shí)上線發(fā)布.圖5～圖10 分別展示了本系統(tǒng)的用戶注冊(cè)、用戶登錄、二手物品發(fā)布、二手物品詳情、我的訂單、交易留言等主要功能界面.

圖5 用戶注冊(cè)

圖6 用戶登錄

圖7 二手物品發(fā)布

圖8 二手物品詳情

圖9 我的訂單

圖10 交易留言

本輪Sprint 迭代發(fā)布中的核心開發(fā)任務(wù)“二手物品發(fā)布”主要代碼如下：

4 應(yīng)用評(píng)價(jià)

本系統(tǒng)采用軟件敏捷方法的Scrum 模型完成開發(fā)，在1 個(gè)半月左右通過3 個(gè)Sprint 迭代周期，其V1.0 版本完成線上發(fā)布，初步實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)系統(tǒng)的期望價(jià)值，可為校園學(xué)生通過Android 手機(jī)客戶端實(shí)現(xiàn)二手物品交易.系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，頁面展示流暢，Android 客戶端操作便捷，面向在校大學(xué)生，成功實(shí)現(xiàn)了1 000多件學(xué)生二手物品的線上交易活動(dòng)，較好地完成預(yù)期開發(fā)任務(wù).系統(tǒng)可以集成部分新功能，如信息資訊推送、個(gè)人微信綁定等，實(shí)現(xiàn)V2.0 版本.

智慧校園是高校信息化建設(shè)發(fā)展的必然趨勢.智慧校園基礎(chǔ)支撐平臺(tái)是通過服務(wù)總線和流程引擎解決校園各種（微）應(yīng)用與（微）服務(wù)，將各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用程序及相關(guān)子模塊的用戶角色（權(quán)限）抽取出來，形成不同的業(yè)務(wù)辦理流程.今后將把本系統(tǒng)作為本地智慧校園智慧生活微服務(wù)的一個(gè)典型應(yīng)用程序，建立統(tǒng)一的“校園二手物品交易”微信公眾號(hào)，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，從而更好地服務(wù)于本地智慧校園基礎(chǔ)支撐平臺(tái)建設(shè).在后續(xù)工作中，本系統(tǒng)會(huì)作為一個(gè)本地校園生活應(yīng)用服務(wù)程序，著眼于增強(qiáng)校園用戶體驗(yàn)感層面，開發(fā)團(tuán)隊(duì)將為該二手物品交易系統(tǒng)申請(qǐng)統(tǒng)一的微信公眾號(hào).在校學(xué)生將通過“微信認(rèn)證”獲得自定義菜單接口，為公眾號(hào)設(shè)置個(gè)性化的自定義菜單，通過移動(dòng)終端平臺(tái)直接使用該二手物品交易系統(tǒng)，提高用戶體驗(yàn)［8?9］.

5 結(jié)語

本文通過敏捷方法Scrum 模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的校園二手物品交易系統(tǒng)，基本能夠滿足學(xué)生對(duì)二手物品的交易需求，學(xué)生用戶注冊(cè)后可以查看并發(fā)布自己想出售的個(gè)人用品，通過在線留言實(shí)現(xiàn)買家與賣家聯(lián)系，以減少閑置物品的浪費(fèi).此外，基于當(dāng)前智慧校園基礎(chǔ)支撐平臺(tái)構(gòu)建的角度，本系統(tǒng)依托移動(dòng)終端平臺(tái)，亦能成為智慧校園功能體系中的校園生活智慧應(yīng)用子系統(tǒng)，在日常生活領(lǐng)域?yàn)樾@師生提供更好、更便捷的微應(yīng)用與微服務(wù).