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基于SOA构架的校园信息管理系统研究与实现

作者:代写论文  来源:星论文网  发布时间:2009-05-07 23:03:50
摘 要:设计一种基于SOA构架结构的校园信息管理系统结构,在以SOA的构架结构下加以改造,进一步强化了系统的各项功能,保证了系统的可维护、可升级性。
关键词:SOA构架;管理系统;UDDI系统
中图法分类号:   TP311               文献标识码: A
School Information Management System: Based on SOA Framework
Ma, Wei1 Xia, Qin2
(1Jiangsu College of Information TechnologyWuxi,214153,China;
(2Southwestern University of Finance and EconomicsChengdu, 611130,China)
Abstract:Design a framework based on the SOA information management structure of the campus System structure, in the framework of the SOA to transform the structure, and further strengthen the functions of the system to ensure that the system can maintain, scalability.
Key words:SOA frameworkmanagement systemUDDI system
目前校园信息管理系统状况
随着高校发展和布局的调整,信息管理系统的应用可能分布在不同的网段,分布式、远程办公模式也对系统应用提出了较为复杂的要求;校内不同应用系统的整合,应用系统功能的不断扩大,导致功能扩充和维护成本增大,各系统的要求难于协调。从网络结构的角度看,校区单一局域网的局面被打破,在原有基础上采用局域网模式构建的校园信息管理系统运行困难,受制于软硬件的不均衡,管理不便,各种系统资源难以有效共享。而SOA构架的信息系统,其功能模块对应不同的服务,很好地保证系统架构可升级性,通过浏览器有更加丰富和生动的表现方式与用户交流方式。因此采用SOA结构是解决和构建分布式、远程信息系统的有效方法。
为此我们提出了一个基于SOA构架的校园信息管理系统,其系统结构如图1所示。
 
系部应用
内网学生应用
内网教师应用
系统管理应用
教务等部门应用
 
公网应用
Web服务
应用程序服务
UDDI Web
服务中心
教务、后勤等服务处理
数据库
服务
C/S访问
B/S访问
 
基于SOA构架的信息管理系统结构示意图
2 SOA构架结构和功能属性
系统中引入SOA需要在软件架构方面做出的改变,采用SOA架构与传统方法区别在于: 更加重视分析设计阶段的重要性,对于信息系统需要有一个更好的流程分析和规划,只要这样才能更好实现需求服务的复用和优化;在开发和调试阶段主要采用描述和定义方式,如对业务流程和服务的定义,这会有效减少编程的工作量;采用SOA架构更易于采用增量开发方式,较快的实现应用系统的整合并投入运行,减少冗余开发。采用增量开发方式不断调整以优化系统的运行;在运行阶段则强调运行状态监控和运行信息的收集,通过这些状态和运行信息的分析处理,以优化服务运行,以及实现对业务流程的优化和调整
3系统设计
系统设计主要考虑系统的功能模块划分,考虑SOA构架与原有系统的整合,以及基于SOA的系统模型架构相关的数据库设计。
3.1 系统功能
高校的校园信息管理系统功能模块分为教务、科研、学生、后勤、财务、人事、图书等模块。所不同的是服务对象和服务规格发生了变化,需要进一步对已有资源进行设置和整合。使得系统在现在和今后方便升级、维护,只需对构建模块进行调整,从而降低维护、管理开销。
    3.2 采用SOA的系统模型架构
 
为了兼容原有的应用,SOA应用系统设计包括:SOA基础技术平台、实现信息管理功能的服务、各种已经存在的应用系统和数据资源、使用各种服务的应用程序,以及建立SOA应用系统和监控系统运行的辅助工具等。
如图2,在SOA应用系统的架构中,重要的基础架构是SOA基础技术平台和辅助工具集, SOA基础技术平台提供应用服务的运行支撑环境,提供信息服务与交互操作,服务之间的通讯,服务流程管理;辅助工具集主要提供运行管理工具、建模工具和集成开发工具系统模型架构所示。

SOA架构

 
应用服务
 
 
教学服务
 
 
科研服务
 
 
.......
 
 
其它服务
UDDI服务中心
UDDI注册表
开发管理
辅助工具
交互、通信、安全、协议、接入
(技术平台)
已存在的应用系统和数据资源
SQL
XML
教务
科研
……….
请求
服务
图2 SOA架构的系统模型结构图
3.3 UDDI系统的应用
首先安装MySQL数据库,在数据库中运行juddi-0.9rc3\sql\mysql\create_database.sqljuddi-0.9rc3\sql\mysql\insert_publishers.sql,数据库准备完成。
    访问http://127.0.0.1:8080/juddi/happyjuddi.jsp页面后,完成jUDDI的正确配置以及数据库连接成功,即可进行webservices的发布发现等服务。
    使用uddi4j测试,运行juddi-0.9rc3\src\uddi4j\org\apache\juddi\uddi4j,使用uddi4j作为客户端进行测试。
完成后可将校内各部门的资源和业务功能的Web服务发布到UDDI节点[4]。在内网中允许服务发布者设置访问权限,以及对可用性和发布保有更多的控制。对于校外公有UDDI注册中心而言,各部门资源的发布,可以在互联网上查找和使用的Web服务需发布到这类公有UDDI节点,如IBMUDDIBusinessTest 。这些注册中心针对不同的应用类型,根据服务访问者的权限对服务描述进行分类屏蔽访问。
3.4 数据库结构设计
根据SOA架构的系统模型,以教务管理为例,部门内部大量的业务需要处理,同时又要提供必要的网上查询等信息服务功能[5]。因此选择分层的C/SB/S相结合的开发模式比较符合业务要求,能够提供高效的系统功能。因此需要以下的软件开发环境。
3.4.1开发环境
服务器端:Windows Server系统,IIS构成Web服务器,它能为基于网络的应用提供服务平台;利用MS SQL数据库和Windows Server系统相结合,实现内部网络数据库服务。
客户端:在广域网和局域网上使用浏览器;内部可使用建立在W98及以上操作系统上的客户端软件和应用软件。
3.4.2系统开发工具
1)网上用户:使用Microsoft.NETASP.NET开发工具等。
2)内网用户:使用Microsoft.NETVB.NETC#.NET等。支持面向对象的、可视化的开发环境,能够很好的支持MS SQL数据库。
3.4.3数据层设计
1)数据库设计
以教务管理系统为例,选用的是MS SQL关系型数据库作为核心数据库。关系数据库设计是对数据进行组织化和结构化的过程,通常采用3NF范式。细化二维表的划分,通常一个表只描述一个实体,可有效地消除冗余数据,理顺数据的从属关系,使数据库具备较好的稳定性。
限于篇幅,只给出学生成绩子系统的数据库设计范例。数据库表/字段的分析要在E_R模型基础上建立,并且要符合规范化设计的要求,关键字段如StudentTeacherCousre;数据库名为MS-Course
2)存储过程设计
数据访问层对数据库的访问要尽量采用存储过程的方式进行。[6]利用存储过程可以保持应用程序的执行效率,并简化数据层。在数据库发生变化时,有时可以通过改变存储过程语句无需改变程序代码即可实现。该方式有效利用了MS SQL数据库对性能优化的特点,在教务系统中:
给出 Select_Student_1 Insert_Student_1 存储过程代码示例,其他过程创建方法类似,不再赘述。
CREATE PROCEDURE [Select_Student_1]
    (@Student­_id [varchar] (50)
)
    As Select*
         From Student­
      While Student­_id=@ Student­_id
CREATE PROCEDURE [Insert_Student_1]
(@Student­_id [varchar] (50),
@ Student_sex[char](4)
@ Student_nation [char](6),
……
)
As
INSERT INTO [MS_Course],[DBO], [STUDENT]
([Student­_id],
[Student_sex],
[Student_nation],
[Student_birthday],
……
VALUSE
(@Student­_id,
    @Student­_name,
3)连接数据库及配置
为保持良好的可移植性,采用对数据库配置进行统一管理的方法,将程序中用到的所有连接字符串信息统一放于Config.web配置文件中,在程序中对这一文进行调用,进行数据连接。当系统进行移植时,只要修改配置文档中的相应数据库信息便可实现数据库的转移。
Config.web配置文件中,数据库的设置部分集中在<appSetting> </ appSetting >之间。设数据库在本地,数据库名为MS-Course,相关代码如下:.
<appSetting>
<add key=”dsn”value=”data Source=localhost;UID=sa;PWD=sa;
Database=MS-Course/>
</ appSetting >
在程序中读取Config.web配置文件中得数据库设置信息的方法:
string strconn=configurationSettings.appSettings(strconn)
Cn.Open()
既可打开数据库。
3.4.5服务层设计
服务层是数据库系统设计和实现的关键点,开发工作主要集中于此。在进行SOA构架情况下,它也是服务提供者与消费者的边界,系统的总体性能与数据库系统设计关系紧密。如学生基本信息、教学计划等的增删改,属于数据维护服务。在实现这类处理时,定义相应的类来描述的操作对象。这些类在客户端和服务端各有一份声明。如学生基本信息类,定义为:
publicckass Studinfo
{
private string stud_Name;   //学生姓名
private string stud_Id;      //学生学号
}
通过定义学生基本信息类,在开发客户端程序时,可以认为对学生基本信息的处理就是对此类的操作。
在中间服务断定义服务:CopeStudInfo,此服务包括一个ProStudInfo方法。基于ProStudInfo函数,在客户端构造一个StudInfo对象,调用ProStudInfo()函数即可完成对该对象的增删改操作。StudInfo对象中包含了数据库/表所需的所有学生基本信息。
4 结束语
随着高校发展和布局的调整,应用系统功能的不断扩大,对信息管理系统更高的要求,利用基于SOA构架的信息系统,是对多种应用整合的有效方法。SOA 架构的不同服务之间保持一种松耦合的关系,即一种相对独立无依赖的关系,从底层架构的级别来保证整个系统的松耦合性以及灵活性,有利于异构系统的整合。
SOA基础技术平台、实现信息管理功能的服务、各种已经存在的应用系统和数据资源、使用各种服务的应用程序,以及建立SOA应用系统和监控系统运行的辅助工具等。
参考文献
1柴晓路,梁宇奇,Web Services技术、架构和应用[M].北京:电子工业出版社,20031-13.
2]刘辉,李建华,刘明生,SOA在数据库应用集成中的研究与实现[J].微计算机信息,2007,10(3):181-183
3张广胜,蒋昌俊,汤宪飞等,面向服务的企业应用集成系统描述与验证[J].软件学报,2007.1256-58.
4Newcomer E, Lomow G. Understanding SOA with Web Services[M].徐涵.电子工业出版社,2006172.
5]杨柳,李秉智,SOA架构下的电信运营支撑系统[J].微计算机信息,2007,01(1):248-249
6陈浩然,教务管理系统开发与.NET Web Services 应用[J],企业技术开发,200310234.-235
 

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