基于S2SH和SOA科技查新管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)

趙 喆，卞藝杰，李亞冰，鄒銀馬

(河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

科技查新自20世紀(jì)80年代產(chǎn)生至今，對(duì)推動(dòng)我國科技事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重大作用。但在發(fā)展過程中，也存在查新機(jī)構(gòu)分布不均衡、查新收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不一和查新員工作量大等問題[1]。針對(duì)這些問題，筆者提出基于SaaS(software－as－service)模式的科技查新管理平臺(tái)，使具有查新資格的查新機(jī)構(gòu)通過統(tǒng)一的門戶，訪問所租賃的服務(wù)，將查新機(jī)構(gòu)和委托方在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下集成一體，為查新機(jī)構(gòu)及查新用戶提供一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的工作平臺(tái)，方便查新用戶選擇查新機(jī)構(gòu)，進(jìn)行查新委托，輔助查新員開展業(yè)務(wù)，查新機(jī)構(gòu)更好地進(jìn)行任務(wù)分配、協(xié)作審核、網(wǎng)上費(fèi)用管理及其他管理，從而提升管理效益。平臺(tái)充分利用SOA架構(gòu)松散耦合的優(yōu)勢(shì)，采用ExtJS框架和輕量級(jí)架構(gòu)S2SH實(shí)現(xiàn)相應(yīng)業(yè)務(wù)模塊，采用Axis2將各個(gè)業(yè)務(wù)模塊封裝成服務(wù)并提供相應(yīng)的服務(wù)接口，較好地解決了分布式平臺(tái)的互操作和緊耦合問題。

1 相關(guān)技術(shù)原理

1.1 SOA架構(gòu)

SOA采用面向服務(wù)的軟件封裝技術(shù)，以服務(wù)接口和服務(wù)實(shí)現(xiàn)的方式呈現(xiàn)，將應(yīng)用程序的不同功能單元(稱為服務(wù))通過服務(wù)之間的接口和契約聯(lián)系起來[2]。SOA主要包含3種角色，如圖1所示。該角色分別是服務(wù)提供者(services provider)、服務(wù)使用者(servicesconsumer)和服務(wù)注冊(cè)中心(services registry)，它們各自承擔(dān)著服務(wù)注冊(cè)發(fā)布(publish)、服務(wù)查找(find)和服務(wù)綁定(bind invoke)的工作。

圖1 SOA的架構(gòu)體系

1.2 S2SH框架

科技查新管理平臺(tái)總體業(yè)務(wù)不復(fù)雜，流程比較規(guī)范，數(shù)據(jù)量也不大，并且信息服務(wù)機(jī)構(gòu)運(yùn)營的預(yù)算較少，也缺少大型維護(hù)的技術(shù)人員。因此一個(gè)主要基于開源的、輕量級(jí)的架構(gòu)是查新平臺(tái)首選的技術(shù)架構(gòu)?；赟2SH的框架具有開發(fā)穩(wěn)定、層次之間低耦合、業(yè)務(wù)邏輯和表示層分離等優(yōu)點(diǎn)[3]，對(duì)于查新平臺(tái)主要業(yè)務(wù)模塊的開發(fā)，筆者采用基于Struts2、Spring和Hibernate的整合框架。

Struts2作為表示層的主要框架，由4個(gè)部分組成，分別為核心控制器Filter Dispatcher、業(yè)務(wù)控制器、模型組件和視圖組件。其中核心控制器Filter Dispatcher是Struts2框架的基礎(chǔ)，包含了框架內(nèi)部的控制流程和處理機(jī)制，它將業(yè)務(wù)邏輯與持久化和表示層分離，形成了模型 Model、視圖View、控制器Controller的結(jié)構(gòu)，并為其提供了各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)組件[4]。同時(shí)Struts2還提供了功能強(qiáng)大的標(biāo)簽庫，便于團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)，有效提高開發(fā)效率。

Spring是一個(gè)輕量級(jí)的控制反轉(zhuǎn)(inversion of control，IOC)和切面編程(aspect oriented programming，AOP)容器框架，主要負(fù)責(zé)管理業(yè)務(wù)邏輯層。作為輕量級(jí)框架最主要的表現(xiàn)是，基于Spring開發(fā)系統(tǒng)中的對(duì)象一般不依賴于Spring的API(application programming interface)[5];Spring 的 IOC控制反轉(zhuǎn)機(jī)制能夠減輕組件之間的依賴關(guān)系，提高組件的可移植性;Spring的AOP思想通過將業(yè)務(wù)邏輯從系統(tǒng)服務(wù)中分離出來，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)聚開發(fā)。

Hibernate作為優(yōu)秀的持久層框架，利用對(duì)象/關(guān)系映射(object/relation mapping，ORM)的機(jī)制解決了業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)訪問相分離的問題。Hibernate對(duì)JDBC(java data base connectivity)進(jìn)行輕量級(jí)封裝，并提供了功能強(qiáng)大的查詢語言(hibernate query language，HQL)和更加面向?qū)ο蟮腁PI，方便開發(fā)人員對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問，使系統(tǒng)開發(fā)更加簡單和高效[6]。

2 基于SOA的ExtJS+S2SH框架

SOA的實(shí)質(zhì)是要實(shí)現(xiàn)服務(wù)與技術(shù)的完全分離，從而達(dá)到服務(wù)的可重用性。輕量級(jí)框架S2SH開發(fā)項(xiàng)目架構(gòu)清晰，高內(nèi)聚，低耦合，可擴(kuò)展性強(qiáng)[7]，這符合SOA的設(shè)計(jì)思想。圖2是一個(gè)基于SOA的ExtJS+S2SH的框架結(jié)構(gòu)模型圖，其內(nèi)容為:

(1)表示層。表示層在客戶端主要采用ExtJS框架，能夠簡化Ajax開發(fā)，響應(yīng)速度快，實(shí)現(xiàn)無需刷新頁面便可向服務(wù)器傳輸或讀寫數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的異步通信。同時(shí)ExtJS在客戶端與Struts2框架的整合，可以彌補(bǔ)Struts2標(biāo)簽之間缺少交互的弊端[8]，也可以應(yīng)用ExtJS自有的組件使頁面更加美觀。Struts2獲得客戶端發(fā)送的請(qǐng)求，調(diào)用相對(duì)應(yīng)的Action來處理請(qǐng)求，最后將執(zhí)行結(jié)果返回客戶端。

(2)控制中介層?？刂浦薪閷又饕峭ㄟ^Struts2框架來實(shí)現(xiàn)。Struts2中的Filter Dispatchar管理每一個(gè)Action，對(duì)它們進(jìn)行上下文的控制和轉(zhuǎn)換，并通過調(diào)用控制中介層的Action和服務(wù)調(diào)用層進(jìn)行交互獲取相應(yīng)服務(wù)。

(3)服務(wù)調(diào)用層。服務(wù)調(diào)用代碼對(duì)控制中介層的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行處理，用來與服務(wù)進(jìn)行交互，從而向系統(tǒng)內(nèi)增加、更新或者檢索信息。服務(wù)調(diào)用代碼的編寫需要依據(jù)從服務(wù)總線獲得的服務(wù)WSDL描述文件。企業(yè)服務(wù)總線(enterpriseservicebus，ESB)[9]作為服務(wù)請(qǐng)求者與服務(wù)提供者之間的中介，對(duì)服務(wù)進(jìn)行集中管理。在ESB的作用下，服務(wù)請(qǐng)求不是直接傳遞給服務(wù)提供者，而是經(jīng)ESB轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)提供者，在得到返回消息后，ESB再轉(zhuǎn)給服務(wù)請(qǐng)求者。

圖2 基于SOA的ExtJs+S2SH框架模型圖

(4)業(yè)務(wù)邏輯層。使用Spring框架的輕量級(jí)容器IOC機(jī)制支持AOP，提供簡單統(tǒng)一的控制文件。Web Service作為服務(wù)的提供者，對(duì)服務(wù)進(jìn)行封裝，主要提供粗粒度的服務(wù)，與業(yè)務(wù)邏輯相對(duì)應(yīng)。利用Spring框架對(duì)會(huì)話及事物進(jìn)行封裝和管理，向上為上層提供功能接口，向下通過DAO(data access object)與Hibernate數(shù)據(jù)持久層進(jìn)行交互，調(diào)用數(shù)據(jù)庫完成業(yè)務(wù)處理。

(5)數(shù)據(jù)持久層。數(shù)據(jù)持久層使用Hibernate框架，使用ORM功能，通過Hibernate提供的HQL操作實(shí)體對(duì)象，直接與底層關(guān)系數(shù)據(jù)庫(relational data base management system，RDBMS)進(jìn)行交互。

3 查新平臺(tái)分析及設(shè)計(jì)

3.1 科技查新平臺(tái)工作流程設(shè)計(jì)

查新業(yè)務(wù)作為工作平臺(tái)的主體部分，基本流程是在一般科技查新工作流程的基礎(chǔ)之上，盡可能地簡化查新工作人員的工作量，實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理信息化，在平臺(tái)基礎(chǔ)上采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理和程序化操作?？萍疾樾聟f(xié)作單位以及查新工作人員必須嚴(yán)格遵守《科技查新規(guī)范》所規(guī)定的行為進(jìn)行操作。查新流程主要有:查新合同提交及審核，分配查新任務(wù)，查新報(bào)告提交及審核，查新報(bào)告查收，用戶意見反饋等。具體的工作流程如圖3所示。

圖3 平臺(tái)工作流程圖

3.2 平臺(tái)主要功能設(shè)計(jì)

科技查新工作平臺(tái)包括3個(gè)部分，分別為查新機(jī)構(gòu)管理、委托方管理和平臺(tái)管理，功能結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1)查新機(jī)構(gòu)管理。查新機(jī)構(gòu)管理主要是為在平臺(tái)注冊(cè)的查新機(jī)構(gòu)所搭建的，主要包括查新機(jī)構(gòu)基本信息管理、人員權(quán)限管理、查新項(xiàng)目管理、機(jī)構(gòu)門戶網(wǎng)站及對(duì)應(yīng)的后臺(tái)維護(hù)4個(gè)部分。其中人員權(quán)限管理是核心，查新機(jī)構(gòu)可以根據(jù)工作人員工作性質(zhì)的不同，動(dòng)態(tài)分配員工權(quán)限，如查新員、審核員等不同權(quán)限設(shè)置。

(2)委托方管理。委托方管理即委托方個(gè)人用戶中心，主要分為個(gè)人基本信息管理和委托項(xiàng)目管理兩部分。其中委托項(xiàng)目管理模塊又包括合同管理、賬務(wù)管理以及查新報(bào)告管理。委托用戶登錄用戶中心后，可添加修改個(gè)人信息，在線填寫查新合同，也可查看、跟進(jìn)委托項(xiàng)目狀態(tài)，并能向查新機(jī)構(gòu)提出相關(guān)意見。

(3)平臺(tái)管理?？萍疾樾缕脚_(tái)管理主要分為門戶管理和用戶管理兩部分。其中門戶管理主要對(duì)查新平臺(tái)相關(guān)信息模塊進(jìn)行管理，包括平臺(tái)簡介、查新知識(shí)、查新案例、注冊(cè)登錄、最新動(dòng)態(tài)和機(jī)構(gòu)查詢等基本模塊。各模塊都具有增加、修改、刪除、查詢等基本操作，方便平臺(tái)管理員維護(hù)更新。用戶管理主要是SaaS平臺(tái)用戶以及機(jī)構(gòu)用戶的信息，包括租戶注冊(cè)，租戶審核(主要針對(duì)查新機(jī)構(gòu)租戶，審核機(jī)構(gòu)合法性)，提供租戶信息的增加、修改、刪除、查詢基本操作功能，并對(duì)租戶所租用或購買的服務(wù)進(jìn)行管理，設(shè)定權(quán)限。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)對(duì)于數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)速度、空間節(jié)約等都非常重要。如果設(shè)計(jì)不合理，不僅會(huì)導(dǎo)致增加、查找等數(shù)據(jù)庫操作困難，而且會(huì)影響到整個(gè)平臺(tái)的工作效率?？萍疾樾缕脚_(tái)采用MySql數(shù)據(jù)庫，整個(gè)平臺(tái)在數(shù)據(jù)庫中定義了多個(gè)數(shù)據(jù)庫表以保證平臺(tái)的正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)庫表主要分為機(jī)構(gòu)表、范本表(如查新合同，查新報(bào)告等)、人員相關(guān)信息表、門戶網(wǎng)站模塊表4大類共55張表。列出幾個(gè)主要的數(shù)據(jù)庫表分別描述為:①查新機(jī)構(gòu)表(TInstitution)，包括ID，機(jī)構(gòu)名稱，機(jī)構(gòu)代碼，通信地址，郵編，電子郵箱，機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人電話，機(jī)構(gòu)傳真，機(jī)構(gòu)聯(lián)系人，機(jī)構(gòu)聯(lián)系人電話，機(jī)構(gòu)擅長領(lǐng)域，機(jī)構(gòu)簡介等;②委托合同表(TContract)，包括ID，合同編號(hào)，查新項(xiàng)目的ID，查新點(diǎn)與查新要求，查新的科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)，參考文獻(xiàn)，中文檢索式，英文檢索式，中文檢索詞，英文檢索詞，分類號(hào)，專利號(hào)，合同訂立時(shí)間，合同履行期限，合同履行地點(diǎn)，合同履行方式，保密及法律責(zé)任，查新費(fèi)用，費(fèi)用支付方式，違約賠償金相關(guān)事項(xiàng)，爭議解決辦法，名詞術(shù)語解釋，保存時(shí)間等;③委托方基本信息表(TClient)，包括ID，委托人名稱，密碼，單位名稱，通信地址，郵政編碼，電子郵箱，負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人電話，負(fù)責(zé)人傳真等;④查新方網(wǎng)站基本信息表(TIntroduce)，包括ID，模塊名稱，標(biāo)題，內(nèi)容，發(fā)布人，發(fā)布日期，發(fā)布單位等。

4 科技查新工作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

4.1 ExtJS+S2SH框架搭建

科技查新工作平臺(tái)頁面采用ExtJS框架，應(yīng)用ExtJS不需要其他配置，只需要在頁面head中引入ExtJS的樣式及ExtJS庫文件即可。在平臺(tái)開發(fā)過程中，綜合運(yùn)用了ExtJS所提供的面板、窗口、對(duì)話框、選項(xiàng)板、工具欄、表格、表單、按鈕等組件，真正實(shí)現(xiàn)了頁面美觀，交互性強(qiáng)的設(shè)計(jì)。Web.xml中Struts2的配置描述如下:

Strusts2、Spring和Hibernate框架的應(yīng)用需要把各自的庫文件加載到當(dāng)前應(yīng)用的類庫編譯路徑下。應(yīng)用Struts2框架首先要在Web.xml里進(jìn)行配置，代碼如上。應(yīng)用 Spring框架需要配置Spring配置的路徑以及加載Spring上下文的監(jiān)聽器，清單如下:

4.2 SOA框架搭建

Web Service作為SOA最好的實(shí)現(xiàn)手段之一[10]，能夠較好地解決分布式平臺(tái)的互操作和緊耦合問題，實(shí)現(xiàn)方式有多種，如Xfire、Axis等。筆者提出的科技查新工作平臺(tái)采用Axis2作為Web Servsice的實(shí)現(xiàn)工具。

應(yīng)用Axis2首先需要將Axis2相關(guān)的Jar包導(dǎo)入到Web－inf中的lib里面，在Web.xml中添加servlet的配置和部署信息，清單如下:

4.3 AOP的事務(wù)管理

Spring提供了封裝良好的 AOP，在完成Spring和Hibernate框架整合后，完成聲明式事務(wù)管理只需要修改Spring的配置文件，清單如下:

清單中所示配置文件總共完成了3件事情，分別是給事務(wù)管理器注入session Factory、定義事務(wù)語義和定義切面以便把事務(wù)行為切入到類中。第一個(gè)標(biāo)簽＜bean＞把Hibernate的session Factory通過IOC機(jī)制注入Spring提供的事務(wù)管理器HibernateT－ransactionManager;第二個(gè)標(biāo)簽＜tx:advice＞用來封裝需要施加的事務(wù)語義;第三個(gè)標(biāo)簽＜aop:config＞用來配置AOP的增強(qiáng)規(guī)則，把事務(wù)行為插入指定的類中。首先通過＜aop:pointcut＞定義一個(gè)切入點(diǎn)，讓AOP框架知道事務(wù)規(guī)則插入的類的位置;其次通過＜aop:advisor＞定義一個(gè)切面，這里定義了兩個(gè)屬性，第一個(gè)屬性advice－ref是把上面定義的＜tx:advice＞指定到這個(gè)切面上，第二個(gè)屬性pointcut－ref用來指定這個(gè)切面需要切入的地方。

通過Spring的事務(wù)管理方案，事務(wù)管理從代碼中獨(dú)立出來，使整個(gè)系統(tǒng)更簡潔明了，同時(shí)也提高了團(tuán)隊(duì)的開發(fā)效率。

5 結(jié)論

基于SaaS模式的科技查新管理平臺(tái)是根據(jù)查新工作需要，通過SOA的架構(gòu)體系對(duì)查新工作松散耦合的粗粒度服務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、組合和應(yīng)用。平臺(tái)基本業(yè)務(wù)模塊基于ExtJS和S2SH框架開發(fā)，通過Axis2實(shí)現(xiàn)Web Service，充分利用了各個(gè)框架的優(yōu)勢(shì)，具有高效可靠、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。所開發(fā)的工作平臺(tái)優(yōu)化了查新站的工作流程，建立了新的服務(wù)模式，充分體現(xiàn)了多元化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，不僅方便了科技查新用戶，而且提高了查新工作效率和服務(wù)水平，為科技查新工作的科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化提供了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

[1] 董月玲，張麗英，季淑娟.我國高?？萍疾樾鹿ぷ鞯默F(xiàn)狀分析及研究[J].圖書館，2011(3):108－110.

[2] 葉宇風(fēng).基于SOA的企業(yè)應(yīng)用集成研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2006，23(5):211 －213.

[3] 彭寶琴，羅曉沛.基于J2EE輕量級(jí)框架組合的消費(fèi)信貸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2008，29(3):647－649.

[4] 王春超.基于J2EE架構(gòu)的SSH組合框架的研究[D].長春:長春理工大學(xué)圖書館，2010.

[5] 李天鳴，何月順.基于ExtJS技術(shù)與SSH框架的權(quán)限管理研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2011，28(5):165－167.

[6] 王磊杰，崔軍波，韓紅宇，等.Java EE開發(fā)指南:基于Spring/Struts/Hibernate的實(shí)現(xiàn)[M].北京:人民郵電出版社，2007:347－367.

[7] 楊鐘鳴.基于SSH框架的社區(qū)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，33(4):378－383.

[8] 朱彬，王安保，王娜.用Struts框架建立JavaWeb應(yīng)用程序[J].計(jì)算機(jī)輔助工程，2005，14(2):45－48.

[9] 蔡昭權(quán).基于ESB的異構(gòu)系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2008，28(2):538－540.

[10] 翟峰，郝克剛，葛瑋.基于 SOAP構(gòu)建 Axis上的Web Services[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2008，25(1):156－158.