基于Web Service技術(shù)的數(shù)據(jù)交換方案在區(qū)域數(shù)字化建設(shè)中的應(yīng)用研究

章建豐

教育系統(tǒng)的數(shù)字化區(qū)域是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)化校園概念基礎(chǔ)上提出來的新概念，它的核心內(nèi)容是利用先進(jìn)的信息化手段和工具，將整個教育系統(tǒng)的各項資源數(shù)字化并進(jìn)行融合，從而形成一個完整的虛擬數(shù)字空間，使現(xiàn)實教育教學(xué)在時間和空間上獲得延伸。

信息孤島的解決方案

信息孤島的解決方案包括：

(1)編制教育系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。江東區(qū)教育局參與的“十一五”全國教育技術(shù)研究規(guī)劃重點課題《基于互聯(lián)網(wǎng)的教育基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和應(yīng)用研究》，就是解決這個標(biāo)準(zhǔn)問題。

(2)給數(shù)字化區(qū)域建設(shè)以明確的規(guī)劃，使其有成長和發(fā)展的空間，制定數(shù)字化區(qū)域發(fā)展的戰(zhàn)略。我們需要明確哪些軟件項目是暫時性的，那些是長期的，并把它作為立項的依據(jù)之一。為此，江東區(qū)教育局提出“江東區(qū)教育區(qū)域數(shù)字化規(guī)劃方案”。

(3)在項目開發(fā)中，為每一個系統(tǒng)設(shè)計一個開放的數(shù)據(jù)交換平臺，為將來新的應(yīng)用項目開發(fā)和當(dāng)前各類系統(tǒng)的B2B集成提供數(shù)據(jù)接口。本文提出的基于Web Service技術(shù)的數(shù)據(jù)交換方案是解決這一問題的方法之一。

基于Web Service數(shù)據(jù)交換方案的軟件構(gòu)架

在互聯(lián)網(wǎng)條件下，應(yīng)用系統(tǒng)必須要滿足數(shù)據(jù)共享，跨防火墻、跨平臺、跨語言，具有靈活多樣的用戶界面，開放的數(shù)據(jù)接口，功能可擴充等特點。系統(tǒng)中引入Web Service技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)為

另外，Web Service技術(shù)還可以實現(xiàn)跨防火墻的通信，跨平臺的互操作性，Web Service完全基于XML獨立于平臺、獨立于軟件供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)，成為了創(chuàng)建可互操作的、分布式應(yīng)用程序的新平臺。圖1是基于Web Service數(shù)據(jù)交換方案的軟件構(gòu)架圖。

第三方軟件提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口的功能，有效地解決了各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享困難、信息冗余等問題。Web Service技術(shù)的SOAP消息交換協(xié)議，以XML為信息交換標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)提供了統(tǒng)一的解決力怯。在用戶的界面應(yīng)用上，系統(tǒng)盡可能為普通用戶提供B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)頁界面，用戶不必安裝客戶軟件，直接使用網(wǎng)頁瀏覽器就可以查詢和應(yīng)用信息，而對高級用戶，基于WebService技術(shù)C/S結(jié)構(gòu)的客戶端軟件，大大提升了系統(tǒng)的可用性。

從圖上我們可以發(fā)現(xiàn)，Web Service服務(wù)器把業(yè)務(wù)邏輯層中的操作內(nèi)容通過Web暴露給指定用戶，一方面本系統(tǒng)的客戶端可以開發(fā)基于Windows或其他平臺的客戶端軟件為用戶提供C/S靈活結(jié)構(gòu)的操作界面；另一方面，WebService服務(wù)器也為第三方的軟件提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換接口。這個數(shù)據(jù)接口是完全跨平臺、跨系統(tǒng)、跨語言、高性能的。不管第三方軟件用什么平臺支撐、使用什么語言開發(fā)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何，Web Service提供了XML標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)化，也為實現(xiàn)B2B的系統(tǒng)集成打下了信息交互的基礎(chǔ)。

Web Service技術(shù)的優(yōu)勢

從表面上看，Web Service就是一個應(yīng)用程序，它向外界暴露出一個能夠通過Web，進(jìn)行調(diào)用的API；更深入一點看，Web Service就是建立可互操作的分布式應(yīng)用程序的新平臺。為了實現(xiàn)跨平臺的互操作性，Web Service完全基于XML獨立于平臺、獨立于軟件供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)，是創(chuàng)建可互操作的、分布式應(yīng)用程序的新平臺。Web Service技術(shù)具有如下的優(yōu)勢。

1完好的封裝性

也就是說，對于使用者而言，他僅能看到該服務(wù)的描述。

2松散耦合

對于調(diào)用者來說，Web Service實現(xiàn)的任何變更都是透明的，是不會感覺到的。

3使用協(xié)約的規(guī)范性

首先，作為Web Service，對象界面所提供的功能應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)的描述語言來描述(如wsDL)。其次，安全機制對于松散耦合的對象環(huán)境是很重要的。因此，對諸如授權(quán)認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性(如簽名機制)、消息源認(rèn)證以及事務(wù)的不可否認(rèn)性等都需要運用規(guī)范的方法來描述、傳輸和交換。

4使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范

作為Web Service，其所有公共的協(xié)約完全需要使用開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行描述、傳輸和交換。這些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議具有完全免費的規(guī)范，以便由任意方進(jìn)行實現(xiàn)。

5高度可集成能力

由于Web Service采取簡單的、易理解的標(biāo)準(zhǔn)Web協(xié)議作為組件界面描述和協(xié)同描述規(guī)范，完全屏蔽了不同軟件平臺的差異，無論是CORBA、DCOM還是EJB，都可以通過這一標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互操作，實現(xiàn)了在當(dāng)前環(huán)境下最高的可集成性。

6開放性

Web Service可以與其他WebService：進(jìn)行交互。它具有語言和平臺無關(guān)性格，支持CORBA,EJB、DOCM等多種組件標(biāo)準(zhǔn)，支持各種通信媒體，如HTIP、SMTP、MQ、FrP、RMIoverIIOP等。

基于Web Service數(shù)據(jù)交換方案的應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)點

基于Web Service技術(shù)的數(shù)據(jù)交換方案解決了教育系統(tǒng)在推進(jìn)區(qū)域數(shù)字化建設(shè)中的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)集成等的技術(shù)難題，徹底解決了信息孤島問題，大大降低了系統(tǒng)實現(xiàn)成本，縮短了開發(fā)周期，減少了代碼復(fù)雜度，增強了應(yīng)用程序的可維護(hù)性。為實現(xiàn)以統(tǒng)一桌面平臺，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心為特征，由一系列的應(yīng)用平臺構(gòu)成的區(qū)域數(shù)字化整體軟件構(gòu)架提供切實可行的解決。

(1)系統(tǒng)整體是基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，系統(tǒng)的服務(wù)器端的應(yīng)用開發(fā)和WebService服務(wù)器都由web服務(wù)器來提供服務(wù)，系統(tǒng)的安全性，集合性，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃性都非常強。其構(gòu)架完全迎合基于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化區(qū)建設(shè)規(guī)劃要求。

(2)通過Web Service技術(shù)，服務(wù)器用戶可以把關(guān)鍵的業(yè)務(wù)應(yīng)用暴露給指定的用戶，實現(xiàn)了系統(tǒng)的B2B集合。B2B集合并不是一個新的概念，EDI(電子文檔交換)早就實現(xiàn)TB2B集合。但是，Web Service的實現(xiàn)要比EDI簡單得多，而且Web Service運行在Internet上，在世界任何地方都可輕易實現(xiàn)，其運行成本就相對較低。這就解決了教育區(qū)域數(shù)字化建設(shè)中，一直沒辦法解決的系統(tǒng)集成問題。例如，通過B2B集成，圖書館系統(tǒng)就可以調(diào)動教職工管理系統(tǒng)中的一部分調(diào)用函數(shù)，反之亦然。代碼的重用、信息的共享、功能的集成等困難都迎刃而解。

(3)以Web Service為數(shù)據(jù)交換中心的應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)第三方的數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)接口解決了與上級部門的數(shù)據(jù)交換問題，在區(qū)域數(shù)字化推進(jìn)后，同級的其他部門或上級教育部門還會繼續(xù)推出一些應(yīng)用軟件，要求采集一些數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)了第三方的數(shù)據(jù)接口，為這一類新的應(yīng)用需求提供了柔性的擴充空間。此外，在數(shù)字化推進(jìn)中，各類應(yīng)用系統(tǒng)不可能一次性投入實施，可能會出現(xiàn)以購買、定制開發(fā)等多種形式的應(yīng)用開發(fā)途徑，第三方數(shù)據(jù)接口，為其他應(yīng)用系統(tǒng)與原有各系統(tǒng)之間實現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)交換提供了可能。

(4)以Web Service為數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)提供方便的用戶使用界面，Web service服務(wù)器把一系列的業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上暴露給指定的用戶，用戶可能靈活地以網(wǎng)頁瀏覽器、客戶軟件、甚至是手機平臺等方式使用的系統(tǒng)中的信息。