引言
随着教育制度的改革,研究生的招收和报考数量在不断增加,由于研究生报考是提前报考,难免在考生备考中出现其它问题而不能考出理想的成绩而落榜,或因为考生本身对自己实力估计有偏差而未能被理想的学校录取,同时有的学校由于种种原因报考人数不足,所以就产生了大量的考生需要进行调剂。随着网络的发展大部分学校都对自己的研究生调剂数据用自己的计算机系统备存起来,如果能把这些数据整合起来进行分类分析,从中挖掘出有用的信息对需要调剂的考生来说无疑是很有帮助的。但是,由于这些系统之间,没有统一的数据格式标准,数据的存储和处理方法也各不相同,甚至看似相同的操作也由于缺乏统一的语义描述而存在诸多微妙的差异。通常,在考虑不同系统之间的信息整合与交互时,经历了漫长但却相对固定的思维模式,即数据转换、平台统一。首先想到的是不同系统的数据是否可以转换和如何转换的问题,甚至是考虑平台统一。数据转换,由于转换后不同程度的信息丢失和转换效率等问题,使得人们很难通过数据转换的方法,来实现系统间高效的数据共享与互操作。统一平台,在同一个部门、同一个单位、至多在同一个地区的同一个系统中是可行的,但要由某一平台一统天下,却是不太可能。针对上述问题,本文提出了基于面向服务架构的数据整合方法,使不同单位、不同平台、不同数据结构的数据能够有机地整合并实现信息的共享和交互,从而可直接将各种组织、应用程序、服务及设备连接起来,实现在不同平台间以一致的方式交换和描述数据,为实现空间数据共享、互操作和集成提供了新的解决方案。
2面向服务的体系结构
2.1 SOA简介
面向服务的体系架构(SOA,Service OrientedArchitecture)Eli是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务以一种统一和通用的方式进行交互。SOA具有松散耦合、位置透明、协议独立等特征。
SOA中关键的概念之一就是“服务”。在面向服务架构中,服务是封装成用于业务流程的可重用组件。它提供信息或简化业务数据从一个有效的、一致的状态向另一个状态的转变[2]。用于实现特定服务的流程并不重要,只要它响应服务请求者的命令并为服务请求者提供高质量的服务就可以了。通过定义的通信协议,可以调用服务来强调互操作性和位置透明性。一个服务表现为一个软件组件,因为从服务请求者的角度来看,它看起来就像是一个自包含的函数。然而,实际上服务的实现可能包括在一个企业内部的不同计算机上或者许多业务合作伙伴拥有的计算机上执行的很多步骤。就封装的软件而言,服务可能是一个组件,也可能不是一个组件。如同类对象,请求者应用程序能够将服务看作是一个整体。
服务一般具有两个部分:一部分是接口部分,另一部分是实现部分。接口部分定义了服务使用者和服务提供者间进行程序访问的契约。服务接口必须包含服务的ID、服务详尽的输入输出数据以及数据在服务中的作用和目的等信息。服务的实现部分包含了服务的作用或商业逻辑等信息。服务的实现部分对于服务的使用者是在“暗箱”中进行的,使用者也没有必要知道服务实现的具体做法。服务遵循开放的标准,由提供者创建、发布、管理、维护和升级,在网络环境下可以方便的被发现、理解,不需要使用者安装、部署,由使用者以传递消息的方式调用。图1为用户与基于SOA的Web服务交互的模型。
图1 SOA的过程模型
2.2 Web服务
Web服务是一种部署在Web上的对象或组件,它是基于服务提供者、服务请求者和服务注册中心3个角色,并由发布、查找、绑定和调用3个动作构建。3个动作的作用分别为:发布是使服务提供者向服务注册中心注册自己的功能及访问接口;查找是服务请求者向服务注册中心查找特定种类的服务;绑定和调用是使服务请求者能够使用服务提供者所提供的服务。Web服务是面向服务的体系架构的一种实现技术,它严格遵守了面向服务体系架构的思想。面向服务的体系架构说明了如何使用Web服务的大蓝图,web服务规范定义了实现服务以及与它们的交互所需要的细节。
图2为基于SOA的系统,服务请求者与服务提供者的交互模型。
图2基于SOA的用户服务请求与服务提供
3面向服务的数据集成
基于SOA的体系结构主要解决的问题有:1)跨平台多格式的集成:Web Service与传统集成方法相比较,真正解决了多系统平台下不同格式地理信息数据整合的问题,实现了异构数据之间的直接访问;
2)对外提供访问接口:架构利用web Service技术集成多个异构的数据库,同时具有对外扩展的功能,利用WebServices接口对其他系统提供服务。
基于SOA的体系结构对于服务请求者的工作流程如图3,其工作原理是使用WebServices将各种允许被共享的异构数据包装成Web服务向外发布,向用户提供服务接口,可被用户或应用程序进行远程调用,同时本系统框架也对外提供访问接口。
Web服务的内部接口及工作过程如图4,它主要由六部分组成:WebService接口、UDDI、命令解析、访问控制、数据、结果返回。服务提供者通过WSDL,UD2DI将Web服务发布到服务注册器;服务请求者通过UDDI在服务注册器中查找需要的Web服务相关信息,然后以WS2DL或直接使用SOAP来访问服务,获得相关结果。对于服务请求者来说,并不知道服务提供者提供的Web服务的具体实现技术以及有关服务细节,而服务提供者增加或修改某个服务组件功能时,也只需提供WSDL或SOAP实现API即可,从而对请求者和提供者之间能够实现跨平台,分布式异构环境的互操作。
图3 SOA对于服务请求者的工作流程
图4 Web服务的内部接口及工作过程
4基于SOA的研究生调剂系统的框架设计
为了实现一个灵活、松耦合、可扩展的研究生调剂系统,本文提出一个基于SOA的研究生调剂系统服务框架。系统基于分布式环境,由用户层、功能逻辑层和数据层组成。
·用户层:通过用户界面客户与系统之间进行交互,是客户获取或输出信息的接口,客户可以进行查询,也可以进行信息下载和反馈信息。
·逻辑层:该层由执行研究生调剂系统功能的各模块构成,大部分处理工作发生在逻辑层,负责系统业务处理,实现完整的业务逻辑,如数据的验证、处理,权限访问控制等。只有逻辑层才能与数据层进行通信,在这一层中要验证客户身份的有效性。客户进行查询时,业务逻辑则响应处理,和数据库系统进行交互。
·数据层:又称支持层,是指系统的数据库管理系统、操作系统、网络通信协议等,负责数据的存储与查询,主要实现从异地异构数据源查询、提取所需的数据,并通过特定的格式进行数据传输,是保证整个系统正常运作的基础。本系统的数据是通过异构数据的集成而来的,如图5所示。
图5不同数据的集成操作模型
图5为把原数据进行整合后被服务请求者访问的模型,进行数据整合时,系统执行的过程为:当访问异构系统的数据时,用户首先提出服务需求,通过安全认证后,查询注册在UDD I中的服务,获得相应的服务后,通过服务接口获得数据,返回给请求者,用户在这个过程中不必关心系统是如何实现的,服务对用户来说是透明的。
5基于SOA的研究生调剂系统模型
研究生调剂数据量大,数据特性复杂,并且不同学校的历年调剂数据存放的平台不一样,这就给数据集成带来了困难,采用基于SOA的Web serv—ice服务之间传递数据用SOAP协议,从而解决了异构平台的数据集成问题。由于Web service已对可被共享的异构数据进行了封装,不用对现有系统做修改就可以直接对外提供Web服务接口,从而实现了对异构数据的共享和交互。
在该实例应用中,当用户通过设计信息库选择自己所需要的设计信息时,具体流程为:
1)用户登录研究生调剂系统后,发出请求,要求进入系统内部的设计信息库查找设计实例;
2)当请求被web应用服务器接受后,根据相应的业务流程规则到UDDI注册库中心查询所需要的设计信息库服务;
3)服务总线去发现服务,对由Web封装起来的和注册到UDDI注册中心的设计信息服务进行处理;
4)寻找到指定的web服务通过WSDL绑定,作为基于SOAP的信息传递到Web应用服务器;
5)Web服务器得到调剂信息最后提供给用户。
图6采集信息操作流程
6 结语
本文基于SOA实现了异构数据的集成,对不同学校的调剂信息通过web service进行处理,实现了数据交互和共享,可以满足各种信息集成的要求,动态地适应程序流程的更新与重组,体现了跨平台、灵活性和易扩展。只要将研究生调剂系统看作是一组组服务,那么就可以通过重新组合编排这些服务来满足调剂需要。当然研究生调剂涉及的因素很多,不只是考生的分数,因为不同学校考题也不一样。所以,要想准确的预测出适合不同条件的考生的调剂学校还要考虑其它很多因素。
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本文标题:基于SOA的信息挖掘应用研究