基于校園網絡的數(shù)據(jù)整合方案設計

【摘要】在分析校園網絡中數(shù)據(jù)存在的問題，針對數(shù)據(jù)的特點，以數(shù)據(jù)為核心， 通過對現(xiàn)有的整合平臺和整合技術的對比，從而結合Java 語言自身的優(yōu)勢和特點提出基于Hibernate框架結構的整合技術校園網絡的數(shù)據(jù)整合方案。

【關鍵詞】校園網；數(shù)據(jù)整合；中間件整合技術

1.引言

伴隨著網絡的迅猛發(fā)展，信息技術得到了前所未有的發(fā)展和應用，在信息技術發(fā)展中，開發(fā)者和使用者逐步認識到，數(shù)據(jù)是信息技術中的應用核心，沒有數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，是沒有任何意義的硬件和軟件的疊加如同沒有生命的軀體，只有加上了數(shù)據(jù)在上面流通，如軀體有了血液，才有實際意義。同時為了保證系統(tǒng)的未定性和可用性，數(shù)據(jù)就需要有完整性、準確性、安全性、完整性等。

校園信息化從上世紀90年代開始快速發(fā)展，由于早期對數(shù)據(jù)預期不足，開發(fā)人員個體差異等各種原因，數(shù)據(jù)重復，凌亂、冗余、關聯(lián)性不夠等相關問題接踵而至。就長江職業(yè)技術學院來說，經過多年的信息化建設，學院在不同階段因為不同業(yè)務的需求，搭建了大量不同業(yè)務的系統(tǒng)，伴隨著系統(tǒng)也產生了大量的數(shù)據(jù)，在開發(fā)過程宏由于技術、需求的原因，從單個軟件系統(tǒng)的應用的角度看，這些數(shù)據(jù)均具有較高的完整性、準確性、安全性、一致性、可用性都不成問題，但整個學院的校園網絡來看，對于不同的領導、部門、科室，多個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在交叉，數(shù)據(jù)存在著種類多、關聯(lián)性差、無同步性。整體表現(xiàn)為缺少統(tǒng)一規(guī)劃和集中管理，標準化不高，大量無效冗余等問題。相關數(shù)據(jù)只為單個系統(tǒng)提供服務，無法實現(xiàn)全局同步、共享等，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象明顯，由此產生形式上的數(shù)據(jù)冗余。因此如何從全局角度出發(fā)，對數(shù)據(jù)的完整性、準確性、安全性、一致性可用性，進行處理成了大量企事業(yè)單位面臨的一大困難，數(shù)據(jù)集成的必要性和迫切性就不言而喻，不斷被推至信息發(fā)展的首要位置。

2.數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

經過學院多年的信息化發(fā)展，目前學院已開始使用，不包括正在開發(fā)的各種業(yè)務系統(tǒng)有20個，開發(fā)系統(tǒng)大部分屬于不同的開發(fā)人員、開發(fā)階段和不同的業(yè)務要求，每個應用系統(tǒng)均自己的數(shù)據(jù)庫。

這些系統(tǒng)都是學院在不同的階段為解決不同的業(yè)務需求而建設的，各系統(tǒng)之間沒有考慮關聯(lián)，產生的數(shù)據(jù)相互之間也沒有關聯(lián)。這造成了目前多頭存放的數(shù)據(jù)之間存在著無效冗余。

數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要存在以下問題：

（1）數(shù)據(jù)共享差

隨著學院的發(fā)展，不同時期產生的系統(tǒng)種類繁，學院各部門、科室相互溝通較少，大多數(shù)系統(tǒng)基本上是針對學院某一單一管理業(yè)務，累積的數(shù)據(jù)也僅限于部門或科室內部使用，系統(tǒng)之間即使相同的數(shù)據(jù)也無法進行有效關聯(lián)與更新，缺乏信息的充分融合，不能實現(xiàn)信息互動，在實際使用中如：查詢學生是否滿足畢業(yè)條件都需查詢兩個系統(tǒng)以上可以得出結論；

（2）數(shù)據(jù)缺乏規(guī)劃

不同時期不同人員不同軟件開發(fā)的數(shù)據(jù)庫種類多、雜。學院數(shù)據(jù)但缺少統(tǒng)一規(guī)劃和集中管理，相關數(shù)據(jù)時效性不強，標準化不高，并有大量無效冗余，大量的學生及教師數(shù)據(jù)庫無法在全局內共享服務，操作人員需多處修改數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象明顯；

（3）數(shù)據(jù)可用性低

在眾多系統(tǒng)中，同一人員進入學院的不同應用系統(tǒng)需不同的密碼和身份標示，應用無法有效的統(tǒng)計分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)，提供決策支持信息。

3.數(shù)據(jù)整合

由于數(shù)據(jù)資源不能夠很好地共享，從而不能滿足各單位對信息資源整體開發(fā)利用的需求，因此需要對數(shù)據(jù)進行必要的整合。目前在數(shù)據(jù)整合領域，通常采用聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)倉庫、中間件技術等方法來構造集成的系統(tǒng)，這三種方法在不同的著重點和應用上解決數(shù)據(jù)問題。

聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫是由Hammer和MvLeod于1979首先提出，在1985年進行了完善，在聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)源相互獨立，為了實現(xiàn)整合，將各個不同數(shù)據(jù)源之間用于交換的數(shù)據(jù)格式進行一一映射，提供訪問結構，分享數(shù)據(jù)，其有點事，整合的數(shù)據(jù)源保留在原有的存儲文職，減少了一定資源的浪費，缺點是擴展性差、查詢反饋較慢，由于其是基礎IBM的DB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對于不用數(shù)據(jù)庫資源整合極大不利。

數(shù)據(jù)倉庫就是一種信息集合，要將處理后的數(shù)據(jù)資源存儲在相同的物理問題，使用戶訪問的復雜度得到簡化，提高訪問速度。缺點是功能邏輯復雜，開發(fā)成本較高系統(tǒng)運行開銷較大。

4.數(shù)據(jù)整合方案-中間件整合技術

中間件技術即當客戶端需要查詢某些數(shù)據(jù)時，相關數(shù)據(jù)或服務存在于不同的操作系統(tǒng)服務器上，服務器應用程序長得查詢模塊只需要調用中間件系統(tǒng)就能夠獲得數(shù)據(jù)或服務，并將結果返回給客戶端。其優(yōu)點是可以較好應付不同平臺的數(shù)據(jù)資源整合，使程序的結構層次清晰，降低程序設計的復雜度，同時又大大節(jié)約成本。

在聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫技術、中間件技術三類數(shù)據(jù)整合技術中，功能和實現(xiàn)方式上各有所長，校園網絡發(fā)展多年，在保證大部分系統(tǒng)正常運行的情況，采取有效的措施解決信息孤島來實現(xiàn)校園網絡信息整合是關鍵所在，中間件整合技術在校園數(shù)據(jù)整合中，不但可以降低成本，還可以兼容多個數(shù)據(jù)平臺，是實現(xiàn)校園數(shù)據(jù)整合的關鍵所在首先重新設計數(shù)據(jù)庫開發(fā)周期長，花費高是不可取的。

開發(fā)中在不改變原有應用系統(tǒng)的前提下，每個系統(tǒng)獨立運行，對局部進行變動使用中間件技術，使得各應用系統(tǒng)可以通過這個中間件相互訪問，查詢各自信息資源，實現(xiàn)資源共享和信息傳輸，同時保證數(shù)據(jù)的一致性和完整度。其次統(tǒng)一開發(fā)結構和數(shù)據(jù)庫建設方案對后續(xù)開發(fā)的系統(tǒng)學校統(tǒng)一開發(fā)結構，對個數(shù)據(jù)元素按照用途劃分類別，按業(yè)務環(huán)節(jié)和流程劃分數(shù)據(jù)類、數(shù)據(jù)子類、數(shù)據(jù)項，并進行標準化統(tǒng)一編號。規(guī)劃設計完成后，起實施可分為轉換和統(tǒng)一兩個階段，逐步實施。

對象關系映射（Object Relation Mapping，簡稱ORM），面向對象的開發(fā)方法是當前商業(yè)開發(fā)應用軟件的主流開發(fā)，其注重利用元數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)在對象數(shù)據(jù)庫表格之間來回映射，從而確保訪問代碼不直接侵入域或對象，ORM系統(tǒng)一般是以中間件的形式存在，主要實現(xiàn)程序對象到關系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的映射。就好比是程序中業(yè)務實體對象魚數(shù)據(jù)庫中關系數(shù)據(jù)之間的紐帶，主要作用是管理處于持久化狀態(tài)的域對象，提供通用數(shù)據(jù)訪問方法，優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問性能，極大簡化和優(yōu)化了發(fā)雜的數(shù)據(jù)持久化問題，數(shù)據(jù)庫操作對業(yè)務邏輯編程透明，可以使編程人員更專注開發(fā)業(yè)務邏輯功能，提高了開發(fā)效率。

我們在校園數(shù)據(jù)整合中采用目前最為廣泛使用的 Hibernate作為中間整合件，它是使用最為廣泛的開源框架，它成功第實現(xiàn)透明持久化，一面向對象的HQL封裝SQL，提供了一個簡單靈活且面向對象的數(shù)據(jù)訪問接口。對象持久化就是把數(shù)據(jù)同步保存到數(shù)據(jù)庫或某些存儲設備中。在傳統(tǒng)的三層結構中業(yè)務邏輯層要負責業(yè)務邏輯和訪問數(shù)據(jù)庫， 對于純面向對象語言來說，三層結構沒有達到MVC 框架所要求的目標，因而演變出四層結構，在四層結構中實現(xiàn)了邏輯層和對象持久化層的分離。目前大多數(shù)校園網的業(yè)務系統(tǒng)都是獨立的，特別在持久化層，經過整合之后可以把所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)層抽象為一個整體，由Hibernate 框架完成，結構如圖1所示。同時當我們只對數(shù)據(jù)庫MySQL 和SQL2000有需求時，這樣數(shù)據(jù)庫就可以保持不變，學生處或者教務處的系統(tǒng)進行代碼修改就可以了由于Hibernate對SQL 語句的封裝，對于這樣的改進是很容易的實現(xiàn)的，大大簡化了開發(fā)難度。在這種結構下可以采用XML 文件的方式來配置異構數(shù)據(jù)庫。

5.結語

對校園網絡的數(shù)據(jù)整合的整合能有效的加大對數(shù)據(jù)的利用率，同時也能減少業(yè)務系統(tǒng)升級或開發(fā)的時間和周期，它在數(shù)據(jù)持久層給開發(fā)者提供統(tǒng)一異構數(shù)據(jù)源接口，使得校園網的資源和業(yè)務系統(tǒng)的利用率能達到最好的效果。它具有個性化展現(xiàn)、業(yè)務和應用集成等功能；通過數(shù)據(jù)整合，大大加強了校園網絡的應用力度，極大地提升了工作效率，提高了高校的教學和管理水平，為高校實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了基礎和保障。