基于SOA的教學(xué)管理系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

吉林工商學(xué)院信息工程學(xué)院 成桂玲

1.引言

目前，許多高校存在校區(qū)多、分布地域廣、各類學(xué)生多的特點(diǎn)，導(dǎo)致了大量的教育資源之間不能互聯(lián)互通、缺乏有效的數(shù)據(jù)共享與軟件復(fù)用、無法實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的集成。最典型的問題是呈現(xiàn)許多信息孤島使教學(xué)管理的信息資源不能有效共享和開發(fā)利用。教學(xué)管理需要縱向、橫向廣泛的互聯(lián)，利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來輔助學(xué)校教學(xué)管理，已經(jīng)成為學(xué)校教育信息化建設(shè)的目標(biāo)和發(fā)展方向。采用基于SOA架構(gòu)的思想來開發(fā)新的教學(xué)管理系統(tǒng)在不改變各種應(yīng)用底層架構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以很好地解決上述問題，這樣的架構(gòu)方式更能適應(yīng)業(yè)務(wù)開發(fā)的需要。SOA架構(gòu)的最大目的是盡最大可能重用已有應(yīng)用程序中的服務(wù)來提高系統(tǒng)的實(shí)用性和適應(yīng)能力。

2.SOA架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 SOA的定義

面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(Service-Oriented Architecture)簡(jiǎn)稱SOA，是一類分布式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，也是一個(gè)基于組件的模型。它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用。

簡(jiǎn)單的說，SOA(面向服務(wù)體系的結(jié)構(gòu))，它是用構(gòu)建組成一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)松耦合的模型，把現(xiàn)有的系統(tǒng)組成新的系統(tǒng)。使原來的系統(tǒng)無論使用哪種平臺(tái)都能夠?qū)⑵鋮f(xié)同起來工作的一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)。

SOA架構(gòu)是一種程序設(shè)計(jì)的方法，可以用任何編程語言來實(shí)現(xiàn)。只要這種編程語言能生成服務(wù)并且支持WSDL平臺(tái)即可。但隨著Web Service技術(shù)的發(fā)展和日趨廣泛應(yīng)用，使得Web Service成為目前實(shí)現(xiàn)SOA架構(gòu)的首選方式。

2.2 Web Services技術(shù)體系構(gòu)成

Web Services是由一系列開放標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成以提供各種服務(wù)的互操作，其中包括：

圖1 基于SOA的教學(xué)管理協(xié)作的系統(tǒng)的集成框架圖

圖2 使用代理類訪問Web服務(wù)時(shí)的數(shù)據(jù)流程

(1)XML

在各種平臺(tái)上以文檔的形式向用戶提供與數(shù)據(jù)相關(guān)的各種信息，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)編碼和組織方式。它是最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部分。

(2)簡(jiǎn)單對(duì)象存取協(xié)議(SOAP)

SOAP用于Web Services之間跨平臺(tái)的相互通信。它定義了消息傳遞的封裝，給出了數(shù)據(jù)編碼的指導(dǎo)方針，提供了描述遠(yuǎn)程程序調(diào)用(RPCs)的規(guī)則。

(3)Web Services描述語言(WSDL)

WSDL提供了規(guī)則的、能被計(jì)算機(jī)閱讀的Web services描述。

(4)通用描述、發(fā)現(xiàn)和綜合協(xié)議(UDDI)

它是一個(gè)可搜尋和發(fā)布Web服務(wù)的場(chǎng)所。可以實(shí)現(xiàn)Web Service服務(wù)的存儲(chǔ)和發(fā)布。

3.基于SOA的教學(xué)管理系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

采用基于SOA體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)管理系統(tǒng)，可以將原有教學(xué)管理涉及的各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)功能封裝成Web服務(wù)，通過調(diào)用服務(wù)，來實(shí)現(xiàn)教學(xué)單位各系部之間信息資源共享和協(xié)調(diào)合作。由于教學(xué)管理是一個(gè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程，以此我們只將教學(xué)管理系統(tǒng)中的常用子系統(tǒng)（例如：教學(xué)資源管理系統(tǒng)、教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)、學(xué)生信息管理系統(tǒng)、課表管理系統(tǒng)等）進(jìn)行封裝來說明基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)集成方式。圖1為基于SOA的教學(xué)管理協(xié)作的系統(tǒng)的集成框架圖。

通過將原有教學(xué)管理以服務(wù)的形式進(jìn)行封裝，用基于SOA的思想框架集成后，在對(duì)外接口上都將用統(tǒng)一的Web Service進(jìn)行封裝。通過UDDI注冊(cè)中心進(jìn)行信息的發(fā)布，服務(wù)用戶通過Internet在注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)服務(wù)的查找和調(diào)用，以達(dá)到最大限度的資源共享。

4.基于SOA的教學(xué)管理系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

使用SOA架構(gòu)的思想對(duì)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的集成，將原有教學(xué)管理系統(tǒng)中需要共享功能模塊封裝成Web服務(wù)。通過對(duì)Web服務(wù)的創(chuàng)建、測(cè)試、發(fā)布和調(diào)用即可將SOA架構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)。

(1)Web服務(wù)的創(chuàng)建與測(cè)試

Web服務(wù)是一種自包含、自描述、模塊化的應(yīng)用程序。在.net環(huán)境下窗口已經(jīng)提供了Web服務(wù)的創(chuàng)建和測(cè)試，我們只需在web.config配置文件配置數(shù)據(jù)庫即可完成創(chuàng)建和測(cè)試。

(2)Web服務(wù)的發(fā)布

Windows 2003 Server自帶了UDDI服務(wù)器，我們只需在Windows 2003 Server系統(tǒng)中以管理員的身份登陸UDDI組件點(diǎn)擊“發(fā)布”即可。

(3)Web服務(wù)的調(diào)用

當(dāng)我們成功創(chuàng)建Web服務(wù)并通過UDDI注冊(cè)中心將服務(wù)發(fā)布以后，就可以通過互聯(lián)網(wǎng)查找并調(diào)用相關(guān)的Web服務(wù)。調(diào)用Web服務(wù)時(shí)，我們通常是通過服務(wù)代理程序來完成。Vs.net平臺(tái)下提供了服務(wù)代理類。服務(wù)代理類是根據(jù)Web服務(wù)的描述文檔產(chǎn)生一個(gè)本地類，在程序執(zhí)行的過程中，服務(wù)請(qǐng)求者通過使用代理類中的信息訪問Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)調(diào)用。圖2描述了使用代理類訪問Web服務(wù)時(shí)的數(shù)據(jù)流程。

5.結(jié)束語

SOA架構(gòu)憑借服務(wù)間松耦合、粗粒度等特性來實(shí)現(xiàn)資源共享。它解決了異構(gòu)開發(fā)平臺(tái)環(huán)境的缺點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了將原有面向?qū)ο蟮男畔⒛K的功能復(fù)用，而不需要重新編寫代碼。真正實(shí)現(xiàn)了在不改變?cè)谢举Y源的前提下，以最小的成本實(shí)現(xiàn)信息資源的重組來應(yīng)對(duì)不斷改變的業(yè)務(wù)流程的變化。本文成功的將SOA的架構(gòu)思想和Web Service技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)了基于SOA的教學(xué)管理系統(tǒng)的架構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究，從而證明了用SOA架構(gòu)思想對(duì)原有教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行資源整合的可行性。

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