文/李凌

從構筑大系統(tǒng)，到編寫小應用

文/李凌

編者按：

教育信息化誕生的歷史并不長，成長的過程中有很多新鮮的理念，回過頭來看，有的是順應潮流的，有的又是理想化的。本文觀點來自一位從事教育信息化實踐多年的業(yè)內人士，他認為，大系統(tǒng)的理念并不符合 IT 界的實際情況，應用系統(tǒng)中小型化將成為趨勢。關于本文內容，歡迎您與我們探討，您可發(fā)郵件至 media@cernet.com。

李凌北京理工大學網(wǎng)絡信息技術中心副主任

我剛到學校網(wǎng)絡服務中心工作的時候，對于學校信息化應該做什么，以及應該如何做，并沒有太多的概念。記得有一次去參加高校信息化學會的會議，聽來自某知名學府的老師介紹 URP，瞬間覺得那真是一個很高大上又極其復雜的概念。想想我們信息化部門只有區(qū)區(qū)幾個人，遠遠無法實現(xiàn)這一構想。

后來在學校里和同事聊起來，有同事說，你們網(wǎng)絡中心應該做一個大系統(tǒng)，我們各個單位用。對于此，有些我非常認同，譬如學校信息化的確應該一盤棋，不能亂來。但一個包羅萬象的大系統(tǒng)，要投入很多時間很多經費，也許光需求調研就需要幾個月，研發(fā)起來也許要幾年，然后再投入使用……不敢想象。

當時，開發(fā)一個大系統(tǒng)的思路在高校信息化界時常被提起。也有企業(yè)的宣傳朝著這個方向努力。于是也就真的有廠商找上門，推銷一體化學生管理系統(tǒng)等產品，把教務、學工、宿管等各個部門的需求，凝聚在一個龐大的軟件里。他們認為這樣的系統(tǒng)最大的優(yōu)勢，就是天生沒有數(shù)據(jù)孤島。面對這樣的說辭，還真說不定有人會很心動，做個大系統(tǒng)一下子把信息化推上一個臺階，那真的是大功一件，再加上沒有數(shù)據(jù)孤島，豈不是非常先進？

一個大系統(tǒng)真的現(xiàn)實嗎？

作為一個每周都要寫幾行代碼的程序員，對于這種大系統(tǒng)之類的說辭，我還是有一點天生的警惕的：

首先，軟件開發(fā)是一項非常復雜的工作，軟件項目從出現(xiàn)的第一天開始，其失敗率就遠高于其他行業(yè)。譬如，我們很少聽說蓋房子剛蓋好就塌了，但軟件到期做不出來以及上線第一天就崩潰可不是什么新鮮事。并且，一個軟件系統(tǒng)的復雜性，會隨著功能的增加而呈指數(shù)級增加，量變導致質變，用來形容一個系統(tǒng)功能不斷增加和該系統(tǒng)的穩(wěn)定性不斷下降之間的關系，再合適不過了。

其次，大系統(tǒng)的工期無法控制。單一軟件項目的工期，通常應該控制在六個月以內，如果工期過長，無論是承包商還是相關部門的業(yè)務人員可能會因為長時間沒有效果而陷入一種疲勞狀態(tài)，同時軟件自身的需求也可能因為業(yè)務的變化而不斷發(fā)生變化，直接導致軟件的工期更長，進而陷入一種惡性循環(huán)。

再次，按照當今高校信息化行業(yè)對軟件價格的普遍認識，很多人都認為一套軟件系統(tǒng)四五十萬元就已經是很高的花費了。但四五十萬元如果扣掉相關稅款，扣除銷售成本，在如今也就相當于一兩個普通程序員一年的工資，而他們掙的錢不吃不喝合起來在北京這樣的一線城市也就能買個廁所。這樣的投入，能找得到做出大系統(tǒng)的人嗎？

最后，即便是在 2010 年，人事、財務、教務、圖書館、卡務、網(wǎng)絡中心等各個部門就已經建立了自己的管理信息系統(tǒng)，做一個大系統(tǒng)是要把它們各個部門的系統(tǒng)都放棄然后合在一起，這些完全屬于不同管理領域的事情，真的有一個公司能都弄明白嗎？

數(shù)字校園的架構

在軟件工程領域，人們一直尋找著控制軟件復雜性的方法，而其中最經典的一句話，就是 UNIX 所奉行的設計哲學： K.I.S.S. = Keep It Simple, Stupid!

Unix 系統(tǒng)，就是一個典型的簡單系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每一個命令行工具，都只完成一個單一的任務，譬如 ls 就只能列目錄、wc 就是用來統(tǒng)計單詞個數(shù)，若想知道一個目錄中有多少個文件，就需要用 ls | wc 這樣的組合了。

數(shù)字校園，作為一個涉及不同領域，既要支撐教學、管理，又要服務學習、生活的龐大 IT 設施，其必然由各種大大小小的組件構成，但這些組件之間又必須建立聯(lián)系，否則就會形成數(shù)據(jù)孤島。在經過長時間的調研、實踐和思考之后，我們心中數(shù)字校園的整體結構和建設方式開始慢慢清晰，基本上可以用“大平臺、中系統(tǒng)、小應用”來描述。

由于今天平臺、系統(tǒng)、應用這些詞語有著廣泛的含義，因此有必要對其明確一下定義。平臺，本身并不完成特定的業(yè)務工作，它的存在就是為了支撐系統(tǒng)和應用的正常運行，最典型的應該被稱之為平臺的就是基礎服務層的如統(tǒng)一身份認證、展示層的如門戶；系統(tǒng)，也就是管理信息系統(tǒng)，管理著某個領域的一組特定數(shù)據(jù)，并且支撐某個領域的日常工作，譬如人們熟知的教務系統(tǒng)、財務系統(tǒng)；應用，基于平臺和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，為用戶提供某項特定的服務功能，門戶平臺中集成的成績查詢、網(wǎng)費充值，都可以稱之為一種小應用。

大平臺和小應用的概念今天已經被很多人理解并認同，那么“中系統(tǒng)”指的是什么呢？

中等規(guī)模的業(yè)務數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

業(yè)務系統(tǒng)是數(shù)字校園中不可或缺的一部分，通常是數(shù)字校園建設過程中最早啟動的那一部分，但也經常成為被吐槽最多、失敗率最高的部分。如今已經有很多原本做業(yè)務系統(tǒng)的公司在高校領域都活不下去，這是為什么呢？

1.預期錯誤：很多人認為做業(yè)務系統(tǒng)就是做軟件，必須好看、功能全面、高大上，做個系統(tǒng)就要一切事情摒棄手工操作、不用 Excel。其實，信息化的根本任務在于對數(shù)據(jù)的管理，管理信息系統(tǒng)，就是幫助業(yè)務人員管理數(shù)據(jù)的工具。建設管理信息系統(tǒng)的根本，是梳理數(shù)據(jù)、優(yōu)化管理，軟件只要不出錯、基本好用，可以保證主干業(yè)務正常運行就足夠。

2.邊界模糊：以高校中使用最為廣泛的教務管理系統(tǒng)為例，在 10多年前大家剛剛開始做教務系統(tǒng)的時候，教務系統(tǒng)本身的功能還是很明確的，主要為了支撐學校最基本的教務運行。但隨著教務處業(yè)務的不斷增加，很多人覺得諸如計算機等級考試報名等各種各樣的功能都應該增加到教務系統(tǒng)中來。各個軟件廠商迎合這些不合理需求，在自己的產品中加入了越來越多的功能，活生生把學校的“教務系統(tǒng)”做成了“教務處系統(tǒng)”。

3.需求泛濫：在高校做業(yè)務軟件，需求調研的過程往往非常奇葩，一種最常見的做法，就是業(yè)務部門的領導會把部門內所有的工作人員聚集在一起，開動員會，讓每個崗位上的具體工作人員向廠商提出軟件修改需求。這種方式，極易導致需求的泛濫和不可控。銀行做軟件會把所有柜臺的服務人員都聚在一起跟承包商談需求嗎？正確的軟件需求采集方式，應當是由部門中管理經驗豐富、全面掌握業(yè)務的一兩個人跟軟件開發(fā)方的專家共同商討制定。而一般的工作人員，作為軟件的普通使用者，則應當按照既定的管理模式工作。

上述問題，都會使業(yè)務系統(tǒng)不斷膨脹。正如前文所說，隨著功能的增加，軟件的復雜性也會不斷增加。因此，我們強調業(yè)務系統(tǒng)，應該是“中等規(guī)模的業(yè)務數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”，一個業(yè)務系統(tǒng)應該只負責處理關聯(lián)極其緊密的、重要的、成熟的、頻繁發(fā)生的業(yè)務，其管理模型應當是業(yè)內普遍采用的。業(yè)務系統(tǒng)應該更多地強調數(shù)據(jù)準確性和及時性，易變的流程審批性內容則應當向學校統(tǒng)一建設的 BPM 流程平臺遷移。

譬如教務系統(tǒng)，就應該只包含學籍、培養(yǎng)方案、排課、選課、成績、畢業(yè)設計管理等最基本功能和相關的學生、教師服務界面。如果教務處還有其他的需求，都可以做成基于學校數(shù)字校園平臺和教務系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)而運行的獨立應用。以這種模式構筑的教務系統(tǒng)，由于其需求穩(wěn)定、數(shù)據(jù)清晰，如果再加上合理的軟件架構設計和精心的實現(xiàn)，就可以用很久。

應用小型化和微服務

幸運的是，今天已經有越來越多的人認識到了系統(tǒng)中小型化的必要性和必然性，并且在實踐中按照這種方式構建系統(tǒng)。在互聯(lián)網(wǎng)領域，其實也有一種應用中小型化的趨勢，也就是今天很多人所說的“微服務”模型。

互聯(lián)網(wǎng)領域所使用的“微服務”模型，實際上是將過去一套代碼、一套數(shù)據(jù)庫的單體軟件結構，分解為每個模塊一套代碼，每個模塊一套數(shù)據(jù)的結構，這樣，不同的模塊可以根據(jù)自身的需要選擇合適的語言編寫，也可以根據(jù)實際應用的需要選擇橫向擴展方式。而模塊與模塊之間，則通過消息隊列或是 API 接口等方式進行連接。

如果我們把數(shù)字校園看成一個大的互聯(lián)網(wǎng)平臺，那么今天數(shù)字校園的應用小型化趨勢和互聯(lián)網(wǎng)領域的微服務架構其實如出一轍，只不過在模塊劃分的粒度、實現(xiàn)方式的把握上，有著不太一樣的標準罷了。

（責編：王左利）