大学生创新创业综合服务平台设计与应用

摘 要：为提升大学生创新创业能力、促进创新创业活动的健康发展，本文利用SaaS架构开展了大学生创新创业信息云服务平台设计研究。首先，该方法根据大学生创新创业综合服务平台需求完成SaaS平台架构设计。其次，以此为基础设计平台软件部分，包括设计用户注册与权限分配模块，以确保系统能够满足不同用户的权限需求，并实现精准的资源分配；搭建创新创业信息云服务数据库，对多租户数据隔离与数据冲突解决策略进行创新设计；基于Ajax长轮询完成消息推送设计，基于任务完成异构服务器负载均衡设计，为大学生提供高效、便捷的信息服务。测试结果表明，该平台在应对高并发请求和大规模数据处理方面具有良好的性能表现，可以确保平台能够稳定、高效地处理大量请求，提供优质的服务。

关键词：SaaS；大学生；创新创业；信息；云服务；平台

中图分类号：G 647" " 文献标志码：A

在信息化、网络化的时代背景下，大学生创新创业活动已成为推动社会进步和经济发展的重要力量。构建一个高效、便捷的大学生创新创业信息云服务平台非常重要。然而，当前传统的大学生创新创业信息云服务平台在应用过程中存在一些不足。例如，文献[1]提出的云服务平台主要通过大数据技术实现其服务功能，其过于关注信息发布和项目展示，而忽视了为大学生提供深度分析和个性化指导等更全面的服务。文献[2]提出的云服务平台通过自动化工具和技术，实现对资源的自动部署、监控和维护。该平台虽然可以整合一定数量的资源，但当面对大量、多样化的创新创业需求时，其资源整合能力可能不足。SaaS作为一种新兴的软件应用模式，通过将软件应用与互联网结合，实现了软件的即用即付、按需定制，极大地降低了用户的运维成本和门槛[3]。将SaaS模式应用于大学生创新创业信息服务领域，能够为大学生提供更便捷、高效、个性化的创新创业服务。基于此，本文利用SaaS架构，开展了大学生创新创业信息云服务平台设计研究。

1 基于SaaS的云服务平台架构设计

在构建平台架构前，需要明确云服务平台的核心业务目标，其主要负责为大学生提供创新创业相关的资源、信息、工具[4]。本文在设计云服务平台的整体架构时，先采用微服务架构，将平台拆分为多个独立的服务模块，每个模块负责不同的业务功能。以此为基础进行平台架构设计，基于SaaS的云服务平台架构如图1所示。

由图1可知，该平台主要由用户层、表现层、配置层、控制层、业务逻辑层、数据选择层以及数据库层构成。与传统的服务平台相比，本次设计特别引入了配置层和数据选择层，以满足大学生创新创业的多样化需求，其具体功能如下[5]。

配置层：在配置层，本次设计为平台管理员和各个创新创业团队提供了灵活的配置选项。平台管理员可以根据不同学院、不同专业的需求，定制和配置平台上的资源和服务。而创新创业团队则可以根据项目的具体需求，配置所需的功能模块和工具，例如市场调研、项目管理、团队协作等。这种灵活的配置方式使平台能够更好地适应不同团队和项目的需求，提高创新创业的效率和成功率。

数据选择层：数据选择层的设计是为了满足平台多租户和可扩展性的需求。在平台上，不同的创新创业团队可能会使用不同的数据库或需要访问不同的数据资源。数据选择层能够智能地根据团队的需求，选择并提供相应的数据资源。同时，本次还采用了负载均衡策略，确保在高并发情况下，平台能够稳定运行，为各团队提供稳定、高效的数据服务。

通过这两个新增的层级，不仅为大学生创新创业综合服务平台提供了丰富的资源和工具支持，还使其具备了高度的灵活性和可扩展性。这将促进大学生创新创业的开展，帮助学生更好地实现创业梦想。

2 大学生创新创业信息云服务平台软件设计

2.1 用户注册与权限分配模块设计

针对有意向利用该云服务平台的项目成员，首先需要进行在线注册与申请。注册过程包括填写项目基本信息，例如项目名称、成员构成等，上传项目组织架构图，选择所需接入的服务模块，并注明所需创建的成员账号数量。一旦平台的管理员收到申请，会进行严格的审核[6-7]。如果审核通过，那么将赋予该项目团队一个专属的账号，并指定一名团队成员作为平台管理员。作为平台管理员的团队成员，可通过该账号为其他成员分配账号，并根据每个成员的角色和职责，赋予其访问不同服务模块及其具体功能的权限。

在团队管理员完成在线注册并通过审核后，系统将分配特定的用户名和可分配的用户数量。管理员可以录入团队成员信息，并为每个成员设置初始用户名和密码。由于所有团队成员均通过统一入口进入平台，用户名必须唯一，不可重复。当尝试使用已存在的用户名时，系统会给出明确提示。在人员数据库中编号是主键，编号即为唯一，对成员来说，编号为大学学号，对团队管理者来说，编号为项目编号，即为其在系统中的管理号。在此基础上，管理员可根据各成员的角色与需求，为其分配在不同服务模块中不同功能的使用权限，即针对成员信息表进行操作，增、删、改、查四项最基本的功能都可完成。管理员根据需求，调用InsertStudent（String sid，String sname，String smajor，String sclass，String scode）函数，完成添加学生信息操作；调用DeletebyID（String sid）函数，完成删除学生信息操作；调用UpdatebyID（String sid，String sname，String smajor，String sclass，String scode）函数，完成修改学生信息操作；调用Select（String sid，String sclass，String smajor）函数，完成查询学生信息操作。

在该模块中，团队及其成员对服务模块和功能的访问权限是通过与数据库中精心设计的权限表进行关联实现的。这些权限表将不同的团队或用户与不同的权限进行匹配，确保权限分配的精确性。团队成员既是团队的一部分，也是平台上的一个独立实体。同样，服务模块和功能既是平台的属性，也是平台中的具体实体。通过这种结构设计，用户与系统功能的对应关系被清晰定义和分析。前台页面在加载服务模块和功能菜单时，会先读取团队权限表和个人权限表，根据每个成员的权限加载相应的菜单项。此外，本次采用分级菜单设计的形式完成其平台展示的设计，即将服务模块作为一级菜单，功能模块作为二级菜单，具体功能作为三级菜单。在加载每一级菜单前，系统会检查用户与权限的关联表，确保只显示用户有权访问的菜单项。这种设计方式增强了系统的灵活性和可扩展性。

2.2 建立创新创业信息云服务数据库

为实现对大学生创新创业信息的良好管理，需要构建一个创新创业信息云服务数据库，进而为大学生提供良好的服务[8-9]。本次采用的AaaS模式允许多个租户共享一个软件。因此，在数据库设计过程中，需要对数据的安全性以及多租户之间可能产生的数据冲突问题进行设计。

2.2.1 多租户数据隔离

为了确保多个租户能够共享同一软件实例，同时确保他们之间的数据互不干扰、互不可见，需要设计SaaS模式下的数据隔离策略，见表1。

表1 数据隔离策略

隔离方式 隔离级别 共享级别 安全性 成本

独立数据库 高 低 高 高

共享数据库，隔离数据表 中 中 中 中

共享数据库，共享数据表 低 高 低 低

由表1可知，第一种策略为独立数据库，即每个租户拥有其独立的数据库，隔离级别最高，但成本也最高。第二种策略为共享数据库，隔离数据表，即多个租户共享同一数据库，但每个租户拥有其独立的数据表，共享级别适中，成本也相对较低。第三种策略为共享数据库，共享数据表，即多个租户共享同一数据库和数据表，通过特定字段来区分不同租户的数据。这种策略成本最低，适用于租户众多且每个租户数据量不大的场景。鉴于本平台主要面向中小企业，且企业规模和数据量均不大，本次选择了“共享数据库，隔离数据表”的策略。通过为数据表加入识别的字段，确保不同项目之间的数据隔离。对数据进行隔离后数据库的表结构见表2。

表2 数据隔离后的创新创业信息云服务信息表

字段名 描述 数据类型 是否为空

UserID 用户ID Int 否

Username 用户名 VARCHAR（50） 否

ProjectName 项目名称 VARCHAR（100） 否

ProjectDescription 项目描述 TEXT 否

StartDate 开始日期 DATE 否

EndDate 结束日期 DATE 否

Status 状态 ENUM 否

TeamLeader 团队负责人 VARCHAR（50） 否

TeamMembers 团队成员 TEXT 否

PolicyName 政策名称 VARCHAR（100） 否

PolicyContent 政策内容 TEXT 否

这种方法既保障数据安全，又降低成本。

2.2.2 防止数据冲突

由于AaaS模式下，同一数据库被多个租户共享，因此存在多个用户同时对数据进行增删改查操作的风险。为防止数据冲突，因此在数据库设计时采取了以下措施。1）UUID主键策略。UUID（通用唯一识别码）是一个128位的全局唯一标识符，由纳秒级当前时间、全球唯一的机器识别号等组成，确保在同一时空内任意两台机器产生的UUID都不同。本次利用UUID作为主键，确保即使多个用户同时插入数据，也不会产生主键冲突。2）Hibernate主键生成器。在平台中，本次使用Hibernate框架提供的主键生成器来自动生成UUID。这种方式不仅简化了开发过程，还确保了UUID的唯一性和随机性。

通过上述措施，成功实现了多租户数据隔离和防止数据冲突的目标，从而为大学生创新创业综合服务平台提供了一个稳定、安全、高效的数据库支持。

2.3 平台消息推送设计

为实时将重要信息推送到团队成员的客户端，本次平台还设计了一个高效的消息推送模块。这一模块不仅极大地提升了团队成员的工作效率，还有效地加快了工作流审批的进度，从而有效避免了因人为因素可能导致的工作延误。为实现这一功能，本平台采用基于Ajax长轮询，即Http长连接的方式实现消息推送，其消息推送原理图如图2所示。

由图2可知，本次设计的消息推送策略如下：当客户端向服务器发送请求时，服务器并不会立即响应。而是在发生以下3种情况之一时才会做出响应：当服务器端有新消息产生时，服务器会立即将消息发送给客户端，并关闭当前的连接。客户端在接收到消息后会主动重新建立与服务器的连接。为防止连接超时，服务器与客户端会预先设定一个超时时间，也称为“心跳”时间。当到达这一时间时，服务器会向客户端发送超时信息，并断开连接。客户端在收到该信息后会再次尝试建立连接。在网络异常的情况下，客户端会接收到相应的异常信息，并自动尝试重新与服务器建立连接。通过这一精心设计的消息推送模块，大学生创新创业信息云服务平台确保了团队成员能够实时获取关键信息，从而更高效地完成各项创新创业任务。

2.4 考虑任务的异构服务器负载均衡设计

由于大学生创新创业综合服务平台面临日益增长的服务请求和多样化的数据处理需求，为确保平台能够高效、稳定地运行，为广大学生创业者提供优质的服务体验，需要结合平台的具体任务情况和业务负载特性，开展异构服务器负载均衡设计。本次设计平台负载均衡策略的核心在于综合考虑系统当前可用资源与任务实际占用资源之间的关系。系统利用公式（1）动态评估各服务器的资源可用性。

Ri=a‧Ci+b‧Mi+c‧Ni （1）

式中：i为某个服务器；Ri为服务器i可以使用的资源；Ci为可以使用的CPU资源；Mi为可以使用的内存资源；Ni为可以使用的网络带宽资源；a、b、c为参数。

针对每个新到达的任务，系统先通过查阅预设的字典表确定其基本资源消耗量。随后，利用公式（2）进一步根据用户等级（体现优先级）和任务等待时间（避免饥饿现象）调整任务的实际资源需求。

（2）

式中：j为任务；Lsj为任务实际负载；Lj为字典包中预设任务负载；Lej为用户等级；Tj为该任务在等待队列中的等待时间；Rr为系统保留资源；d为修正参数。

这一机制确保了高优先级任务能更快获得服务，同时防止低优先级任务无限期等待。以此为基础，完成负载均衡设计，其具体步骤如下。1）应用服务器每20s向负载均衡服务器报告其使用情况，确保负载信息的实时性。2）客户端请求被加入请求队列，并附带时间戳以便追踪处理进度。3）负载均衡服务器从队列中取出任务，根据任务类型及服务器当前负载情况，选择最合适的服务器进行任务分配。如果所有服务器均满载，那么任务被重新放入队列末尾等待。4）循环执行上述步骤，直至所有请求均得到处理。

3 平台测试

3.1 测试准备

为确保基于SaaS的大学生创新创业信息云服务平台能够稳定运行并满足用户需求，需要在测试阶段进行充分的准备工作，测试环境配置参数见表3。

表3 平台测试环境配置参数

序号 配置 参数

1 数据库类型 MySQL8.0

2 SaaS版本 V3.0

3 性能测试工具 ApacheJMeter

按照表3，搭建与大学生创新创业信息服务环境相似的测试环境，准备足够的测试数据，模拟真实用户场景。

3.2 运行效果分析

在此次平台测试中，选择将吞吐量作为大学生创新创业信息云服务平台的性能评估指标，以评估平台在单位时间内能够成功处理的请求数量。本次先使用Apache JMeter测试工具编写平台测试脚本，模拟1200个用户同时发起请求，其平台请求类型包括数据查询、文件上传和下载等，请求频率为每个用户每分钟发送10个请求。然后运行测试脚本，记录平台在不同场景下的吞吐量表现。为使测试结果更客观清晰，将本文提出的云服务平台记录为平台A（实验组），将文献[1]提出的平台记录为平台B（对照组1），文献[2]提出的平台记录为平台C（对照组2），对3个平台的测试数据进行整理和分析，计算平台的平均吞吐量，并作出对比，判断平台在吞吐量方面的性能表现。对比结果如图3所示。

由图3的性能对比结果可以得知，本文提出的云服务平台（平台A）在吞吐量方面表现出色，随着用户数量增加，其平均吞吐量呈现出稳定的增长趋势。在测试的最高用户数量（1200个用户）下，平台A的平均吞吐量达到了500TPS以上，显示出强大的处理能力。这表明平台A在应对高并发请求和大规模数据处理方面具有良好的性能表现，以确保平台能够稳定、高效地处理大量请求，可为大学生创新创业信息提供更加优质的服务。

4 结语

综上所述，基于SaaS的大学生创新创业信息云服务平台研究具有重要的理论价值和实践意义，其不仅能够提升大学生创新创业能力，优化资源配置，促进产学研深度融合，还能够为推动我国创新创业事业的发展贡献力量。通过平台，高校可以及时了解企业的创新需求和技术动态，调整教学内容和科研方向；企业则可以借助平台寻找合适的创新项目和人才资源，推动技术创新和产业升级。同时，平台还可以为政府提供决策支持，帮助政府更好地了解大学生创新创业的现状和趋势，制定更科学、合理的政策措施。在未来的研究中，将进一步关注平台的安全性和稳定性问题，加强平台的用户体验和功能优化，推动平台在更多高校和地区的推广应用。同时，也将积极探索与其他创新服务平台的合作与对接，形成更完善的大学生创新创业服务体系，为我国创新创业事业的发展注入新的活力。

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