交互流建模語言到PHP開發(fā)環(huán)境的映射

曹榮凱，劉曉燕*，李丹丹，吉春山

(1.昆明理工大學(xué) 信息工程與自動化學(xué)院， 云南 昆明 650500；2.金川鎳鉆研究設(shè)計院， 甘肅 金昌 737100)

現(xiàn)今，通過建模方法來實現(xiàn)復(fù)雜的Web應(yīng)用已經(jīng)處于比較重要的位置，許多研究者結(jié)合實踐經(jīng)驗，針對不同的建模方法提出了獨到的映射方法。交互流建模語言(Interaction Flow Modeling Language，IFML)是一種基于圖形化平臺的獨立建模語言，為了更好地對Web應(yīng)用建模，WebRatio公司(http://www.webratio.com)推出了WebRatio工具用于Web應(yīng)用程序的模型驅(qū)動開發(fā)，為解決復(fù)雜的Web前端應(yīng)用提供了一個相對完整的方案[1-4]。

PHP+MySQL是開發(fā)Web應(yīng)用程序的經(jīng)典組合，具有開放源代碼、可以免費下載使用和支持多種操作系統(tǒng)平臺等特點，具有很強的實用性，被國內(nèi)外眾多網(wǎng)站廣泛采用。

目前國內(nèi)應(yīng)用IFML建模方法來開發(fā)復(fù)雜前端交互的Web應(yīng)用程序的相關(guān)研究非常少，為解決把IFML建模模型平滑過渡到PHP開發(fā)環(huán)境中，本文提出了從IFML模型映射到該開發(fā)環(huán)境的方法，以解決兩個高層開發(fā)環(huán)境下的映射。

1 IFML模型簡介

IFML元模型的元素分為3個包：核心包、擴展包和數(shù)據(jù)類型包[5-6]。核心包中包含創(chuàng)建用戶交互組件的核心元素如下：

(1)View Container(視圖容器)是界面的一個元素，包含要顯示的內(nèi)容和支持的交互；

(2)View Component(視圖組件)是顯示內(nèi)容或接受輸入的界面元素；

(3)Event(事件)是影響應(yīng)用程序狀態(tài)的事件；

(4)Action(行為)是由事件觸發(fā)的業(yè)務(wù)邏輯；

(5)Navigation Flow(導(dǎo)航流)是輸入輸出的介質(zhì)，鏈接源傳輸一些與鏈接目標(biāo)相關(guān)的信息；

(6)Data Flow(數(shù)據(jù)流)是作為先前用戶交互的結(jié)果，在View Components或Action之間傳遞數(shù)據(jù)；

(7)Parameter Binding Group(參數(shù)綁定組)是Parameter Binding的集合，用來表示參數(shù)之間的依賴關(guān)系，即輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)之間的傳遞。

1.1 核心元素之間的連接關(guān)系

View Container由一個或多個View Container組成，他們分別用于表示W(wǎng)eb應(yīng)用程序和桌面應(yīng)用程序中的Web頁面和窗口。而一個View Container可以包含一個或多個View Components。

View Components包含要顯示的數(shù)據(jù)類型，即包含在IFML元模型的擴展包中的表單、列表或詳細信息。輸入和輸出參數(shù)可以與View Components相關(guān)聯(lián)，也就是與Parameter Binding Group關(guān)系密切。Data Binding是View Component的一部分，表示域模型元素和View Component之間的關(guān)系。

Event用于表示View Containers和View Components之間的交互，會使源頁面和目標(biāo)頁面之間進行跳轉(zhuǎn)。

Interaction Flow表示用于連接View Components和View Containers的事件的效果，描述了界面狀態(tài)的變化。IFML中的交互流有兩種類型，即數(shù)據(jù)流和導(dǎo)航流。數(shù)據(jù)流表示由虛線表示的兩個IFML元素之間的數(shù)據(jù)傳輸，而不是由用戶交互引起的；導(dǎo)航流表示由實線表示的組件和容器之間的導(dǎo)航。

1.2 IFML可視化語法

IFML提供了一種獨特的、簡明的圖像符號來表示用戶界面各個方面的功能，其模型符號及到PHP的具體約束如表1所示。

表1IFML模型符號及到PHP代碼定義

2 PHP簡介

鑒于IFML的平臺獨立性，可以針對支持用戶交互的任何軟件架構(gòu)來實現(xiàn)。PHP和MySQL代表了最廣泛的網(wǎng)站開發(fā)平臺，托管在所謂的WAMP(Windows，Apache，MySQL，PHP)環(huán)境中。

PHP腳本可放置于文檔中的任何位置，以 結(jié)尾；PHP 文件的默認文件擴展名是“.php”，它通常包含HTML標(biāo)簽以及一些PHP腳本代碼；PHP語句以分號結(jié)尾，PHP 代碼塊的關(guān)閉標(biāo)簽也會自動表明分號(因此在PHP代碼塊的最后一行不必使用分號)。

從IFML模型到PHP所在環(huán)境的映射存在以下難點：

(1)IFML核心模型過于籠統(tǒng)，會出現(xiàn)一種模型對應(yīng)到多種PHP代碼的情況；

(2)對于一種模型對應(yīng)多種PHP代碼的情況，要根據(jù)具體情況具體分析，會產(chǎn)生分歧；

(3)PHP模板的建立存在難度，需要適應(yīng)各類需求。

3 IFML模型映射到PHP開發(fā)環(huán)境的策略

IFML提供了一組圖形表達的符號以及映射到不同開發(fā)環(huán)境的機制，且已經(jīng)有相應(yīng)的工具軟件WebRatio來支持它[7]。

3.1 映射規(guī)則

考慮IFML的主要建模元素到PHP開發(fā)環(huán)境建立的映射關(guān)系[8-9]。映射規(guī)則如下：

(1)View Container映射到PHP開發(fā)環(huán)境即為一個PHP頁面模版。

(2)Event包括Select Event和Submit Event，相應(yīng)的Select Event 映射到PHP開發(fā)環(huán)境為HTTP獲取請求；Submit Event映射到PHP開發(fā)環(huán)境為HPPT發(fā)布請求。

(3)Navigation Flow映射到PHP開發(fā)環(huán)境為HTML超鏈接或按鈕。

(4)Data Flow映射到PHP開發(fā)環(huán)境為請求參數(shù)傳輸?shù)讲樵兂鼋Y(jié)果或其他的頁面。

(5)Action映射到PHP開發(fā)環(huán)境為PHP腳本。

(6)Parameter Binding Group映射到PHP開發(fā)環(huán)境也為請求參數(shù)傳輸?shù)讲樵兂鼋Y(jié)果或其他的頁面。

3.2 IFML模型映射的實現(xiàn)步驟

動態(tài)網(wǎng)站是一種交互式應(yīng)用程序，其前端允許用戶瀏覽從數(shù)據(jù)庫中動態(tài)提取的內(nèi)容，并執(zhí)行上傳內(nèi)容和下載內(nèi)容。在最簡單的情況下，用戶瀏覽的界面由純HTML文檔組成，由服務(wù)器端程序動態(tài)生成。

用于說明純HTML Web開發(fā)的示例性平臺，采用PHP服務(wù)器端腳本語言，該語言本地耦合到MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

3.2.1 View Container映射步驟

PHP Web站點的典型結(jié)構(gòu)是由多個頁面組成，并且在IFML中對應(yīng)于一組獨立且相互關(guān)聯(lián)的View Container，包括用于動態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)布和數(shù)據(jù)輸入的View Components。View Container是由用戶觸發(fā)，用戶將HTTP請求發(fā)送到托管應(yīng)用程序的服務(wù)器，服務(wù)器響應(yīng)用戶的請求，然后根據(jù)圖1所示的執(zhí)行步驟處理動態(tài)頁面。

圖1 IFML模型

IFML View Containers和View Components到PHP的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了動態(tài)頁面，其結(jié)構(gòu)如下：

第一步，從HTTP請求中提取用于計算View Components的參數(shù)。第二步，解決與數(shù)據(jù)庫的連接，初步執(zhí)行獲取View Components內(nèi)容所需的數(shù)據(jù)綁定查詢。第三步，HTTP請求中的特定參數(shù)根據(jù)View Container的訪問方式處理所有可計算的View Components。首先，通過檢查請求參數(shù)值的合適條件語句確定最初可計算的View Components，并評估View Components數(shù)據(jù)綁定查詢。此類查詢的輸出用作執(zhí)行其他相關(guān)View Components查詢的輸入。其次，還需要解決由多個備用輸入?yún)?shù)值的View Components引起的沖突，這需要進一步的條件語句，根據(jù)所選擇的決策策略區(qū)分最具體的值。最后，已經(jīng)執(zhí)行了可計算View Components的所有數(shù)據(jù)綁定查詢，并且將結(jié)果存儲在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，從中提取其以生成HTML標(biāo)記的動態(tài)部分。第四步構(gòu)建每個View Component的HTML內(nèi)容，將動態(tài)生成的內(nèi)容與靜態(tài)HTML標(biāo)記混合，以實現(xiàn)所需的頁面布局。最后一步，處理前幾個階段中使用的臨時對象。

3.2.2 Event和Navigation Flows的實現(xiàn)

Event可以與View Containers和View Components相關(guān)聯(lián)，以表示他們之間支持用戶交互。事件的效果則由Navigation Flows表示，該Navigation Flow將Event連接到受其影響的View Container或View Component。Navigation Flow表示為箭頭，將與View Element相關(guān)聯(lián)的事件連接到目標(biāo)View Element。Navigation Flows指定用戶界面的狀態(tài)變化：在計算其內(nèi)容之后，引入Navigation Flows的目標(biāo)View Element;根據(jù)接口的結(jié)構(gòu)，Navigation Flow的目標(biāo)View Element可能會保持視圖狀態(tài)或切換到其他視圖狀態(tài)。

3.2.3 Action的實現(xiàn)步驟

IFML不會對Actions的內(nèi)部組織建模，而只會模擬他們與用戶界面的相互作用。在PHP純HTML體系結(jié)構(gòu)中，Actions由服務(wù)器端腳本實現(xiàn)，服務(wù)器端腳本可以通過合適的API訪問外部系統(tǒng)。

Action的實現(xiàn)涉及如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯以及如何實現(xiàn)激活它的Event和Navigation Flow。在PHP中，Actions通過服務(wù)器端腳本實現(xiàn)步驟如下：

第一步，處理請求參數(shù)提取。從要在執(zhí)行業(yè)務(wù)操作的請求中提取由Navigation Flow傳輸?shù)膮?shù)。

第二步，業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行。如果Action包含單個操作，則腳本只需使用輸入?yún)?shù)初始化組件，執(zhí)行它并檢查結(jié)果以確定是否正常或異常而終止事件。如果Action包含一系列操作，則腳本必須以正確的順序解決操作之間的參數(shù)傳遞。

第三步，在操作的Navigation Flow上將信息傳送到目標(biāo)，顯示結(jié)果頁面。

4 IFML模型映射舉例說明

為了說明映射方法的可行性，我們以網(wǎng)上銷售系統(tǒng)中的部分功能為例。該應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能為用戶可以在該網(wǎng)站上瀏覽購買商品，管理員可以管理用戶商品，發(fā)布關(guān)于商品的新聞消息等。

圖1為用戶在選擇商品時所產(chǎn)生的事件與數(shù)據(jù)流傳輸?shù)腎FML模型。與Select Category事件關(guān)聯(lián)的Navigation Flow將View Component Category List與目標(biāo)View Component Product List連接起來，當(dāng)事件發(fā)生時，先計算目標(biāo)View Component的內(nèi)容以顯示所選類別的產(chǎn)品列表；觸發(fā)Select Category事件將會使Product Of Category View Container顯示新的頁面來替換Product Category View Container。Category List和Product List之間的輸入輸出依賴性表示為參數(shù)綁定(由IFML Parameter Binding Group元素表示)，用來表示用戶選擇的對象的Selected Category參數(shù)的值與Product List View Component請求的輸入?yún)?shù)Category的值相關(guān)聯(lián)。同理View Component Product List和View Component Product Details也會進行同樣方式的交互。

5 結(jié) 語

本文提出了從IFML模型映射到PHP所在環(huán)境的規(guī)則和方法，以解決他們之間高層環(huán)境的映射，并說明了實現(xiàn)的具體步驟。下一步要做的研究工作是如何從運行PHP語言的Eclipse工具中將建模語言轉(zhuǎn)換成代碼，最終實現(xiàn)軟件的開發(fā)。