基于云數(shù)據(jù)庫的高校學(xué)生網(wǎng)絡(luò)黨建管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙清

(陜西學(xué)前師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，陜西 西安 710000)

0 引言

隨著新媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)方式在各高校得到廣泛應(yīng)用，為大學(xué)生學(xué)習(xí)帶來便捷的同時(shí)，部分網(wǎng)絡(luò)不良信息的傳輸也給大學(xué)生黨建宣傳工作帶來了一定的阻礙[1]。傳統(tǒng)黨建宣傳被認(rèn)為是一種枯燥的課程，造成大學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍較低，黨建宣傳工作偏向一門應(yīng)付式的學(xué)習(xí)[2]。數(shù)字黨建在黨的建設(shè)科學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)上產(chǎn)生，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，成為高校黨建宣傳工作的必經(jīng)之路[3-4]。高校黨建教育信息化水平的逐步提高，為開拓?cái)?shù)字黨建的新路徑、加大黨建覆蓋面、夯實(shí)黨建基礎(chǔ)、吸取新媒體潮流下的新技術(shù)來滿足大學(xué)生對(duì)事物的需求成為一種有效方式[5]。目前應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)主要基于ASP技術(shù)、HTML技術(shù)、云數(shù)據(jù)庫技術(shù)等來建立高效黨建管理系統(tǒng)[6]，以系統(tǒng)數(shù)據(jù)為中心，以虛擬化技術(shù)為手段，充分整合分布在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器集群建立高可擴(kuò)展性、高可用性的黨建宣傳的云平臺(tái)，為用戶提供安全、可靠的各類應(yīng)用數(shù)據(jù)軟件服務(wù)[7-9]。本文數(shù)字黨建的需求分析，基于云數(shù)據(jù)庫和云計(jì)算應(yīng)用建立高校學(xué)生網(wǎng)絡(luò)黨建管理系統(tǒng)，通過將黨建教學(xué)資源整合和共享，建立黨建活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，將大學(xué)生自身修養(yǎng)和黨性與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算相結(jié)合，提升高校學(xué)生的黨建意識(shí)。

1 高校學(xué)生網(wǎng)絡(luò)黨建管理系統(tǒng)需求分析

1.1 系統(tǒng)需求

高校數(shù)字黨建工作平臺(tái)的目標(biāo)是為黨建管理部門提供高效服務(wù)管理，提升黨務(wù)基層信息處理和傳達(dá)速度，并方便上級(jí)黨組織管理和審查工作。黨建平臺(tái)由黨員信息檔案、黨教教學(xué)資源、黨建活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)組成，基于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和信息發(fā)布。系統(tǒng)完成信息發(fā)布的所有功能。隨著數(shù)字黨建系統(tǒng)的使用，逐漸融合電視、報(bào)紙和雜志等傳統(tǒng)宣傳媒介的功能。

數(shù)字黨建平臺(tái)設(shè)計(jì)便于實(shí)現(xiàn)高校黨員平臺(tái)需求，首先需要提供信息發(fā)布和信息分類的應(yīng)用功能，其次需要提供一個(gè)黨員學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，并提供信息發(fā)布的綜合管理，方便高校對(duì)黨員的管理。因此為實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能應(yīng)用，首先對(duì)黨員權(quán)限進(jìn)行劃分，其中游客瀏覽者在進(jìn)入系統(tǒng)主頁面后，僅可瀏覽相關(guān)信息；對(duì)于注冊(cè)為會(huì)員的黨員同志，不僅具有瀏覽權(quán)限，同時(shí)可針對(duì)某一信息發(fā)表評(píng)論，并查看評(píng)論；系統(tǒng)管理者可以管理所有黨員信息，各類宣傳信息，并可修改和增加信息內(nèi)容。

1.2 平臺(tái)開發(fā)環(huán)境

云平臺(tái)環(huán)境搭建包括基礎(chǔ)設(shè)施層和云平臺(tái)管理工具2個(gè)部分。基礎(chǔ)設(shè)施層提供硬件資源、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲(chǔ)設(shè)備。根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施層需求分析，需要從云平臺(tái)的環(huán)境搭建和Eucalyptus的安裝方面實(shí)現(xiàn)。

物理硬件層需要考慮基礎(chǔ)設(shè)施和云服務(wù)系統(tǒng)間的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，也要滿足云服務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法?；A(chǔ)設(shè)施層云服務(wù)平臺(tái)依賴底層硬件環(huán)境來為資源虛擬化管理提供支持，是用戶通過服務(wù)層和管理層訪問虛擬資源。硬件環(huán)境的搭建過程中，首先根據(jù)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為資源池層的服務(wù)器資源和存儲(chǔ)單元，并根據(jù)實(shí)際需求選擇云平臺(tái)內(nèi)的服務(wù)器分別作為后端虛擬節(jié)點(diǎn)機(jī)，群組配置管理服務(wù)器和云端資源服務(wù)管理器。其中虛擬節(jié)點(diǎn)服務(wù)器用來管理虛擬機(jī)實(shí)例。群組配置服務(wù)器主要管理虛擬節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的實(shí)例信息，云資源管理服務(wù)器管理下層群組配置服務(wù)器，并提供用戶服務(wù)接口。通過在服務(wù)器端安裝云服務(wù)平臺(tái)管理組件實(shí)現(xiàn)對(duì)云數(shù)據(jù)庫資源的統(tǒng)一管理。

平臺(tái)服務(wù)器搭建完成后，需要在云平臺(tái)管理工具上才能實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的管理。本文采用Eucalyptus平臺(tái)管理工具和Euca2001s客戶端安裝插件進(jìn)行平臺(tái)管理[10]。Eucalyptus的功能進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)系統(tǒng)和用戶的管理，將多個(gè)具有各自私有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址集群和服務(wù)器置于一個(gè)云內(nèi)。Eucalyptus能夠?qū)⒔^大部分安裝包放在Windows操作系統(tǒng)上，并兼容AECC接口。

基于此，高校學(xué)生網(wǎng)絡(luò)黨建管理系統(tǒng)利用Java語言進(jìn)行開發(fā)，采用面向服務(wù)對(duì)象的SOA架構(gòu)。系統(tǒng)服務(wù)器端操作系統(tǒng)選擇Microsoft Windows 7以上操作系統(tǒng)，II8.0的Web服務(wù)器，瀏覽器為IE8.0以上版本。系統(tǒng)客戶端包括鏈接網(wǎng)絡(luò)的PC機(jī)和移動(dòng)設(shè)備，操作系統(tǒng)基于Micorsoft Windows 及更高版本。

2 云平臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本文系統(tǒng)采用云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系架構(gòu)為采用鍵/值數(shù)據(jù)模型的HBase體系架構(gòu)[11]。HBase作為一種高可靠性、面向列、可伸縮的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，可在PC Server上構(gòu)建大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)集群，Hbase體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Hbase體系架構(gòu)

HBase體系架構(gòu)劃分為4個(gè)部分，各部分的具體功能為Client:為系統(tǒng)用戶提供訪問數(shù)據(jù)庫鏈接接口；ZooKeeper:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫模式和HRegion的地址，并進(jìn)行HRegion Sever狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測；HRegion Server:用于管理HRegion，保持其服務(wù)質(zhì)量，并向HMaster提供運(yùn)作狀態(tài)信息；Store:數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)功能，分為MemStore和StoreFiles模塊，系統(tǒng)數(shù)據(jù)首先保存在MemStore中，多余的數(shù)據(jù)保存在StoreFile中，并將StoreFile存放在HFile分布式文件系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)流程

系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)體系，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

主要由應(yīng)用層、任務(wù)調(diào)度層、云數(shù)據(jù)庫層構(gòu)成。用戶從應(yīng)用層發(fā)出請(qǐng)求首先提交到云服務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)端口，接口利用異構(gòu)語言解析技術(shù)解析用戶請(qǐng)求，生成不同的邏輯操作集合，并發(fā)送至任務(wù)調(diào)度層，任務(wù)調(diào)度層將接收到的集合由云數(shù)據(jù)庫處理接口發(fā)送到不同數(shù)據(jù)庫執(zhí)行，最后利用異構(gòu)結(jié)果合成技術(shù)將返回結(jié)果轉(zhuǎn)化為JSON格式發(fā)送給客戶端。

應(yīng)用層作為系統(tǒng)前端，直接負(fù)責(zé)用戶的交互，包括創(chuàng)建各類數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、對(duì)選擇表、分級(jí)表的管理和數(shù)據(jù)、多表的查詢與統(tǒng)計(jì)等功能，應(yīng)用層通過HTTP協(xié)議將用戶操作請(qǐng)求發(fā)送至云數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口處理，并將處理結(jié)果反饋給用戶。

云數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口布置在服務(wù)器端，采用Restful WebService 形式向外提供調(diào)用服務(wù)，其中包括操作語句的解析和查詢等[12]。數(shù)據(jù)接口模塊接收到應(yīng)用層發(fā)送的操作請(qǐng)求后，根據(jù)不同數(shù)據(jù)源解析成相關(guān)的邏輯操作子集合，并將集合傳遞至任務(wù)調(diào)度層執(zhí)行，將獲得的執(zhí)行結(jié)果返回應(yīng)用層。

任務(wù)調(diào)度層主要負(fù)責(zé)邏輯操作子集合的接收，并對(duì)轉(zhuǎn)換的處理任務(wù)判斷，對(duì)于系統(tǒng)中非實(shí)時(shí)任務(wù)則先放入緩沖區(qū)，實(shí)時(shí)任務(wù)放入執(zhí)行區(qū)，由有限原則傳遞至下一層處理。任務(wù)調(diào)度層主要執(zhí)行任務(wù)提取、實(shí)時(shí)任務(wù)處理。

云數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理接口作為系統(tǒng)核心，通過異構(gòu)的數(shù)據(jù)化連接形式，實(shí)現(xiàn)廣播、電視、報(bào)紙等不同媒體數(shù)據(jù)的物聯(lián)，實(shí)現(xiàn)“資源通融、內(nèi)容兼容、宣傳互溶”的新型黨建宣傳理念。在具體執(zhí)行過程中，利用云數(shù)據(jù)庫將執(zhí)行任務(wù)解析為不同數(shù)據(jù)庫的SQL語句執(zhí)行，并將獲得的處理結(jié)果合并返回任務(wù)調(diào)度層。云數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理接口主要分為異構(gòu)語義映射和合成查詢結(jié)果模塊。異構(gòu)語義映射將上層傳入操作任務(wù)識(shí)別轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫支持的SQL語句，并由數(shù)據(jù)源執(zhí)行，合成查詢結(jié)果將結(jié)果合成為相同格式結(jié)果集，并以JSON形式反饋回任務(wù)調(diào)度層。

3 功能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

3.1 黨建平臺(tái)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

黨建工作系統(tǒng)分為前臺(tái)和后臺(tái)兩部分，系統(tǒng)前臺(tái)作為可見部分，要求具有直觀便捷的特點(diǎn)。平臺(tái)提供的融媒體服務(wù)模塊，充分整合網(wǎng)絡(luò)、平面和紙質(zhì)媒體黨建資源，黨員打開前臺(tái)頁面可瀏覽、搜索、查詢相關(guān)資料內(nèi)容，并在平臺(tái)登錄界面展示經(jīng)過編輯后的黨建宣傳內(nèi)容。會(huì)員通過登錄界面登錄后，可行使評(píng)論權(quán)限，也可瀏覽他人的評(píng)論內(nèi)容。后臺(tái)管理系統(tǒng)主要是為管理員對(duì)網(wǎng)站的管理，同時(shí)擁有操作前臺(tái)功能權(quán)限。在信息管理中，管理人員可添加新信息，對(duì)信息進(jìn)行重分類，也可對(duì)已產(chǎn)生的信息分類修改，確保網(wǎng)站的動(dòng)態(tài)服務(wù)功能。管理員同時(shí)可對(duì)實(shí)時(shí)的黨政文章進(jìn)行管理?；诖?，根據(jù)各種操作需求對(duì)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，主要包括以下9個(gè)組成模塊，如圖3所示。

圖3 黨建系統(tǒng)主要功能模塊

3.2 系統(tǒng)平臺(tái)界面

系統(tǒng)平臺(tái)界面設(shè)計(jì)充分利用“融媒體”資源庫，將整合的廣播、互聯(lián)網(wǎng)、紙質(zhì)版黨建資源，包括各種內(nèi)容、背景、圖標(biāo)等在界面展示，利用各媒體建立新型的“融媒體庫”，實(shí)現(xiàn)“無限空間、無限時(shí)間、無限作者、無限受眾”的黨建宣傳平臺(tái)。系統(tǒng)平臺(tái)提供具體內(nèi)容瀏覽、數(shù)據(jù)檢索和快速訪問功能，如網(wǎng)站標(biāo)題、網(wǎng)站LOGO、欄目導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、最新文章以及用戶搜索等。每個(gè)功能均提供了相應(yīng)的超鏈接文本實(shí)現(xiàn)，用戶點(diǎn)擊分類鏈接即可快速訪問頁面內(nèi)容。

3.2.1 系統(tǒng)登錄界面

為提高黨政信息系統(tǒng)安全性，系統(tǒng)采用賬號(hào)登錄來區(qū)分平臺(tái)用戶權(quán)限，通過加入驗(yàn)證碼來保證黨員賬號(hào)，當(dāng)3次賬號(hào)秘碼輸入錯(cuò)誤，需要輸入綁定賬號(hào)的驗(yàn)證碼請(qǐng)求。用戶通過驗(yàn)證后才能進(jìn)入系統(tǒng)主界面。根據(jù)需求設(shè)計(jì)，系統(tǒng)為不同用戶設(shè)置不同權(quán)限，本系統(tǒng)主要用戶角色包括系統(tǒng)管理人員、支部管理員、普通用戶。普通用戶僅能訪問系統(tǒng)信息，并修改個(gè)人部分信息；支部管理員可管理管轄地區(qū)黨支部成員信息；系統(tǒng)管理員不僅可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)，還可以自由訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的所有數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)內(nèi)部人員信息，黨建檔案信息等。

3.2.2 系統(tǒng)欄目管理

黨建信息系統(tǒng)平臺(tái)中設(shè)計(jì)了菜單導(dǎo)航，根據(jù)導(dǎo)航進(jìn)行內(nèi)容瀏覽和訪問，用戶只需點(diǎn)擊導(dǎo)航菜單上的超鏈接，就能打開對(duì)應(yīng)內(nèi)容列表，進(jìn)行信息訪問。如系統(tǒng)管理員點(diǎn)擊菜單欄的“黨組織信息管理”后，右側(cè)窗口顯示出黨組織列表，當(dāng)用戶查看某一黨組織信息，只需要在查詢頁面上點(diǎn)擊該組織信息，數(shù)據(jù)庫就將該組織信息顯示在頁面下方，如圖4所示。

圖4 黨組織信息管理界面

3.2.3 系統(tǒng)信息管理模塊

黨建平臺(tái)登錄系統(tǒng)后，可進(jìn)行各種信息管理操作，如內(nèi)容瀏覽、文章發(fā)表、內(nèi)容修改、文獻(xiàn)刪除等。當(dāng)內(nèi)容以文章形式在后臺(tái)編輯發(fā)布后，在許多情況下，管理員有必要對(duì)已發(fā)布的內(nèi)容進(jìn)行修改，后臺(tái)提供相應(yīng)的功能鏈接，一旦管理員在后臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行更新操作，則前臺(tái)即時(shí)顯示修改后內(nèi)容。內(nèi)容刪除作為黨建平臺(tái)的基本功能，在許多情況下，管理員登錄系統(tǒng)后即有權(quán)限對(duì)已發(fā)布內(nèi)容進(jìn)行刪除。

4 總結(jié)

高校數(shù)字黨建工作系統(tǒng)圍繞著黨建宣傳工作，通過建立云數(shù)據(jù)庫的高校黨建管理平臺(tái)，將大學(xué)生黨建管理、信息、知識(shí)、新聞?wù)弦黄?，?shí)現(xiàn)對(duì)大學(xué)生黨務(wù)工作的管理。本文借鑒云數(shù)據(jù)庫的SOA服務(wù)架構(gòu)機(jī)制，設(shè)計(jì)以SOA思想云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，采用鍵/值數(shù)據(jù)模型的HBase體系架構(gòu)，建立一種高可靠性、面向列、可伸縮的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。通過建立基于應(yīng)用層、任務(wù)調(diào)度層、云數(shù)據(jù)庫層的三層網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)化，任務(wù)的調(diào)度和執(zhí)行。通過建立在云平臺(tái)的高校數(shù)字黨建系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同權(quán)限管理方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，信息的分類、瀏覽、查詢和刪除、修改操作。