基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境研究與實(shí)現(xiàn)

孫金強(qiáng)

【摘 要】基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境是在基于角色的群體協(xié)作機(jī)制和角色協(xié)作關(guān)系建模方法的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，使得在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中能夠科學(xué)合理的進(jìn)行人員的分工，并且能夠相互緊密的協(xié)作，通過(guò)扮演角色來(lái)完成最終目標(biāo)。但是員工在扮演角色時(shí)對(duì)于角色的認(rèn)識(shí)不足，而且缺乏對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中動(dòng)態(tài)變更的處理能力，所以本文將具體討論該環(huán)境下的概念結(jié)構(gòu)、功能、工作原理及應(yīng)用情況來(lái)進(jìn)一步的研究分析基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境研究與實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】角色；計(jì)算機(jī)；軟件協(xié)作；團(tuán)隊(duì)

20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始確定研究計(jì)算機(jī)所支持的協(xié)同工作，此項(xiàng)研究將人們活動(dòng)的群體性和協(xié)作性的特點(diǎn)得以體現(xiàn)，所以就在計(jì)算機(jī)軟件的服務(wù)協(xié)作問(wèn)題當(dāng)中引入了協(xié)同工作的思想和技術(shù)，使得軟件內(nèi)部建立了一定的協(xié)作機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)共同目標(biāo)工作的完成。

經(jīng)過(guò)多年的分析研究，我國(guó)對(duì)于這個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)已經(jīng)由單純工具逐步轉(zhuǎn)向到協(xié)作體系結(jié)構(gòu)以及協(xié)作環(huán)境框架的研究，但是這之間也存在著一些問(wèn)題，比如對(duì)群體協(xié)作機(jī)制的支持不足的問(wèn)題，然后通過(guò)對(duì)國(guó)外一些相關(guān)工作的研究，提高了對(duì)角色的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)群體協(xié)作機(jī)制紅對(duì)角色的內(nèi)涵及作用進(jìn)行了定義，然后構(gòu)造了一種關(guān)于面向軟件服務(wù)的角色協(xié)作機(jī)制研究和協(xié)作環(huán)境，將在UML原有的基礎(chǔ)上提出了一種基于角色的協(xié)作關(guān)系建模方式來(lái)將抽象的角色、職責(zé)等群組特征簡(jiǎn)單有效的影視在計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)當(dāng)中。本文將在此基礎(chǔ)上構(gòu)造一種基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境來(lái)進(jìn)行分析研究，并討論它的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

1.基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境建模

基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境的實(shí)現(xiàn)，首先需要分析其功能和活動(dòng)行為，然后結(jié)合群組的特征來(lái)確定語(yǔ)法和語(yǔ)義進(jìn)行描述，對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題一般采用問(wèn)題域、角色組織域和實(shí)體域這3個(gè)域來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述。問(wèn)題域是來(lái)對(duì)所要解決的問(wèn)題、任務(wù)、目標(biāo)以及任務(wù)和目標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行描述。角色組織域是通過(guò)一組角色及角色之間的相互關(guān)系來(lái)構(gòu)造一種角色模式，然后將各個(gè)角色模式進(jìn)行結(jié)合在構(gòu)成一種關(guān)于面向問(wèn)題協(xié)作的求解結(jié)構(gòu)，最終來(lái)構(gòu)造軟件服務(wù)的協(xié)作環(huán)境。實(shí)體域是由軟件服務(wù)所構(gòu)成的自主實(shí)體和被操作數(shù)據(jù)對(duì)象所構(gòu)成的資源實(shí)體共同組成的實(shí)體。問(wèn)題域、角色組織域和實(shí)體域這三者之間將存在著一定的映射關(guān)系，從問(wèn)題域到角色組織域之間的映射將是一種單向映射關(guān)系，也就是說(shuō)問(wèn)題域中的目標(biāo)、任務(wù)將和角色組織域中的角色模式相對(duì)應(yīng)。而角色組織域和實(shí)體域之間的映射則是一種雙向映射關(guān)系，它一方面是把需要的角色與資源控制相對(duì)應(yīng)，而另一方面則是將軟件服務(wù)和相應(yīng)的角色綁定在一起。

基于計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作機(jī)制，其主要描述角色協(xié)作行為和角色協(xié)作特性，包括以下幾方面的內(nèi)容：

（1）計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境中的動(dòng)態(tài)元素主要通過(guò)對(duì)象、方法、操作和角色活動(dòng)來(lái)描述的。

（2）計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作過(guò)程的基礎(chǔ)是通過(guò)角色間通信描述來(lái)協(xié)同那些不同軟件服務(wù)間的通信能力及范圍。

（3）計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作行為的基本特征是通過(guò)角色感知描述整個(gè)協(xié)作過(guò)程中，某一個(gè)軟件服務(wù)隊(duì)其他軟件服務(wù)的活動(dòng)過(guò)程及范圍。

（4）計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作過(guò)程的重點(diǎn)是通過(guò)角色沖突協(xié)調(diào)來(lái)對(duì)軟件服務(wù)活動(dòng)行為發(fā)生沖突時(shí)處理方式的描述。

2.基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境分析

2.1軟件協(xié)作環(huán)境的概念結(jié)構(gòu)

軟件協(xié)作環(huán)境是一個(gè)面向于軟件服務(wù)的協(xié)作環(huán)境，它提供了一個(gè)從任務(wù)目標(biāo)到具體軟件服務(wù)的綁定、映射、連接及處理等機(jī)制。從角色和角色模式的方向上來(lái)看，它是考察、描述和規(guī)范的一個(gè)軟件服務(wù)集合。軟件服務(wù)通過(guò)將一定的角色體現(xiàn)在整體面向目標(biāo)及任務(wù)的協(xié)作環(huán)境中，將其本身的功能、行為通過(guò)一些角色活動(dòng)的方法來(lái)映射在協(xié)作問(wèn)題空間的環(huán)境中，最終對(duì)共同目標(biāo)進(jìn)行功能協(xié)作。

2.2軟件協(xié)作環(huán)境的功能

（1）命名管理。命名管理是將角色、角色模式、服務(wù)、目標(biāo)等協(xié)作環(huán)境中的各種對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一的格式化命名、儲(chǔ)存、引用，是整個(gè)協(xié)同環(huán)境的基礎(chǔ)前提。

（2）異步消息通信。異步消息通信機(jī)制是實(shí)現(xiàn)對(duì)不同實(shí)體間的信息交互。

（3）XML數(shù)據(jù)表示。XML是為軟件協(xié)作提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)，采用XML將便于實(shí)體之間的相互操作，使得軟件內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化處理。

（4）角色管理。角色管理是進(jìn)行協(xié)同工作的基礎(chǔ)，涉及到了動(dòng)態(tài)和靜態(tài)、通信協(xié)議之間的自動(dòng)化維護(hù)。

（5）動(dòng)態(tài)綁定。計(jì)算機(jī)軟件協(xié)同環(huán)境具有任務(wù)綁定和服務(wù)綁定兩種動(dòng)態(tài)綁定，任務(wù)綁定是角色實(shí)例能夠意識(shí)到綁定的軟件服務(wù)，而服務(wù)綁定是在一定的角色協(xié)作行為的意識(shí)。

（6）其他功能。軟件協(xié)作環(huán)境具有許多的功能，處上文列舉的還應(yīng)有角色群體感知、角色協(xié)商仲裁、角色活動(dòng)一致性維護(hù)、角色策略規(guī)則處理、數(shù)據(jù)持久化儲(chǔ)存功能等等。

2.3基于角色的軟件協(xié)作環(huán)境的工作原理

軟件協(xié)作運(yùn)行在分布式處理的環(huán)境中，各個(gè)軟件服務(wù)則是分布在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上，采用異步消息方式進(jìn)行通信如圖1所示。

圖1 角色協(xié)作環(huán)境的分布

基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境實(shí)現(xiàn)軟件服務(wù)是以某種客戶(hù)端的形式來(lái)為用戶(hù)提供軟件服務(wù)，在對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，依靠預(yù)先配置的角色，在需要時(shí)觸發(fā)已被綁定的角色適配器，從而實(shí)現(xiàn)連接、綁定和相互操作。這樣軟件服務(wù)行為就不在是一種孤立的行為，而是相互合作，相互協(xié)調(diào)的行為。

當(dāng)角色適配器通過(guò)異步消息來(lái)對(duì)軟件協(xié)作環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的處理，一般包括對(duì)角色的識(shí)別、角色模式的匹配、角色及角色模式實(shí)例化對(duì)象的定位等行為。在整個(gè)角色協(xié)作功能處理的過(guò)程中，角色適配器會(huì)依據(jù)不同的情況而采用不同的角色協(xié)作機(jī)制來(lái)啟動(dòng)相應(yīng)的協(xié)作會(huì)話(huà)處理。在這個(gè)處理的過(guò)程中，需要將協(xié)作過(guò)程進(jìn)行XML信息轉(zhuǎn)換處理，從而能夠永久的存儲(chǔ)起來(lái)。同時(shí)在角色建模的處理過(guò)程中，可將需要的信息進(jìn)行XML信息化處理，使得基于環(huán)境的計(jì)算機(jī)如安乃近能夠通過(guò)環(huán)境監(jiān)控、日志審計(jì)和定時(shí)自動(dòng)維護(hù)，從而保證環(huán)境的可控性。

3.基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境的應(yīng)用

基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境在電子商務(wù)中的應(yīng)用，其主要依靠XML信息處理和軟件協(xié)作技術(shù)作為最主要的技術(shù)基礎(chǔ)，比如Microsoft的Biztalk，HP的E-Speak，IBM的E-framework等現(xiàn)有產(chǎn)品都在向基于軟件服務(wù)的協(xié)同電子商務(wù)系統(tǒng)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)型。在分析了目前電子商務(wù)平臺(tái)的特點(diǎn)并與協(xié)同電子商務(wù)系統(tǒng)對(duì)安全性、互操作性及協(xié)同工作的要求相互結(jié)合，基于角色的軟件協(xié)同環(huán)境設(shè)計(jì)了一種基于Web的電子商務(wù)系統(tǒng)，它包括了協(xié)同商務(wù)的運(yùn)行環(huán)境、面向電子商務(wù)協(xié)議的XML統(tǒng)一信息平臺(tái)以及基于XML的信息安全基礎(chǔ)等部分內(nèi)容。

4.結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境的建模、概念結(jié)構(gòu)、功能、工作原理及其應(yīng)用等幾方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，了解了基于角色的計(jì)算機(jī)軟件協(xié)作環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。在軟件協(xié)作環(huán)境這一領(lǐng)域有了更進(jìn)一步的研究，更好的服務(wù)于社會(huì)。

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