基于SOA架構(gòu)和多Agent技術(shù)的高校圖書(shū)館聯(lián)盟信息服務(wù)研究

劉瑩

[摘 要] 為了在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信息資源共享，本文提出以圖書(shū)館聯(lián)盟形式融合區(qū)域內(nèi)高校圖書(shū)館的信息資源，基于面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）和多Agent技術(shù)構(gòu)建了基于服務(wù)架構(gòu)的多Agent高校圖書(shū)館聯(lián)盟信息服務(wù)系統(tǒng)集成模型，并探討了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)域圖書(shū)館聯(lián)盟；SOA架構(gòu)；多Agent；信息服務(wù)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 075

[中圖分類(lèi)號(hào)] G250.7；TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）17- 0125- 02

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展和Internet的普及應(yīng)用， 各高校都引進(jìn)或開(kāi)發(fā)了適合自己的圖書(shū)館信息服務(wù)管理系統(tǒng)，但由于所采用的平臺(tái)和語(yǔ)言可能不同，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，又缺乏開(kāi)放的接口，所以這些系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)只能被系統(tǒng)本身使用，難以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的信息共享，造成了信息資源的浪費(fèi)。區(qū)域圖書(shū)館集群管理拋棄了傳統(tǒng)的圖書(shū)館財(cái)產(chǎn)單位所有、業(yè)務(wù)條塊分割的模式，將地區(qū)內(nèi)圖書(shū)館群組作為一個(gè)整體來(lái)管理， 實(shí)現(xiàn)了圖書(shū)館間資源共建共享、合理配置、共同服務(wù)的目的。

本文提出了一種面向圖書(shū)館聯(lián)盟模式、基于服務(wù)架構(gòu)（SOA）和多Agent的圖書(shū)館信息服務(wù)系統(tǒng)集成模型，系統(tǒng)不改變?cè)袘?yīng)用底層架構(gòu)，采用中間層以服務(wù)模塊方式實(shí)現(xiàn)的解決方案，結(jié)合多Agent技術(shù)思想，能夠經(jīng)過(guò)較小的改動(dòng)即將原有的分布式環(huán)境下的信息服務(wù)系統(tǒng)中的功能封裝為服務(wù)模塊加以集成和重用。有效地實(shí)現(xiàn)了高校圖書(shū)館間的信息集成，更好地滿足了數(shù)字圖書(shū)館提供信息服務(wù)的需求。

1 SOA架構(gòu)和多Agent機(jī)制

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）是一種軟件架構(gòu)，W3C將SOA定義為：“一種應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)，在這種體系結(jié)構(gòu)中，所有功能都定義為獨(dú)立的服務(wù)，這些服務(wù)帶有定義明確的可調(diào)用接口，可以以定義好的順序調(diào)用這些服務(wù)來(lái)形成業(yè)務(wù)流程”。SOA架構(gòu)具有粗粒度服務(wù)、松散耦合、基于開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化接口3個(gè)基本特征?；镜腟OA體系結(jié)構(gòu)中有服務(wù)提供者、服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)注冊(cè)中心3個(gè)角色，通過(guò)發(fā)布、查找和綁定3個(gè)基本操作來(lái)相互作用。

Agent是一種在分布式或協(xié)作系統(tǒng)中能自主地持續(xù)發(fā)揮作用的計(jì)算實(shí)體，它具有主動(dòng)性、自主性、學(xué)習(xí)性、反應(yīng)性、代理性等特征。外部世界的信息通過(guò)感知器被Agent接收；知識(shí)庫(kù)是Agent的核心，內(nèi)部有知識(shí)處理模塊；Agent與其他成員的交互機(jī)制或協(xié)議由通訊管理完成，效應(yīng)器是Agent對(duì)外提供的界面，角色列表是指Agent在系統(tǒng)中所扮演的角色。單個(gè)Agent在分布式環(huán)境下解決大型復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，受自身的知識(shí)、計(jì)算資源及與其他Agent相互關(guān)系的限制， 突顯出能力的不足。多Agent系統(tǒng)是由多個(gè)單Agent形成的松散耦合的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，Agent之間遵守某種協(xié)議連接起來(lái)，通過(guò)交互與合作來(lái)解決單個(gè)Agent所不能處理的復(fù)雜問(wèn)題，其中每個(gè)Agent的活動(dòng)是獨(dú)立和自治的，自身的行為和目標(biāo)不受其他Agent的限制，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)或磋商等手段協(xié)調(diào)和解決各單個(gè)Agent的目標(biāo)和行為之間的矛盾和沖突。多Agent系統(tǒng)已被認(rèn)為是構(gòu)建復(fù)雜分布式信息處理系統(tǒng)的重要技術(shù)和框架。

2 基于SOA架構(gòu)和多Agent的圖書(shū)館聯(lián)盟信息服務(wù)集成模型

本文提出了一種基于SOA架構(gòu)的多Agent圖書(shū)館聯(lián)盟信息服務(wù)集成模型，在面向服務(wù)架構(gòu)基礎(chǔ)上，構(gòu)建—個(gè)相互協(xié)調(diào)、層次化的多Agent系統(tǒng)來(lái)完成聯(lián)盟內(nèi)部不同分館應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成。

2.1 客戶層

完成系統(tǒng)和客戶的交互，給客戶提供一個(gè)友好的交互界面。接受客戶的服務(wù)請(qǐng)求，為客戶請(qǐng)求確定系統(tǒng)中相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，將客戶請(qǐng)求的業(yè)務(wù)流程ID傳遞到管理Agent，并向客戶提供請(qǐng)求的結(jié)果和所需要的信息。該層由客戶服務(wù)Agent組成。在個(gè)性化服務(wù)中，可以通過(guò)對(duì)話記錄發(fā)掘客戶的操作習(xí)慣，提供給客戶更多的智能、合作建議和幫助，進(jìn)而為客戶提供其所感興趣的內(nèi)容和與其最相關(guān)的內(nèi)容。

2.2 業(yè)務(wù)控制層

是整個(gè)集成信息服務(wù)系統(tǒng)的核心層，管理Agent是該層的控制中心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)其他Agent工作。它接受客戶服務(wù)Agent的服務(wù)請(qǐng)求，通過(guò)業(yè)務(wù)流程ID從流程項(xiàng)目集中選擇相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，生成合適的業(yè)務(wù)流程Agent。

2.3 業(yè)務(wù)服務(wù)層

對(duì)應(yīng)聯(lián)盟中已有系統(tǒng)中的服務(wù)功能，如檢索服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)、咨詢服務(wù)等，采用面向服務(wù)的思想，應(yīng)用Web Services技術(shù)規(guī)范封裝為Web服務(wù)，并將其發(fā)布集成。為此要對(duì)已有系統(tǒng)的功能進(jìn)行解析，分解為功能組件并封裝為合適粒度的服務(wù)。

2.4 資源層

由分布的各館資源數(shù)據(jù)庫(kù)組成。

3 業(yè)務(wù)流程

業(yè)務(wù)流程的管理由流程管理Agent負(fù)責(zé)，流程管理Agent為任務(wù)流程中的每一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)分配代理服務(wù)Agent，通過(guò)與這些服務(wù)Agent的通信交互協(xié)作完成流程任務(wù)。

Step l：流程管理Agent獲取業(yè)務(wù)流程的開(kāi)始標(biāo)志節(jié)點(diǎn)，以及后置邏輯節(jié)點(diǎn)信息。

Step 2：根據(jù)所獲取的邏輯節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型和后置節(jié)點(diǎn)屬性，確定其后置節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)后置節(jié)點(diǎn)為結(jié)束標(biāo)志節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)邏輯節(jié)點(diǎn)類(lèi)型和后置節(jié)點(diǎn)激活條件，判斷結(jié)束標(biāo)志節(jié)點(diǎn)是否已被激活。如激活表明該業(yè)務(wù)流程執(zhí)行完畢，則轉(zhuǎn)至Step 8。否則不進(jìn)行操作。

當(dāng)后置節(jié)點(diǎn)為任務(wù)節(jié)點(diǎn)集時(shí)，則根據(jù)該邏輯節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型及每一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)的激活條件，確定激活的任務(wù)節(jié)點(diǎn)集。如果任務(wù)節(jié)點(diǎn)集合非空，則轉(zhuǎn)至Step 3。否則不進(jìn)行操作。

Step 3：對(duì)激活任務(wù)節(jié)點(diǎn)集中的任務(wù)節(jié)點(diǎn)查詢節(jié)點(diǎn)映射表，確定服務(wù)Agent集。

Step 4：為服務(wù)Agent集中的各服務(wù)Agent制作服務(wù)腳本并發(fā)送。

Step 5：接收服務(wù)Agent集中各服務(wù)Agent發(fā)回的確認(rèn)信息。設(shè)定重發(fā)時(shí)限，如果全部確認(rèn)信息在重發(fā)時(shí)限內(nèi)收到則轉(zhuǎn)至Step 6。否則對(duì)沒(méi)有發(fā)回確認(rèn)信息的服務(wù)Agent重發(fā)服務(wù)腳本，直到收到全部確認(rèn)信息。

Step 6：接收所有服務(wù)Agent返回的服務(wù)結(jié)果并獲取其中結(jié)果屬性內(nèi)容作為中間結(jié)果保存。

Step 7：讀取任務(wù)節(jié)點(diǎn)集中每一個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)的后置邏輯節(jié)點(diǎn)信息，并對(duì)每一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)從Step 2開(kāi)始執(zhí)行。

Step 8：激活結(jié)束標(biāo)志節(jié)點(diǎn)，業(yè)務(wù)流程結(jié)束并保存服務(wù)結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于SOA和多Agent的圖書(shū)館聯(lián)盟信息服務(wù)系統(tǒng)提供了成本低廉的、高效的信息服務(wù)解決方案，能在不淘汰成員館信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使各分館原有系統(tǒng)資源得到重用，且具有良好的可擴(kuò)展性和自組織能力。本文提出的方法和模式更適合國(guó)內(nèi)圖書(shū)館信息化建設(shè)的現(xiàn)況，方便實(shí)現(xiàn)區(qū)域性館際合作甚至跨地區(qū)館際合作，有效地解決圖書(shū)館信息資源共享問(wèn)題。

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