基于校園網絡的數據整合方案設計

【摘要】在分析校園網絡中數據存在的問題，針對數據的特點，以數據為核心， 通過對現有的整合平臺和整合技術的對比，從而結合Java 語言自身的優勢和特點提出基于Hibernate框架結構的整合技術校園網絡的數據整合方案。

【關鍵詞】校園網；數據整合；中間件整合技術

1.引言

伴隨著網絡的迅猛發展，信息技術得到了前所未有的發展和應用，在信息技術發展中，開發者和使用者逐步認識到，數據是信息技術中的應用核心，沒有數據的系統，是沒有任何意義的硬件和軟件的疊加如同沒有生命的軀體，只有加上了數據在上面流通，如軀體有了血液，才有實際意義。同時為了保證系統的未定性和可用性，數據就需要有完整性、準確性、安全性、完整性等。

校園信息化從上世紀90年代開始快速發展，由于早期對數據預期不足，開發人員個體差異等各種原因，數據重復，凌亂、冗余、關聯性不夠等相關問題接踵而至。就長江職業技術學院來說，經過多年的信息化建設，學院在不同階段因為不同業務的需求，搭建了大量不同業務的系統，伴隨著系統也產生了大量的數據，在開發過程宏由于技術、需求的原因，從單個軟件系統的應用的角度看，這些數據均具有較高的完整性、準確性、安全性、一致性、可用性都不成問題，但整個學院的校園網絡來看，對于不同的領導、部門、科室，多個業務系統數據存在交叉，數據存在著種類多、關聯性差、無同步性。整體表現為缺少統一規劃和集中管理，標準化不高，大量無效冗余等問題。相關數據只為單個系統提供服務，無法實現全局同步、共享等，數據孤島現象明顯，由此產生形式上的數據冗余。因此如何從全局角度出發，對數據的完整性、準確性、安全性、一致性可用性，進行處理成了大量企事業單位面臨的一大困難，數據集成的必要性和迫切性就不言而喻，不斷被推至信息發展的首要位置。

2.數據現狀

經過學院多年的信息化發展，目前學院已開始使用，不包括正在開發的各種業務系統有20個，開發系統大部分屬于不同的開發人員、開發階段和不同的業務要求，每個應用系統均自己的數據庫。

這些系統都是學院在不同的階段為解決不同的業務需求而建設的，各系統之間沒有考慮關聯，產生的數據相互之間也沒有關聯。這造成了目前多頭存放的數據之間存在著無效冗余。

數據系統主要存在以下問題：

（1）數據共享差

隨著學院的發展，不同時期產生的系統種類繁，學院各部門、科室相互溝通較少，大多數系統基本上是針對學院某一單一管理業務，累積的數據也僅限于部門或科室內部使用，系統之間即使相同的數據也無法進行有效關聯與更新，缺乏信息的充分融合，不能實現信息互動，在實際使用中如：查詢學生是否滿足畢業條件都需查詢兩個系統以上可以得出結論；

（2）數據缺乏規劃

不同時期不同人員不同軟件開發的數據庫種類多、雜。學院數據但缺少統一規劃和集中管理，相關數據時效性不強，標準化不高，并有大量無效冗余，大量的學生及教師數據庫無法在全局內共享服務，操作人員需多處修改數據，數據孤島現象明顯；

（3）數據可用性低

在眾多系統中，同一人員進入學院的不同應用系統需不同的密碼和身份標示，應用無法有效的統計分析現有數據，提供決策支持信息。

3.數據整合

由于數據資源不能夠很好地共享，從而不能滿足各單位對信息資源整體開發利用的需求，因此需要對數據進行必要的整合。目前在數據整合領域，通常采用聯邦數據庫技術、數據倉庫、中間件技術等方法來構造集成的系統，這三種方法在不同的著重點和應用上解決數據問題。

聯邦數據庫是由Hammer和MvLeod于1979首先提出，在1985年進行了完善，在聯邦數據庫中數據源相互獨立，為了實現整合，將各個不同數據源之間用于交換的數據格式進行一一映射，提供訪問結構，分享數據，其有點事，整合的數據源保留在原有的存儲文職，減少了一定資源的浪費，缺點是擴展性差、查詢反饋較慢，由于其是基礎IBM的DB2數據庫系統，對于不用數據庫資源整合極大不利。

數據倉庫就是一種信息集合，要將處理后的數據資源存儲在相同的物理問題，使用戶訪問的復雜度得到簡化，提高訪問速度。缺點是功能邏輯復雜，開發成本較高系統運行開銷較大。

4.數據整合方案-中間件整合技術

中間件技術即當客戶端需要查詢某些數據時，相關數據或服務存在于不同的操作系統服務器上，服務器應用程序長得查詢模塊只需要調用中間件系統就能夠獲得數據或服務，并將結果返回給客戶端。其優點是可以較好應付不同平臺的數據資源整合，使程序的結構層次清晰，降低程序設計的復雜度，同時又大大節約成本。

在聯邦數據庫系統、數據倉庫技術、中間件技術三類數據整合技術中，功能和實現方式上各有所長，校園網絡發展多年，在保證大部分系統正常運行的情況，采取有效的措施解決信息孤島來實現校園網絡信息整合是關鍵所在，中間件整合技術在校園數據整合中，不但可以降低成本，還可以兼容多個數據平臺，是實現校園數據整合的關鍵所在首先重新設計數據庫開發周期長，花費高是不可取的。

開發中在不改變原有應用系統的前提下，每個系統獨立運行，對局部進行變動使用中間件技術，使得各應用系統可以通過這個中間件相互訪問，查詢各自信息資源，實現資源共享和信息傳輸，同時保證數據的一致性和完整度。其次統一開發結構和數據庫建設方案對后續開發的系統學校統一開發結構，對個數據元素按照用途劃分類別，按業務環節和流程劃分數據類、數據子類、數據項，并進行標準化統一編號。規劃設計完成后，起實施可分為轉換和統一兩個階段，逐步實施。

對象關系映射（Object Relation Mapping，簡稱ORM），面向對象的開發方法是當前商業開發應用軟件的主流開發，其注重利用元數據將數據在對象數據庫表格之間來回映射，從而確保訪問代碼不直接侵入域或對象，ORM系統一般是以中間件的形式存在，主要實現程序對象到關系數據庫數據的映射。就好比是程序中業務實體對象魚數據庫中關系數據之間的紐帶，主要作用是管理處于持久化狀態的域對象，提供通用數據訪問方法，優化數據訪問性能，極大簡化和優化了發雜的數據持久化問題，數據庫操作對業務邏輯編程透明，可以使編程人員更專注開發業務邏輯功能，提高了開發效率。

我們在校園數據整合中采用目前最為廣泛使用的 Hibernate作為中間整合件，它是使用最為廣泛的開源框架，它成功第實現透明持久化，一面向對象的HQL封裝SQL，提供了一個簡單靈活且面向對象的數據訪問接口。對象持久化就是把數據同步保存到數據庫或某些存儲設備中。在傳統的三層結構中業務邏輯層要負責業務邏輯和訪問數據庫， 對于純面向對象語言來說，三層結構沒有達到MVC 框架所要求的目標，因而演變出四層結構，在四層結構中實現了邏輯層和對象持久化層的分離。目前大多數校園網的業務系統都是獨立的，特別在持久化層，經過整合之后可以把所有系統數據層抽象為一個整體，由Hibernate 框架完成，結構如圖1所示。同時當我們只對數據庫MySQL 和SQL2000有需求時，這樣數據庫就可以保持不變，學生處或者教務處的系統進行代碼修改就可以了由于Hibernate對SQL 語句的封裝，對于這樣的改進是很容易的實現的，大大簡化了開發難度。在這種結構下可以采用XML 文件的方式來配置異構數據庫。

5.結語

對校園網絡的數據整合的整合能有效的加大對數據的利用率，同時也能減少業務系統升級或開發的時間和周期，它在數據持久層給開發者提供統一異構數據源接口，使得校園網的資源和業務系統的利用率能達到最好的效果。它具有個性化展現、業務和應用集成等功能；通過數據整合，大大加強了校園網絡的應用力度，極大地提升了工作效率，提高了高校的教學和管理水平，為高校實現跨越式發展提供了基礎和保障。