基于SOA架構(gòu)的新一代高校試題庫(kù)系統(tǒng)研究_圖文

1、收稿日期:2008203209基金項(xiàng)目:新余高專校級(jí)立項(xiàng)重點(diǎn)課題(xj0505資助.作者簡(jiǎn)介:黃勇(19702,男,江西九江人,碩士,講師,主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)安全、軟件工程、S OA 架構(gòu)等研究.文章編號(hào):100025862(20080420453204基于SOA 架構(gòu)的新一代高校試題庫(kù)系統(tǒng)研究黃勇1,周勇2,劉撿平1(1.新余高等?？茖W(xué)校計(jì)算機(jī)系,江西新余338031;2.華東師范大學(xué)軟件學(xué)院,上海200062摘要:針對(duì)目前有許多高校及課程組建立的試題庫(kù)系統(tǒng)因使用不同的語(yǔ)言開(kāi)發(fā),建立并運(yùn)行在不同的平臺(tái)上,存在著數(shù)據(jù)格式不一、位置零星分布,無(wú)法在其他學(xué)校推廣使用等問(wèn)題,提出了基于面向服務(wù)的體

2、系結(jié)構(gòu)(Services 2Oriented Architecture ,S OA 的高校試題庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,要達(dá)到的目標(biāo)就是構(gòu)建一個(gè)S OA 架構(gòu)的,基于Web Services 技術(shù)和.NET 平臺(tái)的開(kāi)放的、松耦合和可重用的試題庫(kù)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)試題庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)放性和資源共享.關(guān)鍵詞:面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),Web 服務(wù);.NET;試題庫(kù)中圖分類號(hào):TP 311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A目前有許多高校各自建立了自己的試題庫(kù)系統(tǒng),但這些系統(tǒng)各自使用不同的語(yǔ)言開(kāi)發(fā),建立并運(yùn)行在不同的平臺(tái)上,它們之間有許多功能會(huì)涉及重復(fù)開(kāi)發(fā),系統(tǒng)之間的信息也很難進(jìn)行共享,且每個(gè)學(xué)?；蛘n程組建立的試題庫(kù)都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),完全是

3、一種封閉式和專用的系統(tǒng),不能真正實(shí)現(xiàn)資源共享,也不符合開(kāi)放性的要求.針對(duì)以上問(wèn)題,本文提出了基于面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建高校試題庫(kù)系統(tǒng),要達(dá)到的目標(biāo)就是構(gòu)建一個(gè)S OA 架構(gòu)的,基于Web Services 技術(shù)和.NET 平臺(tái)的開(kāi)放性、松耦合的試題庫(kù)系統(tǒng).1SOA1.1概述S OA 被認(rèn)為是傳統(tǒng)的緊耦合的、面向?qū)ο蟮募軜?gòu)模型(通用對(duì)象代理架構(gòu)C ORBA (C omm on Ob 2ject Request Broker Architecture 和分布式組件對(duì)象模型DC OM (Distributed C om ponent object M odel .的替代者.S OA 不是一種新的技

4、術(shù),而是對(duì)傳統(tǒng)的、緊密的面向?qū)ο竽Ｐ偷牧硪环N選擇,而且S OA 并沒(méi)有排斥面向?qū)ο?系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是面向服務(wù)的,但是具體到某個(gè)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)可以是基于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的.S OA 允許對(duì)象在系統(tǒng)內(nèi)存在,但是,S OA 作為一個(gè)整體就不是面向?qū)ο蟮?可以說(shuō)S OA 是更高層次意義上的架構(gòu).S OA 和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別在于接口上,面向?qū)ο蟮慕涌谑墙o其他對(duì)象使用的,而S OA 的接口是可以給組件和系統(tǒng)來(lái)使用的,S OA 的接口一般使用Web 服務(wù)、E JB 、C ORBA 等分布式技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn).與傳統(tǒng)架構(gòu)相比,S OA 具有以下優(yōu)勢(shì):基于標(biāo)準(zhǔn)、松散耦合、共享服務(wù)、粗粒度和聯(lián)合控制.S OA 與大多數(shù)通用的客戶端

5、/服務(wù)器模型的不同之處還在于著重強(qiáng)調(diào)軟件組件的松散耦合,并使用獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)接口.1.2S OA 的實(shí)現(xiàn)技術(shù)Web Services 是一個(gè)非常適合實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)架構(gòu)的技術(shù).本質(zhì)上說(shuō),Web Services 是自描述和模塊化的應(yīng)用程序,它將業(yè)務(wù)邏輯分解為服務(wù),而這些服務(wù)是可以通過(guò)Internet 發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和引用的.基于X M L 標(biāo)準(zhǔn),Web Services 能夠用任何語(yǔ)言在任何協(xié)議和平臺(tái)上開(kāi)發(fā)松散耦合的應(yīng)用程序組件.這使得作為服務(wù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的分發(fā)更加方便,而這種服務(wù)對(duì)于任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)和任何平臺(tái)上都是可訪問(wèn)的.Web Services 是包括X M L ,S OAP ,WS D

6、 L 和UDDI 在內(nèi)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的集合,Web Services 利用這些標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)松散耦合的分布式計(jì)算環(huán)境.Micros oft .NET 是創(chuàng)建可互操作的分布式應(yīng)用程序的新平臺(tái).NET 平臺(tái)內(nèi)建了對(duì)Web Services 的支持.NET 實(shí)質(zhì)上是一個(gè)以Web 服務(wù)為核心,基于T CP/IP 的分布式計(jì)算的第32卷第4期2008年8月江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版JOURNA L OF J I ANG XI NORM A L UNI VERSITY (NAT URA L SCIE NCE V ol.32N o.4Aug.2008協(xié)議堆棧和計(jì)算模型,為構(gòu)建安全、可靠、高擴(kuò)展性和高可用性的

7、Web 服務(wù)提供了從創(chuàng)建到配置、維護(hù)等一系列的應(yīng)用程序模型和開(kāi)發(fā)支持.2高校試題庫(kù)系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)2.1S OA 架構(gòu)本案例中試題庫(kù)系統(tǒng)采用S OA 架構(gòu),其中服務(wù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)由Micros oft.NET 的Web Services 來(lái)實(shí)現(xiàn).系統(tǒng)中各模塊的功能都定義為獨(dú)立的服務(wù),這些服務(wù)為表示層(客戶端顯露可調(diào)用的Web Service 接口.業(yè)務(wù)外觀層,通過(guò)單個(gè)服務(wù)或者多個(gè)服務(wù)的組合來(lái)形成業(yè)務(wù)流程,從而為表示層提供了一個(gè)整體的業(yè)務(wù)邏輯視圖.系統(tǒng)的整體架構(gòu)和部署如下圖1所示.圖1試題庫(kù)系統(tǒng)整體架構(gòu)圖業(yè)務(wù)外觀層的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在邏輯上隔離系統(tǒng)功能的提供者和使用者,即作為一個(gè)中間層,隔離業(yè)務(wù)邏輯層和表

8、示層(軟件的用戶界面.通過(guò)業(yè)務(wù)外觀層的使用,可以獲得如下優(yōu)點(diǎn):(1對(duì)表示層屏蔽業(yè)務(wù)組件,因而減少了表示層處理的對(duì)象的數(shù)目,使得系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯組件更加易用;(2實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯層和表示層之間的松耦合關(guān)系,保證了表示層和業(yè)務(wù)層的相互獨(dú)立,使得業(yè)務(wù)邏輯組件的變化不會(huì)影響到表示層,也增強(qiáng)了業(yè)務(wù)邏輯組件的復(fù)用;(3有利于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作.業(yè)務(wù)外觀層作為訪問(wèn)接口,將界面設(shè)計(jì)人員和邏輯設(shè)計(jì)人員分開(kāi),使得系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以實(shí)現(xiàn)縱向的分工,這種專業(yè)化分工是軟件大規(guī)模流水線生產(chǎn)的必要條件.在本系統(tǒng)中,業(yè)務(wù)外觀層通過(guò)封裝業(yè)務(wù)邏輯層組件,將業(yè)務(wù)層提供的商業(yè)功能顯露為服務(wù),并可以進(jìn)一步通過(guò)組合多個(gè)服務(wù)來(lái)完成業(yè)務(wù)流程以實(shí)現(xiàn)高

9、層業(yè)務(wù)邏輯,從而為客戶端提供一個(gè)統(tǒng)一的商業(yè)邏輯視圖,可以同時(shí)為傳統(tǒng)的Windows 客戶端程序、Web 程序以及其他外部系統(tǒng)提供服務(wù),同時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式部署.架構(gòu)合理的業(yè)務(wù)外觀層設(shè)計(jì)將直接影響到了系統(tǒng)的靈活性和應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)需求變化的適應(yīng)性.2.2分層架構(gòu)試題庫(kù)系統(tǒng)采用分層體系結(jié)構(gòu),從外到內(nèi)主要分為如下幾層:表示層、業(yè)務(wù)外觀層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層,如下圖2所示.表示層主要提供友好的用戶界面,使得最終用戶能夠方便地使用本系統(tǒng).在該系統(tǒng)中,表示層主要包括注冊(cè)、登陸、試題采編、組卷、查詢等模塊的用戶界面的實(shí)現(xiàn)及表單提交、與下一層的交互(調(diào)用業(yè)務(wù)外觀層的Web 服務(wù)接口等功能.業(yè)務(wù)外觀層

10、提供標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口,從而使得該服務(wù)可以提供給在任何異構(gòu)平臺(tái)和任何本地或者遠(yuǎn)程用戶使用.在該系統(tǒng)中,通過(guò)引入業(yè)務(wù)外觀層,隔離了業(yè)務(wù)層和表示層,確保了此兩層之間的相互獨(dú)立、松散耦合,提高了業(yè)務(wù)邏輯組件的復(fù)用性和應(yīng)對(duì)需求變化的能力.在該系統(tǒng)中,業(yè)務(wù)外觀層用注冊(cè)、登錄、試題采編、組卷等Web Services 封裝了業(yè)務(wù)邏輯組件及細(xì)粒度業(yè)務(wù)Web 服務(wù).業(yè)務(wù)層主要提供系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和控制,細(xì)粒度的服務(wù)也在該層得以實(shí)現(xiàn).該系統(tǒng)中,業(yè)務(wù)層主要包括:注冊(cè)、登陸、試題采編、組卷、查詢等組件.454江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2008年圖2試題庫(kù)系統(tǒng)分層體系結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要提供了業(yè)務(wù)組件和底層數(shù)據(jù)的一個(gè)平

11、滑過(guò)渡,使得業(yè)務(wù)層只處理業(yè)務(wù)邏輯而不必關(guān)心底層的數(shù)據(jù)模式.在該系統(tǒng)中,所有后臺(tái)試題庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)表(如課程總表、題型總表、試題表集、知識(shí)點(diǎn)總表、試卷總表、試卷表集、系統(tǒng)用戶信息表、用戶組信息表等的操作都被封裝在一個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件(借助ADO.NET 來(lái)實(shí)現(xiàn)中.數(shù)據(jù)層主要提供了數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)邏輯,所有與數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性、數(shù)據(jù)的一致性、并發(fā)操作等都在數(shù)據(jù)層.采用分層結(jié)構(gòu)將獲得如下優(yōu)勢(shì):系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu),使得系統(tǒng)在各層次上的組件能單獨(dú)更新、替換或增加、拆除.因此,系統(tǒng)維護(hù)更方便,代價(jià)相對(duì)低得多.系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu),可以使得軟件開(kāi)發(fā)的專業(yè)化分工成為可能.開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可以按照系統(tǒng)層次來(lái)分成各專業(yè)化小組,各開(kāi)發(fā)小

12、組只根據(jù)層間的標(biāo)準(zhǔn)契約來(lái)實(shí)現(xiàn)自己所負(fù)責(zé)的那一層內(nèi)容.2.3技術(shù)架構(gòu)從整體架構(gòu)來(lái)看,本系統(tǒng)是以S OA 為基礎(chǔ)的解決方案,整個(gè)系統(tǒng)由若干服務(wù)和服務(wù)組合構(gòu)成.在概念上,可以將服務(wù)視為整個(gè)解決方案的組件.其中業(yè)務(wù)外觀層用Web Services 將業(yè)務(wù)邏輯封裝,業(yè)務(wù)邏輯層采用.NET 組件來(lái)實(shí)現(xiàn).整個(gè)系統(tǒng)采用Micros oft.NET 作為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái),開(kāi)發(fā)工具采用Visual studio.NET 2005.下面分別對(duì)各層采用的技術(shù)做一個(gè)介紹,其總體技術(shù)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖如下圖3所示 .圖3試題庫(kù)系統(tǒng)總體技術(shù)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖3試題采編模塊Web Services 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)試題采編是該系統(tǒng)的核心功能.試題采

13、編是一項(xiàng)繁重的工作,同一課程組的用戶可以共同協(xié)作完成試題庫(kù)的建設(shè)和完善,由所屬學(xué)科組用戶對(duì)輸入的試題審閱后入(題庫(kù).在進(jìn)行某學(xué)科課程試題采編前,由學(xué)科組用戶創(chuàng)建該課程相關(guān)信息(如課程名,課程類別,所屬專業(yè),學(xué)分等,存儲(chǔ)于課程總表中;建立該課程知識(shí)點(diǎn)信息和題型信息,分別存儲(chǔ)于課程知識(shí)點(diǎn)總表和題型總表中.該學(xué)科組的用戶登錄系統(tǒng)后可選擇該組中的某一課程試題進(jìn)行采編,課程組的用戶登錄后可對(duì)所屬課程試題進(jìn)行采編.試題采編包括對(duì)試題的錄入、修改、刪除和審閱(審閱對(duì)學(xué)科組用戶而言.3.1詳細(xì)設(shè)計(jì)下面以該模塊為例,結(jié)合S OA 架構(gòu)及分層設(shè)計(jì)思想,介紹該模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì).試題錄入子模塊在表示層實(shí)例化試題采編服務(wù)

14、代理類,并調(diào)用顯露的Web 服務(wù)接口WS 2ST C B.AddST (C 2ExamData ST ,string C ourseId 提交要添加的試題信息和該試題所屬的課程代號(hào).由試題采編Web 服務(wù)來(lái)554第4期黃勇,等:基于S OA 架構(gòu)的新一代高校試題庫(kù)系統(tǒng)研究654江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2008年4結(jié)束語(yǔ)從目前高校的信息化建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看,技術(shù)整合、信息資源共享和快速應(yīng)對(duì)需求變化是一個(gè)相當(dāng)迫切的需要.對(duì)高校試題庫(kù)系統(tǒng)采用S OA架構(gòu)思想進(jìn)行構(gòu)建,并對(duì)現(xiàn)有試題庫(kù)進(jìn)行Web Services封裝,都是有意義的嘗試.可以肯定的是,S OA架構(gòu)對(duì)未來(lái)高校信息化資源整合是非常有效的解

15、決方案.參考文獻(xiàn):1王濱,黃永鋒,許曉東.基于S OA的應(yīng)用程序框架研究與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2006(7:94296.2陳和平,張俊峰,顧晉廣,等.Web Services技術(shù)淺析J.武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004(1:66270.3魯永泉,張鵬洲,周劍,等.基于M icros oft.NET平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)模型J.北京廣播學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003(04:18226.4魏東,陳曉江,房鼎益.基于S OA體系結(jié)構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)方法研究J.微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2005(6:75278.5馬世嘩.題庫(kù)理論與目前我國(guó)題庫(kù)的發(fā)展?fàn)顩rJ.教育理論與實(shí)踐,1996,16(I:44246.6王俊

16、,于愛(ài)榮.分布式Web Services在.NET下的應(yīng)用研究J.信息與電子工程,2005(6:66269.7李吉吉,周明全,陳怡.松耦合模塊在基于S OA的系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2006(11:50251.8廖建軍,胡宏濤.基于S OA實(shí)現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用集成J.微機(jī)發(fā)展,2005(9:1162118.9譚永明,蘇斌.面向服務(wù)架構(gòu)體系的研究J.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2007(3:1382140.10郝立柱.高等學(xué)校題庫(kù)建設(shè)系統(tǒng)J.黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2001,18(1:39242.11杜彥斌.面向服務(wù)軟件體系架構(gòu)原理與范例研究D.北京:首都經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易大學(xué),2005.12鄭曉東,王志

17、堅(jiān),周曉峰.一種基于Web Service的分布式計(jì)算模型研究及其實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2004(1:1442147.R esearch of N e w G eneration College Tes B ank System B ased on SOAH UANG Y ong1,ZH OU Y ong2,LI U Jian2ping1(1.C om puter Department,X inyu C ollege,X inyu Jiangxi336600,China;2.S ftw ore School,East China N ormal University,Shanghai200

18、062,ChinaAbstract:At present,many college and institutions have already established their test bank based on their own charac2 ters.As a result,it is very difficult to be used by other users for the test bank with different format and scattered distribu2 tion to attain as sharing res ources,and it is als o hard to meet the requirement of opening.C oncerning the way to s olve the problems,this dissertation brings forward the designing ideas of college test bank based on Services-Orien