三明市道路工程項目管理系統(tǒng)的設計研究

占斌

關鍵詞：SOA；ESB；道路工程

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）12-0103-02

隨著國家經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，三明市加快關鍵公路網(wǎng)的建設能夠促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。為了更加規(guī)范管理一般交通設施工程的建設過程中涉及的基礎設施和工程項目，必須建立針對道路工程工作內容涵蓋全面、能在道路建設中發(fā)揮作用的信息系統(tǒng)，以滿足相關人員對工程前期信息管理和查詢的需求。本系統(tǒng)通過對軟硬件、處理方式等逐步解析，需要實現(xiàn)項目管理、統(tǒng)計報表、工程進展綜合統(tǒng)計、項目工程管理、綜合查詢等功能，如圖1所示。

1 系統(tǒng)總體架構

系統(tǒng)采用SOA構建信息平臺，SOA架構讓信息化系統(tǒng)具備更強的延展性，能針對企業(yè)業(yè)務需求作出靈活響應，解決“如何重用軟件功能”問題。SOA[1-2]具有以下特征為軟件功能重用提供了解決辦法：

1） 在不涉及底層和信息通信模型的基礎上，使用簡單、明確的接口實現(xiàn)各服務間數(shù)據(jù)交互。

2） 粗粒度性：對業(yè)務功能進行預先設定，使該接口具有讓用戶和接口層間僅需一次操作，無須屢次往返的優(yōu)點。

3） 松耦合性：SOA結構中不同接口間要維持松耦合聯(lián)系，既維持互相孤立又沒有依附的關系。

4） 位置透明性：引用者能夠使用SOA架構為其提供的不同位置的一切接口，即應用者只要明確想調用的服務，而不要明確被調用服務的具體物理地點。

5） 協(xié)議無關性：使用不同的協(xié)議來調用系統(tǒng)對外提供的服務，即服務調用不因協(xié)議不同而受影響。早期大多數(shù)的信息化系統(tǒng)在內部使用硬連接，該方式無法迅速適應新技術的更新變化。對于SOA來說，其能夠對企業(yè)的舊有資源進行合理利用，大大降低了運營成本，使資源利用率得到有效提升，可以針對業(yè)務流程靈活定制服務，使用服務來改善客戶服務，而不考慮底層IT基礎架構的復雜性；可以迅速創(chuàng)建新的業(yè)務流程和復雜的應用程序，以適應市場變化；所以設計本著為解決軟件復用，并讓系統(tǒng)變得更有彈性，以便更靈活、更快地響應不斷改變的企業(yè)業(yè)務需求。文章利用JAVA語言開發(fā)，采用B/S模式，基于SOA架構，應用ESB技術開發(fā)這個項目，通過建立基礎項目，建設管理數(shù)據(jù)庫，將網(wǎng)絡技術、信息技術引入項目建設管理流程中，加強改進各管理者與決策者之間信息傳輸、溝通的方式，實現(xiàn)項目資源信息分享。

系統(tǒng)可以分為四層：應用層為前臺主要實現(xiàn)模塊，包括項目前期管理、項目工程管理、工程進行統(tǒng)計和建設市場管理等功能模塊。基礎服務層指的是系統(tǒng)自有的服務，它是由ETL、權限管理、規(guī)則引擎和日志等功能服務組成的。數(shù)據(jù)服務層提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)應用服務，主要是對工程項目前期數(shù)據(jù)進行利用。IT支持服務層提供基礎部署支撐系統(tǒng)的基礎服務。

如圖2所示，文章基于SOA架構，應用ESB技術設計方式，完美地將各種服務有效地結合起來，為應用層提供有效的服務支撐。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)字典對系統(tǒng)中的相關信息進行了定義，在此基礎上采用數(shù)據(jù)倉庫技術結合ORCAL商務智能和報表服務功能對本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫進行設計[3]。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計主要考慮以下內容：1） 提高系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)記錄操作（增、刪、改、查等）的執(zhí)行效率。2） 要使數(shù)據(jù)庫具備高可靠性，即為降低數(shù)據(jù)存儲不一致和存儲錯誤帶來的風險，必須保證在數(shù)據(jù)存儲時準確無誤，且存儲數(shù)據(jù)完整。3） 需要具備清晰和簡潔的結構，同時能夠適應后期信息化技術更新要求。4） 能夠滿足信息化系統(tǒng)的業(yè)務需求。

3 數(shù)據(jù)交互模塊設計

ESB[4]（Enterprise Service Bus） ，即企業(yè)服務總線是在舊有中間件基礎上結合XML、Web服務等現(xiàn)有技術而產生的，推動了早期的軟件結構的改進，提供的解決措施也比舊有中間件技術更加節(jié)省成本；不受技術限制解決了不同技術業(yè)務應用間的技術壁壘；也不受服務器廠商的限制實現(xiàn)了不同品牌服務器間共同運轉；實現(xiàn)了不同業(yè)務服務間信息交互與融合。同時在功能方面，ESB采用分布式的運行處理方式和事件驅動及基于文檔的管理模式，支持建立在內容上的篩選和路由；同時具有對龐雜數(shù)據(jù)的傳遞能力，并對外提供眾多規(guī)范接口。

在本系統(tǒng)中企業(yè)服務總線（ESB） 的功能結構為：

1） 企業(yè)服務總線（ESB） 提供開放且規(guī)范的信息傳輸方式，該方式使用基于規(guī)范的通用接口和適配器，來實現(xiàn)系統(tǒng)中自帶的復雜服務和不同業(yè)務應用服務組件間的關聯(lián)互動，實現(xiàn)公司不同環(huán)境的應用集成需求。

2） 實現(xiàn)在不更改當前運行環(huán)境底層架構的前提下，使不同業(yè)務應用技術間互相聯(lián)系。隨著ESB技術推廣，在最小的代碼變更前提下，用緊密的且非占用式的方法讓公司已經(jīng)擁有的業(yè)務應用系統(tǒng)應用最新服務接口，同時在應用系統(tǒng)部署環(huán)境上支持現(xiàn)行所有標準。

3） ESB在不同應用服務間進行業(yè)務條件轉換和數(shù)據(jù)類型轉換中擔任緩沖器的角色，并與服務條件互相區(qū)分，使差異的業(yè)務應用能夠一同調用相同接口，不用在應用或業(yè)務數(shù)據(jù)出現(xiàn)改變時進行服務代碼變更。

4 基礎服務模塊設計

系統(tǒng)對數(shù)據(jù)交互模塊進行規(guī)劃設計后，對基礎服務模塊進行規(guī)劃設計。這樣做的好處就是可以在項目后期降低技術研發(fā)與項目運行維護的工作量。系統(tǒng)的基礎服務包括：權限管理服務、ETL服務、規(guī)則引擎服務和日志服務等，這里僅對權限管理服務、ETL 服務設計和規(guī)則引擎服務設計進行分析。

1） 權限管理服務設計

對使用者能否訪問某個資產進行管理賦權。軟件權限約束使用的是指傳統(tǒng)的權限約束，通過統(tǒng)一的權限管理服務使得使用者、角色、權限有機結合，使權限管理更加規(guī)范，解決傳統(tǒng)權限管理設置復雜、工作量大的問題。

2） ETL[5]服務設計

由于系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分散在各處，在進行數(shù)據(jù)解析時需要對散落在各處的數(shù)據(jù)進行抓取轉換，才能進行數(shù)據(jù)分析處理，而ETL技術恰恰能夠完美實現(xiàn)以上功能。ETL是通過整理分散在系統(tǒng)各地且不易利用的數(shù)據(jù)，使其變成具備清晰規(guī)則且易于利用的集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)還基于報表解析軟件、數(shù)據(jù)分析軟件和多維解析軟件等進行更加深層次的數(shù)據(jù)解析利用。

3） 規(guī)則引擎服務設計

為了實現(xiàn)項目的可持續(xù)性擴展和流程管理的自動化，使使用者在無須研發(fā)工程師介入的情況下能直接利用業(yè)務應用軟件中的規(guī)定，文章引入規(guī)則引擎進行項目設計。

規(guī)則引擎指的是將組件直接嵌入軟件系統(tǒng)程序中，它將業(yè)務上的決定從軟件系統(tǒng)代碼中剝離，同時利用事先規(guī)定的定義規(guī)范對業(yè)務上決定進行編碼。接收輸入的業(yè)務應用數(shù)據(jù)對業(yè)務應用規(guī)范進行解釋，同時依據(jù)業(yè)務應用規(guī)范給出業(yè)務上決定。應用規(guī)則引擎可以采用縮減實現(xiàn)業(yè)務條件控件復雜程度來降低業(yè)務系統(tǒng)程序的拓展性和運維成本，提升復雜代碼的可維護性，處理業(yè)務邏輯集成問題。

5 應用服務模塊設計

在對系統(tǒng)基礎服務模塊進行規(guī)劃設計后，對應用服務模塊進行了規(guī)劃設計，文章可以在項目后期降低技術研發(fā)與項目運行維護的工作量。系統(tǒng)中的應用服務模塊有基礎數(shù)據(jù)模塊和特殊數(shù)據(jù)模塊兩種。系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)模塊主要維護簡單業(yè)務信息，如用戶基本信息、配置權限信息、組織結構信息、配置流程信息等信息。這些業(yè)務信息絕大部分是對單業(yè)務表的增、刪、修、查操作。特殊數(shù)據(jù)模塊是基于基礎數(shù)據(jù)模塊上進行設計的，是由一些基礎數(shù)據(jù)模塊中的簡單業(yè)務信息功能拼接而成的。組合后的業(yè)務是采用同步或異步的方式對多業(yè)務表進行操作。

6 檔案管理模塊設計

在工程前期的檔案管理模塊設計中主要使用是管理功能。首先，需要定義該功能模塊包含哪些內容，要實現(xiàn)該部分功能需要如何進行劃分。因此采用繪制管理功能層次結構圖的方式進行功能界定，用該方法可以清晰地展示各功能類直接的關系，細致到劃分的包、類、方法和返回值。同時采用表格的方式對各模塊設計服務進行設計。其次，對頁面上的字段進行輸入輸出設計，輸入/輸出信息是使用者直接在界面上輸入數(shù)據(jù)，輸入/輸出的操作需符合使用者操作習慣，方便使用者操作，使目標系統(tǒng)易于為使用者所接受。為使用者提供易讀易懂的信息形態(tài)，能夠為使用者建立創(chuàng)造的工作環(huán)境。

進行輸入/輸出設計時需要按照以下基本要求執(zhí)行：1） 檢驗輸入數(shù)據(jù)信息，確保輸入數(shù)據(jù)是合法、有效的；2） 輸入數(shù)據(jù)時，可以預先提供缺省值，也可以使用任何格式；3） 確保是簡單輸入操作，并保證輸入格式簡潔；4） 要合理組合多個輸入項，并顯示輸入狀態(tài)信息；5） 在用互相流出/傳入方式時，界面上必須有數(shù)據(jù)選擇項的種類和取值區(qū)間以及數(shù)據(jù)輸入的提醒信息。在流入數(shù)據(jù)的期間及結束流入時，也要在界面上明確提示狀態(tài)信息；6） 給所有的輸出加注解，并設計輸出報表格式；7） 所有道路根據(jù)國家規(guī)范命名。

7 結束語

該系統(tǒng)可以滿足公路分局、項目中心、三明市公路局三方通過管理信息系統(tǒng)平臺進行及時的業(yè)務溝通和道路項目管理的功能。設計實現(xiàn)系統(tǒng)功能架構和總體架構，特點是在數(shù)據(jù)交互模塊上進行詳細的分析設計。在數(shù)據(jù)交互模塊分析設計過程中使用ESB 技術使其與SOA架構更有效地貼合，簡化了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的開發(fā)。通過對基礎服務模塊的設計除了實現(xiàn)靈活提供服務的功能外，也具備了較強的可擴展性。該系統(tǒng)研究并實現(xiàn)了一個簡單的工作流引擎，該引擎能完成系統(tǒng)中諸如市局批復變更流程等基礎的工作流程功能，同時在設計上預留了擴展接口，提高了軟件的可擴展性，規(guī)劃集成底層數(shù)據(jù)級權限約束功能并對軟件權限約束進行建設，弱化了權限管理模塊與數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，提高了軟件的可擴展性。該系統(tǒng)通過對應用服務模塊和基礎服務模塊的區(qū)分，導致數(shù)據(jù)、操作與業(yè)務三者分離，降低了各模塊間的關聯(lián)度。