解析Web應用中的UML建模
本節和大家一起學習一下Web應用的UML建模，主要包括Web應用的構架模式和UML的Web應用擴展兩大部分內容，相信通過本節的介紹你對Web應用的UML建模會有一定的了解。
Web應用中UML建模
本文通過分析Web應用的構架模式，引入UML擴展機制，實現對Web應用中各種對象的建模。探討.NET框架下Web應用的UML建模及開發方法，并將其應用到一個實際的研究所管理系統中。實際應用表明該方法有利于降低開發的復雜性，縮短開發周期，取得了較好的效果。
1引言
基于Web的應用系統一般包含兩部分：服務器和客戶端瀏覽器。服務器主要對事務進行邏輯處理，而用戶對服務器上業務邏輯的影響，使Web應用往往具有復雜性和高度動態性的特點。這種特點使得基于Web應用的系統開發比較復雜、管理困難。為了有效地解決上述問題，縮短開發周期，減少維護費用，主要策略是對Web應用進行建模。UML是面向對象技術領域中占主導地位的統一建模語言。此外，.NET框架在通用語言運行時CLR的基礎上，提供了完善的基礎類庫、數據庫訪問技術ADO.NET和網絡開發技術ASP.NET，使開發者可以快速構建Web應用。因此，本文主要探討基于.NET框架Web應用的UML建模及開發方法，并將該方法用于作者開發的研究所管理系統中，實際應用表明該方法可以有效地降低系統開發和管理的復雜性，提高經濟效益。
2Web應用的構架模式
Web應用的基本構架包括瀏覽器、網絡和Web服務器。瀏覽器向服務器請求Web頁，Web頁可能包括由瀏覽器解釋執行的客戶端腳本，而且可以與瀏覽器、頁內容和頁中包含的其他控件（JavaApplet、ActiveX控件和插件等）進行交互。用戶向Web頁輸入信息或通過超級鏈接導航到其它Web頁，與系統進行交互，改變系統的“業務狀態”。
2.1瘦Web客戶端
主要適用于基于Internet的應用，對客戶端配置幾乎沒有控制。客戶端只需要標準Web瀏覽器，可以請求和顯示標準的HTML頁面。所有的業務邏輯都在服務器上執行。
客戶端瀏覽器通過HTTP協議向服務器請求頁面資源，服務器將被請求的URL解析為文件系統中的文件，或者由應用服務器處理并可能改變業務狀態，得到請求的頁面，返回給客戶端。
2.2胖Web客戶端
胖Web客戶端對于可以確定客戶端配置和瀏覽器版本的Web應用是最適合的。客戶端通過HTTP與服務器通信，使用DHTML、Javaapplet或者ActiveX控件執行業務邏輯。HTTP的無連接特性，決定了客戶端腳本、ActiveX控件和JavaApplet只能同客戶端對象進行交互。
客戶端顯示接收的頁面時，執行嵌入的腳本，這些腳本通常可以在不同的線程中執行，通過DOM接口與頁面內容進行交互。
2.3Web傳輸
Web傳輸模式除了使用HTTP負責客戶端和服務器的通信之外，還可以使用IIOP和DCOM等協議以支持分布式對象系統。Web頁面通過遠程對象樁和遠程對象傳輸協議與遠程對象服務器通信，由服務器管理遠程業務對象的生命周期，向客戶端對象提供服務。
遠程對象樁是一個對象，在客戶端執行，并與遠程對象具有相同的接口。當通過這個對象調用方法時，這些方法被封裝起來，使用遠程對象傳輸協議RMI/DCOM發送到遠程對象服務器，服務器解釋請求，實例化并調用實際對象實例中的方法。
實際應用中，往往根據業務需要，綜合使用上述構架。在我們的研究所管理系統中，綜合采用了瘦Web客戶端和Web傳輸構架。客戶端使用了JavaScript進行客戶端驗證，把經過驗證的數據提交服務器處理。在數據的后臺管理上，采用了Web傳輸構架，保持客戶端與服務器的開放連接，以便進行較長時間的、較復雜的會話。
3UML的Web應用擴展
UML（UnifiedModelingLanguage）是一種通用的可視化建模語言，適用于各種軟件開發方法、軟件生命周期的各個階段、各種應用領域以及各種開發工具。但在對Web應用進行建模時，它的一些構件不能與標準UML建模元素一一對應，因此必須對UML進行擴展。
UML的三種核心擴展機制包括構造型、標記值和約束。其中最重要的擴展機制是構造型，它不能改變原模型的結構，但可以在模型元素上附加新的語義，通常用“《構造型名》”來表示。約束是模型元素中的語義關系，定義了模型如何組織在一起，通常用一對“{}”之間的字符串表示。標記值是對模型元素特性的擴展，大多數的模型元素都有與之關聯的特性，通常用帶括號的字符串表示。
3.1Web頁建模
Web頁可能同時包含客戶端腳本和服務器端腳本，因此必須分別進行建模。服務器端Web頁面一般包含由服務器執行的腳本，每一次被請求時都在服務器上組合，更新業務邏輯狀態，返回給瀏覽器。客戶端Web頁可能包含數據、表現形式甚至業務邏輯，由瀏覽器解釋執行，并可以與客戶端組件相關聯，如JavaApplet、ActiveX、插件等。兩者之間通過定向關系相互關聯。這種關聯關系的構造型為«build»。
Web應用中的超級鏈接代表導航路徑，用構造型為«link»的關聯關系表示。標記值用于定義隨超級鏈接請求傳遞的參數列表，供服務器端Web頁使用。
.NET框架中大多數建立的是服務器端Web頁，經編譯后生成HTML代碼傳遞到客戶端瀏覽器。同時，為了提高效率，對于那些不包含業務邏輯的Web頁，在.NET框架中可以直接用HTML元素建立客戶端Web頁，再建立起與對應的服務器端Web頁之間的調用關系。
3.2表單建模
Web應用的UML建模中表單是Web頁的基本輸入機制，包括<input>、<select>和<textarea>等輸入元素，用《Form》構造型進行建模。《Form》沒有操作，與之交互的操作是包含表單的Web頁的特性。它可以與作為輸入控件的Applet或ActiveX控件關聯，還可以把表單內容提交到服務器進行處理。.NET中每一個頁面只有一個表單，包含所有的輸入元素，通常表現為服務器端控件或客戶端控件，其中服務器端控件由服務器端Web頁經過編譯后傳送到客戶端。
3.3組件建模
Web應用中的組件分為服務器端組件和客戶端組件兩類。服務器端較復雜的業務邏輯通常由中間層完成，包括一組封裝了所有業務邏輯的已編譯好的組件。因此，使用中間層不僅可以提高性能，而且可以共享整個應用的業務功能。客戶端Web頁中常見的組件是JavaApplet和ActiveX，利用它們訪問瀏覽器和客戶端的各種資源，實現HTML無法實現的功能。
Web應用擴展定義了《staticpage》和《dynamicpage》兩個抽象組件構造型。《staticpage》實現客戶端組件。《dynamicpage》的主要任務是在運行時系統的物理文件和邏輯視圖中的邏輯表現之間提供映射。
3.4框架建模
Web應用擴展定義了構造型《frameset》和《target》以及關聯關系構造型《targetedlink》來實現對框架的建模。《frameset》直接映射到HTML的<frameset>標記。《target》表示當前Web頁引用的其它Web頁或框架。《targetedlink》是指向另一個Web頁的超級鏈接，但它要在特定目標中才能提供。
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