URP中基于POX 的業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孔 浩，姜 娜

（昭通師范高等?？茖W(xué)校，云南 昭通657000）

隨著高校的職能和管理需求的不斷增加，數(shù)字化校園已經(jīng)成為所有高校中重要的建設(shè)重點(diǎn)，高校數(shù)字化建設(shè)和企業(yè)數(shù)字化管理類似，都擁有龐大而又復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，但是高校數(shù)字化最大的區(qū)別是高校擁有大量的職能部門，這些職能部門均是為高校的教師和學(xué)生進(jìn)行管理和服務(wù)的，而且不同的職能部門又有不同的管理需求，這樣就會(huì)導(dǎo)致在不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中對(duì)幾乎相同的業(yè)務(wù)對(duì)象進(jìn)行管理，這也就是導(dǎo)致信息孤島的主要原因。

URP（高校資源計(jì)劃）為高校進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)提出了一種合理的指導(dǎo)方案，解決信息孤島的核心是設(shè)計(jì)出一套符合高校自己需求的業(yè)務(wù)信息標(biāo)準(zhǔn)，新加入的業(yè)務(wù)系統(tǒng)必須按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一的建設(shè)，對(duì)于遺留系統(tǒng)需要開發(fā)相應(yīng)的消息轉(zhuǎn)換組件完成不同標(biāo)準(zhǔn)之間的消息轉(zhuǎn)換。使用POX（簡單原始XML）是進(jìn)行分布式系統(tǒng)集成的良好的解決方案[1]，因?yàn)閄ML不僅獨(dú)立于平臺(tái)而且容易被大多業(yè)務(wù)系統(tǒng)所理解。只要設(shè)計(jì)好高校業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)模型就可以通過消息完成不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成。

1 URP的實(shí)現(xiàn)分析

URP提出了一套進(jìn)行高校數(shù)字化建設(shè)的理論，并且提出了高校信息化建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)和框架，以此有效地指導(dǎo)各所高校根據(jù)該架構(gòu)建設(shè)各自的數(shù)字化校園。不同的高校有著獨(dú)自的管理需求，不同的管理需求需要不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行支撐。業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成問題也需要各所高校根據(jù)自己的業(yè)務(wù)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，所以實(shí)現(xiàn)URP并沒有一種通用的解決方案，而是應(yīng)該根據(jù)高校自己的管理需求進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

讓不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)集成的前提是標(biāo)準(zhǔn)，一套符合高校自身管理需求的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。在有了標(biāo)準(zhǔn)的前提下，以后高校內(nèi)需要集成的系統(tǒng)均需要按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)，如此就為業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成提供了基本的前提。標(biāo)準(zhǔn)制定之后如何實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成可以有大量的實(shí)現(xiàn)方案，目前XML已經(jīng)成為多數(shù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)所認(rèn)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，基本所有的主流程序設(shè)計(jì)語言都支持XML的解析和處理，所以通過傳遞基于XML的消息可以相對(duì)簡單直接地實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成[2]。

2 高校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的定義

標(biāo)準(zhǔn)是解決系統(tǒng)集成的前提，但是標(biāo)準(zhǔn)并沒有統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)椴煌母咝Ｓ兄煌臉I(yè)務(wù)需求，所以標(biāo)準(zhǔn)的制定必須根據(jù)高校的不同情況進(jìn)行分析設(shè)計(jì)[3]。雖然不同的高校在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)上會(huì)有所不同，但是在設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)的方式上卻有相應(yīng)的共通點(diǎn)。

2.1 高校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)

高校的所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)基本都是統(tǒng)一的，教師和學(xué)生是高校所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中最為核心的2個(gè)管理對(duì)象。如圖1所示，基礎(chǔ)的核心實(shí)體就是學(xué)生、教師，其中學(xué)生實(shí)體和班級(jí)、專業(yè)實(shí)體有直接關(guān)聯(lián)，教師實(shí)體和院系實(shí)體有直接關(guān)聯(lián)，這些都是所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)都會(huì)涉及的實(shí)體，這是標(biāo)準(zhǔn)化的核心，還有校內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)字典也需要根據(jù)不同的需求進(jìn)行制定，對(duì)數(shù)據(jù)字典的標(biāo)準(zhǔn)化可以根據(jù)上級(jí)招生業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的考生字典來確定大量和學(xué)生實(shí)體相關(guān)的信息，并且還可以根據(jù)上級(jí)人事系統(tǒng)中的教師員工字典確定教師實(shí)體相關(guān)的數(shù)據(jù)。

圖1 高校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的核心實(shí)體

2.2 高校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)

標(biāo)準(zhǔn)制定完成之后，需要考慮存儲(chǔ)問題，如果僅僅通過 Word、Excel等常規(guī)文件方式進(jìn)行存儲(chǔ)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)處理起來將會(huì)增加工作量，合理的存儲(chǔ)方式是持久化到關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫中，并且根據(jù)實(shí)際的開發(fā)需求在進(jìn)行業(yè)務(wù)集成時(shí)為這些數(shù)據(jù)確定相應(yīng)的表述方式，如圖2所示，持久化的標(biāo)準(zhǔn)，在具體進(jìn)行業(yè)務(wù)集成時(shí)可以選取多種通信方案，基于POX的表述是一種相對(duì)簡單而且直接的方式，它是基于原始XML數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)對(duì)象的傳遞[4]。

圖2 高校數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)和通信方式

2.3 遺留系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的方案

對(duì)于高校業(yè)務(wù)系統(tǒng)而言，在制定標(biāo)準(zhǔn)之前必定已經(jīng)存在相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)很可能沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此時(shí)在已經(jīng)確定通信方案的基礎(chǔ)上，自行編寫消息轉(zhuǎn)換器完成對(duì)這部分系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化操作，所有遺留系統(tǒng)在進(jìn)行通信時(shí)首先通過消息轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)重組，之后才進(jìn)行通信。目前幾乎所有的主流開發(fā)語言都具備了天生的XML處理能力，所以選擇POX的表述方式可以輕松地實(shí)現(xiàn)所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的消息轉(zhuǎn)換[5]。

3 基于POX的通信方案實(shí)現(xiàn)

標(biāo)準(zhǔn)為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成提供契約，但是僅僅擁有契約是無法實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成的，不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的通信必須根據(jù)契約選擇一種合理的通信方式才能完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的集成[6]。目前流行的方式有很多種，其中基于POX的通信方式和基于SOAP消息的通信方式較為流行，但是由于WS－＊的協(xié)議棧是一種重量級(jí)的協(xié)議，而且使用這種方式往往需要依賴于現(xiàn)成的中間件實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的通信總線，使用POX的方式可以更加可控地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的通信。

3.1 POX的實(shí)現(xiàn)描述

POX是簡單原始的XML的意思，簡單來看就是數(shù)據(jù)之間的通信通過XML完成業(yè)務(wù)需求的轉(zhuǎn)換，因?yàn)閄ML已經(jīng)成為幾乎所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)都共同支持的標(biāo)準(zhǔn)化語言，所以它具備了最基本的平臺(tái)獨(dú)立性。它相比WS－＊協(xié)議棧最大的優(yōu)勢(shì)在于，它省略了SOAP信封和一些其他封裝，雖然POX不是什么尖端的技術(shù)，但是它可以形成一種基礎(chǔ)模式，用來構(gòu)建相對(duì)容易建造和部署的分布式應(yīng)用。

確切地說，POX是和協(xié)議無關(guān)的，它不僅僅可以使用HTTP進(jìn)行連接，還可以使用TCP、消息隊(duì)列、SOAP完成等協(xié)議完成通信，規(guī)范的POX交互如圖3所示：（1）創(chuàng)建遠(yuǎn)程服務(wù)端訪問的接口；（2）客戶端根據(jù)這個(gè)接口調(diào)用自己的協(xié)議分發(fā)器；（3）分發(fā)器根據(jù)客戶端的請(qǐng)求將相應(yīng)的值根據(jù)契約轉(zhuǎn)換為XML，并且利用HTTP的POST請(qǐng)求提交到遠(yuǎn)程服務(wù)器端；（4）服務(wù)器端將獲取的XML文檔翻譯成自己服務(wù)中的某個(gè)對(duì)象的一個(gè)本地方法完成調(diào)用；（5）服務(wù)器端的分發(fā)器將調(diào)用的結(jié)果通過XML傳遞回客戶端，以此附加傳遞相應(yīng)的響應(yīng)代碼，如果傳遞的是200表示正常完成調(diào)用，如果發(fā)現(xiàn)異常通過其他響應(yīng)代碼完成傳遞；（6）客戶端的分發(fā)器從XML的響應(yīng)中提取響應(yīng)的值，并且將這值返回給調(diào)用對(duì)象，以此完成遠(yuǎn)程調(diào)用。

圖3 POX完成客戶端和服務(wù)端的交互過程

3.2 POX的具體實(shí)現(xiàn)

XML已經(jīng)成為所有程序設(shè)計(jì)語言都通用的一種標(biāo)準(zhǔn)，并不需要特定的開發(fā)語言的支持，此處基于Java的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并且通過一個(gè)學(xué)生管理的獎(jiǎng)懲模塊來具體描述POX的整個(gè)流程，學(xué)生的獎(jiǎng)懲管理是一個(gè)非常重要的模塊，高校中的多數(shù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)均需要獲取學(xué)生的獎(jiǎng)懲數(shù)據(jù)，以此判斷該學(xué)生是否滿足條件完成專升本報(bào)名等業(yè)務(wù)[7]。使用POX甚至不用使用Java的任何框架，僅僅通過Servlet就可以輕松地完成該模塊的實(shí)現(xiàn)。

傳輸?shù)南Ⅲw如圖4所示：客戶端和服務(wù)器端的通信都是通過簡單的XML完成操作，GetStu－Cause標(biāo)簽標(biāo)識(shí)獲取一組學(xué)生獎(jiǎng)懲情況的XML，其中causeCondition用于控制獲取的條件，cause表示要獲取的類型，award表示獲取獎(jiǎng)勵(lì)的學(xué)生，year傳遞了獲取2011年入學(xué)的學(xué)生，這個(gè)XML文檔通過POST請(qǐng)求提交給服務(wù)端，服務(wù)端（此時(shí)的服務(wù)端就是學(xué)生管理系統(tǒng)的服務(wù)端，該系統(tǒng)一般是屬于高校學(xué)生處所管理）將會(huì)根據(jù)該XML提取相應(yīng)的條件信息，并且調(diào)用系統(tǒng)底層的Service的listStus（CauseCondition cc）方法完成調(diào)用，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)學(xué)生的數(shù)組列表，之后將該列表轉(zhuǎn)換為響應(yīng)的XML文檔[8]，Students用來存儲(chǔ)所有的學(xué)生列表，student節(jié)點(diǎn)用來存儲(chǔ)某個(gè)具體的學(xué)生，此時(shí)僅僅只要獲取學(xué)號(hào)和姓名即可，因?yàn)橛辛藢W(xué)號(hào)和姓名就可以在客戶端的調(diào)用系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的處理，響應(yīng)成功之后會(huì)回傳200的響應(yīng)代碼。

圖4 服務(wù)端的主要實(shí)現(xiàn)代碼

客戶端的Java實(shí)現(xiàn)代碼很簡單，僅僅需要通過Apache下的Common項(xiàng)目中的HttpClient就可以輕松地提交這個(gè)請(qǐng)求。主要實(shí)現(xiàn)代碼如圖5所示，實(shí)現(xiàn)代碼很簡單，客戶端可以將要轉(zhuǎn)換的對(duì)象轉(zhuǎn)換為XML的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞（該轉(zhuǎn)換可以通過Jaxb輕松實(shí)現(xiàn)），傳遞時(shí)通過POST方法進(jìn)行傳遞，之后服務(wù)器端通過Request獲取XML的數(shù)據(jù)流，之后將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為可以處理的服務(wù)器端對(duì)象，并且調(diào)用底層的業(yè)務(wù)方法獲取符合條件的對(duì)象，之后將對(duì)象轉(zhuǎn)換為XML通過Response回寫到客戶端。

圖5 客戶端和服務(wù)端的主要實(shí)現(xiàn)代碼

4 結(jié)語

URP為高校的數(shù)字化校園建設(shè)提出了指導(dǎo)方針，高校需要根據(jù)自身內(nèi)部的特點(diǎn)來逐步實(shí)現(xiàn)URP中的各種需求，集成高校內(nèi)的不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)是URP最為重要的關(guān)注點(diǎn)，集成模型的核心是契約，契約可以為不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的通信提供基本的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)契約的基礎(chǔ)上進(jìn)行通信有多種選擇，基于POX的方式可以相對(duì)輕量級(jí)地實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的消息傳遞。

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