有关于构件基于构件煤矿安全监察管理信息系统设计和实现

  • 摘要:构件技术是软件复用的主要发展方向之一。介绍了煤矿安全监察管理、Smart Client、构件以及基于构件的软件开发方法(CBD),并以此为基础设计并实现了煤矿安全监察管理信息系统。该系统已在兖矿集团取到了良好的应用效果。
    关键词:煤矿安全监察管理;Smart Client;构件技术;CBD
    1672-7800(2012)012-0087-03
    0引言
    我国是煤炭生产大国,煤矿安全监察管理关系到煤矿企业的生产效益和矿工的生命安全,意义重大。为进一步推动煤矿安全监察管理的科学化和现代化,将计算机技术、网络技术等最新的现代化技术应用于煤矿安全监察管理,充分发挥安全监察信息在安全管理中的作用,煤矿安全监察管理信息化势在必行。煤矿安全监察管理包括下井监察、三违监察、事故隐患监察、安全大检查等多方面的内容。监察信息要求及时准确地录入和汇总,实时掌握安全监察信息的动态,逐级上报,确保各级领导第一时间对安全监察状况的掌握。煤矿安全监察管理信息系统是一个庞大复杂的系统,必须采用先进的软件开发方法。基于构件的软件复用作为一种提高软件生产率和软件质量的有效途径,是近几年软件工程界研究的重点之一,被认为是继面向对象方法之后的一个新的技术热潮和最成功的软件复用的实现技术。Smart Client架构是一种类似于C/S架构的胖客户端应用程序,但是又具有B/S模式易于部署的优点。所以本系统基于Smart Client架构,采用构件化的软件开发方法来实现。
    1Smart Client(智能客户端)架构

    1.1应用特性

    Smart Client应用程序通常具有各种各样的要求,导致其在设计和实现等方面会有很多的不同。但是,所有智能客户端都具有下列部分或全部特征:智能客户端应用程序最大限度地利用了代码和数据部署在客户端上并且在本地执行和访问;在企业或Internet范围内,智能客户端应用程序能够轻松地与系统连接并与之进行数据交换,而在没有网络连接或网络连接断续时,智能客户端能够利用本地缓存和处理进行操作, 所以对于智能客户端应用程序而言,无论是否连接到Internet,它都可以正常工作;智能客户端应用程序可以在其运行时或位于后台时对自身进行自动更新,这些功能大大简化了应用程序部署,消除了许多与胖客户端应用程序相关联的应用程序的脆弱性问题;智能客户端还可以提供灵活且可自定义的客户端环境,从而使用户可以将应用程序配置为支持其工作方式。

    1.2体系结构

    Smart Client体系结构如图1所示,智能客户端作为其表示层的应用程序,通常会采用提供一个部署怎么写作器和一些提供对后端业务功能进行访问的Web怎么写作的使用方式。由于智能客户端在客户端上运行代码,因此它可以更为明晰地将用户界面与客户端数据和逻辑分开。此外,根据它被授予的权限可以更为自由地与其它客户端资源(如本地硬件和客户端上运行的其它软件)进行交互。应用程序加载器用HTTP从Web怎么写作器上的一个虚拟目录来访问和下载装配,下载后,装配被缓存起来,只有需要的时候才执行它们。
    2基于构件的软件开发

    2.1构件及分类

    软件构件是一种组装单元,它具有规范的接口规约和显式的语境依赖,软件构件可以被独立地部署并由第三方任意地组装。可以从不同的侧面对构件进行分类。
    (1)根据开发过程,可以分为分析构件、设计构件、程序构件和数据构件。
    (2)根据功能,可以分为系统构件、支撑构件和领域构件。
    (3)根据重用粒度大小,可以分为小型构件、中型构件和大型构件。
    (4)根据重用状态可以分为动态构件和静态构件。

    2.2基于构件的软件开发方法

    基于构件的软件开发(CBD,Component Based Software Development)以构件为核心,而且在需求分析阶段就可着手进行构件获取工作,增加了开发的并行程度,提高了开发效率。
    基于构件的煤矿安全监察管理信息系统的开发方法主要包括以下3个关键步骤:

    2.1领域分析和领域建模

    通过对煤矿安全监察管理领域的应用软件进行分析,提炼其中的稳定需求和易变需求,建立可复用的领域模型。根据用户需求和领域模型,产生应用系统的需求规格说明。在领域模型的基础上,提炼面向煤矿安全监察管理领域的构件。在领域模型的指导下,通过构件库中存放的煤矿安全监察管理领域的体系结构,创造

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    适合该领域环境的构件,并提炼入库,以备将来复用。

    2.2构件提取

    从软件过程的角度看,构件提取基于现有的软件资源,通过逆向工程从中抽取各种抽象形式,其中语义形式包括概念集合、模式表示、数据传递关系、变量引用关系等;结构形式包括函数调用图、模块依赖图、类图、实现实体关系图等。基于这些抽象形式,构件提取能够完成对系统的分解,并在相关度量的支持下从中筛选高质量的子模块作为候选构件;然后,对这些候选构件进行一定修改;最后,对候选构件封装、验证和入库,从而为新软件开发提供支持。

    2.3构件组装与系统部署

    构件实现后,必须把他们组装成一个完整的应用程序,这需要连接客户端的应用程序和怎么写作器端的构件。通过使用连接件可以更直接地实现组装,该构件则作为组装的协调点。在封装过程中,必须采用基于构件的软件测试方法。最终将系统部署在合适的基础设施和平台上。
    3系统设计与实现

    3.1系统功能模型

    通过需求分析确定系统的主要功能模块如图2所示。包括安全动态管理、安全信息管理、安全检查管理、矿井重点工程、安监队伍建设、生产安全事故隐患排查治理、安全事故管理、应急预案管理等。系统具有较强的信息融合能力,能对来自不同信息源的安全信息进行综合管理和分析,实现对生产现场安全监察管理的快速反馈、全面掌握、动态跟踪与闭环控制,提高煤矿整体安全监察管理工作的效率。

    3.2系统层次结构

    依据系统的设计思想,对系统进行系统分析和系统设计,其体系结构如图3所示。以下对其主要构件的功能作简单说明。
    主控程序:整个软件框架运行的唯一入口。它负责对整个系统进行控制、调度;配置文件:应用程序使用配置文件可以增加系统的灵活性;登录构件:负责接收用户输入的登录名和,返回身份验证结果;更新构件:负责检查并下载可用更新,生成更新日志等;业务构件接口:主控程序和业务构件交互的契约;业务构件:软件框架的可扩展部分,可根据业务需求的变化随时增加新的业务;数据访问接口:对下层屏蔽具体数据怎么写作器的差异,并提供统一的数据访问接口;数据访问构件:完成数据库的连接、查询与更新等。

    3.3系统构件的实现

    完成了系统构件设计后,就可以对构件进行实现。基本构件由类实现,再打包成大粒度构件,进而组装成为可用的系统。下面仅以比较通用的SQL Server数据库访问构件的UML模型,来说明构件在系统中的实现,如图4所示。
    其中的connectionString是数据库连接字符串(web.config来配置)。该构件类包含的是系统中与SQL Server数据库交互的方法:执行SQL语句、执行多条SQL语句;实现数据库事务、执行查询语句;返回SqlDataReader、执行存储过程;返回DataSet等。
    4结语
    本文分析了基于Smart Client架构,并采用构件化的软件开发方法所实现的煤矿安全监察管理信息系统的系统开发流程。在系统的实现过程中,将公用的部分进行构件化设计,实现了代

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    码的重用,并提供了清晰的调用接口,减少了系统的开发工作量,同时也很大程度地提高了系统的可维护性和可扩展性。
    参考文献:
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    Design and Implementation of Information System of Coal Mine
    Safety Supervision Management Based on Component
    Abstract:The component software is one of the main technologies of software reusing.This paper discuss the management of coal mine safety supervision, the Smart Client, components and Component Based software Development(CBD) and Coal Mine Safety Supervision Management InformationSystems were designed and implemented based on them. The system has a good application effect in YanKuang Group.
    Key Words: Management of Coal mine Safety Supervision; Smart Client; Components; Component Based Software Development
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