王國娟，羅   浩，李   猛

　?。ū本┲须娖杖A信息技術(shù)有限公司， 北京 100192）

　　摘  要： 針對Web應用在開發(fā)過程中具有表單定制繁瑣、需求變化頻繁、后期維護難度大等問題，提出一種可視化的表單平臺，服務于軟件開發(fā)的全生命周期，做到對需求變更、軟件實現(xiàn)的快速響應，實現(xiàn)軟件開發(fā)過程中的快速開發(fā)，同時對表單平臺的整體架構(gòu)、建模設(shè)計、流程集成、提出了設(shè)計和實現(xiàn)思路。

　　關(guān)鍵詞： Web應用；流程集成；可視化建模；版本控制；表單元件

0 引言

　　目前，Web系統(tǒng)[1]廣泛應用于社會各個行業(yè)，尤其是在信息化管理方面，對各個行業(yè)的信息管理產(chǎn)生了舉足輕重的作用，但是Web應用又因為其自身的特點，存在需求變化頻繁，前端界面表單樣式、元件布局等修改頻繁，占用了大量的軟件開發(fā)時間，造成項目建設(shè)的資源浪費，因此，軟件行業(yè)迫切需要解決在前端界面的設(shè)計、開發(fā)、維護上能夠縮短工期的問題，實現(xiàn)軟件開發(fā)中表單快速開發(fā)，從而使研發(fā)人員的著重點從簡單而繁瑣的表單界面上解放出來，轉(zhuǎn)到對業(yè)務邏輯的具體實現(xiàn)上。

　　目前，市面上存在著眾多表單設(shè)計器或快速開發(fā)平臺等產(chǎn)品，但是往往只是在快速生成、數(shù)據(jù)庫建模等單一的著重點進行考慮，筆者認為一款表單平臺不能僅僅滿足界面的快速開發(fā)的單一功能，還需要在可視化開發(fā)、流程集成、擴展性等多個方面進行綜合考慮，本文就開發(fā)一款可視化表單平臺進行詳細研究和實現(xiàn)。

1 相關(guān)定義

　　1.1 表單[2-3]

　　表單是一個應用系統(tǒng)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)給用戶，并實現(xiàn)和用戶交互的窗口，因此本文中對所有在Web應用中展示給用戶的前端界面統(tǒng)稱為表單。在本文中，表單的制作完全是通過平臺提供的建模工具，采用的元件拖拽所見即所得的方式來實現(xiàn)，可以方便快捷制作一個表單，并保證所制作表的樣式統(tǒng)一。

　　1.2 表單元件[3]

　　在本文中對呈現(xiàn)在表單中的展示內(nèi)容，例如：單行文本、多行文本、下拉框等統(tǒng)稱為表單元件，為了更好的細化和區(qū)分，本平臺對元件進行分為靜態(tài)元件和動態(tài)元件兩大類。

　　靜態(tài)元件：僅用于表單裝飾、布局，不需要用戶輸入輸出，不存在后臺數(shù)據(jù)庫交互的一類元件，例如：線、矩形、圓、靜態(tài)圖片等。

　　動態(tài)元件：需要同后臺數(shù)據(jù)庫交互數(shù)據(jù)，用于數(shù)據(jù)的展示等功能性元件，例如：單行文本、多行文本、下拉框等。

2 可視化表單平臺設(shè)計[3-4]

　　平臺總體結(jié)構(gòu)由四部分組成：通用功能組件、原型庫、表單互動化定制、流程互動化定制。開發(fā)人員或用戶通過建模工具完成表單和流程的對象模型定制，定制過程中采用平臺提供的通用功能組件，并復用原型庫中系統(tǒng)原型。在和用戶交流時，模型解析器解析并顯示已完成定制的對象模型。其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　平臺用戶通過訪問建模工具，采用“拖拉拽”的方式設(shè)計開發(fā)業(yè)務表單和業(yè)務流程，同時生成表單和流程對象模型[3]，系統(tǒng)將對象模型發(fā)送到后臺持久化到數(shù)據(jù)庫中。在需要瀏覽表單或流程時，觸發(fā)后臺的模型解析器（Java實現(xiàn)）[4]，解析器根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的對象模型結(jié)合平臺的開發(fā)框架（MVC）[5-6]和組件庫生成Html/CSS/JS文件[7]，最后顯示到客戶瀏覽器中。 其運行視圖如圖2所示。

　　采用面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒?，將所管理的事物都視為對象，唯種類不同而已。這些對象主要包括：表、表關(guān)系、表單、圖形等。建模的過程也就是定義這些對象屬性的過程，并將所定義的對象屬性保存到數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)運行時通過讀取屬性數(shù)據(jù)將對象實例化后展示。

　　將常見的頁面類型（例如：樹、表格、單表記錄維護表單）做成頁面域模板，形成展現(xiàn)視圖庫，視圖庫中的模板已經(jīng)封裝好常用功能。在使用時，通過對象模型的屬性數(shù)據(jù)以及頁面域的類型，模型解析器引用模板自動生成其頁面域的內(nèi)容，并提供常用功能。表單自動生成視圖如圖3所示。

　　業(yè)務系統(tǒng)在需求分析、業(yè)務設(shè)計、原型開發(fā)、用戶確認四個階段都可以由用戶參與，在此過程中，用戶可以隨時查看開發(fā)原型的功能和界面，指出其中不符合業(yè)務需求的地方，也可以親自設(shè)計開發(fā)原型。其使用過程視圖如圖4。

3 平臺關(guān)鍵功能設(shè)計與實現(xiàn)

　　3.1可視化表單存儲及版本控制

　　可視化界面編輯器采用VC++進行研發(fā)，采用ActiveX控件形式嵌入到業(yè)務系統(tǒng)中，此種方式在日常使用大幅度降低環(huán)境部署安裝復雜度，做到使用者可以在線進行編輯表單。為了實現(xiàn)在線進行及時編輯表單的功能，需要對表單編輯數(shù)據(jù)的存儲及表單的版本控制等關(guān)鍵功能問題研究并解決。

　　3.1.1 表單模板及運行時數(shù)據(jù)存儲

　　本平臺表單模板內(nèi)容直接存放在數(shù)據(jù)庫中，此種存儲方式的主要原因是：實現(xiàn)表單快速的修改，在無需啟停服務的情況實現(xiàn)頁面的修改后直接在線試用，達到應用修改的零延時[8]。

　　針對表單模板及其元件的存儲，在設(shè)計上主要涉及到兩張表，一為表單模板基本信息表，主要為表單的創(chuàng)建信息，表單關(guān)聯(lián)業(yè)務表信息，表單版本信息；二為表單的元件編輯信息，主要為表單元件的位置、樹形、權(quán)限、數(shù)據(jù)庫字段綁定等信息,在此設(shè)計中，重點考慮表單元件的共性屬性，并提取完備，在可視化界面中進行固化綁定設(shè)置，表單元件的位置、大小、樣式、運行時存取的元件字段信息均在元件模板表中進行一一存放，為了進行用戶級擴展，增加用戶自定義信息等維護入口。為后續(xù)的表單展示引擎讀取提供方便，甚至為以后的系統(tǒng)集成擴展提供便利。

　　在表單模板設(shè)計的基礎(chǔ)上，表單平臺對業(yè)務數(shù)據(jù)的存取進行自動化設(shè)計，即用戶編輯表單過程中進行業(yè)務數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫存取對應關(guān)系設(shè)置，并完成平臺級的統(tǒng)一管理和維護，通過平臺的業(yè)務數(shù)據(jù)表自動生成機制，按照模板信息中的動態(tài)元件內(nèi)容，自動初始化數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，同時綁定表單同數(shù)據(jù)庫物理表，表單元件同物理表字段的對應關(guān)系，極大降低用戶進行重復開發(fā)運維的難度和復雜度。

　　3.1.2 表單版本控制

　　表單編輯的版本控制方法：由于保障表單的在線編輯，同時表單信息直接存儲于數(shù)據(jù)庫層，可以直接生效，因此在實際使用中難免會表單編輯中出現(xiàn)操作錯誤，因此表單編輯必然要求版本可以追溯，表單編輯驗證后方能進行發(fā)布使用，因此表單編輯信息分為兩個類別存儲，一為編輯修改過程中的開發(fā)版，另一個為編輯發(fā)布后的運行版，同時兩個版本的編輯前后、發(fā)布前后，均保存完整的歷史版本，便于歷史版本追溯。

　　表單編輯的并行開發(fā)問題：由于表單編輯直接對所有編輯人員開放，在解決了版本控制的基礎(chǔ)上需要解決多人同時編輯頁面的問題，目前平臺采取為搶占式編輯模式，即當前的指定版本僅允許一人編輯，編輯前采取簽出操作，鎖定為當前人可修改，其他人等待此用戶編輯后方能進行二次編輯，此方案可以有效解決在并行開發(fā)過程中多人同時修改界面造成的覆蓋問題，同時開發(fā)過程中任務往往相對清晰，不會對并行研發(fā)造成進度緩慢問題。

　　3.2 流程引擎集成

　　由于目前的很多業(yè)務表單設(shè)計平臺僅實現(xiàn)了基本的表單設(shè)計和展示功能，沒有就表單平臺和流程引擎平臺的集成功能進行設(shè)計，造成了目前眾多表單平臺和流程引擎的集成困難，筆者認為可視化表單平臺不僅僅要實現(xiàn)表單的編輯功能，同時應該在流程集成上進行充分考慮，表單同流程集成過程主要涉及兩個方面的關(guān)鍵問題，第一是流程實例運行過程中的表單元件權(quán)限控制問題，第二是表單元件數(shù)據(jù)同流程參數(shù)映射問題，只有解決了這兩個核心問題，才能真正實現(xiàn)表單同流程的集成工作。

　　3.2.1流程集成體系設(shè)計

　　表單同流程集成[9]過程主要集中在表單（流程）建模、表單綁定、權(quán)限設(shè)置、參數(shù)映射、運行控制幾個環(huán)節(jié)。集成的主要環(huán)節(jié)內(nèi)容如下：

　?。?）表單（流程）建模：二者分別按照設(shè)定的標準和規(guī)范進行數(shù)據(jù)建模，并實現(xiàn)二者的獨立運行。

　?。?）流程模板同表單模板的業(yè)務綁定：主要設(shè)置流程中各個業(yè)務環(huán)節(jié)處理過程中的表單展示頁面，實現(xiàn)流程實例運行過程中的頁面展示[10]。

　?。?）權(quán)限控制設(shè)置：設(shè)計流程各個業(yè)務環(huán)節(jié)中表單的元件展示權(quán)限，包括：可編輯、可讀、不可見等。

　　（4）流程參數(shù)映射：設(shè)置流程流轉(zhuǎn)過程需要的業(yè)務參數(shù)變量，并同業(yè)務表單元件值進行映射對應，實現(xiàn)表單創(chuàng)建、提交等操作過程中隊流程參數(shù)的映射、賦值功能。

　?。?）運行時控制：運行時由流程引擎進行控制表單的訪問入口，查詢對應的表單文件，并進行表單運行呈現(xiàn)，同時進行表單的權(quán)限控制操作。

　　3.2.2 流程參數(shù)映射操作過程

　　流程實例中的流程參數(shù)賦值時機主要在流程創(chuàng)建和提交環(huán)節(jié)，二者的操作機制是相通的，在流程的創(chuàng)建和提交環(huán)節(jié)過程中，由表單平臺發(fā)起操作過程，首先檢查流程引擎同表單的參數(shù)映射關(guān)系，延后統(tǒng)一封裝表單中的元件數(shù)據(jù)為統(tǒng)一格式，提交到流程引擎中，流程引擎接收數(shù)據(jù)并寫入具體的流程參數(shù)，完成流程實例運行時的業(yè)務判定[11]。流程參數(shù)的整個映射操作過程發(fā)生流程實例的所有操作（不含流程實例的創(chuàng)建）之前，為流程實例的分支判定等內(nèi)容提供必要的數(shù)據(jù)來源，整個操作過程的流程如圖5所示。

　　經(jīng)過以上映射過程，可以實現(xiàn)流程實例中流程參數(shù)的及時賦值和修改，保證流程實例進行必要的分支流轉(zhuǎn)和條件判定。

4 可視化表單平臺的實現(xiàn)

　　按照以上的設(shè)計體系和關(guān)鍵技術(shù)的研究，筆者實現(xiàn)了J2EE環(huán)境下的可視化表單平臺的研發(fā)工作，該平臺是集表單設(shè)計建模、權(quán)限控制、流程集成、統(tǒng)一展示運行為一體的快速開發(fā)平臺，極大地解決了目前J2EE環(huán)境下軟件開發(fā)的效率問題，并成功的應用于二十余個中小型項目的建設(shè)，為項目建設(shè)過程降低了大量研發(fā)時間，有效的加快了項目建設(shè)進度。

　　可視化表單平臺的在快速建模上完全實現(xiàn)所見即所得，研發(fā)過程中的表單編輯工作量明顯降低，表單建模界面如圖6所示。

　　表單建模之后的流程集成工作亦采用可視化操作風格，并實現(xiàn)流程節(jié)點的表單元件控制集成，有效解決了表單元件的權(quán)限控制和流程過程權(quán)限控制的統(tǒng)一，流程集成操作界面及最終表單運行時顯示狀態(tài)如圖7、圖8所示。

5 結(jié)語

　　為了解決Web應用在表單界面研發(fā)方面的嚴重不足，本文結(jié)合當前Web表單頁面展示中的基本原理，在ActiveX控件可視化技術(shù)及J2EE環(huán)境下給出了可視化表單平臺的設(shè)計和實現(xiàn)思路。通過實踐證明了該表單平臺可以在項目生命周期的多個環(huán)節(jié)提供快速建設(shè)保障：

　?。?）需求階段：需求討論中快速搭建原型，進行系統(tǒng)原型確認，原型可以直接保留指導下一步設(shè)計研發(fā)，需求階段界面可以直接被研發(fā)階段借鑒使用；

　?。?）設(shè)計階段：底層技術(shù)架構(gòu)在表單平臺上進行落實，設(shè)計人員無需擔心應用系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)；

　?。?）開發(fā)階段：開發(fā)人員可以只關(guān)注自己負責的業(yè)務功能的代碼，從前端界面的繁瑣、低效的過程解脫出來；

　?。?）運行階段：運維人員直接進行系統(tǒng)更新維護，無需啟停服務即可實現(xiàn)運行時的更新。

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