B/S 架構(gòu)下應(yīng)用支撐平臺(tái)的研究與實(shí)踐

周 敏 陳小東

（江蘇省靖江中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 靖江214500）

“應(yīng)用支撐平臺(tái)”（以下簡(jiǎn)稱“平臺(tái)”）是介于大數(shù)據(jù)層和應(yīng)用服務(wù)層之間的數(shù)據(jù)接口層，它對(duì)應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)功能。通過(guò)引入平臺(tái)，要求所有應(yīng)用去數(shù)據(jù)庫(kù)化，原本屬于各應(yīng)用的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)到大數(shù)據(jù)層，確保數(shù)據(jù)唯一、共享，消除信息孤島，同時(shí)，平臺(tái)將數(shù)據(jù)層隱藏起來(lái)，信息安全也得到有效保障。

1 方案設(shè)計(jì)

Web Service 是一段部署在Internet 或Intranet 上的業(yè)務(wù)邏輯，它實(shí)現(xiàn)了一種在異構(gòu)環(huán)境中各個(gè)應(yīng)用之間交換數(shù)據(jù)的方法，因此，通過(guò)Web Service 的部署可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用支撐平臺(tái)的功能。

平臺(tái)核心功能框架如圖1 所示。

圖1

管理員可以通過(guò)“數(shù)據(jù)庫(kù)快照”功能將大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)抓取到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過(guò)“接口管理”模塊部署不同功能的接口。

應(yīng)用服務(wù)根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)用相應(yīng)接口，調(diào)用時(shí)需要傳遞身份信息和數(shù)據(jù)參數(shù)，身份、授權(quán)驗(yàn)證通過(guò)后可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)的讀寫。

2 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

筆者使用C#語(yǔ)言在.NET 平臺(tái)上進(jìn)行平臺(tái)的研發(fā)，先使用動(dòng)軟代碼生成器工具生成主體框架，然后進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)。

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)快照

數(shù)據(jù)庫(kù)快照包括大數(shù)據(jù)中各表、表字段和表間約束關(guān)系等信息，抓取快照的目的是在部署接口時(shí)可以離線呈現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，方便自動(dòng)生成SQL 語(yǔ)句。

（1）功能設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)快照抓取界面如圖2 所示。

圖2

管理員填入數(shù)據(jù)庫(kù)的連接字符串后，點(diǎn)擊“獲取數(shù)據(jù)庫(kù)”可以獲取Oracle 服務(wù)器上的所有數(shù)據(jù)庫(kù)名稱，選擇需要抓取快照的數(shù)據(jù)庫(kù)，點(diǎn)擊“抓取快照”可以將指定數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)抓取到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

重復(fù)抓取可以覆蓋現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)快照信息，如果大數(shù)據(jù)中少量結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可以使用圖中“抓取表”、“抓取字段”和“抓取主鍵”等按鈕進(jìn)行逐個(gè)表結(jié)構(gòu)快照的更新。

（2）快照抓取

數(shù)據(jù)庫(kù)快照功能的核心是抓取快照，第一步是抓取表和字段信息，其中字段信息包括字段名、字段類型、字段寬度、是否允空、默認(rèn)值和字段說(shuō)明等信息，第二步是抓取參照完整性約束信息，這部分信息用于SQL 語(yǔ)句的生成過(guò)程中條件部分的確定。流程圖如圖3 所示。

圖3

2.2 接口管理

（1）接口和接口文件

.NET 平臺(tái)中使用后綴為asmx 的文件部署Web Service 接口，因?yàn)閼?yīng)用支撐平臺(tái)需要?jiǎng)討B(tài)部署各個(gè)接口，所以無(wú)需將接口代碼封裝成程序集，平臺(tái)通過(guò)直接創(chuàng)建asmx 文件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的管理。

對(duì)大數(shù)據(jù)中的每個(gè)表均部署一個(gè)接口文件，新建的接口文件中包括一個(gè)該表的實(shí)體類和一個(gè)將行記錄轉(zhuǎn)換成實(shí)體類對(duì)象的轉(zhuǎn)換類。

（2）接口部署

應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)主要是增、刪、改、查四種操作，根據(jù)對(duì)應(yīng)的SQL 語(yǔ)句的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，可以自動(dòng)生成接口代碼并部署。接口部署界面如圖4 所示。

圖4

圖中是部署一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)T_JJZZ_JSPX_ZBMC（教師評(píng)學(xué)_指標(biāo)名稱）表進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的GetList 接口，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯確定各部分參數(shù)后，點(diǎn)擊“保存”按鈕，即可在該表接口文件中添加一個(gè)WebMethod。

“保存”按鈕的核心功能是首先根據(jù)接口名、接口返回值類型、接口條件生成接口函數(shù)原型，然后根據(jù)接口函數(shù)原型、輸出字段、接口條件和排序依據(jù)生成SQL 語(yǔ)句，最后組合身份驗(yàn)證模塊生成接口函數(shù)代碼并部署。

（3）接口授權(quán)

每個(gè)需要接入平臺(tái)的應(yīng)用都有一個(gè)賬號(hào)，平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)部署接口，并對(duì)應(yīng)用賬號(hào)進(jìn)行接口訪問(wèn)授權(quán)，最終形成賬號(hào)、接口的授權(quán)矩陣，此矩陣作為身份、授權(quán)驗(yàn)證的依據(jù)。

3 性能分析與改進(jìn)

3.1 性能分析

筆者完成了對(duì)學(xué)校現(xiàn)有“教師評(píng)學(xué)”應(yīng)用的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層代碼的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了調(diào)用平臺(tái)接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)的體系架構(gòu)。

通過(guò)對(duì)“教師評(píng)學(xué)”應(yīng)用中“查詢”和“統(tǒng)計(jì)”兩個(gè)頁(yè)面的多次測(cè)試，直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)和通過(guò)平臺(tái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)兩種模式下的耗時(shí)情況匯總?cè)缦卤硭荆ū碇袝r(shí)間單位為毫秒）：

查詢頁(yè)面 統(tǒng)計(jì)頁(yè)面 次數(shù) 直接訪問(wèn) 使用平臺(tái) 直接訪問(wèn) 使用平臺(tái) 1 174 238 421 584 2 111 250 369 590 3 113 231 372 559 4 113 240 370 565 5 92 235 374 558 6 111 243 389 558 7 146 242 372 568 8 113 244 370 574 9 113 254 373 566 10 109 244 379 551 平均值 119.5 242.1 378.9 567.3 耗時(shí)增加率 102.6% 49.7% 數(shù)據(jù)訪問(wèn)次數(shù) 3 4

從表中數(shù)據(jù)可以看出：

（1）使用平臺(tái)時(shí)頁(yè)面的響應(yīng)耗時(shí)明顯增加，這是因?yàn)槎嗔私涌谡{(diào)用和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葧r(shí)間消耗所致。通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算，每次平臺(tái)接口調(diào)用增加的耗時(shí)約在30～50 毫秒。

（2）因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)頁(yè)面比查詢頁(yè)面數(shù)據(jù)計(jì)算量大，所以統(tǒng)計(jì)頁(yè)面的“耗時(shí)增加率”小很多，可以粗略認(rèn)為“耗時(shí)增加率”與頁(yè)面數(shù)據(jù)計(jì)算量耗時(shí)成反比。

因?yàn)閮蓚€(gè)頁(yè)面的絕對(duì)耗時(shí)都遠(yuǎn)小于1 秒，所以從目前測(cè)試結(jié)果看，性能下降的幅度是可以接受的。

3.2 改進(jìn)途徑

（1）提升硬件條件。可以將平臺(tái)部署到中心機(jī)房的專用服務(wù)器上，并與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器專線連接，提高平臺(tái)的處理能力。

（2）云部署接口。通過(guò)對(duì)平臺(tái)接口的負(fù)載分析，將接口進(jìn)行云部署，提升接口訪問(wèn)的并發(fā)能力。

（3）優(yōu)化平臺(tái)。可以通過(guò)對(duì)WebMethod 代碼進(jìn)行優(yōu)化、將熱數(shù)據(jù)預(yù)讀到內(nèi)存等方法提升平臺(tái)的響應(yīng)速度。