论文部分内容阅读
摘要：本文以“数字街道”社会管理系统为背景，通过研究SOA在服务层和组件层对数据进行集成的方法，探讨如何采用SOA标准构建“数字街道”应用系统，实现在应用系统的模块之间、应用系统与外部系统之间共享数据。
关键词：SOA 数据共享 数字街道 系统架构
1 概述
“数字街道”社会管理系统需要对辖区范围内的人口实行定点定位、动态管理，实现以房管人，将每个人对应到某个房间、某个门面，片区综合协管员采集该人的全面信息，分类录入软件，便于查询、应用。依托综合协管员队伍，对片区内的人口实行动态管理，及时异动，通过掌握的信息，为辖区范围内的居民提供周到、符合个性要求的公共服务。在街道范围内依托信息化平台，实现网格化管理、精细化服务、互动式交流。
目前各部门在国家、省、市、县以上层级上或多或少存在已建成的系统，“数字街道”社会管理系统是面向街道、社区的各部综合服务管理平台，这样就不可回避的要与各部门的现有系统数据共享与交互，如果没有一套标准与规范，乡镇及村社区这个层级上通过信息化平台建设实现各部门社会化综合管理就很难取得成功。
2 SOA
SOA作为一个组件模型，把应用程序的不同功能单元（服务）通过服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口采用中立的方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
SOA可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。
SOA是一个软件架构，它包含4个主要工作组件：应用程序前端、服务、服务库和服务总线。一个服务包含一个合约、一个或多个接口以及一个实现。
应用程序前端是SOA的活跃元素，负责发起和控制企业系统的所有活动。应用程序前端有多种类型，如图形用户接口、批处理程序、长期流程等。服务是一个软件组件，具有明确的功能，通常封装高级业务概念。服务由数据、业务逻辑、接口和服务描述组成。通过服务库，可以发现服务，获得使用服务的所有信息。虽然服务合约提供了大多数必要的信息，但是服务库补充了一些信息，例如物理位置、提供者信息、合约人、使用费用、技术限制、安全问题和可用服务级别等。服务总线将SOA的所有参与者（服务和应用程序前端）相互连接在一起。如果两个参与者需要通信，就必须依靠服务总线。
SOA采用常用的Web Service技术在服务层和组件层对数据进行集成，对外暴露的业务功能和数据存取封装成通用的服务，将已实现的服务发布到服务注册器，通过企业服务总线ESB，供其他服务调用者进行查找和绑定。具体做法是：①进行企业数据资源规划，建立企业整体数据模型，实现统一信息资源层次体系、统一数据元素标准和统一信息编码。②建立元数据管理平台，规范数据定义，实现数据的共享共用，解决数据层面的信息孤岛问题。③建设数据中心层，建立中央集中业务信息数据库，存储分布于各独立业务系统的实时业务或者其它类型业务处理的主数据信息。④按业务需求开发数据服务，并将数据服务资源注册到服务管控平台，挂接到ESB总线上，实现各部门应用间的数据交换、数据整合、信息共享、应用互访、业务协同等需求。
3 “数字街道”开放系统分析
“数字街道”社会管理系统是一个开放式系统，不但需要访问内部的数据，也需要同步外部系统的数据。该系统主要涉及协管员、社区专干、街道办事处工作人员、系统管理员和注册用户5类使用群体，根据各自在系统中的参与情况，绘制系统的用例图。
每类用户群体的参与情况，如表1所示。
4 “数字街道”系统架构设计
“数字街道”社会管理系统遵循SOA标准，将各个层次的各个功能以服务的方式发布，便于系统内部、系统之间相互共享服务和数据。
4.1 软件架构设计
社会管理信息系统采用基于浏览器访问的“浏览器/服务器”架构，整个系统及其相关部分包括服务器系统、客户端系统和同步平台3部分。
服务器部分主要由包括应用服务、数据库服务和地理信息服务3部分组成。应用服务主要负责对系统的各项业务进行处理，并为各级终端用户提供查询、统计分析、报表输出、地图展示、GPS定位等功能。数据库服务负责对本级终端所用数据提供下载、存储和打包服务。地理信息服务则主要负责存储所属区域的地理信息。所有的服务都遵循SOA标准，通过Web Service封装发布，既方便系统内部相互调用，也为外部系统提供了同步数据的接口。
客户端部分分为区级客户端、社区级客户端、小区级客户端和GPS终端，除了GPS终端只提供定位端点功能外，其余3部分通过使用应用服务均可以进行相应的业务操作，并获得查询、统计分析、报表输出、地图展示和GPS定位查询等服务。客户端功能全部通过调用SOA服务实现。
同步平台部分主要负责与社会管理信息系统以外的信息系统（全员信息管理平台、流动人口“一盘棋”管理平台、劳动社会保障信息平台、城管数字化信息平台、地理信息平台和GPS平台等）进行信息的同步，确保系统实时获得需要的数据。这种同步方式要求各个信息系统都以SOA方式公开服务，便于相互共享数据。
4.2 总体结构设计
社会管理系统从应用角度分为中心数据库、平台应用和客户端三个应用层次。
①中心数据库为整个社会管理系统提供数据支撑服务，它所包含的数据有业务数据和地理数据，其中业务数据是支撑整个系统运行的核心所在，地理数据则为“以房管人”提供可视化的三维地理信息，可以精确到区、街道、社区、楼栋、楼层和房间。
②平台应用层为整个社会管理系统提供基础性功能，包括接口服务和主要功能。接口服务遵循SOA标准发布，负责和系统外部平台实现数据同步，保证系统数据的来源安全、可靠。平台的主要功能同样基于SOA标准以服务方式发布，有系统安全与权限管理、人口信息维护、GPS定位和统一指挥调度等基础性服务，实现对系统业务的处理，同时兼具监管功能。
③客户端应用层面向系统中最广泛、最分散的各层终端用户，主要为终端用户提供信息查询和业务处理功能。客户端应用依托三维地理数据和业务数据为支撑，具有可视化的“以房管人”的特点，提供人口信息查询、三维地图展示、统计分析和报表输出等多项服务。
5 小结
通过与长沙和坊电子科技有限公司的合作研究，基于SOA设计“数字街道”应用系统的研究成果于2011年开始陆续在“广西壮族自治区全员人口系统”、“新疆维吾尔自治区全员人口系统”等大型应用系统上得到应用，有效地提高了系统的可扩展性、易维护性，大大缩短了开发周期，降低了开发成本。
参考文献：
[1]金保华，和振远，张亮，李金旭，赵丽辉.基于SOA的数据共享与交换平台分析与设计[J].郑州轻工业学院学报，2011（2）.
[2]肖桃顺，沈涛.基于SOA的综合电子信息系统数据共享服务研究[J].中国电子科学研究院学报，2009（10）.
[3]李德仁，黄俊华，邵振峰.面向服务的数字城市共享平台框架的设计与实现[J].武汉大学学报，2008（9）.
[4]韩鑫，汤彬.一种基于Web Service的企业数据共享平台的设计[J].电子质量，2013（7）.
基金课题：湖南铁道职业技术学院《基于SOA的信息系统间数据共享的研究》课题（课题批准号：K201205）；
2013年株洲市社科立项课题《实习实训基地融入职教城建设的对策研究》（课题批准号：Zzsk1365）。
作者简介：邓莹（1978-），女，湖南株洲人，湖南铁道职业技术学院，讲师/高级工程师，本科，研究方向：高职教育、多媒体技术；冯向科（1978-），男，湖南株洲人，湖南铁道职业技术学院，副教授/高級工程师，硕士，研究方向：高职教育、软件工程。
关键词：SOA 数据共享 数字街道 系统架构
1 概述
“数字街道”社会管理系统需要对辖区范围内的人口实行定点定位、动态管理，实现以房管人，将每个人对应到某个房间、某个门面，片区综合协管员采集该人的全面信息，分类录入软件，便于查询、应用。依托综合协管员队伍，对片区内的人口实行动态管理，及时异动，通过掌握的信息，为辖区范围内的居民提供周到、符合个性要求的公共服务。在街道范围内依托信息化平台，实现网格化管理、精细化服务、互动式交流。
目前各部门在国家、省、市、县以上层级上或多或少存在已建成的系统，“数字街道”社会管理系统是面向街道、社区的各部综合服务管理平台，这样就不可回避的要与各部门的现有系统数据共享与交互，如果没有一套标准与规范，乡镇及村社区这个层级上通过信息化平台建设实现各部门社会化综合管理就很难取得成功。
2 SOA
SOA作为一个组件模型，把应用程序的不同功能单元（服务）通过服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口采用中立的方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
SOA可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。
SOA是一个软件架构，它包含4个主要工作组件：应用程序前端、服务、服务库和服务总线。一个服务包含一个合约、一个或多个接口以及一个实现。
应用程序前端是SOA的活跃元素，负责发起和控制企业系统的所有活动。应用程序前端有多种类型，如图形用户接口、批处理程序、长期流程等。服务是一个软件组件，具有明确的功能，通常封装高级业务概念。服务由数据、业务逻辑、接口和服务描述组成。通过服务库，可以发现服务，获得使用服务的所有信息。虽然服务合约提供了大多数必要的信息，但是服务库补充了一些信息，例如物理位置、提供者信息、合约人、使用费用、技术限制、安全问题和可用服务级别等。服务总线将SOA的所有参与者（服务和应用程序前端）相互连接在一起。如果两个参与者需要通信，就必须依靠服务总线。
SOA采用常用的Web Service技术在服务层和组件层对数据进行集成，对外暴露的业务功能和数据存取封装成通用的服务，将已实现的服务发布到服务注册器，通过企业服务总线ESB，供其他服务调用者进行查找和绑定。具体做法是：①进行企业数据资源规划，建立企业整体数据模型，实现统一信息资源层次体系、统一数据元素标准和统一信息编码。②建立元数据管理平台，规范数据定义，实现数据的共享共用，解决数据层面的信息孤岛问题。③建设数据中心层，建立中央集中业务信息数据库，存储分布于各独立业务系统的实时业务或者其它类型业务处理的主数据信息。④按业务需求开发数据服务，并将数据服务资源注册到服务管控平台，挂接到ESB总线上，实现各部门应用间的数据交换、数据整合、信息共享、应用互访、业务协同等需求。
3 “数字街道”开放系统分析
“数字街道”社会管理系统是一个开放式系统，不但需要访问内部的数据，也需要同步外部系统的数据。该系统主要涉及协管员、社区专干、街道办事处工作人员、系统管理员和注册用户5类使用群体，根据各自在系统中的参与情况，绘制系统的用例图。
每类用户群体的参与情况，如表1所示。
4 “数字街道”系统架构设计
“数字街道”社会管理系统遵循SOA标准，将各个层次的各个功能以服务的方式发布，便于系统内部、系统之间相互共享服务和数据。
4.1 软件架构设计
社会管理信息系统采用基于浏览器访问的“浏览器/服务器”架构，整个系统及其相关部分包括服务器系统、客户端系统和同步平台3部分。
服务器部分主要由包括应用服务、数据库服务和地理信息服务3部分组成。应用服务主要负责对系统的各项业务进行处理，并为各级终端用户提供查询、统计分析、报表输出、地图展示、GPS定位等功能。数据库服务负责对本级终端所用数据提供下载、存储和打包服务。地理信息服务则主要负责存储所属区域的地理信息。所有的服务都遵循SOA标准，通过Web Service封装发布，既方便系统内部相互调用，也为外部系统提供了同步数据的接口。
客户端部分分为区级客户端、社区级客户端、小区级客户端和GPS终端，除了GPS终端只提供定位端点功能外，其余3部分通过使用应用服务均可以进行相应的业务操作，并获得查询、统计分析、报表输出、地图展示和GPS定位查询等服务。客户端功能全部通过调用SOA服务实现。
同步平台部分主要负责与社会管理信息系统以外的信息系统（全员信息管理平台、流动人口“一盘棋”管理平台、劳动社会保障信息平台、城管数字化信息平台、地理信息平台和GPS平台等）进行信息的同步，确保系统实时获得需要的数据。这种同步方式要求各个信息系统都以SOA方式公开服务，便于相互共享数据。
4.2 总体结构设计
社会管理系统从应用角度分为中心数据库、平台应用和客户端三个应用层次。
①中心数据库为整个社会管理系统提供数据支撑服务，它所包含的数据有业务数据和地理数据，其中业务数据是支撑整个系统运行的核心所在，地理数据则为“以房管人”提供可视化的三维地理信息，可以精确到区、街道、社区、楼栋、楼层和房间。
②平台应用层为整个社会管理系统提供基础性功能，包括接口服务和主要功能。接口服务遵循SOA标准发布，负责和系统外部平台实现数据同步，保证系统数据的来源安全、可靠。平台的主要功能同样基于SOA标准以服务方式发布，有系统安全与权限管理、人口信息维护、GPS定位和统一指挥调度等基础性服务，实现对系统业务的处理，同时兼具监管功能。
③客户端应用层面向系统中最广泛、最分散的各层终端用户，主要为终端用户提供信息查询和业务处理功能。客户端应用依托三维地理数据和业务数据为支撑，具有可视化的“以房管人”的特点，提供人口信息查询、三维地图展示、统计分析和报表输出等多项服务。
5 小结
通过与长沙和坊电子科技有限公司的合作研究，基于SOA设计“数字街道”应用系统的研究成果于2011年开始陆续在“广西壮族自治区全员人口系统”、“新疆维吾尔自治区全员人口系统”等大型应用系统上得到应用，有效地提高了系统的可扩展性、易维护性，大大缩短了开发周期，降低了开发成本。
参考文献：
[1]金保华，和振远，张亮，李金旭，赵丽辉.基于SOA的数据共享与交换平台分析与设计[J].郑州轻工业学院学报，2011（2）.
[2]肖桃顺，沈涛.基于SOA的综合电子信息系统数据共享服务研究[J].中国电子科学研究院学报，2009（10）.
[3]李德仁，黄俊华，邵振峰.面向服务的数字城市共享平台框架的设计与实现[J].武汉大学学报，2008（9）.
[4]韩鑫，汤彬.一种基于Web Service的企业数据共享平台的设计[J].电子质量，2013（7）.
基金课题：湖南铁道职业技术学院《基于SOA的信息系统间数据共享的研究》课题（课题批准号：K201205）；
2013年株洲市社科立项课题《实习实训基地融入职教城建设的对策研究》（课题批准号：Zzsk1365）。
作者简介：邓莹（1978-），女，湖南株洲人，湖南铁道职业技术学院，讲师/高级工程师，本科，研究方向：高职教育、多媒体技术；冯向科（1978-），男，湖南株洲人，湖南铁道职业技术学院，副教授/高級工程师，硕士，研究方向：高职教育、软件工程。