基于Openstack 云平臺的校園二手物品交易系統的敏捷設計

余久久，張繼山，吳 寧，戴禮慧，劉 麗

近年來，許多高校結合本校實際情況積極組織校園二手交易活動，使學生的二手物品得到了充分利用，避免一定的浪費［1］.但目前國內還沒有面向高校校園成型的二手物品中、小交易網站，只有“閑魚網”“趕集網”“全球二手網”等大型綜合性二手交易平臺，交易對象也不完全是本地在校大學生群體，且買賣雙方傭金管理費用較高［2］.

不同于普通商品，校園大學生的閑置物品大都耐用性較短，價格較低，交易周期短，也不存在快遞運費等問題.所以，為了滿足校園二手物品交易市場的需求，充分考慮校園大學生二手物品交易的流程與特點，使用簡單而易用的二手物品交易系統更有助于校園大學生“買賣”二手物品.

基于此，本文采用軟件敏捷方法中的Scrum模型，設計出一個基于Openstack 云平臺的輕量級校園二手物品交易系統.系統采用J2EE的Struts?Spring?Hibernate（SSH）輕量級集成框架，遵守Internet 數據關聯規則，學生賣家可以在短時間內將需要出售的二手物品信息發布至系統上，學生買家能夠充分瀏覽網上二手物品信息，選擇看中的物品并加入個人訂單，完成線上交易活動.

1 關鍵技術簡介

1.1 Openstack 云平臺

Openstack 是NASA（美國國家航空航天局）和Rackspace 共同開發的一個云計算平臺，整體邏輯結構如圖1 所示.其中的計算支持組件是平臺架構核心，還包括網絡支持、身份認證、UI 界面、對象存儲、塊存儲、鏡像管理等.平臺UI 界面為其他所有組件提供了一個可視化的Web 界面，方便用戶對組件的可視化管理［2］.歷經不斷的發展與維護，目前Openstack已成為主流的開源云平臺之一.

圖1 Openstack 云平臺結構

1.2 軟件敏捷方法Scrum 模型

軟件敏捷方法是一種輕量級的軟件工程項目實踐方法.其以用戶需求的進化為核心，采用迭代的方式完成軟件開發過程.簡單地說，敏捷方法就是把一個軟件系統劃分為多個相互聯系，但也可獨立運行的子系統，并分別完成開發過程，其強調快速性及適應性，而在此期間整個軟件一直處于可使用（運行）狀態［3］.

在軟件敏捷方法中的Scrum 模型（圖2）針對迭代式增量軟件開發過程，已被廣泛運用于各類輕量級軟件開發項目中，成為當前的主流的敏捷開發模型.

圖2 軟件敏捷方法Scrum 模型

Scrum 模型中，待開發的產品需求列表（backlog）將以若干個“用戶故事”的形式予以快速提取與提煉.一個Sprint 在Scrum 模型中表示一個開發（迭代）周期，通常4 周以內.在每一個Sprint 結束后，必須要發布（產生）一個基于原軟件產品基礎上的、可運行的、可用的、能夠實現用戶價值的軟件產品增量（版本）［3］.從整體來看，以迭代形式完成一個軟件產品的開發全過程通常會歷經多個Sprint周期.

1.3 Struts-Spring-Hibernate（SSH）

Struts?Spring?Hibernate（SSH）是一個基于J2EE 適用于中、小型Web 應用系統的輕量級三層組合框架，能較好實現網絡及系統管理等功能［3］.SSH 框架的優點在于具有良好的擴展性與穩定性.HTTP 通信協議在SSH 中廣泛使用，能借助無線網有效實現Android 用戶客戶端與系統服務器之間的數據通信過程.

1.4 GirdView 自動分頁技術

當用戶通過Android 手機客戶端對本二手物品交易系統進行實際使用（如頁面瀏覽、數據操作等）時，手機上會以電腦Web 頁面分頁的形式展示數據，盡管內容正確，但頁面數據尺寸顯示（排列）方式不美觀.

系統客戶端頁面采用了GirdView 自動分頁技術，在數據顯示方面，能較好地呈現其美觀性，亦能實現Android 手機客戶端多頁面顯示的層次性.為實現帶緩存的數據分頁顯示，系統后臺可開啟SqlDataSomw 數據源的“允許緩存”屬性，提高Web 應用程序擴展性及程序的運行效率，并降低開發成本［4］.

2 基于Openstack 云平臺的系統網絡架構

系統的服務器端采用Openstack 構建私有云平臺.系統在Openstack 云平臺上進行數據處理，包括二手物品管理、二手物品交易、用戶管理等主要功能模塊，Web 服務器通過API把反饋結果返回給用戶.網絡架構如圖3 所示.在具體配置上，選用兩臺電腦分別作為服務器的計算節點與控制節點.每臺電腦均配置兩塊以太網網卡，第一塊網卡設置為外部可訪問的地址，第二塊網卡設置為云平臺各節點內部通信的地址［2］.

圖3 基于Openstack 云平臺的系統網絡架構

系統網絡架構基于J2EE 設計為適用于中、小型Web 應用系統的SSH 輕量級三層組合框架.客戶端使用Android 平臺開發完成與服務器端的數據交互，以及自身的網絡通信服務、數據庫管理等［5］.系統管理員將預交易的二手物品各類信息存入后臺數據庫，學生賣家可以發布預出售的二手物品相關信息（物品介紹、圖片、價格等），學生買家登錄系統可以進行查詢、咨詢、收藏、購買二手物品信息操作.

用戶通過Android 手機打開系統后，網絡基站迅速發送相關命令，并通過網關傳給數據庫服務器.數據庫服務器解析收到的指令，通過SQL 指令在數據庫中進行查找后，發送給用戶［6］.圖4 為本系統的數據庫查找過程.

圖4 數據庫查找過程

3 敏捷方法Scrum 模型的實施

系統的開發過程采用圖1 所示的敏捷方法Scrum 模型，整個系統全部開發時間為1 個半月左右.由于用戶需求的變更，在此期間共進行3 次迭代開發，產生3 個Sprint 周期，每一個Sprint 周期持續大約2 周時間，在每一個Sprint 結束之后都能在線產生（發布）一個可測試的且運行穩定的系統版本［3］.限于篇幅，僅介紹關于該二手物品交易系統在第一個Sprint 周期的開發過程.

3.1 Scrum 用戶故事的劃分

采用圖1 所示的敏捷方法Scrum 模型.因為在開發初期，由于認知的局限性，用戶通常無法確定整個系統的全部功能需求，即用戶對擬開發產品的功能認知度是逐步完善的.所以，在每一次Sprint 開展之前開發人員只需要充分了解本次迭代開發需要為用戶實現系統（產品）哪方面的價值，用戶需要做的工作是什么，本次迭代的時間、工作如何完成等［3］.在每個Sprint 中，用戶需求需要提煉，以“用戶故事”的形式凝練出本次迭代開發需要實現的待辦事項列表，把每一個待辦事項再繼續分解（細化）成若干個獨立的、可執行的開發任務（活動），并為每一個開發任務設置（開發）優先級.

在與用戶溝通后，結合本項目敏捷開發實際，摒棄了傳統的需求分析過程，Scrum 開發團隊把在第一個Sprint 中所需要實現的用戶需求及其對應開發任務，以用戶故事列表的形式制定出來［3，7］.表1 為第一個Sprint 中（持續2 周時間）的用戶故事列表.在本次Sprint 中，所涉及到的買家/賣家信息表、物品信息表、交易信息表、訂單信息表等，因篇幅受限，這里不予列出.

表1 用戶故事列表

3.2 Sprint 迭代發布

Scrum 團隊搭建基于J2EE 的SSH 三層輕量級框架，采用基于ZigBee 技術的網絡架構，在第一個Sprint 迭代開發中，按照表1 所示的用戶故事列表，直接進入編碼階段，面向Android客戶端，使用Java 編程語言快速開發一個簡單的二手物品交易系統，直接形成一個可運行的版本，及時上線發布.圖5～圖10 分別展示了本系統的用戶注冊、用戶登錄、二手物品發布、二手物品詳情、我的訂單、交易留言等主要功能界面.

圖5 用戶注冊

圖6 用戶登錄

圖7 二手物品發布

圖8 二手物品詳情

圖9 我的訂單

圖10 交易留言

本輪Sprint 迭代發布中的核心開發任務“二手物品發布”主要代碼如下：

4 應用評價

本系統采用軟件敏捷方法的Scrum 模型完成開發，在1 個半月左右通過3 個Sprint 迭代周期，其V1.0 版本完成線上發布，初步實現了用戶對系統的期望價值，可為校園學生通過Android 手機客戶端實現二手物品交易.系統運行穩定，頁面展示流暢，Android 客戶端操作便捷，面向在校大學生，成功實現了1 000多件學生二手物品的線上交易活動，較好地完成預期開發任務.系統可以集成部分新功能，如信息資訊推送、個人微信綁定等，實現V2.0 版本.

智慧校園是高校信息化建設發展的必然趨勢.智慧校園基礎支撐平臺是通過服務總線和流程引擎解決校園各種（微）應用與（微）服務，將各個業務應用程序及相關子模塊的用戶角色（權限）抽取出來，形成不同的業務辦理流程.今后將把本系統作為本地智慧校園智慧生活微服務的一個典型應用程序，建立統一的“校園二手物品交易”微信公眾號，以增強用戶體驗，從而更好地服務于本地智慧校園基礎支撐平臺建設.在后續工作中，本系統會作為一個本地校園生活應用服務程序，著眼于增強校園用戶體驗感層面，開發團隊將為該二手物品交易系統申請統一的微信公眾號.在校學生將通過“微信認證”獲得自定義菜單接口，為公眾號設置個性化的自定義菜單，通過移動終端平臺直接使用該二手物品交易系統，提高用戶體驗［8?9］.

5 結語

本文通過敏捷方法Scrum 模型設計實現的校園二手物品交易系統，基本能夠滿足學生對二手物品的交易需求，學生用戶注冊后可以查看并發布自己想出售的個人用品，通過在線留言實現買家與賣家聯系，以減少閑置物品的浪費.此外，基于當前智慧校園基礎支撐平臺構建的角度，本系統依托移動終端平臺，亦能成為智慧校園功能體系中的校園生活智慧應用子系統，在日常生活領域為校園師生提供更好、更便捷的微應用與微服務.