基于微信公眾平臺開發的學生服務系統

凌升杭

摘 要： 基于微信訂閱號開發了東南大學蘇州研究院學生服務系統，旨在為在校學生群體建立一個全方位、立體化的校園服務平臺。微信公眾平臺是一個很好的方式，它提供了開發模式，可以通過微信公眾平臺的接口，實現相應的功能。該系統應用Java語言開發了Web Servlet，提供生活服務、校園服務等功能。目前已經投入使用，深受學生的歡迎。

關鍵詞： 微信公眾平臺； 學生服務； Java； 查詢； 開發模式

中圖分類號：TP311.1 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）08-26-03

Development of student service system based on WeChat

Ling Shenghang

（College of Software Engineering， Southeast University， Suzhou， Jiangsu 215000， China）

Abstract： WeChat supplies development mode， users can realize the corresponding functions through the WeChat public platform interface. The development of Suzhou institute of Southeast university student service system， which is based on WeChat， is intended to establish a comprehensive， three-dimensional campus service platform for students. The system is developed by using java language， providing the functions of living services， campus services and so on. Now put into use， welcomed by the students.

Key words： WeChat； student services； Java； query； development mode

0 引言

0.1 背景

微信公眾平臺，簡稱WeChat，是騰訊的微信團隊在2012年8月正式上線的。公眾平臺最先主要面向媒體，企業等機構，通過渠道將品牌推廣給上平臺的作用[1]。在2013年，公眾平臺做了大幅調整，允許組織和個人也能申請公眾平臺的訂閱號，通過訂閱號，個人和組織也可以為用戶提供信息，并實現與特定群體的文字，圖片，語音的全方位溝通、互動[2]。于是就可以使用微信公眾平臺的訂閱號，實現為校內學生提供各種服務。

0.2 微信訂閱號的功能

微信公眾平臺的訂閱號主要有以下功能。

⑴ 群發推送：每天可以發送1條群發消息，主動向用戶推送文字消息或圖文消息。

⑵ 自動回復：當用戶給訂閱號發送指定關鍵字，可以實現對關鍵字的特定回復。

⑶ 自定義菜單功能。

微信公眾平臺支持以下兩種模式[3]。

⑴ 編輯模式：編輯模式簡單實用，可以通過微信公眾平臺的Web頁面設置和管理各種功能。

⑵ 開發者模式：可以實現微信編輯模式幾乎所有的功能，同時開發更多高級功能。開發者通過可調用網絡API，對接數據庫實現各種功能。

基于訂閱號的功能，使用開發者模式，調用網絡中的API和學校網站的API，即可實現對學生的各種服務，具體實現的服務在下文中敘述。

1 開發者模式接入

1.1 開發者模式通訊機制

基于訂閱號的開發者模式，開發了學生服務系統。下面簡單介紹一下公眾平臺的通訊機制。

當微信用戶向公眾平臺發送一條消息，實際上這條消息首先發送到微信后臺，通過微信后臺向我們的公眾號服務器轉發一個請求，我們在公眾號服務器上處理后，再返回這個請求的結果，最后由微信后臺放到微信客戶端。圖1描述了用戶向公共平臺發送請求的整個過程[4]。

圖1 通訊機制

圖1中的微信后臺是騰訊公司的微信服務器，它負責與用戶端數據交互，并按照對接規范將用戶命令進行解析和處理。所以作為開發者，只需要面對公眾號服務器，也就是常說的應用服務器。

1.2 開啟開發者模式

每一個微信公眾號可以在公眾平臺的開發者中心開啟開發者模式。當開啟開發者模式后，編輯模式功能就失效。所有功能必須在公眾號服務器實現[5]。服務器的配置需要填寫URL（服務器地址）和Token（令牌），其中Token是其微信公眾平臺的身份標識，開發者可以任意填寫，當做身份簽名。當微信用戶給訂閱號發送信息后，微信后臺將向公眾號服務器發送GET請求，并且帶上四個參數（signature、timestamp、nonce、echostr），開發者通過對簽名（即signature）的效驗，來判斷此條消息的真實性。若確認此次GET請求來自微信服務器，請原樣返回echostr參數內容，則接入生效，成為開發者成功；否則接入失敗。

1.3 事件推送和消息回復

當用戶在關注和取消關注訂閱號時，微信服務器會把這個事件發送到所填寫的URL。同時當微信用戶向公眾賬號發消息時，微信服務器首先將消息轉換為特定的XML結構的信息，將其轉換后的信息POST到我們的微信公眾號服務器上[6]，然后在公眾號服務器上處理信息，再返回給微信服務器。目前已經可以推送文本消息，圖片消息，地理位置消息等。對于每一個POST請求，公眾號服務器在響應包中返回特定XML結構，對該消息進行響應，目前已經支持回復文本、圖片、圖文、語言、視頻等。

1.4 公眾號服務器接入

在微信公眾平臺上配置訪問微信公眾號服務器的URL地址，就可以實現公眾號服務器的接入。本人使用了阿里云的云引擎（ACE）作為微信公眾號服務器。在ACE只需上傳WAR包，即可提供服務，不需要維護任何服務器。使我們開發過程中只需關注應用程序，而不必去關心服務器的各種事物。使用JAVA語言，編寫了Socket處理類，實現GET請求和POST請求。其中GET請求實現Token信息的驗證，驗證服務器的有效性。在POST請求中，將用戶發送的消息進行解析并處理，響應處理后的結果回復，實現各種學生服務功能。其他還有各種功能相關類，在下一節具體闡述。

2 服務系統設計

2.1 系統功能設計

基于微信公眾平臺訂閱號開發的學生服務系統主要由校園服務、生活服務和其他服務三個功能模塊組成。系統功能模塊圖2所示。

[學生服務系統][校園服務][今日

課表][四六級

查詢][學校服務網站] [其他服務][熱點新聞][簡易

計算器][聊天

機器人][生活服務][天氣查詢][快遞查詢][交通查詢]

圖2 系統功能圖

校園服務模塊分為：

⑴ 今日課表：為學生提供查詢課表信息服務，課表包括上課時間、上課教室和授課老師等信息。

⑵ 四六級查詢：為學生提供四六級查詢服務。學生可以點擊查詢，輸入相應的準考證和姓名等信息即可查詢成績。

⑶ 學校服務網站：這是登陸學校服務系統網站的入口。將網頁登陸集成到微信中，方便同學使用手機登陸系統。

生活服務模塊分為：

⑴ 天氣查詢：為同學提供當天以及之后幾天的天氣預報。同時現已加入pm2.5檢查信息。

⑵ 快遞查詢：方便同學收發快件，可以隨時了解快遞位置。輸入快遞單號即可查詢對應的快遞信息。

⑶ 交通查詢：為同學提供如火車列次和飛機航班的查詢，并且支持直接跳轉去哪兒網訂票。

其他服務模塊分為：

⑴ 熱點新聞：為同學提供當天的熱點新聞內容。包括時事，體育和娛樂新聞。

⑵ 簡易計算器：當輸入的是一個算術式，可以直接返回計算結果，可以當做計算器使用。

⑶ 聊天機器人：基于深度DeepQA系統API，實現智能回復學生的提問，是學生休閑娛樂的助手。

2.2 類功能結構設計

根據學生服務公眾號的功能進行設計，將相關的邏輯功能處理抽象化為相應的類和方法。目前基本開發已經完成，項目所有代碼已上傳github，將作為開源項目，與其他開發者共同開發維護（項目地址：https：//github.com/lingo0/WeiXin.git）。

⑴ 微信Servlet類（WeiXinServlet）

WeiXinServlet類繼承自HttpServlet類。這里類擁有兩個方法doGet（）和doPost（）。

doGet方法用于驗證服務器地址的有效性。doPost方法用于接收微信后臺傳輸給公眾號服務器的消息，對于每一個消息都需要驗證其來源，分析發來的信息，并將處理結果返回給微信后臺。這個過程就實現了消息的自動回復。

⑵ 消息類包（package message）

Package message包中的類是微信后臺傳輸的各類消息的格式封裝類。其中類中的屬性是根據微信定義的傳輸標準結構所設定，類BaseMessage是消息格式的基類，其中的屬性包括ToUserName，FromUserName，CreateTime等，是消息傳輸中必須有的屬性。其他的消息類均繼承自BaseMessage，并添加其他消息特有的屬性。比如文本消息（TextMessage）有content屬性，而圖片消息（ImageMessage）獨有picUrl屬性。將這些不同的消息都封裝成類，在解析消息和發送消息的過程中就可以直接操作消息對象。

⑶ 工具類包（package Util）

package Util包中的類是各個工具類。其中CheckUtil類處理微信GET的服務器驗證。MessageUtil處理微信消息的解析和封裝類，提供xmlToMap（）和initText（）等方法。xmlToMap（）方法將微信后臺傳給服務器的xml格式數據解析成Map類型的數據。initText（）方法則是將字符串類型的數據組裝成xml格式的數據，用來返回給微信后臺。WeiXinUtil類處理http請求和https請求等。

⑷ 創建回復消息類（ResponseMessage）

ResponseMessage類的作用就是根據用戶不同的輸入提供不同的功能，也就是我們學生服務系統的功能類。通過解析用戶的輸入，調用不同的方法，實現上述的各種功能，比如課表查詢，天氣預報等。其中調用了圖靈機器人的API實現各種查詢服務和聊天機器人服務。

3 使用流程

3.1 關注東大蘇州研究院學生服務公眾微信號

學生服務系統的使用，需要一部安裝了微信App應用的智能手機。可以通過三種方式對它進行關注。

⑴ 打開添加朋友界面，點擊搜索號碼：seu_assistant，點擊關注即可。

⑵ 打開添加朋友界面，點擊搜索公眾號：東大蘇州研究院學生服務，點擊關注即可。

⑶ 打開微信，掃描東大蘇州研究院學生服務公眾微信號二維碼即可關注。

3.2 使用各種功能服務

關注了公眾號后，會出現菜單提示，回復？會調出菜單。根據菜單的內容回復相應數字，查看各種功能說明，它會告訴各個功能如何使用，如圖3所示。然后根據說明，發送文字來獲取不同的功能。如圖4所示。

圖3 功能說明菜單

目前系統擁有九個功能，今后還會根據需要增加功能。

4 結束語

在線學生服務系統是在校學生們學習和生活中的好幫手，也是校園服務的發展趨勢。校園服務不再只限于通過老師和輔導員，更多的可以通過移動應用，對學生提供更多更實時的服務。本文通過Java Servlet技術，在微信公眾平臺上實現了校園服務系統，為在校學生提供服務。系統現已投入到東南大學軟件學院使用，目前有500多人關注此訂閱號，在學生使用過程中取得了良好的反響，可為學生校園生活、學習提供便利。同時，系統功能還需增強，如加入選課、教師評分等更多功能。這需要學校的大力支持，在之后進一步開發中開放更多校園服務接口，供我們使用。