面向大數據應用的分布式服務平臺設計與實現

孫文俊?王子楊

摘要：在大數據應用環境中，分布式服務平臺可對多個數據源進行同步解析與轉化，并利用關鍵技術，例如分布式查詢和SQL解析，對服務數據進行組合編排，從而滿足動態數據服務的處理需求。該分布式服務平臺設計與應用面向大數據應用，采用Java作為開發語言，Spring Boot作為開放框架，并通過項目構建工具進行應用，對分布式服務平臺的整體框架進行搭建。該分布式服務平臺的功能設計包括多元數據源支持、SQL語句查詢功能、多數據服務管理、動態數據服務管理等功能，可有效地對多數據源進行轉移與處理。旨在服務注冊與數據轉換的基礎上，提高分布式服務平臺的數據服務與組合編排的綜合能力。

關鍵詞：大數據；分布式；服務平臺；設計

在大數據視角下，分布式服務平臺的搭建與應用，要在數據挖掘和數據集成處理的基礎上完善分布式服務平臺的架構和數據處理功能，有助于提高分布式服務平臺的數據分析與處理的綜合水平。分布式服務平臺是基于大數據框架，根據數據分析需求為企業等提供有效的數據應用服務[1]。為了解決數據存儲容量與數據增長速度之間的矛盾，在分布式服務平臺設計中，需要充分發揮大數據的集成處理優勢，對分布式服務平臺的架構和數據處理過程等進行優化，從大數據服務處理和分布式計算的視角出發，將數據處理和數據存儲結合起來，利用G數據集成分析的基礎上，提高分布式服務平臺數據分析與處理的綜合水平[2]。

一、面向大數據應用的分布式服務平臺功能需求分析

分布式服務平臺設計應以大數據存儲、處理和應用為核心。因此，建立統一的數據集群，并增強數據輸入和輸出，對分布式服務平臺的全域數據進行整合與處理，可提高其功能效果[3]。對分布式服務平臺的大數據處理過程進行優化中，其功能設計應包括以下方面：①多數據源支持。分布式服務平臺要處理來自不同數據存儲方案的大數據信息，因此需要滿足不同業務需求。在大數據技術的應用下，標準化的分布式服務平臺設計可將分散儲存在各個底層數據源的數據進行整合與處理，滿足數據管理與控制的綜合需求[4]。②SQL語句查詢設計。由于不同數據庫采用不同的查詢語法規則，分布式服務平臺在開發與應用中，海量數據的分散存儲會對數據傳輸過程產生直接影響。為解決數據訪問問題，分布式服務平臺應建立多數據源的統一訪問接口，并對數據處理和訪問接口進行處理，以確保不同類型數據的傳輸與控制。數據服務開放應通過數據操作處理，利用異構數據源，優化大數據信息服務方式，以數據服務為中心，提高大數據分析與處理的綜合水平。建立統一查詢接口，以應用接口（API）的形式快速分配分散儲存的數據到不同的應用場景中。③多數據服務管理應包括標準化的服務功能開放及拓展，同時也要應對分布式服務平臺中的數據服務過程進行優化，以提高大數據應用處理的綜合水平。具體包括賬號注冊、數據采集、數據處理等內容。通過數據服務認證鑒權與服務限流、服務編排等功能的應用，可提高數據服務效率。④動態數據服務管理需要在建立分布式服務平臺之后，結合動態數據的變化過程，對數據處理過程以及動態數據變化等進行綜合控制。可以利用SQL數據庫來對動態數據傳輸過程和數據操作服務等進行數據處理，從而提高動態數據傳輸和采集的應用水平。在搭建和應用分布式服務平臺時，用戶權限管理需要根據平臺的操作需求，分析不同數據源的權限設計模型存在一定的差異性。在安全開放的環境下，可以設計一個以角色權限管理中心為核心的用戶權限管理平臺，并在建立統一用戶管理評估的基礎上，對數據服務過程、操作權限、賬戶修改等進行完善，從而提高用戶操作管理的綜合水平。

二、面向大數據應用的分布式服務平臺的架構設計

在大數據技術的應用下，為了優化多數據源的動態服務機制，需要通過分布式服務平臺對不同數據源進行統一管理。根據不同的數據業務的處理流程及操作需求，可以通過公共數據傳輸與控制，在數據訪問處理的過程中針對性地進行管理，從而提高大數據信息處理的綜合水平。

三、面向大數據應用的分布式服務平臺功能設計

（一）數據分配管理模塊

為實現數據統一管理，需要建立以下表格：

數據源基本信息表：記錄數據源的基本信息，如數據源ID、名稱、描述等。數據源庫信息表：記錄數據源庫的信息，如數據源ID、數據庫類型、服務器地址、端口號、用戶名、密碼等。數據源表信息表：記錄數據源表的信息，如數據源ID、表名、表描述、所屬數據庫等。數據源表字段表：記錄數據源表的字段信息，如字段名、字段類型、長度、是否主鍵、是否允許空等。在分布式服務平臺中，需要對以上表格進行針對性的管理，包括數據庫信息、數據表名、數據庫結構、字段名和數據操作權限等。同時，也要利用配置文件，實現元數據的管理與控制。在大數據應用中，以數據庫為基礎，通過對數據源信息表進行構建，在數據分析處理的基礎上，可通過數據源表的信息處理，對數據源標識、數據源名稱、數據庫名稱等進行針對管理。這樣可以保證數據的一致性和準確性，提高大數據信息處理的效率和質量。在元數據管理中，確實要對多數據源的底層信息進行維護。這可以提供添加數據源和刪除數據源的接口來實現。當用戶在連接數據源后，就可以對數據源信息進行插入與處理，并將數據庫信息插入到數據庫信息表中。這樣，我們就可以保證多數據源的底層信息得到合理的管理和維護。與此同時，對于數據查詢管理，我們可以使用數據庫的唯一標識來進行操作和控制。在進行數據處理的過程中，我們也可以利用數據整合與信息處理的手段來完善數據操作與信息處理的過程，從而提高數據操作控制的水平。總之，對元數據的管理要做到全面、系統和可持續性，這樣才能確保大數據系統的穩定和高效。

（二）SQL語句處理功能

在建立多數據源管理機制下，分布式服務平臺的數據整合與處理應該從數據分析的角度去進行。需要設計一個統一的數據訪問接口，以滿足分布式服務平臺的數據操作需求。在引入分布式查詢引擎后，可在連接數據源以及執行SQL查詢時進行錯誤上報，從而達到數據信息操作與處理的目的。在構建多數據源處理功能模塊中，確實需要引入SQL解析功能。這個功能可以將統一的數據訪問接口接收的數據進行解析處理，從中提取SQL語句中的數據源、數據表、過濾條件、字段、分組表單等相關信息。根據這些信息，就可以構造針對不同數據源的查詢任務，并通過數據查詢與處理，對數據結構進行合并，達到多數據源統一管理的目的。在接收分布式服務平臺的多數據源后，可利用SQL語句對數據源、數據表、過濾條件等相關信息進行針對處理，在數據查詢與分析的基礎上，提高分布式服務平臺的數據處理效果。

（三）多數據源服務管理功能設計

在多數據源查詢與信息處理的過程中，分布式服務平臺可基于數據查詢和處理結果，將SQL語句交由數據解析模塊進行處理，以獲得基本的相關數據信息。通過大數據平臺的應用，分布式服務平臺可以對不同數據源獲取的數據進行控制和轉換，并將各個任務的接口進行封裝處理，進而實現多數據源服務的管理目標。在分布式服務平臺的多數據源查詢與處理中，當外部訪問相關數據服務時，可以判斷緩存數據的準確性和有效性。在整合和處理相關數據時，可以調用SQL解析子模塊獲取多數據源信息，并對SQL數據進行校驗，避免出現數據服務不到位的情況發生。在構造SQL時，使用統一的數據查詢接口對相關數據進行查詢與處理，以達到數據管理與控制的目的。為解決分布式服務平臺的數據源問題，在優化數據查詢過程并建立數據庫時，需要強化數據庫連接模塊和任務構造模塊之間的邏輯關系，按照底層數據庫提供的訪問接口格式，對查詢數據進行封裝處理，完成數據查詢操作。查詢處理完成后，將所有數據查詢結構進行封裝返回。這樣可以提高整個系統的數據查詢效率和穩定性。

（四）動態服務功能設計

動態服務子系統是分布式服務平臺中的一個重要組成部分，主要用于處理查詢任務的封裝服務。該系統通過整合和處理分散存儲在各個底層數據源中的數據，對構建SQL語句后的數據集合進行整合和調整，從而提高數據分析的綜合水平。在分布式服務平臺搭建與應用中，該系統可以快速適配不同的應用場景，通過統一數據出口和強化的數據輸入輸出規范，實現動態數據服務配置控制。同時，通過Web管理頁面進行數據源連接信息的配置進而字段、數據類型以及語句編輯等綜合控制，滿足數據統計與分析的綜合需求。在數據服務執行操作過程中，該系統可對多個數據源查詢過程進行優化，并將查詢結果返回到數據服務請求中，以對外發布相關數據和服務，從而達到動態數據分析與處理的目的。在分布式服務平臺的動態數據分析中，有許多功能需要實現，比如元數據查看、SQL查詢語句編輯、服務模型配置以及服務數據定義等。其中，為了獲取分布式服務平臺的服務數據，可查詢元數據中的基本信息表，獲取全部在線數據源的信息，并在可視化頁面中，對相關數據源連接中的數據庫表以及元數據信息進行綜合處理。利用SQL語句進行編寫，實現信息數據整合與處理的目的。在Web服務輸入輸出模型搭建中，還需要對SQL語句以及服務模型配置進行完善。在生成服務請求參數以及相應參數后，將相關數據信息被存儲到數據服務信息表中。為了在分布式服務平臺實現數據整合與處理，需要使用數據源配置信息提取元數據。通過使用數據源的唯一標識，可以編寫SQL查詢語句來獲取元數據信息。編寫好SQL查詢語句后，還需要進行測試，以獲取查詢字段和查詢條件信息。在對服務信息和查詢服務進行優化的過程中，應根據數據服務需求，整合元數據服務信息并進行傳輸。

四、面向大數據應用的分布式服務平臺的開發實現

（一）系統開發環境

考慮到不同的開發語言具有一定的差異，因此，在實際的開發情況及分布式服務平臺搭建應用的需求的基礎上，在分布式服務平臺數據整合與分析中，選用Java作為開發語言，以Spring Boot作為開放框架，統一使用Git進行版本管理，以提高分布式服務平臺的軟件操作與處理效率。在分布式服務平臺開發中，主要依賴64位操作系統，建立元數據管理機制后，通過數據統計與分析，綜合管理該平臺的數據處理過程以及數據庫表之間的聯系，以進一步提高數據管理與操作控制的綜合水平。

（二）功能模塊的實現

在設計分布式服務平臺的功能模塊后，可以充分發揮SQL語句的優勢，來優化分布式服務平臺的數據傳輸和信息處理過程。通過SQL語句可以獲取分布式服務平臺的數據源、數據表、查詢字段、過濾條件等相關信息。使用SQL Parser工具來解析SQL語句，并建立抽象語法樹，依靠Visitor接口進行數據處理，從而滿足不同數據解析需求。

①數據分配管理模塊。為了更好地管理分布式服務平臺的數據，需要對數據進行分類，然后優化數據分配的過程。在數據切換過程中，可以采用前后端分離框架，通過緩存數據進行統一分配，利用內存隊列來保存數據操作，并串行執行。首先刪除緩存數據，然后再對數據進行更新。如果出現數據更新失敗的情況，可以先清空處理后，再更新緩存數據，并將數據請求發送到隊列中。在進行相關操作時，需要優化以避免出現重復性操作。完成緩存數據更新與處理后，可對相關數據的讀取過程進行處理，以確保分布式服務平臺的數據處理過程具有統一性。

②SQL語句處理功能實現。分布式服務平臺中的SQL語句解析是通過SQL Parser進行的數據處理。在對SQL語句進行解析處理后，可以通過Vistor接口來滿足不同數據解析的需求。通過解析數據對象，可以實現緩存數據的讀取與應用。為實現這一目的，可以繼承并實現相應的接口。

③多數據源服務管理功能實現。多數據源服務管理是通過對不同數據進行統一分類的數據查詢，針對新增數據源的緩存和傳輸過程進行整合，以滿足大數據分析與處理的綜合需求。這種方法可以提高分布式服務平臺的擴展性，并利用連接驅動的查詢模式，為其提供查詢接口服務。添加配置信息的API可以通過網頁上的服務調用Drill來實現，發送HTTP POST請求可以使用Java。添加完整的數據源配置信息后，查詢API可以使用Drill來發送SQL語句，完成多數據源的查詢任務。

（四）動態服務功能實現

在搭建與實現動態數據管理的過程中，分布式服務平臺應該利用Spring boot的controller路徑參數來實現動態數據服務。根據數據服務名稱，進行相應的請求處理，實現相關數據請求的處理。這對于提高動態數據的綜合管理水平具有現實意義。在實際的處理中，可以制定訪問數據，對相關數據信息進行過濾，并進一步提高數據分析、動態生成、下線等處理效果。

（五）分布式服務平臺的功能應用

在搭建與應用面向大數據的分布式服務平臺時，需要在元數據緩存和數據分析處理的基礎上，利用數據庫鏈接查看平臺的數據庫列表。點擊鏈接后，可以對數據庫的所有字段進行操作與處理，以滿足多數據源統一分配傳輸與應用的綜合需求。在分析分布式服務平臺的多數據源查詢過程中，點擊數據源后，可執行文件數據，并通過數據庫鏈接編寫并查詢SQL語句。在動態服務數據管理與分析中，服務的請求參數以及響應參數可以通過SQL自動映射獲得，制定服務名稱后，可以利用可視化Web服務組合編排的方式整合訪問信息以及數據處理過程。這種方式基本可實現內部服務、新增數據服務以及組合服務的全生命周期管理，有助于推廣和應用分布式服務平臺。

五、結束語

在設計和應用面向大數據應用的分布式服務平臺時，要通過Java、Spring Boot等技術對平臺的動態數據分析、數據轉換以及數據服務調用請求等進行優化，將動態數據分類與轉換，從而滿足數據服務的綜合需求。在搭建和應用分布式服務平臺時，應設定有效的操作權限，并對服務注冊、服務組合等進行優化，提高分布式服務平臺的數據服務與操作水平。通過組合服務，可實現大數據應用的全生命周期管理，有助于提高分布式服務平臺的實踐應用價值。

作者單位：孫文俊 王子楊 中國電子科技集團公司第二十八研究所

參? 考? 文? 獻

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[2]朱云杰.面向大規模集群的網元自動巡檢系統設計與實現[J].軟件導刊，2022，21（01）：216-221.

[3]凌飛，張福景，楊天奇等.基于分布式平臺的TCMS集成設計與實現[J].鐵道機車與動車，2021（08）：30-33+5-6.

[4]趙興濤.規劃建設BIM培訓考核平臺設計[J].電子技術與軟件工程，2021（06）：166-167.