异构分布式环境下的可靠性管理软件系统开发及应用

２００７年第５期　福　建　电脑　１５　异构分布式环境下的可靠性管理软件系统开发及应用　陆启军　（南京化工职业技术学院信息技术系江苏南京２１０ｏ４８）　【摘　要】：本文论述了异构分布式环境下的可靠性管理软件ＦＲＡＣＡＳ的开发及应用。本系统通过ＸＭＬ　ＤＴＤ模板统一　了故障数据格式，采用工作流技术，实现了系统的可定制性，运用Ｊ２ＥＥ技术解决了异构分布式环境的要求，满足了不同客户　的需求，具有实用性。　【关键词】：ＦＲＡＣＡＳ，可靠性，Ｊ２ＥＥ，工作流，对象关系映射　１．ＦＲＡＣＡＳ简介　＜？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ－－”１－０”ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝”ｇｂ２３１２”？　ＦＲＡＣＡＳ是Ｆａｉｌｕｒｅ　Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅ　Ａｃ－　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ｆａｕｌｔｓ（Ｆａｕｌｔ　１＞　ｉｆｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ的缩写。ＦＲＡＣＡＳ是一个闭环的管理过程，起始于发　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ｆａｕｌｔ（Ｏｃｃｕｒ＿ｄａｔｅ，Ｆａｕｌｔ＿ｃｏｄｅ？，Ｆａｕｌｔ—Ｒａｎｋ？，Ａｍ，Ｌｃｃａｔｉｏｎ？，　Ｏｒｉｇ＿Ｒｅｐｏｒｔｅｒ？，Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐａｒｔ，Ｏｃｃａｓｉｏｎ，Ｍｅｔｈｏｄ．Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ，Ｒｅｓｕｌｔ？，Ｆａｕｌｔ＿ｓｔａｇｅ，　现故障，历经分析故障，查找故障原因，到解决故障，完成一个闭　Ａｔｔｉｒｂｕｔｅｓ？）＞　环活动，其目的是实现故障的归零管理．从而实现产品质量的持　续改进和可靠性增长『注１１。本ＦＲＡＣＡＳ软件为航空维修所设　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ｃｏｍｐａｎｙ（ｒｄ）＞　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ｐａｒｔ（Ｎａｍｅ，Ｐｎ．Ｓｎ，Ｐｒｏｄｕｃｅ＿ｆａｃｔｏｒｙ　ｉｄ，Ｐｒｏｄｕｃｅ＿ｄａｔｅ，Ａｓ—　计．涉及到多家设计单位、制造单位、供应商，且这些单位地理位　ｓｅｒｅ＿ｄａｔｅ？，Ｒｅｐａｉｒ＿ｆａｃｔｏｒｙ　ｉｄ？，Ｒｅｐａｉｒ＿ｄａｔｅ？，Ｒｅｐａｉｒ＿ａｓｓｅｍ＿ｄａｔｅ？，ＴＳＮ，ＴＳＩ，ＴＳＯ，　置分散，使用的软硬件环境也各不相同．这就要求软件能够在异　ＣＳＮ，ＣＳＩ，ＣＳＯ）＞　构分布式环境下运行　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ（Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ｄｅｓｅｒｉｐｔ）＞　２．异构分布式环境　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ａｔｔｒ南ｕｔｅｓ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　１＞　２．１异构　＜！ＥＬＥＭＥＮＴ　Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ（Ｎａｍｅ，Ｖａｌｕｅ．Ｒｅｍａｒｋ？）＞　异构（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ１目前尚没有明确的定义．通常是指两个　系统在软、硬件环境上不同。在本系统中，异构表现为以下几个　４．故障数据库的设计　方面：　定义好故障数据ＸＭＬ　ＤＴＤ以后．下一步的工作是解析用　（１）计算机体系结构的异构。故障数据可能存储在大型机、　户提交ＸＭＬ故障文件，把解析的内容存储到关系数据库中。　小型机、工作站、ＰＣ或嵌入式系统等不同的系统中。　４．１　ＸＭＬ模式向关系模式转化的理论　（２）基础操作系统的异构。ＦＲＡＣＡＳ下属单位可能采用Ｕ—　转换一个层状ＸＭＬ模型到一个关系数据模型不是一件容　ｎｉｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＮＴ或Ｌｉｎｕｘ等不同的操作系统。　易的事，存在很多困难，包括非一对一映射，值集，递归、分片等　ｆ３）数据库的异构。ＦＲＡＣＡＳ数据可能来自于网状、关系、层　问题。一个好的解决方案是一个转换不仅包括ＤＴＤ结构信息，　次、面向对象等不同模式的数据库．或者同为关系数据库的０ｒ．　还要包括ＤＴＤ语义信息。深入研究详见注２．在此仅给出ＤＴＤ　ａｃｌｅ，ＤＢ２等同一模式不同结构的数据库中。　向关系模式转换的两个基本原则　ｆ４１数据异构。表现为相同产品，不同供应商对该产品的描　１．ＸＭＬ　ＤＴＤ中的元素和属性转化为关系数据库表中的字　述不同。例如对于电视机，一个厂家用”品名”．”规格”来描述，另　段。　一个厂家用”名称”．”型号”来描述。　２．若ＸＭＬ　ＤＴＤ中的元素是一个值集。该元素映射成关系　本文通过分布式对象技术来解决前三种异构．通过定义一　数据库中的一张表　个ＸＭＬ故障数据ＤＴＤ来统一故障数据．解决数据异构。　４．２数据库设计　２．２分布式对象技术　根据４．１转换原则．对于故障本质属性建立一张故障基本　分布式对象技术是９０年代开始出现的以面向对象技术为　表。对于故障的附属属性。因为它是一个值集，要另外建立一张　主要特征的第二代分布式计算计术。其实质在于使面向对象技　表属性表来存放附属属　术能够在异构的网络环境中得以全面、彻底和方便地实施．从而　性的值　增加一张属性　能够有效地控制系统的开发、管理和维护的复杂性。　模板表用来描述属性信　目前分布式对象技术已经成为建立应用框架和软件构件的　息的元数据．属性信息　核心技术，在开发大型分布式应用系统中表现出强大的生命力．　的元数据由应用程序在　并形成了三项具有代表性的技术，即ＯＭＧ的ＣＯＲＢＡ．微软的　定制过程中指定．存储　ＤＮＡ（．Ｎｅｔ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）￣ＳＵＮ公司的Ｊ２ＥＥ。本文采用ＳＵＮ公司　在属性模板表中　属性　的Ｊ２ＥＥ技术来解决异构分布式环境的要求。　表通过外键与故障报告　３、故障数据ＤＴＤ的定义　表和属元数据表相连。　ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）是可扩展性标记语言的　当用户输入的属性信　缩写　它非常适合用于描述数据．适合于不同数据格式的转换　息．在属性模板表中不　在研究了ＦＲＡＣＡＳ大量故障数据的基础上．制定了ＦＲＡＣＡＳ故　存在时．程序会抛出异　障的ＸＭＬ　ＤＴＤ。该ＤＴＤ把故障信息分为两部分，一部分为故障　５．ＦＲ常。ＥＲ图见图一。ＡＣＡＳ流程　　图Ｉ故障报告ＥＲ图　的本质属性，另一部分为故障的附属属性。故障本质属性包括故　障的发生日期、故障代码、故障严酷度、ＡＴＡ章节、发生地点、故　本系统采用工作流来控制ＦＲＡＣＡＳ流程。故障报告单位上　障件信息．故障判明方法、故障发生时机．故障后果等。故障的附　报ＸＭＬ文件形式的故障报告。在服务器端．ＸＭＬ解析器解析故　属属性的描述为属性名，属性值。故障ＤＴＤ定义如下：　障报告，存人到关系数据库中，并把”故障等级”、”故障严酷　基金项目：‘‘十五‘‘国家高技术工程新型涡扇支线飞机（ＡＲＪ２１）之可靠性信息系统项目　维普资讯 http://www.cqvip.com

１６　福建电脑　２００７年第５期　度”、”报告类型”等故障数据传给工作流引擎。工作流引擎首先　存放到一个Ｆａｕｌｔ持久化对象中。Ｆａｕｌｔ类关联ＦａｕｈＰａｒｔ和　启动”发送Ｅｍａｉｌ程序”．把解析结果发送给故障报告单位．之　ＦａｕｌｔＡｔｔｒｉｂｕｔｅ类。ＦａｕｌｔＡｔｔｉｂｕｔｅ类与ＦａｕｈＴｅｍｐｌａｔｅ类是依赖关　后，工作流引擎调用策略选择程序进行策略选择，如：故障严酷　系。ＦａｕｔＰａｒｔ类继承了Ｐａｒｔ类，关联Ｃｏｍｐａｎｙ类。Ｆａｕｌｔ，ＦａｕｌｔＰａｒｔ，　度大于３且有纠正措施方案的故障。不需要上报ＦＲＢ，直接发送　ＦａｕｌｔＡｔｔｒｉｂｕｔｅ。ＦａｕｈＴｅｍｐｌａｔｅ类都使用Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ作为ＯＲ映射　纠正措施方案给故障上报单位。否则要把故障报告上报ＦＲＢ。　ＦＲＢ审查该故障报告，指定分析单位分析故障报告。当ＦＲＢ指　定分析单位之后，分析单位登陆到ＦＲＡＣＡＳ管理系统．在任务列　表中会出现下载故障报告。分析故障报告等任务。故障分析单位　下载故障报告，分析故障报告，上载故障分析报告。与故障报告　处理方法类似，系统解析故障分析报告．存人数据库中，并把结　果上报ＦＲＢ审查。ＦＲＢ审查故障分析报告。通过．指定纠正措施　方案制定单位；不通过．则打回原单位重新分析或重新指定分析　图２ＸＭＬ　ＳＡＸ解析类图　单位。在此处ＦＲＡＣＡＳ存在一个环。纠正措施方案制定单位制定　３　ＪＭＳ消息通信的实现　纠正措施方案，上报故障纠正措施方案。ＦＲＢ审核纠正措施方　６．案，通过，ＦＲＢ｛　定纠正措施实施单位；不通过，打回原单位重新　在用户的Ｗｏ￣Ｈｓｔ．．ａｓｐ页面中嵌人一个隐藏的Ａｐｐｌｅｔ．用　ｅｔ实现了ＪＭＳ消息的监听接口．监听来自　制定或重新指派纠正措施方案制定单位。纠正措施实施单位．实　于刷新页面。该Ａｐｐｌ执行刷新页面动　施纠正措施后，上报纠正措施实施报告。ＦＲＢ审核纠正措施实施　ＪＭＳ消息队列的消息。当收到ＪＭＳ刷新消息后。然后进入等待状态。当ＦＲＢ指定了一个分析单位后，同时向　报告，若纠正措施有效且无遗留问题，则该故障正常结案：若纠　作，正措施有效．但有遗留问题．ＦＲＢ研究决定如何解决该遗留问　消息队列发送一条刷新页面的消息。这样就达到了按需刷新，节　题，可以指派分析单位分析该遗留问题．再指派遗留问题的纠正　省了系统资源　措施方案制定单位：若纠正措施无效，则进行再分析，再纠正…，　７．结束语　通过以上技术实现了异构分布式环境下的可靠性软件的设　完成一个闭环，直到故障被解决。　６．ＦＲＡＣＡＳ系统的实现　计与实现。在设计方法上具有创新性，另外，本项目来源于航空　霍　～。ｒ　…・．ｒ　。　。：。　‘’　譬。　：＝：　‘　一］　Ｉ臣塞　＝一一匡垂圣季－　每马一７　～一　一……＿堇妻　：。。一一一：：二　—：二二＝　｝……　擘蔓　…ｊ　，，　　６．１系统架构　公司．具有较强的实用性。　本系统采用Ｂ，ｓ架构。在服务器端，采用ＪｓＰ，ＳＴＲＵＴＳ等技　参考文献：　术来实现页面的显示与控制。采用Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ来实现数据的持久　故障报告、分析和纠正措施系统．１９９０　化。采用Ｗｏｒｋｆｌｏｗ技术控制ＦＲＡＣＡＳ流程。采用ＳＡＸ技术来解　１．ＧＪＢ８４１．Ｌ—ＳＴＤ一２１５５（ＡＳ）．Ｆａｉｌｕｒｅ　Ｒ．ｅｐｏｒｔ，Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｃｏｒｒｅｃｄｖｅ　Ａｃｔｉｏｎ　析ＸＭＬ文件。采用ＰＤＦ技术生成报表。采用ＪＭＳ消息通信技术　２．ＭＩＳｙｓｔｅｍ．１９８５　来实现任务的及时传达　６．２　ｘｍｌ　ＳＡＸ解析器的实现　３．　崩Ｓｐｅｃ　２０００．Ｅ—Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｓｐｅｃｉｉｃａｔｆｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｍａｔｅｒｉｅｌｓ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．　本文采用ＳＡＸ技术解析故障数据ＸＭＬ文件的解析．图２　４．【荚】Ｃｒａｉｇ　Ｌａｎｎａｎ．ＵＭＬ和模式应用一面向对象分析与设计导论【Ｍ】．　为部分实现的类图。ＦａｕｌｔＥｒｒｏｒＨａｎｄｄｅｒ，ＦａｕｌｔＤＴＤＨａｎｄｌｅｒ，　北京：机械工业出版社．２００２　ＦａｕｈＣｏｎｔｅｎｔＨａｎｄｌｅｒ分别实现了ＥｒｒｏＨａｎｄｈｒ．ＤＴＤＨａｎｄｌｅｒ．Ｃｏｎ．　５．【荚】ＭａｒｋＷｕｔｌｃａ．Ｊａｖａ　２企业版实用全书　．北京：电子工业出版社，　ｔｅｎｔＨａｎｄｌｅｒ接口。ＦａｕｌｔＰａｒｓｅｒＥｘｃｅｐｔｉｏｎ继承了ＳＡＸＥｘｃｅｐｔｉｏｎ，用　２００ｌ　于抛出解析的内容错误异常。ＦａｕｈＣ０ｎｔｅｎｔＨａｎｄｅｒ类中实现了解　６．Ｄｏｎｇｗｏｎ　Ｌｅｅ．Ｗｃｓｌｅｙ　Ｗ．Ｃｈｕ　ＣＰＩ：Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ—Ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ　ｌｎｌｉｎｉｎｇ　析ＸＭＬ文件的各种回调函数，在解析结束之前，把解析的结果　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｍａｐｐｉｎｇ　ＸＭＬ　ＤＴＤ　ｔＯ　ＩＬｅｈｄｏｎａｌ　Ｓｃｈｅｍａ．　（上接第３７页）　由于离散数学教学，用单纯的口语讲解，很难表达准确，有　与哈密顿图。　Ａｉｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅ．Ａｉｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ．１ｎｃ．，２００２　时费时而效果不佳。如果利用板书绘制出简单图形，使学生能在　一瞬间就明白、理解。事半功倍。例　欧拉图　定义　存在欧拉回路的图　研究对象　边　判定方法　充要条件　应用　中国郏路问题　如：班有学生１００人．其中选学英语　的有４０人．选学日语的有４４人．选　学法语的有３９人．兼学英语和日语　的有１２人．三门外语都选学的有５　人，仅选法语的有７人。问这３门外　哈密顿图　存在哈密顿回路的图　点　必要条件、充分条件　旅行售货员问题　图６欧拉图与哈密顿图比较　４．结束语　在离散数学教学过程中．教师要对所教内容有深人的、高层　次的理解与掌握．对所教班级的学生基本情况比较了解，再结合　语都不学的人数是多少？引人区域　学生的认识规律、心理特点与具体教学的实际．合理设计，恰当　图（图５１来分析，学生一瞬间明白。ｆ　ＡＩ＝４０，ＩＢ１＝４４，ＩＣＩ＝３９，ＩＡ　ｎＢｌ＝ｌ２，ｆ　地运用图示法．激发学生的学习兴趣．多角度地增加学生思考问　ＡｎＢｎＣＩ＝５．　罔‘排　钮禽睁即冈　题的方式，提高离散数学教学效率。实践证明．一幅好的图示就　７＝ＩＣｌ－ｌＡｎＣｌ－ＩＢｎＣｌ＋ＩＡｎＢｎＣ１．ＩＡｎＣｌ＋ＩＢｎＣｌ＝ＩＣｌ＋ｌＡｎ　是一种无声的启示　Ｂ　ｎ　Ｃｌ一７＝３９＋５—７＝３７。　’．’ｆＡ　Ｕ　Ｂ　Ｕ　Ｃｌ＝ｌＡＩ＋ＩＢＩ＋ＩＣＩ－ＩＡ　ｎ　Ｂｌ－ＩＡ　ｎ　Ｃｌ－ＩＢ　ｎ　Ｃｌ＋ｌＡ　ｎ　Ｂ　ｎ　ＣＩ　－－－．参考文献：　ｌ汤昱，英美文学课程教学的创新【『】，石河子大学学报（哲学社会科学　版），２００６，（３）：６９—７１．　２邱银安．倪岳浩．图示法在布尔代数教学中的应用Ｕ１。湘潭师范学院学　４０＋４４＋３９－１　２—３７＋５＝７９　・．．Ｊ　ｎ　ｎＣ　Ｊ＝ＪＵ　Ｊ—Ｊ　Ｕ　ＵＣＩ＝１００—７９＝２１　３Ｉ３图文并茂、启发思考　教师深入挖掘教材内容．巧妙设计各种图示表格的填写训　练。将教师的理解直观明了地展示给学生。帮助学生记忆．有时　可师生共填，相互讨论．活跃课堂教学气氛；有时学生自析自填，　仿造例图创设图表．不失为培养综合分析归纳能力的一种方法。　如讲授欧拉图与哈密顿图就可以设计表格ｆ图６１来比较欧拉图　报（自然科学版），２００５，（１）：１０９－ｌ】１　３　Ｔｏｄｄ　Ｆｅｉｌ｝ｏａｎＫｒｏｎｅ著，张明军．许华译Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｍａｔｈｅｍａｔ－　ｉｃｓｆｏｒＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ．北京：清华大学出版社．２００５．３２５—３３１　４邵学才，蒋强荣，石嘉明．张秀珍离散教学『Ｍ】．北京：清华大学出版　社．２００１．１３１—１３６．