校园软件服务平台框架研究与设计

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 校园软件服务平台框架研究与设计 摘要20 世纪 90 年代以来，信 息技术不断创新，信息产业持续发展， 信息网络广泛普及，信息化成为全球经 济社会发展的显著特征，并逐步向一场 全方位的社会变革演进。进入 21 世纪， 广泛应用、高度渗透的信息技术日益成 为重要生产要素、无形资产和社会财富。 随着国家对信息化技术的重视， “互联网 +”应用的广泛运用，加上移动端的日益 普及，促使校园软件服务平台的更新换 代与改造升级，使之能够同时适应 PC 端，移动端，以及未来不可预知的展示 终端。校园网软件平台的框架应具备足 够的伸缩性、扩展性和跨平台特性。 中国论文网 /4/view-12929435.htm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词 spring；Maven ；JSON ；HTML5 ；Hybr id；跨平台；可伸缩；可扩展 中图分类号G640 文献标识码 A 文章编号1671-5918（2017）12- 0024-03 doi：10.3969/j.issn.1671- 5918.2017.12.011 本刊网址 http： 学校的软件服务平台不仅包含企 业的工作流程，还包括教师授课产出的 智力资源共享管理以及学生相关的查询 服务。校园软件服务平台支撑着来自各 个部门的工作需求，为全校所有人员的 提供相应服务。校园软件服务平台是对 人事、教学、科研、管理、技术服务、 生活服务、安全等各个领域的信息进行 收集、处理、集成、保存、挖掘、传输 和应用，拓展校园的时间和空间，使知 识资源得到充分利用和共享，使师生交 流，部门协同更加方便，提高学校管理 水平和工作效率，降低教学和管理成本。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 它是“数字校园 ”系统工程的一部分，承 担着数据保存和应用的重要使命。随着 信息化实践的深入，信息技术的快速更 新迭代，使得早先现存的软件服务体系 难以兼容后期引进的现代化的软件服务。 最终导致学校遗留的软件服务系统与后 来引进的各种软件服务不能很好地协同 工作。这种新旧兼容性问题带来了额外 的工作量，同时暴露出很多局限性和困 惑，导致“信息孤岛 ”的产生。 信息技术日新月异，或许无法做 到根治，但能在相当长的时间中保持稳 定。校园软件服务平台应该从软件架构 上解决新旧兼容性问题，重新设计软件 服务平台框架，保证在可以预计的 10 年内持续提供服务，并支持上下兼容。 该框架应解决如下问题： （1）数据保存，读取采用统一 的访问接口，屏蔽具体的数据软件版本。 （2）软件服务平台必须具备跨 操作系统平台特性，能轻松从 Windows -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 转向 Linux 等其他系统。 （3）软件服务平台具备可拆卸、 组装的项目模块特性，既能形成整体提 供服务，也能拆卸出单个项目独立运行。 （4）软件服务应具有统一的数 据传输格式。 （5）软件服务平台自适应各种 终端（电脑端、移动端） 。 一、系统结构设计 总体上分为 4 层，每层只能L 问相邻的层服务，不能越层访问。 数据库层（含连接配置）： Mysql，Oracle，Derby 等各种不同厂商 的不同软件。 数据访问层：承上启下作用，对 上层数据库实现基本的 CRUD 原子操作， 对下层提供公共的统一的访问接口（基 于 REST 风格实现） 。 传输协议层：使用 XML 或者 JSON 格式作用数据传输的协议。 展示终端：浏览器（含 PC 和移 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 动端） ，安卓 App，苹果 App，微信 App 等。 系统结构设计示意图如图 1-1 所 示： 这种四层总体设计，并不只是针 对整个软件服务体系，而是可以应用在 单个子系统项目中，不论是子系统，还 是服务平台，都遵循这种设计模式，就 能实现子系统项目合并和分离时对软件 服务不会造成障碍。 二、技术选型 （一）软件结构选型。为实现在 任何展示终端中都能够显示，这里设计 的结构不再是常规意义上的 B/S 结构 （浏览器-服务器）或者 C/S（客户端- 服务器）结构，而是遵循“前后分离” 的 模式，当下阿里巴巴也在做这样的事情， 只不过业务不同罢了。 “前后分离 ”需要 做到接口规范清晰定义，数据格式清晰 定义，后端开发无需关心前端的业务逻 辑，前端业务无需关心后端开发进度。 两者之间的关联通过“ 数据访问层 ”和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 “传输协议”进行了隔离，实现了 “解耦”。 基于 REST 风格的 Web 服务结构，保 证了任何终端都能使用同一个后端服务， 不对展示前端的平台做任何限制。 （二）软件开发技术选型。开发 技术选择 SpringMvc+Ma-yen，Spring 是轻量级开源的 Java 开发框架，可扩展 性强，不仅有自己的 JPA 规范，而且几 乎兼容市面上所有的数据库框架（如 Hibernate，Mybatis 等） ，同时全面支持 REST 风格开发。选择 SpringMVC 作为 “数据访问层 ”既安全又便捷。 （三）数据库的选择。遵循敏捷 开发原则，逐步迭代，刚开始选择轻量 级框架和数据库：Mybatis+Mysql；选 择 MySql 数据库的作为第一首选，是因 为 Mysql 发展很快，阿里云数据库服务 就是在开源 MySql 的基础之上升级改造 出了性能和功能超过 Oracle 的软件。加 之 MySql 提供了 Cluster 分布式集群数 据库，经测试集群 MySql 在多个机器的 内存之间传输数据非常快。选择 Mysql -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 作为数据库，在相当长的一段时间内不 会变动。后期根据实际需求和业务需要 可以考虑更换为重量级框架和数据库： Hibernate+Oracle。 （四）软件通信协议选择。通常 Web 服务不需要通信协议，直接通过网 页的形式展现服务结果。这种方式使得 服务器和前端形成高耦合，属于强关联 关系，伸缩性低，不便于后期扩展。软 件平台提供的服务不应该局限于浏览器， 它既可以是浏览器，也可以是桌面应用 程序，还可以是移动端 App，因此在服 务器和终端之间加入一层通信协议，只 要能够遵循这种协议格式，就能基本实 现“前后分离 ”式的同步开发。当前市面 上比较通用的两种数据交换格式分别是 XML 和 JSON。JSON 是一种轻量级的 数据交换格式，它采用完全独立于语言 的文本格，编码比 XML 简单，结构也 更清晰，占用空间更少，节约带宽；考 虑到服务的密集型访问带来的宽带消耗， 大量碎片数据传输引起的性能消耗，通 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 信协议的选择更适合选择 JSON。 （五）浏览器前端开发技术选择。桌面 端市场主流框架有很多，比如： Bootstrap，jQueryUI，ExtJS，D0jo，M ootools，YUI 等等。对于桌面端，目前 Bootstrap 和 jQueryUI 已经可以满足大 多数的开发需求，从展示效果，美观程 度上，Bootstrap 更胜一筹。Boot-strap 本身是基于 jQuery 进行 JavaScript 处理， 所以浏览器的选型使用 HTML5+CSS3+Bootstrap 作为基本配置。 接着前端开发的另一个重要组成就是 js 框架。选择 js 框架的参考的因素是，前 端是否需要投入更多的精力，是否需要 承担更多的业务逻辑。在实现软件服务 平台的“前后分离 ”，同时适当分担服务 器的压力，前端的业务逻辑不可缺少， 在市面上支持 MVVM 模式的框架已经 三分天下：angular、vue 和 react。vile.js 有更好的性能，并且容易优化，语法结 构与 angularjs 相当。这里选择 vue 作为 前端开发的 MVVM 框架。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 （六）移动端开发技术选择。移 动端的操作系统阵营有： Android，IOS。以及应用层的微信 App，两大操作系统完全不同，开发难 度和成本都很高，我们通常开发的 app 软件都属于原生程序（使用操作系统的 API 开发的软件） ，现在出现一种新技 术叫做混合 App 开发（HyBrid） ，实现 了一次编码多平台使用的跨平台执行特 点。经过实际测试，这种技术可以应用 在校园软件服务平台的展示端（终端） 。 初步选择起步公司的 Wex5 开发工具。 Wex5 对 cordova 插件进行了封装，使 用 HTML5 技术就能自动转换成安卓 App 和苹果 App。 三、数据库层 数据库使用 mysql，相比 MicrosoftSql，它是跨平台的，对各个开 发语言友好，占用空间小，性能高，首 次使用可与服务器安装在一个操作系统 中，根据需求的变化，完全可以迁移到 独立的数据库服务器中运行，甚至可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 使用 mysqlcluster 集群分布式放在多个 数据库服务器中（在虚拟机云就更加方 便管理） ，而迁移后的配置变更只需要 对配置文件中的 IP 地址进行变更即可， 迁移成本非常低，配置灵活。 四、数据访问层和传输协议 （一）负责上层的连接管理。数 据访问层由 SpringMVC+Maven 实现， 通过配置文件访问具体的数据库软件， 所有与数据库软件由直接接触的操作都 由这一层负责连接和管理，这里使用轻 量级数据库 ORM（对象关系管理）框 架 Mybatis 统一管理所有的数据库层。 经过 Mybatis 框架将数据库中的表结构 转换成 Java 对象，让开发真正面向对象， 而无需考虑具体数据表结构。 （二）提供下层访问接口。在 SpringMVC 中提供 controller 层（MVC 中的 c，控制层） ，controller 中充分使 用 Spring 的注解语法RequestMapping 和ResponseBody 提供 RESTful 风格接 口服务。这是关键的核心所在。这种风 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 格是决定“前后分离 ”的最重要因素，是 前后端同步开发的充分条件。 （三）制定接口服务规范。在 SpringMVC 的 controller 中实现访问接 口服务的开发，同时在 controller 中定 制服务规范，提前定义好 GET/POST 的 使用语义，基本 CRUD 操作的命名规则， 以及制定服务器后端的访问权限，参数 个数，参数类型，返回数据的结构，前 端的接收方式，接收格式。前后端都要 遵循服务规范，才能无障碍通信。 （四）传输协议。在 SpringMVC 项目中添加 jackson 依赖关系包，Spring 项目中默认支持 Jackson 插件，jackson 插件负责将 Java 对象转换成 JSON 字符 串，这N 转换时隐式的，不需要明显 的代码调用，只需要在依赖关系中添加 jackson-core， jackson- databind，jackson-annotations 三个包， 然后在 controller 的方法头上加入 ResponseBody 就能实现返回数据自动 转换成 JSON 格式的数据。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 五、展示终端层 （一）遵守服务规范。根据上层 制定的访问接口规范，展示层尽量使用 非阻塞的方式访问服务，获取返回数据。 非阻塞（异步访问）的方式最常用的就 是 Ajax 技术。根据服务器提供的 REST 风格接口地址，在前端 jQuery 中使用 $.ajax（） ，$.post（） ，$.get（）等异步 方式访问服务器接口，然后在回调函数 success（data）中获得 JSON 数据，返 回的 data 数据直接可以作用对象或者数 组使用。解析方式遵照服务规范执行。 （二）桌面端和移动端。作为服 务型软件系统，对实时性要求不高，再 加上移动端的浏览器都实现了 HTML5 的标准，在这个前提下，移动端开发技 术的选择最适合使用的是 HyBrid 方 式混合式开发。目前主流的开发模 式无外乎三种，分别是 NativeApp，WebApp ，HyBridApp。 1.NativeApp，原生 App，使用原 生（即 Android 或 iOS）开发的 APP。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 2.WebApp，就是把手机当做一 个浏览器。 3.HyBridApp，综合了前面两种 技术，性能和速度都介于前面两种之间。 国内外兴起的 HyBrid 开发框架 集成环境有：Wex5（基于 PhoneGap） ， AppCan，DCOULD，IONIC，APIClou d 等等，以免费，开发速度，跨平台作 为考量指标，适合校园软件服务平台移 动端的开发工具和开发环境是 Wex5， 虽然这款工具在质量和效率上与国外还 存在差距，选择它是因为在国内普遍需 要应用的环境有：安卓，IOS，微信平 台。而由 Wex5 开发的混合 App 同时支 持桌面端的浏览器，几乎前端平台全兼 容。 作为移动端的服务部署也要考虑 兼容 JavaWeb 平台，Spri-ngMvck 框架 实现的服务器容器 JEE（常用的是 Tomcat）后期可引入 Apache 或者 Nginx 做负载均衡，Wex5 制作出来的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 软件也是部署在 Tomcat 下，与整个系 统可以融为一体。既可以直接使用浏览 器访问，也能通过 App 安装在手机移动 端访问，一举两得。 关键配置，将 JEE 项目 war 包， 放人到 Wex 自带的 Tomcat 中，即可实 现前端调用服务接口的实际测试。 六、项目管理 项目管理工具中 Maven 提供了一 个插件，叫做：maven-War-plugin。这 个插件的作用是实现子系统项目合并和 分离的重要工具。使用 maven-War- plugin 插件做