三明市道路工程項目管理系統(tǒng)的設(shè)計研究

占斌

關(guān)鍵詞：SOA；ESB；道路工程

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）12-0103-02

隨著國家經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，三明市加快關(guān)鍵公路網(wǎng)的建設(shè)能夠促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。為了更加規(guī)范管理一般交通設(shè)施工程的建設(shè)過程中涉及的基礎(chǔ)設(shè)施和工程項目，必須建立針對道路工程工作內(nèi)容涵蓋全面、能在道路建設(shè)中發(fā)揮作用的信息系統(tǒng)，以滿足相關(guān)人員對工程前期信息管理和查詢的需求。本系統(tǒng)通過對軟硬件、處理方式等逐步解析，需要實現(xiàn)項目管理、統(tǒng)計報表、工程進(jìn)展綜合統(tǒng)計、項目工程管理、綜合查詢等功能，如圖1所示。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用SOA構(gòu)建信息平臺，SOA架構(gòu)讓信息化系統(tǒng)具備更強的延展性，能針對企業(yè)業(yè)務(wù)需求作出靈活響應(yīng)，解決“如何重用軟件功能”問題。SOA[1-2]具有以下特征為軟件功能重用提供了解決辦法：

1） 在不涉及底層和信息通信模型的基礎(chǔ)上，使用簡單、明確的接口實現(xiàn)各服務(wù)間數(shù)據(jù)交互。

2） 粗粒度性：對業(yè)務(wù)功能進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，使該接口具有讓用戶和接口層間僅需一次操作，無須屢次往返的優(yōu)點。

3） 松耦合性：SOA結(jié)構(gòu)中不同接口間要維持松耦合聯(lián)系，既維持互相孤立又沒有依附的關(guān)系。

4） 位置透明性：引用者能夠使用SOA架構(gòu)為其提供的不同位置的一切接口，即應(yīng)用者只要明確想調(diào)用的服務(wù)，而不要明確被調(diào)用服務(wù)的具體物理地點。

5） 協(xié)議無關(guān)性：使用不同的協(xié)議來調(diào)用系統(tǒng)對外提供的服務(wù)，即服務(wù)調(diào)用不因協(xié)議不同而受影響。早期大多數(shù)的信息化系統(tǒng)在內(nèi)部使用硬連接，該方式無法迅速適應(yīng)新技術(shù)的更新變化。對于SOA來說，其能夠?qū)ζ髽I(yè)的舊有資源進(jìn)行合理利用，大大降低了運營成本，使資源利用率得到有效提升，可以針對業(yè)務(wù)流程靈活定制服務(wù)，使用服務(wù)來改善客戶服務(wù)，而不考慮底層IT基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜性；可以迅速創(chuàng)建新的業(yè)務(wù)流程和復(fù)雜的應(yīng)用程序，以適應(yīng)市場變化；所以設(shè)計本著為解決軟件復(fù)用，并讓系統(tǒng)變得更有彈性，以便更靈活、更快地響應(yīng)不斷改變的企業(yè)業(yè)務(wù)需求。文章利用JAVA語言開發(fā)，采用B/S模式，基于SOA架構(gòu)，應(yīng)用ESB技術(shù)開發(fā)這個項目，通過建立基礎(chǔ)項目，建設(shè)管理數(shù)據(jù)庫，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)引入項目建設(shè)管理流程中，加強改進(jìn)各管理者與決策者之間信息傳輸、溝通的方式，實現(xiàn)項目資源信息分享。

系統(tǒng)可以分為四層：應(yīng)用層為前臺主要實現(xiàn)模塊，包括項目前期管理、項目工程管理、工程進(jìn)行統(tǒng)計和建設(shè)市場管理等功能模塊。基礎(chǔ)服務(wù)層指的是系統(tǒng)自有的服務(wù)，它是由ETL、權(quán)限管理、規(guī)則引擎和日志等功能服務(wù)組成的。數(shù)據(jù)服務(wù)層提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，主要是對工程項目前期數(shù)據(jù)進(jìn)行利用。IT支持服務(wù)層提供基礎(chǔ)部署支撐系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)。

如圖2所示，文章基于SOA架構(gòu)，應(yīng)用ESB技術(shù)設(shè)計方式，完美地將各種服務(wù)有效地結(jié)合起來，為應(yīng)用層提供有效的服務(wù)支撐。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)字典對系統(tǒng)中的相關(guān)信息進(jìn)行了定義，在此基礎(chǔ)上采用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)結(jié)合ORCAL商務(wù)智能和報表服務(wù)功能對本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計[3]。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要考慮以下內(nèi)容：1） 提高系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)記錄操作（增、刪、改、查等）的執(zhí)行效率。2） 要使數(shù)據(jù)庫具備高可靠性，即為降低數(shù)據(jù)存儲不一致和存儲錯誤帶來的風(fēng)險，必須保證在數(shù)據(jù)存儲時準(zhǔn)確無誤，且存儲數(shù)據(jù)完整。3） 需要具備清晰和簡潔的結(jié)構(gòu)，同時能夠適應(yīng)后期信息化技術(shù)更新要求。4） 能夠滿足信息化系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。

3 數(shù)據(jù)交互模塊設(shè)計

ESB[4]（Enterprise Service Bus） ，即企業(yè)服務(wù)總線是在舊有中間件基礎(chǔ)上結(jié)合XML、Web服務(wù)等現(xiàn)有技術(shù)而產(chǎn)生的，推動了早期的軟件結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提供的解決措施也比舊有中間件技術(shù)更加節(jié)省成本；不受技術(shù)限制解決了不同技術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用間的技術(shù)壁壘；也不受服務(wù)器廠商的限制實現(xiàn)了不同品牌服務(wù)器間共同運轉(zhuǎn)；實現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)服務(wù)間信息交互與融合。同時在功能方面，ESB采用分布式的運行處理方式和事件驅(qū)動及基于文檔的管理模式，支持建立在內(nèi)容上的篩選和路由；同時具有對龐雜數(shù)據(jù)的傳遞能力，并對外提供眾多規(guī)范接口。

在本系統(tǒng)中企業(yè)服務(wù)總線（ESB） 的功能結(jié)構(gòu)為：

1） 企業(yè)服務(wù)總線（ESB） 提供開放且規(guī)范的信息傳輸方式，該方式使用基于規(guī)范的通用接口和適配器，來實現(xiàn)系統(tǒng)中自帶的復(fù)雜服務(wù)和不同業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)組件間的關(guān)聯(lián)互動，實現(xiàn)公司不同環(huán)境的應(yīng)用集成需求。

2） 實現(xiàn)在不更改當(dāng)前運行環(huán)境底層架構(gòu)的前提下，使不同業(yè)務(wù)應(yīng)用技術(shù)間互相聯(lián)系。隨著ESB技術(shù)推廣，在最小的代碼變更前提下，用緊密的且非占用式的方法讓公司已經(jīng)擁有的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用最新服務(wù)接口，同時在應(yīng)用系統(tǒng)部署環(huán)境上支持現(xiàn)行所有標(biāo)準(zhǔn)。

3） ESB在不同應(yīng)用服務(wù)間進(jìn)行業(yè)務(wù)條件轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換中擔(dān)任緩沖器的角色，并與服務(wù)條件互相區(qū)分，使差異的業(yè)務(wù)應(yīng)用能夠一同調(diào)用相同接口，不用在應(yīng)用或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)出現(xiàn)改變時進(jìn)行服務(wù)代碼變更。

4 基礎(chǔ)服務(wù)模塊設(shè)計

系統(tǒng)對數(shù)據(jù)交互模塊進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計后，對基礎(chǔ)服務(wù)模塊進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。這樣做的好處就是可以在項目后期降低技術(shù)研發(fā)與項目運行維護(hù)的工作量。系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)包括：權(quán)限管理服務(wù)、ETL服務(wù)、規(guī)則引擎服務(wù)和日志服務(wù)等，這里僅對權(quán)限管理服務(wù)、ETL 服務(wù)設(shè)計和規(guī)則引擎服務(wù)設(shè)計進(jìn)行分析。

1） 權(quán)限管理服務(wù)設(shè)計

對使用者能否訪問某個資產(chǎn)進(jìn)行管理賦權(quán)。軟件權(quán)限約束使用的是指傳統(tǒng)的權(quán)限約束，通過統(tǒng)一的權(quán)限管理服務(wù)使得使用者、角色、權(quán)限有機結(jié)合，使權(quán)限管理更加規(guī)范，解決傳統(tǒng)權(quán)限管理設(shè)置復(fù)雜、工作量大的問題。

2） ETL[5]服務(wù)設(shè)計

由于系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分散在各處，在進(jìn)行數(shù)據(jù)解析時需要對散落在各處的數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取轉(zhuǎn)換，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，而ETL技術(shù)恰恰能夠完美實現(xiàn)以上功能。ETL是通過整理分散在系統(tǒng)各地且不易利用的數(shù)據(jù)，使其變成具備清晰規(guī)則且易于利用的集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還基于報表解析軟件、數(shù)據(jù)分析軟件和多維解析軟件等進(jìn)行更加深層次的數(shù)據(jù)解析利用。

3） 規(guī)則引擎服務(wù)設(shè)計

為了實現(xiàn)項目的可持續(xù)性擴展和流程管理的自動化，使使用者在無須研發(fā)工程師介入的情況下能直接利用業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件中的規(guī)定，文章引入規(guī)則引擎進(jìn)行項目設(shè)計。

規(guī)則引擎指的是將組件直接嵌入軟件系統(tǒng)程序中，它將業(yè)務(wù)上的決定從軟件系統(tǒng)代碼中剝離，同時利用事先規(guī)定的定義規(guī)范對業(yè)務(wù)上決定進(jìn)行編碼。接收輸入的業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)對業(yè)務(wù)應(yīng)用規(guī)范進(jìn)行解釋，同時依據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用規(guī)范給出業(yè)務(wù)上決定。應(yīng)用規(guī)則引擎可以采用縮減實現(xiàn)業(yè)務(wù)條件控件復(fù)雜程度來降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)程序的拓展性和運維成本，提升復(fù)雜代碼的可維護(hù)性，處理業(yè)務(wù)邏輯集成問題。

5 應(yīng)用服務(wù)模塊設(shè)計

在對系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)模塊進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計后，對應(yīng)用服務(wù)模塊進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計，文章可以在項目后期降低技術(shù)研發(fā)與項目運行維護(hù)的工作量。系統(tǒng)中的應(yīng)用服務(wù)模塊有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊和特殊數(shù)據(jù)模塊兩種。系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊主要維護(hù)簡單業(yè)務(wù)信息，如用戶基本信息、配置權(quán)限信息、組織結(jié)構(gòu)信息、配置流程信息等信息。這些業(yè)務(wù)信息絕大部分是對單業(yè)務(wù)表的增、刪、修、查操作。特殊數(shù)據(jù)模塊是基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊上進(jìn)行設(shè)計的，是由一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中的簡單業(yè)務(wù)信息功能拼接而成的。組合后的業(yè)務(wù)是采用同步或異步的方式對多業(yè)務(wù)表進(jìn)行操作。

6 檔案管理模塊設(shè)計

在工程前期的檔案管理模塊設(shè)計中主要使用是管理功能。首先，需要定義該功能模塊包含哪些內(nèi)容，要實現(xiàn)該部分功能需要如何進(jìn)行劃分。因此采用繪制管理功能層次結(jié)構(gòu)圖的方式進(jìn)行功能界定，用該方法可以清晰地展示各功能類直接的關(guān)系，細(xì)致到劃分的包、類、方法和返回值。同時采用表格的方式對各模塊設(shè)計服務(wù)進(jìn)行設(shè)計。其次，對頁面上的字段進(jìn)行輸入輸出設(shè)計，輸入/輸出信息是使用者直接在界面上輸入數(shù)據(jù)，輸入/輸出的操作需符合使用者操作習(xí)慣，方便使用者操作，使目標(biāo)系統(tǒng)易于為使用者所接受。為使用者提供易讀易懂的信息形態(tài)，能夠為使用者建立創(chuàng)造的工作環(huán)境。

進(jìn)行輸入/輸出設(shè)計時需要按照以下基本要求執(zhí)行：1） 檢驗輸入數(shù)據(jù)信息，確保輸入數(shù)據(jù)是合法、有效的；2） 輸入數(shù)據(jù)時，可以預(yù)先提供缺省值，也可以使用任何格式；3） 確保是簡單輸入操作，并保證輸入格式簡潔；4） 要合理組合多個輸入項，并顯示輸入狀態(tài)信息；5） 在用互相流出/傳入方式時，界面上必須有數(shù)據(jù)選擇項的種類和取值區(qū)間以及數(shù)據(jù)輸入的提醒信息。在流入數(shù)據(jù)的期間及結(jié)束流入時，也要在界面上明確提示狀態(tài)信息；6） 給所有的輸出加注解，并設(shè)計輸出報表格式；7） 所有道路根據(jù)國家規(guī)范命名。

7 結(jié)束語

該系統(tǒng)可以滿足公路分局、項目中心、三明市公路局三方通過管理信息系統(tǒng)平臺進(jìn)行及時的業(yè)務(wù)溝通和道路項目管理的功能。設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)功能架構(gòu)和總體架構(gòu)，特點是在數(shù)據(jù)交互模塊上進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計。在數(shù)據(jù)交互模塊分析設(shè)計過程中使用ESB 技術(shù)使其與SOA架構(gòu)更有效地貼合，簡化了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的開發(fā)。通過對基礎(chǔ)服務(wù)模塊的設(shè)計除了實現(xiàn)靈活提供服務(wù)的功能外，也具備了較強的可擴展性。該系統(tǒng)研究并實現(xiàn)了一個簡單的工作流引擎，該引擎能完成系統(tǒng)中諸如市局批復(fù)變更流程等基礎(chǔ)的工作流程功能，同時在設(shè)計上預(yù)留了擴展接口，提高了軟件的可擴展性，規(guī)劃集成底層數(shù)據(jù)級權(quán)限約束功能并對軟件權(quán)限約束進(jìn)行建設(shè)，弱化了權(quán)限管理模塊與數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，提高了軟件的可擴展性。該系統(tǒng)通過對應(yīng)用服務(wù)模塊和基礎(chǔ)服務(wù)模塊的區(qū)分，導(dǎo)致數(shù)據(jù)、操作與業(yè)務(wù)三者分離，降低了各模塊間的關(guān)聯(lián)度。