JavaEE在轻量级智慧校园架构设计中的应用

韦佳佳，任海鹏,孙 宇

(安徽机电职业技术学院,安徽 芜湖 241002)

随着“互联网+”等技术的快速发展和进步,智慧校园是当前高校的主要特征之一。智慧校园在高校的各个方面均有体现,学生信息登记管理、在线查阅图书、网上查阅学生成绩等,并提供了网上教学直播功能,与微信、慕课等新型渠道集成在一起,能够更好地提升校园信息化水平[1]。另外,智慧校园访问数量急剧上升,存储的数据也非常多,因此传统的智慧校园架构无法满足高并发、高性能处理需求,亟需引入先进的轻量级智慧校园架构,进一步改进智慧校园的应用性能[2-3]。JavaEE是一种先进的程序开发架构,该架构已经在在线学习、智能旅游、通讯、在线购物、在线预定、在线充值、电子办公等领域为人类社会带来了巨大的便捷[4]。因此,采用JavaEE技术构建一个轻量级的智慧校园架构,可以将智慧校园从上到下划分为多个层次：分布式服务层、应用层、数据层、网络层、感知层,并采用先进的标准协议规范应用体系,提高智慧校园的智能化水平。

1 JavaEE技术在智慧校园中的应用设计

1.1 Struts技术

Struts是JavaEE的一个关键技术,在智慧校园设计与实现过程中,Struts是一项十分先进的技术。它的运行程序主要由四个部分组成：数据存储库、业务在线处理、客户端、信息显示部件。数据存储库是为用户存储信息的一个虚拟数据库,用户所有的信息均保存在这个虚拟数据库中[5]。业务在线处理部分是实时接受用户需求以及为用户提供服务的部分,是整项技术的核心。客户端主要包括浏览器Applet、Java桌面应用等组件。信息显示部分是将经由Struts技术处理过后的信息传递给用户的部分,是程序运行的最后的环节。

1.2 Servlet技术

Servlet技术是Java服务器中的应用程序之一,主要的功能是实现Servlet和因特网服务器之间的连接[6]。Servlet具有供用户同时使用的多个连接口,可以便捷实现同时在线为多名用户提供服务。

1.3 JavaBean技术

为了不断完善软件的可操作性和实用性,工作人员为这项技术开发了辅助运行的程序,即JavaBean技术。JavaBean技术最大的优势之处在于强大的数据存储功能和在线处理数据的功能[7]。JavaBean技术具有将所有数据库信息集中起来的功能,为了满足自身在处理业务时对相关信息的需求,它会提前通过接口将大量信息存储到自身的存储室中。

1.4 EJB技术

EJB在JavaEE技术中占有重要的地位。功能主要是协助处理通信业务、函数调用、计算和整合信息等辅助作用。在运用到智慧校园领域上,在JavaEE技术的实用性和操作简便化上起到了极大地作用。目前已被充分运用到智慧校园实践中。智慧校园程序员开发代码之后,可以将某个应用模块的文件整合到一个文件中。

2 轻量级智慧校园功能设计

2.1 综合的统一管理平台

建设轻量级智慧校园需要涉及到许许多多的下级系统,建设时间长、建设规模庞大,轻量级智慧校园的建设目标是形成信息集合、海量资源共享、应用种类丰富以及综合运用相互整合的一个互联网管理平台,能够为用户提供丰富多样的服务,在数据、资源、流程、用户操作等方面形成整合局面。使得轻量级智慧校园真正实现资源共享,减少重复投资现象,使得整个校园教育信息化水平得到提高。

2.2 一站式服务需求

创建轻量级智慧校园可以有效地实现整合业务、共享资源,通过这样的信息平台使得教师与学生可以获得更多的服务。轻量级的智慧校园功能很多,主要功能包括统一门户登录、校园新闻、邮箱、论坛、课表查询、空闲教室查询、校园地图浏览、图书馆管理、学术活动通知、就业招聘等,其主要功能模块如图1所示。这样就可以满足教师、学生、管理人员等多种业务需求,具有重要的作用和意义。

图1 轻量级智慧校园主要功能模块

系统流程图主要描绘在实现各个功能模块的过程中,各个部件之间信息的流动情况。系统部分流程图如图2所示。

图2 系统流程图

3 轻量级智慧校园架构设计

为满足轻量级智慧校园的功能需求,可采用易跨平台性与可移植性的JavaEE开发技术,在服务器端构建一个高性能、高可用、高安全性的系统体系架构。基于JavaEE技术的轻量级智慧校园架构可以划分为感知层、网络层、数据层、应用层、服务层五个层次,框架结构如图3所示。

图3 基于JavaEE技术的轻量级智慧校园架构

3.1 感知层

智慧校园建设中,图书馆、餐厅和宿舍都拥有很多的摄像头、传感器以及各类应用系统,因此可全面的感知学校的设备资源、人员信息,实时的采集、传输和共享校园信息。

3.2 网络层

网络层可以实现智慧校园内部的物联网、移动网、视频会议网的互联互通,进而强化校园内的物与物、人与物、人与人之间的全面互联、互通和互动,随时随地的为教师、学生和管理人员提供高速通信网络,增强人们的信息获取和实时服务能力。

3.3 数据层

数据层可以全面采集、分析和应用大数据资源,从海量的慕课数据、E-learning系统、社交通信平台、后勤服务数据、图书管理数据中挖掘应用需求,进一步改进校园服务流程和革新学习模式,提升校园信息化和智能化水平。

3.4 应用层

应用层可以为教师、学生和管理人员提供个性化服务、智能决策服务,整合教务管理系统、科研管理系统、财务管理系统、图书管理系统、网上教学系统、后勤服务系统等应用平台资源,将其与传感系统、视频监控系统、社交通讯系统集成在一起,高度融合学校资源。

3.5 服务层

智慧校园可以将各种应用服务融合在一起,从一个个孤立的应用系统融合为信息服务界面。这样就可以为用户提供统一接口,实现各类信息的交互与协同,提高校园管理效率和水平,满足校园个性化、智能化和协作化服务。

3.6 信息标准与规范体系

信息的挖掘、处理、互动、传播都需要通过标准、规范的渠道来控制,使得整个运行系统都能够在规范标准的环境下进行,满足可靠地信息化建设要求,帮助更好地实现数据的结合与服务的提升。

4 结束语

“互联网+”时代的到来促进了智慧校园的应用,智慧校园承载的业务系统、并发访问的用户和存储的数据资源越来越多,访问终端也不仅仅是传统的笔记本电脑或PC电脑,还包括智能手机、平板电脑等移动终端。因此，为了提高智慧校园的服务能力,工作人员可以采用JavaEE技术设计一个轻量级架构,能够集成传感器、视频监控、社交通讯等于一体,实现校园教学及管理服务的智能化。同时，为了提升智慧校园的设计与结构,今后也会不断地开展研究与分析,以求改善现有智慧校园结构设计中的不足与问题,综合分析智慧校园的典型应用模式,正确评价现有智慧校园的结构设计。