宋海沂

（連云港師范高等?？茖W校科研處，江蘇 連云港 222005）

目前，數(shù)字圖書館應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)普遍采用多層分布式結(jié)構(gòu)，并大多以組件技術(shù)（如COM或CORBA）為設(shè)計基礎(chǔ)，創(chuàng)建能夠在應(yīng)用程序之間可重用和共享的組件模塊。但是，由于各自采用的平臺、協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)的差異，使得這種傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)設(shè)計模式面對基于異構(gòu)平臺的Web應(yīng)用系統(tǒng)的實施與集成的挑戰(zhàn)時，往往顯得力不從心，給數(shù)字圖書館的資源共享帶來了很大困難。近年來，隨著以XML（可擴展標記語言）和Web Services為基礎(chǔ)的新型分布式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計模式的崛起和發(fā)展，為解決這一難題提供了新的思路。

1 W eb Services運行模式及其優(yōu)勢

國際權(quán)威組織W3C（Word Wide Web Consortium）給Web Services的定義是：Web Services是被URI（Universal Resource Identifier）確定的一個軟件應(yīng)用。它的接口和封裝是可以被XML定義描述和發(fā)現(xiàn)，并且支持與使用XML消息通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的其他應(yīng)用軟件進行直接交換。Web Services技術(shù)是建立在XML、SOAP、WSDL（Web Services Description Language）、UDDI（Universal Discovery Description and Integration）基礎(chǔ)之上的分布式應(yīng)用架構(gòu)[1-2]。

1.1 Web Services運行模式

Web Services是獨立的、模塊化的應(yīng)用，能夠通過因特網(wǎng)來描述、發(fā)布、定位以及調(diào)用。Web Services面向服務(wù)架構(gòu)SOA（Service Oriented Architecture），包括3個部分。如圖1所示[3]。

與Web Services有關(guān)的操作主要有以下3種：

①發(fā)布（Publish）。服務(wù)提供者首先需要將服務(wù)進行一定描述并發(fā)布到注冊服務(wù)器上，注冊自己的功能及訪問接口。

②查找（Find）。服務(wù)請求方根據(jù)注冊服務(wù)器提供的規(guī)范接口發(fā)出查詢請求，通過Service broker查找以獲取綁定服務(wù)所需的相關(guān)信息。

③綁定（Bind）。服務(wù)請求方通過分析從注冊服務(wù)器中得到的服務(wù)綁定信息，包括服務(wù)的訪問路徑、服務(wù)調(diào)用的參數(shù)、返回結(jié)果、傳輸協(xié)議、安全要求等，對自己的系統(tǒng)進行相應(yīng)配置，進而遠程調(diào)用服務(wù)提供者所提供的服務(wù)。

1.2 Web Services的優(yōu)點[4]

①良好的封裝性，調(diào)用時只考慮Web服務(wù)的功能列表，無需了解實現(xiàn)細節(jié)。②促進松耦合的分布式應(yīng)用，只要Web應(yīng)用的界面不變，其他任何變更，甚至遷移到其他平臺，對于調(diào)用者來說都是透明的。③基于Internet標準協(xié)議的開發(fā)和使用，提高了系統(tǒng)的開放性、通用性和擴展性。④通過跨平臺、透明化的動態(tài)業(yè)務(wù)集成，降低了系統(tǒng)復(fù)雜性。

2 W eb Services在數(shù)字圖書館中的應(yīng)用

2.1 Web Services是數(shù)字圖書館共享問題的“天然”解決方式

美國著名情報學家蘭開斯特（F.Wilfrid Lancaster）認為，未來圖書館應(yīng)該是沒有圍墻、沒有門檻、高度共享和無紙化的圖書館。上個世紀90年代以來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，這一“理念”正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實，但共享卻成為發(fā)展過程的一個“瓶頸”[5]。圖書館數(shù)字化的核心基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫，但是由于異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間并不兼容，使得信息共享難以實現(xiàn)?；赬ML的Web服務(wù)在信息服務(wù)機構(gòu)中可以解決這一難題。因此，兩者的結(jié)合是未來圖書館信息共享問題的天然解決方式。

2.2 基于XMLWeb Services的數(shù)字圖書館應(yīng)用系統(tǒng)

在綜合考察現(xiàn)有的分布式數(shù)字圖書館應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Web Services開發(fā)的基本原理，我們提出了基于XMLWeb服務(wù)構(gòu)架的圖書館體系結(jié)構(gòu)（如圖2）。

在這個結(jié)構(gòu)中，單個圖書館既可以通過注冊機構(gòu)（簡稱UDDI）來查找其他圖書館或信息源發(fā)布的Web服務(wù)，然后對其進行捆綁應(yīng)用，直接提供給客戶使用，也可以針對自己的特色館藏創(chuàng)建Web服務(wù)，然后通過注冊機構(gòu)進行對外發(fā)布，以供其他圖書館引用。

下面通過建立一個簡單的XMLWeb服務(wù)來介紹如何將Web服務(wù)應(yīng)用到圖書館建設(shè)中。開發(fā)一個基于XMLWeb服務(wù)的數(shù)字圖書館主要有以下幾個步驟：①評估安全選項；②創(chuàng)建并測試基于XML的Web服務(wù)；③創(chuàng)建一個使用該Web服務(wù)的Web應(yīng)用項目。

2.2.1 安全性選項

目前國內(nèi)的一些數(shù)字圖書館（如：中國知網(wǎng)、萬方）在檢索全文信息時通常要求用戶是注冊（付費）用戶，這就需要對用戶進行身份認證。關(guān)于XMLWeb服務(wù)的安全保證有兩套選擇方案[6]。第一種是由內(nèi)置的IIS安全選項組成。這些選項的好處是不需要額外的用戶數(shù)據(jù)庫，但對Internet應(yīng)用來說，為每一個顧客創(chuàng)建一個域用戶記錄可能并不是最好的方案。第二種方案是提供自定義驗證。目前，Web服務(wù)安全采用的是已有的Internet和WWW的一些安全策略，例如數(shù)字簽名、XML加密技術(shù)和標準、訪問標準技術(shù)等。本示例采用了第二種方案。

2.2.2 創(chuàng)建基于XML的Web服務(wù)

目前，Web服務(wù)的構(gòu)建平臺主要有IBM的Websphere，Microsoft的Visual Studio.net及Sun的Sun ONE。本系統(tǒng)采用的是SUN的J2EE，因為J2EE具有平臺獨立性、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、多線程、動態(tài)性、安全性、健壯性和分布式等優(yōu)點[7]，使得Web服務(wù)的開發(fā)與應(yīng)用變得非常簡單和方便。筆者側(cè)重介紹如何實現(xiàn)一個Web Service，即基于無狀態(tài)會話EJB組件的FindBook Web Service。編程模型采用RPC-StyleWeb Serviced。下面以FindBook Web Service開發(fā)為例，說明使用java ant工具開發(fā)基于Weblogic服務(wù)器的Web Service的實現(xiàn)方法。

生成FindBook.jar文件：Web Service的生成需要EJB.jar文件，因此，在EJB組件代碼實現(xiàn)以及部署描述文件ejb-jar.xml和weblogic-ejb-jar.xm l的基礎(chǔ)上，使用JAR命令生成FindBook.jar文件。具體過程如下：

①創(chuàng)建一個臨時目錄temp。

②拷貝已編譯好的FindBook EJB類文件及相關(guān)支持類文件至臨時目錄。

③在臨時目錄下創(chuàng)建META-INF子目標。

④將EJB的部署文件ejb-jar.xml和weblogic-ejb-jar.xm l拷貝至META-INF子目錄。

⑤利用jar命令創(chuàng)建FindBook.jar文件。

步驟如下：

①創(chuàng)建一個新目錄。

②將FindBook.jar文件和build.xml文件拷貝至新創(chuàng)建的目錄。

③運行ant命令，在本目錄中產(chǎn)生FindBook.ear文件。

部署Web Service：可直接將ear文件拷貝到BEA_HOME/config/domain/applications目錄。其中BEA_HOME指Weblogic的安裝主目錄。

至此，已完成基于Weblogic服務(wù)器的Web Service開發(fā)的所有工作，可以接受客戶端對Web Service的調(diào)用。

2.2.3 使用XMLWeb服務(wù)

可建一個新的項目來使用這個Web服務(wù)。下面以一個簡單的應(yīng)用程序來展示如何調(diào)用XMLWeb服務(wù)。在J2EE框架中，JAX-RPC將客戶端調(diào)用轉(zhuǎn)換成一個基于HTTP請求的SOAP消息發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器收到客戶請求，把SOAP消息轉(zhuǎn)換成方法調(diào)用服務(wù)器的Web Services方法，再通過JAX-RPC將結(jié)果包裝成SOAP消息形式返回給客戶。用JAX-RPC開發(fā)Web Services非常容易。一個Web Services有兩個文件：一個是接口，用來定義Web Services的遠端可以調(diào)用的方法；另外一個是實現(xiàn)了這個接口方法的類。以下是相關(guān)的部分代碼：

定義的Web Services方法的接口

import java.rm.iRemote；

import java.rm.iRemote Exception；

public interface Book extends Remote{

public Book id []get BookList（ ）//Web Services方法

throws Remote Exception；

public String orderBook（String bookName，int num）//Web Services方法

Throws Remote Exception；}

實現(xiàn)了上述接口的類如：

Public classBookImp1 implements Book{

Public Bookid[]get BookList（）throws Remote Exception{

…}

Public String orderBook（String bookName，int num）throws Remote Exception{

…}}

綜上所述，如果采用Web服務(wù)來構(gòu)架數(shù)字圖書館，就可以從真正意義上做到數(shù)字圖書館的共建共享。因為有了Web服務(wù)，我們就可以不必去關(guān)心某一數(shù)字圖書館采用的是什么操作系統(tǒng)以及何種開發(fā)工具，我們只需要去關(guān)心它發(fā)布的Web服務(wù)，然后進行具體應(yīng)用即可。因此，基于XMLWeb服務(wù)的理念和技術(shù)的出現(xiàn)，將給未來圖書館的建設(shè)帶來新的思路。

3 結(jié)語

XML的出現(xiàn)解決了在不同平臺/系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/模式的差異，使得數(shù)據(jù)層在XML技術(shù)的支持下統(tǒng)一起來，XML成為了互聯(lián)網(wǎng)上的通用語。Web服務(wù)完全基于XML獨立于平臺、獨立于軟件供應(yīng)商的標準，是創(chuàng)建可互操作的、分布式應(yīng)用程序的新平臺。Web服務(wù)的目的就是實現(xiàn)語言無關(guān)、平臺無關(guān)、協(xié)議無關(guān)的互操作。

Web服務(wù)不僅是一些協(xié)議的集合、獨立應(yīng)用實體的集合，還是一個集應(yīng)用邏輯、商務(wù)智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工作流管理、知識表示、邏輯推理、安全保密和信息集成等技術(shù)為一體的新興應(yīng)用模式?；赬ML的Web Services構(gòu)建的數(shù)字圖書館是采用XML、SOAP、WSDL、UDDI、J2EE等多種開放標準而開發(fā)的，可以預(yù)期在不久的將來基于XML的Web Services將得到廣泛的應(yīng)用，并為解決長期困擾用戶內(nèi)部，尤其用戶之間的信息系統(tǒng)集成問題開辟有效途徑。

[1] Catalog of OMG Specifications.[2007-09-30.]http：//www.omg.org/technology/documents/spec_catalog.htm.

[2] Web Services Architecture．2002-06-04[2007-09-30]．http：//www.w3.org/2002/ws/arch/2/08/wd-wsa-arch-20020821.html.

[3] 葉小陽．基于Web Services的分布式數(shù)字圖書館解決方案．圖書情報知識，2005（2）：87-89.

[4] Hongbing Wang est.．Web services：problems and future directions．Web Semantics：Science，Services and Agents on theWorld WideWeb，2004（1）：309-320.

[5] 王本年等．Web智能研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢．計算機研究與發(fā)展，2005（5）：721-727.

[6] Paul Kearney．Message level security for web services．Information Security Technical Report，2005（10）：41-50.

[7]Stephen Asbury，Scott R.Weiner著．王強等譯．Java企業(yè)極應(yīng)用開發(fā)指南．北京：機械工業(yè)出版社，2004：13-25.