基于WCF服務的異構數據源集成查詢系統的設計與實現

段方振 何清頂

（中國衛星海上測控部 江蘇江陰 214400）

基于WCF服務的異構數據源集成查詢系統的設計與實現

段方振 何清頂

（中國衛星海上測控部 江蘇江陰 214400）

異構數據集成查詢是當前單位信息化建設過程中面臨的一個重要課題，能夠解決實際應用中的“信息孤島”問題。集成己有系統的數據，屏蔽各異構數據源間的差異，為用戶提供涉及多個異構數據源的統一查詢機制，提高了數據的查詢效率和利用率。

WCF；異構數據；集成查詢

1 前言

針對某單位在信息化發展過程中形成的異構數據源所帶來的數據集成問題，通過分析國內外數據集成技術，統的研究了異構數據源數據集成的體系結構、主流技術、設計和實現，采用Mediator/Wrapper的方式并借鑒面向服務SOA的思想進行數據集成，并利用WCF技術的跨平臺特性和SOAP消息[1]的簡單通用、穿透力強的特性，使用SOAP消息封裝數據來實現較大范圍的數據集成；利用Microsoft.NET中的ADO.NET技術[2]解決數據庫數據異構的問題，設計并實現了異構數據源集成查詢的原型系統。為某單位的業務系統數據共享提供簡單、方便、綜合的查詢服務平臺，該系統在現有各信息管理系統保持自治的基礎上，實現了信息系統間所要共享數據的集成查詢，從而達到對整個系統實施統一的控制和訪問。

2 系統分析與設計

2.1 系統分析

在已經存在的多個異構的、分布的數據源的基礎上實現集成查詢，這就需在各業務系統數據源的基礎上建立一個綜合集成查詢平臺，用戶通過集成查詢平臺能夠同時對多個業務系統數據源的數據進行透明訪問。用戶的查詢請求所涉及的數據可能來自于多個信息系統的數據。由于各業務信息系統的數據源都是相互獨立的實體，都具有相對的獨立性、自主性，同時為了各自業務系統信息的安全，各業務系統數據源只會提供相關的業務數據，而不是數據源所有的數據。為此在參與集成的各業務系統數據以數據訪問接口形式的提供訪問，在該數據源的WCF Service[3～4]中提供了多個數據訪問接口，這些數據訪問接口上所能返回的數據就是參與系統集成的數據。在數據接口中不能返回的數據，用戶則無法訪問。

異構數據源集成查詢系統根據用戶的查詢需求實時從各局部數據源獲取所需的數據，集成查詢系統平臺相當于在多個業務系統的數據源與用戶之間建立一個查詢服務中間層。對用戶來說，只要擁有一個瀏覽器，就可以提交相應的查詢請求，而集成查詢系統平臺對用戶的查詢請求依據全局模式和屬性映射表中的對應關系進行解析，然后將查詢分解為對各個業務系統WCF Service本地代理中數據訪問接口的調用，最后將各數據訪問接口返回的數據集成在一起返回給用戶，這樣就可以滿足用戶的查詢請求。

2.2 系統設計方案

針對集成查詢系統的需求，對各業務系統數據源構建WCF Service，將參與集成的數據以操作契約的形式封裝在WCF Service中。同時利用WCF Service可跨平臺、能穿越防火墻、互操作等特點，實現集成查詢系統平臺和各業務系統WCF Servcie之間消息和數據傳輸。在每個業務系統數據源端部署一個WCF Servcie，而一個WCF Service中有多個數據訪問接口，每個數據訪問接口返回的數據即為該數據源參與系統集成的數據。集成查詢系統平臺可按照需要分布在不同的地方，便于用戶應用。

2.3 系統數據訪問接口的設計

數據訪問接口對參與集成的每個數據源中的相關數據進行結構化處理后，使這些數據訪問接口能夠提供該數據源用于參與系統集成的數據。WCF Service在集成查詢系統中注冊，并將其中的數據訪問接口注冊到全局數據庫中，同時建立數據訪問接口的屬性和全局模式[5]屬性之間的映射關系。由于參與集成的局部數據源可能是不同的類型，例如有些數據源提供的是半結構化數據如xml，文本文件，excel等。為了將這些不同的數據源集成到系統中，就需要根據集成系統的需求把其中的數據轉換為能夠給全局模式提供的結構化數據。

通過WCF Service中的操作契約即數據訪問接口，利用微軟ADO.NET作為數據源的包裝器來實現數據的結構化的處理的。ADO.NET通過數據提供程序能訪問各種數據源，包括SQLServer，MySQL，Oracle，ACCESS等，以及ODBC，OLEDB數據源，同時屏蔽了具體數據源的一些具體特征，包括該數據源所能接受的訪問方法，具體數據源所在的地址，對實際數據源發出的請求以及結果的具體數據格式等。本文中在按照用戶需求通過數據訪問接口對參與集成的每個數據源中的相關數據進行結構化處理后，使這些數據訪問接口能夠提供該數據源用于參與系統集成數據。而這些數據訪問接口能夠在特定查詢限制條件下接受用戶查詢請求，并返回符合查詢條件的數據。數據訪問接口用F（A1，A2，…，An）來表示，它是在該數據源預先確定的一組屬性 A（A1，A2，…，An）上的取值，并輸出固定結構的數據

3 系統功能模塊的設計與實現

3.1 數據采集子系統功能模塊的設計

數據采集子系統能實現定時定期采集數據源中相關的業務數據，將數據統一轉換為XML格式的數據[6]，并將數據提交給集成查詢子系統，通過數據采集子系統消除異構數據源間的模式、數據類型等的異構。

3.2 集成查詢子系統功能模塊

集成查詢子系統的設計目的是集成各數據采集子系統提交的相關業務數據，消除數據間的異構，將數據集成為全局數據后開放查詢接口，接受用戶的查詢。

4 結束語

本文針對當前某單位信息化建設面臨的實際情況，研究并提出了一個基于WCF的異構數據集成查詢解決方案，詳細論述了異構數據集成查詢系統的結構設計和難點問題，并最終實現了異構數據集成查詢的原型系統。該系統能實現在保持單位各業務信息系統相對獨立的同時，對各業務數據的動態查詢。該方案充分利用了WCF服務的互操作性，具有部署靈活和易管理的優點，較好地解決了某單位各業務系統間數據集成查詢的問題。

[1]Bill Evjen等.《ASP.NET4高級編程（第7版）》，清華大學出版社，2010，9.

[2]Bill Hamilton.《ADO.NET3.5經典實例第2版》.機械工業出版社，2009，9.

[3]年福豐，劉秋讓.基于WCF的異構數據源集成系統的研究和實現[J].科學技術與工程，2009，11（9）.

[4]沈 正，陳 鍾.基于WCF和SOA的電力SCADA系統研究與開發[J].信息技術，2009，13.

[5]毛國君.高級數據庫原理與技術[M].北京：人民郵電出版社，2004：176～197.

[6]邵秀麗，韓建彬，閻仲璞.基于XML的異構數據源間數據交換的實現研究.南開大學學報（自然科學版）2007，Vol.40（3）：9～14.

TP311.5

A

1004-7344（2016）11-0317-01

2016-3-26