摘 要：采用SOA（service-oriented architecture）架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)能夠解決傳統(tǒng)設(shè)計中使用平臺單一、功能模塊難以更新維護等問題，為實驗室信息在移動設(shè)備上的應(yīng)用開發(fā)帶來新的思路。該文以設(shè)計的基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)為例，闡述開發(fā)SOA架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)的一個解決方案。

關(guān)鍵詞：SOA架構(gòu) 實驗室信息管理系統(tǒng) 解決方案

中文分類號：TP39文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0105-02

面向服務(wù)架構(gòu)（service-oriented architecture，SOA）是一種組件模型，它將軟件整體分解為不同的、小的邏輯單元，這些邏輯單元既可以組成一個完整的業(yè)務(wù)邏輯，也可以相對獨立的分布式部署。SOA是一種粗粒度、松耦合服務(wù)架構(gòu)，服務(wù)之間通過簡單、精確定義接口進行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型。SOA架構(gòu)中的各種組件的開發(fā)、部署形式幫助系統(tǒng)架構(gòu)者以更迅速、更可靠、更具重用性架構(gòu)整個業(yè)務(wù)系統(tǒng)。作為一個靈活、可擴展的框架，總的來說SOA的核心價值在于：靈活、快速、可重用和適應(yīng)性強。

在移動互聯(lián)領(lǐng)域，依托于網(wǎng)站資源所開發(fā)的各種移動平臺上的Apps在近幾年中逐漸增加，不斷改變著人們對互聯(lián)網(wǎng)資源的使用習(xí)慣。許多企業(yè)在無紙化辦公的實現(xiàn)中采用了SOA架構(gòu)，通過總體的SOA解決方案取得了成功。這些都不斷的推動著SOA的發(fā)展，在SOA架構(gòu)日益成熟及其實現(xiàn)技術(shù)多樣化的今天，其帶來的新特性讓互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在近5年間發(fā)生了巨大變化。但反觀現(xiàn)在的高校信息化系統(tǒng)建設(shè)，基本還是清一色的B/S架構(gòu)，呆板的業(yè)務(wù)流程，毫無靈活性可言。作者以本校實驗室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計為例，探討采用SOA架構(gòu)為高校信息管理系統(tǒng)帶來的新功能和在實驗室信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)SOA架構(gòu)的可能性。

1 傳統(tǒng)單一的B/S或C/S架構(gòu)實驗室信息管理系統(tǒng)的局限性

傳統(tǒng)架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)的局限性，在實際的使用中反映為軟件模塊設(shè)計更新跟不上業(yè)務(wù)更新以及無法適應(yīng)所有應(yīng)用情景。具體來說，主要體現(xiàn)在以下3個方面。

（1）傳統(tǒng)架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)毫無靈活性可言。在傳統(tǒng)的以功能模塊為基礎(chǔ)所開發(fā)的實驗室信息管理系統(tǒng)里，開發(fā)的模式一般以一個模塊對應(yīng)一種業(yè)務(wù)，把所有模塊集成在一起，再用權(quán)限管理區(qū)分用戶對模塊的使用權(quán)力。這種管理系統(tǒng)在管理體系本身或者業(yè)務(wù)流程發(fā)生了改變就意味著整個模塊要進行重寫，以至于要對整個系統(tǒng)進行大的修改，這無疑是個浩大的工程。在高校實驗室管理系統(tǒng)不斷改進以適應(yīng)快速發(fā)展的今天，管理模式和業(yè)務(wù)流程的更改是常見的，因此管理軟件的靈活性顯得尤為重要。

（2）傳統(tǒng)架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)客戶端使用的技術(shù)架構(gòu)是單一的。傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)都是采用單一的軟件架構(gòu)，從早期的C/S架構(gòu)到后來為了解決兼容性以及易用性所使用的B/S架構(gòu)，都存在著各自的局限性和在部分場景中的不適用性。比如教師進行實驗室使用記錄登記，要盡量做到方便快捷，這種情景下無疑使用窗口軟件要比使用網(wǎng)頁合適；而在等級記錄管理端，需要對記錄進行增刪改操作，需要以圖形化的方式展示實驗室每周的使用情況，這時無疑用網(wǎng)頁模式要優(yōu)于用窗口軟件的模式。因此，針對不同的使用場景選用不同的軟件開發(fā)技術(shù)是對實驗室信息管理來說十分重要。

（3）傳統(tǒng)架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)不能為現(xiàn)場工作提供信息支持，實驗管理人員在完成實際的工作后如果要進行工作記錄就必須回到電腦上對自己的工作進行登記，這種軟件的使用方式是工作記錄式的，能為工作管理提供服務(wù)，但不能在現(xiàn)場工作過程中提供信息支持和查詢服務(wù)，而現(xiàn)場工作經(jīng)常需要對設(shè)備信息進行查詢。因此給現(xiàn)場工作提供信息支持對于實驗室管理系統(tǒng)來說是不可缺少的組成部分，而這也是傳統(tǒng)架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)很難做到的功能。

2 采用SOA架構(gòu)的實驗室管理系統(tǒng)的優(yōu)點

基于SOA架構(gòu)的實驗室管理系統(tǒng)可以較好地解決以上所提出的問題。切實做到了按需開發(fā)客戶端，在業(yè)務(wù)流程發(fā)生改變時縮短開發(fā)時間以及利用移動設(shè)備的功能更好的拓展管理系統(tǒng)的應(yīng)用。

（1）可以根據(jù)不同的情況靈活地選擇業(yè)務(wù)的構(gòu)成。具體是指，在開發(fā)時可以更靈活的根據(jù)崗位職能的實際需求來構(gòu)造不同的客戶端，這樣不僅避免了客戶端因功能模塊的堆積而變得過分臃腫，也相應(yīng)的減輕了因權(quán)限問題所造成的設(shè)計和開發(fā)上的負(fù)擔(dān)。在管理模式和業(yè)務(wù)流程發(fā)生更改時，對于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)來說維護量要比傳統(tǒng)系統(tǒng)小，因為服務(wù)和實際業(yè)務(wù)的分離，并且可以重用所有當(dāng)前的服務(wù)，所以當(dāng)業(yè)務(wù)或管理模式發(fā)生改變的時候，只需要更改相應(yīng)的客戶端就可以，并不涉及其他的模塊和核心服務(wù)。

（2）客戶端可以采用不同的技術(shù)手段方式來建立，例如客戶端是用FLEX技術(shù)的，而服務(wù)端使用PHP技術(shù)，他們之間并不存在溝通的障礙，仍然可以正?；ハ嗤ㄐ拧＿@給客戶端開發(fā)帶來了很大的靈活性，應(yīng)對不同的場景采用不同的技術(shù)，讓客戶端可以適用于一些特定的場景。比如適合用網(wǎng)頁形式的情景和適合用窗口軟件形式的情景，在SOA框架中就可以共同存在而不增加額外的開發(fā)成本。

（3）利用移動設(shè)備的功能來擴展系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。把客戶端開發(fā)到移動設(shè)備平臺上，包括智能手機和平板設(shè)備，可以使實驗室信息系統(tǒng)隨實驗員帶到工作現(xiàn)場。在移動設(shè)備上使用實驗室管理系統(tǒng)，使得系統(tǒng)和移動設(shè)備可以結(jié)合起來，通過包括攝像頭等移動設(shè)備上提供的功能，給實驗員在現(xiàn)場工作中查詢相關(guān)記錄信息提供了條件，還可以通過這個平臺獲取各種信息，做到信息支持的效果；并且可以在現(xiàn)場進行登記記錄的作業(yè)，可以更高效、更準(zhǔn)確的記錄下現(xiàn)場的情況。

綜上所述，可以看出使用SOA架構(gòu)的實驗室信息系統(tǒng)給我們帶來了包括軟件開發(fā)上的便利，系統(tǒng)平臺搭建的靈活，以及在移動平臺上開發(fā)和使用管理系統(tǒng)的新思路。因此，在實驗室信息系統(tǒng)中引入SOA架構(gòu)是非常有意義以及有必要的。

3 基于SOA架構(gòu)的實驗室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計

系統(tǒng)基于對本校實驗室管理的流程進行服務(wù)和業(yè)務(wù)的設(shè)計。服務(wù)是通過對業(yè)務(wù)的歸納和分析來設(shè)計，業(yè)務(wù)是針對不同的職能對象來設(shè)計的。具體來說，業(yè)務(wù)被分為，實驗室使用管理，設(shè)備維修管理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況展示4個部分組成。

實驗室使用管理部分。其分為課室登記端和管理端兩部分，課室登記端配置在每個實驗室的教師計算機上，由任課老師進行登記，收集實驗課的基本使用情況，在沒有計算機的課室，由管理員代為填寫，軟件采用Adobe Air平臺開發(fā)，可以在不同的系統(tǒng)平臺下使用，收集的數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式記錄在數(shù)據(jù)庫中；管理端因為交互操作較多，并且需要對數(shù)據(jù)進行圖表化轉(zhuǎn)變，所以采用B/S模式，管理員可以通過系統(tǒng)界面以圖形的形式在日程表上查看實驗室的使用情況，并可以對相關(guān)記錄進行維護。

設(shè)備維修管理部分。這部分業(yè)務(wù)有手機平臺以及網(wǎng)頁平臺兩種客戶端，兩種客戶端功能相同，都是對維修情況進行記錄。不同點在于，網(wǎng)頁平臺采用傳統(tǒng)的表單設(shè)計，而手機平臺借助手機的攝像頭對設(shè)備編號二維碼的掃描直接對設(shè)備信息進行讀?。ㄐ枰獰o線網(wǎng)絡(luò)支持），使得管理員的現(xiàn)場維修記錄的無紙化變?yōu)榱丝赡堋?/p>

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理部分。主要業(yè)務(wù)是對實驗室和實驗室設(shè)備的基本情況和動態(tài)情況的記錄和管理?？蛻舳送瑯臃譃榫W(wǎng)頁平臺及手機平臺兩種客戶端，但實現(xiàn)的功能有所不同，手機客戶端主要是用以記錄個別設(shè)備的動態(tài)情況，比如某一設(shè)備的借調(diào)、歸還、報廢等，同樣是應(yīng)用了二維碼掃描技術(shù)。而網(wǎng)頁平臺客戶端的功能主要是實驗室基礎(chǔ)信息的維護，設(shè)備信息及情況的批量更改，和手機平臺客戶端形成有效的互補，突出各自平臺的長處。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況展示部分。這部分業(yè)務(wù)主要是以各種數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，用圖表的形式展現(xiàn)出來，直觀的展示數(shù)據(jù)所反映的情況。其客戶端采用Adobe Air平臺，用其豐富的圖形資源來展示圖表?，F(xiàn)階段應(yīng)用的圖表主要包括了，基于各個實驗室人時數(shù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)所形成的圖表有：《實驗室使用情況月表》、《不同系部實驗室使用情況表》、《實驗室使用情況對比表》；基于維修情況數(shù)據(jù)所形成的圖表有：《實驗室設(shè)備完好率表》。這些圖表是制定實驗室建設(shè)和調(diào)整的有力依據(jù)。

所有的這些客戶端都是依托于同一個核心服務(wù)以及數(shù)據(jù)庫，有效的保證了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。并且做到了在同一個平臺下多功能模塊的單點登錄，實際上所有平臺的驗證策略都是相同的，通過對身份以及身份對應(yīng)的角色進行判斷來選擇加載的功能模塊以及可以編輯的數(shù)據(jù)范圍（如圖1）。

4 結(jié)語

該文以一個實際的SOA架構(gòu)應(yīng)用為基礎(chǔ)，分析了SOA架構(gòu)的引用給軟件開發(fā)和應(yīng)用方式上帶來的新思路和新方向。從靈活性、擴展性以及應(yīng)用平臺的豐富性上闡述了SOA架構(gòu)的軟件對比傳統(tǒng)軟件的優(yōu)勢所在，并且發(fā)現(xiàn)在開發(fā)新的業(yè)務(wù)時服務(wù)的重用給開發(fā)效率帶來的很大的提高，有效縮短了開發(fā)進程。

但是，從軟件實施的現(xiàn)階段看來，SOA架構(gòu)最大的不足就是對于服務(wù)及網(wǎng)絡(luò)的依賴性，以及對于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和托管服務(wù)的服務(wù)器性能要求都比較高。尤其是對于網(wǎng)絡(luò)，有很多不可預(yù)見性的問題，這些都影響著軟件系統(tǒng)的健壯性?？傮w來說，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、安排冗余主機以及合理地配置服務(wù)器是解決以上問題的一個方向。

該文所涉及的實驗室信息管理項目已在本校中使用，并取得了一定的管理效益，目前正在進一步的完善和功能的擴展中。對于尚未采用實驗室信息化管理系統(tǒng)以及準(zhǔn)備引入SOA架構(gòu)改造信息化管理系統(tǒng)的部門起到一定的啟示作用。

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