基于WCF數(shù)據(jù)服務(wù)的大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺的構(gòu)建

王文海

摘要：WCF 數(shù)據(jù)服務(wù)使用具象狀態(tài)傳輸 （REST） 的語義，利用開放式數(shù)據(jù)協(xié)議 （OData）公開和使用數(shù)據(jù)。通過這種方式，可以從支持 OData 的任何客戶端訪問這些服務(wù)。基于WCF數(shù)據(jù)服務(wù)構(gòu)建大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺，可以全面提升整個系統(tǒng)適應(yīng)變化的能力，滿足廣大師生員工的多樣化需求。

關(guān)鍵詞：開放平臺；大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)；OData協(xié)議；oAuth協(xié)議

中圖分類號：TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044（2012）30-7164-03

目前，大學(xué)普遍采用教務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)來收集、組織、管理有關(guān)教務(wù)活動的信息。這可以提升管理效率、提高管理水平。然而，作為功能與UI/UX固化的封閉式系統(tǒng)，無論最初的設(shè)計多么精細(xì)、全面，隨著時間的推移，也會不可避免地出現(xiàn)不能滿足教職員工和大學(xué)生們?nèi)找娑鄻拥男枨蟮谋撞?。按通常的思路，解決的方法主要是是購買或開發(fā)部署新系統(tǒng)。這種解決辦法雖有可行性，但也有不少不足之處。姑且不論成本因素、終端設(shè)備的日益多樣性、師生員工需求的多樣性等方面，只就周期方面而言，目前的新系統(tǒng)部署步伐恐難與廣大師生的需求變化相契合、相同步。要化解這種有限的自身能力與不斷變化的用戶需求之間的矛盾，引入外部創(chuàng)新是另一種有效的思路，其重要的一種方式就是構(gòu)建教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺。通過構(gòu)建開放平臺，實現(xiàn)以大學(xué)人才資源為依托的、真正以教職員工和大學(xué)生們?yōu)橹行牡挠行Х?wù)型管理系統(tǒng)。

1 開放平臺概述及其意義

開放平臺（Open Platform），通常是指在軟件業(yè)和網(wǎng)絡(luò)中，軟件系統(tǒng)通過公開其應(yīng)用程序編程接口（API）或函數(shù)（function）來使外部的程序可以增加該軟件系統(tǒng)的功能，或使用該軟件系統(tǒng)的資源，而不需要更改該軟件系統(tǒng)的源代碼[1]。對開放平臺而言，開放是根本，平臺是基礎(chǔ)。開放平臺就是提供一個開發(fā)者可以在其上以應(yīng)用形式施展才華的舞臺。

自2007 年Facebook 開放應(yīng)用平臺及2008 年Google 發(fā)布開放平臺戰(zhàn)略以來，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已普遍接受了開放平臺。開放平臺之中，根據(jù)所服務(wù)的主體不同，也將開放平臺分為兩類，一類是中心化開放平臺，以Facebook、百度等為代表的開放平臺，平臺所提供的API主要是針對自身的網(wǎng)站提供應(yīng)用開發(fā)接口，與之對接的應(yīng)用只為自身網(wǎng)站服務(wù)；還有一種是分布式開放平臺，以Google提出的開放標(biāo)準(zhǔn)為代表，這類平臺在提供一個標(biāo)準(zhǔn)API后，即可將平臺上的多個應(yīng)用推向所有支持該標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)站[2]。

開放平臺中，開放API是目前最常見的開放形式。企業(yè)將自身的數(shù)據(jù)、服務(wù)封裝并以應(yīng)用程序編程接口的形式公開，第三方開發(fā)者可以通過開放的接口從平臺獲取需要的功能或內(nèi)容并將對應(yīng)的服務(wù)提供給自己的終端用戶。很多國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)選擇這種形式與越來越多的第三方應(yīng)用合作。

開放平臺帶來了整個互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)方式的變革，原來的獨立網(wǎng)站式的小作坊生產(chǎn)走向基于開放平臺的大規(guī)模協(xié)作，無數(shù)身居幕后的開發(fā)者、服務(wù)提供商、內(nèi)容提供商走到臺前，直接參與到開放平臺的運作中，帶出新的開發(fā)者經(jīng)濟時代，為整個互聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的長足發(fā)展注入新動力[3]。

大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺的構(gòu)建，為廣大教職員工以及大學(xué)生們提供了一個學(xué)習(xí)交流、展現(xiàn)風(fēng)采、提升自我的大舞臺，可以更充分地利用大學(xué)的人才優(yōu)勢，實現(xiàn)從吃“套餐”到吃“自助餐”，甚至是吃“自助炊”的轉(zhuǎn)變，較好地解決“眾口難調(diào)”的問題，促成教務(wù)管理系統(tǒng)應(yīng)用的定制與微定制、創(chuàng)新與微創(chuàng)新，不斷進(jìn)化，推動形成豐富多彩的校園生態(tài)系統(tǒng)。

2 WCF數(shù)據(jù)服務(wù)概述

WCF數(shù)據(jù)服務(wù)使用開放式數(shù)據(jù)協(xié)議（OData）創(chuàng)建和使用數(shù)據(jù)服務(wù)，它可以將數(shù)據(jù)公開為通過URI進(jìn)行尋址的資源。這就能夠以具象狀態(tài)傳輸（REST）方式來訪問和更改數(shù)據(jù)，也就是以標(biāo)準(zhǔn)HTTP謂詞GET、PUT、POST和DELETE作為資源的通用接口，通過它們訪問資源。WCF數(shù)據(jù)服務(wù)具有以下基本特點：

1） 以資源形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址。OData將數(shù)據(jù)公開為可通過URI尋址的資源。在OData中，實體資源地址的形式為包含實體類型實例的實體集。

2） 可互操作的數(shù)據(jù)訪問。OData是基于標(biāo)準(zhǔn)Internet協(xié)議構(gòu)建的，從而使數(shù)據(jù)服務(wù)能夠與不使用.NETFramework的應(yīng)用程序進(jìn)行互操作。可以從任何可分析和訪問通過標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的客戶端訪問這些服務(wù)。

3 ） WCF數(shù)據(jù)服務(wù)與ADO.NET實體框架相集成，可以方便地創(chuàng)建公開關(guān)系數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)

4） 自定義業(yè)務(wù)邏輯。使用WCF數(shù)據(jù)服務(wù)，可以輕松通過服務(wù)操作和偵聽器將自定義業(yè)務(wù)邏輯添加到數(shù)據(jù)服務(wù)[4]。服務(wù)操作是在可通過URI（采用與數(shù)據(jù)資源相同的形式）進(jìn)行尋址的服務(wù)器上定義的方法。利用偵聽器，可以將自定義應(yīng)用程序邏輯集成到數(shù)據(jù)服務(wù)對請求或響應(yīng)消息的處理中。在指定的實體集上執(zhí)行查詢、插入、更新或刪除操作時，將調(diào)用相應(yīng)的偵聽器。然后，偵聽器可能會更改數(shù)據(jù)、執(zhí)行授權(quán)策略或者甚至終止操作。

3 大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺技術(shù)架構(gòu)

大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中，業(yè)務(wù)規(guī)則集中到WCF數(shù)據(jù)服務(wù)層，該層充當(dāng)客戶端和教務(wù)管理數(shù)據(jù)源之間的中間層。而數(shù)據(jù)服務(wù)提供程序提供與數(shù)據(jù)存儲層的交互，并可以適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)?；贠Data的WCF數(shù)據(jù)服務(wù)是REST式架構(gòu)，具有RESTful架構(gòu)的優(yōu)點。

4 大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺的開放內(nèi)容

大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺是在繼續(xù)提供傳統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)、主體服務(wù)的基礎(chǔ)上，提供一個開放性平臺，通過這個平臺，將基本的、主要的教務(wù)管理業(yè)務(wù)及相關(guān)數(shù)據(jù)提供給教職員工和大學(xué)生們以及校內(nèi)各部門，方便其依自己的需要進(jìn)行定制開發(fā)，實現(xiàn)自身工作所需的特殊功能。對于繼續(xù)提供的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，此處不需要再行贅述。對于開放平臺，此處做一簡要的分析。

大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺應(yīng)提供開放教務(wù)數(shù)據(jù)、開放業(yè)務(wù)內(nèi)容、開放校內(nèi)接入標(biāo)準(zhǔn)等開放內(nèi)容。

4.1 開放教務(wù)數(shù)據(jù)

以O(shè)pen API形式開放教務(wù)數(shù)據(jù)，也就是將教務(wù)管理系統(tǒng)的可公開、應(yīng)公開或可有限公開的數(shù)據(jù)開放，讓教職員工、大學(xué)生們或校內(nèi)其它部門根據(jù)已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)，滿足自己的特殊需求。為安全和隱私保護(hù)的目的，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)采取認(rèn)證后授權(quán)開放的方式對外提供。

大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)與師生們關(guān)系最緊密的數(shù)據(jù)應(yīng)包括教學(xué)生信息、教師信息、班級信息、課程信息、教學(xué)計劃、考試成績、課表安排、考試安排、新聞公告、網(wǎng)上評教等。

1） 學(xué)生信息API。該類API提供了學(xué)生基本信息查詢、修改、補充等功能。主要功能是查詢學(xué)生信息，也針對學(xué)生個人和相關(guān)部門及人員提供學(xué)生信息的添加、修改、刪除等授權(quán)開放功能。

2） 教師信息API。該類API提供了教師基本信息查詢、修改、補充等功能。主要功能是查詢教師信息，也針對教師個人和相關(guān)部門提供教師信息的添加、修改、刪除等授權(quán)開放功能，以保證教師信息的準(zhǔn)確、及時和全面。

3） 班級信息API。該類API提供了班級基本信息查詢、修改等功能。主要功能是查詢班級信息，也針對相關(guān)部門及人員提供班級信息的補充、修改、刪除等授權(quán)開放功能。

4）課程信息API。該類API提供了課程基本信息查詢、修改、補充等功能。主要功能是查詢課程信息，也針對相關(guān)部門及人員提供課程信息的添加、修改、刪除等授權(quán)開放功能。

5） 成績信息API。該類API提供了成績基本信息查詢、錄入、修改等功能。主要功能是查詢成績信息，也針對教師個人和相關(guān)部門及人員提供成績信息的修改、刪除等嚴(yán)格授權(quán)開放功能。

6） 課表信息API。該類API提供了課表基本信息查詢、調(diào)整、安排等功能。主要功能是查詢課表信息，也針對相關(guān)部門及人員提供課表信息的調(diào)整、安排等授權(quán)開放功能。

7） 評教信息API。該類API提供了評教基本信息查詢、評教、修改等功能。主要功能是查詢評教信息，也針對學(xué)生個人和相關(guān)部門及人員提供評教信息的錄入、添加、修改、刪除等授權(quán)開放功能。

還可以根據(jù)實際情況提供教學(xué)計劃、教務(wù)通知等類的API。

4.2開放教務(wù)賬號

通過開放教務(wù)賬號，既可以保證校內(nèi)第三方應(yīng)用對開放平臺的安全訪問，也可以作為統(tǒng)一登錄賬號，實現(xiàn)校內(nèi)單點登錄，以便于校內(nèi)各類資源的訪問，免除多個賬號帶來的麻煩和安全等諸多問題。

1）授權(quán)式賬號開放，可訪問開放平臺資源

授權(quán)式賬號開放的具體實現(xiàn)應(yīng)遵循開放授權(quán)協(xié)議。開放授權(quán)協(xié)議（oAuth）是一個開放標(biāo)準(zhǔn)，是允許用戶安全使用第三方應(yīng)用的驗證授權(quán)系統(tǒng)。使用oAuth登陸不需要在第三方程序輸入密碼，只需要點擊相應(yīng)的鏈接到網(wǎng)站首頁對此第三方應(yīng)用進(jìn)行授權(quán)，即可等同于在第三方應(yīng)用登陸了網(wǎng)站。

授權(quán)后的http通信中不再傳輸用戶信息而是以數(shù)字簽名和訪問令牌（Access Token）取代，即使截到數(shù)據(jù)包，也無法還原出用戶的登錄信息[5]。這是oAuth 最大的優(yōu)點，也是它得以逐漸成為現(xiàn)在通用的授權(quán)標(biāo)準(zhǔn)的原因。

oAuth對用戶來說方便、安全；對第三方網(wǎng)站和應(yīng)用來說，oAuth 可以使它們能夠得到用戶基本信息外的其他信息資料和賬戶部分使用權(quán)限；對各類平臺來說，oAuth 可以完美的解決用戶的賬戶安全和開發(fā)者授權(quán)的平衡問題。因此 oAuth 協(xié)議確定后就獲得了包括國外Twitter、Facebook和Google等認(rèn)可，之后在國內(nèi)也得到了有效跟進(jìn)。

目前互聯(lián)網(wǎng)很多服務(wù)（如Open Platform）、很多公司（如Google，Yahoo，Microsoft等）都提供了oAuth認(rèn)證服務(wù)，這也表明oAuth標(biāo)準(zhǔn)已逐漸成為開放資源授權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)。

2） 登錄式賬號開放，不授權(quán)，不可訪問開放平臺資源

與大學(xué)內(nèi)各類應(yīng)用系統(tǒng)相比較，教務(wù)管理系統(tǒng)的賬號數(shù)據(jù)應(yīng)該是最為全面完整的，如果計入系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)的話，就更是如此。因此，基于教務(wù)賬號實現(xiàn)單點登錄最具“先天優(yōu)勢”。

登錄式賬號開放功能可通過擴展oAuth實現(xiàn)，與授權(quán)方式基本相同，主要差別是不須授予開放平臺資源訪問權(quán)。當(dāng)然，也可以采用其它方式實現(xiàn)登錄式賬號開放。

4.3開放業(yè)務(wù)活動

部分教務(wù)管理業(yè)務(wù)活動可以考慮開放，如教學(xué)管理中的教學(xué)研究、實踐教學(xué)、學(xué)術(shù)活動等，具體形式上，可以采用接受信息反饋、共享部門資源、允許符合標(biāo)準(zhǔn)的子站接入等。

5 結(jié)束語

基于WCF數(shù)據(jù)服務(wù)構(gòu)建的大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)開放平臺，具有靈活性強、伸縮性好、兼容度大等特性，它既可以全面提升整個系統(tǒng)適應(yīng)變化的能力，也能夠更好地服務(wù)于廣大師生員工，并促進(jìn)形成良好的校園生態(tài)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 開放平臺[EB/OL].[2012-08-31].http：//baike.baidu.com/view/4039572.htm.

[2] 開放平臺知多少：盤點國內(nèi)各大主流開放平臺[EB/OL].[2011-06-01].http：//www.chinaz.com /news/2011/0601/185286 .shtml.

[3] 馬琳，宋俊德，宋美娜.開放平臺：運營模式與技術(shù)架構(gòu)研究綜述[J].電信科學(xué)，2012（6）：125.

[4] WCF數(shù)據(jù)服務(wù)概述[EB/OL].[2012-10-16].http：//msdn.microsoft.com/zh-cn/library/cc668794 （v=vs.103）.aspx.

[5] OAuth認(rèn)證協(xié)議原理分析及使用方法[EB/OL].[2011-07-25].http：//blog.csdn.net/21aspnet/ article/details/6632233.