（计算机应用技术专业论文）基于j2ee的个性化主动服务框架的研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 企业信息化的发展，造成了大量的遗留信息系统。这些遗留系统分布在企业内部， 一资源分散，协作性差。企业需要将这些遗留系统有效地集成起来，提供统一的用户接口， 并针对不同用户提供高效而灵活的个性化信息服务。个性化主动服务( p e r s o n a l i z e d a c t i v es e r v i c e ，p a s ) 框架正是为了满足这种应用需求而提出的。、 个性化主动服务有覆盖推送、过滤推送和发布订阅推送三种实现方式，其中发布 订阅推送方式能较好地满足用户的个性化要求，且实现简单，因此在p a s 框架中采用了 发布一订阅实现方式。发布订阅推送方式可以采用c o r b a 、c o m + 和消息中间件提供 的事件服务来实现。其中消息中间件具有平台无关、语言无关等特性，而且j a v a 消息服 务( j a v am e s s a g es e r v i c e ，m s ) 为消息服务定义了通用j a v a 语言接口，解决了各个 消息中间件系统a p i 不同的问题，可以简化开发过程。 p a s 框架构建于j 2 e e 平台，采用x m l 技术实现数据交换，底层采用消息中间件 进行消息的交换和传输，实现了数据级集成和过程级集成。 p a s 框架提供一个统一用户接口，让用户能够按照自己的工作方式和兴趣定制个性 化的数据视图，并采用主动服务技术实现业务流程的自动运转。p a s 框架可以用来解决 企业中个性化信息服务的需求和信息资源集成的需求。 厂 华中电网图形系统是一个p a s 框架的应用实例，系统提供给用户个性化的信息服 务，有效地实现了企业原有信息资源的集成。j 、 关键词：个性化动服务：消息中间件；企业信息集成：消息服务： i 。，华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n 1 a r g en u m b e r so fl e g a c ys y s t e m sa r e b r o u g h to u t t h e s el e g a c ys y s t e m sd i s t r i b u t ei nt h ew h o l ee n t e r p r i s e ，w h i c hb r i n gr e s o u r c e s c a t t e r e da n d p o o rc o l l a b o r a t i o n t h e ys h o u l db ei n t e g r a t e d t os u p p l yau n i f i e du s e ri n t e r f a c e ， a n dg i v ea ne f f e c t i v ea n df l e x i b l ep e r s o n a l i z e ds e r v i c ea c c o r d i n gt od i f f e r e n tu s e r s ap a s ( p e r s o n a l i z e da c t i v es e r v i c e ) f r a m e w o r ki sa d v a n c e d t os a t i s f yt h e s r e q u i r e m e n t s t h e r ea r et h r e ew a y si n c l u d i n gb l a n k e t p u s h ，f i l t e r e dp u s h a n d p u b l i s h - s u b s c r i b e rp u s h t o r e a l i z ep e r s o n a l i z e da c t i v es e r v i c e t h ep u b l i s h - s u b s c r i b ep u s hm o d e li sa d o p t e di nt h ep a s m o d e lb e c a u s ei tc a l lm e e tt h er e q u i r e m e n t so fp c r s o n a l i z a t i o n , a n di ti ss i m p l e c o r b a ， c o m + a n d m o m ( m e s s a g e - o r i e n t e dm i d d l e w a r e ) a l l h a v ee v e n ts e r v i c e st h a tc a nb eu s e dt o i m p l e m e n tp u b l i s h - s u b s c r i b ep u s hm o d e l m o mh a ss o m ec h a r a c t e r i s t i c ss u c h 船l a n g u a g e i n d e p e n d e n ta n dp l a t f o r mi n d e p e n d e n lf u r t h e rm o r j a v am e s s a g es e r v i c ed e f i n e sag e n e r a l j a v ai n t e r f a c ef o rt h em e s s a g es e r v i c et os o l v et h ep r o b l e mo fm o m s y s t e m s d i f f e r e n ta p i s ， a n ds i m p l i f i e sd e v e l o p m e n t f r o c e s s t h ep a sf r a m e w o r ki sb a s e do nj 2 e e p l a t f o r m x m lt e c h n o l o g yi sa d o p t e di nt h ed a t a e x c h a n g e ，a n dm o m i su s e dt o e x c h a n g ea n dt r a n s f o r mm e s s a g e s , r e a l i z i n gd a t al e v e l i n t e g r a l i o na n dp r o c e d u r el e v e li n t e g r a t i o n t h ep a sf r a m e w o r kp r o v i d e sau n i f i e du s e ri n t e r f a c e a n da l l o w su s e rt oc u s t o m i z e p e r s o n a l i z e dd a t av i e wa c c o r d i n gh i sw o r k i n gf a s h i o na n di n t e r e s t s t h e a c t i v es e r v i c e t e c h n o l o g yi su s e dt oa c h i e v eb u s i n e s sp r o c e s sa u t o m a t i o ni nt h ep a sf r a m e w o r k t h ep a s f r a m e w o r kc a nb eu s e dt om e e tt h er e q u i r e m e n t so ft h ep e r s o n a l i z e di n f o r m a t i o ns e r v i c ea n d i n f o r m a t i o n i n t e g r a t i o ni nt h ee n t e r p r i s e t h ec e n t r a l c h i n ap o w e rn e t w o r kg r a p h i c s s y s t e mi s s h o w e da sa ne x a m p l eo f j 2 e e - b a s e dp a ss y s t e m t h i ss y s t e mp r o v i d e st h eu s e r sw i t hp e r s o n a l i z e di n f o r m a t i o n s e r v i c e ，a n de f f e c t i v e l yi n t e g r a t e st h eo r i g i n a li n f o r m a t i o n k e yw o r d s ：p e r s o n a l i z a t i o n ：a c t i v es e r v i c e ；m e s s a g e - o r i e n t e dm i d d i e w a r e ：m e s s a g e s e r v i c e ；e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n 华中科技大学硕士学位论文o i i 课题背景 1 绪论 在过去的几年中，i n t e m e t 作为世界范围内重要的通讯网络蓬勃发展起来了，i n t e m e t 不但提供了强大的发布共享信息的功能，而且确实把用户和厂商联系起来了。 随着信息高速公路的发展和普及，人们被包围在信息的汪洋大海中。i n t e m e t 是海 量信源，网上的海量信息，既有有用的知识，也有无用的“垃圾”。新的信息不断地、 迅速地产生，信息量以指数规律迅猛地增长和扩展，形成“信息爆炸” i - a 。i n t e m e t 快 速成长所造成的网络信息爆炸，使得许多人对于上网获取信息的感受是：漫长等待及漫 无目标。网络信息爆炸及网络拥塞的情形，使得许多使用者( 企业或个人) 裹足不前。 因此，如何从海量的数据和信息中高效地获取有用知识，如何从迅速爆炸的信息中及时 地获取最新信息，如何提高信息拉取和推送的智能水平，如何提高i n t e r a c t 、数据库的 主动信息服务能力，如何满足各种用户的个性化需求，都是人们面临的挑战性课题卜5 1 。 i n t e m e t 的快速发展也正在影响着全球企业的信息应用模式。企业面临市场竞争、 全球化、减少成本及产品服务推陈出新的压力，为了达到保持企业核心竞争力的目的， 他们在r r 上投入了大量的资金和资源。随着企业信息化的发展，企业里部署着许多企 业应用系统。这些企业应用系统的特点是建立在异构平台上，有着不同的开发语言、不 同的操作系统、不同的数据库和通讯协议 6 - 7 1 。而且，实现各个业务功能的应用也分布 在整个企业内，实现各个业务功能的程序在业务逻辑上是前后相关的关系。比如一个供 应链( s u p p l y c h a i n ) 系统是跨越企业中多个职能部门活动的集合，它包括从订单的发送和 获取、原材料的获得、产品的制造到产品分配发放给用户整个过程【钔。对于一些追求时 效的系统，决策时间的拖延将意味着巨大的风险，甚至产生灾难性后果。因此，迫切需 要新的技术以有效地集成企业信息资源、缩短处理时间及提高生产效率。 此外，在一个企业中，不同部门的职员都有不同的解决问题的方法和不同的喜好。 因为不同的职位，不同的责任，他们有着不同的信息需求。因此，企业信息系统必须提 供给用户个性化服务以满足他们的个性化需求。 现有的企业信息系统存在着明显的缺陷，比如资源分敖，协作性差，无法提供针对 用户的个性化服务，提供给用户使用的界面各不相同，没有统一的用户接口界面。 华中科技大学硕士学位静文 本文的研究目的在于探讨一种将个性化服务和主动服务结合起来实现企业信息资 源集成( e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n ，e l i ) 的方法 本课题主要来源于华中电力调度通信局图形系统的研制，该系统基于j 2 e e 体系结 构，提供对电网数据的发布和查询以及实时监控等功能。华中电力调度通信局的原有 s c a d a 系统基于c s 模式，不利于电网信息的共享和电网实时数据的发布，而且电网 信息繁多，不同的部门对不同的数据比较关心。系统存在这样的功能需求，也就是需要 提供一个发布信息的统一用户接口，并能让用户定制个性化信息。基于这一点以及其他 些潜在的需求，本文对利用个性化主动服务集成企业信息资源展开研究，力图提出一 种解决类似问题的基本思路。 1 2 国内外概况 1 2 1 个性化服务研究现状 近年来，国内外关于个性化主动信息服务的研究很多，个性化的研究是和人工智能 及其主体、多主体系统( m a s ) 的研究、知识发现( k n o w l e d g ed i s c o v e r yi nd a t a b a s e ， k d d ) 及数据开采的研究相结合的1 9 q 0 1 ，已经有不少成功的系统。 1 2 1 ii n t e r n e t 推送技术 i n t e r a c t 信息推送技术，也称为“网播( n e t c a s t ) ”，它利用信息推送软件，向i n t e r a c t 的广大用户主动地发布、推送各种新闻、财经、体育等信息。“网播”实现主动性的途 径包括电子邮件、预留宿主网页、推送( p u s h ) 到指定频道、个人信息代理、与寻呼机 通信等等i n - 1 2 ) 。m i c r o s o f t 和n e t s c a p e 的w e b 浏览器都支持信息推送模式。如微软的频 道将用户最喜爱的w e b 站点内容直接传送到计算机。 频道定义格式( c h a n n e ld e f i n i t i o nf o r m a t ，c d f ) 是一个由微软开发的让w e b 发 布商推送内容给用户的规范。一旦用户订阅了c d f 频道，任何支持c d f 格式的软件将 自动接收新的发布在频道的w e b 服务器上的内容。自1 9 9 7 年3 月发布以来，c d f 已 赢得了a o l 、p o i n t c a s t 、b a c k w e b 和众多出版商的支持。c d f 是x m l 的扩展，它定义 要推送和w e b 广播的内容和格式。c d f 规范有三个主要组成部分：频道本身、项目和 调度i l ”。c d f 文件说明什么内容在频道中，什么内容已改变，以及客户需要在什么时 间检查更新信息。c d f 文件依靠客户在什么地方检查新发布信息的i j r l 1 3 1 。频道可确 保用户跟踪最新的w e b 内容，预订频道之后，内容将显示在桌面上，内容提供商定期 2 华中，科技大学硕士学位论文 更额此内容。 p o i n t c a s t 等公司还开发了一些网上信息推送软件，如p o i n t c a s t n e t w o r k 等。在国内， 北京世纪集团推出了全球首套中文信息传播平台系统一天唐2 0 0 0 之资讯天使，应用了 推送技术等新技术。1 9 9 9 年1 2 月l o 日正式开通的中国金属网站是中国首次采用推送技 术建立的专业信息网站，它在中国推出新的订阅模式一实行信息内容收费。 i n t e r a c t 推送技术为信息资源的获取提出了比较合理的服务模型，但其发展还不十 分成熟，存在浪费带宽、技术标准不一等问题。 1 2 1 2 概貌( u s e rp r o f f i e ) t 程 “概貌工程”是计算科学协会( c s i ) 和n u m e g e n 认知和信息协会( n i c i ) 的一 个合作研究项目，其目标是通过使用对文档和用户概貌的更丰富的描述而不是关键词来 提高检索文档的质量，开发一个对w w w 能动的多主体过滤器。用户概貌用于支持提 供一个额外的过滤器和对查询的语义扩展【1 4 】。 个性化服务其般实现途径就是通过对用户信息需要、兴趣爱好和访问历史的收集 分析，建立用户模型，并将用户模型应用于网上信息的过滤和排序，从而指导用户的浏 览过程和信息检索，或向用户主动推送信息。用户概貌即是对用户建立的个性化模型， 可以理解为用户的信息需要、用户的兴趣领域或主题，用户的访问方式、思维方式等等 或者它们的结合，也可以是些用户需要的特殊信息的相关背景，比如说，被请求的知 识的类型或者用户的背景知识 1 5 - 6 l 。 德国的a l e x a n d e rp r e t s c h n e r 和美国的s u s a ng a u c h 一起研究基于o n t o l o g y 的个性化 搜索。用户的个性化模型( 用户概貌) 建立成单个用户在w e b 上测览历史的函数，是 个由大约4 3 0 0 个节点( 使用向量空间模型) 组成的加权概念层次。用户概貌根据用 户在某一页面上停留的时间和页面的长度进行修正。该系统目标是通过搜索结果与用户 概貌的匹配来重排序和过滤搜索结果，从而提高搜索系统的性能。 1 2 1 3 知识发现 近几年来，人们开始利用知识发现领域的研究成果来建立用户个性化模型。知识发 现是从大量数据中提取出可信的、新颖的、有用的并能被人理解的模式的高级处理过程。 “模式”可以看成是知识的雏形，经过验证、完善后形成知识。知识发现是一个高级的 处理过程，它从数据集中识别出以模式来表示的知识【1 7 1 。高级的处理过程是指一个多步 3 t ，华中科技大学硕士学位论文 骤的处理过程，多步骤之间相互影响、反复调整，形成一种螺旋式的上升过程 在知识发现领域，有高层次的“主动式自动发现方式”，又称发现驱动数据开采， 其策略是：由机器自动地从大量数据中发现未知的、有用的模式【l g l 。其核心思想就是在 数据库的基础上，综合运用多种学习手段和方法，实现知识的自动获取，这包含了主动 工作的思想。 9 0 年代中期以来知识发现技术在欧美形成了研发高潮，是近年来软件开发市场的热 点，许多行业如通信、金融、零售、制造业等大量利用数据挖掘工具来协助其业务活动， 一些软件开发商基于市场的需求开发了名目繁多的数据发掘和知识发现工具和软件，如 o u e s t 是由m m a l m a d e n 研究中心开发的数据控制系统，它可以从大型数据库中发现关 联规则、分类规则、序贯模式等。 1 2 2 企业信息集成相关技术 企业信息技术的快速发展造成了大量的遗留信息系统，随着技h t 锄e t 术的发展， 需要将这些业务开展到开放式协作的环境下，以更好地提供信息服务。对象技术已经成 为w e b 集成遗留系统和建立新的应用框架的核心技术。而目前流行的实现对象w e b 的 两个主要技术d c o m 和c o r b a ，却由于互操作性以及安全性等多方面的原因，很难在 h t e m c t 上最大限度地发挥作用【1 9 2 0 l 。中间件屏蔽了分布环境中异构的操作系统和网络 协议，能够提供分布环境下的通讯服务【2 ”，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术 之间共享资源，因此中间件，特别是消息中间件( m e s 阻g e o r i 衄t e d 蛳d d l e w a 碍，m o m ) ， 在企业信息系统集成方面得到了广泛的应用。另一种新的技术w e bs e r v i c 船，则由于出 现比较晚，国内还属于起步阶段，还未出现相关的产品，国外已经有了w e bs e r v i c e s 的 开发和发布平台，同时w e bs e m c 嚣的相关技术规范还在完善中。 1 2 2 1w e bs e r “c 鹤简介 w e bs e r v i c 酋是近两年提出的一种新的面向服务的体系结构，其中定义了一组标准 协议，用于接口定义、方法调用、基于h l t e m e t 的构件注册以及各种应用的实现。w e b s e r v i 溺结合了面向组件方法和w 曲技术的优势，利用标准网络协议和x m l 数据格式 进行通信，具有良好的普适性和灵活性瞄l 。在b l t e m c t 这个巨大的虚拟计算环境中，任 何支持这些标准的系统都可以被动态定位以及与网络上的其它w 曲s e r v i c e s 交互，任何 客户都可以调用任何服务而无论它们处在何处，突破了传统的分布式计算模型在通信、 应用范围等方面的限制，允许企业和个人快速、廉价建立和部署全球性应用。 华中科技大学硕士学位论文 w e b 服务的相关技术规范包括的s o a p 、w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) 、u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n d i s c o v e r y , a n di n t e g r a t i o n ) 、e b x m l 等。其中 核心技术是s o a p ，它是一种以x m l 为基础的消息传送通讯协议，用来通过h t t p 以 调用程序中所包含的逻辑行为。s o a p 非常倚赖x m ls c h e m a s 来描述三个重要部分： 消息封包( e n v e l o p e s ) ，编码规则( e n c o d i n gr u l e s ) 以及进行远端程序调用( r e m o t e p m c 妇ec a l l 。r p c ) 所使用的方法。消息封包定义所要传递消息的内容与传送者消息， 也就是描述如何处理这段消息。编码规则则定义特定应用程序之间进行资料类型交换的 方式。r p c 定义如何通过网际网络调用远端程序内含的程序与方法，以及它们的回应 信息格式f 2 m 4 1 。 同传统的分布式模型相比，w e bs e r v i c e s 体系的主要优势在于：( 1 ) 协议的通用性。 w e bs e r v i c e s 利用标准的h t e m e t 协议( 如h t t p 、s m t p 等) ，解决的是面向w e b 的分 布式计算：而c o r b a 、d c o m 、r m i 使用私有的协议，只能解决企业内部的对等实体 间的分布式计算。( 2 ) 完全的平台、语言独立性。w e bs e r v i c e s 进行了更高程度的抽象， 只要遵守w e bs e r v i c e s 的接口即可进行服务的请求与调用。而c o r b a 、d c o m 、r m i 等模型要求在对等体系结构间才能进行通信。如c o r b a 需要每个连接点都使用对象请 求代理( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r , o r b ) ，d c o m 需要每个连接点都使用w i n d o w s 平台， r v l i 需要每个连接点都使用j a v a ，否则双方是不能通信的【2 5 1 。 目前，微软、m m 、s u n 等重量级公司都在他们的产品中添加了对w e b 服务的支持， 是一项极有发展前景的技术。 1 2 2 2 消息中间件简介 消息中间件( m e s s a g e - o r i e n t e d m e s s a g e ，m o m ) 指的是利用高效可靠的消息传递机 制进行平台无关的数据交流，并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息 传递和消息排队模型，它可在分布环境下扩展进程间的通信，并支持多通讯协议、语言、 应用程序、硬件和软件平台【2 7 1 。 在分布的计算进程之间，消息是通过消息传递、消息排队两种方法，以同步或异步 方式进行交换的。消息中间件支持同步和异步两种方式的消息传递，但它更趋向于使用 队列进行异步消息传递。消息中间件将消息从个应用发送到另一个应用，使用队列作 为一个过渡。客户消息被送到一个队列，并被直保存在队列中，直到服务应用将这些 消息取走。这种系统的优点就在于当客户应用在发送消息时，服务应用并不需要运行。 5 华中科技大学硕士学位论。文 实际上，服务应用可以在任何时候取走这些消息。此外，由于可以从队列中以任意顺序 取走消息，所以，消息中间件就可更方便地使用优先级或均衡负载的机制来获取消息。 消息中间件也可以提供一定级别的容错能力，这种容错能力一般是使用持久的队列，这 种队列允许在系统崩溃时，重新恢复队列中的消息。基于消息的机制更多地适用于事件 驱动的应用，当一个事件发生时，消息中间件通知服务方应该进行何种操作。事件可以 是一个请求，也可以只是一种警示。聱示到来后，即可进行某种处理，但不需等待应答。 使用消息中间件编程采用的是消息中间件的a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ) ，其可以 很好地扩展到不同的操作系统和硬件平台上。消息中间件的核心安装在需要进行消息传 递的系统上，在它们之间建立逻辑通道，由消息中间件实现消息发送。 目前流行的消息中间件中间件产品有m m 的m q s e r i e s 、b e a 的m e s s a g e q 等。在 国内，北京东方通科技有限公司自主研发推出适合我国国情的消息中间件产品 t o n g l 肿【。 1 2 2 3j m s 简介 在过去的几年中，消息中间件系统得到蓬勃发展。但对开发人员来说，存在一个很 大的问题，那就是每个产品都有自己的a p i 。这样造成在一个消息中间件系统上开发的 产品无法移植到另外的消息中间件系统上1 2 引。为了解决各个消息中间件系统a p i 不同的 问题，s u n 公司推出了j a v a 消息服务( j a v am e s s a g es e r v i c e ，j m s ) 。j m s 为消息服务定 义了通用j a v a 语言接口，是一种提供给开发人员的与厂商无关的a p i 。该a p i 提供了 一致的访问消息中间件系统的方法，它类似于j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 2 9 1 i m s 本身并不是消息系统，它只是消息客户端与消息服务器通讯所需的抽象接口。 j m s 由两部分组成：( 1 ) 一组a p i ，提供给开发人员一个发送和接收消息的公共接口。 ( 2 ) 服务提供者接口( s p i , s e r v i c e p r o v i d e r i n t e r f a c e ) 则用来提供给j m s 驱动程序，j m s 驱动程序对应着特定的消息中间件产品。j m s 体系结构如图1 1 所示【3 ”。 j m sa p i 最早出现在1 9 9 8 年，使用它的主要目的是允许j 越，a 应用程序可以和现存 的面向消息的中间件系统( 如m m 的m qs e r i e s ) 进行交互。目前，j m s 己成为j 2 e e 体系的标准组成部分。 华t 中科技大学硕士学位论文 1 2 2 4j 2 e e 简介 b e a | i b mm o s e n e s t o n g l i n k m e s s a g e q ij m sp r o v i d e rj m sp r o v i d e rj m sp r o v i d e r j m s a p l fl l j a v a c l i e n t j j a v a c l i e n t l 图1 1j m s 体系结构 j 2 e e ( j a v a 2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是s u n 公司于1 9 9 7 年发布的新一代企业计算解决 方案。它提供了许多系统服务如事务管理、安全、数据库存取等，这样开发人员可以专 注于特定领域问题的解决而不用考虑系统级事项如安全协议、事务处理等等 3 2 - 3 3 】。 j 2 e e 体系结构是由许多软件构件构成的，它提供了许多建立在j a v a2 标准版之上 的新的a p i ： ( 1 ) j a v a 数据库连接( j a v a d a t a b a s e c o n n e c t i v i t y , j ：d b c ) 。这些a p i 用来连接数据库， 并在获取连接、连接池、分布式事务等方面提供了更好的操作方式。 ( 2 ) j a v as e r v l e t a p i 。为建立动态的w e b 应用程序提供了面向对象的方式。 ( 3 ) j a v a s e r v e rp a g e 。通过提供基于模板的w e b 应用开发技术，使得建立动态w e b 应用程序更加方便、高效。 ( 4 ) 企业j a v a b e a n ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n ，e r a ) 。为多层分布式应用程序规定了一个组 件框架。它既定义了编写服务器端组件的标准方式，也定义t j i i 务器端宿主组 件的良好运行时刻基础框架。 ( 5 ) j a v a 命名和目录服务接口( j a v a n a m i n g a n d d i r e c t o r y i n t e r f a c e ，j n d d 。r d i a p i 用来标准化访问目前已有的各种类型的命名和目录服务。该a p i 独立于任何的 命名和目录服务的实现。j 2 e e 也定义了3 n d i 服务提供者接口，用于命名和目 录服务的实现。 ( 6 ) i n t e m e t 对象请求代理协议上的远程方法调用( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o no v e r 7 ，华中科技大学硕士学位论文 t h ei n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c o l 。r m i - i i o p ) 。在i i o p 上实现了通用的j a v ar m a p i 。这样就在r m i 和c o r b a 应用程序之间建立起桥梁。 ( 7 ) j a v a 消息服务( j a v am e s s a g es e r v i c e ，j m s ) 。为消息队列、消息发布和订阅等面 向消息类型的中间件的服务提供了a p l 支持。 ( 8 ) j a v a 事务a p i 。这些a p i 是用来实现分布式事务处理的应用程序，对维护数据 完整性和可靠性非常重要。 ( 9 ) j a v a m a i la p i 。这套a p ! 为建立基于j a v a 的邮件应用程序提供了平台独立和协 议独立的框架。 j 2 e e 为企业级应用提供了一个安全、可靠及灵活的解决方案，得到了包括m m 、 b e a 、i n f o r m i x 、o r a c l e 等众多厂商的支持，现已广泛应用。 1 3 课题主要研究工作 本文的研究重点是建立可以同时满足个性化需求和主动服务需求的信息集成框架， 提出一种个性化主动服务框架p a s ( p e r s o n a l i z e da c t i v es e r v i c e ) 。p a s 构建在j 2 e e 平 台之上，利用消息中间件和j a v a 消息服务( j a v a m e s s a g es e r v i c e ，j m s ) 技术实现主动 服务。p a s 提供一个独立的协作式环境，能根据用户的特性提供具有针对性的信息内容 和系统功能，从根本上提高企业信息资源的服务质量。 本文的内容安排如下： 第一章主要讨论了课题研究的背景及国内外概况。 第二章讨论分析了个性化主动服务的相关理论和实现途径，提出了采用消息中间件 实现主动服务的方法。 第三章是本文的重点，提出了基于j 2 e e 的个性化主动服务框架。分析了其中的关 键技术，并对框架进行分析和评价。 第四章按照p a s 框架实现了一个实际的行业应用系统一华中电力调度通信局图形 系统，对其中的关键模块进行了分析和实现。 最后，在第五章进行全文总结，并指出了下一步研究的方向。 8 华中科技大学硕一士学位论文 2 个性化主动服务的理论和实现途径 本章提出了一种采用消息中间件实现个性化主动服务的方法。首先分析了个性化主 动服务和信息资源集成的相关概念，然后比较分析了几种个性化主动服务的实现途径， 选用了发布订阅推送的实现方式。随后分析了几种能用于实现发布一订阅推送的事件服 务技术，并比较了几种事件服务技术的优缺点，最后提出采用消息中间件实现个性化主 动服务的方法。 2 1 个性化主动服务 个性化主动服务包括个性化服务和主动服务两个方面。个性化服务可以是主动服 务，也可以不是主动的。当个性化服务不提供主动服务时，它就成为一种为某客户和团 体定制开发的拉取系统。主动服务可以是个性化的，也可以是面向所有用户的。当主动 服务不具备个性化服务时，其服务的针对性不强，不容易保证主动服务的质量。因此， 主动化和个性化必须紧密结合形成个性化的主动信息服务。 2 1 1 用户的个性化需求 所谓个性化服务实际上是指以用户为中心，提供给用户定制的信息内容和系统功 能。“个性化”的特点非常广泛，从最简单的在w e b 页面上显示终端用户名，到复杂的 目录导航和根据用户的行为和需求所进行的产品定制。企业信息系统的用户，非常需要 个性化服务，因为不同的用户，有着不同的信息需求。如果能够提供针对不同用户的个 性化服务，可以极大地提高工作效率。 个性化服务可以通过一些技术实现，如个性化动态定制、动态页面生成、深奥的模 式匹配、机器学习、依据规则推断和数据挖掘【3 5 3 6 】。个性化定制是一种强有力的个性化 形式，它基于组件装配，容易实现。对于企业的终端用户来说，个性化定制的方法是可 行的。 对于构建一个允许用户个性化定制的统一用户接口，重要的一点就是需要系统能够 提供一种个性化定制功能，让用户选择所需要的信息和系统功能，然后由系统动态地构 造出个性化的入口页面。w e b 可以看作是一个有许多页面( 文档) 组成的超文本信息 系统，它包含两个独立的部分：文档和超链接。一个文档可以认为是一个节点，而文档 之间的链接可以看作是从源文档到目的文档的有向边【3 7 1 。因此，可以简单的用有向图g 华中科技大擘项士学位论文 来表示，g 是一个2 元组g = ，其中 t = t l ，t 2 ，t n 是节点的集合，代表w e b 中的所有页面a s = s ，s i i ，s 。 是有向边的集合，表示页面之间所有的超链接。 s i j = 0 表示t i 和t ，之间没有超链接；s i l = l 则表示t i 到t j 有超链接。超链接集合表 示了w e b 页面之间的关系。因此，一个个性化系统可由一个三元组p = 表示。 在这里n 是个性化系统的初始页面名称，t 为所有个性化页面的集合，s 为所有t 中页 面之间的超链接的集合。根据这个形式化的描述，w e b 应用系统可以用个性化用户场 景书写。当用户对页面进行个性化定制时，产生个性化用户场景，系统根据场景描述自 动地、动态地产生一些个性化的w e b 页面。 2 1 2 主动服务 对用户而言，主动服务就是服务方不需要客户方的请求即可主动地将数据送到客户 方，且这种服务的主动性是有一定限度的，即在用户许可的范围内提供主动服务。通常 是服务器自动地搜集用户比较感兴趣的信息并将其定期推送给用户这非常类似于传统 邮递服务中的“订阅”概念。 通常的主动服务工作流程如下： ( 1 ) 用户填写订阅单，其中包含用户个人档案、所感兴趣的信息类型以及要求进行 推送的时间等，然后提交给信息提供商。 ( 2 ) 信息提供商按照用户的订阅单收集相关信息并推送给用户。 在企业应用系统中，主动服务主要表现为在业务逻辑有前后关系的系统能够协调一 致，让业务流程能够自动运转起来。每个下游业务只要向业务营运中心管理器提交自己 需求，“预定”相关的上游业务或相关信息，一旦“预定”的上游业务完成或相关信息 到达和相关信息变更，就主动将信息“推”给下游业务或提醒下游业务，这样下游业务 就能及时得到通知甚至启动相关业务，实现业务的自动运转3 3 1 。 通常，这种预定信息被称为消息，产生消息的客户端称为生产者。接受消息的客户 端称为消费者。一个消息服务客户端既可以是生产者也可以是消费者。 在企业应用环境中，存在着许多用户需求多种信息的情况。这些信息可以加以分类， 形成不同的主题( t o p i c ) 。主题可以按层次结构进行组织，加细主题分类的粒度。一个 生产者可以通过主题的虚拟通道将消息发送给多个消费者。消费者接受消息，可以选择 华中科技。大学硕士学位论文 订阅某个主题。一个主题下的所有消息都将传送到该主题的消费者那里，每个消费者接 受一份消息的副本。如图2 1 所示。 图2 1 消息服务中的主题示意图 消息服务器提供持久化机制，如数据库存储，保证消息的可靠传输。生产者发送消 息并非依赖于消费者接收到该消息，客户端可以建立起持久的订阅，这样在消费者断开 连接后再连接上主机时仍能够获得断开连接时的消息。 2 2 企业信息资源集成 信息资源集成不但指一个组织内几个应用系统之间实现业务处理的协调一致性，而 且指将这些业务处理扩展至外部组织以支持一种新的基于i n t e r a c t 的应用。通常有如下 四种集成方法【3 9 - 4 0 i ： ( 1 ) 数据级集成 数据级集成绕过应用逻辑，直接标识企业数据库中存储的数据。最简单的形式 是从多目标源中抽取数据，将之结合在一起形成一个聚合数据集。x m l 通常用于 这种集成技术，因为x m l 是共享数据的平台无关方法。数据集成具有速度快和实 华中科技大学硕士学位论文 现简单的特点。缺点是不能访问重要的行为，如数据验证和关键商业规则。 f 2 ) 应用程序接口集成 这种方法利用由应用程序暴露的应用程序编程接口( a p i ) 来访问旧系统封装 的数据和功能。其主要缺点是，在组织内部开发的软件很少有己定义的a p i 或是 a p i 不能提供需要的行为，而且a p i 通常是面向功能的，而不是面向对象的。 ( 3 ) 过程级集成 当对业务过程进行集成的时候，可将商业逻辑作为软件可调用的共享的方法或 操作集合共享。例如，更新客户数据、验证信用卡交易或将钱存入银行帐户等公共 操作可以在所有应用程序都有权访阎的公共资源库或可重用的框架中使用。过程级 集成的优点是，它通常提供对公共商业功能的细致访问；大范围的应用程序都可以 访问这些操作：调用方法是直接的。缺点是，如果每个方法中都没有有效的支架， 那么公共方法的细致特性会难以支持事务或支持公共技术性服务，如安全性访问控 制。 ( 4 ) 用户界面级集成 这种技术集中在通过用户界面访问现有的应用程序，这种过程称为屏幕剪贴， 在其中模仿用户击键来实现与旧软件的交互。屏幕剪贴是基于w e b 的聚集器站 点( 例如v e r t i c a lo n e ) 使用的公共技术，以显示金融或其它类型信息的个性化视 图。其优点是，这是旧集成经过时间测试且通用的方法，许多用户界面测试工具( 如 m e r c u r yi n t e r a c t i v e 的w i n r u n n e r 或r a t i o n a lc o r p o r a t i o n 的s q as u i t e ) 都使用 它。其主要缺点是，这种方法可能很慢，它需要等待旧的应用程序绘制正在剪贴的 屏幕，而且对旧的用户界面所做的任何更改都需要对集成代码进行更改。 集成通常可以通过中间件产品( 如i b mm q s c r i e s 产品家族) 处理。当集成工作更 复杂时，需要编写一些少量的集成代码，通常称为包装器( w r a p p e r ) 代码。 2 3 个性化主动服务技术的实现途径 根据是否由用户定制信息以及是在客户端定制信息还是在服务器端定制信息，主动 服务技术的实现可分为三种方式：覆盖推送( b i a i l l 【e tp u s h ) 、过滤推送口i l t e r c dp u s h ) 、发 布和订阅推送仍u b i i s h s u b s c 曲ep u s h ) 4 ”。 ( 1 ) 覆盖推送 1 2 华中科技大学硕士学位论文 不经过过滤或用户选择而向用户推送信息。覆盖推送体系结构如图2 2 所示。 图2 2 覆盖推送原理图 服务器存放准备发布的信息，客户机上使用专用软件，客户软件定期发送请求， 以从服务器上获得推送的更新信息。这是一种最弱意义上的推送方式。客户机周期 性地查询，如有信息或信息更新则将信息“拉”回来，表现给用户一种“推”的假 象。信息推送的方式有两种：可以是直接推送方式，即直接把信源中的信息本身( 数 据、图表、图像等) 推送给用户；也可以是间接推送方式，即只将l t r l 和变化内容 的通知或指向内容的活动链接发送给用户，由用户根据通知去查询相应的信源。由 予过于频繁的查询可能会导致网络和服务器的饱和，降低系统的性能，甚至无法工 作，所以这种系统在对实时性要求比较高的系统中是不适宜的，但它赋予用户更大 的自主性：用户可以设置“拉”的时间间隔和时间，从而提高网络的利用率。 ( 2 ) 过滤推送 只有用户指定的类或频道中的信息才被推给用户。如图2 3 所示，用户在客户 端定制信息。存储的信息只需一次推送到内部推送服务器，然后根据每个用户的定 制信息，把他们需要的数据推送给他们。通过i n t e r n e t 和i n t r a n e t 用户定制，客户软 件使用户感兴趣的信息个人化，并提供某些级别的更新内容的实时通知，把不同资 源的信息直接推送给用户。客户机一般处于“睡眠”状态，主动服务器将信息“推” 过来时，才唤