黃攸靜

摘要：為了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的獲取與收集，針對(duì)教務(wù)表單數(shù)據(jù)量大、形式多樣化、數(shù)據(jù)處理復(fù)雜化等問題，提出了基于Web Service面向服務(wù)的自定義教務(wù)表單系統(tǒng)，試圖使數(shù)據(jù)收集及獲取過程能緊隨需求變化而變化，從而提高數(shù)據(jù)獲取的靈活性及時(shí)效性。首先對(duì)系統(tǒng)的基本架構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定系統(tǒng)的層次架構(gòu)，及各層次架構(gòu)之間的關(guān)系。進(jìn)而描述表單的基本結(jié)構(gòu)。最后通過UML建模，對(duì)每一個(gè)功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)及說明，驗(yàn)證該設(shè)計(jì)的可行性和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：Web；自定義；表單；教務(wù)

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)23-5600-05

The Analysis and the Design of the Web-Based Self-Service Senate Form System

HUANG You-jing

(College of Computer Science & Technology, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China)

Abstract: The Web Service is raised for the Service-oriented custom Senate form system, trying to make the process of data collection and processing keep in pace with the demanding change, in order to improve the flexibility and timeliness of the data collection. The system aims at solving the problem of data collection and processing, and of the large amount of data in various forms in the Senate system, and the complex data processing. The article first analysises the basic structure and function structure of the system, to decide the layer system, and the relationship of the layers. Then it describes the basic structure of the form. Finally it explains the design logic of each function module in details, to verify the possibility and accuracy of the design.

Key words: Web; custom; form; senate

近年來，表單作為一種收集數(shù)據(jù)的靈活工具，被廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中，但由于表單本身設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，市場(chǎng)上還沒有一種完全的表單定制程序?yàn)橛脩羲褂?。該文就Web環(huán)境下，如何設(shè)計(jì)自定義教務(wù)表單提出一種解決方案。

1關(guān)鍵技術(shù)

1.1面向服務(wù)架構(gòu)SOA（Service-Oriented Architecture）

SOA是一種對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)、整合的架構(gòu)和設(shè)計(jì)原則。它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用[1]。SOA通過服務(wù)之間良好的接口和契約將應(yīng)用程序的不同功能單元進(jìn)行聯(lián)系[2-4]，接口采用中立的方式進(jìn)行定義，其獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的軟硬件平臺(tái)，因此，可使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一且通用的方式進(jìn)行交互[5]。SOA同時(shí)具有編碼靈活、開發(fā)人員角色明確、所支持的客戶類型多、伸縮性及可維護(hù)性更好等優(yōu)勢(shì)。

1.2 Web服務(wù)

Web服務(wù)可視為分布式計(jì)算中的一種。W3C[6]將Web服務(wù)定義為一種軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)間不同主體（計(jì)算機(jī)）間的互操作。其具有一個(gè)使用機(jī)器可接受格式描述的接口（比如Web服務(wù)語言WSDL），其他系統(tǒng)通過其自身的SOAP消息所描述的范式進(jìn)行Web服務(wù)交互，交互通常使用XML的HTTP或者其他的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。Web服務(wù)可以分為三種角色，及服務(wù)提供者、服務(wù)請(qǐng)求者及服務(wù)代理。其中，服務(wù)提供者建立Web服務(wù)給服務(wù)請(qǐng)求者使用，服務(wù)請(qǐng)求者通過SOAP協(xié)議向服務(wù)提供者發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求。服務(wù)代理為服務(wù)請(qǐng)求者及服務(wù)提供者提供一種交互途徑，代理與服務(wù)請(qǐng)求者及提供者之間通過WSDL協(xié)議進(jìn)行通信。提供者、請(qǐng)求者和代理之間通過發(fā)布、尋找和綁定來進(jìn)行交互。

1.3 xForms技術(shù)

在2003年10月，xForms被W3C組織推薦為下一代在線Forms，他吸取了XML Schema、xPath及基于XML的事件等標(biāo)準(zhǔn)，企圖突破當(dāng)前HTML Forms模型的一些限制。xForms能克服HTML表單與XML集成差、有限的特性使得普通的任務(wù)也要通過腳本完成、設(shè)備依賴，只在桌面瀏覽器上運(yùn)行及混合目的與表示等缺陷[7-8]。

2系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

2.1表單管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)

教務(wù)表單管理系統(tǒng)采用多層架構(gòu)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)大體上由用戶試圖層、管理層及核心業(yè)務(wù)層所組成。系統(tǒng)多層架構(gòu)如圖1所示。在該層次架構(gòu)中，各層次的調(diào)用是自頂向下的，在該平臺(tái)中不允許跨層調(diào)用。從而能提高數(shù)據(jù)訪問的安全性及穩(wěn)定性。從而增強(qiáng)了系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性和健壯性,提供了與其他系統(tǒng)進(jìn)行安全的信息集成的可能性。

圖1教務(wù)表單管理平臺(tái)基本架構(gòu)

2.2表單管理系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)

教務(wù)表單在應(yīng)用層次上主要提供可供管理員及表單使用者使用的登錄及登錄注銷等功能接口、對(duì)教務(wù)表單的查詢、管理、加載及表單數(shù)據(jù)管理等模塊，其中，教務(wù)表單管理主要包括表單的定制、修改及刪除等功能模塊。在管理平臺(tái)的底層實(shí)現(xiàn)中，主要功能模塊有教務(wù)表單解析模塊及與其他教務(wù)信息系統(tǒng)的接口模塊，其中，教務(wù)表單解析模塊主要有表單基本組件的解析及表單與后臺(tái)數(shù)據(jù)的綁定等功能模塊。教務(wù)表單管理平臺(tái)的基本功能模塊如圖2所示。

圖2教務(wù)表單管理平臺(tái)的基本功能模塊

2.3表單模板的基本結(jié)構(gòu)

表單所應(yīng)包含的基本元素如圖3所示。含有一個(gè)文本框（TextBox）、一個(gè)下拉列表（DropDownList）、一組單選按鈕（SelRadio Group）、一組復(fù)選按鈕（SelCheckGroup）及提交（Submitted）和重置（ReSet）按鈕的表單模板（formMaster）。

在該模板XML解析如圖4所示中，ecType代表的是表單的編碼類型，其指定了表單數(shù)據(jù)向服務(wù)器所提交時(shí)所采用的編碼類型；table屬性所指的是與當(dāng)前表單所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表單，該屬性對(duì)該模板中所定義的表單來說至為重要，因?yàn)槠潢P(guān)系到表單所收集數(shù)據(jù)的持久化操作。在該表單模板中，各個(gè)組件作為表單節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行枚舉，同時(shí)，在各個(gè)子節(jié)點(diǎn)中也可對(duì)組件在表單中出現(xiàn)的具體位置進(jìn)行描述，其中，valueType所描述的是該組件所描述的取值類型。

圖4教務(wù)表單示例XML解析

2.4表單管理平臺(tái)的詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.4.1表單管理平臺(tái)的基本活動(dòng)流程

在表單管理系統(tǒng)中，從表單數(shù)據(jù)庫中按表單用戶需求對(duì)表單數(shù)據(jù)進(jìn)行遴選，然后對(duì)所選擇的表單數(shù)據(jù)進(jìn)行HTML/XML解析，生成相應(yīng)的表單，并將其通過瀏覽器或者客戶端形式呈現(xiàn)給表單用戶。表單用戶對(duì)表單進(jìn)行填寫，表單管理平臺(tái)對(duì)用戶所填寫的數(shù)據(jù)進(jìn)行合法性驗(yàn)證，并將用戶所填寫的數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫/持久化操作。在該流程中，由于表單的組件可能來自某一數(shù)據(jù)源，因此對(duì)表單組件的XML/HTML解析部分可分為簡單組件解析及與數(shù)據(jù)源綁定的表單組件解析兩部分。

2.4.2表單管理平臺(tái)統(tǒng)一門戶層設(shè)計(jì)

用戶在使用該系統(tǒng)時(shí)，向管理平臺(tái)發(fā)出新用戶注冊(cè)請(qǐng)求，填寫相應(yīng)必要的注冊(cè)信息，系統(tǒng)受理請(qǐng)求，并完成用戶注冊(cè)過程。在用戶注冊(cè)完成之后，注冊(cè)用戶可對(duì)注冊(cè)用戶的信息及密碼等進(jìn)行修改及注銷等。在用戶登錄及退出管理平臺(tái)流程中，用戶通過瀏覽器/客戶端輸入基本信息，教務(wù)表單管理平臺(tái)對(duì)當(dāng)前用戶的輸入信息的合法性（包括用戶向?yàn)g覽器輸入的數(shù)據(jù)的合法性及管理平臺(tái)用戶自身的合法性等）及用戶的權(quán)限進(jìn)行判斷，判斷其是否為教務(wù)表單管理平臺(tái)的管理員（如教務(wù)員等）還是教務(wù)表單的基本使用者（如任課教師、學(xué)生用戶等），在使用權(quán)限確認(rèn)之后，表單管理平臺(tái)賦予用戶相應(yīng)的表單操作權(quán)限。

2.4.3教務(wù)表單加載及解析的實(shí)現(xiàn)

表單用戶輸入相應(yīng)的表單需求，如教務(wù)表單ID等，教務(wù)表單管理平臺(tái)從表單數(shù)據(jù)庫中檢索出相應(yīng)表單數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行XML/ HTML解析，在瀏覽器或客戶端上呈現(xiàn)給表單用戶。表單加載及解析的時(shí)序圖如圖5所示。

如上圖所示，教務(wù)表單用戶通過瀏覽器/客戶端輸入相應(yīng)用戶信息，登錄表單管理平臺(tái)。通過對(duì)表單數(shù)據(jù)庫中的表單進(jìn)行檢索，尋找出與表單用戶所需求一致的表單數(shù)據(jù)，表單數(shù)據(jù)庫將所檢索出的表單數(shù)據(jù)返回到表單加載器。表單加載器在得到表單數(shù)據(jù)之后，將其傳遞到表單可視化工具，表單可視化工具通過調(diào)用系統(tǒng)對(duì)表單基本組件（如列表、文本框等）的可視化方法對(duì)該表單上的所有組件進(jìn)行可視化操作，最后將可視化之后的表單信息(HTML/XML)通過瀏覽器/客戶端提供給表單用戶，供表單用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)提交。

2.4.4教務(wù)表單數(shù)據(jù)處理模塊

當(dāng)教務(wù)表單管理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)表單用戶對(duì)表單上具有編輯性的表單元素（如文本框、下拉列表、復(fù)選框等）進(jìn)行操作之后，表單數(shù)據(jù)處理模塊則負(fù)責(zé)將與相應(yīng)組件進(jìn)行綁定的用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫及持久化操作。

在該模塊中，教務(wù)表單管理平臺(tái)對(duì)用戶所請(qǐng)求的表單進(jìn)行感知，如果發(fā)現(xiàn)對(duì)表單上的編輯組件等有編輯動(dòng)作，則表單數(shù)據(jù)管理服務(wù)器則與表單數(shù)據(jù)庫訪問器之間建立通信，并找出相應(yīng)組件的數(shù)據(jù)元素。同時(shí)，組件數(shù)據(jù)訪問器負(fù)責(zé)對(duì)表單所收集數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作語句（如SQL插入、修改等語句）及與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫之間建立訪問連接的任務(wù)等。當(dāng)連接建立成功之后，組件數(shù)據(jù)庫訪問器則執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作語句，對(duì)用戶通過表單所提交的數(shù)據(jù)或更改進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/持久化操作。（邏輯圖的設(shè)計(jì)方式可參照?qǐng)D5）

2.4.5教務(wù)表單查詢處理模塊

在教務(wù)表單的實(shí)際應(yīng)用中，需要按照一定的查詢條件對(duì)表單數(shù)據(jù)庫中的表單進(jìn)行過濾，找出滿足條件的表單，并執(zhí)行相應(yīng)的操作，因此在教務(wù)表單管理平臺(tái)中需要加入表單查詢功能以滿足過濾表單的需求。

在該查詢模塊的處理流程中，表單用戶在登錄管理平臺(tái)之后，向表單查詢器輸入一個(gè)或多個(gè)查詢條件，表單管理平臺(tái)將所有輸入的查詢條件經(jīng)過與或邏輯進(jìn)行處理之后，表單查詢工具將查詢條件傳向表單底層邏輯庫，通過邏輯庫的處理與表單數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互操作。在表單查詢過程中，可以使用模糊查詢，使得表單的查詢對(duì)輸入的查詢條件的要求不再那么苛刻。表單管理平臺(tái)通過表單可視化工具將最終的查詢表單結(jié)果有效解析之后展示給表單用戶。（邏輯圖的設(shè)計(jì)方式可參照?qǐng)D5）

2.4.6教務(wù)表單存儲(chǔ)管理模塊

教務(wù)表單存儲(chǔ)管理模塊為教務(wù)表單的配置、管理提供了一個(gè)基本控制臺(tái)，其提供了對(duì)教務(wù)表單的基本增加刪除等功能。

教務(wù)表單存儲(chǔ)管理主要涉及教務(wù)表單的添加及更新操作，表單管理員在登錄表單管理平臺(tái)之后，通過表單管理器對(duì)教務(wù)表單進(jìn)行新建添加及已有表單更新管理操作。最后，將教務(wù)表單存儲(chǔ)管理結(jié)果反饋給管理員。（邏輯圖的設(shè)計(jì)方式可參照?qǐng)D5）2.4.7教務(wù)表單的打印及輸出模塊

由于教務(wù)系統(tǒng)所面向?qū)ο蟮奶厥庑裕ㄈ鐚W(xué)生成績單、課程選修表等），因此要求該表單管理系統(tǒng)能提供必要的打印及輸出能力。對(duì)表單的打印及輸出可以通過表單解析器將所要輸出的表單解析出來之后直接打印或者也可以將表單中的數(shù)據(jù)通過表單管理平臺(tái)所提供的接口導(dǎo)入到諸如EXCEL等中間文件中，然后通過中間文件對(duì)表單數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出及打印。（邏輯圖的設(shè)計(jì)方式可參照?qǐng)D5）

2.4.8教務(wù)表單實(shí)例創(chuàng)建

文獻(xiàn)[12]中提到可通過兩種方式對(duì)表單進(jìn)行實(shí)例化操作，即：通過統(tǒng)一的入口，創(chuàng)建一個(gè)新的表單實(shí)例；結(jié)合具體的業(yè)務(wù)流程，在處理的初始節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建所需要的表單。在教務(wù)表單管理平臺(tái)上，教務(wù)表單的實(shí)例化則根據(jù)所定義的教務(wù)業(yè)務(wù)規(guī)則庫創(chuàng)建合適的表單實(shí)例，表單實(shí)例化過程如圖6所示。

圖6教務(wù)表單實(shí)例化過程

由上圖可知，首先表單用戶首先向表單規(guī)則庫中輸入教務(wù)流程規(guī)則。在教務(wù)表單實(shí)例化過程中，首先選擇一個(gè)或者多個(gè)合適的規(guī)則，然后將符合條件的模板從系統(tǒng)中檢索出來。在選擇出合適的表單模板之后，便可以在該模板的基礎(chǔ)上定制表單實(shí)例的基本屬性。通常情況下，在表單實(shí)例創(chuàng)建之前需要進(jìn)行約束檢查以提高表單實(shí)例的合理性及所獲取數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。同時(shí)，當(dāng)用戶需要檢查所創(chuàng)建實(shí)例表單是否有錯(cuò)誤時(shí)，可以對(duì)實(shí)例表單進(jìn)行預(yù)覽的方式進(jìn)行確認(rèn)。

3結(jié)束語

隨著電子在政務(wù)、電子商務(wù)的發(fā)展，半結(jié)構(gòu)化的表單數(shù)據(jù)越來越多地出現(xiàn)，因此如何對(duì)其進(jìn)行更為有效的處理及收集一直是具有重要應(yīng)用研究價(jià)值的領(lǐng)域。該文主要定位于學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)，提出基于Web結(jié)構(gòu)的用戶自定義教務(wù)表單定制與管理平臺(tái)的基本框架。實(shí)現(xiàn)教務(wù)表單內(nèi)容及樣式設(shè)計(jì)、按照設(shè)計(jì)生成表單、發(fā)布表單等功能。該管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，使得各院系及部門的用戶不再關(guān)注教務(wù)數(shù)據(jù)庫本身的結(jié)構(gòu)柔性設(shè)計(jì)更合理表單，同時(shí)當(dāng)表單結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)只需要重新定義表單即可，不需要修改數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序。用戶可通過各種方式輸入數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的獲取效率。

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