JavaEE在輕量級智慧校園架構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

韋佳佳，任海鵬,孫 宇

(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 蕪湖 241002)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步,智慧校園是當(dāng)前高校的主要特征之一。智慧校園在高校的各個方面均有體現(xiàn),學(xué)生信息登記管理、在線查閱圖書、網(wǎng)上查閱學(xué)生成績等,并提供了網(wǎng)上教學(xué)直播功能,與微信、慕課等新型渠道集成在一起,能夠更好地提升校園信息化水平[1]。另外,智慧校園訪問數(shù)量急劇上升,存儲的數(shù)據(jù)也非常多,因此傳統(tǒng)的智慧校園架構(gòu)無法滿足高并發(fā)、高性能處理需求,亟需引入先進(jìn)的輕量級智慧校園架構(gòu),進(jìn)一步改進(jìn)智慧校園的應(yīng)用性能[2-3]。JavaEE是一種先進(jìn)的程序開發(fā)架構(gòu),該架構(gòu)已經(jīng)在在線學(xué)習(xí)、智能旅游、通訊、在線購物、在線預(yù)定、在線充值、電子辦公等領(lǐng)域?yàn)槿祟惿鐣砹司薮蟮谋憬輀4]。因此,采用JavaEE技術(shù)構(gòu)建一個輕量級的智慧校園架構(gòu),可以將智慧校園從上到下劃分為多個層次：分布式服務(wù)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層,并采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范應(yīng)用體系,提高智慧校園的智能化水平。

1 JavaEE技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用設(shè)計

1.1 Struts技術(shù)

Struts是JavaEE的一個關(guān)鍵技術(shù),在智慧校園設(shè)計與實(shí)現(xiàn)過程中,Struts是一項(xiàng)十分先進(jìn)的技術(shù)。它的運(yùn)行程序主要由四個部分組成：數(shù)據(jù)存儲庫、業(yè)務(wù)在線處理、客戶端、信息顯示部件。數(shù)據(jù)存儲庫是為用戶存儲信息的一個虛擬數(shù)據(jù)庫,用戶所有的信息均保存在這個虛擬數(shù)據(jù)庫中[5]。業(yè)務(wù)在線處理部分是實(shí)時接受用戶需求以及為用戶提供服務(wù)的部分,是整項(xiàng)技術(shù)的核心?？蛻舳酥饕g覽器Applet、Java桌面應(yīng)用等組件。信息顯示部分是將經(jīng)由Struts技術(shù)處理過后的信息傳遞給用戶的部分,是程序運(yùn)行的最后的環(huán)節(jié)。

1.2 Servlet技術(shù)

Servlet技術(shù)是Java服務(wù)器中的應(yīng)用程序之一,主要的功能是實(shí)現(xiàn)Servlet和因特網(wǎng)服務(wù)器之間的連接[6]。Servlet具有供用戶同時使用的多個連接口,可以便捷實(shí)現(xiàn)同時在線為多名用戶提供服務(wù)。

1.3 JavaBean技術(shù)

為了不斷完善軟件的可操作性和實(shí)用性,工作人員為這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)了輔助運(yùn)行的程序,即JavaBean技術(shù)。JavaBean技術(shù)最大的優(yōu)勢之處在于強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲功能和在線處理數(shù)據(jù)的功能[7]。JavaBean技術(shù)具有將所有數(shù)據(jù)庫信息集中起來的功能,為了滿足自身在處理業(yè)務(wù)時對相關(guān)信息的需求,它會提前通過接口將大量信息存儲到自身的存儲室中。

1.4 EJB技術(shù)

EJB在JavaEE技術(shù)中占有重要的地位。功能主要是協(xié)助處理通信業(yè)務(wù)、函數(shù)調(diào)用、計算和整合信息等輔助作用。在運(yùn)用到智慧校園領(lǐng)域上,在JavaEE技術(shù)的實(shí)用性和操作簡便化上起到了極大地作用。目前已被充分運(yùn)用到智慧校園實(shí)踐中。智慧校園程序員開發(fā)代碼之后,可以將某個應(yīng)用模塊的文件整合到一個文件中。

2 輕量級智慧校園功能設(shè)計

2.1 綜合的統(tǒng)一管理平臺

建設(shè)輕量級智慧校園需要涉及到許許多多的下級系統(tǒng),建設(shè)時間長、建設(shè)規(guī)模龐大,輕量級智慧校園的建設(shè)目標(biāo)是形成信息集合、海量資源共享、應(yīng)用種類豐富以及綜合運(yùn)用相互整合的一個互聯(lián)網(wǎng)管理平臺,能夠?yàn)橛脩籼峁┴S富多樣的服務(wù),在數(shù)據(jù)、資源、流程、用戶操作等方面形成整合局面。使得輕量級智慧校園真正實(shí)現(xiàn)資源共享,減少重復(fù)投資現(xiàn)象,使得整個校園教育信息化水平得到提高。

2.2 一站式服務(wù)需求

創(chuàng)建輕量級智慧校園可以有效地實(shí)現(xiàn)整合業(yè)務(wù)、共享資源,通過這樣的信息平臺使得教師與學(xué)生可以獲得更多的服務(wù)。輕量級的智慧校園功能很多,主要功能包括統(tǒng)一門戶登錄、校園新聞、郵箱、論壇、課表查詢、空閑教室查詢、校園地圖瀏覽、圖書館管理、學(xué)術(shù)活動通知、就業(yè)招聘等,其主要功能模塊如圖1所示。這樣就可以滿足教師、學(xué)生、管理人員等多種業(yè)務(wù)需求,具有重要的作用和意義。

圖1 輕量級智慧校園主要功能模塊

系統(tǒng)流程圖主要描繪在實(shí)現(xiàn)各個功能模塊的過程中,各個部件之間信息的流動情況。系統(tǒng)部分流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖

3 輕量級智慧校園架構(gòu)設(shè)計

為滿足輕量級智慧校園的功能需求,可采用易跨平臺性與可移植性的JavaEE開發(fā)技術(shù),在服務(wù)器端構(gòu)建一個高性能、高可用、高安全性的系統(tǒng)體系架構(gòu)?；贘avaEE技術(shù)的輕量級智慧校園架構(gòu)可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、服務(wù)層五個層次,框架結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于JavaEE技術(shù)的輕量級智慧校園架構(gòu)

3.1 感知層

智慧校園建設(shè)中,圖書館、餐廳和宿舍都擁有很多的攝像頭、傳感器以及各類應(yīng)用系統(tǒng),因此可全面的感知學(xué)校的設(shè)備資源、人員信息,實(shí)時的采集、傳輸和共享校園信息。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層可以實(shí)現(xiàn)智慧校園內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)、視頻會議網(wǎng)的互聯(lián)互通,進(jìn)而強(qiáng)化校園內(nèi)的物與物、人與物、人與人之間的全面互聯(lián)、互通和互動,隨時隨地的為教師、學(xué)生和管理人員提供高速通信網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)人們的信息獲取和實(shí)時服務(wù)能力。

3.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層可以全面采集、分析和應(yīng)用大數(shù)據(jù)資源,從海量的慕課數(shù)據(jù)、E-learning系統(tǒng)、社交通信平臺、后勤服務(wù)數(shù)據(jù)、圖書管理數(shù)據(jù)中挖掘應(yīng)用需求,進(jìn)一步改進(jìn)校園服務(wù)流程和革新學(xué)習(xí)模式,提升校園信息化和智能化水平。

3.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層可以為教師、學(xué)生和管理人員提供個性化服務(wù)、智能決策服務(wù),整合教務(wù)管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)、后勤服務(wù)系統(tǒng)等應(yīng)用平臺資源,將其與傳感系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、社交通訊系統(tǒng)集成在一起,高度融合學(xué)校資源。

3.5 服務(wù)層

智慧校園可以將各種應(yīng)用服務(wù)融合在一起,從一個個孤立的應(yīng)用系統(tǒng)融合為信息服務(wù)界面。這樣就可以為用戶提供統(tǒng)一接口,實(shí)現(xiàn)各類信息的交互與協(xié)同,提高校園管理效率和水平,滿足校園個性化、智能化和協(xié)作化服務(wù)。

3.6 信息標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范體系

信息的挖掘、處理、互動、傳播都需要通過標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的渠道來控制,使得整個運(yùn)行系統(tǒng)都能夠在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下進(jìn)行,滿足可靠地信息化建設(shè)要求,幫助更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的結(jié)合與服務(wù)的提升。

4 結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來促進(jìn)了智慧校園的應(yīng)用,智慧校園承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、并發(fā)訪問的用戶和存儲的數(shù)據(jù)資源越來越多,訪問終端也不僅僅是傳統(tǒng)的筆記本電腦或PC電腦,還包括智能手機(jī)、平板電腦等移動終端。因此，為了提高智慧校園的服務(wù)能力,工作人員可以采用JavaEE技術(shù)設(shè)計一個輕量級架構(gòu),能夠集成傳感器、視頻監(jiān)控、社交通訊等于一體,實(shí)現(xiàn)校園教學(xué)及管理服務(wù)的智能化。同時，為了提升智慧校園的設(shè)計與結(jié)構(gòu),今后也會不斷地開展研究與分析,以求改善現(xiàn)有智慧校園結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足與問題,綜合分析智慧校園的典型應(yīng)用模式,正確評價現(xiàn)有智慧校園的結(jié)構(gòu)設(shè)計。