基于Z39.50的數(shù)字圖書館信息檢索的研究

齊俊霞

摘 要： 圖書館的信息檢索是面向讀者服務(wù)的重要方式，讀者可以方便地檢索到所需要書刊的詳細(xì)信息和借閱情況?；赯39.50協(xié)議的圖書館信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個圖書館之間信息的相互訪問，有利于資源共享。Z39.50協(xié)議在數(shù)字圖書館的應(yīng)用雖然比較廣泛，但用Java語言實現(xiàn)的卻很少見，而Java語言在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來越廣泛，且具有優(yōu)良的跨平臺特性，因此用純Java語言實現(xiàn)Z39.50協(xié)議很有必要。在分析Z39.50協(xié)議和JZKit2最新版本軟件的基礎(chǔ)上，對JZKit2提出了改進(jìn)意見，并應(yīng)用較先進(jìn)的技術(shù)和工具加以實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： 信息檢索； Z39.50協(xié)議； Maven2； JZKit2項目； JavaI

中圖分類號： TN911?34； TM417 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）05?0143?04

基于Z39.50協(xié)議的圖書館自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個圖書館之間信息的相互訪問，有利于資源共享[1]?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的圖書館自動化系統(tǒng)、聯(lián)合目錄系統(tǒng)與數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)均把Z39.50協(xié)議作為主要的檢索協(xié)議來實現(xiàn)[2]。

Z39.50協(xié)議是分布式虛擬聯(lián)合數(shù)據(jù)庫檢索體系，其目的是實現(xiàn)網(wǎng)上多個數(shù)據(jù)庫檢索、規(guī)范查詢格式、簡化檢索過程、實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)和不同圖書館系統(tǒng)之間的通信[3]。

目前世界上已開發(fā)了不少軟件工具包支持Z39.50協(xié)議[4]。Z39.50本身的特點及應(yīng)用范圍很適合用Java語言實現(xiàn)[5]。JZKit項目是Knowledge Integration公司維護(hù)的、100%開放源碼的純Java工具包，它不依賴任何有知識產(chǎn)權(quán)的工具包（它引入的工具包如a2j，log4j，xalan，xerces等都是開源且免費的）[6]。

1 Z39.50協(xié)議

1.1 Z39.50協(xié)議的內(nèi)容

Z39.50協(xié)議的目的是使客戶端和服務(wù)器端的開放互聯(lián)變得便利。由于數(shù)據(jù)庫完成的方法大不相同、不同的系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)存儲的格式不同，需要采用一種通用的、抽象的模型來描述數(shù)據(jù)庫，各個系統(tǒng)可以將其具體實現(xiàn)映射到該抽象模型上。這就使得不同的系統(tǒng)在一個標(biāo)準(zhǔn)的、相互理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行通信，使客戶端可以將不同數(shù)據(jù)庫的信息集成在一起。

Z39.50協(xié)議定義了一組服務(wù)器端（Target）與客戶端（Origin）通信的規(guī)范，它是定義在OSI中應(yīng)用層上的協(xié)議，主要提供查詢與獲取功能。

完整的Z39.50應(yīng)用系統(tǒng)由Z39.50服務(wù)端（簡稱Z Server）、數(shù)據(jù)資源、Z39.50客戶端（Z Client）組成。Z39.50支持在分布式的、客戶/服務(wù)器的環(huán)境中進(jìn)行信息查詢與提取，給另一個扮演服務(wù)器的計算機(jī)發(fā)出查詢請求，由服務(wù)器軟件對一個或多個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索，創(chuàng)造一個滿足查詢條件的結(jié)果集，并將結(jié)果集中的記錄返回客戶端?？蛻舳嗽诮邮盏讲樵冋埱蟮捻憫?yīng)后，針對服務(wù)器端所創(chuàng)造的查詢結(jié)果集提取所需記錄的信息或要求服務(wù)器端對此查詢結(jié)果集作進(jìn)一步的操作，如圖1所示。

圖1 Z39.50系統(tǒng)的操作過程

1.2 Z39.50協(xié)議的實現(xiàn)和存在問題

Z39.50協(xié)議實際上就是一個中間協(xié)議層，通過它的轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)異構(gòu)機(jī)型、異種操作平臺之間的交互式通信，實現(xiàn)分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的無縫連接。

Z39.50協(xié)議是一個較為成熟的網(wǎng)絡(luò)檢索標(biāo)準(zhǔn)，但在目前的推廣實踐中也存在一些問題。

（1） Z39.50是一個過于完美復(fù)雜的重量級協(xié)議。其系統(tǒng)配置復(fù)雜，不利于非專業(yè)用戶的使用，也不利于其推廣。

（2） Z39.50協(xié)議和萬維網(wǎng)之間融合的障礙。主要是Z39.50協(xié)議和萬維網(wǎng)所使用的HTTP協(xié)議是兩種不同機(jī)制的協(xié)議。

（3） Z39.50缺少良好的發(fā)現(xiàn)機(jī)制。Z39.50客戶端軟件一般都必須由人工來收集Z39.50服務(wù)器地址（有些軟件預(yù)置了一些地址），無規(guī)律可循。

Z39.50協(xié)議的下一代版本（ZING）將定義一個結(jié)合Z39.50的Web服務(wù)，開發(fā)人員可以在一個已經(jīng)存在的Z39.50系統(tǒng)上很容易地構(gòu)建自己的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。并且ZING應(yīng)用SOAP和URL為基礎(chǔ)的信息獲取機(jī)制，減少了網(wǎng)關(guān)中Z協(xié)議方面的網(wǎng)絡(luò)通信瓶頸，并且信息能夠輕易地通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信，而無需擔(dān)心遭到防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的攔截。

2 項目管理工具M(jìn)aven

JZKit2項目工程是用Maven管理的，Maven現(xiàn)在的版本是Maven2。Maven是構(gòu)建、管理任何基于Java的項目，最早始于JarkartaTurbine項目。Maven的目標(biāo)是讓Java開發(fā)者的日常工作更加輕松，并有助于理解基于Java的項目。Maven一個重要特性是定義了項目的標(biāo)準(zhǔn)模板?？梢酝ㄟ^命令： mvn archetype：create?DgroupId=com. My company.app?DartifactId=my?app創(chuàng)建一個單一的Maven項目。創(chuàng)建好的項目，具有了特定的項目結(jié)構(gòu)。在項目進(jìn)程中，cmd使用簡單的Maven命令，就可以完成初始化→開發(fā)→測試→發(fā)布的全過程。

在校園內(nèi)，很多情況上國外網(wǎng)站不方便，而Maven的自動下載一般都是訪問國外網(wǎng)站的，這可以通過設(shè)置代理來解決。在配置文件settings.xml中，將下面一段去掉注釋，并填入實際代理服務(wù)器的信息即可：

optional

truehttp

proxyuserproxypass

proxy.host.net80local.net，some.host.com

在處理客戶請求的程序中，轉(zhuǎn)發(fā)之前先判斷是否請求本地數(shù)據(jù)源，若是直接處理，不要再轉(zhuǎn)發(fā)，如下（在jzkit2_z3950_plugin子模塊的Z3950Origin.java文件中）：

ArrayList v = new ArrayList（q.collections）；

LocalResourceDBO r = （LocalResourceDBO） user_info；

if （r ！= null）

{ log.info（"LocalResourceDBO： " + r.getName（））；

if （v.contains（r.getName（）））

{ st.setStatus（IRResultSetStatus.COMPLETE）；

st.setFragmentCount（10）； return st； } }

4.4 測試方法

分別先后啟動服務(wù)端和客戶端。在客戶端輸入任意字符（不合法的命令）就會提示正確的請求格式，按照提示輸入要查詢的數(shù)據(jù)庫和查詢請求，觀察服務(wù)端輸出。為測試需要，目前采用MySQL數(shù)據(jù)庫，在其中的各個表格中暫時插入以下數(shù)據(jù)：

LOCK TABLES；

jz_search_service_props；

WRITE； INSERT INTO；

jz_search_service_props；

（search_service_id， prop_value， prop_name）

VALUES （1， ′usmarc′， ′defaultRecordSyntax′），

（1， ′f′， ′defaultElementSetName′），

（1， ′10.1.0.203′， ′host′）， （1， ′9999′， ′port′）， （1， ′F′， ′smallSetElementSetName′），

（1， ′UTF?8′， ′charsetEncoding′），

（2， ′usmarc′， ′defaultRecordSyntax′），

（2， ′f′， ′defaultElementSetName′），

（2， ′10.1.0.236′， ′host′），

（2， ′9999′， ′port′），

（2， ′F′， ′smallSetElementSetName′），

（2， ′UTF?8′， ′charsetEncoding′）；

UNLOCK TABLES；

設(shè)置了兩個數(shù)據(jù)源：Default和gqj，這也是客戶端可以指定的數(shù)據(jù)庫名。在表格jz_search_service_props中存放了兩個數(shù)據(jù)源的信息，這里重點關(guān)注它們的主機(jī)IP信息（即列Host）。其中Default對應(yīng)的數(shù)據(jù)源在本機(jī)（腳本中把主機(jī)信息設(shè)為了實際IP：10.1.0.203，沒有用回送地址127.0.0.1，這樣用該腳本可以無需修改地插入到其他機(jī)器的數(shù)據(jù)庫），gqj對應(yīng)另一臺機(jī)器的數(shù)據(jù)源（這臺機(jī)器也要啟動JZKit2的服務(wù)端）。在表jz_collection_instance中每一個可以查詢的數(shù)據(jù)庫名都有一個局部名稱local_id與之對應(yīng)。

在客戶端指定要查詢的數(shù)據(jù)庫是Default（即本機(jī)），服務(wù)端處理該請求，按照前面修改的方案，要先檢查請求的數(shù)據(jù)庫是否在本地，這就要求服務(wù)端“知道”本地數(shù)據(jù)庫的局部名稱，這一點是通過在前面增加的表格local_resource來實現(xiàn)的。在本地數(shù)據(jù)庫中插入以下數(shù)據(jù)：

LOCK TABLES ′local_resource′ WRITE；

INSERT INTO ′local_resource′ （id， name） VALUES（1， ′lmx′）； UNLOCK TABLES；

這樣服務(wù)端查詢表就知道，請求的數(shù)據(jù)庫Default就是本地的lmx，于是就直接查詢本地數(shù)據(jù)，并返回結(jié)果給客戶端。如果在客戶端指定要查詢的數(shù)據(jù)庫是gqj，服務(wù)端也要進(jìn)行上面查詢local_resource的過程，通過比較知道這不是本地數(shù)據(jù)庫，就把請求轉(zhuǎn)發(fā)到表jz_collection_instance中描述的該數(shù)據(jù)庫所對應(yīng)的主機(jī)10.1.0.236。在此主機(jī)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)也是根據(jù)前面的腳本插入的，因此描述數(shù)據(jù)資源的信息數(shù)據(jù)都相同，惟有表格local_resource的內(nèi)容不同，它的數(shù)據(jù)庫有不同的本地名稱qgj，如下：

LOCK TABLES ′local_resource′；

WRITE； INSERT INTO ′local_resource′ （id， name） VALUES （1， ′gqj′）；

UNLOCK TABLES；

該主機(jī)啟動的JZKit2服務(wù)端收到請求后進(jìn)行同樣的步驟，發(fā)現(xiàn)請求的是本地數(shù)據(jù)庫，于是根據(jù)請求查詢數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)結(jié)果返回給10.1.0.203的服務(wù)端，服務(wù)端再返回給客戶端。

5 結(jié) 論

本文在分析、研究Z39.50協(xié)議和JZKit2程序包的基礎(chǔ)上，對JZKit2的服務(wù)端還沒有實現(xiàn)的功能提出了一種實現(xiàn)思路，并用該包所涉及的工具和技術(shù)加以實現(xiàn)。 現(xiàn)在JZKit2客戶端的功能比較完善，可以用來測試其他Z39.50產(chǎn)品服務(wù)端的功能。由于JZKit2的開源特性及支持多平臺，相信它的實現(xiàn)不僅能吸引大量客戶廣泛采用，對Z39.50協(xié)議的推廣和普及也會做出不小的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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