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面向管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件工廠技術(shù)研究的論文
軟件工廠技術(shù)是提高軟件生產(chǎn)效率的重要方法，軟件體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范化及Eclipse開(kāi)放式的開(kāi)發(fā)環(huán)境為軟件工廠技術(shù)的研究提供了重要的基礎(chǔ)。文章以ERP系統(tǒng)為管理信息系統(tǒng)的架構(gòu)藍(lán)本，深入研究了ERP系統(tǒng)的功能架構(gòu)及Java EE的軟件體系結(jié)構(gòu)，利用代碼自動(dòng)生成技術(shù)，提出了管理信息系統(tǒng)工廠化插件研發(fā)的方法。
0 引言
由于軟件自身的許多特殊性[1]，軟件的工廠化的技術(shù)研究一直沒(méi)有取得太大的進(jìn)展。隨著人們對(duì)軟件的認(rèn)知日益深入，軟件技術(shù)人員對(duì)特定領(lǐng)域的軟件架構(gòu)不斷達(dá)成共識(shí)，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不斷形成，為軟件工廠技術(shù)的研究創(chuàng)造了條件。近年來(lái)，微軟、IBM等國(guó)際軟件巨頭都提出了自己的軟件工廠解決方案，微軟的COM/COM+技術(shù)在Window平臺(tái)開(kāi)發(fā)中得到廣泛應(yīng)用[2]，IBM公司研發(fā)的軟件設(shè)計(jì)工具Rose提供了“正向工程”機(jī)制，能通過(guò)形式化的設(shè)計(jì)模型自動(dòng)生成目標(biāo)系統(tǒng)的架構(gòu)和局部代碼;開(kāi)源集成開(kāi)發(fā)工具Eclipes/MyEclipes則提供了“反向工程”機(jī)制。通過(guò)反向工程，可以從數(shù)據(jù)庫(kù)表快速地生成目標(biāo)系統(tǒng)的DAO架構(gòu)模型及Hibernate配置。這些都是軟件工廠應(yīng)用研究取得進(jìn)展的表現(xiàn)。利用JEE系統(tǒng)架構(gòu)模型及代碼自動(dòng)生成原理，結(jié)合ERP系統(tǒng)功能架構(gòu)，深化Eclipes 環(huán)境下的軟件工廠技術(shù)研究，則可以在Eclipes開(kāi)發(fā)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)工廠化開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率。
軟件工廠一是要面向某種特定應(yīng)用，二是自動(dòng)化及快速配置[3]。因此，面向ERP領(lǐng)域的軟件工廠技術(shù)研究，首先要深入ERP系統(tǒng)的功能架構(gòu)和業(yè)務(wù)邏輯。其次深入研究信息系統(tǒng)的層次架構(gòu)及代碼自動(dòng)化原理。
1 ERP系統(tǒng)功能架構(gòu)
國(guó)內(nèi)ERP領(lǐng)導(dǎo)廠商金蝶國(guó)際軟件集團(tuán)將ERP的業(yè)務(wù)范圍劃分為資本市場(chǎng)、供應(yīng)市場(chǎng)、消費(fèi)市場(chǎng)和知識(shí)市場(chǎng)等四大管理領(lǐng)域。資本市場(chǎng)主要涉及財(cái)務(wù)管理，供應(yīng)市場(chǎng)主要涉及供應(yīng)商管理，消費(fèi)市場(chǎng)涉及客戶關(guān)系管理，知識(shí)市場(chǎng)涉及人力資源管理(辦公自動(dòng)化、信息門(mén)戶均屬于這塊內(nèi)容)。這四個(gè)市場(chǎng)的中間是供應(yīng)鏈管理和制造管理，其中，供應(yīng)鏈管理又包括采購(gòu)管理、倉(cāng)存管理、銷售管理和分銷管理;制造管理又包含計(jì)劃管理、車間管理、設(shè)備管理和質(zhì)量管理。因此，一個(gè)完整的ERP系統(tǒng)主要包含：財(cái)務(wù)管理、銷售管理、客戶關(guān)系管理、采購(gòu)管理、供應(yīng)商管理、倉(cāng)存管理、計(jì)劃管理、車間管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、人力資源管理等功能模塊。
在企業(yè)運(yùn)營(yíng)中，銷售部門(mén)根據(jù)市場(chǎng)需求或銷售歷史數(shù)據(jù)制定銷售計(jì)劃，形成企業(yè)的主生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)來(lái)源。而企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃制定則是其他各部門(mén)制定各自計(jì)劃的依據(jù)。比如，采購(gòu)部門(mén)根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃制定采購(gòu)計(jì)劃，生產(chǎn)車間根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃制定車間生產(chǎn)計(jì)劃和設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。
采購(gòu)部門(mén)根據(jù)采購(gòu)計(jì)劃進(jìn)行物料采購(gòu)，一方面形成應(yīng)付賬款，與財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)對(duì)接，另一方面采購(gòu)入庫(kù)物料，與倉(cāng)存管理子系統(tǒng)對(duì)接。采購(gòu)過(guò)程中涉及原材料質(zhì)量的鑒定與驗(yàn)收，故涉及質(zhì)量管理。
生產(chǎn)車間根據(jù)車間生產(chǎn)計(jì)劃，從倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)料出庫(kù)進(jìn)行生產(chǎn)，最后將生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品存入倉(cāng)庫(kù)，即生產(chǎn)入庫(kù);生產(chǎn)過(guò)程中，要進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控，故涉及設(shè)備管理和質(zhì)量管理。
銷售部門(mén)從倉(cāng)庫(kù)中提取產(chǎn)品銷售給客戶，一方面形成銷售出庫(kù)行為，與倉(cāng)存管理系統(tǒng)對(duì)接，另一方面產(chǎn)生應(yīng)收賬款，與財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)對(duì)接。
財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)通過(guò)固定資產(chǎn)管理對(duì)接生產(chǎn)部門(mén)的設(shè)備管理，通過(guò)薪資管理與人力資源管理子系統(tǒng)對(duì)接。
2 基于Java EE的軟件架構(gòu)
2.1 信息系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型
Java EE是目前最為成熟最為流行的企業(yè)信息系統(tǒng)架構(gòu)，它目前最流行的兩個(gè)開(kāi)發(fā)架構(gòu)是SSH(Strut+Spring+Hibernate)和SSM(Spring+SpringMVC+Mybase)架構(gòu)，這些架構(gòu)都為信息系統(tǒng)定義了明確層次架構(gòu)，如圖1所示。
(1)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層
數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的元操作，為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)接口。它由hibernate配置文件(hibernate.conf.xml)、hibernate映射文件(xxx.btm.sml)、POJO對(duì)象、DAO接口和對(duì)象組成。其中，POJO對(duì)象為應(yīng)用軟件中的實(shí)體對(duì)象;hibernate映射文件用于描述了數(shù)據(jù)庫(kù)中表與POJO對(duì)象的映射關(guān)系;hibernate配置文件則提供DAO數(shù)據(jù)訪問(wèn)對(duì)象負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)元操作，包括數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等功能，而且業(yè)界為其定義了標(biāo)準(zhǔn)的訪問(wèn)接口。
(2)業(yè)務(wù)邏輯層
業(yè)務(wù)邏輯層有Server對(duì)象構(gòu)成，負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的業(yè)務(wù)，按一定的邏輯順序調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的DAO接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
(3)控制層
該層主要由Struct Action對(duì)象和Struct配置文件(Struct.xml)組成，主要負(fù)責(zé)響應(yīng)視圖層發(fā)起的業(yè)務(wù)請(qǐng)求處理和頁(yè)面調(diào)轉(zhuǎn)控制。其中，Action對(duì)象負(fù)責(zé)頁(yè)面請(qǐng)求處理，配置文件struct.xml負(fù)責(zé)頁(yè)面調(diào)轉(zhuǎn)描述。
(4)視圖層
該層負(fù)責(zé)人機(jī)交互，為用戶提供數(shù)據(jù)輸入界面和數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示。其核心是HTML+CSS，輔以JSP命令、JSTL標(biāo)簽和Struct標(biāo)簽。
2.2 Java Web站點(diǎn)文件管理
Java Web的站點(diǎn)結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的�；赟SH架構(gòu)的Web站點(diǎn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
web站點(diǎn)根目錄下，主要是站點(diǎn)首頁(yè)(index.jsp)及各種web文件和資源文件，比如CSS、JS和圖片資源(images)等。值得一提的是“WEB-INF”文件夾，它是Java Web站點(diǎn)十分重要的文件夾，其下面包含classes、lib兩個(gè)重要的文件夾和web站點(diǎn)的配置文件。
Classese文件夾存放由Java源文件編譯生成的字節(jié)碼文件(.class)。
Lib存放站點(diǎn)所需要的jar文件。比如數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)包、hibernate相關(guān)的jar文件等。
Web.xml是站點(diǎn)的總配置文件，它描述了首頁(yè)的訪問(wèn)順序、struct映射等內(nèi)容。
Hibernate.cfg.xml是hibernate的配置文件，描述了數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的地址及數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的行館配置，包括數(shù)據(jù)連接池參數(shù)的配置等信息。同時(shí)還告訴系統(tǒng)Hibernate的映像文件(xxx.hbm.xml)位置。
applicatioContext.xml是Spring的配置文件，描述了Spring的相關(guān)配置。
xxx.hbm.xml描述數(shù)據(jù)庫(kù)中的表和應(yīng)用程序中的對(duì)象的映射關(guān)系。
3 信息系統(tǒng)軟件工廠插件的研發(fā)與應(yīng)用
雖然ERP系統(tǒng)是面向生產(chǎn)制造類企業(yè)提出的。但是，從企業(yè)分類及涵蓋范圍來(lái)看，所有企業(yè)和事業(yè)單位的業(yè)務(wù)范圍均可歸屬于它的架構(gòu)范圍。因此，ERP系統(tǒng)的工廠化插件可以是任何企業(yè)任何管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模板和工具。通過(guò)工廠化組件應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下的開(kāi)發(fā)效果：
(1)通過(guò)功能裁剪，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)所需功能模塊的自動(dòng)生成。即通過(guò)對(duì)話框選擇目標(biāo)系統(tǒng)所需的功能模塊。
(2)可進(jìn)一步設(shè)定各功能模塊的相關(guān)參數(shù)。比如，倉(cāng)存管理可設(shè)定為是否支持倉(cāng)位管理，是否支持倉(cāng)存管理策略，采用何種倉(cāng)存管理策略，采購(gòu)入庫(kù)采用何種操作流程等。
3.1 軟件工廠插件的研發(fā)
ERP是一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息系統(tǒng)，不同的企業(yè)會(huì)有不同的功能需求和業(yè)務(wù)邏輯。因此，要研發(fā)一個(gè)能自動(dòng)開(kāi)發(fā)適合不同企業(yè)需求的管理信息系統(tǒng)的工廠化組件，必須建立ERP系統(tǒng)的最大系統(tǒng)模型，這些模型包括：
(1)最大數(shù)據(jù)庫(kù)模型
根據(jù)ERP系統(tǒng)最大功能模型建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)其中所有對(duì)象的屬性進(jìn)行詳細(xì)分類。比如將物料屬性分為：基本屬性、外觀屬性、物流屬性、計(jì)劃屬性和成本屬性等。以便能滿足不同的目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)需求。
(2)子功能庫(kù)模型
對(duì)各子功能模塊進(jìn)行詳細(xì)地分析和分解，并各自功能模塊建立子功能庫(kù)。
(3)業(yè)務(wù)邏輯庫(kù)模型
為功能庫(kù)中的每一個(gè)功能建立所有可能的業(yè)務(wù)邏輯模型，并為相應(yīng)的模型定義代碼生成導(dǎo)語(yǔ)，一并構(gòu)成業(yè)務(wù)邏輯庫(kù)。
系統(tǒng)庫(kù)模型建立好后，接下來(lái)就是開(kāi)發(fā)工廠化插件。即開(kāi)發(fā)一個(gè)能掛到Eclipse上的一個(gè)插件，該插件的任務(wù)是根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的功能需求和參數(shù)要求，利用系統(tǒng)庫(kù)模型自動(dòng)生成完整的信息行架構(gòu)。
3.2 軟件工廠插件的工作原理
信息系統(tǒng)軟件工廠插件主要是利用代碼自動(dòng)生成技術(shù)，按信息系統(tǒng)的架構(gòu)和Web站點(diǎn)文件部署架構(gòu)要求，從ERP最大系統(tǒng)庫(kù)模型中提取功能子集生成目標(biāo)系統(tǒng)的架構(gòu)模型。工作流程如下：
(1)利用程序修改Eclipse的相關(guān)文件，以在Eclipse工作區(qū)中創(chuàng)建一個(gè)Web項(xiàng)目，并按Web站點(diǎn)部署結(jié)構(gòu)生成相關(guān)文件夾和文件。
(2)根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的功能選擇，從ERP最大數(shù)據(jù)庫(kù)模型中生成目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用代碼自動(dòng)生成技術(shù)生成數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的相關(guān)Java文件和配置文件，并導(dǎo)入相應(yīng)的jar包。比如Model層的類、DAO接口和實(shí)現(xiàn)、Hibernate配置文件和映射文件等。
(3)根據(jù)所選擇的業(yè)務(wù)邏輯模型，按其對(duì)應(yīng)的代碼生成導(dǎo)語(yǔ)，為各功能生成業(yè)務(wù)邏輯層的程序結(jié)構(gòu)框架。
3.3 軟件工廠插件的應(yīng)用
利用軟件工廠插件開(kāi)發(fā)管理信息系統(tǒng)只能自動(dòng)生成目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、DAO層和業(yè)務(wù)邏輯層的結(jié)構(gòu)框架，相對(duì)復(fù)雜的業(yè)務(wù)和視圖層、控制層的開(kāi)發(fā)則只能通過(guò)人工開(kāi)發(fā)。因此，軟件工廠插件只能實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的半自動(dòng)化開(kāi)發(fā)。使用工廠化插件開(kāi)發(fā)時(shí)，首先將插件附加到Eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境中，通過(guò)運(yùn)行插件彈出目標(biāo)系統(tǒng)需求對(duì)話框，輸入目標(biāo)系統(tǒng)功能需求和參數(shù)要求，生成目標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和相關(guān)配置文件。最后，通過(guò)人工完善業(yè)務(wù)邏輯層及視圖層、控制層的功能。這樣便可以完成一個(gè)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。
4 結(jié)束語(yǔ)
ERP是一個(gè)龐大而復(fù)雜的管理信息系統(tǒng)，涉及的功能多，業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜且多樣化。要建立一個(gè)完整的ERP最大系統(tǒng)，需要對(duì)各模塊進(jìn)行詳細(xì)的功能劃分，并為各功能建立所有可能的業(yè)務(wù)邏輯模型，這需要很大的時(shí)間和精力。筆者在研究過(guò)程中就人力資源管理子系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試，取得了較為滿意的結(jié)果，證明應(yīng)用這樣的方法研究信息系統(tǒng)的軟件工廠技術(shù)是可行的。
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