一种以直接对象模型定义为核心的灵活快捷的软件开发方
法及支持系统
技术领域
[0001] 本
发明涉及程序控制装置及方法，尤其是属于一种以直接业务对象模型定义为核心的灵活快捷的软件开发方法及支持系统。
背景技术
[0002] 已知的通常软件辅助设计工具重点用于辅助程序代码的生成，如图12所示，其一般的过程为先用
数据库建模工具创建用于存储的数据库1201，然后再用辅助代码设计工具进行软件的逻辑设计，使用这类辅助设计工具，开发者在这类工具提供的图形界面上设计
应用软件业务逻辑，然后加入预先开发的处理组件1202，再设计应用软件的
用户界面1203、设定相关参数，同时为了建立数据库表1201、处理组件1202、用户界面1203之间的关系，还需要进行每个最小数据元素的关系设定，并且在数据库表1201、处理组件1202、用户界面1203之一发生变化时，都需要调整其他两者的设计。使用这类设计工具，除必须完成以上工作外，尚需使用工具根据设计生成源代码，再进行代码的编译，才可最终生成可以运行的程序，从而完成整个应用软件的开发过程。
[0003] 这类设计工具实际是原来人工编写代码的辅助化过程，所使用的数据类型也是计算机直接认识的数据类型或类似通用编程语言内在的数据类型，如此数据类型与应用软件的用户最终看到的业务项目，如账户、合同等在概念上有差别，从而无法在业务项目和数据类型间建立直观对应，因此都还需要由熟悉通用编程语言和有通用编程语言开发经验的开发者完成从业务项目到数据类型的映射和从数据类型到业务项目的转变才可为应用软件的最终用户直观接受。
[0004] 这类设计工具为了适应广泛的软件需要，主要通过增加大量的组件来适应。这类以组件为
基础的设计工具，存在开发过程长、软件变动调整困难等问题。
[0005] 发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种以直接对象模型定义为核心的灵活快捷、简单易用的应用软件开发方法、过程及生产、运行支持系统，以达到降低对开发者关于技术细节熟练程度方面的要求，简化应用软件开发周期，让开发者在不用关心技术细节的前提下，根据业务需求通过直接业务模型定义(即业务对象建模)开发出能够灵活对应平台系统环境变化，适应软件功能应业务需求变化而随时变化，并容易维护和扩展功能的应用软件。
[0007] 本发明所采取的技术方案是：
[0008] (一)本发明包括三部分内容：
[0009] 第一部分为应用软件的设计方法和过程；第二部分为设计工具1；第三部分为解释执行机构4。
[0010] (二)应用软件的设计方法和过程：
[0011] 应用软件的设计方法和过程为本发明的核心。
[0012] 1)设计方法：
[0013] 提供直接业务对象模型定义方法，即直接业务对象建模方法，具体做法就是通过提供包括相当于通用编程语言使用的内部数据类型在内的对象类型以及可以直观和业务项目对应的分逻辑层次的业务对象类型，代替通用编程语言使用的内部数据类型，同时提供每个业务对象都通过
指定唯一的标识属性、显示属性的方法来处理用户的
接口，提供一种让应用软件开发者可以直接将业务需求通过简单的业务对象模型定义转化为应用软件信息描述文件2，并在生成信息描述文件2同时创建数据库3和建立两者之间接口的直接业务对象建模设计方法。
[0014] 使用本发明的设计方法代替通常辅助代码生成系统的数据库设计、逻辑处理设计、用户接口设计分开进行，再进行复杂的各部分设计之间
内部接口绑定的开发方法，可达到简化应用软件开发周期，让开发者直接根据业务需求通过直接业务对象模型定义(即业务建模)开发出能够灵活对应平台系统环境变化，适应软件功能应业务需求变化随时而变，并容易维护和扩展功能的应用软件。
[0015] 2)设计过程：
[0016] 本发明将应用软件的开发过程分为使用设计工具1从业务需求生成应用软件据以运行的信息描述文件2，并同时生成数据库3过程(设计过程)和解释执行机构4直接解释执行信息描述文件2生成应用软件功能过程(运行过程)两个过程，从而改变应用软件设计、开发、调试、测试、部署、运行模式，将通常软件开发所需要的从需求分析→设计→编码、调试→测试→部署、运行的生产过程改为基于业务和管理层面实现“业务驱动，用户导向”的需求分析→使用设计工具1生成信息描述文件2和数据库3→解释执行机构4解释执行信息描述文件2实现应用软件功能过程。
[0017] 3)设计结果：
[0018] 本发明业务建模后生成的应用软件设计结果为XML语言描述的软件运行所需的信息描述文件2和数据库3，信息描述文件2中包含解释执行机构4运行软件需要的生成显示界面、用户操作、用户操作权限、操作流程和存取数据库3所有信息。
[0019] 以上设计方法、设计过程、设计结果所述说明：
[0020] 本发明以生成信息描述文件2和数据库3代替通常辅助代码生成系统生成的中间编程
语言代码和需要借助其他数据库设计工具设计数据库过程。并以解释执行机构4直接解释执行生成信息描述文件2代替通常辅助代码生成系统需要将生成中间代码、组件库编译成可执行程序过程。
[0021] (三)支持系统：
[0022] 本发明的设计和运行应用软件的支持系统由设计工具1和解释执行机构4组成；设计工具1和解释执行机构4是根据设计和运行应用软件方法和过程的原理实现的，支持系统提供的设计和运行应用软件的方法和步骤为：
[0023] 如图1所示，在第一过程(设计过程)中，本发明方法提供的设计工具1让开发者从应用软件需求5提取的业务逻辑开始，通过对象业务建模方法直接将业务需求转化为信息描述文件2并同时生成数据库3；在此过程中，开发者只需要基于业务和管理的层面，而非技术的层面来理解、设计、构架和集成企业的应用软件，就可以实现各类基于WEB的应用软件功能，同时不需要进行专
门的数据库建模工作；
[0024] 在第二过程(运行过程)中，本发明方法提供的解释执行机构4，直接读取第一过程生成的信息描述文件2、提取其中对象屏幕显示和操作信息在计算机的屏幕上生成人机接口，并根据信息描述文件2的描述存取和显示数据库3中对应的数据存储表，即解释执行机构4通过直接解释执行方式立即实现应用软件的功能。
[0025] 如上所述，本发明方法的第一过程和第二过程之间的接口(即本发明方法开发、生成过程和解释执行过程的衔接)为第一过程生成的信息描述文件2，信息描述文件2为XML文件，其中包含解释执行应用软件功能和存取数据库3的所有信息。在本发明方法的第一和第二过程中，不用通常的程序代码编写、
修改、调试过程，从而和普通的软件辅助代码生成系统不同。同时，第一过程和第二过程的联合代替了通常软件生产过程需要的需求分析→设计→编码、调试→测试→部署、运行过程，将应用软件的生产过程简化为需求分析→使用设计工具1生成信息描述文件2和数据库3→解释执行机构4解释执行信息描述文件2实现应用软件功能过程。而需求的改变和应用软件的更改只需通过设计工具1改写信息描述文件2和数据库3。
[0026] 本发明的有益效果在于：
[0027] 1、由于本发明采用基于一种以直接业务对象模型定义为核心的灵活快捷的软件开发方法及支持系统生产应用软件，它是一种构建灵活、快捷，且应业务需求变化随时而变的应用系统。因此，企业采用本发明开发和集成应用系统，其所有的业务管理模
块，都可以根据企业自身的组织模式、业务特点、流程需求不同，进行快速调整，这样企业就可以得到完全个性化的，体现企业特色的应用系统，而不是一个僵化的应用，从而改变以往因开发系统难以满足全部业务需求或因满足业务需求成本太高而对业务需求所作的削弱处理，即通常所说的对业务需求的“削足”应用，同时系统可以随企业业务的发展变化进行动态调整，实现系统与业务同步发展，解决由于开发和维护原因造成应用软件系统变化赶不上业务需求变化而粘不拢的软件功能和业务变化不相适应的两张皮；
[0028] 2、由于本发明采用单一平台、多样应用方式开发和集成应用系统，因此，在本发明方法的解释执行机构支持下，企业可以在统一的平台上集成单纯由本发明方法开发的不同用途应用软件或集成由本发明方法开发的应用软件和其他历史遗留软件，构成一个企业的关键管理应用系统，形成企业自身的“管理应用
支撑平台”，从而简化IT架构，简化管理，降低软件开发、购买和维护总体成本，同时沟通不同信息系统，消灭“信息
孤岛”；
[0029] 3、由于本发明提供单一门户、个性定制、多样视图方式开发和集成应用系统，如本发明方法的解释执行机构提供内在的单一进入门户和其他公共服务组件支持以及设计工具提供一致性的业务建模过程，因此，基于本发明方法开发的应用软件，可以让应用软件所有的用户，包括使用应用软件的企业内部不同岗位员工，以及外部的客户、代理商、供应商，都能在同一个门户下
访问单纯由本发明方法开发的应用软件构成的或由本发明方法开发的应用软件和其他历史遗留软件集成的企业信息管理系统，同时在单一门户的支持下，不同
角色、不同用户都能获得个性化信息视图，包括进入系统后个性化界面、因为关注点不同而需要的不同信息显示视图、因为权限控制需要而只能看到的有限信息视图、因为工作特殊需要而集成的包括企业外部系统在内的视图等；
[0030] 4、由于本发明采用形成协同数据关联、流程同步、消息及时的全员协作型方式开发和集成应用系统，从而保证使用本发明的直接业务对象模型定义为核心的灵活快捷的软件开发方法及支持系统开发和运行的应用系统，可以在数据关联、流程同步、消息沟通三个体系上实现全面协同，从而在整个组织层次实现企业所有内外部用户的工作协同。
附图说明
[0031] 图1为本发明的应用软件生成过程图
[0032] 图2为设计工具组成单元图
[0033] 图3为对象设计工具的实际运行图
[0034] 图4为业务对象创建步骤
[0035] 图5为业务对象设计步骤
[0036] 图6为业务对象展现方式设计
[0037] 图7为对象操作权限设置
[0038] 图8、9为设计工具生成的XML描述文件结构图
[0039] 图10为解释执行机构执行过程图
[0040] 图11为解释执行机构生成应用软件的用户人机操作界面
[0041] 图12为使用其他代码辅助工具进行的应用软件开发过程
具体实施方式
[0042] 在本发明如上所述生成应用软件原理和方法下，结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
[0043] 如图2所示为发明的第二部分-设计工具1，分为对象设计单元6、对象操作流程设计单元7、对象信息界面调整单元8和其他辅助工具9。设计工具1提供开发者实现本发明方法生成软件的手段，让开发者不用数据库建模过程和了解代码编写的具体开发技术细节，只需要基于业务和管理的层面实现“业务驱动，用户导向”的应用软件开发模式，将应用软件需求5作为输入，通过设计工具1直接转化为应用软件信息描述文件2，同时生成应用软件数据库3。为实现这一开发模式，设计工具1除提供一般设计工具也提供的类似通用编程语言提供的内含基本数据类型外，支持所有应用软件可见对象的定义，如一个客户订单系统的应用软件，其中可见对象包括客户、订单、联系人、物品等都可直接定义为对象，并在对象定义后直接引用，如此一条客户记录即可直接包含客户对象、联系人对象和其他基本字段信息，一条客户订单记录即可包含订单详情对象、客户对象、物品对象和其他基本字段信息。另外，设计工具1提供对象显示和操作方式的快捷变更，并保证设计工具1生成应用软件的信息描述文件2、生成的应用软件数据库3以及其他相关表单的存储、显示、操作的一致性，还以上述客户订单系统为例，其中客户对象显示属性可以为客户名称、客户号或其他，假设决定改变显示方式，只要在设计工具1中将客户显示属性从客户号改为客户名称，设计工具1即能保证更新已生成的所有信息描述文件，随后所有应用软件的显示屏幕和报表中客户的显示方式即从显示客户号改为显示客户名称。
[0044] 在业务对象模型支持下，开发者只需通过业务对象来描述应用软件中各业务主体的属性、作业模式以及业务主体之间的相互关系就能生成应用软件的功能描述。
[0045] 对象模型提供对象属性、对象操作、对象引用和关联关系的定义，让开发者将具体业务需求转化为信息描述文件2中的应用软件功能描述；
[0046] 另外，对象模型提供了对象之间的继承模型，如一个基础合同对象父对象，可以派生出“设备供销合同”子对象与“技术服务合同”子对象，父对象和子对象之间拥有公共的属性和操作，子对象可以增加不同于父对象的独有属性和操作。对象定义提供了包括“对象类型”属性在内的高层次的属性支持，为快速表现业务逻辑提供了便利，如“对象类型”属性就使得对象之间的分类管理和操作模式设定容易实施。同时，“泛对象”类型的支持实现了信息之间的多样性关联，如一个文档管理功能，它希望能管理到文档的可能相关的产品、相关的客户、相关的员工、相关的项目和相关的会议内容，就只需要定义一个泛对象的属性，如“相关信息”，并选择该属性可能保持的对象类型即可，如此在用户使用文档管理功能时，即可以在“相关信息”中保持所有可能涉及的产品、客户、项目、会议等信息内容。属性类型为“绑定”类型的对象属性，让开发者可以定义属性的计算公式，如定义计算公式：“金额”＝“数量*价格”，计算公式具有强大的定义能
力，它可以引用本对象的属性、相关对象的属性、系统的全局属性等作为计算元素。对象的操作是实现应用软件的一个操作功能，如账户的登记、冻结，资金的存取，工资计算，
费用报销等。每个对象的基本操作功能特征在于包括：增加、删除、修改、搜索操作。扩展操作特征在于：开发者可以为每个对象直接定义工作流、数据存储过程引用等操作。设计工具1提供的对象模型包括新闻对象、层次对象、日历对象等对象模型，可以使开发者容易实现对应业务对象的定义和设计。开发者在此对象模型上定义的对象，将继承对象模型所具备的全部属性、操作、展现模式。
[0047] 如图8、9所示设计工具1生成的软件运行信息描述文件2，它包括业务对象属性和对象关系描述部分，解释执行机构4生成用户操作人机接口所需的描述信息、用户操作逻辑表述信息、数据输入信息保存到数据库3中对应存储表的对应信息和用户操作流程逻辑信息四部分内容。
[0048] 如图10所示为解释执行机构原理和作用：解释执行机构4核心部分为对象引擎和工作流引擎，其余部分包含报表引擎和信息门户引擎以及基础的公共架构和信息服务组件；解释执行机构4的作用在于将设计结果作为输入并解释执行设计结果，即解释执行机构4读取信息描述文件2并根据信息描述文件的指定操作信息存取并处理位于应用软件数据库3中的数据实现应用软件业务功能。其工作原理如下：它总是从读取软件信息描述文件2开始，读取后提取其中对象屏幕显示和操作信息在计算机的屏幕上生成人机接口，等待用户输入信息或选择下一步操作。在用户输入信息或选择下一步操作完成后，解释执行机构4如果发现需要对数据库3进行存取操作，就立即根据信息描述文件2提供的对象、操作和数据库表三者对应关系完成对数据库3相应表存取并显示存取结果；如果屏幕显示信息已修改就立即进行屏幕显示的更新并保存新的屏幕显示信息到信息描述文件中以备下次运行时使用。解释执行机构4在做完上述存取数据库3操作或进行屏幕信息修改保存后，根据信息描述文件2的流程运行方向描述信息，决定下一步操作，下一步操作或继续同一信息描述文件2剩余逻辑或读取下一个信息描述文件由当前读入的信息描述文件和当前用户选择的当前操作决定。解释执行机构4根据信息描述文件2生成的对象的显示与操作界面特征。
[0049] 如图5所示，它包括多种操作展现模式，用户可以通过“模式”按钮来切换对象信息的浏览模式，而通过“快捷细分”栏可以快速筛选特定类别的记录，通过“关联对象”栏可以快速打开与当前记录相关的对象数据。解释执行机构4生成的对象浏览页面提供两种搜索模式：其一为单一属性的简洁快速模式；其二为全属性的组合筛选搜索对象的操作界面(如增加，删除，修改)，它又进一步分为两
种子模式，即面向单一记录的窗口模式与全页面多记录浏览编辑模式。对象的显示与操作界面初始显示模式由设计生成的信息描述文件2指定，解释执行机构4则根据软件运行过程中用户对显示模式的改变作相应的修改并保存。另外，解释执行机构4还和设计工具1配合共同完成软件的维护、调试、测试过程，开发者在应用软件的业务功能改变时，可通过在设计工具1中改变业务对象模型定义立即实现应用软件功能的改变，同时可以在解释机构的即时联机调试功能支持下通过在运行中重新定义或调整业务对象模型，不断贴近应用软件功能，从而达到使应用软件完全贴近不断变化的业务的目的。
[0050] 以下结合附图再进行具体畅述：
[0051] 如图1所示为本发明的应用软件生成过程图，从图中可知本发明为开发者了提供设计工具1和解释执行机构4。开发者根据应用软件需求5在设计工具1上进行直接业务对象建模，生成应用软件信息描述文件2，同时生成应用软件数据库3，从而完成使用本方法生成软件的第一过程。在开发者生成应用软件信息描述文件2，同时生成应用软件数据库3后，解释执行机构4执行生成软件第一过程生成的设计结果，从而完成应用软件生产运行的第二过程。
[0052] 如图2所示为设计工具组成单元图，其中对象设计单元6、对象操作工作流设计单元7和对象界面显示调整单元8为开发者进行应用软件开发用到的三个主要设计单元。开发者拿到应用软件的需求后，就从使用对象设计单元6开始业务对象建模，然后使用对象操作工作流设计单元7进行对象操作过程的定义，使用对象界面显示调整单元8对对象的界面显示进行设定，生成组成应用软件的各功能包，最终由各功能包通过解释执行机构4运行完整的应用软件。其中对象指具有特定属性、特定操作管理方式的信息记录。对象在数据库3中体现为一个数据库的逻辑表，并根据记录对象所含内容多少和同类记录数多少存储为一个或多个物理存储表。如在具体的IT资源管理系统中，机器信息、网卡功能信息、运行程序信息、员工、合同、项目等都可成为对象，实际上记录是对象，组成记录的字段也都是基本对象和已经设计完成的对象。其中的包则含若干个对象、对象操作方法、对象查询方法等，是完成某个特定功能的对象、对象关联和操作方法的集合，相当于通常软件的一项功能或几项功能的组合，如在具体的IT资源管理系统中，机器信息、网卡功能信息、运行程序信息及其上的操作组成机器及程序信息包。
[0053] 图3为图2所述对象设计单元6的实际运行图，左边10显示对象建模后到当前工作阶段已完成的实际应用软件组成，随着建模过程的继续进行，左边10显示内容越来越接近最终应用软件组成；右边上半部分11包含对象建模过程中需要对对象进行创建、设置、修改和操作指定等需要的操作按钮，包括新增源对象、新增对象、设计、新增包、修改包、删除包、导出、导入、对象授权、授权查看等按钮。右边下半部分12显示已经设计完成的对象。
[0054] 图4至图7为使用图2所述对象设计单元6进行一个业务对象建模过程。本发明所述业务对象建模过程就是指通过设计工具1将一个具体需求转化为软件功能模块的信息描述文件2并同时创建数据库3的过程。如图4-图7所示，业务对象建模过程都要经过对象创建→对象设计→展现设计→对象操作权限分配步骤。
[0055] 图4所示对象创建过程。要创建新对象，只需如图2所示点击新增源对象，在弹出对象新增窗口后再完成图4所示描述信息、表名(对应数据库表名)、对象类型的填写即完成一个新业务对象的创建。
[0056] 图5为对象设计。如果图5所示，对象设计画面包含组成对象记录字段的字段设计、方法设计(即操作方法设计，包括对象的增加、修改、删除、查找和其他可定义操作)、对象关联、已有对象引用等，是对象建模的核心步骤。
[0057] 图6为展现设计。对象的展现设计设定对象的屏幕显示
位置、浏览方式、对象字段显示顺序、字段的显示和隐含等程序运行时的屏幕显示方式。
[0058] 图7为对象操作权限分配。操作权限分配确定应用软件最终运行时哪些用户对具体一项操作拥有权限。
[0059] 通过图4至图7的各个具体对象建模步骤，一个对象的建模过程完成，保存建模结果生成应用软件的如图1所示的信息描述文件2并同时生成如图1所示的数据库3，如此应用软件的一个功能设计完成。其他业务功能的建模遵循同样的过程完成，待全部软件功能根据如上过程完成后，整个应用软件的开发工作就完成，剩下的工作就是用由图1所示的解释执行机构4运行已开发完成的应用软件。在此过程中开发者不需要做通用编程语言和代码辅助开发系统开发软件需要做的编码工作和数据库3建模工作。
[0060] 图8、9为业务建模后形成的信息描述文件2。如图所示的信息描述文件2为XML文件，其中801描述对象对应数据库3中的存储表，802和803描述对象的屏幕显示内容和方式，804描述该对象的增加、修改、查询等操作，就是说信息描述文件2包括了解释执行机构4运行软件需要的生成
人机界面、存储数据库3中对应的表和引导最终用户操作及操作过程等所有细节。
[0061] 图11为解释执行机构生成应用软件的用户人机操作界面。使用在图1所示设计工具1生成应用软件后，解释执行机构4实际上只需读取信息描述文件2并根据其描述的指定操作信息存取并处理位于应用软件数据库3存储表中的数据实现应用软件业务功能。其工作原理如图10所示：它总是从读取软件逻辑描述文件开始，读取后提取其中对象屏幕显示和操作信息在计算机的屏幕上生成如图11所示人机操作界面，等待用户输入信息或选择下一步操作。在用户输入信息或选择下一步操作完成后，解释执行机构4如果发现需要对数据库3进行存取操作，就立即根据描述文件提供的对象、操作和数据库表三者对应关系完成对数据库3相应表进行存取并显示存取结果；如果屏幕显示信息已修改就立即进行屏幕显示的更新并保存新的屏幕显示信息到信息描述文件2中以备下次运行时使用。解释执行机构4在做完上述存取数据库表操作或进行屏幕信息修改保存后，根据信息描述文件2的流程运行方向描述信息，决定下一步操作，下一步操作或继续同一信息描述文件2剩余逻辑或读取下一个信息描述文件2由当前读入的信息描述文件2和用户选择的当前操作决定。就是说，解释执行机构4完全根据信息描述文件2生成对象的显示与操作界面特征。
[0062] 图11所示的解释执行机构生成应用软件的用户人机操作界面可以在多种展现模式间切换，用户可以通过“模式”按钮来切换对象信息的浏览模式，而通过“快捷细分”栏，可以快速筛选特定类别的记录，通过“关联对象”栏，可以快速打开与当前记录相关的对象数据。解释执行机构4生成的对象浏览页面提供两种搜索模式：其一为单一属性的简洁快速模式；其二为全属性的组合筛选搜索对象的操作界面，它又进一步分为两种子模式，即面向单一记录的窗口模式与全页面多记录浏览编辑模式。对象的显示与操作界面初始显示模式由设计生成的信息描述文件2指定，解释执行机构4则根据软件执行过程中用户对显示模式的改变作相应的修改并保存。另外，解释执行机构4还和设计工具1配合共同完成软件的调试、测试和维护，支持开发者在应用软件的业务功能改变时，通过在设计工具中改变业务对象模型定义立即实现应用软件功能的改变，同时可以在解释机构的即时联机调试功能支持下通过在运行中重新定义或调整业务对象模型来不断贴近应用软件功能，从而达到使应用软件完全贴近不断变化的业务的目的。
[0063] 如上所述，本发明通过应用软件设计和解释运行相对分离过程、设计和解释运行互相校验的
迭代生产软件方法可以提供一种直接快速的软件开发方法及相应的支持系统，提供一种可容易开发能够购灵活对应平台系统环境变化、适应业务需求变化后需要改变软件功能并容易维护和扩展功能的应用软件开发程序、开发方法和生成方法及应用软件调试、测试、运行支持系统。
