面向管理信息系統(tǒng)開發(fā)的軟件工廠技術(shù)研究

羅明山

摘 要：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開放式的開發(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。

關(guān)鍵詞：管理信息系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)；軟件工廠；ERP

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)研究一直沒有取得太大的進(jìn)展。隨著人們對軟件的認(rèn)知日益深入，軟件技術(shù)人員對特定領(lǐng)域的軟件架構(gòu)不斷達(dá)成共識，軟件開發(fā)過程中的標(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，微軟、IBM等國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平臺開發(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，能通過形式化的設(shè)計(jì)模型自動生成目標(biāo)系統(tǒng)的架構(gòu)和局部代碼；開源集成開發(fā)工具Eclipes/MyEclipes則提供了“反向工程”機(jī)制。通過反向工程，可以從數(shù)據(jù)庫表快速地生成目標(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開發(fā)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)工廠化開發(fā)，提高開發(fā)效率。

軟件工廠一是要面向某種特定應(yīng)用，二是自動化及快速配置[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)及代碼自動化原理。

1 ERP系統(tǒng)功能架構(gòu)

國內(nèi)ERP領(lǐng)導(dǎo)廠商金蝶國際軟件集團(tuán)將ERP的業(yè)務(wù)范圍劃分為資本市場、供應(yīng)市場、消費(fèi)市場和知識市場等四大管理領(lǐng)域。資本市場主要涉及財(cái)務(wù)管理，供應(yīng)市場主要涉及供應(yīng)商管理，消費(fèi)市場涉及客戶關(guān)系管理，知識市場涉及人力資源管理（辦公自動化、信息門戶均屬于這塊內(nèi)容）。這四個市場的中間是供應(yīng)鏈管理和制造管理，其中，供應(yīng)鏈管理又包括采購管理、倉存管理、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、采購管理、供應(yīng)商管理、倉存管理、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)營中，銷售部門根據(jù)市場需求或銷售歷史數(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)來源。而企業(yè)主生產(chǎn)計(jì)劃制定則是其他各部門制定各自計(jì)劃的依據(jù)。比如，采購部門根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃制定采購計(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。

采購部門根據(jù)采購計(jì)劃進(jìn)行物料采購，一方面形成應(yīng)付賬款，與財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)對接，另一方面采購入庫物料，與倉存管理子系統(tǒng)對接。采購過程中涉及原材料質(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，從倉庫領(lǐng)料出庫進(jìn)行生產(chǎn)，最后將生產(chǎn)出來的產(chǎn)品存入倉庫，即生產(chǎn)入庫；生產(chǎn)過程中，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。

銷售部門從倉庫中提取產(chǎn)品銷售給客戶，一方面形成銷售出庫行為，與倉存管理系統(tǒng)對接，另一方面產(chǎn)生應(yīng)收賬款，與財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)對接。

財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)通過固定資產(chǎn)管理對接生產(chǎn)部門的設(shè)備管理，通過薪資管理與人力資源管理子系統(tǒng)對接。

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開發(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)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層主要提供數(shù)據(jù)庫訪問的元操作，為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)庫的訪問接口。它由hibernate配置文件（hibernate.conf.xml）、hibernate映射文件（xxx.btm.sml）、POJO對象、DAO接口和對象組成。其中，POJO對象為應(yīng)用軟件中的實(shí)體對象；hibernate映射文件用于描述了數(shù)據(jù)庫中表與POJO對象的映射關(guān)系；hibernate配置文件則提供DAO數(shù)據(jù)訪問對象負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)庫訪問元操作，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)的訪問接口。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層有Server對象構(gòu)成，負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)相對復(fù)雜的業(yè)務(wù)，按一定的邏輯順序調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層的DAO接口訪問數(shù)據(jù)庫。

（3）控制層

該層主要由Struct Action對象和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)請求處理和頁面調(diào)轉(zhuǎn)控制。其中，Action對象負(fù)責(zé)頁面請求處理，配置文件struct.xml負(fù)責(zé)頁面調(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（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)庫驅(qū)動包、hibernate相關(guān)的jar文件等。

Web.xml是站點(diǎn)的總配置文件，它描述了首頁的訪問順序、struct映射等內(nèi)容。

Hibernate.cfg.xml是hibernate的配置文件，描述了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的地址及數(shù)據(jù)庫訪問的行館配置，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)庫中的表和應(yīng)用程序中的對象的映射關(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)的開發(fā)模板和工具。通過工廠化組件應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下的開發(fā)效果：

（1）通過功能裁剪，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)所需功能模塊的自動生成。即通過對話框選擇目標(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，倉存管理可設(shè)定為是否支持倉位管理，是否支持倉存管理策略，采用何種倉存管理策略，采購入庫采用何種操作流程等。

3.1 軟件工廠插件的研發(fā)

ERP是一個龐大而復(fù)雜的信息系統(tǒng)，不同的企業(yè)會有不同的功能需求和業(yè)務(wù)邏輯。因此，要研發(fā)一個能自動開發(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)庫模型

根據(jù)ERP系統(tǒng)最大功能模型建立數(shù)據(jù)庫，并對其中所有對象的屬性進(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）子功能庫模型

對各子功能模塊進(jìn)行詳細(xì)地分析和分解，并各自功能模塊建立子功能庫。

（3）業(yè)務(wù)邏輯庫模型

為功能庫中的每一個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，一并構(gòu)成業(yè)務(wù)邏輯庫。

系統(tǒng)庫模型建立好后，接下來就是開發(fā)工廠化插件。即開發(fā)一個能掛到Eclipse上的一個插件，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)庫模型自動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)庫模型中生成目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，并利用代碼自動生成技術(shù)生成數(shù)據(jù)訪問層的相關(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，按其對應(yīng)的代碼生成導(dǎo)語，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發(fā)管理信息系統(tǒng)只能自動生成目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、DAO層和業(yè)務(wù)邏輯層的結(jié)構(gòu)框架，相對復(fù)雜的業(yè)務(wù)和視圖層、控制層的開發(fā)則只能通過人工開發(fā)。因此，軟件工廠插件只能實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的半自動化開發(fā)。使用工廠化插件開發(fā)時，首先將插件附加到Eclipse開發(fā)環(huán)境中，通過運(yùn)行插件彈出目標(biāo)系統(tǒng)需求對話框，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管理信息系統(tǒng)的開發(fā)。

4 結(jié)束語

ERP是一個龐大而復(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。要建立一個完整的ERP最大系統(tǒng)，需要對各模塊進(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，這需要很大的時間和精力。筆者在研究過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。

百色學(xué)院2012年校級科研項(xiàng)目：面向ERP領(lǐng)域的軟件工廠技術(shù)研究（項(xiàng)目編號：2012KB07）