淺談政務信息系統(tǒng)性能要點

王雅瑜 張志強

摘要：隨著我國信息系統(tǒng)技術的不斷發(fā)展及其在各行業(yè)各領域的廣泛應用，當前各種信息系統(tǒng)已經成為政務辦公不可或缺的組成部分。因受到各種因素影響，信息系統(tǒng)性能受到了一定的制約。筆者結合相關的研究成果，探討政務信息系統(tǒng)的性能要點，以供參考。

關鍵詞：計算機;信息系統(tǒng);性能

引言

筆者長期從事政務信息系統(tǒng)相關的質量評價與驗證工作，重點關注影響該系統(tǒng)性能水平的多方面因素，結合互聯(lián)網技術、計算機體系發(fā)展的幾十年歷程，小結信息系統(tǒng)性能的影響要素，不對具體原理作過多闡述。

1政務信息系統(tǒng)組成以及關鍵技術發(fā)展歷程

從項目管理的角度看，政務信息系統(tǒng)一般由多個軟件產品、硬件產品以及定制開發(fā)的應用系統(tǒng)共同組成，系統(tǒng)的建設形成屬于一定意義的軟硬件集成，一般由具備相當集成資質的單位承擔，整體項目任務除了信息系統(tǒng)定制開發(fā)，還包含了軟硬件適配、采購、調試、部署等工作。

從運用關鍵技術的角度看，政務信息系統(tǒng)運用了前端可視界面發(fā)起請求、后端系統(tǒng)返回數(shù)據(jù)的技術，并在數(shù)據(jù)庫防護、系統(tǒng)的外圍邊界采用有關信息安全的技術。傳統(tǒng)意義上，信息系統(tǒng)架構有C/S和B/S兩種架構;因為瀏覽器技術的成熟和普及，大多數(shù)政務信息系統(tǒng)采用B/S架構進行開發(fā)和部署。本文主要以討論B/S架構信息系統(tǒng)為主。

1.1政務信息系統(tǒng)前端頁面內容變遷

初始，Web應用系統(tǒng)采用在HTML代碼中內嵌程序業(yè)務處理代碼，不僅頁碼前端處理內容較為復雜，而且頁面端源代碼容易暴露業(yè)務處理邏輯。

目前，業(yè)界通用做法是運用MVC（例如Spring MVC）等前后端分離的技術，MVC的核心方法是前端HTML頁面通過AJAX調用后端的RestfulAPI，并使用Json格式的數(shù)據(jù)進行交互。通過前端、后端分離運作，前端僅僅通過接口訪問后臺，降低耦合度，大大降低前端頁面的數(shù)據(jù)處理壓力。

此外，前端開發(fā)還可采用諸如vue.js等的前端開發(fā)框架，提升開發(fā)效率。

1.2政務信息系統(tǒng)后端服務器部署結構變遷

初始，Web應用系統(tǒng)的建設，較多直接使用單集中式數(shù)據(jù)庫和單應用的方式，快捷簡便，隨著業(yè)務的增加，應用系統(tǒng)的規(guī)模和復雜度增加，性能逐漸變慢。

目前，分布式架構成為較主流的選擇。通常，復雜、大型的應用系統(tǒng)，在業(yè)務邏輯處理方面，將被拆分成多個互相獨立的子處理模塊，為配合業(yè)務的拆分原先的集中的數(shù)據(jù)庫表也作分庫的處理;可能某個子業(yè)務處理模塊的請求壓力仍然較重，可為其增加應用服務器數(shù)量組成應服務器集群以進行支撐。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方面，通常會對數(shù)據(jù)庫進行讀寫分離處理，即先對數(shù)據(jù)庫服務器進行主從部署，主數(shù)據(jù)庫服務器進行增刪改等寫數(shù)據(jù)的操作，從數(shù)據(jù)庫服務器進行查象等讀數(shù)據(jù)的操作。

1.3政務信息系統(tǒng)外圍安全要素變變遷

外網政務應用因其相關的社會影響，一般在等級保護備案中被定義為三級或四級，一般基于基礎設施及網絡設備利用相關物理手段、邏輯手段進行隔離，并且要求對常規(guī)攻擊手段有相應的預防和及時處理，且在運維過程中有定期的巡查、病毒查殺等等管理要求。

2政務信息系統(tǒng)主要業(yè)務分類

2.1表單傳遞

表單是一種協(xié)同方式，即通過表單傳遞完成任務的協(xié)同或公文的審批。表單樣式一般是對線下的公文表單的模擬，一份基礎的公文表單具有標題、收件人、公文類型、公文文號、公文正文、附件名稱等要素。

表單的校驗：因表單數(shù)據(jù)需要能被其他協(xié)同者所清晰理解，表單數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一是必需的。方式一是通過下拉侯選框的方式限定填寫內容，方式二則是通過后校驗（常用正則表達式）來規(guī)范填寫內容，比如填寫電話號碼的格式。

表單的流程：政府單位各部門之間對于表單的協(xié)同，或者部門內表單的協(xié)同，一般需要經過若干人員的批示、閱請，在表單流經部門、人員時能進行正確的選擇，且準確傳遞至下一個人員。

2.2信息發(fā)布和瀏覽

另一種協(xié)同方式，是對部門活動新聞、通知規(guī)定等信息的發(fā)布，基本上以HTML頁面格式發(fā)布;如果是對正式審批的文件進行發(fā)布，一般以只讀文檔格式進行發(fā)布。信息面向一定范圍的成員或公眾發(fā)布后，相應受眾可瀏覽信息頁面。

2.3數(shù)據(jù)查詢

通過查詢，對歷史數(shù)據(jù)、部門信息進行共享使用。一般查詢內容涵蓋了表單的查詢，以及發(fā)布文章、發(fā)布文件的查詢。

3政務信息系統(tǒng)性能影響因素分類

信息系統(tǒng)的信息傳遞過程一般是：終端用戶在瀏覽器器通過點擊頁面，發(fā)送了訪問數(shù)據(jù)的請求，請求通過終端與服務器之間的網絡傳輸，服務器接收訪問請求后，對相關信息的存放路徑進行判斷，匹配到對應的SQL查詢語句，進而通過數(shù)據(jù)庫向某張數(shù)據(jù)表或多張數(shù)據(jù)表綜合查詢得到目標數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被封裝打包后（一般為Json格式數(shù)據(jù)），再通過服務器與網絡之間的網絡傳輸，傳回終端瀏覽器。終端瀏覽器對傳回的數(shù)據(jù)將會在瀏覽器進行頁面渲染，完成展示。

3.1服務器對請求的響應

通常服務器對于多個并發(fā)請求一般通過線程方式去處理。因此影響請求響應的因素除了服務器的數(shù)量，還有單臺服務器CPU的單核核能、內存大小以及存儲的讀寫速度。根據(jù)經驗，當響應延遲是由于單臺服務器本身的處理性能造成的瓶頸，僅提高服務器數(shù)量不能解決問題。

查詢請求可能涉及多表關聯(lián)，針對性的使用關聯(lián)語句，或者添加索引，可提高查詢效率。

3.2網絡負載分發(fā)

目前多數(shù)信息系統(tǒng)采用了負載均衡技術，不同于傳統(tǒng)的集中到一臺機器上的處理方法，一般通過負載均衡器將不同的訪問IP均衡的分布到多臺應用服務器中去。

3.3頁面數(shù)據(jù)加載

為考慮用戶體驗，一般采用AJAX方式異步加載服務器傳回內容。除了頁面文章的展示，可能還會同時顯示其他數(shù)據(jù)，比如訪問者的數(shù)量。另外，對于文章列表顯示頁面，還會需要向數(shù)據(jù)庫表訪問查詢該閱讀者是否有權限查看其中哪幾篇文章，閱讀權限的查詢，也會影響到該文章列表的展示。

3.4頁面插件技術影響

因為部門可編輯文檔或只讀格式文檔，一般在瀏覽器內通過插件技術進行打開。比如，對于文檔編輯來講，前提以該文檔編輯軟件也已經安裝在終端本地上，在瀏覽器中嵌入該軟件的插件，啟動該插件將可以進行文檔編輯操作。

3.5瀏覽器平臺性能影響

瀏覽器自身是否是一個輕量級的軟件，還是重量級的，將影響到瀏覽器啟動的時間，目前業(yè)內瀏覽器的內核包括了Geeko、Chromium、IE等。

瀏覽器本身對于頁面點擊后傳回響應數(shù)據(jù)的加載處理，是否能及時清理垃圾緩存，將影響其響應情況。

3.6歷史數(shù)據(jù)對性能水平的影響

經過多年使用，單位業(yè)務流程的逐次改進、遞進，系統(tǒng)組織架構的調整，使得業(yè)務系統(tǒng)會累積大量已經暫停使用的業(yè)務邏輯和流程環(huán)節(jié)，但在頁面代碼、數(shù)據(jù)庫結構、中間件流程里面依然大量存在。此部分冗余流程和環(huán)節(jié)其實已經不適用于目前信息系統(tǒng)。在可行的條件下有必要進行系統(tǒng)的重構。

4政務信息系統(tǒng)性能要點發(fā)展展望

4.1上云技術影響。

從資源集約化利用的角度考慮，目前越來越多的外網政務應用已經集中部署上云，從物理機部署變?yōu)樵谠瀑Y源上部署。云資源部署的另一個特點就是在一臺虛擬機出現(xiàn)故意后，能夠平滑的遷移到另一臺虛擬機上，但虛擬機能否平滑遷移可能對于目前性能的穩(wěn)定有一定影響。

4.2人工智能技術影響。

人工智能技術的運用可能提升查詢的效率，其中底層組成的軟件產品技術就在運用一些全網的語義庫，或鏈接到該產品公司的語義庫，為文章的撰寫者提供參考的內容。但因為連接了更多外部進行請求，也一定程度對網絡的負載增加了。

結束語

在這篇文章中，筆本梳理目前政務信息化領域的常見性能影響因素，粗淺的勾畫了一幅信息系統(tǒng)信息傳遞和頁面呈現(xiàn)的簡筆畫，對從事政務信息化系統(tǒng)建設、使用、評價的從者人員可能有所幫助。

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