（计算机应用技术专业论文）开放式智能商务系统模型研究.pdf

中文摘要 中文摘要 开放式的w 曲s e r v i c e 系统架构是当前网络应用领域的研究热点，传统的b s 模式架构的w 曲站点存在如下缺点： 1 系统结构的封闭性 孤立的w 曲站点形成“数字孤岛”，既不方便用户使用，也不利于与其他 w e b 站点进行自由安全的信息共享和数据传递。 2 信息搜索的局限性 大多数w 曲站点只能够搜索管理自身的数据，无法自动有效的从i n t e m e t 中进行实时信息查询搜索，既不能够提供最有效的服务，也为系统更新和升级 带来了很大的困难。 。基于以上问题，本文针对“开放式的w 曲s e r v i c e 系统结构”展开研究，从 以下几个方面进行系统架构与技术方法的创新： 1 集成信息搜索引擎的w 曲s e r v i c e 系统架构模型 本文提出了包含实时后台搜索引擎的w 曲s e r v i c e 系统模型，搜索引擎可根 据管理配置的变化情况，以“虚拟普通用户”的身份对第三方w 曲站点进行查 询并获取动态服务信息，并将数据有效的整合到前台工作流中。该模型打破了 传统的三层b ，s 模式，实现了b 2 b 与b 2 c 两种应用目标的整合。 2 基于咀。规范的w 曲s e r v i c e 系统配置与管理 本文实现了基于沮。规范的w 曲s e r v i c e 配置管理方法，实现了“机制与 策略”的分离，在不调整w e bs e r v i c e 代码的情况下，通过修改策略( m 。配 置文件) ，即可实现对w 曲s e r v i c e 的业务调整和升级。 3 针对w 曲s e r v i c e 服务器性能负载控制的方法与技术 本文提出并实现了“服务器端多线程管理、客户端分布式计算结点”等多种 技术方法，可有效降低服务器的性能负载并保持服务器的稳定性。 结合以上研究工作，本文建立了一个真实完整的“航空机票查询与定购系 统”，并取得了良好的应用效果。 最后，本文针对w 曲s e n r i c e 系统架构、网络搜索等热点问题，提出未来研 究工作的观点和思路。 关键字：w e bs e r v i c e 智能商务数据搜索航空票务系统 +absbract a b s t r a c t 、 o p e nw e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r eh 船b e e nah o tt o p i ci nm ef i e l do fn e t w ( 硼： a p p l i c a c i o n t r a d i t i o n a lb ，sa r c h i t e c t u r eh a st h ef 0 1 l o w i n gd i s a d v a i l t a g es t h ec l o s u r eo fs y s t e ma r c h i t e c t u r e ：i s o l a t e dw e b s i t e sh a v ef o 册e da1 0 t 宙 “d i 百t a li s l a n d s ”，w h i c hm a k ei td i f f i c u i tf b ru s e r st of i n dr e l e v a n ti n f o n l l a t i o na n df 。1 w e b s i t e st os a f b l ye x c h a n g ed a t a t h el i m i t a t i o no fi n f o n n a t i o ns e a r c h ：m o s to fw e bs i t e sc 柚d r o v i d es e a l h s e r v i c ef o ri t si n t e m a ld a t ao n l ya n dc a j l n o ta m o m a t i c a l l yp e r f o 肌r e a l - 石m ei n t e n l 阜t i n f o m a t i o ni n q u i 阱t h e s ew e b s i t e sc a i l n o tp r o v i d ee f ：f i c i e n ts e r v i c ef o ru s 哪a n d c a u s e sp r o b l e mf o rs y s t e mu p g r a d e 。 t h ep 印e rf o c u s e so n “o p e nw e bs e r v i c ea r c i l i t e c t u r e a n d p u tf o 九v a m s f o l l o w i n gi n n o v a 石v ei ( 1 e a s ： v ” w e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r ei n c o r p o m t e dw i t hi n f o 肌a t i o ns e a r c he n 百n e ：t h i sp 强印 p m p o s e sam o d e l i n t e f a t e dw i t t lr e a l t i m eb a c k g m u n ds e a r c he n 百n e t h ee n 舀n bi s c o n f i g u r e dd y f l a i l l i c a l l ya c c o r d i n gt ou s e rs e t t i n g s ，a c t sa s “v i r t u a lc o m m o nu s 。r ，i s e a r c ha3 r dp a n yw e b s i t ea n di n t e g r a t e dd a t ae 佑c i e n t l yi n t of r o n t e n dw o r kn o k t h em o d e le x c e e d st h et r a d i t i o n a lt l l r e e t i e rb sa r c | l i t e c t i l r ea i l df i l l f i l st h eo b j e c t i v e o fc o m b i n i n g l eb 2 ca n db 2 ba p p l i c a t i o n x m l - b 船e dw e bs e n ，i c ec o n f i g i l r a t i o na n da d i i l i n i s 劬l 廿o n ：t h i sp 印e ri m p l e n l e m s x m l - b a s e dw e bs e r v i c ec o n f i g l l r a t i o nw h i c hf e r 曲托st 1 1 ei s 0 1 a t i o no f “m e c h a n i s a n ds 仃a t e g 圹b ym o d i f y i n gs t r a t e g y ( ) 。沮。c o n f i g u r a t i o nf i l e ) ，t h ew e bs e r v i c ec 吕o b ea d j u s t e da c c o r 凼n gt ob u s i n e s sr e q u i r e m e n t sw i t l l o u ta d d i n gs o u r c ec o d e s p e r f o r m a n c et u n i n gb y c o n d l l i n gs e r v e rl o a d ：t h i sp 印e ri n t m d u c e sa n dl c a l i z t h et e c h n o l o g yo f “m u l t i t h r e a d e ds e r v e rm a l l a g e m e n t ”a i l d d i s t r i b u t e dc l i e n tn o c o m p u t a t i o n ”，w h i c he f ! f e c t i v e l yl o w e r sm es e r v e “o a da n di m p m v e ss e r v e rs t a b i l i t y b a s e do nt h ea b o v er e s e a r c h ，m i sp 印e rb u i l d sm ef i r s tc o m p l e t e “a i r l i n et i c 沁 i n q u 试n ga i l db o o k i n gs y s t e m ”i nm ec o u n n 了柚da c h i e v e sv e r yg o o dr e s u l t s f i n a l ly t h i sp 印e rp u t sf o n a r d 如t u r er e s e a r c ht o p i c sf o c u s i n go nw e bs e f v ；c e a r c h i t e c t u r ea n dw e bs e a f h k e y w o r d ：w 曲s e r v i c e ，b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ，w 曲s e a r c h ， i l 内容目录 图目录 图1 1 航空票务系统角色分配图s ：t 图2 1 传统电子商务系统工作模式图 图2 2 开放式智能商务系统工作模式图1 2 图2 3 航空票务系统应用流程。 图2 4 两层系统架构示意图。 图2 5 电子商务系统三层架构示意图 图2 6 开放式智能商务系统架构图 图2 7 航空票务系统架构图 图2 8 航班，机票查询结果页。 图2 9 客户端工作原理图 图3 1 典型的航班，机票信息查询配置文件 1 5 。1 6 2 0 图3 2 航空票务系统数据获取模块流程图3 1 图3 3 航空票务系统数据解析模块流程图。 图3 4 航空票务系统数据决策模块流程图3 5 图4 1 航空票务系统系统资源消耗 v l 4 4 内容目录 图4 2 航空票务系统事务响应时间4 5 v i l 内容目录 表目录 表4 1c p u 、内存性能指标4 1 表4 2 响应时间的性能指标4 1 表4 3w 曲资源的性能指标 表4 4 航空票务系统测试环境列表 v i i l 。4 2 。4 2 第一章引言 1 1 1 信息化进程 第一章引言 第一节本文研究背景 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，正深刻地改变着人们的生产和 生活方式。从1 9 4 6 年2 月1 5 日用电子管制造的电子计算机在美国正式举行揭 幕典礼起，人类处理和使用各类信息的努力就从未停止，计算机和信息技术的 发展经历了以下几个阶段： 数字化时代 世界上第一台电子计算机的英文名称叫做“埃尼阿克”( e n i a c ) ，意为“电 子数值积分和计算机”。电子计算机的问世是人类科学技术的一次重大革命，计 算机的发明和发展把人类带进了信息时代。 自动化时代 随着计算能力的提高和新技术的不断发展，计算机逐渐被应用到工业生产领 域，在一些情况复杂、影响因素众多的环境中替代工人对机器进行自动化的控 制。非线性系统理论是研究这种实际应用的学科，而计算机的信息处理能力则 为自动化提供了保障。 智能化时代 1 9 5 5 年末，n e w e l l 和s i m o n 做了一个名为“逻辑专家”( l d 西ct h e o s 的 程序，这个程序被许多人认为是第一个人工智能( a i ) 程序。它将每个问题都 表示成一个树形模型，然后选择最可能得到正确结论的那一枝来求解问题。智 能代理是人工智能领域的一项重要技术。 开放和互联时代 进入2 1 世纪，i n t e m e t 的日益普及和网络技术的蓬勃发展为人类的信息化进 程赋予了更多的含义：开放和互联。人们不再满足于仅仅拥有和使用自己的数 据，而是希望在网络的海洋中与他人共同分享百倍、千倍的信息。 第1 页 第一章引言 1 1 - 2 面向服务的体系结构 面向服务框架的出现是最近2 0 年软件开发和实现演变的结果。我们的行业 是从单个独立的应用程序和难于管理的客户机朋日务器解决方案发展起来的，现 在发现通过面向服务的体系结构( s e r v i c e o n e n t e d a r c h i t c c t u r e ，s o a ) 支持的增 量组件开发，可以提高应用程序的质量，加快新解决方案的开发速度，因而能 够更好地满足业务参与者的需求川3 1 。 面向服务体系结构的三大基本特征： 独立的功能实体 在i n t e m e t 这样松散的使用环境中，任何访问请求都有可能出错，因此任何 企图通过i n t e m e t 进行控制的结构都会面临严重的稳定性问题。s o a 非常强调架 构中提供服务的功能实体的完全独立自主的能力。与传统的组件技术不同，s 0 a 架构中非常强调实体自我管理和恢复能力。常见的用来进行自我恢复的技术， 比如事务处理( t r a l l s a c t i o n ) ，消息队列( m e s s a g eq u e u e ) ，冗余部署( r e d u n d a i l t d e p l o y m e n t ) 和集群系统( c l u s t e r ) 在s o a 中都起到至关重要的作用。 大数据量低频率访问 对于传统的分布式计算模型而言，他们的服务提供都是通过函数调用的方式 进行的，一个功能的完成往往需要通过客户端和服务器来回很多次函数调用才 能完成。而s o a 系统推荐采用大数据量的方式一次性进行信息交换。 基于文本的消息传递 由于i n t e m e t 中大量异构系统的存在决定了s 0 a 系统必须采用基于文本而非 二进制的消息传递方式。在传统的组件模型中，从服务器端传往客户端的是一 个二进制编码的对象，在客户端通过调用这个对象的方法来完成某些功能；但 是在h l t e m e t 环境下，不同语言、不同平台对数据、甚至是一些基本数据类型定 义不同，给不同的服务之间传递对象带来的很大困难。由于基于文本的消息本 身是不包含任何处理逻辑和数据类型的，因此服务间只传递文本，对数据的处 理依赖于接收端的方式可以帮忙绕过兼容性这个的大泥坑。 1 1 3“简化商务”和电子机票 航油价格不断上涨，直接导致全球航空业整体亏损。据统计，2 0 0 1 年至2 0 0 4 年间全球航空业累计亏损3 6 0 亿美元。航空公司向低成本运营转变，已经成为 第2 页 第一章引言 其生存和发展的必然选择。在这个背景下，国际航空运输协会( i n t e m a t i o n a la i r t r a f l s p o r t a s s o c i a t i o n ，i a l 隗) 在2 0 0 4 年提出了“简化商务”的议题，并在“世界 航空运输高峰会”上得到各航空公司的一致认同【4 】。 “简化商务”合作包括在全球范围内推行的电子机票、电子货运单、自助旅 客服务系统及其它相关信息标准的统一。此举将大幅减少航空公司的营运成本， 并提升航空公司的运输效率。其业务措施主要包括：电子机票( e t ) 、旅客自助值 机服务系统( c u s s ) 、标准登机牌条形码( b c b p ) 和行李无线射频辨识技术( r f ) 。 其中，电子机票是“简化商务”的重中之重，也被认为是此次航空产业革命的 发展重点。 电子机票是航空公司结合电子商务的必然产物，它摆脱了物流配送，使广大 用户可以享受线上支付机票费用后即刻拿“货”的消费过程。旅客无须拿到传 统的纸张机票，只要凭身份证和电子机票订单号，在飞机起飞前1 小时到机票 所属航空公司的服务柜台，就可以直接取得登机牌登机，避免了因机票丢失或 遗忘造成不能登机的风险。 电子机票也是目前为世界上最先进的售票方式。依靠现代的信息技术，实现 无纸化、电子化的订票、结账和办理乘机手续等过程，给旅客带来诸多便利， 也让航空公司降低了印制机票的花费，简化了票账管理的手续。与传统纸质机 票相比，电子机票具有更明显的优势。其优势在于：可通过互联网定购机票并 使用银行卡支付票款，无需再到售票柜台去付款，节省了旅客往返购买机票的 交通开支。 传统的纸质机票从印刷、储存、销毁、后台处理到最后形成数据，每张的成 本是大约2 0 元人民币。如果2 0 0 7 年我国的航空业基本实现机票的电子化，预 计可节省总计4 5 亿元人民币。 第二节电子商务系统综述 1 2 1 电子商务的研究现状 电子商务是当前世界信息技术应用最广泛的一个领域，是信息化建设的重要 组成部分。随着h l t e m e t 的兴起和普及，全球的电子商务得到了迅速的发展。从 狭义上讲，电子商务是指在网上进行的各种交易活动，通过h l t e m e t 买卖产品和 第3 页 第一章引言 服务。从广义上讲，电子商务是指企业间通过h l t e m e t 进行的各类商务活动，包 括企业生产管理、金融支付、商品配送服务等。因此，电子商务是在开放的网 络环境下，基于浏览器朋务器应用方式，实现消费者网上购物、商户之间网上 交易和在线电子支付的一种新型商业运营模式。这种模式可以降低成本，加快 交易周期，有利于开拓广阔的市场，形成规模经济，从而推进企业信息化的建 设进程。 电子商务最早产生于2 0 世纪6 0 年代，发展于2 0 世纪9 0 年代，其发展可分 为两个阶段，即6 0 年代到9 0 年代为基于e d i 的电子商务，9 0 年代以后为基于 i n t e m e t 的电子商务。 无论在国内还是在国外，电子商务都还处于起步阶段。尽管各个国家具体情 况不同，但是基于对世界经济发展的预测，各国政府都很重视电子商务，并且 积极地发展电子商务。 在发达国家，电子商务的发展非常迅速，通过h l t e m e t 进行交易己成为一种 潮流。基于电子商务推出的商品交易系统方案、金融电子化方案和信息安全方 案等，己逐步成为国际信息技术市场竞争的焦点。随着电子商务的日益发展， 产生了虚拟银行、网络营销、网上购物、网络广告等新兴信息产业，从侧面反 应了电子商务正在对社会和经济产生着深刻的影响。 在电子商务过程中，通过人与电子通讯方式的结合，极大地提高了商务活动 的效率，减少了不必要的中间环节。同时，电子商务的发展将转变政府的行为。 在电子商务时代，当企业应用电子商务进行经营，银行实现金融电子化，以友 消费者实现网上消费的同时，将对政府管理行为提出新的要求。 在国外，咀。技术已经电子商务领域里得到广泛应用。由于它具有自描述 性、内容与显示相分离、独立于平台等特点，并且提供了一套跨平台、跨网络、 跨程序语言的数据描述方式，己逐渐成为科学与业务应用中数据表示及w e b 应 用中数据交换的标准格式嗍 5 】【6 】【刀 8 】。 1 2 2 航空票务系统发展现状 如前所述，电子机票( e t ) 的出现可以极大地节省航空公司的运营成本，将 其从重重危机中解放出来：同时，电子机票也带给乘客很多便利，免除了用户 等待送票、随身携带等诸多不便。正是基于以上原因，2 0 0 4 年之后，全球出坝 第4 页 第一章引言 了许多电子商务性质的航空票务查询和定购网站。而随着i n t e m e t 的不断发展和 网络技术的日益成熟，航空票务系统发展的蓬勃之势愈演愈烈。如今，在百度 ( w w 砒b a i d u c o m ) 输入词条“航空票务”，搜索结果有约1 4 3 ，0 0 0 条之多。 在国内众多经营电子机票业务的航空票务系统中，存在着两个主要的网站群 体。一是以南方航空公司、东方航空公司等为代表的航空公司自己建立的机票 销售网站，目前国内有这类系统2 3 个。另一类航空票务系统则是由机票代理商 或旅游中介公司建立的二级机票销售网站，它们作为商务出行或旅游的协作实 体，通常包含了机票代售、旅店预定、景点服务等多种丰富的功能；相应的， 这类票务系统的数量也是前者所不能比拟的。 通过研究国内现有航空票务系统( 航空公司票务系统和航空票务代理系统) 可知，它们满足了“商务简化”思想对于机票电子化的基本要求；通过对航空 公司航班和机票信息的电子化保管和处理，为航空公司、旅游中介公司和乘客 三方均带来了操作上的便利甚至直接的经济利益。三方在航空票务系统中的角 色分配和所起的作用如下所示： 提取宿备，卧机票信息 航空票务系统 运行和维护 中介公司 乘客 话零定 图1 - l 航空票务系统角色分配图 其中： 航空公司：服务提供者 中介公司：服务中介；包装原始服务，以友好的方式提供给服务对象 乘客：服务对象 第5 页 蔗 簿 第一章引言 可以说：国内现有的航空票务系统基本满足了普通乘客出行时的机票需求： 但同时由于这类系统尚处于发展的起步阶段，在具备基本功能之外它们也存在 许多局限和不足，这些局限和不足主要包括： 航班来源局限在很少数量的航空公司： 主要提供国内航班查询服务，对国际航班查询支持不足： 缺乏有效的中转策略支持和模糊机场建议； 绝大多数航线为简单选择结果，缺少智能决策。 第三节本文问题提出 1 3 1 当前电子商务系统存在的主要问题 通过对于当前电子商务系统的调查和研究我们发现，伴随着电子商务网站的 蓬勃发展，几个突出问题也日益凸现出来： 技术封闭 目前很多企业都在进行资源重组，电子商务系统提供了高效的资源规划管理 和销售途径，但是其开发却是一项复杂的工程，下面从几个方面来分析： 在流程方面，电子商务的实施主要是优化企业业务流程，最终提升企业竞争 力。但是，当前的电子商务系统的开发，基本是每一个项目都要重新进行业务 流程分析，能够从同类系统中借鉴的东西并不多。这样做的结果，一方面导致 了大量的重复工作，系统开发成本居高不下：另一方面，由于系统业务流程分 析的复杂性，必然会导致分析中考虑不全面的情况，很多时候直到系统使用时 才会发现流程分析上的漏洞。 在技术方面，电子商务系统大量的开发工作导致了巨大的人力和时间的投 入，而且系统的大量代码，必然会引发许多可见的和不可见的问题，为在以后 的使用埋下许多隐患。 在软件升级方面，大多数电子商务系统对构件技术运用的程度还比较低，给 系统的升级维护带来了相当大的难度。往往在进行系统维护时修改相应模块就 会影响到其它模块，增加了维护时需要更改的范围，也可能因为某个模块的修 改而影响其它模块的正常运作。 在代码组成方面，开发一个新的应用系统，有4 0 到6 0 的代码是重复以 第6 页 第一章引言 前的成分，有时甚至高达8 0 ，当前的状况是大多数电子商务系统不能对这些 重复代码有效地复用【9 】。 以上原因导致了现有电子商务系统在稳定性、可维护性与扩展性、软件模块 设计的精细性等方面存在诸多不足。 适应性差 在大多数电子商务系统的设计和实现中，业务流程与业务规则往往被捆绑在 一起。业务流程指的是电子商务系统背后隐含的相对固定业务机制；业务规则 代表了某一时期系统特定的营销策略。 在现有电子商务系统的设计过程中，由于没有明确的把业务流程和业务规则 分离开来，而是不加区分的一起实现，造成了系统僵化、呆板。为了应对每一 次策略调整( 事实上这种调整可能非常频繁) ，维护人员不得不花费大量时间对 系统进行大修大补，其外在表现就是系统适应性差、面对改变反应迟钝。 应用孤立 近几年随着人们对于信息共享需求的不断增加，i n t e m e t 上出现了许许多多 服务于各行各业的电子商务网站。然而我们发现，电子商务网站数量的不断增 加并没有使我们在网络中搜索自己所需信息的难度大幅降低；相反，真正有价 值的查找目标往往被大量无用信息淹没。 造成上述现象最主要的原因是现有电子商务系统的构建模式中缺乏有效的 资源整合机制，在信息化进程中滞留下无数个互不关联的“数字孤岛”。这种“数 字孤岛”的存在既阻碍了用户快速、准确的找到个人所需信息，更是一种数字 化重复建设和信息资源的浪费。 1 3 2 本文提出的智能商务系统模型 现有电子商务系统在其设计、实现、应用和维护过程中存在着种种问题，这 些不足不利于信息在网络中共享和传播、严重制约了电子商务系统发挥的作用、 最终阻碍了信息化进程。 本文通过对现有电子商务系统的调研和分析，整合面向服务、网络搜索和智 能代理的思想，在传统的b ，s 三层系统架构上进行拓展并构想了一种开放式的 智能商务系统模型，其主要特点包括： 开放式的系统结构 第7 页 第一章引言 本模型基于面向服务的思想，将系统功能中比较通用的信息获取和决策功能 模块化并以“服务”的形式提供给应用流程。同时，以皿文件配合数据库抽 象和保存电子商务系统的业务规则和策略，从而实现了业务流程与业务规则的 分离。这些措施可使得系统的可复用性大大提高，业务流程调整也更加方便。 集成网络搜索功能 在传统的电子商务系统中，信息来源和处理目标一般是系统配备的后台数据 库。本模型提出在b ，s 三层结构之外再添加一个网络搜索层。当用户提出请求 时，系统在查询本地数据库的同时利用运行在后台的网络搜索模块向h l t e m e t 中 的同类电子商务网站自动转发查询请求、并实时获取目标网站的动态信息，在 将来源于本地和网络的信息综合处理后，把最终的决策结果返回给用户。通过 这一相对复杂的处理流程，新的电子商务系统可向用户提供更加全面、丰富和 准确的信息支持。 自主学习和智能决策 在本模型设计的网络搜索引擎中，基于智能代理思想实现了模块的自主学习 和反馈功能。 多种负载控制措施相结合 本模型是基于w 曲的智能商务系统，其性能保障水平是该模型具备实际应 用价值的重要指标。本文提出了b ，s 和c ，s 相结合、服务器多线程、数据缓冲 和基于应用流程的性能改进等多种性能保障策略，保证了模型的健壮和稳定。 1 3 3 本文研究的重点和难点 本文着力构建一种开放式的智能商务系统模型，在研究过程中的重点和难点 包括： 网络搜索模块的设计和集成 本模型在传统电子商务系统的架构之外增加了网络搜索模块。对于目标网站 的自动连接、页面动态获取和解析既是网络搜索的核心功能，也是整个系统完 成业务工作的基础。 本模型的信息来源不是某个网站的静态页面或其原始数据库，其操作对象是 一张张实时查询得到的动态页面。即使同一个用户在较短的时间内连续两次提 交同样条件的查询，他获得的结果信息也可能是不同的，因而系统核心在对页 第8 页 第一章引言 面进行解析并试图获取信息时，传统的基于元数据的解析方式变得不太可行。 本模型特有的工作模式对数据搜索模块设计提出了更高的要求。 业务流程、业务规则的抽象和分离 由于模型的开放式要求，必须设计一种科学有效的机制实现网站业务流程、 业务规则的抽象和分离。在本模型的实际构建过程中，我们利用v 几文件配合 数据库实现了这一要求。 系统性能保障 在开放式的智能商务系统中，功能完备性之外的另一个重要指标是系统的性 能，系统性能集中体现在查询速度上。如果从用户提交查询请求到系统返回最 终结果间隔时间过长，则该系统就失去了实际应用价值。 第四节本文内容组织 本文在第一章引言部分介绍了研究背景并对电子商务系统的研究现状做了 综述；在提出研究问题后简要分析了研究过程中的重点和难点。 第二章着重介绍了构建开放式的智能商务系统的理论依据和实施原则。其中 本章第一节以图例的形式对系统工作模式和应用流程做了形象的描绘；第二节 介绍系统架构，着重在传统三层架构的基础上结合本系统特点进行了扩展；后 三节分别针对搜索机制、业务规则独立和系统性能保障进行了详细讨论。 第三章是本文的一个重要组成部分，旨在阐明开放式智能商务系统的关键方 法和核心技术。其中，前三节分别介绍了网络搜索服务的三个组成部分：数据 获取模块、数据解析模块、数据决策模块的设计和实现；第四节介绍了智能代 理技术及其在本文模型设计中的应用：最后一节详细介绍了利用客户端分担服 务器负载压力的思想及实现。 第四章分节介绍航空票务系统的性能指标、测试工具、测试环境和测试流程， 最后列出了响应时间的测试结果。 第五章分为两个部分，第一节对本文的研究工作和研究成果进行了总结：第 二节对相关领域的研究前景做了展望。 第9 页 第二章开放式智能商务系统模型 第二章开放式智能商务系统模型 第一节系统工作模式 2 1 1 传统电子商务系统的工作模式 在传统的电子商务系统中，服务商籍由一组w 曲服务器和数据库服务器向 网络用户提供服务。当用户通过电子商务网站页面向系统提交对产品信息的查 询请求后，w e b 服务器把请求转发给直连在后台的本地数据库；数据库执行查 询并把结果返回给系统逻辑处理模块，最后由w 曲服务器将信息生成在动态页 面上展示给用户。下图描述了这种工作模式： 有： 用户请扣凰毋查询数据p 图2 1 传统电子商务系统工作模式图 务器 这种模式结构简单、易于实现，被大多数电子商务系统采用。它的特点主要 流程简单、便于系统架构： 响应快、服务效率高； 信息源孤立、只能处理和使用本地数据库包含的信息。 第1 l 页 第二章开放式智能商务系统模型 2 1 2 开放式智能商务系统的工作模式 随着i n t e m e t 的普及，人们对于各类信息的集成化要求越来越高。当在互联 网上查找某一特定信息或选购某种特定商品时，用户希望访问尽可能少的电子 商务网站、提交有限次查询请求，同时一次性获取到关于该商品的完备信息。 这种信息可能是海量的，因而针对用户特点的智能决策也就必不可少。 基于以上需求，本文设计和构架了一种开放式的智能商务系统模型。在这种 新型电子商务系统中，工作模式相比传统系统更加复杂。 首先，用户通过w 曲页面向系统提交产品信息查询请求，w 曲服务器接收 请求后将其同时转发至本地数据库服务器和网络搜索模块。在数据库服务器中， 根据查询条件直接得到本地存在的相关信息；同时，网络搜索模块即时连接 i n t e m e t 上的若干家同类电子商务网站，转交用户的查询条件、获取其动态结果 页面并进行解析以收获更大规模的待选信息。 下一步，来自本地和网络的海量信息经过数据决策模块的分析和处理，形成 格式统一的有用信息集合。这些有用信息一方面被返回给w 曲服务器，并经由 w 曲页面向用户展示，同时它们也被保存到本地数据库中，以供以后接收到同 类查询时使用。 下图描述了开放式智能商务系统的工作模式： 煎一凰 一据国 转筮请求 图2 2 开放式智能商务系统工作模式图 第1 2 页 一y 第二章开放式智能商务系统模型 本文对于开放式智能商务系统模型的设计和架构，建立在对现有电子商务系 统的调研和分析工作之上。研究工作充分考虑了现有主流系统工作模式的长处 和不足，力图实现一种功能完备、性能稳定、满足多领域需求的通用模型。相 对传统电子商务系统，本模型的特点主要有： 信息来源广泛 依据本模型实现的电子商务系统既可以直接将本地数据库中存储的有用信 息提交给用户，又具备从h l t e m e t 中搜索和组织同类信息的能力。用户通过访问 本系统并提交查询条件，即可一次性获得系统本身和网络中若干同类电子商务 网站共同提供的信息。本系统在h i t e m e t 应用中扮演的角色，是某一特定领域电 子商务的“门户”。 具备智能决策功能 由本模型搜集和处理的信息来源广泛、信息量巨大，为了在实际应用中将查 询结果合理、高效的组织并反馈给用户，在设计模型时特意增加了信息后处理 和智能决策模块。这个模块的主要功能包括：格式化异构数据源上获取的信息、 预设决策规则、提取有限数量的可用数据、按照预设权值对结果数据进行排序 等；必要时，还应该包含对重复数据的归并和筛选、自主学习用户特征自动调 整决策规则等功能。 系统架构相对复杂 由图2 1 和图2 2 的对比不难发现，由于本文构建的开放式智能商务系统模 型在信息来源、智能决策等方面进行了必要的扩充，系统复杂度相应提高。新 功能模块的设计、各模块之间的数据传输和交互等问题的出现，都对新的电子 商务系统架构提出了更高的要求。 负载压力大 传统的电子商务系统服务器的负载压力主要来自于大量用户并发提出的数 据库访问请求，在本系统中这种压力同样存在。此外，在接收用户请求后，由 于系统需要大规模的访问h l t e m e t 中的同类电子商务网站，执行一系列诸如自动 连接、转发查询、获取动态页面、解析、决策等操作，系统服务器的负载压力 成倍增加。同时，本模型为了实现业务流程和业务规则的分离，使系统架构具 有更大的灵活性，大量采用沮。配置文件抽象和定义各种规则，频繁读写这些 配置文件无形中增加了系统开销。 基于以上原因，本文描述的开放式智能商务系统模型服务器负载压力巨大。 第1 3 页 第二章开放式智能商务系统模型 为了使该系统拥有良好的性能、具备较强的实用价值，在本文的研究过程中着 力设计和实现了一系列针对性很强的性能提升策略。 2 1 3 航空票务查询系统的应用流程 目前大多数航空票务系统的工作模式是：中介公司获得几家航空公司的机票 代售许可，从而拥有了直接访问航空公司机票信息数据库的权限或定期从航空 公司获得数据库镜像10 】【1 l 】。当普通用户提交查询请求时，票务系统连接航空公 司的数据库获得原始机票信息并展示给客户。这种基于授权机制的票务代理模 式直接限制了系统支持的航班数据源数量，特别是在国际航班领域，绝大多数 现有的航班票务系统仅支持以有限国内城市为起点的“半国际航班”。显然，传 统航空票务系统已经远不能满足日益增长的商务需求。 为了解决现有航空票务系统的种种不足，本文应用开放式智能商务系统模型 真实构建了一个新型航空票务代理平台。在这一系统的设计和实现工程中，既 整合了面向服务体系结构( s o a ) 的设计原则，也部分体现了人工智能领域的 智能代理思想( a g e n t ) ，该系统的应用流程如下： 首先，用户通过本航空票务系统的w 曲页面登陆并提交机票查询请求；该 请求随即被转发至本地数据库，数据库服务器根据查询条件获得对应的航班和 机票信息并暂时保存；同时，用户的查询请求也被提交给后台运行的机票信息 网络获取模块。 数据获取模块接收查询请求后，根据先验规则选定若干家航空公司票务网站 作为查询的目标。对于每一家待查航空公司，数据获取模块都虚拟一个后台浏 览器自动进行连接，在皿。查询配置文件的配合下模拟人的动作提交请求、得 到航班机票信息页、最后保存到本地。 对于从多家网站查询获得的结果页，数据解析模块根据) m 几解析配置文件 依次解析其机票信息。这些机票信息以表格中记录的形式存在，一方面被保存 到系统数据库中以备以后同类查询时使用，另一方面它们被自动传递到数据决 策模块中。 数据解析模块生成的机票信息数量巨大，其中存在着许多冗余和没价值的信 息。数据决策模块负责剔除重复的，或在出发时间、机票价格等方面与用户最 初请求存在较大差距的机票信息；将剩余机票按照预设权值进行排序后作为最 第1 4 页 第二章开放式智能商务系统模型 终结果返回到w 曲页面。 下图形象的描述了本文航空票务系统的应用流程 蜀 图2 _ 3 航空票务系统应用流程 通过观察本文构建的航空票务系统应用流程不难发现：与目前大多数同类系 统的工作模式相比，本系统规定了基本相同的用户操作，但以后台处理复杂度 的提升为代价，向用户提供了来源广泛、即时有效、融合了智能决策建议的大 第1 5 页 第二章开放式智能商务系统模型 量航班机票信息。 本系统集中体现了信息来源广泛、具备智能决策功能、系统架构相对复杂和 负载压力较大等开放式智能商务系统模型的主要特点，是这一模型在航空票务 领域的具体应用。 2 2 1 两层架构模式 第二节系统架构 9 0 年代中期c ，s ( 客户机服务器) 结构替代了原来的基于资源共享、分时 模式的主从式终端结构，成为应用程序开发体系结构的主流。这种应用程序结 构我们称之为两层结构。 下面是两层系统架构的示意图： f ， 用户、 i 1誊嘲端薹? 。1 一 * 。“等”蓬尊j ： j 。鼍j t薯， i 强务器 i i i 、 l系统数据库 l 图2 4 两层系统架构示意图 两层架构的特点是：应用程序逻辑分布在客户和服务器两端，数据处理过程 由客户端和数据库管理系统( d a t a b 嬲em a j l a g e m e n ts y s t e m ) 协调进行，数据库 管理系统( 如o r a c l e ，d b 2 ，m ss q ls e r v e r 等) 提供现成的方法供用户调用， 用户也可以在其基础之上进行开发；客户端发出数据资源访问请求，服务器端 第1 6 页 第二章开放式智能商务系统模型 将结果返回客户端。 两层结构存在着很多体系结构上的问题，比如：当客户端数目激增时，服务 器端的性能会因为负载过重而大大降低；一旦应用的需求发生变化，客户端和 服务器端的应用程序都需要进行修改，软件系统的重新安装和调试非常麻烦， 给应用维护和升级带来了不便：大量的数据传输增加了网络的负载等等。 2 2 2 传统电子商务系统的架构模式 随着信息系统结构的复杂和规模的日益扩大，两层体系结构很快向三层结构 的客户机朋务器体系( c ，s ) 演化，就是在客户端和数据库之间加上应用服务器。 这种架构把与企业业务有关的应用放在中间层来处理，中间层可以放在多台机 器上，实现分布式处理。 这种演化以动态w e b 技术的发展为契机，继续向浏览器，服务器体系( b ，s ) 转变，出现了基于w e b 的三层应用模式，它由w e b 浏览器、w e b 服务器、数 据库服务器组成，提供了一个结构合理、层次清晰的实旋平台 下面是目前电子商务系统普遍采用的三层系统架构示意图【1 2 】： 誊或爹i 黪擎、) “ i ，立l 囊譬霉i ；趣尊蠡。i 卜。“j | i 。要粤务逻磐il n 。 菇，。? ，謦垂逋问- i i ：；攀蓬：裟毒j 遴避爹。；一、 h 、 图2 5 电子商务系统三层架构示意图 第1 7 页 第二章开放式智能商务系统模型 该架构的三个层次分别是： 表示层 表示层提供电子商务网站的用户界面( u s e ri n t e r f a c e ，u i ) 。大多数电子商 务网站都使用w e b 页面来构造表示层，这些页面包含了一系列用于显示较低层 的输出以及收集用户输入的区域，用户与系统的所有交互工作均在w 曲页面上 完成。 业务逻辑层 业务层对系统底层数据进行访问，并向用户界面提供对于电子商务系统业务 逻辑的接口。 数据层 数据层提供系统上层对数据库的访问。该层涉及到的技术主要是各种数据封 装和访问技术( 如微软的a d o 数据访问技术) 。 大多数电子商务系统必须访问存储在公司数据库( 最常见的是关系数据库) 中 的数据。此数据层中的数据访问组件负责将存储在这些数据库中的数据公开给 业务逻辑层。 数据访问组件的机制将业务逻辑层与特定数据存储解决方案的细节隔离开 来。这种隔离具有很多优点：尽量减少数据库提供方的更改所造成的影响；尽 量减少数据表示的更改( 例如，数据库架构的更改) 所造成的影响；封装操作单个 位置的特定数据项的所有代码。这些措施极大地简化了电子商务系统的测试和 维护过程。 电子商务系统基于层次化的思想进行架构具有许多优点： 开发效率高 三层结构适合群体开发，每人可以有不同的分工，协同工作使效率倍增。进 行传统开发时，每个开发人员都必须对系统有较深的理解，能力要求很高；开 发三层电子商务系统时，则可以结合多方面的人才，只需少数人对系统全面了 解，从一定程度上降低了开发的难度。开发人员可以专注于对某项特定业务的 处理，有助于开发出高效、健壮的软件产品。 应用和部署方便 三层结构部署方案灵活，业务逻辑可以随管理需要迁移。各层次的维护工作 相对独立，降低了维护的成本。 。 第1 8 页 第二章开放式智能商务系统模型 2 2 3 智能商务系统对于三层模式的拓展 本文在对开放式智能商务系统模型的研究工作中，为了扩大系统的信息来 源、实现开放式的业务定制以及保证系统性能，对传统电子商务系统所采用的 三层架构模式进行了合理的拓展。 下面是开放式智能商务系统架构示意图： 图2 6 开放式智能商务系统架构图 开放式智能商务系统模型对传统三层架构的拓展主要有： 新增了网络搜索模块 在传统的表示层、业务逻辑层和数据层之外，模型整合了网络信息获取、解 析和决策功能，并以w 曲服务的形式与核心处理模块交互。 利用咀。文件分离业务流程和业务规则 在开放式智能商务系统模型中，v 几文件被广泛使用。传统的两层或三层 结构简单的使用数据库作为系统存储数据的容器；新模型则增加了部分沮。文 件规定系统的业务规则；同时，网络搜索模块用到的各种配置文件也均以皿 格式保存。 第1 9 页 第二章开放式智能商务系统模型 2 2 4 航空票务系统架构 本文设计和实现的航空票务查询系统，在开放式智能商务系统架构的基础之 上，根据具体的应用特点进行了一些修订和补充： 航空机票的需求者( 包含散客和旅游中介公司) 既可以通过传统的w 曲页 面与票务系统交互，也可以从服务器下载客户端程序后在本机执行除订票外的 大部分操作。 通用模型中的网络搜索模块被具体实现为w 曲服务形式的航珊机票搜索模 块。在系统的核心处理模块与搜索模块之间新增了具有独立能力和自主学习能 力的智能代理模块，由它负责票务系统对网络搜索服务的调用。 为了保障航空票务系统的稳定性和鲁棒性，包括服务器多线程控制