基于S2SH和SOA科技查新管理平台的设计

赵 喆，卞艺杰，李亚冰，邹银马

(河海大学商学院，江苏 南京 211100)

科技查新自20世纪80年代产生至今，对推动我国科技事业的发展发挥了重大作用。但在发展过程中，也存在查新机构分布不均衡、查新收费标准不一和查新员工作量大等问题[1]。针对这些问题，笔者提出基于SaaS(software－as－service)模式的科技查新管理平台，使具有查新资格的查新机构通过统一的门户，访问所租赁的服务，将查新机构和委托方在网络环境下集成一体，为查新机构及查新用户提供一个基于互联网的工作平台，方便查新用户选择查新机构，进行查新委托，辅助查新员开展业务，查新机构更好地进行任务分配、协作审核、网上费用管理及其他管理，从而提升管理效益。平台充分利用SOA架构松散耦合的优势，采用ExtJS框架和轻量级架构S2SH实现相应业务模块，采用Axis2将各个业务模块封装成服务并提供相应的服务接口，较好地解决了分布式平台的互操作和紧耦合问题。

1 相关技术原理

1.1 SOA架构

SOA采用面向服务的软件封装技术，以服务接口和服务实现的方式呈现，将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过服务之间的接口和契约联系起来[2]。SOA主要包含3种角色，如图1所示。该角色分别是服务提供者(services provider)、服务使用者(servicesconsumer)和服务注册中心(services registry)，它们各自承担着服务注册发布(publish)、服务查找(find)和服务绑定(bind invoke)的工作。

图1 SOA的架构体系

1.2 S2SH框架

科技查新管理平台总体业务不复杂，流程比较规范，数据量也不大，并且信息服务机构运营的预算较少，也缺少大型维护的技术人员。因此一个主要基于开源的、轻量级的架构是查新平台首选的技术架构。基于S2SH的框架具有开发稳定、层次之间低耦合、业务逻辑和表示层分离等优点[3]，对于查新平台主要业务模块的开发，笔者采用基于Struts2、Spring和Hibernate的整合框架。

Struts2作为表示层的主要框架，由4个部分组成，分别为核心控制器Filter Dispatcher、业务控制器、模型组件和视图组件。其中核心控制器Filter Dispatcher是Struts2框架的基础，包含了框架内部的控制流程和处理机制，它将业务逻辑与持久化和表示层分离，形成了模型 Model、视图View、控制器Controller的结构，并为其提供了各个部分的实现组件[4]。同时Struts2还提供了功能强大的标签库，便于团队协作开发，有效提高开发效率。

Spring是一个轻量级的控制反转(inversion of control，IOC)和切面编程(aspect oriented programming，AOP)容器框架，主要负责管理业务逻辑层。作为轻量级框架最主要的表现是，基于Spring开发系统中的对象一般不依赖于Spring的API(application programming interface)[5];Spring 的 IOC控制反转机制能够减轻组件之间的依赖关系，提高组件的可移植性;Spring的AOP思想通过将业务逻辑从系统服务中分离出来，实现了内聚开发。

Hibernate作为优秀的持久层框架，利用对象/关系映射(object/relation mapping，ORM)的机制解决了业务逻辑与数据访问相分离的问题。Hibernate对JDBC(java data base connectivity)进行轻量级封装，并提供了功能强大的查询语言(hibernate query language，HQL)和更加面向对象的API，方便开发人员对数据库的访问，使系统开发更加简单和高效[6]。

2 基于SOA的ExtJS+S2SH框架

SOA的实质是要实现服务与技术的完全分离，从而达到服务的可重用性。轻量级框架S2SH开发项目架构清晰，高内聚，低耦合，可扩展性强[7]，这符合SOA的设计思想。图2是一个基于SOA的ExtJS+S2SH的框架结构模型图，其内容为:

(1)表示层。表示层在客户端主要采用ExtJS框架，能够简化Ajax开发，响应速度快，实现无需刷新页面便可向服务器传输或读写数据，并实现与服务器的异步通信。同时ExtJS在客户端与Struts2框架的整合，可以弥补Struts2标签之间缺少交互的弊端[8]，也可以应用ExtJS自有的组件使页面更加美观。Struts2获得客户端发送的请求，调用相对应的Action来处理请求，最后将执行结果返回客户端。

(2)控制中介层。控制中介层主要是通过Struts2框架来实现。Struts2中的Filter Dispatchar管理每一个Action，对它们进行上下文的控制和转换，并通过调用控制中介层的Action和服务调用层进行交互获取相应服务。

(3)服务调用层。服务调用代码对控制中介层的服务请求进行处理，用来与服务进行交互，从而向系统内增加、更新或者检索信息。服务调用代码的编写需要依据从服务总线获得的服务WSDL描述文件。企业服务总线(enterpriseservicebus，ESB)[9]作为服务请求者与服务提供者之间的中介，对服务进行集中管理。在ESB的作用下，服务请求不是直接传递给服务提供者，而是经ESB转发给服务提供者，在得到返回消息后，ESB再转给服务请求者。

图2 基于SOA的ExtJs+S2SH框架模型图

(4)业务逻辑层。使用Spring框架的轻量级容器IOC机制支持AOP，提供简单统一的控制文件。Web Service作为服务的提供者，对服务进行封装，主要提供粗粒度的服务，与业务逻辑相对应。利用Spring框架对会话及事物进行封装和管理，向上为上层提供功能接口，向下通过DAO(data access object)与Hibernate数据持久层进行交互，调用数据库完成业务处理。

(5)数据持久层。数据持久层使用Hibernate框架，使用ORM功能，通过Hibernate提供的HQL操作实体对象，直接与底层关系数据库(relational data base management system，RDBMS)进行交互。

3 查新平台分析及设计

3.1 科技查新平台工作流程设计

查新业务作为工作平台的主体部分，基本流程是在一般科技查新工作流程的基础之上，尽可能地简化查新工作人员的工作量，实现事务处理信息化，在平台基础上采用数据库技术来实现规范化管理和程序化操作。科技查新协作单位以及查新工作人员必须严格遵守《科技查新规范》所规定的行为进行操作。查新流程主要有:查新合同提交及审核，分配查新任务，查新报告提交及审核，查新报告查收，用户意见反馈等。具体的工作流程如图3所示。

图3 平台工作流程图

3.2 平台主要功能设计

科技查新工作平台包括3个部分，分别为查新机构管理、委托方管理和平台管理，功能结构图如图4所示。

图4 系统功能结构图

(1)查新机构管理。查新机构管理主要是为在平台注册的查新机构所搭建的，主要包括查新机构基本信息管理、人员权限管理、查新项目管理、机构门户网站及对应的后台维护4个部分。其中人员权限管理是核心，查新机构可以根据工作人员工作性质的不同，动态分配员工权限，如查新员、审核员等不同权限设置。

(2)委托方管理。委托方管理即委托方个人用户中心，主要分为个人基本信息管理和委托项目管理两部分。其中委托项目管理模块又包括合同管理、账务管理以及查新报告管理。委托用户登录用户中心后，可添加修改个人信息，在线填写查新合同，也可查看、跟进委托项目状态，并能向查新机构提出相关意见。

(3)平台管理。科技查新平台管理主要分为门户管理和用户管理两部分。其中门户管理主要对查新平台相关信息模块进行管理，包括平台简介、查新知识、查新案例、注册登录、最新动态和机构查询等基本模块。各模块都具有增加、修改、删除、查询等基本操作，方便平台管理员维护更新。用户管理主要是SaaS平台用户以及机构用户的信息，包括租户注册，租户审核(主要针对查新机构租户，审核机构合法性)，提供租户信息的增加、修改、删除、查询基本操作功能，并对租户所租用或购买的服务进行管理，设定权限。

3.3 数据库设计

在网络工作平台设计中，数据库设计对于数据安全、数据速度、空间节约等都非常重要。如果设计不合理，不仅会导致增加、查找等数据库操作困难，而且会影响到整个平台的工作效率。科技查新平台采用MySql数据库，整个平台在数据库中定义了多个数据库表以保证平台的正常运行，数据库表主要分为机构表、范本表(如查新合同，查新报告等)、人员相关信息表、门户网站模块表4大类共55张表。列出几个主要的数据库表分别描述为:①查新机构表(TInstitution)，包括ID，机构名称，机构代码，通信地址，邮编，电子邮箱，机构负责人，负责人电话，机构传真，机构联系人，机构联系人电话，机构擅长领域，机构简介等;②委托合同表(TContract)，包括ID，合同编号，查新项目的ID，查新点与查新要求，查新的科学技术要点，参考文献，中文检索式，英文检索式，中文检索词，英文检索词，分类号，专利号，合同订立时间，合同履行期限，合同履行地点，合同履行方式，保密及法律责任，查新费用，费用支付方式，违约赔偿金相关事项，争议解决办法，名词术语解释，保存时间等;③委托方基本信息表(TClient)，包括ID，委托人名称，密码，单位名称，通信地址，邮政编码，电子邮箱，负责人，负责人电话，负责人传真等;④查新方网站基本信息表(TIntroduce)，包括ID，模块名称，标题，内容，发布人，发布日期，发布单位等。

4 科技查新工作平台实现

4.1 ExtJS+S2SH框架搭建

科技查新工作平台页面采用ExtJS框架，应用ExtJS不需要其他配置，只需要在页面head中引入ExtJS的样式及ExtJS库文件即可。在平台开发过程中，综合运用了ExtJS所提供的面板、窗口、对话框、选项板、工具栏、表格、表单、按钮等组件，真正实现了页面美观，交互性强的设计。Web.xml中Struts2的配置描述如下:

Strusts2、Spring和Hibernate框架的应用需要把各自的库文件加载到当前应用的类库编译路径下。应用Struts2框架首先要在Web.xml里进行配置，代码如上。应用 Spring框架需要配置Spring配置的路径以及加载Spring上下文的监听器，清单如下:

4.2 SOA框架搭建

Web Service作为SOA最好的实现手段之一[10]，能够较好地解决分布式平台的互操作和紧耦合问题，实现方式有多种，如Xfire、Axis等。笔者提出的科技查新工作平台采用Axis2作为Web Servsice的实现工具。

应用Axis2首先需要将Axis2相关的Jar包导入到Web－inf中的lib里面，在Web.xml中添加servlet的配置和部署信息，清单如下:

4.3 AOP的事务管理

Spring提供了封装良好的 AOP，在完成Spring和Hibernate框架整合后，完成声明式事务管理只需要修改Spring的配置文件，清单如下:

清单中所示配置文件总共完成了3件事情，分别是给事务管理器注入session Factory、定义事务语义和定义切面以便把事务行为切入到类中。第一个标签＜bean＞把Hibernate的session Factory通过IOC机制注入Spring提供的事务管理器HibernateT－ransactionManager;第二个标签＜tx:advice＞用来封装需要施加的事务语义;第三个标签＜aop:config＞用来配置AOP的增强规则，把事务行为插入指定的类中。首先通过＜aop:pointcut＞定义一个切入点，让AOP框架知道事务规则插入的类的位置;其次通过＜aop:advisor＞定义一个切面，这里定义了两个属性，第一个属性advice－ref是把上面定义的＜tx:advice＞指定到这个切面上，第二个属性pointcut－ref用来指定这个切面需要切入的地方。

通过Spring的事务管理方案，事务管理从代码中独立出来，使整个系统更简洁明了，同时也提高了团队的开发效率。

5 结论

基于SaaS模式的科技查新管理平台是根据查新工作需要，通过SOA的架构体系对查新工作松散耦合的粗粒度服务进行设计、组合和应用。平台基本业务模块基于ExtJS和S2SH框架开发，通过Axis2实现Web Service，充分利用了各个框架的优势，具有高效可靠、安全稳定等优点。所开发的工作平台优化了查新站的工作流程，建立了新的服务模式，充分体现了多元化、网络化、数字化，不仅方便了科技查新用户，而且提高了查新工作效率和服务水平，为科技查新工作的科学化、规范化、标准化提供了实现基础。

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