解析Web應(yīng)用中的UML建模
本節(jié)和大家一起學(xué)習(xí)一下Web應(yīng)用的UML建模，主要包括Web應(yīng)用的構(gòu)架模式和UML的Web應(yīng)用擴(kuò)展兩大部分內(nèi)容，相信通過本節(jié)的介紹你對Web應(yīng)用的UML建模會有一定的了解。
Web應(yīng)用中UML建模
本文通過分析Web應(yīng)用的構(gòu)架模式，引入UML擴(kuò)展機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對Web應(yīng)用中各種對象的建模。探討.NET框架下Web應(yīng)用的UML建模及開發(fā)方法，并將其應(yīng)用到一個實(shí)際的研究所管理系統(tǒng)中。實(shí)際應(yīng)用表明該方法有利于降低開發(fā)的復(fù)雜性，縮短開發(fā)周期，取得了較好的效果。
1引言
基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)一般包含兩部分：服務(wù)器和客戶端瀏覽器。服務(wù)器主要對事務(wù)進(jìn)行邏輯處理，而用戶對服務(wù)器上業(yè)務(wù)邏輯的影響，使Web應(yīng)用往往具有復(fù)雜性和高度動態(tài)性的特點(diǎn)。這種特點(diǎn)使得基于Web應(yīng)用的系統(tǒng)開發(fā)比較復(fù)雜、管理困難。為了有效地解決上述問題，縮短開發(fā)周期，減少維護(hù)費(fèi)用，主要策略是對Web應(yīng)用進(jìn)行建模。UML是面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的統(tǒng)一建模語言。此外，.NET框架在通用語言運(yùn)行時CLR的基礎(chǔ)上，提供了完善的基礎(chǔ)類庫、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)ADO.NET和網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)ASP.NET，使開發(fā)者可以快速構(gòu)建Web應(yīng)用。因此，本文主要探討基于.NET框架Web應(yīng)用的UML建模及開發(fā)方法，并將該方法用于作者開發(fā)的研究所管理系統(tǒng)中，實(shí)際應(yīng)用表明該方法可以有效地降低系統(tǒng)開發(fā)和管理的復(fù)雜性，提高經(jīng)濟(jì)效益。
2Web應(yīng)用的構(gòu)架模式
Web應(yīng)用的基本構(gòu)架包括瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)和Web服務(wù)器。瀏覽器向服務(wù)器請求Web頁，Web頁可能包括由瀏覽器解釋執(zhí)行的客戶端腳本，而且可以與瀏覽器、頁內(nèi)容和頁中包含的其他控件（JavaApplet、ActiveX控件和插件等）進(jìn)行交互。用戶向Web頁輸入信息或通過超級鏈接導(dǎo)航到其它Web頁，與系統(tǒng)進(jìn)行交互，改變系統(tǒng)的“業(yè)務(wù)狀態(tài)”。
2.1瘦Web客戶端
主要適用于基于Internet的應(yīng)用，對客戶端配置幾乎沒有控制?？蛻舳酥恍枰獦?biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器，可以請求和顯示標(biāo)準(zhǔn)的HTML頁面。所有的業(yè)務(wù)邏輯都在服務(wù)器上執(zhí)行。
客戶端瀏覽器通過HTTP協(xié)議向服務(wù)器請求頁面資源，服務(wù)器將被請求的URL解析為文件系統(tǒng)中的文件，或者由應(yīng)用服務(wù)器處理并可能改變業(yè)務(wù)狀態(tài)，得到請求的頁面，返回給客戶端。
2.2胖Web客戶端
胖Web客戶端對于可以確定客戶端配置和瀏覽器版本的Web應(yīng)用是最適合的?？蛻舳送ㄟ^HTTP與服務(wù)器通信，使用DHTML、Javaapplet或者ActiveX控件執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯。HTTP的無連接特性，決定了客戶端腳本、ActiveX控件和JavaApplet只能同客戶端對象進(jìn)行交互。
客戶端顯示接收的頁面時，執(zhí)行嵌入的腳本，這些腳本通常可以在不同的線程中執(zhí)行，通過DOM接口與頁面內(nèi)容進(jìn)行交互。
2.3Web傳輸
Web傳輸模式除了使用HTTP負(fù)責(zé)客戶端和服務(wù)器的通信之外，還可以使用IIOP和DCOM等協(xié)議以支持分布式對象系統(tǒng)。Web頁面通過遠(yuǎn)程對象樁和遠(yuǎn)程對象傳輸協(xié)議與遠(yuǎn)程對象服務(wù)器通信，由服務(wù)器管理遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)對象的生命周期，向客戶端對象提供服務(wù)。
遠(yuǎn)程對象樁是一個對象，在客戶端執(zhí)行，并與遠(yuǎn)程對象具有相同的接口。當(dāng)通過這個對象調(diào)用方法時，這些方法被封裝起來，使用遠(yuǎn)程對象傳輸協(xié)議RMI/DCOM發(fā)送到遠(yuǎn)程對象服務(wù)器，服務(wù)器解釋請求，實(shí)例化并調(diào)用實(shí)際對象實(shí)例中的方法。
實(shí)際應(yīng)用中，往往根據(jù)業(yè)務(wù)需要，綜合使用上述構(gòu)架。在我們的研究所管理系統(tǒng)中，綜合采用了瘦Web客戶端和Web傳輸構(gòu)架?？蛻舳耸褂昧薐avaScript進(jìn)行客戶端驗證，把經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)提交服務(wù)器處理。在數(shù)據(jù)的后臺管理上，采用了Web傳輸構(gòu)架，保持客戶端與服務(wù)器的開放連接，以便進(jìn)行較長時間的、較復(fù)雜的會話。
3UML的Web應(yīng)用擴(kuò)展
UML（UnifiedModelingLanguage）是一種通用的可視化建模語言，適用于各種軟件開發(fā)方法、軟件生命周期的各個階段、各種應(yīng)用領(lǐng)域以及各種開發(fā)工具。但在對Web應(yīng)用進(jìn)行建模時，它的一些構(gòu)件不能與標(biāo)準(zhǔn)UML建模元素一一對應(yīng)，因此必須對UML進(jìn)行擴(kuò)展。
UML的三種核心擴(kuò)展機(jī)制包括構(gòu)造型、標(biāo)記值和約束。其中最重要的擴(kuò)展機(jī)制是構(gòu)造型，它不能改變原模型的結(jié)構(gòu)，但可以在模型元素上附加新的語義，通常用“《構(gòu)造型名》”來表示。約束是模型元素中的語義關(guān)系，定義了模型如何組織在一起，通常用一對“{}”之間的字符串表示。標(biāo)記值是對模型元素特性的擴(kuò)展，大多數(shù)的模型元素都有與之關(guān)聯(lián)的特性，通常用帶括號的字符串表示。
3.1Web頁建模
Web頁可能同時包含客戶端腳本和服務(wù)器端腳本，因此必須分別進(jìn)行建模。服務(wù)器端Web頁面一般包含由服務(wù)器執(zhí)行的腳本，每一次被請求時都在服務(wù)器上組合，更新業(yè)務(wù)邏輯狀態(tài)，返回給瀏覽器?？蛻舳薟eb頁可能包含數(shù)據(jù)、表現(xiàn)形式甚至業(yè)務(wù)邏輯，由瀏覽器解釋執(zhí)行，并可以與客戶端組件相關(guān)聯(lián)，如JavaApplet、ActiveX、插件等。兩者之間通過定向關(guān)系相互關(guān)聯(lián)。這種關(guān)聯(lián)關(guān)系的構(gòu)造型為«build»。
Web應(yīng)用中的超級鏈接代表導(dǎo)航路徑，用構(gòu)造型為«link»的關(guān)聯(lián)關(guān)系表示。標(biāo)記值用于定義隨超級鏈接請求傳遞的參數(shù)列表，供服務(wù)器端Web頁使用。
.NET框架中大多數(shù)建立的是服務(wù)器端Web頁，經(jīng)編譯后生成HTML代碼傳遞到客戶端瀏覽器。同時，為了提高效率，對于那些不包含業(yè)務(wù)邏輯的Web頁，在.NET框架中可以直接用HTML元素建立客戶端Web頁，再建立起與對應(yīng)的服務(wù)器端Web頁之間的調(diào)用關(guān)系。
3.2表單建模
Web應(yīng)用的UML建模中表單是Web頁的基本輸入機(jī)制，包括<input>、<select>和<textarea>等輸入元素，用《Form》構(gòu)造型進(jìn)行建模?！禙orm》沒有操作，與之交互的操作是包含表單的Web頁的特性。它可以與作為輸入控件的Applet或ActiveX控件關(guān)聯(lián)，還可以把表單內(nèi)容提交到服務(wù)器進(jìn)行處理。.NET中每一個頁面只有一個表單，包含所有的輸入元素，通常表現(xiàn)為服務(wù)器端控件或客戶端控件，其中服務(wù)器端控件由服務(wù)器端Web頁經(jīng)過編譯后傳送到客戶端。
3.3組件建模
Web應(yīng)用中的組件分為服務(wù)器端組件和客戶端組件兩類。服務(wù)器端較復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯通常由中間層完成，包括一組封裝了所有業(yè)務(wù)邏輯的已編譯好的組件。因此，使用中間層不僅可以提高性能，而且可以共享整個應(yīng)用的業(yè)務(wù)功能?？蛻舳薟eb頁中常見的組件是JavaApplet和ActiveX，利用它們訪問瀏覽器和客戶端的各種資源，實(shí)現(xiàn)HTML無法實(shí)現(xiàn)的功能。
Web應(yīng)用擴(kuò)展定義了《staticpage》和《dynamicpage》兩個抽象組件構(gòu)造型?！秙taticpage》實(shí)現(xiàn)客戶端組件。《dynamicpage》的主要任務(wù)是在運(yùn)行時系統(tǒng)的物理文件和邏輯視圖中的邏輯表現(xiàn)之間提供映射。
3.4框架建模
Web應(yīng)用擴(kuò)展定義了構(gòu)造型《frameset》和《target》以及關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)造型《targetedlink》來實(shí)現(xiàn)對框架的建模?！秄rameset》直接映射到HTML的<frameset>標(biāo)記?！秚arget》表示當(dāng)前Web頁引用的其它Web頁或框架?！秚argetedlink》是指向另一個Web頁的超級鏈接，但它要在特定目標(biāo)中才能提供。
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