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鞍山师院数字化校园模型的研究与实现


大连理工大学 硕士学位论文 鞍山师院数字化校园模型的研究与实现 姓名:张福利 申请学位级别:硕士 专业:软件工程 指导教师:陈志奎 20081109

大连理工大学专业学位硕士学位论文





在新世纪,以网络通讯技术和多媒体技术为核心的信息技术的迅猛发展在社会的许 多领域中正在引发各种深层的变革,从而加速了人类迈向信息社会的步伐。面对信息化 浪潮所提供的机遇,为了探索适应未来信息社会要求的高等学校人才培养模式和管理模 式,为了在全球化进程中进一步增强我国高校的竞争力,许多学校和教育行政机构提出 “建设数字化校园规划方案”,旨在做好校园内的信息化建设,建立新型的校园网络文
化。

本论文深入的分析了数字化校园发展的各个阶段出现问题及其成因和造成的危害, 创造性的提出了“信息孤岛”现象是高校信息化发展的必经阶段的观点,并将解决问题 的重点放在了保护原有投资的基础上,尽可能的保留原有的系统,在此基础上进行数据 的同步和应用的集成。这从另一个角度看,也符合信息化发展的规律,就是信息化是一 个不断发展逐步完善的过程,将原有系统推翻不要的做法,不但造成资金的浪费,而且 不利于用户对新系统的接受和使用(要重新对用户进行培训),再有任何一家开发商都 不可能拥有数字校园的全线产品,也没有一家开发商可以认为自己的产品就是终极产 品,不会被时间淘汰,因此,大而全只能是一个理想的规划。本论文的另一个创新点是, 将PORTAL技术应用到数字化校园建设中来,利用PORTAL的基于角色的权限控制、单一 身份认证、频道生成、组织机构生成等功能,为校园网的用户提供便捷、规范的个性化 服务。 本论文通过对上述流行的几种架构的比较分析,结合国内外的数字化校园的发展趋 势,提出了一种适合鞍山师范学院的数字化校园的模型——UAI模型,并对实现该模型 的关键技术进行了深入研究,数据同步技术,保证校园网内各个异构系统的数据能够实 时保持一致;EAI应用集成技术保证各个异构系统业务逻辑的关联性;PORTAL作为数字
校园统一入口,为用户提供个性化服务。

关键词:数字化校园;数据同步;高校应用集成;门户

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

Investigation and implementation of digitized campus model of Anshan Normal college
Abstract

111 this new century,various deep reforms rapid growth of

are

undergoing in many domains with the

information technology,centralized

in network

communication technique and

multimedia;furthermore。speed up

human’S advancement towards

information era.Taking the
and management module
to

opportunity provided by the informization,to explore the training

meet the requirements of the information society and to increase the competition capability of
university of China among worldwide progress,the

Project

of Establishing E-Campus has

been put forward by many universities and education administration organizations to build

E?campus
causes

and new?style

culture of campus

network.
analysis,it
forward that‘Isolate

The paper analyzed the problems in different phases during E—campus development,its and the potential damages.On the above brings

Information Island’iS the inevitable period for information development among universities

and

put the emphasis

on

protecting current investment;try to keep the current system before

synchronization

and

its application.On the other

hand,it

also follows the rule of information

development,that is,information process is developing
current
users

and

being perfect.To overthrowing

system will not only

cause

the waste of capital,but also dispose disadvantages for

to accept

and

rise

new

system(re-training

developer to hold the whole line product

necessary).There will be no any single for E—campus and no any single developer Can
not

will be

guarantee

the ultimate

product that will

be

eliminated with time.So,a huge and

comprehensive plan will only be considered as ideality.The other innovated issue in the Paper
is to apply Portal

technology

to

E-campus
etc.

construction,providing convenient

and

canonical

individuation service for channels,creating

users

with controlling authority based roles,single sign in,creating

organizations

With the analysis
trend of

of above mentioned popular frames

and combining

the development makes

E—campus

worldwide,the

paper

proposes



new type

E—campus module,and
can

deep research of key technology of the module to

ensure

the

technology

protect the data

in different systems
ensure

to keep coherent at

the real

time;EAI

application integration

technology

the logical link among different systems;PORTAL,unitive entrance of

E-campus,is

able to provide individuation service for users.

Keywords:e—Campus:Data

Synchronization;University

Application Integration:Portal

大连理工大学学位论文独创性声明
作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外, 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。
学位论文题目: 作者签名:

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日期:

至!里芝年』上月—L日

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大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

学位论文题目: 作者签名:

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绪论
本论文阐述一种数字化校园的模型方案,主要针对学校信息化建设过程中出现的大

量问题来进行设计并提出合理的解决方案,同时从技术和学校的应用发展趋势出发提出

了一种数字化校园模型——“UAI数字化校园模型”。
1.1

研究背景
在20世纪90年代,伴随着信息技术的发展和信息高速公路的出现,提出了教育信

息化的概念n1。在美国的“信息高速公路"计划中,特别把IT在教育中的应用作为实施 面向21世纪教育改革的重要途径,美国的这一举动引起了世界各国的积极反应,在这 种大背景下,许多国家的政府相继制定了推进本国IT在教育中应用的计划。特别是在 1993年,美国政府在“国家信息基础设施”(N11)报告中,首次提出了教育信息化问题, 并将之作为美国教育改革的一个基本方向和突破点。在这种社会背景下,教育信息化逐 渐成为美国,甚至世界各国教育改革与发展的一个焦点。 自20世纪90年代末开始,随着我国网络技术的迅速普及,整个社会的发展与信息 技术的关系越来越密切,人们越来越关注信息技术对社会发展的影响,“社会信息化”、 “信息社会化”和“信息化社会”的提法陆续出现,作为推进信息化建设的主力军之一, 特别是在高等教育领域,“教育信息化”的提法也开始出现了。2001年7月,教育部《全 国教育事业第十个五年计划》正式把教育信息化写入了文件,并把其列为全国教育事业 十五计划的战略要点,教育信息化从此被提上一个前所未有的重要地位。2004年2月 10日教育部<<2003—2007年教育振兴行动计划》明确提出了实施“教育信息化建设工 程"。 对教育信息化的概念,中国工人出版社出版的《现代远程教育及校园网建设全书》 中定义的是指在教育过程中比较全面地运用以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代 化信息技术,促进教育的全面改革,使之适应于正在到来的信息化社会对于教育发展的
新要求。

教育信息化己成为国民经济和社会信息化的重要组成部分,是构建现代国民教育体 系,形成全民学习、终身学习的学习型社会的内在要求。以教育信息化为龙头,带动教 育现代化,实现教育全面发展是我国教育事业发展的战略选择。 2002年北京大学与香港大学共同启动了亚洲地区第一个国际性的高等教育信息化 研究:Aees(Asian
Campus Computing

Survey)。信息化教育开始取代传统教育而成为

当代教育的主流形式。从理论上来说,所谓“高校信息化",即以信息通讯技术(ICTS)

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作为工具和手段,以数字化校园为技术构建基础,将信息技术充分应用于高校的管理、 教学、科研和图书资源等方面。高校教育信息化建设的内涵一般包括三大方面,一是教 育信息化环境建设,二是教育信息化资源建设,三是教育信息化的组织建设。环境建设 主要包括校园网、网络中心、多媒体教室、网络教室、电子阅览室、计算机终端等基础 设施、硬件和办公自动化系统、教学管理自动化系统等应用软件系统的建设;资源建设 主要包括多媒体素材(包括文字、图片、图形、动画、音频、视频)、多媒体课件、电子 教案等的积累和建设;组织建设主要包括教育信息化建设的组织机构建设、教育信息化 建设的管理队伍建设、技术队伍建设、教师队伍建设和教育信息化的制度建设。其中, 环境建设是基础和前提,资源建设是核心和灵魂,组织建设是保障。 “数字化校园"是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包 括设备、办公空间、研究空间、教学空间等)、资源(如图书资料及专业数据库、教师讲 义与课件、网上专业咨询等)到活动(包括教学、科研、管理、服务、办公等)的数字化, 在传统校园的基础上,为师生提供网上信息交流环境,提升传统校园的效率,扩展传统 校园的功能,创建电子校务、教育资源、虚拟社区及网络服务的数字化虚拟大学教育环 境,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率
的目的。

因此,教育信息化建设离不开数字化校园的建设,数字化校园的建设是教育信息化 的基础和前提。

1.2相关研究
1.2.1

国外高校教育信息化建设的发展现状及趋势

(1)美国高校教育信息化的基础建设概况及趋势 教育信息化的历程率先启动于欧美发达国家。美国早在20世纪60年代就开始了计 算机辅助教学。90年代初随着微型计算机的普及,更多的计算进入了美国校园,公立学 校的计算机拥有率从每40名学生一台增长到每人一台。至2002年秋,学生数与计算机 数之比更是达到了5:l,美国公立校的入网率达到98%,每一间教室与网络的连通率上
升到了77%‘引。

随着信息技术的迅速发展与广泛应用,校园网站(WebSite)作为在空间中学校与外 界沟通的窗口,校园网站所有提供的信息类型和服务项目,甚至校园网站本身设计技术 的优劣,己成为衡量一所学校信息化程度一个重要标志口1。

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1990年,Kennethc.Green教授开始了针对美国高校信息化的研究项Campus
Computing

Proiect(CCP),据CCP项目的调查数据显示,美国高校网站所提供的服务项

目正在逐步增加,截至2006年,有75.5%的高校在其网站为高中生提供入学申请服务; 有82%的高校能为学生提供在线课程目录;55.1%的美国高校能够为学生提供一门或一门 以上完整的在线课程;70.9%高校能够提供在线课程注册服务,而在2000年、2001年, 该比例分别为20%和43.1%。同时,在校园网络中,具备在线提供学生成绩单功能的高 校比例达到了55.2%。美国高校内的电子商务和电子服务也取得了很大成绩,40.1%的高
校已能够通过校园网络进行信用卡支付。

目前,美国大学校园的信息化建设已经涉及图书馆网络、学校管理工作教学活动、 科研活动、学生日常生活的各个方面,美国大学“虚拟校园”大门己经敞开。除校园网 站所提供的信息服务项目以外,美国高校在校园网络的技术设方面也出现了_些新特点
和趋势。其中以“校园门户”(Campus Portal)技术和“无线局域网”(Wireless LAN) 最具有代表性。

校园门户技术作为一种新式的网站设计方法和体系,已从以前的抽象术概念逐渐进 入实践运用阶段。据CCP项目2006年的调查数据显示,至2005年秋季,有41.2%的美 国高校己开始使用“单个或初步的校园网门户技术"。另有20.4%的高校则宣称,他们
的“校园门户技术”正处于建设或安装阶段,有29.5%的高校承认,他们正在考虑或讨

论这个问题。 目前,美国各类高校都在积极发展无线校园网络。根据国际无线局域网协会的调查 表明,无线局域网可极大地提高局域网络的应用效率,能够降低运行成本40%,提高应 用单位效率6%。至2007年,己有67.9%的调查对象建成了无线局域网络。使用无线局 域网不仅可减少对传统有线网络布线的需求和与布线相关的一些开支,还可为用户提供
灵活性更高、移动性更强的信息获取方法。

美国是信息化教育发展得较好的国家之一,校园信息化己成为美国高等教育改革和 发展的一个非常重要的趋势,其在管理信息化、教学信息化、图书资源信息化等方面取 得了较大的成就,这一方面与其发达的信息技术和较高的网络普及率密不可分,同时也 是美国政府高度重视信息化教育并采取有效的战略措施的必然结果H1。 (2)欧洲的教育信息化之进展 欧洲的教育信息化是经历了一个曲折反复的过程。20世纪80年代早期,各国曾以 极大的热情在校园中推广计算机,但由于缺乏响应的配合措施,推广工作没有取得明显 的成效。90年代早期,许多国家开始减少投入,造成欧洲在教育信息技术发展方面与北

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美相比相对落后。欧盟国家1996年中学计算机的普及情况是每12人拥有一台电脑,在 欧盟国家全部320000所学校中,仅有5%的学校连通了因特网哺3。 进入90年代中后期,由于世界信息技术的飞速发展,形成了欧洲新一轮的教育信 息化的热潮。欧洲许多重要的有关教育信息化的计划就是自90年代中期以后推出的, 如推动高校教育改革的“苏格拉底"计划(1995—99);开发多媒体教材的MEDIAll与 INF02000计划(1996—99)等等哺1。相应地,欧盟各国也纷纷制定了各自的学校信息化 发展计划。 总的来说,欧洲各国的教育信息化程度各不相同,其中,英国不仅信息技术教育的 起步早,而且现有的发展水平也比较高。英国在通过信息技术手段构建学习化社会方面 已经迈出了实质性的一步。由英国教育与就业部于1998年开始策划和酝酿,2000年正 式运营的英国产业大学就是政府借助信息网络和通讯技术,把学习者的需求和各类教育 资源的供给及时而有效地连接起来。产业大学的学习网是由遍布全国、分布合理的各个 “学习中心”构成的各类工作场所、学院、大学、图书馆等都被纳入其中。 产业大学主要借助网络平台和在线学习中心为学习者提供服务:学习指导 (LearndireCt)网站和学习指导在线学习中心、英国在线学习中心(UKonline)和英国产 业大学网站(UFI)网站。这些网络平台和在线学习中心供学习服务的侧重点各不相同。 至2000年,产业大学的Learnd主reCt数据中心己存储57.5万门课程的信息,在线学 习中心发展到1113个,成立办公室9个,有9.5万人报名参加了19万次产业大学的课 程学习,150万访问了LearndireCt网站,免费学习指导热线的拨打量已达2713万人次, 学习伙伴中心600多个口1。 产业大学实际上是一个面向所有人,帮助他们认识自己的学习需要并向习者提供最 适当学习资源的新型机构。它的运作和发展已使英国的教育信息化构建迈入了一个新阶
段。

(3)发达国家开展信息化建设的启示 从欧美发达国家教育行业信息化建设启勺发展来看,高校信息化建设普遍经历了下面 几个阶段: ①网络信息化平台的基础设施建设。 ②教育应用系统的扩展及教育内容(如课件等)的交流与共享。 ③上网技能的普及、知识内容素材的引入、基于电子商务的信息化教育成果的交 流,以至形成基于信息化技术的教育产业。 据调查,西方发达国家大部分名牌高校均己较成功地完成了数字化校园建设工作阳3。

一6一

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主要包括了: ①网络基础:网络是数字流动的基础设施。 ②网络基本服务:是数字流动的软件基础,包括电子邮件、文件传输、信息发布、 域名服务、身份认证、目录服务等。 ③应用支撑系统:是数字校园的核心支持系统,处理业务逻辑,包括办公自动化 系统、数字图书馆、管理信息系统和网络教学系统等。 ④信息服务系统:是校内用户的主要界面,处理用户逻辑,将规范化的数据按照 用户的需要提取出来提供给用户,为校内用户提供各种服务,是数字校园的主要使用界
面。

⑤虚拟大学:是校园数字化后功能的自然扩展,在系统结构的最外层,也是总入 口。用户从此处登录后,为用户提供与其身份相对应的信息与服务阳1。 网络化是当前数字化校园的最大特点,而随着技术的发展,智能化和个性化将成为
继PC、基础网络后数字化发展的新阶段,成为未来数字化校园的热点n引。

1.2.2国内数字化校园发展概况 (1)我国数字化校园发展现状 世界各国校园信息化建设的大潮促进了我国校园信息化建设的迅速发展。我国高校 的信息化建设自20世纪90年代中后期大规模展开。1995年,我国建立了“中国教育和 科研计算机网(CERNET)",并不断完善和提速。1998年,教育部启动了现代远程教育工 程,试图利用网络通讯等技术实现优秀教育资源的共享,构筑具有中国特色的终身教育 体系。在世纪之交,教育部又启动了“新世纪教改工程",试图探索适应新世纪要求的 创新型人才培养模式。 校园网是整个社会互联网的起源,同时也是各高校“数字化校园"的基础。根据2005 年教育部科技发展中心公布的“高校教育信息化建设与应用水平调查”显示:目前国内 高校几乎都已建立校园网,其中拥有1000M主干带宽的高校已占调查总数的64.9%。2005 年一些综合类大学和理工类院校将率先升级到万兆校园网n11。 在网络应用环境和趋势发生变化的今天,中国的校园网建设正在从“万兆校园网" 向“数字化校园网’’过渡n羽。首先起步的是国内一些知名大学,如清华大学和北京大学 的校园网络化建设是在90年代初开始的,经过近10年的建设,现已基本建成了以高速 校园网为核心,包括以学术研究、网络教学、信息资源、社区服务和办公管理为功能, 以开展远程教育为辐射功能的数字化教育系统n3¨141。2002年在中山大学珠海校区举行全 国重点高校数字化校园建设研讨会,会后,各高校纷纷设立数字化校园建设项目,开始

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建立大量的涉及行政管理、教育科研、电子教学、远程教育、信息交流,以及对外技术 交流与合作服务等业务的数字化校园工程,希望能够在原有网络资源的基础上,建成快 速、可靠的信息网络,满足教学、科研和各项管理工作需求。全国很快出现了校园数字 化建设的新高潮。目前,多数高校的信息化建设己有相当基础,但从整体上看,高等教 育信息化仍处于起步阶段,教育系统内的信息化建设水平离规划目标还有一定距离n副。 (2)中国与欧美发达国家高校数字化校园建设情况比较 随着我国高等教育体制改革的不断发展和深入,我国高校在信息化建设方面也获得 了长足的进步,无论在基础建设还是教学信息化等方面都取得了巨大的成就。但不可否 认的是,与美国等发达国家和地区的高校信息化相比,国内高校由于各种因素的制约, 还存在着一定的差距。主要表现在:整体信息化水平不高;电脑和网络的普及率和利用 率不高;地区之间和城市之间受经济发展水平的影响信息化程度不一;学校的信息化教 育尚处于起步阶段,还没有向城市社区、农村社区及家庭广泛渗透;政府特别是部分地 方政府对信息化教育重视不够等。 在校园网站提供的信息服务项目方面,虽然国内有一定比例高校的网站能够提供相 同的信息和服务,但比欧美发达国家相比则要低的多。例如,目前,国内高校能够提供 “完整在线课程”的比例是32.1%,仅为欧美高校的二分之一;在“期刊和参考书资源” 方面,有76..4%的美国高校能够提供此类服务,而国内高校只有45.1%;仅有4.2%的国 内高校能够提供在线支付费用服务,而美国达到了40%u 61。同时,在无线网络、基础设 施联网率及网络传输能力方面,国内高校的情况也是落后的多。
在CIO(Chief
Information

Officer)体制方面,国内高校也显然落后得多。在校园

信息化建设过程中,不仅需要一个强有力的技术支持部门,而且需要管理部门、业务部
门和学术机构的密切配合和参与n 71。CIO是属于副校长级别的高级管理职位,其主要职

责是制定和管理整个学校的信息技术发展规划及实施工作,同时也负责学校信息化日常 工作的管理。美国高校已有69.3%的被调查对象设置了CIO职务,而且还有4.2%的未设 立CIO的美国高校正在考虑设置此职务,而目前在国内高校中,已经设置CIO(或类似职 务)的高校仅占被调查高校的3.9%,其余的高校都没有开始此方面的工作,也没有考虑
设立此职务u引。

1.2.3本课题研究的数字化校园 本课题研究的数字化校园重点放在应用软件建设方面,因为应用系统建设是高校在 建设数字化校园过程中遇到的问题最多的,也是最令高校和应用开发商困惑的问题。对 其进行研究具有深远的现实意义。

一8一

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本课题紧紧围绕数字化校园的定义,将其定为模型实现的目标。将鞍山师范学院的 教学、管理、科研、办公以及信息服务等应用规划为业务支撑系统,也就是在这个层面 来实现真正的业务逻辑,并通过松耦合方式将业务流程进行整合,确保校园网内各个异 构的系统能以统一的数据和操作界面对用户提供服务。为了在保证鞍山师范学院数字化 校园朝着这个方向发展,我设计了一个适合鞍山师范学院数字化校园建设的模型,通过 该模型来规范鞍山师范学院的建设思路和技术路线。该模型的特点是尽量保护原有的系 统通过模型提供的几个核心技术来整合所有的系统,而这个整合需要底层的数据同步技 术、应用集成技术、以及数字化校园门户技术来支持,本论文也将对这些技术在数字校 园内应用进行研究,并通过开发实现来验证这个模型的可行性和现实性。

1.3研究的意义
当前我国高校面对信息化浪潮所提供的机遇,为了探索适应未来信息社会要求的高 等学校人才培养模式和管理模式,为了在全球化进程中进一步增强我国高校的竞争力, 许多学校和教育行政机构提出“建设数字化校园规划方案",旨在做好校园内的信息化 建设,建立新型的校园网络文化。目前多数学校的校园网建设都不同程度的出现了继续 建设的瓶颈,问题主要体现在,信息孤岛显现严重,数据歧异性、数据不能实时保持一
致;系统之间的关联性差;操作复杂,不能实现个性化;系统的扩展性差,不能保证系

统建设的延续性。因此,目前的数字校园建设的模式主要还停留在硬件+软件堆砌的阶 段,没有从一个完整、全面、长远的总体规划,在建设的中也是各个部门各自为政,这 种杂乱无章的建设为数字化校园的下一步建设造成了巨大的阻力 本论文深入的分析了数字化校园发展出现的问题及其成因和造成的危害,提出了 “信息孤岛”现象是高校信息化发展的必经阶段的观点,并将解决问题的重点放在了保 护原有投资的基础上,尽可能的保留原有的系统,在此基础上进行数据的同步和应用的 集成。这从另一个角度看,也符合信息化发展的规律,就是信息化是一个不断发展逐步 完善的过程,将原有系统推翻不要的做法,不但造成资金的浪费,而且不利于用户对新 系统的接受和使用(要重新对用户进行培训),再有任何一家开发商都不可能拥有数字 校园的全线产品,也没有一家开发商可以认为自己的产品就是终极产品,不会被时间淘 汰,因此,大而全只能是一个理想的规划。本论文将数据同步技术作为论文的另一个创

新点,将PORTAL技术应用到数字化校园建设中来,利用PORn札的基于角色的权限
控制、单一身份认证、频道生成、组织机构生成等功能,为校园网的用户提供便捷、规 范的个性化服务。

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本论文通过对国内外的数字化校园的发展趋势的研究和分析,结合鞍山师范学院的 实际需求,提出了一种新型适合鞍山师范学院的数字化校园的模型方案,这个全新的模 型不但能够解决这些问题,而且保护了校园网建设的原有投资,并为未来的扩展提供了 良好的平台。因此,这个课题的研究有着深远的现实意义,这个模型的提出不仅为我校 同时也为其他各高校提供了一个数字化校园建设的参考,帮助高校理清数字化校园建设


迷惘的思路,并可以引导数字化校园建设的方向。

1.4论文的组织安排
根据研究过程所涉及的内容和系统实现的步骤,本论文分为以下几个部分: 第一部分:介绍数字化校园研究的大背景,相关的研究成果,研究的意义。 第二部分:数字化校园的定义和目前建设情况,介绍早期和目前的数字化校园的模 型,指出其中的问题。 第三部分:本模型的具体设计,提出数字化校园模型,并对该模型中应用集成层和 门户表示层内部的各个组件进行了设计。 第四部分:模型的关键技术实现,重点阐述本人所完成XML与关系型数据库间的 数据交换。 第五部分:结合应用实例,将异构数据库中的数据同步到公共数据库中,系统对数 据交换的结果进行测试,来验证模型设计的合理性。

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2数字化校园的概述
2.1

数字化校园建设的概念及主要特征
数字校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、

教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)、到活动(包括教、学、管理、服务、办公 等)的全部数字化,在传统校园的基础上构建一个数字空间以拓展现实校园的时间和空 间维度,从而提升了传统校园的效率,扩展了传统校园的功能,最终实现教育过程的全
面信息化。

从技术层面讲,数字化校园的基本特点是网络化、智能化、多媒体化和个性化ll引。 (1)网络化:网络化是一种趋势,它使得信息资源可以共享,活动时间空限制减少, 人际合作更容易实现,前期大规模的基础网络建设在这时将产生深远的影响,所有的工 作、学习、生活都将被赋予鲜明的网络特色,可见这一切都将直接或间接地与Internet
相连。

(2)智能化:使得系统能够做到教学管理行为人性化、人机通信自然化、繁杂任务 代理化等,从技术的角度讲,智能化就是自动化,就是通过一系列智能技术使设备或者
系统部分地具有人的智能,从而能够部分地代表人的劳动。

(3)多媒体化:多媒体化就是利用现今的各种网络及多媒体技术,使得信息表征多 元化、复杂现象虚拟化、教学信息一体化。 (4)个性化:个性化的影响已经越来越大,通过网络,人们可以将自己的需求发布 出去,也可以通过搜索系统获得所有具有相同需求的资料。


2.2数字校园模型
(1)单机运行型 校园网建设的早期,技术比较落后,但是流行的技术是DOS、WIN32、foxbase等, 网络的概念刚刚形成,高校的校园网建设以硬件建设为主,其主要目的是接入Intemet, 还没有对软件应用提出更高的要求。因此,就根据当时的技术基础,开发了很多单机版 的系统,如:教务管理信息系统、人事管理信息系统、校长办公系统、电子备课系统等 等。虽然,这些系统的单机运行,技术落后,但是,它们也有运行稳定,执行效率高的 优点,以至于现在还有很多用户喜欢并继续使用。 (2)C/S应用模式型 随着信息化技术的不断发展,网络版的管理信息系统出现在校园网内。基于网络的 关系型数据库的出现和基于C/S结构的应用模式是这类系统的主要特点,主要技术有

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SQLServer、Sybase、ORACLE、DB2等大型网络数据库,PB、VB等开发工具。在应 用上,这种模型又可细分为小规模联网型、集中MIS型。小规模联网型多存在于学校的 各个业务部门,比如:教务管理系统、学籍管理系统、人事管理系统,其操作的人员只 限于部门内部,各个部门的系统互相独立(物理隔离),数据不能集中共享;而集中 MIS型的系统解决这个问题,由于是由学校来统一建设的,所以在管理方面的数据可以 达到统一的目的,但是和一些多媒体教学系统、办公自动化系统、教学平台系统以及上 级垂直管理系统的数据交换上还是存在很多问题,另外,这种系统往往是在将原有系统 遗弃的基础上由一个厂家重新开发出来的,造成了很多资金的浪费。 (3)B/S应用模式型 C/S结构的系统在具体业务操作上优势明显,尤其在MIS系统的应用上,但是随着 高校应用的需求的不断提高,C/S结构的系统又有这明显的先天的不足,比如:系统的 维护工作量大,应用范围受到局限等等。而随着JAVA和.NET技术的出现,B/S结构的 系统已经打破了仅仅提供信息发布的功能的局限,越来越多的业务操作通过这些技术来 实现,在数字化校园领域,如:网络教学平台系统、教学资源库系统、办公自动化系统 等等,甚至教务管理、学生管理等MIS系统都是通过B/S结构的应用模式来实现的。
(4)混合型

在现实的高校中,几种类型的系统共存的比较多,我们把这种模型称之为混合型。 混合型多出现在信息化起步较早的高校,在信息化建设的过程中的各个时期的他们的技
术都是最先进的,因此,积累的应用系统也五花Jkf],由于这些系统不是构建在一个统

一的平台上,因此,这些系统都只能单独使用,系统和系统间没有任何业务逻辑的关联 性。在用户操作界面方面更是繁杂无章,一个用户想完成某些复杂的操作,就得在众多 系统中寻找所需的相关系统,要访问多个系统的界面,而且要重复地输入用户名和密码。

2.3数字化校园建设存在问题
高校数字化校园建设的根本目标,在于信息技术在高校教学、科研和管理中的有效 应用。不可否认,数字化校园的有效应用这一根本目标的实现必然需要一个较长时期, 这遵循着事物发展从“量变”到“质变”的客观规律。如何形成促进这一变化过程的基 础环境,建构一套应用机制以及与其相适应的保障体系,实现“量变”到“质变”的过 程,已经成为当前我国高校数字化校园建设必须要解决的重大问题。这一问题的解决效
果,将直接决定着数字化校园的有效应用。

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随着高校数字化校园建设的日益发展,以及审视其在高校未来发展中所承担的角色 和地位,可以得出:高校数字化校园建设,已融入到高校未来发展而成为其不可分割的整 体。作为高校数字化校园建设的关键,数字化校园建设可持续发展的重要地位一方面体 现在可持续发展的目标是为数字化校园建设的未来服务;另一方面,可持续发展的基础
则是在总结已有经验、成果基础上所形成的精髓。如何保障数字化校园建设的可持续发

展,从单一独立的工程项目运作模式转变为具备可持续性的数字化校园系统建设,已经 成为高校数字化校园建设面临的迫切课题【19】。 这些都可以看作是管理和规划层面的问题,而从技术的发展的角度,主要有以下问 题。
(1)异构数据的歧异性12…


在目前的高校中,有很多不同厂家或学校自己开发的系统,这就造成了数据的异构 和平台的异构,也就是“信息孤岛’’【2l】现象。具体表现在一个系统和其他系统关于相同
数据的定义和维护是相异的,包括字段的设置、字段的名称、数据的类型等等。如:人

事系统和教务系统都维护了一套教师的基础信息,很多时候在两套系统中的职工号的格
式就存在不同。数据记录的不同更是很平常的问题,当需要提供综合性的数据报表时就

很难统计,必须通过手工排查相关记录,造成很大的工作量。 (2)难以保证数据实时一致性 很多高校为了解决数据的歧异性的问题,往往通过手工数据导入导出的方式进行数 据同步,但是这种方式不能保证数据的实时一致性,当一个系统的数据更新之后,与其 业务相关的系统得不到这种数据更新,造成某些业务操作上的延误。
(3)大多数据的非标准性

高校的数字化建设遇到的主要问题之一是没有一个统一的标准,也就是没有每个学 校或每个开发商都是根据自己的理解来进行数据库的设计,因此,在各个高校中就存在 大量各式各样的数据,当然这些数据不能直接拿来共享。为了解决这样的一个问题,教 育部在2003年3月出台了一套《教育管理信息化标准》其中第一分册就是《学校管理

信息标准》,另外,在远程教学系统E.Learning也有相应的标准——IMS(美国全球学
习联合公司)标准、DLTS(教育部远程教育标准集)等,但是很多厂商和学校开发的系统 并不完全遵循这些标准,尤其是早期的系统中,历史沉淀下来大量的非标准的数据,而 且这些标准也不是一成不变的,随着技术的发展和业务的多样化这些标准也必然发生变 化,如何使应用系统动态的符合这些标准的要求,也将成为高校数字化校园建设的一个
重要的问题。

(4)关键业务的无关联性

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由于单机运行型和小规模联网型的应用模式使得各个业务系统相互独立,因此,在 业务操作上各自管理各自的,没有业务逻辑的关联。而在集中MIS型的系统中,在本系 统内部的各个业务系统模块可以实现操作上的关联,但是,对于其他的相关系统的操作 也没有做到很好的关联,比如在很多高校已经建设了“一卡通"系统,而MIS系统却没 有和“一卡通”做关联,比如,学生要进行课程重修前要缴费,由于教务管理系统没有 和“一卡通”关联,那么学生就要在财务刷卡缴费,财务提供缴费收据和通知单,学生 再拿着通知单到教务处申请课程的重修,使得数字化校园的高效性、便捷性无法体现。
(5)界面无个性化定制

高校信息化发展到今天大多学校都陆续建设了很多应用系统,无论这些系统是C/S 结构的还是B/S结构的,他们的操作界面都是独立的,没有一个统一的风格,并且这种 死板的界面不会根据使用者的兴趣进行个性化的定制,这也就是用户面对的都是同样的 界面,而用户越来越希望通过一个自己可定制的界面,将自己所关心的内容加进来,无 论这个内容属于校园网内的任何系统系统,这样可以便捷的访问自己关心的资源。
(6)应用系统建设无延续性

随着时代的发展,很多高校信息化建设也是与时俱进的,在建设新的应用系统的时 候经常遇到原有的系统如何处置的问题。由于开发商通常不愿意在原有系统的基础上进 行进行开发,或者新的系统和原有系统做接口,往往会尽力说服学校将原有的系统遗弃, 重新开发一套他们认为技术更高、规模更大、功能更全的系统。这样的做法当然在技术 上看应该是更加完美了,但是这样忽视了一个重要的问题,就是应用系统建设的延续性, 且不说摒弃原有系统资金成本的浪费,就是在用户接受和使用上也存在问题。目前,多 数高校的教职工操作的水平和计算机素养不是很高,而且往往人们不愿意改变原有的行 为习惯,因此就给新的系统的推广和使用造成的很多的困难,事实证明越是规划完美的 系统越难以推广,因为这种紧耦合的系统,业务关联性很强,因此这要求所有相关的人 员愿意接受并配合使用。另外,信息技术发展的进程是日新月异的,学校业务也是不断 变革和趋于多元化的,任何开发商的系统都不可能成为终极产品,因而,在未来也将面 临被淘汰的现实。基于上述原因,应用系统建设的延续性问题已经不是一个保护原有软 件投入的问题,而已经成为关系到高校数字化校园建设的思路问题。

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3数字化校园模型的设计
3.1

数字化校园模型的设计原理
如上所述,传统的校园网建设过程中没有一个统一的规划,因此也就没有一个校园

网的规划模型,只是一个硬件+软件的简单堆砌;而目前很多高校和厂家的规划要么需 要推翻以往的系统一切重来,要么规划得大而全不利于分步实施,在现实应用中难以推 广。本论文所提出数字化校园的建设模型则是一个具有现实意义、易于推广、符合信息 化发展规律的模型。如图3.1所示,模型分为三个层次,上面是门户表示层,中间是业 务支撑层,下面是应用集成层。业务支撑层是由校园网内现有的和未来要继续开发的应 用系统组成,由于该部分是高校数字化校园业务应用的真正的提供者,所以根据其实现 的功能不同又将其归纳成几类或简称几个中心,包括:教学中心、科研中心、管理中心、
办公中心、资源中心、财务结算中心、服务中心。教学中心包括:网络教学平台、远程

E.1earning系统等;科研中心主要是为学校的科研人员进行技术交流、成果发布的平台,
这个平台可以使不同教研室、不同院校甚至不同国籍的科研参与人员进行沟通,使跨学

科、跨地域的网上联合科研成为可能;管理中心是高校全部管理信息系统的集合;办公 中心包括办公自动化系统和网络视频会议系统等;资源中心包括教学资源库系统和电子 备课资源系统等;财务结算中心为全校的教职工和学生提供统一结算的服务,主要依靠 财务结算平台和校园E卡通来实现;服务中心主要提供信息服务(如:综合信息服务平 台、短信服务平台、语音网关等)、生活服务(如:电子商务等)、娱乐服务(如:虚 拟社区等)、知识服务(如:数字图书馆等)。其实业务支撑层的各个系统都是高校原 有的系统以及未来需要完善开发的系统,当其存在异构性时,将必然出现上一章描述的 问题。为了解决这些问题,模型的底层提供了一个应用集成层,该层通过数据的提取、 映射、转换、传输、存储等操作将各个系统中的数据(包括:结构化数据和非结构化数 据)同步到一个公共数据库中,这样就构建了一个从各个系统到公共数据库的一个星型 的数据同步连接模型,使得连接的数量降到最低,这也为将来的新系统的开发带了极大 的方便;并通过发布/订阅机制在不同系统间进行数据传递和函数的调用,为原有的各个 间建立业务关联,在模型内实现更广泛的业务逻辑。应用集成层解决了异构系统、异构 数据库间数据同步和业务集成,但是异构系统在界面风格的上不同给用户带来的麻烦还 没有解决,为此,本模型构建了一个门户表示层。Portal技术Lz2J是门户表示层的核心, 建成之后的门户表示层将作为数字化校园的统一的入口,也就是说用Portal来协调组织 校园网的应用、服务和资源,用户可以在~个统一的界面中对各种应用、服务和资源进

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行个性化定制,门户表示层同时也为用户提供多种的接入方式,包括:电脑、手机、PDA、 电话等;也就是说门户表示层就是利用PORTAL的基于角色的权限控制、单一身份认 证、频道生成、组织机构生成等功能,为校园网的用户提供便捷、规范的个性化服务, 成为连接用户和校园网内资源的桥梁。 如E所述,该模型从数据层而和操作层面对数字化校园建设都进行了规划,其核心 的目的是将校园内的各种系统有机地结台起来。因此,可以借用EAI(企业应用集成)
的概念,将本模型称之为UAI数字化校园模犁(uAI:University'Application 井为了方便叙述将之简称为UAI模型。
Integration),

面面
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园画画

图3
Fig 3 1



UM数字化校园槿璋!功能示意图

UAI Digital Campus functional mode[diagram

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3.2数字化校园模型设计的原则
要实现该模型的设计目标,那么就应该遵循一些具体的设计原则,比如:先进性、 稳定性、安全性等等,这些都是一般系统模型设计都应该的原则,根据本课题研究目的,
我认为该模型还应该将以下原则作为重点来考虑。

(1)信息的高度共享性 模型中的业务支撑层的各个系统间应该存在信息共享、沟通的机制心引,这种机制不 但存在在业务逻辑相关系统之间,也应该存在于业务逻辑不相关的系统中。比如,教务
系统和学生系统、人事系统都属于管理信息系统而且业务逻辑紧密相关,他们的基础数

据当然应该相互关联,信息应该共享;而教务管理和网络教学平台系统分属于不同的功 能类型,一个属于管理信息系统,一个属于教学系统,在目前高校中没有将两者进行结 合的案例,因为没有开发商愿意将其提供这样的开发服务,而这种需求却在高等教育中 普遍存在。另外,在数字化校园的外部同样存在获取校内信息的需求,因此,该模型必 须强调信息的高度共享,这也是本论文提出模型的一个思路。
(2)信息标准的统一性

信息共享的前提是信息标准的统一性,在该模型中所有的数据都应该进行数据的提, 取、净化、过滤形成遵循预先制定的标准的数据。目前可以参考的标准有教育部的《教 育管理信息化标准》、DLTS(教育部远程教育标准集)、AICC(美国航空工业计算机辅 助训练委员会)标准、ADL(美国高级分布式学习研究项目)标准、IMS(美国全球学 习联合公司)标准等等,综合这些标准来制定具体的特定的标准,从而在公共数据库中 的共享的信息数据都应该是标准的。 (3)业务操作的关联性 模型的设计要以把不同时间不同厂商开发系统在业务操作上关联在一起,这也是本 模型设计的一个重点,将所有的系统都有机地集成在一起。这种关联性的应用解决了应 用系统间由于孤立的操作而造成的时间上的等待和增加操作步骤的问题。集成以后的每 个系统间都会有相关的业务关联性,极大的增强了系统的可用性、实用性和便捷性。 (4)数据的实时一致性 信息共享的基础应该是数据的同步,业务关联的前提条件也是数据的同步,更确切 地说应该是数据的实时~致性。一方面,任何~个系统的数据发生了变化,就要将相应 变化更新到公共数据库中,并形成标准的数据;另一方面,当公共数据库中的标准数据 得到了更新,同样要把这种更新映射到每个与此相关的系统中。 (5)业务应用的适用性

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无论是高校还是开发商在高校信息化建设的过程中遇到的一个主要的问题是软件 不适合学校的具体业务,造成很多学校的系统的闲置,甚至有些高校先后建设几套不同 版本管理信息系统,而只能使用其中很少的功能模块,其原因是学校的管理模式差异性 很大,成型产品难以满足特定学校的个性化需要,定制开发的系统也会由于业务管理人 员本身对业务流程的认识不够清晰,开发人员很难进行合理详细的系统分析,往往系统 的完善是在使用的过程中学校自己进行不断的二次开发来逐渐完成的。因此,模型的设 计将这些应用系统都规划到业务支撑层,而具体的应用系统由学校自行建设和完善,这 要就最大限度的保证了系统的适用性和实用性。 (6)用户使用的便捷性 庞杂的应用系统杂乱无章地分布于校园网内,这给用户的应用造成了很多的不便。 模型的设计应该将用户使用的便捷性作为一个重点来考虑。这种便捷性首先应该是将这 些杂乱无章的系统整合起来,通过统一的界面对外服务,也就是说将各个系统中的每个 功能点、信息、资源进行归纳和分类,以资源列表的方式提供给用户:其次是用户可以 通过自己的喜好进行选择,将自己关心的资源、应用定制到自己的个性化界面中;第三, 用户在若干个系统中拥有帐号和密码,模型的设计应该考虑提供一次性身份认证的功 能;第四,模型中的各个系统的用户权限应该提供基于角色进行控制的机制,每个角色 都可预先设定一系列功能,一个用户可以拥有多个角色,这种批量获得权限的功能,不 妨将之称作基于角色的权限控制;最后,还应该提供多种接入方式的支持(包括:手机、
电脑、PDA等)。

(7)实施的可操作性 模型的设计还应该考虑目标实现的现实意义,也就是具体项目实施的可操作性,包 括:实施的总体成本,技术的成熟度,技术实现的难易程度,系统的可维护性,实施的 周期等等。模型的层次结构应清晰的体现软件建设的分工,不同的应用提供商提供相应 的开发和服务,通过模型内部的层次关系来协调,这样的模式更适合系统不断变化扩充
的需要。 (8)软件建设的延续性

数字化校园的应用软件建设是一个不断发展的过程,因此,模型的设计必须考虑未 来技术发展和业务应用变化带来的软件后续建设的问题,其中也包括在原有应用软件基 础上的二次开发。模型应该具有良好的扩充性,为未来的软件的继续建设提供一个良好 的平台,保证建设的延续性。

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3.3应用集成层的构建
应用集成层指这样一种中间件,它使应用可以访问分布在各处、不同类型的数据, 就好像是在访问单一数据源,而不用考虑其物理实现是否如此。应用集成层是UAI数字 化校园模型设计的重点,它集成结构化和非结构化数据涉及连接各种原有应用程序,使 这些应用程序可以更好地支持业务处理过程。由于应用集成层独立于它所连接的不同应
用程序,

因此业务处理过程可以在不改变应用程序的情况下进行变化和扩展。该层面

的功能主要包括:业务集成组件、数据同步组件和公共数据库,业务集成组件主要负责 各个业务系统间的业务逻辑的关联,数据同步组件实现各个一个数据库及非结构化数据 的提取、映射、转换、过滤、传输、存储,公共数据库是数据同步组件将异构的数据转 换成标准数据后的存储容器,也是数据同步实现的数据中转站。 在汲取目前企业应用集成实施经验的基础上,本论文认为应用集成层首先必须实现 的下列五个技术层面,这样才能取得所需的最终的灵活性。
业务处理过程的支持:提供使用户可以可视地编制业务过程流程图的工具。在业务

流程图中,用户可以为每条消息定义规则,一些工具包括智能路由功能,这种功能可以
对消息进行分析,并计算出在业务过程的下一步根据消息应当做什么。

传输:数据可以点到点传送或利用一种所谓的“发行/预订”架构传送。在“发行 /预订”的架构中,一些应用程序先告知代理对某种消息感兴趣,然后其它应用程序则 向这些应用发送这类消息。根据应用程序所处的网络和平台,传输可以利用像数据库驱 动程序、组件对象模型或消息传输中间件等这类中间件来完成。 服务:消息需要多种服务才能成功地完成任务。这些服务包括下列内容:如果接收 消息的应用程序比发送消息的应用程序速度慢,用队列保存消息;交易的完整性用来保 证交易在消息发送前或确认接收前完成;消息的优先级;错误处理以及使网络管理工具
可以控制数据流的“挂钩”。

接口:应用集成层通过连接不同应用程序的接口获得对这些应用程序的访问。这些 接El通过向平台的组件模型提供说明信息或利用程序的应用编程接口实现与应用程序
的互操作。

转换:由于并不是所有的应用程序都能以同样的方式或相同的格式存储数据,因此, 多数应用集成层包括将数据转换为接收应用程序所要求格式的功能。一些软件包括使用 户可以可视地将一种应用数据格式“映射”到另一种数据格式或将此格式与其它格式协
调的工具。

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3.3.1

数据同步组件和公共数据库

公共数据库:同步于各业务部门的业务数据,为单一登录和漫游登录的用户访问的
资源。

业务数据:各个业务部门的具体业务数据。 数据通信:提供整个门户数据访问的统一接口。 数据同步工具:手工和自动处理异构数据专用工具以及中间件产品。 数据输入输出工具:支持各种组合条件的输入输出,支持多种文件格式;支持数据 间的转换规则;支持权限控制的输入输出。 数据安全审计:对访问f-jp资源的用户记录日志信息,包括登录、修改记录等,对 审计的日志由用户定义报警方案,动态分析报警方案的审计信息,以短信和email的形 式通知系统管理员。 数据同步组件是公共数据库建设的核心解决工具,对于保证系统的正常运行和数据 的一致性起着非常重要的作用。为此,我们采用消息总线方式,此方式也是先对数据库 和应用系统进行分析,中间件提供对不同数据库和不同数据文件进行同步的机制,若需 要和中心公共数据库同步的是异构数据库,那么只需要在业务的数据库上做相应的配 置,再在中心端做相应的配置,在同步时,若业务数据发生变化,则相应的业务处安装 的同步程序会触发,将变化数据打包发送出来,在中心端的程序接收到数据包后,做相 应的处理后,将数据变化到中心的公共数据库中。即完成了实时的同步,同样若是数据 文件的同样可以做相应的配置,进行相应的同步。 这种方式操作简单,不需要更多的人工干预,同步过程完全由计算机操作,运行成 本相对比较低。它采用的是可靠消息的机制,所以它具有安全性和可靠性;它支持同一 网段或不通网段的数据传输;而且是实时的数据同步,对此公共数据库的查询和对业务 数据库的查询结果完全一致。而且是可扩展的,当有新的应用系统需要同步时,只要将 新的系统进行分析,做相应的配置,即可完成数据的同步,这个操作不需专业的编码人 员,学校的管理员即能完成此操作。 数据同步组件基本包含三个部分:GUI界面、交换引擎、定义工具。 交换引擎是实时运行的程序,负责有GUI界面定义好了规则的数据转换。定义工具 紧密集成在GUI界面和交换引擎的底层构架,它提供交换引擎的开发者集中控制能力, 以达到对数据转换及视图的访问和共享。 根据数据交换的数据流程来看有:数据提取、数据映射、数据转换、数据传输、数
据存储几个环节【2引。

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,用程序

&争髫
图3 2数据变换流程圈
Fig.3.2
Dataflow cllan

(1)数据提取 数据源有多种方式: 文件,特定格式的文件,如企业自定义的一些文件.存储相关的数据信息,在做数 据提取时,要参照原来的定义方式来进行访问。 数据库,专门从事数据存储,允许对数据的修改。它在技术上很复杂,但从可编程 方面,数据库是最易于访问的。 XML文档,是简单、灵活的文档,可对结构化数据提供了透明的组织及交换的方 法。XML更象一个通讯协议,而不仅仅是数据存储,XML通常用于数据管理系统之间 的数据转换。 电子表格,通过我们使用的一些工具,电子表格是组织数据的一种常用方法。它包 括各种各样的易于掌握的分析工具,能提供清晰完全的数据显示。 (2)数据同步方法 数据在从一个容器移动到另一个容器中,或者容器类型改变了,数据通常会要求满 足新的需求。如在满足数据集市对挖掘和易于访问的需要,数据仓库的内容要经常的进 行索引和简化;日志记录格式可能会因为RDBMS的列或表格的XML文档转换变化而 被重新定义;转换类型包括:

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重构数据经常被重构以便得到更清晰、快速的访问。数据仓库是存储长期的数据, 这些数据适用于统计研究。数据超市可能用来封装比较小的数据子集用于进行短期的报 告使用。因为相应的每种用途的查询区别很大,数据应该用不同结构形式以加速不同用 途的访问速度。然而,一些数据可能是相同的或者来自同一个数据源。在载入不同的数 据存储之前的部分转换数据应该是结构化的,并且构建为不同的形式以便解决不同的问 题。 在合适的情况下进一步分离数据
在合适的时候合并数据表

替代替换经常是用于改变数据。用“N/A”或“Unknown"来替换空,这样可简化 开发并能提高一些性能。缩略词由整词替代。 数据变换一次改变一个数据属性而不考虑该属性的背景或与它相关的其他信息: 数据类型转换,最常见变换是转换一个数据元的类型。当现有应用程序存储某个类 型的数据只在该应用程序的背景下有意义,在企业水平上却没有意义时,就常常要求进 行这类变换。这类转换可以通过编码程序中的简单程序逻辑完成,或者运用数据仓库数 据变换工具完成。 日期/时间格式的转换因为大多数业务环境都有许多不同的日期和时间类型j它能 把一个日期或时间字段拆成几个子部分,然后再将它们拼成想要的字段。然而市场上的 大多数数据变换工具只提供了日期和时间格式之间迅速进行简单转换的设施,而在手工
编码上下的功夫要少得多。 填充

增加数据冗余
增加数据阵列

(3)数据存储 数据提取、数据转换后,数据将存储到目标容器中,包括: 数据仓库(DataWarehouse) 数据集市(DataMart) 数据交换(DataInterchange) 数据集市(DataMart)是一种专门的容器,它起源于原数据存储和定位于满足用户 的特殊需求如特殊的报表。数据集市把满足用户访问的简易性、可用性做为设计目标。 数据通常表达成方便目标社区熟悉的形式,在存储数据时,产生数据摘要以简化报表及

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分析处理。存储在数据集市的数据来源于一些操作活动(早期数据操作通常是过时了, 那些数据基本上采集到数据仓库中)或者来自长期的数据存储,如数据仓库。 数据仓库是一个大型的档案容器。当用于还亮数据分析研究如长期的趋势研究,他 通常是作为一种资源,一些小的、比较专注的数据集市会使用到。存储在数据仓库中的 数据可能是来自需要长期跟踪的自交易日至、操作活动。数据挖掘和决策支持系统通常 依赖数据仓库。 数据交换(Dalalnlercha”ge),有些容器满足特殊的系统外联实体的一些需要。

数据以高度吸取的方式来组织,通常用于转换、存储到其他的数据存储容器中,以供分
析使用。 (4)数据传输 ①传输模型 点到点传输模型,他的特点是全部采用点到点的连接,缺点是管理混乱,维护难, 存在单点失效:环型通讯模型是基于环型网络的概念,他的缺点是存在单点失效:星型 模型缺点是存在单点失效,且需要服务器做中转,服务器的稳定性影响全局,这是目前 传输中采用比较多的模式;总线型一般是基于非连接的,不存在单点失效;这种方式需 要增强传输的安全性。

罡,鏖,度,






圈3 3消息传送模式
Fig.3.3

MessageTrs啦ferMode

②传输环节

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整个数据交换的传输环节,适配器(Adapter)是数据交换层的具体实现,适配器与 业务数据进行交互,获得数据变化量,适配器通过消息传递模块提供的API将数据提取 到消息队列或总线上。这样其它节点就能发现这个信息,然后根据消息的主题(subject) 来获取自己需要得信息。 消息传递过程中包含有: 消息缓存(MessageCatch)
消息队列(MessageQueue)

安全传输 消息生成与解读 提供API给Adapter使用
消息的派发(MessageDispatch)

消息转换(字符集、格式、类型) ③消息传输方法 消息是传输的具体内容,所以消息必须有一个通用的格式;消息的组成除了具体的 数据,还应该有数据的属性及控制信息。 消息的存储格式采用XML格式,传输过程中消息采用字节流形式。 消息是由多个或一个消息包构成。每次传输只传送一个消息包。所以消息的大小并
不限制。

发布/订阅 发布/订阅功能使消息的分发可以突破目的队列地理指向的限制,使消息按照特定的 主题甚至内容进行分发,用户或应用程序可以根据主题或内容接收到所需要的消息。发 布/订阅功能使得发送者和接收者之间的耦合关系变得更为松散,发送者不必关心接收者 的目的地址,而接收者也不必关心消息的发送地址,而只是根据消息的主题进行消息的
收发。

多点广播 ”多点广播”应用,。即能够将消息发送到多个目标站点(DestinationList)。可以使用一 条MQ指令将单一消息发送到多个目标站点,并确保为每一站点可靠地提供信息。有的 产品还拥有智能消息分发功能,在将一条消息发送到同一系统上的多个用户时,将消息 的一个复制版本和该系统上接收者的名单发送到目标Queue系统。目标Queue系统在本 地复制这些消息,并将它们发送到名单上的队列,从而尽可能减少网络的传输量。
点到点

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点对点方式是最为传统和常见的通讯方式,它支持一对一、一对多、多对多、多对 一等多种配置方式,支持树状、网状等多种拓扑结构。 ④传输安全 为了保证传输中数据完整性,可靠性,支持如下一些策略: 数字签名的支持 安全证书管理及证书生成
支持DESRC23DES等加密

安全的消息封装及数据内容校验 (5)交换的控制管理 任务自动化处理,任务定时处理 错误恢复,失败恢复 全部交换过程的审计、跟踪 实时的错误通知及报警
3.3.2业务集成组件


实现企业应用集成有很多种不同的方法,该模型推荐如下五种集成信息系统和应用 的方法:两层的客户端.服务器方法;使用同步适配器的方法;使用异步适配器的方法; 使用消息代理的方法;使用基于应用服务器的方法。
(1)两层的客户端.服务器方法

图3.4
Fig.3.4

这种方法是基于两层的客户端.服务器模型,是一种典型的不基于web的应用。在

基于web的应用产生之前!:垡是=种广泛采用的方法,但是现查虽经较少采用了。
用这种方法,一个EIS提供一个适配器,这个适配器定义了一个供访问EIS数据和 函数的API,一个典型的客户端通过这个API访问通过适配器暴露出的数据和函数。适 配器实现对与EIS的通信支持和提供访问EIS数据和函数的支持。适配器与EIS之间的 通信使用EIS专用的协议,这个协议还提供安全和事务处理功能,如图3.4所示。

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一个资源适配器与一个特定的EIS相连,但是一个EIS可以提供多个适配器供多种 客户端访问EIS。因为EIS适配器的关键是它们的可重用性,EIS或独立的软件提供商 (ISV)试图采用广泛使用的编程语言开发适配器,并且暴露一个客户端编程模型以便 实现最大限度的重用。 一个EIS可能提供一个适配器的一种简单形式,在此,一个适配器映射一个API, 这个API对应特定EIS的一个可重用的标准API。通常这样一个适配器被开发成一个库 (Library)。当开发成一个库时,应用开发者能够用同样的编程语言实现访问适配器, 就象他开发应用程序一样,并且对EIS不用进行修改。例如:一个java应用开发者能够

用一个基于java的适配器——用iava编程语言写的适配器,实现访问一个基于非java
语言‘或平台的EIS。 EIS适配器的更复杂形式还能够做跨不同的组件模型、分布式计算平台和架构的自 我适应。例如:一个EIS可以开发一个具有与EIS进行远程通信的分布式适配器,这种 类型的适配器暴露一个基于组件模型架构的客户端编程接口。还有一种类型的适配器可 能为客户端应用开发者暴露一个基于数据的编程接口等。 (2)使用同步适配器 一个适配器可以暴露客户端应用与EIS之间的同步或者异步模式的通信,图3.5表 示了使用同步通信模式设计的适配器。为这种方法设计的适配器在客户端应用与EIS之 间提供了一个同步的请求.回答通信模式。

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图3.5同步适配器通信
Fig.3.5 Synchronized adapter correspondence

同步适配器的工作原理请看下面一个例子,一个适配器定义了一个API,它包括一 个可以被应用调用的远程函数。这个远程函数创建一个在EIS中可以接收的项目。当一 个客户端应用需要与EIS交互以创建一个可接收的项目时,它在EIS中调用这个远程函 数。客户端应用初始化调用后等待回应,直到函数调用完成并且返回它的答复给调用者, 答复包含了在EIS中执行的函数的结果。这种交互被认为是同步的,因为在函数在EIS 中执行时,调用函数的客户端同时在等待其执行结果的返回。有一种形式的同步适配器

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允许在一个应用和一个EIS之间实现双向的同步通信,这种适配器使EIS同时能够调用
应用中的函数。

(3)使用异步适配器 异步适配器为应用集成提供了另一种方法,图3.6表示了这种集成形式中的通信。 让我们还是利用客户端应用调用远程函数以创建可以在EIS中接收的项目作为例子。 在异步适配器的通信中,客户端应用调用远程函数以在EIS中创建一个可以接收的 项目,客户端应用进行远程函数调用,然后立即返回继续自己的过程处理或者其它任务 的执行。远程函数被发送到EIS,EIS作为一个分开的异步调用处理函数调用并返回一 些结果信息给客户端应用,客户端应用在接到结果返回的通知后再接收和处理结果。源
适配器分派从EIS到客户端应用的异步调用。

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图3.6异步适配器通信
Fig.3.6 Asynchronous adapter correspondence

远程函数在EIS中执行时,客户端应用并不挂起自己的过程处理,相反,它继续执 行自己的过程处理,在调用后的某个时候再接收EIS的通知。此外,一个EIS能够异步 的激活或调用一个客户端应用。 (4)基于队列的方法 异步的基于消息的通信也能够用来集成企业应用和EIS。有两种形式的异步消息: 基于队列的消息传递和发布.订阅的消息传递。一个消息代理可能提供以上方式中的一 种消息传递。

图3.7队列机制
Fig.3.7

Queue

mechanism

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图3.7表示了基于消息队列的通信。基于消息队列的通信也叫点到点的消息传递, 它包括一个应用发送一个消息到一个消息队列中。在基于队列的通信中,一个队列作为 相互通信的应用之间的一个缓冲器,与发送方和接收方相互独立。发送方发送消息到这 个队列中,接收方从同一个消息队列中接收消息。 (5)发布.订阅方法 发布.订阅方法与基于队列方法的工作方式不同。在发布.订阅的消息传递中,有几 个消息发布者和多个消息订阅者,发布者发布自己消息,订阅者订阅它们感兴趣的特定 主题的消息,还有一个分离的发布.订阅工具,它作为一个集成点,发布者发布消息到
这个集成点,这个集成点将这些消息传递给订阅者。 图3.3表示了发布.订阅的消息传递。

图3.8是发布.订阅的消息传递方式的工作机理。 一个发布消息的应用发布关于特定主题的消息,多个应用可以接收这个主题的消 息,发布.订阅工具将特定主题的消息传递给订阅该主题的订阅者。

发布/玎阅

图3.8发布一订阅机制
Fig.3.8

Publish—subscribe mechanism

图3.9表示了使用消息代理进行EIS集成的系统。在这个系统中,一个适配器使应
用能够访问消息代理。一个适配器映射消息代理的应用级接口到由下面消息代理支持的

异步消息传递机制中,有些适配器还在应用和消息代理之间提供额外的功能。例如:他

们可能增加一个消息的格式转换——一个适配器将基于特定应用的消息的格式转变成
消息代理期望的格式,然后消息代理将消息转变成发布者或订阅者期望的消息格式。 当一个应用和一个EIS使用异步消息传递进行通信时,他们之间的集成被认为是松 偶合的。这种方式的优点是,应用能够继续过程处理客户端请求而不用终止EIS的执行, 这提高了可扩展性,其缺点是,应用开发者可能会发现很难编程来改变一个异步消息传 递模式,此外,异步消息传递并不总是支持安全的传播方式。

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图3 9消息代理实现应用集成
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消息代理还可能为企业应用集成提供额外的服务,这些额外的服务是:消息路由选 择、事物管理、可靠的消息分配、消息优先和排硕顺序以及消息格式转换。

图3 10基于应用服务器的应用集成
Fig.310 Application Server-basedapplicationimcgrafion

(61基于应用服务器的应用集成
图3 10表示了~个应用服务器如何能够被用来与现有的企业应用和EIS集成。一个

应用服务器是应用集成的一个自然点,因为它提供一个开发、部署和管理基于web的企 业应用。应用服务器是用多层结构开笈的应用的一个集成平台。 一个典型的多层应用包括三层:一个客户层、一个中间层和一个EIS层。中间层主 要实现应用的业务逻辑,作为应用业务逻辑功能实施的一部分,中间层可以访问在EIS

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层运行的且与应用相联系的数据和方法。中间层还负责实现给客户层提供静态和动态的 内容呈现。 EIS层包括那些运行存在的企业应用和数据库的系统,正如前面所描述的,这些EIS
可以是客户化定制的。

客户层包括不同类型的客户端应用,一个客户端可能是一个基于web浏览器的
HTML客户端或者同类型的应用。

一个典型的应用服务器支持一个基于组件模型的开发应用。用这种模型,一个应用 可能包括不同类型的组件,比如:web组件或业务逻辑组件(如:Em)。应用服务器 为这些组件提供部署和应用支持。实际上,一个应用服务器为基于web的开发、事务处 理、安全、分布式和可扩展和升级的应用等提供了一个非常有用的平台。这增加了应用 服务器环境对企业应用集成的有用性。 一个典型的应用服务器为部署在其上的提供一套运行时的服务。这些运行时的服务 通过一个简化的应用编程模型隐藏服务器中。 在应用服务器上开发和部署应用,可以使这些应用能够连接和访问多个异构的EIS 和现有的应用系统。部署在应用服务器上的应用组件使用同步的源适配器实现连接和访 问EIS,这种应用与EIS的集成方式是一种紧偶合的方式。应用组件还可以使用一个消 息代理与基于异步的消息传递的EIS集成。

3.4门户表示层的构建
门户表示层是数字化校园对外服务的入口,提供标准的资源管理和可定制的个性化 界面是该层建设的主要目的【251。该层在教育资源配置中,利用现代技术手段,运用共建 共享的机制,贯彻以人为本的理念,对高校资源等进行战略重组与建设,构建布局合理、 功能齐全、开放高效、体系完备的物质和信息保障服务系统。门户表示层的主要功能包
括:

组织机构的生成、频道生成、用户角色与权限控制、单一登录和一次性身份认证系统 (sso)、应用集成的平台,其目的是实现数字化校园内资源集中共享、信息数字标准化、 综合性、互动性、一次性认证、个性化服务等等。 其基本服务包括:公共信息发布系统、信息交流系统、教育资源网站链接、实时服 务、用户检索、搜索系统、网站导航系统、网站管理系统等;其扩展服务包括:统一消 息平台、协作学习、集体成员档案、集体日历、集体通讯录、协作式集体备忘录、集体 图相册、集体文档、个人工具、个人首页等、信息过滤服务(包括:屏蔽非法黄色信息

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进入、对内部用户发表的信息进行过滤,删除不良信息,将发表该信息的用户使用情 况记录下来,供系统管理人员参考)。数字化校园内的各种应用和资源就是门户表示层 的各个部件,也就是前面阐述的业务支撑层的几个中心中包括的所有系统,比如:
Carapus MIS、Campus_OA、Campus e-learning、Campus d-library、Cmnpus_e—card、 Campus
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eciveS_插以会都件部些这;等等 Campus e Buisness Campus e- Warehouse
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件的方式集成到门户表示层中,从而有效地将这些资源和应用管理起来,便于用户的操
作。

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图3 11基于应用服务器的应用榘成
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sg/Vei-恤applicationintegration

其基本服务包括:公共信息发布系统、信息交流系统、教育资源网站链接、实时服 务、用户检索、搜索系统、两站导航系统、网站管理系统等;其扩展服务包括:统一消 息平台、协作学习、集体成员档案、集体日历、集体通讯录、协作式集体备忘录、集体 图相册、集体文档、个人工具、个人首页等、信息过滤服务(包括:屏蔽非法黄色信息 进入、对内部用户发表的信息进行过滤,删除不良信息,将发表该信息的用户使用情 况记录下来,供系统管理人员参考)。数字化校园内的各种应用和瓷源就是门户表示层 的各个部件,也就是前面阐述的业务支撑层的几个中心中包括的所有系统,比如:
Camp聃MIS、Campus OA、Campus eqearmng、Campus_d-library、Campus
e-card、

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Campus_e-Sevice、Campus_e—Buisness、Campus_e—Warehouse等等;这些部件都会以插 件的方式集成到门户表示层中,从而有效地将这些资源和应用管理起来,便于用户的操
作。

(1)统一身份认证【26J 用户经门户登录数字化校园应用平台。从一个功能进入到另一个功能应用时系统平 台已根据用户的角色与权限完成对用户的一次性身份认证(SingleSignOn)。用户无须一次 次输入用户名和密码登录门户表示层外接的(集成的)应用子系统,而是单一的登录。 系统平台并依据用户的角色与权限,提供该用户相应的活动“场所”、信息资源和基于 其权限的功能模块和工具。

用户管理叫0建管理与用户相关的对象(用户、角色、组、组织、下级组织和可
用户授权——对于用户的授权是集中服务分散管理,系统管理员将不同的管理权限

以组织的单元对象)。 下放各部门管理员管理。

SingleSign.On——一旦用户已经通过授权认证,每一次已授权试图访问一个受保护
的页面时,SSOAPI就检测用户是否有权利访问该资源。如果用户有权限访问该资源就 不会有其他的认证过程发生,否则用户会被提示重新认证。 校园网络上的应用系统主要都是基于口令认证,为了提高这些口令认证系统安全 性,并实现不同的应用系统间的口令的统一,功能和特性有: ①基于简单认证机制中的口令认证机制,以用户名和密码为确认用户身份的标志; ②有完善的认证接口,让多种应用系统可以方便地通过接口使用本认证系统统一 认证用户的身份; ③用户密码在系统中加密存放,且不可逆;在认证过程中,明文密码绝不能在网 络上传输,防止窃听导致泄密,保证用户密码的安全; ④可以实现认证客户端和认证服务器的双向认证,确保认证双方的身份; ⑤能够抵抗重放攻击,既防止攻击者使用窃听到的过时的认证数据包再次获得认 证而冒充合法用户的身份; ⑥支持分布式认证的方式。 统一口令认证系统主要包含三大部分:统一口令认证服务器、网络应用口令认证模 块(包括Web口令认证模块、主机口令认证模块、各应用系统口令认证模块等)和用 户信息数据库。

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用户信息数据库存放系统的相关用户信息,包括:用户名、单向加密后的用户密码、 用户的权限信息、用户有效期以及用户附加信息等。 统一口令认证服务器通过本系统中定义的安全认证通道接收认证客户的认证请求, 并根据数据库中的用户相关信息确认用户的身份,再次通过安全认证通道返回认证成功 或认证失败的信息。 应用服务器(例如:Web服务器、主机服务器、各系统服务器等)既作为相对用户 而言的服务器,又作为统一口令认证系统的客户。它们首先通过安全传输通道(如:SSL 通道)获取用户提交的用户名和密码,然后通过口令认证系统提供的统一口令认证模块 经由安全认证通道向口令认证服务器提交认证请求,并获得认证结果(成功或失败), 最终确定是否给该用户提供服务。



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图3 12系统统一用户管理

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(2)基于角色的权限控制 门户服务位于各类应用之上,作为数字校园对内外的窗口,以浏览器的方式向用户 展现数字校园的应用信息,轻易地整合了各类应用之间的间隙,使得学校用户(教师,

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学生,职工,校外人员等)自由定制个性化的信息内容。门户服务要完成门户站点本身 的所有功能,并且根据数字校园建设的要求,需要提供各种服务的接八,如email系统、 教务管理、办公系统、校园虚拟社区、主页托管系统、统一信息系统等等。 门户服务从某种程度上可以说是数字校园的高级表现形式。 通过企业级门户表示层,能够对处于数字校园中的院、系、单位进行门户内容、服 务、业务处理和应用的传递,允许后台应用在一个非常高的可升级性和安全的门户环境 中与备类校内外用户的应用进行连接并相互作用,降低门户实现和管理的成本。学校用 它来聚集内部和外部的信息以提高工作效力,在数字化空间中产生新的影响力。 门户服务应该是一个个性化的,基于角色的应用系统,可以根据用户身份的不同获 得不同的服务;全校的学生、教师、管理人员、领导、职工等不同用户将方便地在网上
实现如下基本功能:各级管理人员应用服务。

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图313功自E结构图
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f31目录服务

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目录服务指的是将使用Intemet的用户或组织的信息(称为属性)以层次结构,面 向对象的数据库的方式加以收集和管理,为其它Internet应用和服务,包括Email,
Calendar(日历),Authentication(认证),Authorization(授权),Access Control(存取控 White/Yellow Page(白页/黄页)等多种共

制),Billing(计费),Memberships(会员制管理),

享和使用。使用目录服务的优点是显而易见的:它便于对用户信息进行统一管理,保证 了数据一致性和完整性。对用户来讲,目录服务就象一个丰富博采的Intemet/intranet电 话号码簿(黄页),用户可以通过任何一个浏览器查询所需要的信息,享受各类服务,
例如一个密码一次登录(Single SignOn),修改自己的喜好文件和设置,申请/订阅服务,

下载电子证书等等。
如果大家都采用相同的目录服务协议,则Intemet上的所有用户信息就可以被共享。 如今,Internet上为大家所推行的标准协议就是LDAP(Lightweight
Directory Access

protocol轻量目录存取协议)。包括Sun,Netscape,Microsoft等公司都己支持该协议并

推出了相应的产品。世界上已经有许多公开的LDAP数据库,类似黄页或地址簿。 管理员可以通过浏览器对LDAP数据进行管理。总之,使用Directory Service的优 势在于: 集中管理用户信息,保证数据的一致性和完整性,数据可被各种不同的应用所共享。 逻辑上集中,但物理上可以分布,即支持分布式配置,具有很强的扩展性。支持其他 类似功能的协议,能结合使用。管理,维护简单。执行效率高,速度快。 扩充的元目录(Meta-Directory)功能允许快速、简洁的与企业现存基础结构进行集 成。来自于企业中截然不同系统的数据在目录服务中获得同步,能够很容易的与支持轻
量级目录访问协议(Lightweight
Directory Access

Protoc01.LDAP)的新应用系统集成。

通过LDAP,目录服务器为应用访问专用数据提供了统一、标准的方法。这种“虚

拟目录”功能可以使用户向Directory Server发出请求来查询存在于传统数据库中的信 息。在这种方式中,数据依然存在于传统数据库中,而存取通过标准的LDAP方法。
(4)频道生成

门户表示层一个重要的功能就是频道生成,频道的概念和有线电视的频道的概念类 似,网路中心就像是电视台,管理员将校园上的各种应用定义成不同的频道,我们就可 以有选择的将这些频道定制在我们个性化的界面中,操作起来非常便捷。
(5)组织机构生成

门户表示层除了将用户划分为不同的界色,还提供一个将现实的组织机构虚拟化的 功能,也就是组织机构生成的功能,一个用户可以属于几个组织机构,比如:一个信息 学院的院长,可能还在某个研究所兼任个副所长,那他就同时拥有这两个机构成员的身

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份,拥有两种访问的权限:组织机构生成的功能可以为学校的各个二级、三级部门提供 了自由管理的空间,帮助他们实现部门内部的资源共享,满足他们个性化应用的需求。 (6)证书授权(CA) 证书授权机构,作为电子商务往来中受信任的第三方,承担公钥体系中公钥的合法 性检验的责任,是负责发放和管理数字证书的权威机构。它负责产生、分配并管理所有 参与网上交易的个体所需的数字证书,客户端与证书结合使用的数字签名使得非法用户 不能伪造和篡改证书,因此是安全电子交易的核心环节。 在电子邮件等系统中,合理地结合电子身份认证体系,即所谓的证书授权体系,亦 是现实中网络通讯运作不可缺少的安全基石,使得电子公文传递、加密信息传输、不可 抵赖的身份认证成为可能。 (7)集成应用系统 门户表示层集成了公共数据库系统上相关应用,如党群管理服务、教务管理服务、 科研管理服务、人事管理服务、研究生管理服务、本专科生管理服务、外事管理服务、
设备管理服务、后勤管理服务,从而给全校师生员工提供了专业的应用。

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4模型关键技术实现
在UAI模型中,业务支撑层是由高校或应用软件开发商来完成的,因此,本论文只 对其进行阐述和分析,并不在本论文具体设计实现的范围;门户表示层的关键技术是 Portal,目前成熟的产品也很多,高校也可以进行购买并进行配置,因此,本论文目前 也不进行详细的设计和实现;最为复杂的是应用集成层,该层不但要实现数据同步、公 共数据库的建立还要实现各个孤立系统业务逻辑的关联,本人所承担的是研发的任务也 是数据同步和公共数据库的设计和实现,其实现的技术基础是数据交换,因此我将对作 为UAI模型的关键技术一数据交换的技术实现的细节做详细的阐述。 目前,大多数的高校都在使用关系型数据库来存储和管理关键的业务信息。实际上, 这三大关系库厂商也是三个最大的软件公司:Oracle,IBM(DB2),Microsoft (SQLServer)。同时,近五年来,XML无可置疑的成为了数据交换和内容管理的标准。 这样成百上千的数据库和应用程序开发者面临着开发XML数据和关系数据库数格式转 换的挑战。因此,本论文设计的UAI数字化校园模型也将主要采用XML技术作为数据
同步的主要中间技术环节。
4.1

XML语言及相关技术
XML(eXtensible Markup Language,可扩展的标记语言)是由万维网联盟(Word Wide

Web Consortium,W3C)创建的一组规范,是当前最热门的网络技术之一,被称为“第

二代Web语言”、“下一代网络应用的基石”。它是一种在web环境下使用的新标记 语言,以便于软件开发人员和内容创作者在互联网上组织信息,其目的在于克服HTML

的弊端,满足不断增长的网络应用需求。它于1996年开始开剔27J。
4.1.1

XML主要特点

(1)可读性强

7dV[L由若干规则组成,这些规则可用于创建标记语言,标记语言中的各种标记符 号以文本形式出现,成对使用;允许标记符号制定者按易于理解的形式来设计,具有相 当的自释性。例如,可用(patientName)和(/patientName)来标记患者的姓名。无论 是应用程序读取还是人工读取,都比较容易。
f2)良好的可扩展性

XML不再限于标记语言的范畴,从本质上讲它是一种元标记语言。XML允许各个 不同的行业根据自己独特的需要制定自己的一套标记符号,它既不要求浏览器事先记住

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成千上万个标记符号,也不要求一套标记符号能够适合各个行业、各个领域的应用,XML 的这个优点有助于它自身的发展。
(3)开放性

XML最大的特点是以一种开放的自我描述方式定义数据结构,并在描述数据内容 的同时能突出对结构的描述,从而体现出数据之间的关系。微软公司、Oracle公司和其 他一些著名的大公司以及W3C的工作组正共同努力以确保XML的互用性,以及为开 发人员、处理人员和不同系统和浏览器的使用者提供支持,并进一步发展XML标准。
(4)数据的多样显示

XML的突出特点是数据内容与描述数据显示方式的信息相分离,XML文档只描述 数据内容本身及其结构,其定义的数据允许指定不同的显示方式,使数据可以按最适合 用户阅览的方式表现出来。 (5)数据集成 互联网上存在大量的、各种平台的数据库,彼此之间相互兼容的可能性非常小,对 这些数据库同时进行搜索在以前是非常困难的。如果数据库以XML文档形式存在,或 者是非XML文档类型数据库但可以通过XML转换工具转换为XML文档类型数据库, 可以很容易地将来自不同数据源的结构化数据组合在一起。
(6)数据的可重用性

XML文档只描述数据内容及其结构以便数据在网络上进行交流和处理。不同的数 据使用者可以从同一批结构化的数据中将其关心的那一部分数据提取出来,用于各自的 目的。XML能够成功的一个关键就是其蕴涵的将数据内容与数据的应用分开从而提高 效率的思想。如上所述,XML文档制作者只须考虑如何将数据内容尽量详细完整地组 织起来,而不需要考虑如何使用、显示它们。从这一点上看,与当初数据库技术的提出 非常相似,都是为了将数据以独立于数据使用目的的方式存放,以达到被不同的应用程 序使用的目的,只不过XML是应用在提高网络上的数据可重用性和数据交换的效率方
面。

(7)粒状更新 我们将XML文档的更新方式称之为“粒状更新",因为当其一部分数据变化后, 不需要重发整个结构化的数据,发生变化的数据从服务器发送给客户端,不需要刷新使 用者的整个界面就能够显示出来,这种更新方式可避免重建Web页,减轻了服务器的 负担,从而提高网络运行速度。 (8)可使网络搜索功能更加强大

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用XML来开发网站,利用XML等技术使网页中的信息结构化,同时使搜索引擎 改进检索策略,在布尔逻辑检索的基础上充分考虑XML型网页的结构化特征,使查询 也能结构化,则可使搜索的准确度大大提高。
4.1.2

XML相关技术

(1)XML模式 ①文档类型定义DTD XML正是以作为互联网上数据存储和数据交换的标准为目的而发展的【281。如果 XML文档仅供用户通过浏览器来浏览的话,只要符合XML规范就够了,一般将这种文 档称为结构良好的XML文档;如果XML文档还要供第三方应用程序使用,或两个用 户要利用XML文档进行电子数据交换(EDI),则必须在结构良好的基础上按照指定的标 记符号集合来制作XML文档,这种标记符号集合称为XML文档类型定义DTD
(Document Type

Definition),一般将这种文档称为有效的XML文档。DTD是一套关

于标记符号的语法规则,通过定义DTD,我们可以控制在XML文档中可以使用哪些标

记符号,它们应该按什么次序出现,哪些标记符号可以出现在其他标记符号中,哪些标 记符号有属性等。XML最大的改进之一是可扩展性,用户可以通过自己设计的DTD扩
展元素标志,而不是局限于若干固定的元素标志。

利用己被广泛认可的DTD来编制XML文档以及由浏览器或其它应用程序来判断 XML文档的有效性,已经没有任何技术障碍,困难的是各个行业如何根据本行业的特
点制定出适用、合理、全面的DTD。

②XML

Schema

DTD的语法不符合X_ML文件的标准,自成体系。另外一个代替DTD的就是W3C 定义的Schema,Schema从字面意义上来说,可以翻译成模式、大纲、计划、规划等等。
它的基本意思就是说为XML文档制定一种模式。 Schema相对于DTD的明显好处是XML Schema文档本身也是XML文档,而不是

像DTD一样使用自成一体的语法。这就方便了用户和开发者,因为可以使用相同的工
具来处理XML Schema和其他XML信息,而不必专门为Schema使用特殊工具。Schema

简单易懂,懂得XML语法、规则的人都可以立刻理解它。Schema的概念提出已久,但 W3C的标准最近才出来,相应的应用支持尚未完善,但采用Schema已成为XML发展 的一个趋势。 (2)处理器(API)技术

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为了有效的使用XML,你必须通过编程来访问数据。我们将一个能访问XML文档 同时又能提供对其内容和数据结构进行访问的软件模块称为一个XML处理器或是一个
XMLAPI。

目前有两种主要的API已经得到了广大开发者的广泛使用,即将成为未来的行业标 准。它们分别是:DOM(Document Object Model)和SAX(Simple ①DOM文档对象模型 文档对象模型是一种通过编程方式对XML文档中数据及结构进行访问的标准。 W3C已经同意将其列为未来行业标准第一等级规范的推荐对象。 DOM是基于XML文档在内存中的树状结构。当一个XML文件被装入到处理器中 时,内存中建立起一棵相应的树。DOM还定义了用来遍历一棵XML树和管理各个元 素、值和属性的编程接口(包括方法和属性的名字)。MSXML 2.0完全支持DOM并提 供了一个易用的对象模型与内存中树进行交互。 ②SAX SAX是一种非常简单的XML API(正如它的名字那样,Simple API
for XML),它允
API for

XML)[291。

许开发者使用事件驱动的XML解析。与DOM不同,SAX并不要求将整个XML文件 一起装入内存。它的想法十分的简单,一旦XML处理器完成对XML元素的操作,它 就立刻调用一个你自定义一个事件处理器及时处理这个元素和相关数据。这样做虽然能 极大的提高效率,但也会造成一定的问题。比如说,开发者将不得不在灵活性上受到限


(3)XSL可扩展样式语言 XSL模式可以帮助我们标识一篇给定XML文档中的某些节点,但对这些节点的操 作最终还是有赖于开发者来完成。XSL可以帮助我们简化完成通常XML任务的过程: 将XML节点从一种格式转化到另一种格式。这种对格式转化的需求起源于Web开发者
需要将他们的XML数据转化为HTML数据以供用户浏览。

实际上,XSL所能做得远比以上描述多得多。XSL能够有效的定义从一种XML格 式到另一种XML格式之间的转换,这极大的增强了互操作性。假如某个人向你的系统 发送了一篇XML文档,而你的系统不认识它所采用的XML词汇,你只要进行一次简 单的XSL转换就可以得到自己熟悉的词汇。正是由于XML这种简单的特点,开发者才 不必因描述某种类型的数据而采用通用的词汇。

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4.2

XML与OBM¥进行数据交换设计与实现
)0 ̄Ⅱ。与数据库数据交换,是实施数据同步、公共数据库建设的关键技术。本人完

成了交换系统数的数据库数据的提取、根据映射规则进行数据转换、数据传输、数据存 储等设计及开发工作。 (1)系统实现平台和开发工具 本系统开发环境在windows 2000server平台上,使用了oracle 9i数据库、SQL
scrv自i7数据库、JDKl
4 1、JBuilder 8.0、Tomcm 4 2000

1等,由于采用J2EE架构,系统支持

跨平台的应用。 (2)系统设计思想

数据传输
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数据蜡挠/数据存储

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款据#换XML Fig 4 1

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高菩囝
XML

数据转换

图41功能结构图

FeaZes chart

本系统采用对象关系映射(object-relational mapping)理论,将XML文件的元素、 属性、资料及层次性结构与数据库表进行转换,并通过Secure Queue进行传输,从而保 证了数据库到数据的数据交换、XML和数据库之间的数据交换。数据库保存的是XML 文件中资料而非其XML文件本身。系统的特点如下: 系统采用对象的观点处理XML文件。将XML文件看作一个对象树、X/vIL文件内 的元素的类型(ElemeatType),分别看作类(Classes)与属性(Attributes),而PCDATA 则被认为Properties,层次的关系认为classes之间的关系。以对象化来处理XML文件 数据,就可以容易的将数据从xML文件提取出来。 XML文件和关系型数据的结构关系,主要以DTD来建立XML文件对象化的提纲, 并以此提纲来做数据袁,再根据数据表之间的关系来表示XML的结构。这样就可以通 过数据库来存储、提取XML文件。

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本系统利用发布/订阅机制实现了Queue队列的传输。
(3)数据提取

高校在构建UAI应用时,必不可免得会遇到,两个或多个应用程序数据之间需要共 享和交换,一个应用程序的数据库里的一些数据需要另一个系统的数据库提供数据,或 者数据库之间需要实时的数据同步。这样的解决方案通常是,在系统部署初期使用数据 迁移技术来保证不同系统数据库之间的交换,而在日常运行中,采用数据交换中间件等 产品进行数据交换。因此本系统目前设计的数据提取方式词采用数据增量提取方式。即 数据库某一记录内容修改了才触发数据提取,进而进行数据库内容到XML文件数据的
转换。

①数据提取设计 数据提取,是数据交换中的第一步,本系统设计三种获取数据变化方式: 采用触发器实时跟踪变化。 对于不支持触发器的数据库等,可以采用开发数据变化获取程序,将数据变化存储
到辅助表中。

对于不支持JDBC的数据库系统或是格式不规范的文件,采用相应API接口,开发 一转换程序将数据保存到辅助表。 目前大多数数据库都支持JDBC和ODBC驱动。本系统的数据提取是通过JDBC驱
动提取的,如果只有ODBC驱动而没有JDBC驱动,可以用JDBC.ODBC桥作为JDBC

驱动。对于其他方式的提取,可在产品应用过程中,通过一些定制方式来完成。 ②数据提取实现 根据需要进行数据交换的数据表定义一个辅助表: 定义辅助表的主健为唯一渐增数据型(便于数据交换的接收端数据库识别);定义
交换表的主键为辅助表的外健。

建立触发器,一旦交换表数据有增加、删除、修改等变化,立即在辅助表中增加一
条记录。

③数据库提取函数【30】【31】【32】
public static

NWResultSet getResultSet(String


sql,String

dsName,String driver,String url,String user’String pass)


DataSource ds Connection

getDataSource;(dsName,driver,url);

COn=ds.getConnection(user,pass);

NWResultSet rs=DBOperation.getResuitSet(eort,sqO;


public static

NWResultSet getResultSet(Connection objConnection,String s州SQL)

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Statement

objStatement=null;

Resultset obiRS=srlull;

NWgesultSet objResult=null; objRS=objStatement.exeeuteQuery(strSQL); objResult j


ResultSet—To—NWResultSet(objRS);

retum objResult;

④触发器设计
<?xrIIl

Vel"SiOln--”1.0”encoding=”GB2312“?×!一存储数据库工具模板的一些数据一>

<dbtemplets>

<metadata llame;=”1”desc-”源用户”values=”[OWNER]”/>
<metadata

nameF”2”desc=”用户“values=”[USERl”/>

<metadam name=”3”desc=”源表名”values=”[TABLE]”p <metadata name=:”4”desc=”字段“value铲”【+COLUMN]”今
<metadata llan.ic-=”5”desc=”关键字“values=”【+PK】I./>

<metadata namc=”6”desc--”字段列”vall2es=”[ALL_COLUMNS]”卢
<metadata llamc=”7”desc=”关键字列”ValUeS=”[PK_COLUMNS]”胁 <metadata name=”8”desc=”关键字完整列”values=”I甲K_ALL_COLUMNS]”》 <metadata <templets> <name <type

n锄e=”9”desc=”数据库名”values=”【DB】.|今
templets</name>

dese=”模板名称”type=”table”>oracle

desc-=”数据库类型”卯e=”table”>oracle</type->

<cache table |
create

desc=”辅助表”卯e=”table”>drop table【USER].[OWNER]一[TABLE】

table【USER].[OWNER]一[TABLE]
ADB

( SEQUENCE
INTEGER not null,

fPK。AULCOLUMNS],
ADB_C}PTION

CHAR(1)


/</cache_table> <cache—seq

desc=”辅助表序号”type511table”>create

sequence【USER].[OWNER]一[TABLE]一SEQ 咖e=”table”>CREATE
UPDATE
OR DELETE

INCREMENT

BY



START WITH l /</cache_seq>

MAXVALUE 1.0E28 MINVALUE 1 NOCYCLE CACHE 20 ORDER

<cache_trigger

desc=”















OR

REPLACE

TRIGGER

【USER].PTR_[OWNER]一[TABLE]AFTER
[OWNER].[TABLE】
FOREACH ROW DECLARE
eIT

INSERT

OR

OF【ALL_COLUM-NS】ON



hum msg

NUMBER二

eff

CHAR(100);



EXCEPTION;

PRAGMA EXCEPTION_INIT(b,-01653);
BEGn、J IF lNSERTING THEN

一43.

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

INSERT ENDIF;

INTO[USER].[OWNER]一[TABLE】VALUES([OWNER]一[TABLE]一SEQ.NEXTVAL,【群NE、)I,—PK】,’0’);

ⅡUPDAllNG THEN

IF[#UPDATING】THEN
INSERT INSERT ELSE INSERT ENDIF;

INTO【USER].[OWNER]一[TABLE】VALUES([OWNER]一[TABLE]一SEQ.NEXTVAL,[#OLD INTO【USER].[OWNER]一[TABLE】VALUES([OWNER]一[TABLE]一SEQ.NEXTVAL,[#NEW

PK],’2。); PK],‘0’);

INTO【USER].[0WNER]一[TABLE】VALUES([OWNER]一[TABLE]一SEQ.NEXTVAL,【群NE、^,-PK】,’l。);

ENDIF;
IF DELETING THEN INSERT ENDIF; EXCEPTl0N

INTO【USER].[oWNERLITABLE]VALUES([OWNER]一[TABLE]一SEQ.NEXTVAL,[#OLD

PK],’2’);

WHENb

THEN

—num._SQLCODE; err-msg:=SUBSTR(SQLERRM,l,100); WHEN OTHERS THEN err—hum:=SQLCODE; err_msg:=SUBSTR(SQLERRM,l,100);
END

P肫[OWNER]一[TABLE];
desc=”#NEW_PK”type=“table”>:NEW.【’PK],</new>

/</cache_trigger> <old <ncw

dese=”#OLD—PK”type剑table”>:OLD.【’PK],</old>

<updating descd。#UPDATING”typed。table”>updating(’【’PK]’)or</updating>

</templets>

(4)数据转换

数据转换部分是本系统中比较重要的部分,它包含了数据映射的设计、数据库到 DOM树的转换、DOM树到数据库的转换。 ①DB到XML文档的转换 在数据库表生成XML文件数据过程中,实现了三种方法来从数据库中提取数据并
转换到XML文件中。

图4.2数据库表到XML文件的转换
Fig.4.2 Process of DB to

XML

一44—

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从数据库表中直接根据Map文件映射规则,转换出XML文件。从数据主表开始 向下深八,结合主键和外键遍历所有的于表,得到所需要的XML文件。

图4

3表中记录转换为瑚,中的元素
TransforTflRowtoXMLEle,mem

Fig 4,3

通过数据库的SQL语句提取出记录,再套用Map文档来转换生成XML文档。使 用者选定所要的数据库表记录,通过Map文档转换生成新的组合XML文档。 提取表数据生成XML文件首先要从数据库中找到记录然后依据Map文档的映射存 储到DOM树,再将DOM写入到XML文件。数据库表的结构如图4.3。 ②数据表到XML文档的转换函数 数据转换的设计从retricveDocmnent函数为入口,初始化映射文件,之后调用 retrieveData函数,返回doe文档即XML文档。 //retrieveDocument通过结合Map的dbMap过滤规则,把数据库中表内容映射到
DOMTree中。
publicDocument reineveDoemnent(DBEnabledMap

dbMap,Hashtable崩u16eA FiltefSetfi[1erSet)Hashtableoma雌

N)曲呻tNode)

OrderedNode V∞tor orda'(xlRootNode;
filters;

删口始化M啦规则-存储在内存中 mltGIobals(dl’Map);

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,/设置过滤参数 filterSct.setFilterParameters(params_); //通过要增加元素的Node节点,获取OrderedNode节点 orderedRootNode=getOrderedRootNode(rootNode,filterSet); //接收数据,把数据添加到root node中 retrieveDam(filters,rcsultSets,orderedRootNode); //根据W3c的定义增加对命名空间的支持,这里实现是增加名字空间声明到实际根节点的子节点上。 addNamespaceDeelsToChildren(orderedRootNode.realNode,map.getNamespaceURIsO); //清除MaD.内存数据,以便下次使用 resetGlobals0; //返回doe,实际上是一棵DOM Tree,之后通过DOM对象写入XML文件,完成了DB到XML文件的 提取过程。
rctIll'n

doc;

) 根据过滤规则,提取数据。有两个数据提取函数来进行对数据的提取。
private void

retrieveData(Veetor

filters,Hashtable resultSets,OrderedNode orderedRootNode)

{ if(filter ( retrieveRootTableData(orderedRootNode,(RootFilter)filter); }
else instanceof RootFilter)

( retrieveResultSetData(orderedRootNode,rsFiltcr,rs); } ) 根据从数据库取出的数据,写入到DOM树的节点中。
private void

retrieveRootTableData(OrderedNode rootNode,RootFilter rootFilter) rootTable;
motTableMap;


Table

ClassTableMap
FilterConditions DataHandler ResultSe:t

rootConditions; dataHandler;//数据处理函数
rs;

//获取roottable和MaD rootConditions=rootFilter.getRootFilterConditionsO; rootTable=rootConditions.getTable0; rootTableMap=map.getClassTableMap(rootTable); //获取数据处理函数 datal-Iandler=dbMap.getDataI-landler(motTable.getDatabaseName0); where=rootConditions.getWhereCondition0;
columns pararns
2 2

rootConditions.getColumns0;

rootConditions.getParameterValues0;

/,构建基于过滤规则的结果集,然后对结果集处理
I'S 2

dataHandler.select(rootTable,null,null,where,columns,paranas,null);

—-46—-

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processClassResultSet(rootNode,rs,rootTableMap.getElementTypeName0,null,rootTableMap); )
private void retrieveResultSetData(OrderedNode rootNode,ResultSetFilter rsFilter,ResultSet rs)


CiassTableMap rootTableMap; rootTableMap


map.getClassTableMap(rsFilter.getDatabaseName0,

rsFilter.getCatalogNarne0,

rsFilter.getSchemaName0,rsFilter.getTableName0); processClassResuitSet(rootNode,rs,rootTableMap.getElementTypeName0,null,rootTableMap); )

具体处理methods流程如下:Property表和记录最后结果在叶子节点上,相关的

classes结果在枝节点上。

I ● -

I--一一一.一.一一--.---一.-.-.?-.一一一一.一一.一.一.一...---.-..一.一..-一??一.一一-一.一.一----.-.-.-.-

图4.4处理数据库表中记录的流程
Fig.4.4 The Flow to Process Database Table

private

void

processClassResultSet(OrderedNode parentNode,ResultSet rs,XMLName classElementName,Orderlnfo

classElementOrder,CiassTableMap classTableMap) {
Row classRow; table;

Table

TableFilter classTableFilter; elassRow=new

Row0;//创建新rollli //处理结果集

table=classTableMap.getTable(); while(1'3.next())


classRow.removeAliColumnVahes();//建立row数据辅助表,以便能随时访问 elassRow.setColumnValues(rs,table,map.emptyStringlsNull0); //为row创建一个元素节点,获取顺序信息,然后把这个节点插入到父节点中。返回OrderedNode。 realClassNodc=doc.createElementNS(elassElementName.getURl0, classElementName.getQualifiedName0); orderValue=getOrderValue(classRow,elassEiementOrder); ascending=getAseending(classElementOrder);

一47.

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

classNode=parentNode.insertChild(elassElementName,realClassNode,orderValue,ascending); //处理row中的记录,然后跟row有关联的表。 processColumns(classNode,classRow,classTableMap.getColumnMapsO);
classTableFilter


filterBftse.getTableFilter(table.getI)atabaseName0,table.getCatalogNameO,

table.getSchemaName0,table.getTableName0); proeessRelatedTables(classNode,elassRow,classTableMap,elassTableFilter); classNode.clearChildrenO; ) )
static

//对class处理后,清除在DOM Tree中子节点。

void writeDocument(Document doc,String xmlFilename)

( ((XMLDocument)doc).print((OutputStream)xmlFilename); }

③XML文档到数据库表的转换

Fig.4.5

Storing

XML

to

Database Table

XML文件数据到数据库表的转换过程,主要是将XML文件按对象化来存储到数据 库表中,转换模块通过Map文档规则来解析XML文件数据。Map映射规则文件中存储 XML数据映射到数据库记录的规则。Map文件也是使用XML的语法来定义映射规则 的。在本模块中,要把XML文件的数据存储到数据库中,首先将XML文件用XML
Parser载入至DOM Tree,再以对象化的方式处理XML文件中的数据,并依据Map的 映射规则,将数据存储到数据库中。在存储到数据库时,数据库表的主键及外键是由程

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序创建的,为了保持XML文件的层次关系,数据库中表间的关系也是层次的,外键主 要是联系数据库表之间的层次关系。 ④ⅪⅥL文档到数据库表的转换函数
.DOMToDBMS根据XMLDBMSMap、Actions对象转换数据库数据到DOM
Tree。

调用者必须提供DBEnableMap对象,它包含了Map和数据库信息及DOM元素还有很
多的Action,这些在数据存储到数据库表中必需的。 例如,根据Map文档orders.map和Action文档orders.act,从orders.xml转换数据 的代码:
//DOMTree到数据库存储过程 一map=createMap(”orders.map”); //创建Action对象 actions=ereateActions(map,“orders.act”); //创建XMLDBMSMap对象
domToDBMS=ncw DOMToDBMS0;

/,创建一个数据源,构建一个含有数据库信息的M印
ds=new

JDBClDataSource(”sun.jdbc.odbc.JdbeOdbcDriver'’,"jdbc:odbc:xmldbms“);

dbMap=new DBEnabledMap(map,null,ds,”ion”,”passwd”);

//读取XML文档,然后用storeDocument转换数据存储到数据库中。
mils=new

ParserUtilsXerces0;

doc=mils.openDocument(new InputSource(new FilelnputStream(”orders.xml”))); domToDBMS.storeDocument(dbMap,doe,actions);

当发现了映射为Class的元素,DOMToDBMS就开始进行数据存储。它一直沿着给 定的分支持续处理直到发现到没有映射的元素,然后处理这个元素和其他元素的顺序关 系。DOMToDBMS是从一个或者多个连续DOM树的分枝进行存储的。
storeDocument存储数据XML数据到数据库中 /,根据action信息把文档中的信息存储到数据库中 HdbMap是一个含有数据库信息的map //element定义了要存储的文档部分的元素 ∥参数action描述了树上各个元素的动作 //返回空值或者是定义存储数据的规则集 ||亳setFilterSetRetumed(、
public FilterSet storeDocument(DBEnabledMap

dbMap,Element

element,Actions

actions)


FilterSet filterSet=(m_retumFilterSet)?new FilterSet(dbMap.getMap0):null;

m_dbMap
m—actions

2 2

dbMap; actions;

Enumeration e=dbMap.getDataHandlers0;

while(e.hasMoreElements0) ( ((DataHandler)e.nextElement()).StanDocument(m_commitMode); }

一49.

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图4.6把DoM树中的元素写入数据库
Fig.4.6 //处理文档
try

The Flow

to

Store DOM Tree to Database Table

{pmcessRoot(filterSet,element,1); }
catch(Exception ex)

{ //如果发生异常,通知DataHandlers方法,以便棵一回滚当前的交易. c=dbM印.getDataHandlersO; while(e.hasMoreElements()) ( ((DataHandler)e.nextElernent()).recoverFmmException0; ) ) //调用endDocument
c 2

dbMap.getDataHandlersO;

while(e.hasMoreElements()) (((DataHandler)e.nextElementO).endDocumentO;

一50—

大连理工大学专业学位硕士学位论文


return

filterSet;



⑤XML文件到数据库的存储 对数据库的操作有数据的增加、修改、查询、‘删除,XML文件到数据库的存储是 对数据的增加、修改、删除动作的实现。用XML文件的数据对数据库数据进行增加、 修改的操作,这里设计的是通过storeRowO方法进行存储;而XML文件的数据是用来 删除数据库记录的,则设计了DBMSDelete0对象来处理。 用XML文件数据增加、修改数据库数据
//把lOW送给DataHandler方法处理 p—vate void storeRow(Table {//获取数据库连接
Datal-landler dataHandler=m_dbMap.getDataHandlerl(table.getDatabaseName0); table,Row rOW,int action)

switch(action) {case
case

Action.SOFTINSERT: Action.INSERT:

dataHandler.insert(table,row);
break;
case

Action.UPDATEORINSERT:

dataHandler.updateOrlnsert(table,row);
break;
case

Action.UPDATE:

dataHandler.update(table,rOW,null);
break
case

Action.DELETE:

default: throw new

WarningException(”无效的动作”);

); )

用XML文件数据删除数据库数据
处理流程如图4.7,Property表和相关的Class表是叶子表,直到处理完了叶子表,

过程才结束。如果主表含有用于连接主表和子表的主键,则在处理完子表后,删除子表 中的数据。如果子表中包含主键,则先不对子表中的记录做删除处理,而是把要删除的 信息回传给处理主表的函数,主表的函数删除了主表的记录之后再删除子表的记录。这
是一个递归调用过程。

XML文件到数据库的存储过程中,识别到action是删除属性,系统调用 DBMSDelete.deleteDocument()方法。deleteDocurrmet()根据filter条件,把处理过程 交给processRootTable()处理。

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processRootTables根据filter的条件找到roottable元素,之后由processRootTable来
处理。

processRootTable根据表、映射、查询条件,从数据库中取出结果集。这时候,还 不能直接删除表中的记录,而是让processClassResultSet()处理含有外键的表; processClassResultSe()成功返回后,才能删除当前的记录及外键; processClassResultSet提取元素、主键及过滤条件,之后调用processRelatedTables
去处理数据库中子表;

processRelatedTables调用processRelatedClassTables()来处理相关的数据表;之后
调用processPropertyTables():

图4.7根据DOM树中的元素删除数据库记录
Fig.4.7 the Flow to Delete Database Table with DOM Tree

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processRelatedClassTables()中如果处理的元素调用processRelatedClassTable() 继续处理: 如果是叶子节点,则删除:

processRelatedClassTable()中类似processRootTable(),根据classtable的映射、 条件等,从数据库中取得结果集,之后调用processClassResultSet0,这是一个递归过程。
在processPropertyTables(),如果property表中包含外键,则删除;如果包含主键, 则在删除了助键表的数据再删除。
private void deleteRows(Rowlnfo r)


DataHandler dataHandler;

//获得表对象的DataI-Iandler,之后删除记录 dataI-Iandler=dbMap.getDataHandler(r.table.getDatabaseName0); dat,aHandler.delete(r.table,r.key,r.keyValue,r.where,r.columns,r.params); )

(6)数据传输 在UAI环境中,为了集成分布式应用,开发者需要对异构网络环境下的分布式应用 提供有效的通信手段。 设计分布式应用的方法主要有:远程过程调用(PRC)一分布式计算环境(DCE)I拘基础 标准成分之一;对象事务监控(OTM)一基于CORBA的面向对象工业标准与事务处理(TP)

监控技术的组合;消息队歹'1](MessageQueue卜构造分布式应用的松耦合方法。
分布计算环境/远程过程调用

RPC是DCE的成分,是一个由开放软件基金会(OSF)发布的应用集成的软件标准。 RPC模仿一个程序用函数引用来引用另一程序的传统程序设计方法,此引用是过程调用 的形式,一旦被调用,程序的控制则转向被调用程序。 对象事务监控(OTM) 基于CORBA的面向对象工业标准与事务处理(TP)监控技术的组合,在CORBA规 范中定义了:使用面向对象技术和方法的体系结构;公共的Client/Server程序设计接口; 多平台间传输和翻译数据的指导方针;开发分布式应用接口的语言(IDL)等,并为构造 分布的Client/Server应用提供了广泛及一致的模式。
消息队列(Message Queue)
一?

消息队列为构造以同步或异步方式实现的分布式应用提供了松耦合方法。消息队列 的API调用被嵌入到新的或现存的应用中,通过消息发送到内存或基于磁盘的队列或从 它读出而提供信息交换。消息队列可用在应用中以执行多种功能,比如要求服务、交换 信息或异步处理等。

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消息队列松耦合方式给异构环境进行消息传递提供了最大的方便性,在这里结合数 据交换应用的考虑,基于发布/订阅模式实现了一个消息队列——secureQueue。 发布/订阅模式 使用者(人或者是应用程序)可订阅SecureQueue服务器上某个特定主题。通过client 连接服务器,如果一有新消息,使用者就可以收到。如果client断了一段时间,然后重 新连接,服务器会把这段时间收到的消息发送给使用者。 系统操作提供了很好的灵活性。一个基于Web的网上商店通过Web接收到订单, 然后用XML描述订单并把订单发送到配送中心。商店不需要让Web用户等待远距离中 心的应用程序处理订单返回。可以通过Web应用程序发送消息到SecureQueue来存储订 单,立即返回Web用户界面,应用程序可以从SecureQueue服务器上接受订单消息并对
其做相应处理。

通过在SecureQueue的中间步骤,有几个优点: ①Web页面按应用程序按自己的流程进行操作。通过把订单放到SecureQueue方 式,Web页面可以处理大批量并发的网上订单。因为订单安全的存储到队列中,处理程 序也可以按着自己的速度来处理。 ②如果某一个程序崩溃了,其他系统可继续运转。假如后台订单处理程序因为硬 盘坏了而崩溃,机器送去修理了,而Web页面可以继续处理订单并把他们送到队列中。 当处理程序恢复运转时,即可连接队列把积累的消息取下来,不会存在订单丢失现象。 ③这样应用模式可更好的组织商业逻辑。假如配送中心、财务部、客服部门都想 看到订单消息,Web页面不需要关心都是什么部门,而只要把新订单发布到订单主题就 好了。各部门的应用程序可根据自己的需要来订阅订单主题,就可以看到每一个订单了。 当一个新的应用来订阅主题,Web页面也不需要做什么改变。 SecureQueue设计中考虑了:
用户登录、退出、验证;

消息的接收、分发、删除等管理;
消息队列管理;

提供了会话协议。
(2)消息队列设计

‘{

考虑了安全、可靠性,用户管理信息、消息队列存储在数据库中。当消息源发布消 息时,消息通过封装存储到数据库队列中。消息有ID、消息主题、头信息、主体信息
组成。

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消息队列定义
public class SQItem{ private int messagelD;//消息ID privatc String private private

Subject;//消息主题

String headers;//头信息 String message;//消息

//对Item增加、删除处理的一些methods getMessagelD0 getSubjcctO getHeaders() getMessage() )

消息订阅
public class SQSubscription{ private int topicID; private int lastMcssagcHcardOf; private

int userFlags;

private int maxQueued;

private SQTopic topicPointer; public SQSubscription(int aTopiclD,int aLastMessage,int aUserFlags){
topiclD=aTopiclD;

lastMessageHeardOf2 aLastMessagc; uscrFlags=aUserFlags; maxQueued ) ∥其他一些方法 )
2-1://send all messages

when

user

logs

in.

topicPointer=null;

增加消息
public

synchronized void InsertSystemMessage(String Subje%String body)(

SOltem theltem;
String tlleHeaders=new String fI.Subject:’’4-Subject);
Date

rightNow=new Date();


thcHeaders
theltem


thcHeaders

4-”\^n”4-”Postexl:“+nghtNow.toGMTStringO;

addltem(Subject,theHeaders,body);



(3)会话管理

SQServer负责响应Client来的请求,根据请求的会话协议内容来做相关的工作:用 户验证、会话状态识别、主题维护、消息传递。
public void run()(

SQServer

sqServ=neW

SQServe矛0;
server

SQServer.report(SQServer.repNormal,”Setting sqServ.setServerPort(portToUse);

port”);

ServcrSocket server=new ScrvcrSockct(sqScrverPort,50);//只允许50个并发请求

一55.

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

if(SQServer.isCLlenabled—true){
SQServer.report(SQServer.repNormal,”About to
bsCLI=new start

command line interface,then wait for clients.");

SQServerCLI(this);

bsCLI.start(); )

while((bShouldKeepRunning—true)&&((SQServer.isCLlenabled—false)II(bsCLl.getShould ContinueCLI() 一true))){
Socket client=null;

仃y(client=SerVer.accept();}

incrementPertUounter(SQServer.PERFCOUNTER_TOT』址CONNECTIONS,1);
incrementPerfCounter(SQServer.PERFCOUNTER_CURRENT CONNECTIONS,I); SQUserCmdHandler C 2 new SQUserCmdHandler(this, client,perfCounters[SQServer.PERF COUNTER_TO,篮t CONNECTIONS]); c.StRl't(); ) }

表4.1会话协议
Tab.4.1 Session Protocol

传递值
rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc rc

含义
OK. BYE. Client Error. User name
or

OK BYE READYFORSEND RECEIVED CLIENTERROR

password

not

recognized.

Password not Unknown

recognized.

UNKN0、^仆仆fAMEPASSWORD

command.

I肘KNOWNCOl、n4 A卜TD
ERRORLOGGrNGOUT UNKN0、)l仆兀’OPICID

Error logging out. Topic ID Item ID You do You do
not

recognized.”

not not not

recognized.” have permission to send to this topic. have permission
tO

NOSENDPERMISSION
MODEUNAVAILABLE
SYNTAXERROR

read from this tOpic.

No mode is available which matches your request. Ready for message to be Syntax erl'or. Received. You ale already logged in
on a

NOREADPERMISSION
UNKNOWNITE~ⅡD
ALREADYLOGGEDn、4

sent;end

with

v.t

on

its own line.

C^NNOTSUBSClUBE
CANNOTUNSUBSCRIBE CANNOTSETCURSOR

different connection.

Cannot

subscribe

to

the topic.

Cannot unsubscribe from the topic.

SERVEREItROR SERVERMAXC0口qN

Cannot set
Server



cursor

position.

elTOr.

(7)其他

一56—

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XML和数据库的交换,必然存在双方在一些数据表现格式的不一致,尤其在异构 的多数据库应用平台中,数据格式的转换是必需的。这里考虑设计了一个StringFormatter 转换接口,一些转换类继承这个接口。由具体的转换类来具体实现接口中描述的方法。

鞍Lh J)币院数字化校园模型的研究与实现



测试
由于本论文U触模型实现的重点是数据同步和公共数据库建设,因此我将介绍某个

高校的数字化校园建设中数据交换是如何实现的,并将测试的情况加以阐明。 该校建立了多套相对独立的软件系统,这些系统之间数据独立、互不沟通、一些数 据存在冗余,上报的数据,从各个处室的内容不一致等。为了很好的保证学校的教学、 科研、管理、办公、交流等顺畅并高效。在数据整合方面,本系统将完成从各个孤立数 据库中到公共数据库中数据交换的任务。图5.1是构建数字化校园的公共数据库设计。

医习

I擞l I............一

I胁I
1..........,...._J



图5.1公共数据设计
Fig.5.1

Centric Database Design

5.1

实例的情况说明
学校中人事处有师资系统(简称S)、职工系统(简称Z)两个系统各自服务自己

的科室,全校的师生如果想知道相关的信息必须到两个科室去查询,这在使用上很不方 便,效率也很低。目前的学校数字化大学建设希望在公共数据库(简称W)构建查询应 用中心。提供给师生更快捷、更方便、更准确的服务。目的,是把S、Z中的师资信息 表和职工信息表合并到w中的教职工信息表,其中相同的在一列中,不同的扩展一列 出来;并且要求S、Z系统在进行数据增加、删除、修改等操作引起的数据变化,W中 数据即刻也发生变化。 ,在S、Z服务器上安装了数据交换程序(broker),因为broker之间数据传输需要 SecureQueue,在公共数据库(G)服务器上除了安装broker外,还安装了SecureQueue,

大连理工大学专业学豇颐士学位论文

由SecureQue∞创建基于发布啊阅架构的消息Queue队列。s、z通过SeeureQueue队
列和G进行数据同步。

一圈
图5
Fig




一圈

5,2№synchronizationinS,Z,G

S、z、G系统数据同步

如图5.2,S和z系统的broker收集本系统的数据库表,并转换成XML文件,传送 给Queue队列的各自主题上,接受端G通过Queue上的两个主题取得XML文件并转换

存储到G的数据库中。为了保证消息不丢失,在SeeureQueue服务启动的情况,先启
动G机器上的broker,之后启动S、Z机器上的broker进程。

5.2数据同步的数据库设计 口由I筠1*‰毫I?丑豳曲岛国

图5.3师资表结构
Fig 5.3 ShizhiTablo SmJcture

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S中数据库表结构如下,包含了职工号(zhg)、姓名(xm)、性别(xb)、出生 日期(csrq)、地址(dz)、电话(d11)、政治面貌(zmun)等字段,如图5.3。 z中数据库表结构如下,包含了ID号(-d)、名字(name)、性别(sex)、生日
(birth)、电话(phone)、工龄(workertime)等字段,如图5.4。

l旦望I垦l苎塑璺』!I些墅璺曼

图5 4职工表结构
Rg 5.4
zhigongTable Structure

G中数据库表结构下,包含了职工号(ZGH)、姓名(xM)、性别(XB)、出生 日期(CSRQ)、电话(DH)、工龄(GL)、地址(Dz)、政治面貌(ZZMM)、职级(z11 等字段,如图5 5。

列 名称
!×M

眨矿————弓器—————可面石薛■————————百
方案 数据类型 丈小
}CSRo

——1————==
{×B IDH jot- {DZ 1ZZMM

——{————…——————————————:…

一{

{zJ

<尢, 一 E尢’ t尢> E无' ‘尢> 《尢’ t尢> ;无,

VARCHA尺2 VARCHAR2 DATE VARCHAR2 VA尺eHAR2 vARCHAR2 VARCHAR2 VA,IRCHAR2

1 0 2

20 3 50 1 0



图5 5公拱数据库教职工表结构
Fig 5.5/ZG Table Stracmre m Commonality Database

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实际上S、Z两个表和G表的映射关系如表5.1
表5l
Tab 5 1
G S

z数据库表结构 Smicture

O SZDa扭baseTable

为了识剐S、Z两个表的数据更新变化,设计了两个辅助表,辅助表有3列组成, 有自动增长的序列号、主表变化记录的主键、动作(0:插入;1:更新;2tmIN)。转 换程序首先查看辅表中是否有记录,并根据记录提取至Ⅱ主表中记录转换成XML文件, 发送到队列上。S中的辅助表,如图5.6。

j垫堑竺些篁’=曼星坠竺塑塑 口I E口煎i声!o口

图5 6师资表辅表结构
Fig 5.6 cache_shizlli Table Smicmre

Z中的辅助表,如图5

7。

团瓤垦垦窭霉窭蜜垦垦里窭垦塑霍霉

j鱼婪劁笪望一堕型生.i!堕旦一——一

望l戛里里垦j!l』鱼望I塾i!!

图5 7职工表辅表结构
Fig.5.7
cache zhigongTable

Smlcmre

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辅表是记录主表的操作变化,这个变化获取是通过触发器实现的。系统提供了不同 数据库的触发器模版,触发器建好后,S、Z中有数据变动时,相应的触发器会把变动 的信息存储到相应的辅助表中。

5.3映射文件和过滤文件
Broker根据Map文件、filter文件对XML和数据库进行转换,本实例中Map文件 和filter文件如下(这里只列出Z中转换后的XML文件到G中存储时的Map文件)。
<?xml version=-1.0’?>


<!DOCTYPE

XMLToDBMS>

<XMLToDBMS Version=”2.0”xmlns=”命名空间”>
<Options> <FormatClass DefauitForTypes=”BIT“

Class=”org.xmlmiddleware.conversions.formatters.BooleanFormatter”/>
<DeeimalFormat

DefaultForTypes=”BIGINT

TINYINT

DOUBLE REAL

FLOAT

SMALLINT

INTEGER

DECIMAL N1『MERJC”Pattern=”群.群群0.撑撑拌”卢
<SimpleDateFormat DefaultForTypes="TIMESTAMP”Pattern="YYYY?M-d H:mm:ss”/> <SimpleDateFormat DefaultForTypes=”TIME”Pattern=”H:mm:ss’。/> <FormatClass

DefaultForTypes=”BINARY
DefaultForTypes=”LONGVARCHAR

VARBINARY

LONGVARBINARY。
CHAR”

Class=”c,om.dataexchange.conversions.formatters.NoFormatter”/> <FormatClass
VARCHAR Class=”

com.damexchange.conversions.formatters.CharFormatter”伊
<SimpleDateFormat

DefaultForTypes="DATE”Pattern="YYYY-M-d”/>

</Options>
<Databases> <Database

Na/ne="Default”>

<Catalog> .<Schema> <Table Name=”JZG”> <Column <Column <Column <Column

Name=”CSRQ”DataType=”TIMESTAMP”Nullable=”Yes”,> Name=”DZ”DataType=”VARCHAR”Length=”50”Nullable=”Yes”/> Name=”ZGH”DataType=”DECIMAL”Nullable=’'No”/>

Name=”DH”DataType=”VARCHAR”Length掣1

0”Nullable="Yes”p

<Column Name=”XM”DataType="VARCHAR”Length=”10”Nullable=”Yes”/>
<Column Name=”XB”DataType=”VARCHAR”Length=”2”Nullable-¨Yes”,>

<Column Name=“GL”DataType=”VARCHAR”Length=”3”Nullable=”YeS”卢 <PrimaryKey N帅e=”SYS COO l286”> <UseColumn Nnine=”ZGH”/>
</PrimaryKey>

<厂rable>
</Schema> </Catalog>
</Database>

</Databases>
<Maps>

一62—

大连理工大学专业学位硕士学位论文

<ClassMaD> <ElementType Name=”zhigong”/> <ToClassTable Nanle=:”JZG”胁 <PropertyMap TokenList=”No”ContainsXML5-'tNO”>
<ElementType

Name=”phone”/>

<ToColumn </PmpertyMap>

Name=:”DH”/>

<PropertyMap TokenList=’No”ContainsXML=’'No”>
<ElementType

Nanle=”name”胁

<ToColumn </PropertyMap>

Name=”XM”,>

<PmpertyMap TokenList=’.No”ContainsXML2”No”>
<ElementType

Nall]e=”WOrkertime”,>

<ToColurrm NalTle=”GL”b?
</PmpertyMap> <PmpertyMap TokenList=”No”ContainsXML="No”>
<ElementType Nal-lle--=”sex“/>

<ToColumn Nalne--”XB”,> </PropertyMap>

<PmpertyMap TokenList=”No”ContainsXML=“No”>
<ElementType <ToColumn </PmpertyMap> <PmpertyMap TokenList=’7No”ContainsXML=q'40”> <ElementType Name=”birth”胗 <ToColumn Name=”CSRQ”胁 </PropertyMap>

N帅e=”i dt./> N锄e=”ZGH”胁

<PropertyMap TokenList=’.No”ContainsXML=吓lo”>
<EiementType

Nanle=”addr“,>

<ToColumn N姗F“DZ”/>
</PmpertyMap> </ClassMap> </Maps>

</XMLTbDBMS> Z形成的XML文件到G中数据使用的filter文件。
<?Ⅺnl version=”1.0”encoding=”GB23 l 2”?> <!DOCTYPE FilterSet SYSTEM”dtd/filters.dtd”> <FilterSet xmins=”命名空间”Version=”2.0”> <0ptions> <Wrapper Name=”SAMPLE”p </Options>
<Filters>

<Filter> <RootFilter>
<Table

N锄e=”JZG”/>

<Where Condition=”ZGH=¥ZGH”胁
</Rooffilter>
</Filter>

63.

鞍山师院数字化技园模型的研究与实现

<口Jlk睁

讲{lterSd’


4更新表中的数据
S中师职表的输入变化,如图5.8。 固互亘巫堇萝!曦甲i二;,酲临。叵

强蜀囊虿
嚣|男男女

凳筹

鞍山市缺东区 鞍山市铁西区
一一2

0412-2235{F21

0412?8%8即8

十共觉员 o菇党员

副敷授 讲师

海城市

0112—3∞64北群盘

图5 8师职表数据更新
Fig 5.8

update shizhi Table

S中辅助表变化如图5.9

团臣E墨墨墨墨曩墨量墨回墨墨皿 一’ i葛蠢面石百、i百面南蹦面

叵厘亘夏西夏叵互盟巫
图5 9师职表辅表变化
Fig 5.9 Updatecache shizhiTable

z中职工表的输入内容,如图5

10。

睁I互亘巫亘F!嘬妒§I裂取瞎‰



ph口In

ad打

1workertIm
10

钟红剑 车月 张斌

0412—6664324

立山区
铁西区

装362611338816-6568808;篓51
04

圉5 IO职工表数据更新
Fig 5 10 UD^db z.higongTable

大连理工大学专业学位硕士学位论文

Z中辅助表变化如图5.11。

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图5 11职工表辅表变化
Fig 5 1 1

update cache_zlfigongTable

S、z的辅助表,分别记录自己主表的变化,一旦broker启动后,就会通过这些记 录来提取主表中相应记录转换XML文件,并发送到连接的Queue中。


5数据转换及传输
s、z、G的broker(订阅方的broker先启动)启动后,数据交换在s、z端提出数

据库生成了XML文件(XML文件内容如下),并发送给SeeureQueue。G端通过broker 接收到XML文件,并转换存储§0数据库中(如果是删除动作,则对数据库中的某个记 录做删除处理)。 G先启动Broker接收消息.如图5 12所示。

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图5 12
Fig 5 12

SecureQueue接收进程

ReceiveProcessofSecureQucue

S、z启动Broker发布消息,如图513所示。

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

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图5.13
Fig.5.1 3

SecureQueue发送进程
Send Process of

SecureQueue

S、Z传输的Ⅺ订L文件如下。
<Txml version=”1.0”encoding=”GB2312”?> <ignoreroot> <shizi> <zgh>2003001</zgh>

<YJTI>金璇</xm> <xb>男</xb>
<csrq>1973-12—22

00:00:00</csrq>

<扮鞍山市铁东区</dz>
<dh>0412-2235821</dh>

<z砷m>中共党员</zzmm>
<砑>教授</zj>
</shizi> <action>0</action> </ignoreroot>

G接收到的XML文件如下。可以看出接收到的文件和发送的文件内容一致。
<Txml version=“I.0”encoding=”GB23 12”?> <ignoreroot>
<shizi>

<zgh>200300l</zgh>

<xm>金璇</xm> <xb>男</xb>
<csrq>1973-?12??22 00:00:00</csrq>

<dz>鞍山市铁东区</dz>
<dh>0412-223582l</dh>

<zzn'lm>中共党员</z2mm> <巧>教授</zj>
<,shizi> <aetion>O</aetion>
</ignoreroot>

一66—

大连理工大学专业学位硕士学位论文



6数据同步完成
G的Broker把接收到的XML都转换并存储到数据库中。因为有Broker在s、z、

G上的运行,一旦S、Z的数据发生更新,G中的数据就会立即更新,如图5.13所示。

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铁西区由L_u.><FULL>I

图5 14同步后的J2G数据表内容 Fig 5 14 The Content ofJZG Table after synchronization

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现





本论文阐述了一种数字化校园建设的模型_I 7越模型,该模型的采用三个层次来
进行架构规划;使得每个层面的功能实现由专业的公司或高校来完成,通过层次间的关 系有机地结合,为高校数字化校园建设探索了一条分工合作的道路,这也符合信息化发
展的规律。通过鞍山师范学院的具体应用,证明了模型实现的可行性和实用性。

在此期间,我对数字化校园的概念、建设的目标、现有模型、存在的问题、新模型
的设计思路和原则、门户系统、XML文档数据和数据库之间的交换、及数据传输技术 进行了理论研究和系统实践,我的主要工作包括以下几个方面:

分析研究了现有的校园网软件建设的模式及问题、UAI数字化校园模型设计、数据 同步和业务集成实现方式;分析研究了数据广泛交换方法、XML和数据库的转换方法
和相关技术。查阅了大量的eCampus、Portal、EAI资料,XML相关标准及资源,消息

传输资料,加深了基于XML的数字化校园数据同步和公共数据库建设的广泛数据交换
的认识。

完成了XML和DBMS的数据交换系统的设计和实现,包括数据提取、数据映射、 数据转换、数据传输、数据存储等操作,提供了对多种主流数据库的封装调用、对消息
传输的接收、发送调用等。

除了完成本课题研究与实现,本人还参与了大学数字化校园项目的设计和开发工 作,按照本模型的建设思路并采用本论文研究实现的核心技术一基于XML的数据交换, 解决了鞍山师范学院的公共数据库和部门数据库的数据同步和业务的集成,初步实现了
本论文所提出数字化校园。 由于本人的能力有限,及时间上的原因,我所作的工作还很不完善,但这些工作可

为研究此方面朋友们及数字化校园的建设者和使用者提供一些帮助和参考。同时,数字
化校园建设是一个长期的复杂的系统工程,其中还有很多技术需要去研究和实现,如: 门户表示层的技术实现;在公共数据库的基础上建设的数据挖掘及决策分析系统;业务

集成组件的设计和实现等等。而且在本模型的核心技术上也还有一些具体方面的研究:
如何提高转换效率;如何对数据库多表的提取、转换、传输及交换后的存储;如何使用 数据交换进行多个数据库的数据同步;对Web Services技术的支持等。 面对第三次浪潮的挑战,高校作为人才的摇篮,应该最先掌握最先进的信息化技术,

同时,数字化校园建设也应给各行各业的信息化的建设探索出新的道路,我希望本论文

大连理工大学专业学位硕士学位论文

所提出的建设模型在其它行业也能得到应用,也希望我能够在未来的工作中继续加强这
方面研究。

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现

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systems

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an

API for accessing enterprise 12,2002.

from

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programs.Version XML documents to

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Apri l

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Gicqueau.Importing

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Dayen.

Storing

XML

in

Relational

Databases,http://wWw.xml.aom/

Dub/a/200I/06/20/databases.html.

一71-

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现





在这里,我要首先感谢我的导师——陈志奎老师。您在学习上给了我无微不至的关 怀,在研究方向的确定、论文的选题和资料的准备等多方面给予了耐心的指导。我深深 地被您渊博的学识、严谨的治学态度、对科学发展的敏锐的洞察力、诲人不倦的师者风 范所感染。我真的很荣幸能够成为您的学生,您的谆谆教诲使我在学业上和为人处世方 面都受益非浅。在此,对我敬爱的导师表示衷心的感谢。 感谢鞍山师范学院,在我做课题的这段时间里给我提供了良好的实验环境,使我能 够顺利地完成课题。 由衷感谢我的父母和妻子多年来对我在物质和精神上的支持。是你们的鼓励帮助我 一步一个脚印的迈向科学的殿堂,是你们远在外地但是深深切切的希望驱除了我的倦 怠,使我顺利完成毕业论文的撰写,同时更加坚定了自己的志向和步伐。你们的无私时 刻让我感动,是你们的支持与鼓励使我顺利地完成了研究生的学习,这些也将继续伴我 走向富有挑战性的明天。 我还要感谢所有为我的论文提出指导意见的老师、同学和朋友,他们的名字无法一 一尽述,在此一并表示诚挚的感谢。

鞍山师院数字化校园模型的研究与实现
作者: 学位授予单位: 张福利 大连理工大学

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