PPP模式下基于MVC的公共服務互動平臺設計

李靜　樸錦程

摘 ?要： 為了提升公共服務質量與公眾滿意度，設計PPP模式下基于MVC的公共服務互動平臺。基于MVC模式的模型、視圖與控制器三部分原理，結合J2EE體系內各項技術設計公共服務互動平臺，通過平臺客戶層中Web瀏覽器提供用戶需求，由表示層中控制器接收需求后，調用業(yè)務層中會話bean邏輯處理對應需求業(yè)務，引入聊天室技術和隱藏幀刷技術解決處理頁面閃爍問題，將處理后數(shù)據存入數(shù)據層的數(shù)據庫中，通過MVC資源選取數(shù)學模型內置多目標遺傳算法選取數(shù)據庫內有效數(shù)據資源，并調度到業(yè)務層中，經實體bean處理后返回數(shù)據到表示層，向用戶呈現(xiàn)處理的結果，并通過Web瀏覽器向用戶提供相應服務。結果表明，該平臺具有較高的資源調度效率與資源利用率，運行性能穩(wěn)定，抗壓能力強，設計合理且用戶滿意度高，實際應用性較高。

關鍵詞： 公共服務; 互動平臺; 平臺設計; PPP模式; MVC模式; 用戶需求

中圖分類號： TN915.02?34; C252.6 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）24?0121?05

Design of public service interaction platform based on MVC in PPP mode

LI Jing， PIAO Jincheng

（Northeast Forestry University， Harbin 150036， China）

Abstract： A public service interaction platform based on MVC （model view controller） in PPP （public private partnership） mode is designed to improve the quality of public service and public satisfaction. On the basis of the three principles of the model， view and controller in MVC mode， the public service interactive platform is designed in combination with various technologies in the J2EE system， and the Web browser in the platform client layer is used to provide the user requirement. After receiving the requirement from the controller in the presentation layer， the session Bean logic on the business layer is invoked to process the corresponding demand business， and the chat room technology and hidden frame brush technology are introduced to solve the problem of page flicker during processing. The processed data is stored in the database of the data layer. The built?in multi?objective genetic algorithm of the MVC resource selection mathematical model is used to select the effective data resources in the database and schedule them to the business layer. The data is sent back to the presentation layer after it is processed by entity Bean to present the processed results to users and provide corresponding services for users on Web browser. The results show that the platform has high efficiency of resource scheduling， high resource utilization， stable operation performance， strong compression resistance， reasonable design， high user satisfaction， and high practical applicability.

Keywords： public services; interactive platform; platform design; PPP mode; MVC pattern; user requirement

0 ?引 ?言

因信息技術飛速發(fā)展，以網絡提供公共服務的方式已成為當下服務領域的主流發(fā)展趨勢。以網絡搭建的公共服務互動平臺的本質是服務大眾，為公眾提供一種更及時、更便利的新型服務方式，承擔起公眾與服務機構間的實時互動溝通，滿足公眾想及時解決各種問題的服務需求[1]。

PPP模式（Public Private Partnership）是指政府與私有機構以合同、協(xié)議及特許經營等方式實現(xiàn)合作的一種公共服務供給模式[2]。PPP模式廣泛應用于我國各領域公共服務互動平臺中，能夠在平臺的完善與創(chuàng)建進程中充分發(fā)揮其管理及監(jiān)督等優(yōu)勢，提升政府對公共服務領域的監(jiān)管水平，有效保障公眾利益。

MVC（Model View Controller）是一種設計模式，分為模型、視圖與控制器三部分，可自行處理各自任務并同其他部分實現(xiàn)交互，能夠強行劃分開應用程序的輸入、處理及輸出部分，并通過接口實現(xiàn)各對象之間的相互交互，能夠在設計各類程序時處理類似問題，達到省時高效的目的[3?4]。

基于此，本文設計一種PPP模式下基于MVC的公共服務互動平臺，完善我國公共服務領域，提升公眾滿意度，促進各服務領域服務水平的提升與服務效率的提高。

1 ?PPP模式下基于MVC的公共服務互動平臺設計方法

1.1 ?MVC模式

MVC屬于一種設計模式，其構成部分為模型（Model）、視圖（View）及控制器（Conroller），以接口完成在不同對象間的交互，能夠區(qū)分開應用程序的輸入、處理及輸出部分，并于程序間實行復用[5]。MVC模式分離其模型、視圖及控制器部分，其中儲存數(shù)據與業(yè)務邏輯處理均由模型實現(xiàn)，它通過接收視圖發(fā)送的需求數(shù)據，同時將處理后結果返回，完成模型與視圖間的交互，屬于執(zhí)行程序的重點部分;視圖屬于Web應用的頁面呈現(xiàn)，用戶可通過其進行查看同時實現(xiàn)模型與視圖間的交互，通常情況下視圖僅以頁面呈現(xiàn)的方式處理模型傳輸?shù)臄?shù)據，無業(yè)務處理邏輯;控制器接收來自用戶的需求，通過匹配模型與視圖，實現(xiàn)用戶的需求并管理用戶與視圖交互。具體過程為，先以控制器接收用戶視圖需求，調用對應的模型，再通過模型對有關業(yè)務實行邏輯處理后將數(shù)據返回，最后由控制器選取對應的視圖以表示層向用戶呈現(xiàn)。MVC模式原理見圖1。

1.2 ?公共服務互動平臺設計

1.2.1 ?開發(fā)架構

當前常用的部署與開發(fā)公共服務平臺的方式為J2EE模式，包含J2EE體系內的EJB、Servlet、JSP及JavaBean等技術的應用[6]，基于MVC結構完成開發(fā)及部署。應用SQL Server數(shù)據庫、Jbuilder開發(fā)工具、weblogic6.8Web服務器及solaris運行平臺。

在具有政府監(jiān)管優(yōu)勢的PPP模式下，基于MVC模式設計由客戶層、表示層、業(yè)務層及數(shù)據層共同構成公共服務互動平臺。主要實現(xiàn)MVC模式的部分為平臺結構的表示層和業(yè)務層。其中，客戶層以Web瀏覽器實現(xiàn)向控制器提供用戶需求并向用戶提供服務的目的;表示層內的Servlet和JSP分別為MVC模式中的控制器與視圖部分，本層主要功能包括流程控制邏輯、實現(xiàn)與用戶界面開發(fā)等，分別通過Servlet與JSP完成流程控制邏輯以及用戶登錄界面和顯示頁面的查詢等;業(yè)務層以模型作為其業(yè)務邏輯，通過JavaBean與EJB組件實現(xiàn)業(yè)務層功能，其中處理業(yè)務邏輯時主要以會話bean完成，由此實現(xiàn)同表示層間的交互，以實體bean對數(shù)據庫內的數(shù)據記錄實行處理，采用JDBC訪問數(shù)據庫并完成增加及刪減記錄等操作事項;數(shù)據層重點是采用數(shù)據庫存儲與管理數(shù)據等。平臺整體結構如圖2所示。

1.2.2 ?開發(fā)技術

1） JSP前端開發(fā)技術

以JSP技術與CSS，JavaScript技術相結合實現(xiàn)平臺前端頁面的創(chuàng)建。JSP是在ASP技術基礎上產生的Web開發(fā)技術，其特點為通過標記與腳本產生動態(tài)頁面內容，屬于服務器前端頁面[7?8]。JSP內的response與request兩種內置對象較為常用，可在無聲明的情況下直接應用。通過JSP內JavaBean與JDBC等已成熟的服務器端組件，實現(xiàn)Web頁面內的各類繁瑣功能，提升平臺整體性能。

2） 后臺開發(fā)技術

通過Java技術實現(xiàn)平臺的后臺開發(fā)，以JavaBean編寫業(yè)務層的模型部分，通過Servlet編寫表示層的控制部分，采用JDBC技術連接前端與后臺數(shù)據庫[9]。Java為面向對象的跨平臺編程語言，具有非常強大的功能，因其語言經常需和數(shù)據庫交互，由此產生Java、Servlet、JSP與JDBC等技術。

① 用作動態(tài)生成網頁的Servlet屬于通過Java語言編寫的服務器端小程序，其以需求/響應作為工作模式，由客戶端發(fā)出HTTP需求到服務器，Servlet接收到來自服務器分配的對應需求并以相對方式實現(xiàn)處理;

② JavaBean屬于通過Java語言編寫的可重用組件，為固定規(guī)范的Java類。其具有方便維護、編寫、傳輸及可重用代碼等特點[10];

③ 基于實現(xiàn)和接口的分離式理念所設計的JDBC屬于一類通過Java語言對數(shù)據庫實行訪問的規(guī)范技術，能夠直接訪問與控制數(shù)據庫。

1.3 ?平臺實現(xiàn)

1.3.1 ?主要技術實現(xiàn)

為實現(xiàn)平臺向用戶提供更有效的公共服務，提升用戶和公共服務人員的實時溝通效果，平臺以聊天室技術與隱藏幀刷技術實現(xiàn)對溝通數(shù)據的有效儲存[11]。其中，聊天室技術能夠處理用戶與公共服務人員溝通發(fā)言時刷新頁面所出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象，因溝通數(shù)據通過數(shù)據庫儲存，訪問服務器過于繁瑣，由此將造成服務器響應負擔過大，故在此通過Ajax技術，運用XMLHTTP組件對XML數(shù)據實行操縱，實現(xiàn)數(shù)據的收發(fā)及HTTP和XML的結合[12];采用隱藏幀刷技術將頁面框架另外分割出一個0尺寸頁面，通過此幀對服務器數(shù)據實行定時刷新并獲得刷新后數(shù)據，由JavaScript技術向顯示幀內寫入數(shù)據，將顯示幀的自有刷新任務替換掉，實現(xiàn)頁面閃爍的妥善處理，提升公共服務互動平臺的實時服務效果。平臺關鍵頁面間的操作變換關系見圖3。

平臺主要有客戶端JS代碼、前臺頁面Index.html及服務器處理程序等技術部分，具體實現(xiàn)為：

1） 應在客戶端加載的JS代碼部分為獲得XMLHttp對象，構建并返回一個XMLHttp對象，創(chuàng)建獲得發(fā)言函數(shù)并提交。

2） 前臺對話頁面包括顯示發(fā)言幀與提交發(fā)言幀。其中：動態(tài)對話內容由顯示幀予以呈現(xiàn)，用戶采用提交幀將信息提交到服務器;顯示發(fā)言幀與提交發(fā)言幀處于共同的框架內。如此不僅能夠保障頁面的完整性，還可區(qū)分所獲得信息與提交信息，確保定時刷新不對用戶操作造成干擾。

3） 通過數(shù)據庫搜尋語句讀取數(shù)據后生成XML文件，實現(xiàn)咨詢內容的呈現(xiàn)。Index.html的呈現(xiàn)頁面由XMLHttp向對應頁面發(fā)送請求，同時經過返回結果向更新區(qū)間傳輸實現(xiàn)。

4） 提交發(fā)言之后引發(fā)數(shù)據庫與呈現(xiàn)內容的更新。

1.3.2 ?基于質量的MVC資源選取數(shù)學模型

從平臺數(shù)據庫各資源待選集的數(shù)個資源內，以任務的執(zhí)行過程為依據僅選出一個資源實現(xiàn)子任務，此即為MVC資源選取[13]。通過合適的資源選取方式實現(xiàn)平臺數(shù)據庫數(shù)據資源的有效選取。由于MVC資源選取類似于整數(shù)規(guī)劃，故通過整數(shù)規(guī)劃對基于質量的MVC資源選取數(shù)學模型實行創(chuàng)建。組成整數(shù)規(guī)劃的為目標函數(shù)與約束函數(shù)，其中目標函數(shù)的創(chuàng)建為：

[mine1，e1=j=1mi=1nyjisjimaxe2，e2=j=1mi=1nyjihjii=1nyji=1，j∈1，2，…，m] （1）

式中：第j個子任務相對的待選資源集內的第i個資源有無被選取通過[yjiyji∈0，1]表示，其取值是0或者1，[j∈{1，2，…，m}，i∈{1，2，…，n}];平臺整體的響應時間目標函數(shù)與可靠性目標函數(shù)分別以[e1]和[e2]表示;資源[yji]的響應時間與可靠性分別以[sji]和[hji]表示。[maxe2]可表示成[min-e2]，那么可將式（1）改寫成：

[mine1，-e2i=1nyji=1， ?j∈1，2，…，m，yji∈0，1] （2）

式（2）即為具備數(shù)個解的多目標整數(shù)規(guī)劃模型，由數(shù)個解所形成的集即為平臺數(shù)據庫有效資源數(shù)據最優(yōu)集。

1.3.3 ?多目標遺傳算法的MVC資源選取

采用遺傳算法對基于質量的MVC資源選取數(shù)學模型進行求解，獲取最優(yōu)MVC資源調度策略。基于遺傳算法創(chuàng)建多目標遺傳算法的MVC資源選取算法，其運算步驟類似于遺傳算法，唯一區(qū)別在于遺傳算法僅存在一個目標函數(shù)，而此算法存在數(shù)個目標函數(shù)，因而此算法的適應度函數(shù)相對更繁瑣[14]。多目標遺傳算法的MVC資源選取算法具體描述為：

1） 編碼。以問題的解空間為依據，對算法染色體長度予以確定，在此通過多進制數(shù)表示基因編碼，各待選資源集存在多少資源，便以多少進制表示其對應編碼的各位，染色體的各位編碼位置的編碼值在編碼之后能夠與待選資源集內的資源編碼相對應，即代表此資源被選取。

2） 適應度函數(shù)。用于評價所選取染色體的函數(shù)即為適應度函數(shù)，本文的適應度函數(shù)為式（1）內的[mine1]與[maxe2]。

3） 資源選取。算法的MVC資源選取所具備的2個目標函數(shù)都屬于適應度函數(shù)，通過并列選取法得到后代適應種群。關鍵步驟為先均分各代基因種群為兩部分，分別用于[e1]和[e2]，同時求得二者適應度值的集合，再通過比例選取算子依次從兩集合內選取高適應度個體，構成2個后代適應種群，最后合并2個后代適應種群為一個集合，此集合便為整體后代種群。

4） 交叉與變異。基于以上選取部分可獲得各代的后代種群，交叉與變異采用對自然界進化思想實行模仿的方式操作后代種群，生成全新的后代種群[15]。操作時依據以往經驗選取交叉與變異的概率值，概率值的合理選取不僅能夠避免算法的局部最優(yōu)，而且可提升種群的收斂效率。通過自適應遺傳算法的原理能夠得出交叉與變異的概率依次為：

[Qn=l3-l3-l4e-eavgemax-eavg，e≥eavgl3， ?e

[Qa=l1-l1-l2e1-eavgemax-eavg，e1≥eavgl1， ?e1

式中，變異概率與交叉概率依次以[Qn]和[Qa]表示;實行交叉操作的兩個個體的最大適應度值與實行變異操作個體的適應度值依次表示為[e1]和[e];最大適應度值與平均適應度值依次以[emax]和[eavg]表示，[l1～l4]都表示常數(shù)。

基于以上多目標遺傳算法的MVC資源選取求得的解便為平臺資源調度策略內符合全局質量最優(yōu)的資源調度策略，以此實現(xiàn)平臺數(shù)據庫有效數(shù)據資源的調度。

2 ?實際應用分析

為檢驗本文平臺設計的合理性與平臺性能，現(xiàn)將本文平臺和分布式框架服務互動平臺分別應用于某銀行的線上客戶服務中心，對比分析兩個平臺的資源調度性能、服務器運行性能及實際滿意度情況。

2.1 ?資源調度性能分析

2.1.1 ?資源調度效率對比

從實驗銀行線上客戶服務中心的服務用戶需求中隨機選取出150個用戶需求，模擬這些用戶的需求，以響應時間為檢驗標準，分別通過本文平臺與分布式框架服務互動平臺對用戶需求資源實行調度，檢驗本文平臺的執(zhí)行效率，檢驗結果見圖4。

通過圖4可看出，在同等用戶需求數(shù)量下，本文平臺調度資源的響應時間始終低于分布式框架服務互動平臺，且隨著用戶需求數(shù)量的增長，二者間響應時間的差距逐漸增大，說明本文平臺在進行資源調度時更省時，執(zhí)行效率更高。

2.1.2 ?資源利用率對比

選取交叉概率與變異概率分別為0.8和0.1，對比兩種平臺在同等概率下調度相同任務量時的資源有效利用率，以此檢驗本文平臺資源調度時的準確性，對比情況如圖5所示。

由圖5分析可知，在同等概率下調度相同任務量時，本文平臺的資源有效利用率始終保持在99.95%～100%之間，且?guī)缀鯚o過多波動;而分布式框架服務互動平臺的資源有效利用率僅維持在94.79%～96.23%之間，并且存在較大波動情況。由此可見，本文平臺調度資源時可更有效地利用資源，資源遺漏幾乎近似于零，調度資源準確性高。綜合資源調度效率分析得出，本文平臺的整體資源調度性能十分優(yōu)越。

2.2 ?性能測試

采用Microsoft Web Application Stress Tool測試工具對兩平臺實行壓力檢測，檢測內容為數(shù)據傳輸及注冊登錄等，通過模擬150人共同在線操作時監(jiān)控兩個平臺服務器CPU及內存的運行狀況，對比兩個平臺的性能。服務器CPU處理器與內存的運行狀況對比如圖6所示。

由圖6能夠得出，在相同的壓力檢測作用下，本文平臺的服務器CPU處理器與內存的運行狀況更穩(wěn)定，運行率高于分布式框架服務互動平臺。由此說明，本文平臺的抗壓能力與運行性能優(yōu)越，設計合理，可滿足實際應用需求。

2.3 ?滿意度分析

以調查問卷的方式，從應用實驗銀行線上客戶服務中心的用戶中隨機選取出120名用戶作為調查對象，對實驗銀行線上客戶服務中心分別應用兩個平臺的滿意度實行調查分析，調查對象中包括20名客戶服務中心的服務人員與100名線上咨詢服務的用戶。實驗中共發(fā)放調查問卷120份，實際收回有效調查問卷116份，有效率為96.7%。所調查內容包括視圖效果、運行流暢度、服務效率和會話流暢性，滿意度等級劃分為非常滿意（Ⅰ級）、滿意（Ⅱ級）、一般（Ⅲ級）與不滿意（Ⅳ級）四個等級。調查情況見表1。

通過表1可得，本文平臺的實際應用滿意度調查結果中，各項調查內容的滿意度均高于分布式框架服務互動平臺，且本文平臺各項調查內容達到Ⅰ級的百分比在87.5%～91.7%之間。說明本文平臺的實際應用效果更優(yōu)越，用戶滿意程度更高，實際應用中可提升服務質量與水平，具有較高的實際應用價值。

3 ?結 ?論

本文設計一種PPP模式下基于MVC的公共服務互動平臺，在PPP模式背景下融入MVC三部分模式，結合前端與后臺開發(fā)技術，并引入資源選取與調度算法共同創(chuàng)建具有政府監(jiān)管優(yōu)勢，能夠實時提供公共服務的公共服務互動平臺。實驗中將本文平臺應用于某銀行線上客戶服務中心內，驗證結果表明本文平臺具有優(yōu)越的資源調度性能、服務器運行性能及較高的用戶滿意度。在未來的研究中，會繼續(xù)將本文平臺應用于其他公共服務領域內，進一步檢驗本文平臺的實際應用效果及應用性能。

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作者簡介：李 ?靜（1977—），女，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授，研究方向為計算機應用、公共信息管理。

樸錦程（1993—），女，朝鮮族，黑龍江哈爾濱人，在讀碩士研究生，研究方向為計算機應用、公共信息管理。