基于協(xié)同工作的動態(tài)辦公信息平臺

陶 平

(重慶第二中級人民法院數(shù)據(jù)處理中心，重慶 404020)

為適應(yīng)高速發(fā)展的信息社會，人們對信息交流方式提出了即時動態(tài)、使用方便、功能強大與協(xié)同工作的平臺要求，以適應(yīng)新形勢下對辦公自動化的使用要求。協(xié)同信息集成可采用B/S結(jié)構(gòu)，基于Internet/Intranet應(yīng)用，借助流程擴張與重組杜絕信息孤島，實現(xiàn)遠程與移動辦公自動化［1-8］。采用跨平臺JAVA技術(shù)、大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、XML動態(tài)工作流及基于XML的JAVA消息服務(wù)等技術(shù)［9-13］，對體系結(jié)構(gòu)進行改造，改兩層體系結(jié)構(gòu)為三層體系結(jié)構(gòu)，在平臺客戶端無須配置任何設(shè)備。

1 協(xié)同動態(tài)工作流驅(qū)動設(shè)計

計算機支持的動態(tài)即時協(xié)同辦公平臺的功能設(shè)計如圖1所示。

圖1 動態(tài)協(xié)同辦公平臺的功能設(shè)計

為克服傳統(tǒng)MIS和OA中流程固定的缺陷，辦公平臺引入了動態(tài)工作流(dynamic workflow)概念。在基于工作流的系統(tǒng)中，用戶可以自己定義工作流程，按照其定義的工作流程，工作流引擎可自動地執(zhí)行相關(guān)指令。由于工作流程是用戶定義的，因此有利于更合理靈活地調(diào)整各個辦公環(huán)節(jié)，合理選擇最佳環(huán)節(jié)流程設(shè)置，以最大限度地降低維護使用管理費用和大幅度提高工作效率。為提高系統(tǒng)品質(zhì)，使辦公平臺具有更好的可擴展性與可移植性，系統(tǒng)設(shè)計采用B/S架構(gòu)，并借助XML技術(shù)，從而方便地實現(xiàn)工作流引擎，以便更好地應(yīng)用于Web中。

1.1 基于XML的解決方案

1)信息載體。由于動態(tài)工作流是一個信息的載體，相應(yīng)信息記錄在XML格式的文件中，其表現(xiàn)形式就是一組電子文檔，讀取XML信息就可獲得文檔信息。顯然，這里所指的電子文檔實質(zhì)上就是一組面向文檔與面向過程的信息集合，如果對其附加一系列的具體執(zhí)行步驟，那么當系統(tǒng)運行時就可以在執(zhí)行過程中動態(tài)地流轉(zhuǎn)。

2)工作流程表示。實際上動態(tài)工作流是一個信息流轉(zhuǎn)過程，問題在于如何控制動態(tài)工作流過程中信息的流轉(zhuǎn)。因此有必要首先將其過程進行抽象處理，一般方法是將其抽象為一張有向圖，該圖由節(jié)點和箭頭組成。為了避免出現(xiàn)不可達到的節(jié)點和環(huán)，利用XML優(yōu)勢，其有向圖可以用生成樹的方式表示，因此在運行過程杜絕了死鎖現(xiàn)象的出現(xiàn)。借助XML的鏈接特性，在文檔流轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)了多方協(xié)作完成的功能，如對文檔進行補充、審閱、修改等。

3)文檔、實例與定義的關(guān)系。在信息流轉(zhuǎn)過程中，信息與流程之間必須建立某種聯(lián)系。文檔應(yīng)該獨立于過程定義和過程實例，為此在過程實例中應(yīng)當特別強調(diào)的是:必須指定一個屬性，通過該屬性足以表明究竟是哪一個文檔在流轉(zhuǎn)。

4)動態(tài)性。在信息結(jié)構(gòu)方面，過程模板與過程實例是決然不同的，在采用XML作為信息格式后，為保持文檔類型定義(DTD)一致，過程模板的DTD可采用簡化方式表示，即過程實例的DTD采用層次結(jié)構(gòu)。具體做法是:在定義DTD一級過程信息時同時定義了子過程，并且在XML中對子過程的鏈接位置作了定義。因此在系統(tǒng)運行過程中，借助主過程可以讀取各個子過程鏈接，在子過程鏈接知曉后，按照子過程鏈接位置就可找到子過程。

1.2 系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)

在基于動態(tài)流轉(zhuǎn)的工作流系統(tǒng)中，工作流引擎不僅為不同的數(shù)據(jù)源提供了相應(yīng)的接口，而且也為不同的客戶端表現(xiàn)形式提供了相應(yīng)的接口，圖2描述了傳統(tǒng)的B/S/DB三層模型的層次結(jié)構(gòu)。每個工作流引擎既為不同的數(shù)據(jù)源也為不同的客戶端表現(xiàn)形式提供了相應(yīng)的接口。但是隨著數(shù)據(jù)源數(shù)目、工作流引擎與客戶端表現(xiàn)形式的不斷增加，與其相對應(yīng)的接口數(shù)目必然隨之呈平方數(shù)量級的增長，因此圖2的B/S/DB三層模型在擴展性方面受到了極大的限制。為此可在客戶端與應(yīng)用層及應(yīng)用層與數(shù)據(jù)源之間分別增加一個數(shù)據(jù)表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層，其模型結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2 傳統(tǒng)3層模型

圖3 5層模型結(jié)構(gòu)

由圖3可見，從應(yīng)用角度看，只要在使用前事先定義好接口，數(shù)據(jù)來源是完全透明的，沒有必要考慮數(shù)據(jù)的來源，無論數(shù)據(jù)是來自數(shù)據(jù)庫或者來自XML文件以及其他引擎等對系統(tǒng)運行沒有任何影響。對客戶端而言，可以針對客戶端數(shù)據(jù)表現(xiàn)層的不同要求提供相應(yīng)的不同接口。隨著數(shù)據(jù)源數(shù)目、工作流引擎、客戶端表現(xiàn)形式的增加，其接口數(shù)目也線性地增加，以實現(xiàn)不同的表現(xiàn)形式，因此有良好的應(yīng)用擴展性。

在傳統(tǒng)3層模型基礎(chǔ)上增加2個層次的作用在于分別為各自提供一個統(tǒng)一的接口。實質(zhì)上，無論數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層還是數(shù)據(jù)表現(xiàn)層它們都表現(xiàn)為中間件的作用。例如，在數(shù)據(jù)源與應(yīng)用層之間增加了一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層之后，由于其接口定義并沒有任何變化，只是擴充了應(yīng)用層到數(shù)據(jù)源的接口，因此其應(yīng)用幾乎不需要做任何改動。

1.3 關(guān)鍵功能實現(xiàn)

1)數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換層。圖4清楚地描述了數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換層實現(xiàn)的的工作原理。該層的作用在于為數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的表達形式，并且將數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)存儲嚴格地分離。按照接口定義，盡管工作流引擎可以不同，但是接口定義是一樣的，因此只要按照接口定義就可獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換層實現(xiàn)的功能包括:定義分類處理與歸納功能、基本數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)檢索;數(shù)據(jù)驅(qū)動的事務(wù)管理，規(guī)則支持功能;數(shù)據(jù)挖掘功能;使之保持數(shù)據(jù)的一致性;版本控制功能;基于角色的訪問控制功能等。

圖4 數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換層實現(xiàn)

2)數(shù)據(jù)表現(xiàn)層實現(xiàn)的功能。數(shù)據(jù)表現(xiàn)層的工作原理圖如圖5所示。該層作用是提供統(tǒng)一的接口定義，便于提取相應(yīng)的數(shù)據(jù);提供主動的信息處理，將客戶端數(shù)據(jù)提供給工作流引擎;可以指定表現(xiàn)形式，將數(shù)據(jù)表現(xiàn)和數(shù)據(jù)描述分開，提供多應(yīng)用視窗。因此滿足了終端用戶以原有的格式及時看到自己所關(guān)心數(shù)據(jù)的要求。

圖5 數(shù)據(jù)表示層實現(xiàn)

2 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)

基于協(xié)同工作的動態(tài)辦公信息平臺原型實現(xiàn)技術(shù)主要采用XML和JAVA技術(shù)。由于實現(xiàn)的系統(tǒng)涉及到異構(gòu)信息系統(tǒng)的集成，跨平臺性的JAVA語言為系統(tǒng)實現(xiàn)提供了開發(fā)支持。XML具有自解釋性，因為XML中語義層的數(shù)據(jù)標識是可擴展的，不同應(yīng)用領(lǐng)域可根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域的需要定義與之相應(yīng)的規(guī)范。由于XML提供模式定義，在XML的結(jié)構(gòu)中，具體的語義可以由用戶在模式中自主定義，因此相關(guān)的所有內(nèi)容都包含在基于XML的平臺信息交換標準中。XML和JAVA的結(jié)合為系統(tǒng)實現(xiàn)提供了強大的技術(shù)支撐。

3 協(xié)同服務(wù)驅(qū)動的實現(xiàn)

1)功能結(jié)構(gòu)。從功能角度出發(fā)的體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。體系結(jié)構(gòu)基于JAVA協(xié)同消息服務(wù)驅(qū)動(SCMS)中間件，由消息服務(wù)和安全與路由管理等模塊組成。消息通道借助系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)通信機制，負責探測網(wǎng)絡(luò)通道故障并進行恢復(fù)處理，將消息投遞給其他消息隊列。加、解密等操作由安全管理模塊負責。值得注意的是，消息隊列名是確定系統(tǒng)消息隊列的唯一標識，其物理地址由消息隊列借助消息隊列名定位。消息服務(wù)提供對消息主題(Topic)和消息隊列(Queue)的管理，負責隊列的刪除與創(chuàng)建、優(yōu)先級的調(diào)整和行為的控制，是中間件的核心部件。

圖6 SCMS消息中間件體系結(jié)構(gòu)

2)消息服務(wù)。JMS是消息中間件服務(wù)(java message service)規(guī)范，在SCMS中包含了高效、可靠的消息服務(wù)，JMS API是其消息服務(wù)接口必須遵循的規(guī)范，提供了應(yīng)用程序間同步或異步的管理服務(wù)和消息傳遞服務(wù)。

3)消息路由與存儲。SCMS應(yīng)用服務(wù)器用于提供消息服務(wù)。如果將應(yīng)用服務(wù)器看成為一個節(jié)點，那么多個應(yīng)用服務(wù)器可以構(gòu)成一個由多個節(jié)點組成的虛擬JMS網(wǎng)絡(luò)，而每個應(yīng)用服務(wù)器也就是一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。各個節(jié)點之間的連接狀況可以借助聲明消息路由提供。連接到虛擬JMS網(wǎng)絡(luò)中的任一節(jié)點均可向其他節(jié)點發(fā)送消息。應(yīng)用服務(wù)器借助消息存儲機制可對消息路由和存儲目錄進行配置。

4)消息采用XML數(shù)據(jù)格式。SCMS以XML作為消息形式，XML良好的可擴展性、靈活性與自描述性特別適合于Web的數(shù)據(jù)交換和發(fā)布。SCMS中的XML解析器提供了DOM接口和SAX接口。由于XML已經(jīng)將數(shù)據(jù)組織為一棵樹，在服務(wù)器端可采用DOM對XML文檔進行解析，因此DOM就是對該樹的一個對象描述，通過存取其對象就可存取XML文檔的內(nèi)容。而在客戶端則采用SAX對XML文檔進行解析，因SAX是事件驅(qū)動的，所以文檔的讀入過程也就是SAX的解析過程。

5)名字服務(wù)。由于任一實體標識由名字唯一確定，SCMS支持JNDI，因此部署者可使應(yīng)用獲得分布式服務(wù)。

6)日志管理。在消息傳送過程中，SCMS對出錯信息、消息數(shù)據(jù)和運行步驟等作了記錄，借助其管理工具可瀏覽日志。

4 結(jié)束語

針對目前辦公信息平臺存在的缺乏重用性與靈活性、可擴展性差和信息孤島現(xiàn)象嚴重等問題，對基于協(xié)同工作的動態(tài)辦公信息平臺進行了探討。基于XML與JAVA技術(shù)，設(shè)計了平臺的體系結(jié)構(gòu)、消息路由與存儲系統(tǒng)，研究了消息的數(shù)據(jù)格式等。基于上述技術(shù)實現(xiàn)的平臺原型試運行效果良好，盡管平臺還有待進一步完善，但是實際應(yīng)用情況表明其設(shè)計是合理與可行的。

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