基于微服務(wù)架構(gòu)的出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺設(shè)計

喬金海 叢磊

摘要：立足于出版行業(yè)在數(shù)據(jù)交換方面的需求和痛點，為了實現(xiàn)出版單位、發(fā)行商、圖書館等擁有出版行業(yè)數(shù)據(jù)的主體之間更好地完成數(shù)據(jù)交換，基于微服務(wù)架構(gòu)開發(fā)了出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺，共三個子平臺，分別為數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺、通訊呼叫云平臺、通用接口云平臺。本文著重介紹了通用接口云平臺的開發(fā)設(shè)計，平臺搭建基于SpringCloud微服務(wù)框架，包含了企業(yè)用戶管理、端交換方案管理、中間標(biāo)準(zhǔn)庫管理等基礎(chǔ)功能模塊，利用Html5+Vue技術(shù)搭建了前端頁面，后端采用SpringBoot+Spring Data Jpa+Redis進(jìn)行開發(fā)。通過三個云平臺之間的共同協(xié)作實現(xiàn)了出版企業(yè)之間數(shù)據(jù)的互通和交換。

關(guān)鍵詞：出版業(yè)；通用數(shù)據(jù)交換云平臺；微服務(wù)；SpringCloud

一、出版行業(yè)數(shù)據(jù)交換的現(xiàn)狀

在當(dāng)下的環(huán)境里出版企業(yè)存在大量數(shù)據(jù)交換、分析方面的需求，且迫切需要滿足，不僅有企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換需求，同時還有大量企業(yè)對外數(shù)據(jù)交換需求。當(dāng)前，國內(nèi)外出版企業(yè)普遍采用“FTP+XML”接口模式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。基于此模式開發(fā)的接口采用的是“軟件代碼與業(yè)務(wù)代碼交織在一起”的模式，任意節(jié)點業(yè)務(wù)規(guī)則的變化，都會導(dǎo)致所有接口需要重新設(shè)計。因此，此種數(shù)據(jù)交換模式，無論是研發(fā)，還是后續(xù)的維護(hù)和修改都耗資巨大，大大超出了出版企業(yè)的承受能力。

當(dāng)下在國際通行數(shù)據(jù)交換實施方案中，需要每個參與數(shù)據(jù)交換的企業(yè)投入幾千萬的資金進(jìn)行信息交換安全方面的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)一體化架構(gòu)。這就造成了“幾千萬已投入、真正業(yè)務(wù)卻絲毫未達(dá)成”的現(xiàn)象。因此，出版企業(yè)一般會基于資金困難等原因，省略在這方面的投入，直接實施接口接入方案，給數(shù)據(jù)安全帶來了極大的隱患。新聞出版大數(shù)據(jù)包括七類數(shù)據(jù)，分別是機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、政務(wù)數(shù)據(jù)、商務(wù)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和內(nèi)容數(shù)據(jù)。出版行業(yè)數(shù)據(jù)分散在不同的主體當(dāng)中，這七類數(shù)據(jù)散落在黨和政府部門、出版單位、發(fā)行商、圖書館、科研院所、廣電商、電商平臺等。主體收入數(shù)據(jù)分散，導(dǎo)致主管部門與出版行業(yè)主體之間、產(chǎn)業(yè)鏈上中下游主體之間信息不暢，信息系統(tǒng)缺乏互聯(lián)互通，產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)不能真正融合，匯聚、高效、共享、聯(lián)合、協(xié)同更無從談起。

二、出版業(yè)通用數(shù)據(jù)云平臺所用技術(shù)棧及開發(fā)環(huán)境

1.漸進(jìn)式JavaScript框架Vue.js

Vue.js是近幾年來興起的一個前端框架，它相對于之前的一些前端框架來說，具備了體積小、運行效率更高、雙向數(shù)據(jù)綁定、生態(tài)豐富的多重優(yōu)點。并且，它的學(xué)習(xí)成本很低，它最大的亮點在于只關(guān)注視圖層，并且具有配套的第三方類庫。

Vue.js引出了前端視圖層的概念，把每一個頁面分成了Model、View、VM ViewModel的三層架構(gòu)模型，其中Model保存每個頁面單獨的數(shù)據(jù)，View用來展示每個頁面的結(jié)構(gòu)，VM ViewModel則為核心調(diào)度者，分割了前面兩層，使它們不會直接關(guān)聯(lián)。

2.輕量級開發(fā)框架SpringBoot

眾所周知，在Java應(yīng)用開發(fā)中，Spring已經(jīng)逐漸地替代了J2EE，因為Spring具有輕量快速的特點，通過依賴注入和面向切面編程大大地簡化了開發(fā)。但是隨著業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜化，所需要的組件開始變得復(fù)雜繁多，需要在Spring進(jìn)行超重量級的配置，在項目的依賴管理上耗時費力，于是SpringBoot誕生了，并且很好地解決了這些問題。

SpringBoot提供了一種快速使用Spring的方式，它具有起步依賴，可以直接完成某些特定的功能，其最大的優(yōu)點在于可以自動配置，在應(yīng)用程序啟動時，程序會自動決定Spring配置應(yīng)該用哪一個。

3.簡化持久層開發(fā)的Spring Data Jpa

JPA的出現(xiàn)是為了簡化數(shù)據(jù)庫持久層的開發(fā)和整合ORM技術(shù)，它支持注解和XML兩種形式，可以操作實體對象來進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的CRUD操作。Spring Data Jpa可以讓我們在持久層不用書寫代碼，直接繼承一個接口或者它的子接口，就可以實現(xiàn)其對數(shù)據(jù)庫的操作。它大大地簡化了分頁的業(yè)務(wù)邏輯處理，可以實現(xiàn)自動封裝，能解析成為我們想要的JSON數(shù)據(jù)。

4.緩存數(shù)據(jù)庫Redis

Redis是一個高性能的key-value型緩存數(shù)據(jù)庫，它支持?jǐn)?shù)據(jù)的持久化，可以實現(xiàn)將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)持久化到硬盤上，并可以重復(fù)加載使用，同時提供多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲，并且具有數(shù)據(jù)備份的功能。可以利用Redis完成分布式鎖，實現(xiàn)加鎖、解鎖等一系列問題。

5.出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺開發(fā)環(huán)境

（1）前端頁面開發(fā)環(huán)境

前端開發(fā)采用現(xiàn)在主流的前端框架Vue.js，用的開發(fā)環(huán)境是Jebrains公司的WebStorm，中國JS開發(fā)者把它譽為“Web前端開發(fā)神器”，與IntelliJ IDEA同源，繼承了IntelliJ IDEA強大的JS部分的功能。

（2）后端開發(fā)環(huán)境

后端開發(fā)同樣采用Jebrains公司的IDEA，目前IDEA已成為java開發(fā)者最喜歡用的一款后端開發(fā)環(huán)境，它集成了目前的主流后端開發(fā)框架，有一個很好的Spring生態(tài)。

（3）可視化Redis管理工具

Redis Desktop Manager是目前主流的Redis可視化管理工具，其代碼已經(jīng)在GitHub開源，方便使用，免費版支持多種操作系統(tǒng)，是一款實用的可視化Redis客戶端。

三、出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換技術(shù)的理論分析

1.什么是數(shù)據(jù)交換技術(shù)

數(shù)據(jù)交換技術(shù)其根本是要為通信服務(wù)的，所謂通信，就是實現(xiàn)信息的傳遞，而要達(dá)到信息的傳遞則必須具備三個不可缺少的要素，那就是終端、傳輸、交換。但實際情況中一端系統(tǒng)到另一端系統(tǒng)之間的信息由于規(guī)范不同，無法進(jìn)行傳輸或者共同使用，數(shù)據(jù)交換技術(shù)通過某種轉(zhuǎn)接方式實現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。

2.出版業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換

針對出版產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)交換接口不通用的核心痛點，研究一種“邏輯分離、應(yīng)用貼合”的新型通用數(shù)據(jù)交換架構(gòu)已經(jīng)成為了刻不容緩的首要任務(wù)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)在出版行業(yè)的應(yīng)用需求是非常大的，當(dāng)前出版業(yè)面臨的數(shù)據(jù)交換問題有投入費用高、綁定規(guī)則死、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)難、保障安全少等，通用數(shù)據(jù)交換技術(shù)的引入，可以讓出版企業(yè)之間通過執(zhí)行具有相同標(biāo)準(zhǔn)的端交換方案而進(jìn)行數(shù)據(jù)的互通共用。

出版企業(yè)不再需要購買交換云平臺，僅僅需要用少量的資金或者是免費的方式，就可以滿足高安全性、高穩(wěn)定性、高實用性的數(shù)據(jù)交換需求。采用“云平臺+客戶端”的運行模式，可以讓用戶使用起來更加方便。

3.出版業(yè)間數(shù)據(jù)交換云平臺的體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)交換云平臺的建立是以滿足出版企業(yè)的需求為前提的，這其中涉及的技術(shù)有數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化技術(shù)。在建設(shè)數(shù)據(jù)交換云平臺時，需要考慮的因素也有很多，結(jié)合類似的研究成果，本文所介紹的出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

四、出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺研究建設(shè)

1.出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺的組成

出版產(chǎn)業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺共包含數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺、通用接口云平臺、通訊呼叫云平臺三個子平臺，三個平臺相輔相成，各自的側(cè)重點有所不同，但所提供的功能最終都是為數(shù)據(jù)交換服務(wù)的。

（1）數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺

近年來，信息技術(shù)不斷發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)充斥著這個時代，這些數(shù)據(jù)是海量高速且易于變化的，很多行業(yè)都已經(jīng)深刻地認(rèn)識到了大數(shù)據(jù)所帶來的巨大影響和作用，有人提出“數(shù)據(jù)資產(chǎn)是企業(yè)核心資產(chǎn)”，道出了當(dāng)今信息社會數(shù)據(jù)對一個企業(yè)的重要性，如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善的管理已經(jīng)成為企業(yè)之間競爭的重要手段，而大數(shù)據(jù)技術(shù)又和云計算不可分割，這二者是缺一不可的，云計算為大數(shù)據(jù)提供了彈性可控可拓展的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺建設(shè)的目的也是為了將云計算和大數(shù)據(jù)巧妙地結(jié)合起來，數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺上產(chǎn)生、存儲、整合、計算、分析、挖掘、傳輸和共享。同時，數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺也會是一個跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享平臺，將數(shù)據(jù)共享擴(kuò)展到企業(yè)層面。在后期的規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中，該平臺也將為“物物相連”的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)添磚加瓦，為實現(xiàn)萬物互聯(lián)貢獻(xiàn)自己的一份力量。

（2）通用接口云平臺

長期以來出版企業(yè)在數(shù)據(jù)對接方面的成本都是巨大的，信息系統(tǒng)的不同、業(yè)務(wù)流程的不同使得想要達(dá)到數(shù)據(jù)互通共享變得遙不可及，通用接口云平臺不受不同信息系統(tǒng)的影響，可以接受不同系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的不同，即使它們的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生了改變，接口還是可以繼續(xù)使用，并不需要重新進(jìn)行開發(fā)。該云平臺實現(xiàn)了對各類異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的聯(lián)通可能。作為“通用”的接口將實現(xiàn)一次開發(fā)通用于各種信息系統(tǒng)，一個接口對應(yīng)多種對接方向，并且適應(yīng)多種數(shù)據(jù)庫，由此產(chǎn)生一對多、多對多的連接。

通用接口云平臺，要實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的交互，并且要集成出版行業(yè)各種信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，還要對這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拓展延伸，形成一個“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”，技術(shù)廠商和有能力的出版單位的IT 開發(fā)人員將按照“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”制定“端交換方案”，這樣的“端交換方案”符合企業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換需求，實驗室負(fù)責(zé)發(fā)布“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”來讓各個企業(yè)在制定“端交換方案”時有矩可循。兩個“端交換方案”和“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”在通用接口云平臺上協(xié)同作用，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通交換。同時，該平臺也接受第三方技術(shù)服務(wù)商根據(jù)實際交換需求提交的“準(zhǔn)中間標(biāo)準(zhǔn)”上傳到“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”，為兩個企業(yè)之間的“端交換方案”搭建數(shù)據(jù)交換的橋梁。

（3）通訊呼叫云平臺

如果是兩個信息系統(tǒng)，那么通用接口云平臺完全可以實現(xiàn)，因為它遵循點對點通信原則，但是當(dāng)多個企業(yè)用戶或者多個信息系統(tǒng)之間要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，各個點之間頻繁的通信、傳輸、建立連接等一系列的請求，就會使得數(shù)據(jù)交換的過程變得十分復(fù)雜，還會面臨多種情況，比如無法連接、連接異常斷開、無法傳輸?shù)痊F(xiàn)象，會造成巨大的網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)擔(dān)或線路冗余。

在這種情況下，還需要一個通訊呼叫云平臺來解決這些復(fù)雜繁瑣的問題，在若干個不同系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時承擔(dān)呼叫應(yīng)答管理，為數(shù)據(jù)交換的無差異化運行提供保障，可以在一定程度上監(jiān)控一個接口對應(yīng)一種到多種數(shù)據(jù)庫平臺產(chǎn)生的多個連接。

五、出版業(yè)通用接口云平臺功能設(shè)計

出版業(yè)通用接口云平臺在功能設(shè)計上遵循人性化、簡潔化原則，可以使企業(yè)和實驗室之間在此平臺上完成“端交換方案”和“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”的提交、發(fā)送和集成，并且可以完成對異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的保密聯(lián)通。

企業(yè)用戶登錄云平臺后可以實現(xiàn)以下功能：

（1）下載“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。企業(yè)可以在“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”中下載標(biāo)準(zhǔn)從而完成對自己的“端交換方案”的編寫。

（2）上傳“端交換方案”。企業(yè)用戶可以將自己所編寫好的按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的“端交換方案”上傳至通用接口云平臺。

（3）下載“端交換方案”。企業(yè)用戶可以下載所需要的其他企業(yè)所提供的“端交換方案”來完成自己的需求。

（4）上傳“準(zhǔn)中間標(biāo)準(zhǔn)”。如果“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”中沒有企業(yè)所需求的標(biāo)準(zhǔn)，那么企業(yè)可以根據(jù)實際情況向“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”提交“準(zhǔn)中間標(biāo)準(zhǔn)”。

（5）企業(yè)用戶個人信息的設(shè)置。企業(yè)用戶可以在平臺的用戶管理界面實現(xiàn)對自己賬號信息的修改更新。

實驗室管理人員登錄云平臺后臺可實現(xiàn)以下管理功能：

（1）對企業(yè)用戶的管理。實驗室有權(quán)對企業(yè)用戶進(jìn)行管理，具體體現(xiàn)在可以設(shè)置企業(yè)用戶的權(quán)重，更新企業(yè)用戶的部分信息。

（2）對企業(yè)“端交換方案”的管理。實驗室管理人員可以對企業(yè)上傳的“端交換方案”進(jìn)行審核分類，有權(quán)對不符合標(biāo)準(zhǔn)的“端交換方案”進(jìn)行退回令其修改。

（3）上傳“中間標(biāo)準(zhǔn)”。實驗室將寫好的“中間標(biāo)準(zhǔn)”上傳至“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”。

（4）對“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”的建設(shè)。實驗室負(fù)責(zé)將“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”建設(shè)完整并上傳至通用接口云平臺。

六、部分開發(fā)過程呈現(xiàn)

1.VUE前端頁面應(yīng)用組件的實現(xiàn)

（3）在SpringCloud中配置反向生成工具對實體類生成相應(yīng)的實體類和配置文件，在pom.xml文件的標(biāo)簽中通過maven添加插件引用

（4）新建配置文件generatorConfig.xml，配置文件需配置數(shù)據(jù)庫jar包位置、生成的文件存放位置等信息。

七、總結(jié)

出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺一共包含三個子平臺，本文著重介紹了對通用接口云平臺的設(shè)計與開發(fā)，通用接口云平臺作為整個通用數(shù)據(jù)云平臺的重要組成部分，承擔(dān)了實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互、集成信息交換標(biāo)準(zhǔn)的重要職責(zé)。通過開發(fā)出版業(yè)通用數(shù)據(jù)交換云平臺，達(dá)到了基本的耦合數(shù)據(jù)交換技術(shù)的實現(xiàn)，使 “端交換方案”“中間標(biāo)準(zhǔn)庫”在交換云平臺得以協(xié)同運作，并且可以準(zhǔn)確地解析它們所包含的業(yè)務(wù)邏輯，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)（含文件）的安全可控、準(zhǔn)確傳遞。

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（作者單位：出版產(chǎn)業(yè)通用數(shù)據(jù)交換技術(shù)重點實驗室北京理工大學(xué)出版社有限責(zé)任公司）