基于SOA的高校毕业实践综合管理系统的研究

张运涛,梁 曦,吴建玉

(浙江水利水电专科学校,浙江 杭州 310018)

0 引 言

教育事业和信息技术的飞速发展,加速了高校数字化校园的建设步伐,各大高校都在进行信息化建设,然而由于缺乏统一规划,高校内不同部门或同一部门内部大多存在多套信息系统,有各自的数据库和独立的应用程序,以致这些位置上分散的独立系统形成了所谓的“信息孤岛”.高校毕业实践综合管理环节时空跨度比较大,信息来源多,急需建立完善的系统进行信息化管理.因此,如何有效地整序、共享、整合现有信息资源,开发出具有松耦合、业务敏捷,能很好地与高校其他信息系统的集成的毕业实践管理系统成为当前研究热点.

1 SOA理论基础

1.1 SOA架构理念

SOA(service-oriented architecture)即面向服务的体系架构,有很多定义,但基本上可以分为两类:一类认为SOA主要是一种架构风格;另一类认为SOA是包含运行环境、编程模型、架构风格和相关方法论等在内的一整套新的分布式软件系统构造方法和环境,涵盖服务的整个声明周期:建模—开发—整合—部署—运行—管理.SOA的关键是服务的概念,W3C将服务定义为:服务提供者完成一组工作,为服务使用者交付所需的最终结果[1].

SOA的体系结构包括3个角色:服务提供者,服务请求者,服务注册中心,见图1.角色间通过使用3种操作进行协作:Publish(发布)操作,Find(查找)操作和Bind(绑定)操作[2].

图1 SOA体系结构图

其中,Web服务描述语言(即WSDL)用于描述服务;简单对象访问协议(即SOAP)作为传输层,用来在消费者和服务提供者之间传送消息;统一描述发现和集成(即UDDI)用来注册和查找服务.一个消费者可以在UDDI注册表查找服务,取得服务的WSDL描述,然后通过SOAP来调用服务.而SOA最经典的实现模型就是建立在三种角色的交互上,分别是服务的提供者、服务请求者和服务注册中心,而交互的内容包括发布、查找和绑定三个操作.服务提供者开发一个通过网络可以被访问的服务,然后将服务的描述注册到服务注册中心或者发送给服务请求者;服务请求者使用查找操作从本地或服务的注册中心得到服务描述,并使用服务描述中的信息与服务的提供者实现绑定,调用其中的操作.一个服务既可以是提供者也可以是请求者.

1.2 SOA的实现技术

SOA具体的实现有很多,包括Web Services、Session Bean、JINI等.但随着 Web Services技术越来越被重视,其已经成为实现SOA的主要构架技术.它是建立在开放标准和独立于平台协议基础之上的分布计算单元.Web Services用XML进行数据的描述和交换,使用SOAP协议在服务提供者与服务消费者之间进行通信,通过WSDL协议定义服务接口,使用UDDI协议进行Web Services注册和查找.这些特性使得Web Services成为目前实现SOA的最好方式.而Web Services以分散的形式存在于不同的系统中.

2 基于SOA的毕业实践综合管理系统总体分析

2.1 需求描述

由于人员分散,时间和空间的跨度比较大,毕业实践环节相对于高校其他的管理环节而言,实现信息化管理的需求更为迫切.毕业实践综合管理平台涉及的信息资源相对比较多,部分信息来源于高校现有信息资源管理系统,例如人力资源管理系统、教学管理系统、财务管理系统、学生管理系统等,但这些信息系统也普遍存在着诸多不足:(1)资源信息及系统的规划性不强;(2)资源信息数据的共享性差.每个部门的系统都有相应的数据环境,而由于自身需求量身定制的数据库系统的数据结构、标准不一致.数据转换复杂,增加了数据共享的难度,冗余数据无法同步更新;(3)软件复用困难.各系统主要是以紧密耦合的方式把模块化的业务逻辑组合而成,这些业务逻辑在其它信息系统中无法被重用;(4)异构平台环境.操作系统有基于Unix的,也有基于Windows的,系统架构和开发平台有C/S结构基于Delphi、VB等开发的,也有B/S结构基于.NET、JAVA开发.因此需要通过SOA架构整合现有资源实现毕业实践管理平台的高效开发.

2.2 高校毕业实践综合管理系统的用户分析

高校毕业实践综合管理系统的使用角色主要分为毕业生、指导老师、辅导员、班主任、行政秘书、教学秘书、教研室主任、系部领导、学校领导等.他们分布在不同的学院,不同的部门,通过Intranet或Internet访问高校毕业实践综合管理系统,这些用户的使用的软硬件环境都不尽相同.为了满足各类人员的需求,构建一个与平台无关的高校毕业实践综合管理系统是非常必要的,而基于SOA的毕业实践综合管理系统可以很好地满足这种要求.

2.3 高校毕业实践综合管理系统的功能分析

高校毕业实践综合管理系统主要功能按角色划分见表1.

2.4 业务流程分析

通过分析现有业务流程,可以更充分了解此系统的具体功能细节,也是进行服务粒度设计的关键过程,为搭建共享信息平台提供分析基础.高校毕业实践综合管理系统的主要业务流程包括开题报告提交及审核、实习日志的提交及审核、论文及相关资料的提交审核等等.这些业务流程有很大相似性,因此我们可以将提交过程和逐级审核过程分别定义为服务,由系统自动控制,如果将来由于管理的变革,在提交材料类别和流程上发生改变,也只需改变服务调用的方式和顺序.通过对老师指导日志提交、任务书下达、学生提交材料的批阅等业务流程进行分析可以发现共同的流程变化,即这些流程中表现出的数据最终导致老师指导业绩的变化,这样就可将共同变化的内容抽象为一个服务,在统计老师业绩时候可以利用服务的重用减少代码的编写量.

表1 高校毕业实践综合管理系统角色功能表

3 毕业实践综合管理系统设计

虽然,本文以SOA的思想设计整个毕业实践综合管理平台,但是考虑到系统效率性能,并不是所有的组件都是用WebServices实现.在此架构采用面向对象的系统分析方法和SOA相结合.面向对象的设计划分该平台中各个层次的对象,结构清晰、功能模块划分独立封装,更好易于开发和维护.SOA的架构设计主要针对平台的业务的设计.

此图是表述了毕业实践综合管理平台的系统架构.

本系统采用.NET平台架构构建,在系统逻辑上分为以下几个部分.

数据访问层.此层主要负责与平台数据中心进行交互,统一管理和建立系统与数据库的数据连接,统一的事务处理,维护数据库连接.

数据实体层.主要根据具体业务抽象的对象实体,实现系统业务中的数据实体的表现方式,是系统各层之间的数据交换载体.

图2 毕业实践综合管理平台系统架构

实体控制层.实现业务数据实体对象持久化的功能(包括数据的增删查改),实现常规针对数据业务的各种数据操作,与业务数据实体层相结合实现最小的业务数据访问单元.

业务规则层.完成具体应用系统的业务逻辑,为Web服务中心库提供业务操作独立完整的业务逻辑封装.

外部服务框架.这部分组件主要是为其他外部平台提供相应的基础服务(如:安全中心、日志中心、公共函数库、系统配置、系统信息编码库等).

Web服务中心库.这层是整个平台的相对比较核心的部分,主要是采用SOA的架构设计,实现针对具体系统应用的抽象、独立、松耦合的独立的业务逻辑封装服务,是整个SOA的核心层,它承上启下,对上响应业务模型,对下调用相关组件群完成业务需求,形成“业务驱动服务、服务驱动技术”的SOA事务处理格局.服务可以根据粒度分层.虽然细粒度提供了更多的灵活性,但同时也意味着交互的模式可能更为复杂.粗粒度降低了交互复杂性,但敏捷性却下降.一般对于与外部系统的信息集成尽量采用粗力度、对于平台内部可以采用细力度增加灵活性.

业务外观层.针对具体的系统应用可视业务逻辑的外观界面封装,为Web应用表现层提供业务封装的界面控件.

应用表现层.这一层利用ASP.NET和AJAX技术构建最终用户使用的界面Web展现层.

适配器.实现毕业实践综合管理平台数据中心和其他非平台系统、其他数据中心的数据交换或者同步,也是该平台连接信息孤岛、实现信息共享的一个核心组件[3].

4 结 语

本文在研究信息系统开发技术的基础上,利用系统整合架构SOA及先进的用户体验技术AJAX,设计了高校毕业实践综合管理系统方案,该系统与其他管理系统的差别在于基于SOA架构,具有非常优秀的扩展性和集成性,使得该系统可以与既有的系统进行无缝整合,防止重复开发,又可以为未来进一步开发奠定良好的基础.但对于真正实现一个高校毕业实践综合管理系统还有很多工作需要做,本文提出的体系结构以及设计思路可以在具体实现过程中提供一定的参考价值.

[1]吴加娥,王世文.基于SOA的高校人事管理系统的研究[J].计算机应用与软件,2009,26(5):172-173,212.

[2]陈 坚,景 红.基于SOA的高校信息系统集成研究[J].软件导刊,2010,9(2):67-69.

[3]梁 刚.基于SOA架构的电信综合信息应用平台[D].大连:大连理工大学,2009.