基于數(shù)據(jù)交換技術(shù)的信息集成平臺(tái)開發(fā)

朱維娜， 尚亞銳， 黨建林

(西安明德理工學(xué)院 計(jì)算機(jī)系, 陜西 西安 710124)

0 引言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)各大城市社會(huì)相繼將信息化建設(shè)引入了信息管理系統(tǒng)，但是，這些系統(tǒng)種類繁多，硬件結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、運(yùn)行軟件環(huán)境也不盡相同，造成系統(tǒng)間業(yè)務(wù)與信息的交互性很差，同時(shí)，社區(qū)檔案分散在各個(gè)機(jī)構(gòu)，給社區(qū)檔案信息化建設(shè)帶來了諸多的不便[1-2]。為了改變這一現(xiàn)狀，本文提出設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)據(jù)交換技術(shù)[1-2]的信息平臺(tái)，通過綜合門戶、應(yīng)用服務(wù)、服務(wù)組件、數(shù)據(jù)服務(wù)以及基礎(chǔ)設(shè)施五個(gè)結(jié)構(gòu)層搭建了平臺(tái)的應(yīng)用框架，分別基于服務(wù)總線ESB及XML Schema技術(shù)[3]實(shí)現(xiàn)了信息共享和數(shù)據(jù)交換，在CDA文檔架構(gòu)下對(duì)檔案資源進(jìn)行集成化管理，本平臺(tái)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)機(jī)構(gòu)的信息共享和業(yè)務(wù)交互，進(jìn)一步提高信息化管理系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)框架設(shè)計(jì)

社區(qū)信息平臺(tái)的主要作用是提供系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)交換、居民信息共享等服務(wù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)居民檔案的集中管理與共享，其總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 社區(qū)信息平臺(tái)總體架構(gòu)

平臺(tái)主要由綜合服務(wù)管理、數(shù)據(jù)平臺(tái)、業(yè)務(wù)平臺(tái)、ESB服務(wù)總線四個(gè)部分組成。綜合管理用于通過各種平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，為管理與決策的實(shí)施提供所需數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)平臺(tái)用以與各種系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互集成，例如CDA社區(qū)檔案解析、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、EMPI服務(wù)等；業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)臺(tái)與其他系統(tǒng)如政府信息系統(tǒng)、社區(qū)信息服務(wù)系統(tǒng)等進(jìn)行業(yè)務(wù)流程與大數(shù)據(jù)的整合；ESB服務(wù)總線主要用于與各級(jí)機(jī)構(gòu)的信息系統(tǒng)及各種公共信息系統(tǒng)建立信息對(duì)接。

1.2 應(yīng)用框架設(shè)計(jì)

平臺(tái)應(yīng)用框架主要包含綜合門戶、應(yīng)用服務(wù)、服務(wù)組件、數(shù)據(jù)服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施五個(gè)結(jié)構(gòu)層。

平臺(tái)基于綜合門戶層創(chuàng)建了一個(gè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的信息收集與處理環(huán)境，并對(duì)外提供信息搜索服務(wù)。平臺(tái)的基礎(chǔ)信息來自于各種信息系統(tǒng)的共享信息，平臺(tái)針對(duì)不同的用戶對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，提供諸如居民檔案查詢、人員遷移歷史查詢等服務(wù)。

應(yīng)用服務(wù)層：用以提供細(xì)化的內(nèi)部應(yīng)用服務(wù)。平臺(tái)通過單個(gè)服務(wù)組件或由多種服務(wù)組件集成的組件對(duì)外提供細(xì)化應(yīng)用服務(wù)，這些服務(wù)既是服務(wù)主體也可作為服務(wù)對(duì)象，來自外部的服務(wù)請(qǐng)求都由應(yīng)用服務(wù)層進(jìn)行信息反饋。

應(yīng)用服務(wù)層的功能主要基于系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)交換、社區(qū)信息等服務(wù)實(shí)現(xiàn)，其具體結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

圖2 平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)層結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)，對(duì)指定區(qū)域內(nèi)的各種信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，為它們提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸接口，利用該接口在不同機(jī)構(gòu)的不同系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)交換服務(wù)，在不同業(yè)務(wù)處理功能的系統(tǒng)之間創(chuàng)建數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)共享數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)信息共享。

社區(qū)信息服務(wù)，該服務(wù)主要用于對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)安全、系統(tǒng)控制、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，保證系統(tǒng)處于持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

在服務(wù)組件層，應(yīng)用服務(wù)被細(xì)化為多個(gè)具體服務(wù)，通過不同組件的結(jié)合向用戶提供應(yīng)用服務(wù)。服務(wù)組件層的結(jié)構(gòu)，按照組件功能的不同和服務(wù)性質(zhì)的差別，服務(wù)組件可劃分為以下3種：系統(tǒng)應(yīng)用管理、數(shù)據(jù)交換管理與基礎(chǔ)信息管理。

系統(tǒng)應(yīng)用管理能夠?qū)λ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理，控制業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的集成并對(duì)外提供查詢服務(wù)；數(shù)據(jù)交換管理能夠在不同信息系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和共享；基礎(chǔ)信息管理能夠整合居民檔案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行控制及安全保障。

社區(qū)大數(shù)據(jù)是平臺(tái)運(yùn)行與服務(wù)的基礎(chǔ)，平臺(tái)基于采集、轉(zhuǎn)換、處理、傳輸、保存等環(huán)節(jié)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，為平臺(tái)各種業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)提供保證。數(shù)據(jù)服務(wù)層的關(guān)鍵功能是為平臺(tái)服務(wù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)，因此關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與維護(hù)對(duì)于平臺(tái)的運(yùn)行十分重要。

由硬件設(shè)備和軟件環(huán)境以及通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)設(shè)施層是平臺(tái)正常運(yùn)行的基本要素。計(jì)算機(jī)集成網(wǎng)絡(luò)是平臺(tái)的通信基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)，各社區(qū)信息系統(tǒng)之間、不同機(jī)構(gòu)之間、機(jī)構(gòu)與管理監(jiān)督機(jī)構(gòu)之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和傳輸，此外，平臺(tái)也必須基于網(wǎng)絡(luò)向居民開放查詢等服務(wù)。本平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)的主要硬件設(shè)備大多是用于數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)，即服務(wù)器集群。不同性能的計(jì)算機(jī)各自承擔(dān)應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫群組軟件的安裝運(yùn)行。為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置物理防火墻。平臺(tái)軟件運(yùn)行環(huán)境包括操作系統(tǒng)、各種服務(wù)的控制管理系統(tǒng)等。

2 平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 信息交互

不同機(jī)構(gòu)、不同業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)需要基于平臺(tái)的服務(wù)總線ESB進(jìn)行社區(qū)信息的交互。本平臺(tái)的ESB總線在SOA形式的架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集成范圍的擴(kuò)展，使系統(tǒng)集成更容易完成。利用ESB服務(wù)總線平臺(tái)能夠進(jìn)行輔助決策、業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)各種信息系統(tǒng)與平臺(tái)信息服務(wù)軟件的信息交互。在無需進(jìn)行程序重新編程的情況下創(chuàng)建統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，完成信息的傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同信息系統(tǒng)的兼容互通。

2.2 文檔傳遞

居民生活過程中各種信息系統(tǒng)可能會(huì)為其生成多個(gè)信息文檔，如住戶個(gè)人基本信息、遷移說明、信息通知、統(tǒng)計(jì)報(bào)告、檢查報(bào)告、行動(dòng)軌跡總結(jié)等文檔。這些文檔的格式可能與社區(qū)信息數(shù)據(jù)庫所保存文檔的格式不同，因此必須通過平臺(tái)的分析和轉(zhuǎn)換才能將其能夠在平臺(tái)界面對(duì)外進(jìn)行顯示。原始的檔案須滿足XDS規(guī)范要求，符合CDA架構(gòu)形式。平臺(tái)由所有信息系統(tǒng)調(diào)取的都是CDA架構(gòu)的居民檔案，CDA標(biāo)準(zhǔn)能夠完美支持不同系統(tǒng)文檔的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換。

2.3 數(shù)據(jù)交換

各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)利用統(tǒng)一的XML格式文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)XML格式文件轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)

轉(zhuǎn)換文件中包含交換目標(biāo)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)包描述。交換數(shù)據(jù)由多條數(shù)據(jù)記錄組成，而每個(gè)數(shù)據(jù)記錄又包含多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)[4-5]。XML格式的根元素為，交換文件的全部內(nèi)容均置于…標(biāo)記中。

文件內(nèi)容中所包含的交換數(shù)據(jù)均置于標(biāo)記中，數(shù)據(jù)交換記錄則置于標(biāo)記中。

用于數(shù)據(jù)交換的XML Schema通用執(zhí)行程序關(guān)鍵代碼如下。

elementFormDefault="qualified"attributeFormDefault="unqualified"

version="1.0">

……

在進(jìn)行具體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換時(shí)，需要對(duì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

3 系統(tǒng)集成

本平臺(tái)的集成功能主要應(yīng)用于各級(jí)管理機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)管系統(tǒng)、服務(wù)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的對(duì)接和融合。以服務(wù)機(jī)構(gòu)信息化系統(tǒng)與社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)的集成為例，二者的集成流程如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)集成流程示例

人員遷入后，社區(qū)信息系統(tǒng)會(huì)為之建立一次人員檔案，記錄其社區(qū)生活過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)。社區(qū)信息平臺(tái)掃描各個(gè)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)將新近產(chǎn)生的居民數(shù)據(jù)收集到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)向企業(yè)服務(wù)管理平臺(tái)進(jìn)行推送，該系統(tǒng)依據(jù)居民行為類型更新數(shù)據(jù)庫，供用戶隨時(shí)進(jìn)行查詢。

在居民有過一次以上歷史的情況下再次變更時(shí)，信息系統(tǒng)會(huì)通過社區(qū)信息平臺(tái)調(diào)取居民管理檔案，以提高管理效率。檔案調(diào)取的程序?yàn)椋荷鐓^(qū)信息系統(tǒng)通過平臺(tái)集成組件向企業(yè)服務(wù)管理平臺(tái)提出檔案查詢請(qǐng)求，平臺(tái)對(duì)后者返回的文檔進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，發(fā)送給社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)并向用戶進(jìn)行顯示。具體程序執(zhí)行關(guān)鍵代碼如下。

HIST_NAME=””；

HISI_SUM=””;

HISI_ARRAY=SPLIT(@HISI_DETAIL, "～")

J=0

FOR J TO UBound (HISI_ARRAY)

HISI_NAME=HISI_NAME+HISI_ARRAY (J)+”，”；

HISI_SUM=HISI_SUM+HISI_ARRAY (J+1)+”,”;

J=J+2

……

SQL2=SQL2+”VALUS(”+@USE_ID,+”,”

+@HISI_TYPE,+”,”

+@APP_DATE,+”,”

+”W”+”,”+HISI_SUM+”)”

IF@DY_STAT=”USRING”AND@USER_STAT=”0”

EXCUTE(SQL2)

END

4 應(yīng)用效果及對(duì)比

4.1 平臺(tái)應(yīng)用效果

(1) 開放式標(biāo)準(zhǔn)接口保證了不同系統(tǒng)對(duì)接的簡捷性。社區(qū)信息平臺(tái)的SOA架構(gòu)是基于完全開放的標(biāo)準(zhǔn)搭建的，能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)及其業(yè)務(wù)的兼容與互通，且當(dāng)架構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，無需進(jìn)行平臺(tái)的更新，以此延長了平臺(tái)的使用周期。

(2) 作為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信方式，SOA架構(gòu)下的Web服務(wù)能夠滿足當(dāng)前各種主流應(yīng)用開發(fā)技術(shù)和操作系統(tǒng)的通信需求，使平臺(tái)能夠快速實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的集成。

(3) 平臺(tái)基于數(shù)據(jù)服務(wù)層滿足不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求，這種數(shù)據(jù)訪問形式可以有效消除數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)用的影響，進(jìn)而提高了平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的適應(yīng)能力。

(4) 在SOA架構(gòu)下平臺(tái)擁有極高的系統(tǒng)集成效率。通過Web服務(wù)對(duì)平臺(tái)業(yè)務(wù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定義后，所有系統(tǒng)都基于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與平臺(tái)進(jìn)行通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了各種應(yīng)用的高效集成。

(5) 當(dāng)有新型業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，平臺(tái)能夠基于SOA相關(guān)技術(shù)對(duì)圍繞Web服務(wù)建立的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行快速調(diào)整，快速創(chuàng)新相應(yīng)的業(yè)務(wù)組合及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方式，從而高效制定新的業(yè)務(wù)流程。

4.2 與其他同類平臺(tái)的對(duì)比

現(xiàn)有的社區(qū)信息整合平臺(tái)大多基于C/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，相較于這些平臺(tái)，本文所設(shè)計(jì)的社區(qū)信息平臺(tái)更注重于多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的融合及數(shù)據(jù)交換的快速完成。本平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是創(chuàng)建能夠?qū)€(gè)人健康信息檔案進(jìn)行保存和實(shí)時(shí)更新的信息系統(tǒng)，同時(shí)保證其開放性、兼容性和可擴(kuò)展性。最終實(shí)現(xiàn)社區(qū)信息的廣泛共享，進(jìn)一步提高社區(qū)管理質(zhì)量。本平臺(tái)與傳統(tǒng)信息整合平臺(tái)相比，存在如下優(yōu)勢(shì)：細(xì)化服務(wù)只要能夠按照既定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，都能將其視為訪問者且為其指定訪問方案；業(yè)務(wù)被分散處理，細(xì)化的服務(wù)各自擁有明確的業(yè)務(wù)邊界和數(shù)據(jù)需求。服務(wù)的定位和部署可按多種方式實(shí)現(xiàn)；每個(gè)系統(tǒng)都可能成為業(yè)務(wù)請(qǐng)求者，平臺(tái)客戶端壓力較大。后臺(tái)的業(yè)務(wù)分布需時(shí)刻滿足平臺(tái)應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)展性，以高效應(yīng)對(duì)新的業(yè)務(wù)需求。數(shù)據(jù)與接口的管理要求較高。

5 總結(jié)

為了應(yīng)對(duì)信息化條件下社區(qū)管理面對(duì)的多種信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)整合與數(shù)據(jù)交換需求，改進(jìn)存在大量信息孤島的現(xiàn)狀，本文提出并設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)交換服務(wù)的社區(qū)信息平臺(tái)并制定了檔案系統(tǒng)的集成方案。介紹了平臺(tái)SOA架構(gòu)的具體形式及組成，闡述了平臺(tái)應(yīng)用框架的搭建過程及SOA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)檔案系統(tǒng)的集成方案進(jìn)行了說明。通過平臺(tái)應(yīng)用效果的描述及與其他同類平臺(tái)的對(duì)比總結(jié)了該平臺(tái)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。本平臺(tái)能夠基于標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)不同信息系統(tǒng)的快速融合及數(shù)據(jù)的高效交換，對(duì)于提升社區(qū)管理的效率和質(zhì)量具有十分重要的意義。