徐丹麗

（上海開放大學(xué) 信息與工程學(xué)院，上海 200433）

按需搭建的教學(xué)信息托管平臺(tái)中服務(wù)的封裝

徐丹麗

（上海開放大學(xué) 信息與工程學(xué)院，上海 200433）

采用 “積木式”搭建體系架構(gòu)教學(xué)信息托管平臺(tái)，為中小型教學(xué)機(jī)構(gòu)提供了便捷的信息化建設(shè)新途徑，有效避免了信息化建設(shè)過程中的盲目性、系統(tǒng)構(gòu)建的重復(fù)性。按需搭建的關(guān)鍵在于單元的建立，本文針對(duì)教學(xué)信息系統(tǒng)，研究了平臺(tái)運(yùn)作機(jī)理、服務(wù)調(diào)用方式，重點(diǎn)討論了在不同粒度層面上對(duì)服務(wù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?、編程、封裝和發(fā)布。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)；服務(wù)封裝；按需搭建；應(yīng)用集成

隨著物質(zhì)生活的提高，人們對(duì)教育也提出了更高的要求，主要包括教育的多樣化、個(gè)性化、便捷化等方面。這些要求對(duì)提供教育的服務(wù)機(jī)構(gòu)來說，意味著服務(wù)質(zhì)量的改善、便捷的信息化管理模式等一系列問題，如何控制辦學(xué)成本成為教育機(jī)構(gòu)能否在市場(chǎng)立足的關(guān)鍵問題。

自行開發(fā)和維護(hù)信息系統(tǒng)的成本極高，除了少數(shù)大型機(jī)構(gòu)，絕大部分中小型教育機(jī)構(gòu)沒有能力來承擔(dān)相關(guān)的成本、風(fēng)險(xiǎn)。依托教學(xué)信息托管平臺(tái)的服務(wù)成為一種有效的解決途徑，本文重點(diǎn)研究服務(wù)的提取和封裝問題。

1 信息托管平臺(tái)的運(yùn)作機(jī)理

基于服務(wù)的教學(xué)信息托管平臺(tái)，是以功能任務(wù)為導(dǎo)向的。盡管教學(xué)的內(nèi)容方面存在千差萬別，但教學(xué)過程中大部分的業(yè)務(wù)、操作、信息形式等存在諸多共性，例如學(xué)生信息、班級(jí)跟蹤等。托管平臺(tái)就是分析典型的業(yè)務(wù)，找出這些基本業(yè)務(wù)的邏輯共同點(diǎn)，并進(jìn)行提煉，按照不同粒度封裝成不同的服務(wù)單元，這些服務(wù)單元可以被定義、發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。按照定義的標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議或中間轉(zhuǎn)換組件，可以將這些服務(wù)單元組裝成需要的流程、應(yīng)用，乃至具體的教學(xué)信息系統(tǒng)對(duì)象。

如圖1所示，教學(xué)信息托管平臺(tái)將各種教學(xué)類業(yè)務(wù)、功能、應(yīng)用等，用服務(wù)單元或模塊進(jìn)行封裝，形成組件查找模型庫(kù)、流程組件規(guī)則庫(kù)、基本構(gòu)件庫(kù)、負(fù)責(zé)組件連接的中間件、信息數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理等基本的“積木”單元。當(dāng)具體要求確定后，教學(xué)信息平臺(tái)的信息系統(tǒng)搭建部分，按照要求進(jìn)行教學(xué)流程重塑，從而生成一個(gè)具體的教學(xué)管理信息系統(tǒng)單元。例如，圖1中為不同教育機(jī)構(gòu)單獨(dú)生成的信息系統(tǒng)對(duì)象A、B、C……，這些對(duì)象通過PKCS／XKML安全機(jī)制與托管平臺(tái)進(jìn)行信息交互，同時(shí)也通過XML／SOAP機(jī)制與外界進(jìn)行信息交互，信息系統(tǒng)對(duì)象生成后，平臺(tái)用“服務(wù)”的方式將其發(fā)布在系統(tǒng)內(nèi)部或網(wǎng)絡(luò)上，并由托管平臺(tái)統(tǒng)一維護(hù)和管理。

信息托管平臺(tái)使得中小教育機(jī)構(gòu)只需投入少量的租賃費(fèi)用，就可以搭建出自己的信息管理系統(tǒng)，這種模式快速、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)。

2 服務(wù)的調(diào)用方式

圖1 教學(xué)信息托管平臺(tái)

托管平臺(tái)將各種教學(xué)業(yè)務(wù)、管理系統(tǒng)功能、基本應(yīng)用等封裝成服務(wù)，成為服務(wù)提供者。這些“服務(wù)”發(fā)布在系統(tǒng)內(nèi)部或外部網(wǎng)絡(luò)上，以便被發(fā)現(xiàn)和重用，這個(gè)過程稱為注冊(cè)，例如在UDDI中心注冊(cè)。搭建客服人員可根據(jù)用戶的具體需要組織和重用有關(guān)服務(wù)，成為服務(wù)消費(fèi)者。由此可見，服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)提供者之間耦合松散，與UDDI中心之間存在注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)以及綁定的關(guān)系。

這些注冊(cè)過的服務(wù)通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（如SOAP／HTTP等）、遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）和消息傳遞（MQ）協(xié)議等進(jìn)行訪問。對(duì)具體的教育機(jī)構(gòu)用戶來說，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)都是透明的。教學(xué)信息托管平臺(tái)使用Web服務(wù)描述語言記錄針對(duì)服務(wù)的操作，并用業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言定義服務(wù)的有效操作序列。

服務(wù)之間是通過消息傳遞機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。教學(xué)信息托管中新數(shù)據(jù)傳送頻率高，大部分屬于較小數(shù)據(jù)集的特點(diǎn)，可以直接采用XML傳輸；部分非文本信息則需要先使用JAX－RPC協(xié)議進(jìn)行打包，即二進(jìn)制編碼，再通過SOAP協(xié)議來傳遞。

因此，基于服務(wù)的體系架構(gòu)具有開放標(biāo)準(zhǔn)、松耦合、協(xié)議無關(guān)性等明顯優(yōu)勢(shì)，能更快速和有效地響應(yīng)服務(wù)變更，使系統(tǒng)滿足當(dāng)前或甚至未知的業(yè)務(wù)需求。

3 基本服務(wù)單元

作為一個(gè)可以生成多個(gè)信息系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)，具有可重復(fù)使用、靈活組合的服務(wù)單元是必不可少的。托管信息平臺(tái)的組件劃分一般按照粒度大小來分類，最粗粒度為功能級(jí)別，最細(xì)粒度可以是一條數(shù)據(jù)信息，劃分依據(jù)中包含單元的使用頻率、訪問速度等參數(shù)。根據(jù)最粗粒度的功能劃分，本平臺(tái)服務(wù)單元主要有如下4種類型：

（1）事務(wù)處理型。這類服務(wù)單元實(shí)現(xiàn)常規(guī)的教學(xué)活動(dòng)管理及相關(guān)事務(wù)，服務(wù)可以通過 SOAP／HTTP、消息傳遞（MQ）等協(xié)議進(jìn)行連接、訪問。

（2）流程處理型。流程處理型服務(wù)單元支持常規(guī)托管平臺(tái)系統(tǒng)的基本工作流模型，這類單元本身帶有接口，來調(diào)用或訪問其他服務(wù)。

（3）應(yīng)用適配型。這是一種輔助型的服務(wù)組件，專為托管平臺(tái)和服務(wù)對(duì)象原有的應(yīng)用，無縫連接開發(fā)的中間服務(wù)組件，提供服務(wù)會(huì)話包，與現(xiàn)有應(yīng)用的協(xié)議和格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

（4）數(shù)據(jù)操作型。這類服務(wù)組件對(duì)最底層的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改、添加等操作，還負(fù)責(zé)對(duì)不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、篩選和轉(zhuǎn)換。

托管信息平臺(tái)在組件劃分時(shí)，要充分考慮到用戶的基本需求和特殊需求。例如，在信息系統(tǒng)對(duì)象搭建的過程中，構(gòu)成模塊根據(jù)可選性可分為基本型服務(wù)和可選擇項(xiàng)服務(wù)兩大類?；拘头?wù)是教學(xué)信息系統(tǒng)對(duì)象中必須帶有的，主要包括學(xué)生信息管理、課程信息管理、教師信息管理、門戶網(wǎng)站管理等；可選服務(wù)由教學(xué)機(jī)構(gòu)根據(jù)自身實(shí)際情況決定是否選用，某“手語”培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，整個(gè)教學(xué)涉及到的人員、服務(wù)等相對(duì)簡(jiǎn)單明了，信息系統(tǒng)搭建時(shí)不需要或僅需簡(jiǎn)化的功能服務(wù)就能滿足需求，例如郵件服務(wù)、門戶網(wǎng)站等。

具體服務(wù)對(duì)象的簡(jiǎn)單或復(fù)雜可以通過組件粒度的粗細(xì)來調(diào)節(jié)，這也是與教學(xué)規(guī)模、運(yùn)作形式等特點(diǎn)相適應(yīng)的。如果某專業(yè)需要對(duì)近幾年的數(shù)據(jù)深層分析，可以選用數(shù)據(jù)挖掘組件和復(fù)雜模型分析組件完成此任務(wù)。而某個(gè)學(xué)生的而信息查詢則無需此類復(fù)雜程序。

4 服務(wù)的封裝

在UDDI中心每種發(fā)布的應(yīng)用服務(wù)存在于抽象的容器中，通過唯一的ID號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。對(duì)服務(wù)進(jìn)行封裝一般步驟如下：①為各個(gè)功能編寫對(duì)應(yīng)的功能實(shí)現(xiàn)代碼，封裝為服務(wù)；②為其創(chuàng)建一個(gè)抽象的容器，將實(shí)現(xiàn)代碼與抽象容器進(jìn)行邏輯關(guān)系定義；③服務(wù)容器加載服務(wù)的實(shí)現(xiàn)代碼，提供到服務(wù)總線。

5 小結(jié)

信息托管平臺(tái)的開發(fā)，是為中小教育機(jī)構(gòu)的管理信息化提供公共技術(shù)支撐平臺(tái)和相關(guān)服務(wù)，有效解決了實(shí)施信息化存在的資金、人力、技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)等問題。本文提出一種面向服務(wù)的積木式教學(xué)信息托管系統(tǒng)，通過對(duì)服務(wù)在不同粒度層面進(jìn)行劃分、編程、封裝和發(fā)布，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)集成。

依托教學(xué)信息托管平臺(tái)，中小型教育機(jī)構(gòu)只需投入少量的租賃費(fèi)用，就可以快速、低成本、低風(fēng)險(xiǎn)地搭建出自己的信息管理系統(tǒng)，有效避免了信息化建設(shè)過程中的盲目性、系統(tǒng)構(gòu)建的重復(fù)性。

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