基于XML的公路养护管理系统通用设计技术

现代电子技术ModernElectronicsTechnique2019年6月15日

第42卷第12期Jun.2019Vol.42No.12

0引言

公路是城市最重要的基础设施之一。在经年累月

的运营过程中，公路常出现路面破损和路基病害等问

题。通过养护工程，可以保证公路持久通畅。公路养护

工程包括路面养护、路肩养护、路边养护、人行道养护、

桥梁和交通服务设施等的养护。在养护过程中，需要调

动大量人力物力，涉及多单位多部门相互协作。公路养护管理系统为多单位多部门任务管理和公路养护科学

化提供帮助。为同时满足不同养护单位的需求并适应

需求的变化，公路养护管理系统采用通用化设计技术。

目前，通用管理系统的设计开发主要有代码生成技

术和用户界面自动生成技术。Aven提出了自动化管理

系统开发的形式化和标准化方法[1]。在该方法的基础

上，Paul提出了代码生成技术。通过代码生成技术，系

统可以根据模板生成代码和界面，使管理系统初步具备基于XML的公路养护管理系统通用设计技术

乔旭1，勾妍妍1，卢士军2

（1.中国矿业大学（北京），北京100083；2.北京公联洁达公路养护工程有限公司，北京100081）

摘要：为满足不同公路养护单位的管理需求并适应需求的变化，提出基于XML文件的公路养护管理系统通用化生

成技术。该技术在SSH框架基础上，将生成系统的文件分为两层：静态信息层与参数层。静态信息层用于保存生成系统所需的各种数据，包括基础数据与标识符。参数层用于存储用户的参数信息，包括界面元素类型和数据实体信息等参数。根据实际需求在参数层配置界面元素类型和数据实体信息等参数，结合静态信息层的基础数据，生成通用公路养护管理系统。应用实例表明，通过XML文件生成系统既能够实现用户界面的自动配置，又可以配置相关的数据库操作。因此，增强了公路养护管理系统的通用性。关键词：公路养护；SSH框架；XML文件；管理系统；用户界面；数据库中图分类号：TN919⁃34；TP315文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2019）12⁃0144⁃04

GeneraldesigntechnologyofhighwaymaintenancemanagementsystembasedonXML

QIAOXu1，GOUYanyan1，LUShijun2

（1.ChinaUniversityofMiningandTechnology（Beijing），Beijing100083，China；2.BeijingGonglianJiedaHighwayMaintenanceEngineeringCo.，Ltd.，Beijing100081，China）

Abstract：AgeneralgenerationtechnologyofthehighwaymaintenancemanagementsystembasedonXMLfilesispro⁃posedtomeetthemanagementrequirementsofdifferenthighwaymaintenanceunitsandadapttothechangingrequirements.OnthebasisoftheSSHframework，thefilesforgeneratingthesystemaredividedintotwolayers：thestaticinformationlayerandparameterlayer.Thestaticinformationlayerisusedtostorethevariousdataneededtogeneratethesystem，includingthebasicdataandidentifiers.Theparameterlayerisusedtostoreusers′parameterinformation，includingtheinterfaceelementtypeanddataentityinformation.Theinterfaceelementtype，dataentityinformation，andotherparametersareconfiguredintheparame⁃terlayeraccordingtothepracticaldemand.Thegeneralhighwaymaintenancemanagementsystemisgeneratedbycombiningwiththebasicdataofthestaticinformationlayer.TheapplicationexamplesshowthatthesystemgeneratedbyusingXMLfilescannotonlyrealizetheautomaticconfigurationoftheuserinterface，butalsoconfigurerelevantdatabaseoperations，thusin⁃creasingtheuniversalperformanceofthehighwaymaintenancemanagementsystem.

Keywords：highwaymaintenance；SSHframework；XMLfile；managementsystem；userinterface；database

收稿日期：2018⁃09⁃07修回日期：2018⁃10⁃09基金项目：国家自然科学基金（41504112）；北京市自然科学基金（8162035）；贵州省科技计划（GZ[2015]3020）；中国矿业大学（北京）“越崎杰出学者”项目ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina（41504112），BeijingNaturalScienceFoundation（8162035），ScienceandTechnologyPlanofGuizhouProvince（GZ[2015]3020），"YueqiEminentScholar"ProjectofChinaUniversityofMiningandTechnology（Beijing）DOI：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2019.12.033144第12期

通用性[2]。代码生成方法众多，Mao针对快速开发特定

领域管理系统的需求，提出一种基于操作模式的代码生

成方法[3]。Spink提出一种基于区域动态二进制翻译器

的代码生成方法，利用分支类型和控制流提高代码质

量[4]。在方法的评价和改进过程中，Viviana从有效性、

生产率、安全性和满意度等方面对自动化软件开发及自

动代码生成的工具进行了分析评估[5]。Bhullar通过UML统一建模语言对代码生成方法进行了规范[6]。受

到开发平台和成本的制约，自动生成的代码难以保证系

统完整性[7]。

为满足用户的个性化需求，简化界面开发。用户界

面采用自动生成方法，提高管理系统的通用性。Gamecho采用基于模型的方法为盲人和认知障碍患者

自动生成定制用户界面[8]。Bandirmali提出一种基于内

存表的内容管理框架，为用户提供友好的向导和自适应

结构[9]。为了增强界面多设备支持，提高自适应能力，杜

一等人提出一种可扩展的用户界面描述语言。该语言

遵循层次化、模块化的设计原则，支持多设备、多通道的

用户界面描述[10]。目前，用户界面自动生成方法仅用于

用户界面的自动修改，较少涉及用户的数据库操作，系

统的通用性仍有待提高。

为避免代码生成和用户界面生成中存在的问题，公

路养护管理系统在SSH（StrutsSpringHibernate）框架基

础上，采用基于XML文件的通用系统设计技术。通过

修改XML配置文件生成用户界面并更新涉及的数据库

操作，增强系统通用性。

1公路养护管理系统

公路养护工作频次高、周期长，以往的公路养护管

理方法难以满足现代养护工作需要。计算机管理系统

的发展为养护管理科学化提供了有效手段。目前，管理

系统开发框架主要有Struts，EasyJWeb，Tapestry，Jpub⁃lish和SSH等。其中，SSH具有良好的可扩展性、可维护

性和解耦性，能够有效缩短开发周期[11]，普遍用于开发

各类管理系统。

公路养护管理系统主要包括文件审批管理、部门信

息管理和养护工程管理等主要模块。每个模块又包含

多项具体功能，如表1所示。

通过SSH构建和维护公路养护管理系统过程中，常

遇到界面元素与数据库操作修改频繁等问题。在代码

生成与用户界面生成研究的基础上，提出基于XML的

通用系统设计技术，通过参数配置减少源码修改，实现

系统的通用化目标。2通用设计技术

2.1SSH框架

SSH框架是目前主要的Web应用程序开源框架之

一[12]。在SSH框架基础上搭建公路养护管理系统，可以

缩短开发周期，实现业务逻辑、数据与界面显示分离。SSH框架由Struts，Hibernate和Spring三部分组成。

Struts作为系统基础架构控制业务流转，Hibernate实现

对象持久化，Spring协同管理Struts与Hibernate。基于SSH框架的Web应用程序分为表示层、业务逻辑层、数

据持久层和实体层等层次。SSH框架为系统功能的复

用和业务数据的流转提供了支持，但在表示层等层面上

的开发和维护复杂度仍较高。为满足不同养护单位的

需求并适应需求的变化，基于XML文件的通用系统设

计技术通过对用户需求的抽象提出具体参数，再通过用

户配置参数自动生成代码，获得相应的功能。

表1公路养护管理系统主要功能模块Table1Mainfunctionalmodulesofhighway

maintenancemanagementsystem

文件审批管理

工程审批管理

技术审批管理

办公审批管理

其他审批管理⋮部门信息管理

人力资源管理

财务管理

法律事务管理

运营管理⋮养护工程管理

养护信息管理

工程资金管理

参与人员管理

工程材料管理⋮

2.2设计原理

基于XML的通用系统设计技术分为两层：静态信

息层与参数层。静态信息层用于保存生成系统所需的

各种数据，包括基础数据与标识符。文件的基础数据是

指项目中必需的数据和程序，标识符是根据XML规则

定义的一组用于识别不同配置参数的标识。通过静态

信息层存储系统基础数据，利用标识符实现自动匹配。

参数层用于存储用户的一系列参数信息，包括界面元素

类型和数据实体信息等参数，这些参数按照一定规则存

于XML文件中。基于XML的通用系统设计技术在SSH

框架基础上，根据实际需求在参数层配置界面元素类型

和数据实体信息等参数，结合静态信息层的基础数据，

生成通用管理系统。

通用管理系统的静态信息层文件为stafile.xml，参

数层文件为parfile.xml。stafile.xml文件中界面元素类

型和数据实体信息标识符分别如表2和表3所示。

与stafile.xml文件中的标识符相对应，将界面元素

类型和数据实体信息保存在parfile.xml文件中。当用户

需求发生改变时，修改parfile.xml文件中对应的参数，系乔旭，等：基于XML的公路养护管理系统通用设计技术145