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【摘 要】 随着我国IT技术的迅猛发展，越来越多的中小企业及个体希望能够采用信息化手段来管理经营数据，中小企业信息化软件（MIS）具有广泛的市场需求。由于MIS软件的操作目标都是数据库，为了减少MIS系统开发过程中的重复编码，文章提出了一种基于配置的MIS系统开发框架。
【关键词】 软件工程；软件复用；MIS
自1961年加拉格尔（J.D.Gallagher）提出管理信息系统（MIS）的概念以来，随着计算机技术的迅速发展和应用领域的不断拓宽，MIS已成为集信息科学，计算机科学、系统科学、管理科学等新兴学科于一体的综合性产物。
一、基于配置的MIS系统开发框架
基于配置的MIS系统开发框架（CFMIS，Configurable Framework For Management Information System）。其主要思想是：对通用组件以配置的方式操作，将大部分通用组件的操作封装在框架之中；对领域组件和应用组件以扩展接口的方式实现，使开发者将更多的精力集中在这两方面的设计与实现上
1.1 CFMIS的概念
1.1.1配置的定义。可配置是一个灵活敏捷的应用系统的基本特征之一，其可配置程度越高，则系统越灵活，开发难度也会相应提高。不同于应用程序的可配置概念，本文所指的可配置主要集中于MIS系统的开发过程，即基于配置机制来实现MIS系统的开发方法。
基于配置的软件开发，前提是必须提供一个支持配置机制的框架，在此框架上进行应用软件的开发。框架定义用于配置的各类元数据，开发者通过配置元数据进行MIS系统的开发。对于通用的操作，利用框架提供的配置可以减少重复编码；对于非通用的操作，框架提供了可被擴展的接口，以灵活的方式支持应用软件开发的全过程。
CFMIS采用两种方式作为配置媒介：DBMS和XML文档。DBMS用于对框架中较为复杂的元数据进行配置，而XML的易用性则使配置信息的解析变得相对轻松。
1.1.2 CFMIS简介。数据是MIS系统的基础，任何一个MIS系统最终都是对数据进行处理，因此可以认为，MIS系统是以数据为中心的应用软件系统。因此，对数据的维护和查询是每个MIS系统必不可少的关键部分。设计CFMIS的目的正是为了简化这方面的开发工作，通过配置机制让框架生成数据的维护操作、查询及相应的界面。
MIS系统中的数据可以分为两种类型：基础数据和业务数据。基础数据对其它数据的依赖性较小，而业务数据可能与其它数据有较大的依赖。CFMIS对操作基础数据直接提供支持，对操作业务数据保留了扩展的接口。
MIS系统中的数据操作界面也可以分为两种类型：查询界面和操作界面。CFMIS用XML配置文件生成数据的查询界面，用DBMS的配置信息生成数据的操作界面。其中，框架内核主要包含3个部分：配置工具、解析器和数据操作引擎；MIS应用利用框架的解析器和数据操作引擎生成操作页面及具体操作；客户端指浏览器（IE6（7）、Firefox）。
二、CFMIS设计与实现
1、配置工具。配置工具是一个核心模块，它定义了CFMIS中配置信息使用的元数据，其作用类似于数据库中的表管理器，用来定义表及表中的字段。除此之外，配置工具还提供了其它配置信息：该字段的控件类型、是否可见、排序值、是否使用公式、格式验证等。由于其复杂性以及对界面解析生成的速度要求，采用DBMS作为其配置源。
图1是配置工具的ER图，其中Systbl：定义表；CTblColProp：定义表中的列；CtlType：定义界面的控件类型；ColType：定义字段类型；Bind：定义约束关系。
CtlType定义的控件类型如下：文本框、选择框、下拉框、表单、按钮、文本、多文本框、公式、表单公式、人员选择面板、日期选择、文本选择、多绑定标签。可以通过增加控件类型及相关的解析程序来扩展CFMIS的控件库。
图1 CFMIS总体结构
Bind主要用于管理建表/字段过程中引入的约束关系，可以防止建表/字段过程中的循环依赖，或删除一个表/字段时引起的引用丢失等问题。如表A中的字段C1引用了表B中的字段C2，则会在Bind表中有一条描述该关系的记录，若直接删除表B中的C2，系统则会给予警告，说明表A中的C1存在引用C2，要求先解除该引用关系后才能继续删除操作，这样就避免了潜在错误。
利用配置工具建表和字段的同时，框架自动在数据库中生成实体表。根据表之间的引用关系，框架自动创建相应的外键。为了防止命名冲突，建表或字段的时候，框架根据命名规则对之重新命名，同时自动生成/更新使用原表名和字段名的视图以解决可读性的问题。
2、解析器。解析器用于根据配置信息生成界面，其接受两种类型的配置信息：①由XML文档描述的配置信息；②由1.1节介绍的配置工具产生的配置信息。图2是解析器的运行方式，其中线上标注①的是适用于由XML文档描述的配置信息，线上标注②的是适用于由配置工具产生的配置信息。
图2 解析器运行方式
类型①的配置信息被解析器用于生成查询界面，页面以表格的形式展现数据集。对查询结果的每一条记录可以绑定更新数据、只读数据等页面；删除数据不需要界面，因此无须绑定界面；如果需要，还可以对该数据集绑定增加数据页面。所有的绑定需要指定表名，在XML配置文档中指定；如果是更新、删除或者只读数据等操作，需要提供记录的主键，框架自动对每条记录绑定主键。框架根据这些绑定信息调用对应的操作界面。
类型②的配置信息被解析器用于生成单条数据的操作界面，包括增加、更新和只读等页面。配置信息中包括了所有字段使用何种控件、如何验证字段取值格式、字段在界面中的排序等信息。此外，框架提供了对页面特殊操作的接口，比如，若只显示所指定的字段，则提供要显示的字段集合，框架加载页面时将只显示这些字段；若只隐藏所指定的字段，则提供要隐藏的所有字段集合，框架加载页面时将只隐藏这些字段；同样还可以用于启用或者禁用指定的字段集合；加载页面时执行开发者扩展的接口等。 解析器是框架生成页面的核心部件，其本身是基于接口设计的，因此可以以非侵入的方式对原有框架代码进行扩充而不用担心影响既有代码的运行。假如框架要对一种新媒介的配置源进行解析，实现相关接口即可。解析器生成的页面是HTML格式的，因此框架在页面中主要使用JavaScript来进行页面的DOM操作，其动态语言的特性使得编写动态页面变成一件有趣的事。
3、数据操作引擎
图3 数据操作引擎内部结构
数据操作引擎是数据维护与查询的核心部件，如图3所示。它可以分为两个部分：①数据加载器：接受两个参数（表名和记录主键），输出一份XML格式的数据集；②数据维护器，授受两个参数（XML格式的数據集和模式），执行操作后返回执行结果。数据加载器输出的数据与数据维护器接受的数据格式是相同的，统一格式的数据能够在框架的操作中带来极大便利。
数据可以分为基础数据和业务数据，但是数据维护器的执行过程是一样的。研究发现，通过配置可以实现对数据进行业务逻辑的操作。无论是增加记录维护、更新数据维护还是删除数据维护，所有对数据的操作都会调用一个预定义的接口，该接口会查询一张扩展接口配置表，然后根据当前执行操作的数据所属表名及操作模式查找该表，若没有找到记录，则接口调用被忽略；否则，根据找到的结果（此结果定义了对该表该模式下实现数据操作接口的名称）进行调用，执行业务逻辑。不难发现，对于基础数据，通常无需配置该表，其结果就是直接进行数据维护；否则，就根据实现的业务规则进行数据维护。
三、结束语
由于框架帮助开发人员实现了许多底层操作，提高了软件生产率，降低了开发成本，缩短了开发周期；框架程序经过长时间的严格测试，结合日志系统，提高了软件的健壮性和安全性；开发者将更多的精力放在业务逻辑的实现上，提高了软件的可用性和易用性。当然，CFMIS本身还存在许多需要改进的地方，比如，解析器和数据操作引擎的效率还有待优化、配置工具的使用目前较复杂、内置的控件类型种类不够丰富等，这些都是后续需要重点考虑的问题。
参考文献：
[1]杨芙清，梅宏，李克勤.软件复用与软件构件技术[J].电子学报，1999，27（2）.
[2]周晓锋，刘馨月，张靖波.基于可重用组件技术的软件开发方法[J].信息技术，2005（11）：139-141.
[3]王成耀，姚琳.基于可重用框架的软件开发模式及其应用[J].计算机应用研究，2003，20（1）：49-51.
【关键词】 软件工程；软件复用；MIS
自1961年加拉格尔（J.D.Gallagher）提出管理信息系统（MIS）的概念以来，随着计算机技术的迅速发展和应用领域的不断拓宽，MIS已成为集信息科学，计算机科学、系统科学、管理科学等新兴学科于一体的综合性产物。
一、基于配置的MIS系统开发框架
基于配置的MIS系统开发框架（CFMIS，Configurable Framework For Management Information System）。其主要思想是：对通用组件以配置的方式操作，将大部分通用组件的操作封装在框架之中；对领域组件和应用组件以扩展接口的方式实现，使开发者将更多的精力集中在这两方面的设计与实现上
1.1 CFMIS的概念
1.1.1配置的定义。可配置是一个灵活敏捷的应用系统的基本特征之一，其可配置程度越高，则系统越灵活，开发难度也会相应提高。不同于应用程序的可配置概念，本文所指的可配置主要集中于MIS系统的开发过程，即基于配置机制来实现MIS系统的开发方法。
基于配置的软件开发，前提是必须提供一个支持配置机制的框架，在此框架上进行应用软件的开发。框架定义用于配置的各类元数据，开发者通过配置元数据进行MIS系统的开发。对于通用的操作，利用框架提供的配置可以减少重复编码；对于非通用的操作，框架提供了可被擴展的接口，以灵活的方式支持应用软件开发的全过程。
CFMIS采用两种方式作为配置媒介：DBMS和XML文档。DBMS用于对框架中较为复杂的元数据进行配置，而XML的易用性则使配置信息的解析变得相对轻松。
1.1.2 CFMIS简介。数据是MIS系统的基础，任何一个MIS系统最终都是对数据进行处理，因此可以认为，MIS系统是以数据为中心的应用软件系统。因此，对数据的维护和查询是每个MIS系统必不可少的关键部分。设计CFMIS的目的正是为了简化这方面的开发工作，通过配置机制让框架生成数据的维护操作、查询及相应的界面。
MIS系统中的数据可以分为两种类型：基础数据和业务数据。基础数据对其它数据的依赖性较小，而业务数据可能与其它数据有较大的依赖。CFMIS对操作基础数据直接提供支持，对操作业务数据保留了扩展的接口。
MIS系统中的数据操作界面也可以分为两种类型：查询界面和操作界面。CFMIS用XML配置文件生成数据的查询界面，用DBMS的配置信息生成数据的操作界面。其中，框架内核主要包含3个部分：配置工具、解析器和数据操作引擎；MIS应用利用框架的解析器和数据操作引擎生成操作页面及具体操作；客户端指浏览器（IE6（7）、Firefox）。
二、CFMIS设计与实现
1、配置工具。配置工具是一个核心模块，它定义了CFMIS中配置信息使用的元数据，其作用类似于数据库中的表管理器，用来定义表及表中的字段。除此之外，配置工具还提供了其它配置信息：该字段的控件类型、是否可见、排序值、是否使用公式、格式验证等。由于其复杂性以及对界面解析生成的速度要求，采用DBMS作为其配置源。
图1是配置工具的ER图，其中Systbl：定义表；CTblColProp：定义表中的列；CtlType：定义界面的控件类型；ColType：定义字段类型；Bind：定义约束关系。
CtlType定义的控件类型如下：文本框、选择框、下拉框、表单、按钮、文本、多文本框、公式、表单公式、人员选择面板、日期选择、文本选择、多绑定标签。可以通过增加控件类型及相关的解析程序来扩展CFMIS的控件库。
图1 CFMIS总体结构
Bind主要用于管理建表/字段过程中引入的约束关系，可以防止建表/字段过程中的循环依赖，或删除一个表/字段时引起的引用丢失等问题。如表A中的字段C1引用了表B中的字段C2，则会在Bind表中有一条描述该关系的记录，若直接删除表B中的C2，系统则会给予警告，说明表A中的C1存在引用C2，要求先解除该引用关系后才能继续删除操作，这样就避免了潜在错误。
利用配置工具建表和字段的同时，框架自动在数据库中生成实体表。根据表之间的引用关系，框架自动创建相应的外键。为了防止命名冲突，建表或字段的时候，框架根据命名规则对之重新命名，同时自动生成/更新使用原表名和字段名的视图以解决可读性的问题。
2、解析器。解析器用于根据配置信息生成界面，其接受两种类型的配置信息：①由XML文档描述的配置信息；②由1.1节介绍的配置工具产生的配置信息。图2是解析器的运行方式，其中线上标注①的是适用于由XML文档描述的配置信息，线上标注②的是适用于由配置工具产生的配置信息。
图2 解析器运行方式
类型①的配置信息被解析器用于生成查询界面，页面以表格的形式展现数据集。对查询结果的每一条记录可以绑定更新数据、只读数据等页面；删除数据不需要界面，因此无须绑定界面；如果需要，还可以对该数据集绑定增加数据页面。所有的绑定需要指定表名，在XML配置文档中指定；如果是更新、删除或者只读数据等操作，需要提供记录的主键，框架自动对每条记录绑定主键。框架根据这些绑定信息调用对应的操作界面。
类型②的配置信息被解析器用于生成单条数据的操作界面，包括增加、更新和只读等页面。配置信息中包括了所有字段使用何种控件、如何验证字段取值格式、字段在界面中的排序等信息。此外，框架提供了对页面特殊操作的接口，比如，若只显示所指定的字段，则提供要显示的字段集合，框架加载页面时将只显示这些字段；若只隐藏所指定的字段，则提供要隐藏的所有字段集合，框架加载页面时将只隐藏这些字段；同样还可以用于启用或者禁用指定的字段集合；加载页面时执行开发者扩展的接口等。 解析器是框架生成页面的核心部件，其本身是基于接口设计的，因此可以以非侵入的方式对原有框架代码进行扩充而不用担心影响既有代码的运行。假如框架要对一种新媒介的配置源进行解析，实现相关接口即可。解析器生成的页面是HTML格式的，因此框架在页面中主要使用JavaScript来进行页面的DOM操作，其动态语言的特性使得编写动态页面变成一件有趣的事。
3、数据操作引擎
图3 数据操作引擎内部结构
数据操作引擎是数据维护与查询的核心部件，如图3所示。它可以分为两个部分：①数据加载器：接受两个参数（表名和记录主键），输出一份XML格式的数据集；②数据维护器，授受两个参数（XML格式的数據集和模式），执行操作后返回执行结果。数据加载器输出的数据与数据维护器接受的数据格式是相同的，统一格式的数据能够在框架的操作中带来极大便利。
数据可以分为基础数据和业务数据，但是数据维护器的执行过程是一样的。研究发现，通过配置可以实现对数据进行业务逻辑的操作。无论是增加记录维护、更新数据维护还是删除数据维护，所有对数据的操作都会调用一个预定义的接口，该接口会查询一张扩展接口配置表，然后根据当前执行操作的数据所属表名及操作模式查找该表，若没有找到记录，则接口调用被忽略；否则，根据找到的结果（此结果定义了对该表该模式下实现数据操作接口的名称）进行调用，执行业务逻辑。不难发现，对于基础数据，通常无需配置该表，其结果就是直接进行数据维护；否则，就根据实现的业务规则进行数据维护。
三、结束语
由于框架帮助开发人员实现了许多底层操作，提高了软件生产率，降低了开发成本，缩短了开发周期；框架程序经过长时间的严格测试，结合日志系统，提高了软件的健壮性和安全性；开发者将更多的精力放在业务逻辑的实现上，提高了软件的可用性和易用性。当然，CFMIS本身还存在许多需要改进的地方，比如，解析器和数据操作引擎的效率还有待优化、配置工具的使用目前较复杂、内置的控件类型种类不够丰富等，这些都是后续需要重点考虑的问题。
参考文献：
[1]杨芙清，梅宏，李克勤.软件复用与软件构件技术[J].电子学报，1999，27（2）.
[2]周晓锋，刘馨月，张靖波.基于可重用组件技术的软件开发方法[J].信息技术，2005（11）：139-141.
[3]王成耀，姚琳.基于可重用框架的软件开发模式及其应用[J].计算机应用研究，2003，20（1）：49-51.