文/李凌

從構(gòu)筑大系統(tǒng)，到編寫小應(yīng)用

文/李凌

編者按：

教育信息化誕生的歷史并不長，成長的過程中有很多新鮮的理念，回過頭來看，有的是順應(yīng)潮流的，有的又是理想化的。本文觀點(diǎn)來自一位從事教育信息化實(shí)踐多年的業(yè)內(nèi)人士，他認(rèn)為，大系統(tǒng)的理念并不符合 IT 界的實(shí)際情況，應(yīng)用系統(tǒng)中小型化將成為趨勢。關(guān)于本文內(nèi)容，歡迎您與我們探討，您可發(fā)郵件至 media@cernet.com。

李凌北京理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)中心副主任

我剛到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心工作的時(shí)候，對(duì)于學(xué)校信息化應(yīng)該做什么，以及應(yīng)該如何做，并沒有太多的概念。記得有一次去參加高校信息化學(xué)會(huì)的會(huì)議，聽來自某知名學(xué)府的老師介紹 URP，瞬間覺得那真是一個(gè)很高大上又極其復(fù)雜的概念。想想我們信息化部門只有區(qū)區(qū)幾個(gè)人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想。

后來在學(xué)校里和同事聊起來，有同事說，你們網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)該做一個(gè)大系統(tǒng)，我們各個(gè)單位用。對(duì)于此，有些我非常認(rèn)同，譬如學(xué)校信息化的確應(yīng)該一盤棋，不能亂來。但一個(gè)包羅萬象的大系統(tǒng)，要投入很多時(shí)間很多經(jīng)費(fèi)，也許光需求調(diào)研就需要幾個(gè)月，研發(fā)起來也許要幾年，然后再投入使用……不敢想象。

當(dāng)時(shí)，開發(fā)一個(gè)大系統(tǒng)的思路在高校信息化界時(shí)常被提起。也有企業(yè)的宣傳朝著這個(gè)方向努力。于是也就真的有廠商找上門，推銷一體化學(xué)生管理系統(tǒng)等產(chǎn)品，把教務(wù)、學(xué)工、宿管等各個(gè)部門的需求，凝聚在一個(gè)龐大的軟件里。他們認(rèn)為這樣的系統(tǒng)最大的優(yōu)勢，就是天生沒有數(shù)據(jù)孤島。面對(duì)這樣的說辭，還真說不定有人會(huì)很心動(dòng)，做個(gè)大系統(tǒng)一下子把信息化推上一個(gè)臺(tái)階，那真的是大功一件，再加上沒有數(shù)據(jù)孤島，豈不是非常先進(jìn)？

一個(gè)大系統(tǒng)真的現(xiàn)實(shí)嗎？

作為一個(gè)每周都要寫幾行代碼的程序員，對(duì)于這種大系統(tǒng)之類的說辭，我還是有一點(diǎn)天生的警惕的：

首先，軟件開發(fā)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，軟件項(xiàng)目從出現(xiàn)的第一天開始，其失敗率就遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。譬如，我們很少聽說蓋房子剛蓋好就塌了，但軟件到期做不出來以及上線第一天就崩潰可不是什么新鮮事。并且，一個(gè)軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性，會(huì)隨著功能的增加而呈指數(shù)級(jí)增加，量變導(dǎo)致質(zhì)變，用來形容一個(gè)系統(tǒng)功能不斷增加和該系統(tǒng)的穩(wěn)定性不斷下降之間的關(guān)系，再合適不過了。

其次，大系統(tǒng)的工期無法控制。單一軟件項(xiàng)目的工期，通常應(yīng)該控制在六個(gè)月以內(nèi)，如果工期過長，無論是承包商還是相關(guān)部門的業(yè)務(wù)人員可能會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間沒有效果而陷入一種疲勞狀態(tài)，同時(shí)軟件自身的需求也可能因?yàn)闃I(yè)務(wù)的變化而不斷發(fā)生變化，直接導(dǎo)致軟件的工期更長，進(jìn)而陷入一種惡性循環(huán)。

再次，按照當(dāng)今高校信息化行業(yè)對(duì)軟件價(jià)格的普遍認(rèn)識(shí)，很多人都認(rèn)為一套軟件系統(tǒng)四五十萬元就已經(jīng)是很高的花費(fèi)了。但四五十萬元如果扣掉相關(guān)稅款，扣除銷售成本，在如今也就相當(dāng)于一兩個(gè)普通程序員一年的工資，而他們掙的錢不吃不喝合起來在北京這樣的一線城市也就能買個(gè)廁所。這樣的投入，能找得到做出大系統(tǒng)的人嗎？

最后，即便是在 2010 年，人事、財(cái)務(wù)、教務(wù)、圖書館、卡務(wù)、網(wǎng)絡(luò)中心等各個(gè)部門就已經(jīng)建立了自己的管理信息系統(tǒng)，做一個(gè)大系統(tǒng)是要把它們各個(gè)部門的系統(tǒng)都放棄然后合在一起，這些完全屬于不同管理領(lǐng)域的事情，真的有一個(gè)公司能都弄明白嗎？

數(shù)字校園的架構(gòu)

在軟件工程領(lǐng)域，人們一直尋找著控制軟件復(fù)雜性的方法，而其中最經(jīng)典的一句話，就是 UNIX 所奉行的設(shè)計(jì)哲學(xué)： K.I.S.S. = Keep It Simple, Stupid!

Unix 系統(tǒng)，就是一個(gè)典型的簡單系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每一個(gè)命令行工具，都只完成一個(gè)單一的任務(wù)，譬如 ls 就只能列目錄、wc 就是用來統(tǒng)計(jì)單詞個(gè)數(shù)，若想知道一個(gè)目錄中有多少個(gè)文件，就需要用 ls | wc 這樣的組合了。

數(shù)字校園，作為一個(gè)涉及不同領(lǐng)域，既要支撐教學(xué)、管理，又要服務(wù)學(xué)習(xí)、生活的龐大 IT 設(shè)施，其必然由各種大大小小的組件構(gòu)成，但這些組件之間又必須建立聯(lián)系，否則就會(huì)形成數(shù)據(jù)孤島。在經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)研、實(shí)踐和思考之后，我們心中數(shù)字校園的整體結(jié)構(gòu)和建設(shè)方式開始慢慢清晰，基本上可以用“大平臺(tái)、中系統(tǒng)、小應(yīng)用”來描述。

由于今天平臺(tái)、系統(tǒng)、應(yīng)用這些詞語有著廣泛的含義，因此有必要對(duì)其明確一下定義。平臺(tái)，本身并不完成特定的業(yè)務(wù)工作，它的存在就是為了支撐系統(tǒng)和應(yīng)用的正常運(yùn)行，最典型的應(yīng)該被稱之為平臺(tái)的就是基礎(chǔ)服務(wù)層的如統(tǒng)一身份認(rèn)證、展示層的如門戶；系統(tǒng)，也就是管理信息系統(tǒng)，管理著某個(gè)領(lǐng)域的一組特定數(shù)據(jù)，并且支撐某個(gè)領(lǐng)域的日常工作，譬如人們熟知的教務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)；應(yīng)用，基于平臺(tái)和系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，為用戶提供某項(xiàng)特定的服務(wù)功能，門戶平臺(tái)中集成的成績查詢、網(wǎng)費(fèi)充值，都可以稱之為一種小應(yīng)用。

大平臺(tái)和小應(yīng)用的概念今天已經(jīng)被很多人理解并認(rèn)同，那么“中系統(tǒng)”指的是什么呢？

中等規(guī)模的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)是數(shù)字校園中不可或缺的一部分，通常是數(shù)字校園建設(shè)過程中最早啟動(dòng)的那一部分，但也經(jīng)常成為被吐槽最多、失敗率最高的部分。如今已經(jīng)有很多原本做業(yè)務(wù)系統(tǒng)的公司在高校領(lǐng)域都活不下去，這是為什么呢？

1.預(yù)期錯(cuò)誤：很多人認(rèn)為做業(yè)務(wù)系統(tǒng)就是做軟件，必須好看、功能全面、高大上，做個(gè)系統(tǒng)就要一切事情摒棄手工操作、不用 Excel。其實(shí)，信息化的根本任務(wù)在于對(duì)數(shù)據(jù)的管理，管理信息系統(tǒng)，就是幫助業(yè)務(wù)人員管理數(shù)據(jù)的工具。建設(shè)管理信息系統(tǒng)的根本，是梳理數(shù)據(jù)、優(yōu)化管理，軟件只要不出錯(cuò)、基本好用，可以保證主干業(yè)務(wù)正常運(yùn)行就足夠。

2.邊界模糊：以高校中使用最為廣泛的教務(wù)管理系統(tǒng)為例，在 10多年前大家剛剛開始做教務(wù)系統(tǒng)的時(shí)候，教務(wù)系統(tǒng)本身的功能還是很明確的，主要為了支撐學(xué)校最基本的教務(wù)運(yùn)行。但隨著教務(wù)處業(yè)務(wù)的不斷增加，很多人覺得諸如計(jì)算機(jī)等級(jí)考試報(bào)名等各種各樣的功能都應(yīng)該增加到教務(wù)系統(tǒng)中來。各個(gè)軟件廠商迎合這些不合理需求，在自己的產(chǎn)品中加入了越來越多的功能，活生生把學(xué)校的“教務(wù)系統(tǒng)”做成了“教務(wù)處系統(tǒng)”。

3.需求泛濫：在高校做業(yè)務(wù)軟件，需求調(diào)研的過程往往非常奇葩，一種最常見的做法，就是業(yè)務(wù)部門的領(lǐng)導(dǎo)會(huì)把部門內(nèi)所有的工作人員聚集在一起，開動(dòng)員會(huì)，讓每個(gè)崗位上的具體工作人員向廠商提出軟件修改需求。這種方式，極易導(dǎo)致需求的泛濫和不可控。銀行做軟件會(huì)把所有柜臺(tái)的服務(wù)人員都聚在一起跟承包商談需求嗎？正確的軟件需求采集方式，應(yīng)當(dāng)是由部門中管理經(jīng)驗(yàn)豐富、全面掌握業(yè)務(wù)的一兩個(gè)人跟軟件開發(fā)方的專家共同商討制定。而一般的工作人員，作為軟件的普通使用者，則應(yīng)當(dāng)按照既定的管理模式工作。

上述問題，都會(huì)使業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷膨脹。正如前文所說，隨著功能的增加，軟件的復(fù)雜性也會(huì)不斷增加。因此，我們強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，應(yīng)該是“中等規(guī)模的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”，一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該只負(fù)責(zé)處理關(guān)聯(lián)極其緊密的、重要的、成熟的、頻繁發(fā)生的業(yè)務(wù)，其管理模型應(yīng)當(dāng)是業(yè)內(nèi)普遍采用的。業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該更多地強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和及時(shí)性，易變的流程審批性內(nèi)容則應(yīng)當(dāng)向?qū)W校統(tǒng)一建設(shè)的 BPM 流程平臺(tái)遷移。

譬如教務(wù)系統(tǒng)，就應(yīng)該只包含學(xué)籍、培養(yǎng)方案、排課、選課、成績、畢業(yè)設(shè)計(jì)管理等最基本功能和相關(guān)的學(xué)生、教師服務(wù)界面。如果教務(wù)處還有其他的需求，都可以做成基于學(xué)校數(shù)字校園平臺(tái)和教務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而運(yùn)行的獨(dú)立應(yīng)用。以這種模式構(gòu)筑的教務(wù)系統(tǒng)，由于其需求穩(wěn)定、數(shù)據(jù)清晰，如果再加上合理的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)和精心的實(shí)現(xiàn)，就可以用很久。

應(yīng)用小型化和微服務(wù)

幸運(yùn)的是，今天已經(jīng)有越來越多的人認(rèn)識(shí)到了系統(tǒng)中小型化的必要性和必然性，并且在實(shí)踐中按照這種方式構(gòu)建系統(tǒng)。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，其實(shí)也有一種應(yīng)用中小型化的趨勢，也就是今天很多人所說的“微服務(wù)”模型。

互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域所使用的“微服務(wù)”模型，實(shí)際上是將過去一套代碼、一套數(shù)據(jù)庫的單體軟件結(jié)構(gòu)，分解為每個(gè)模塊一套代碼，每個(gè)模塊一套數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，這樣，不同的模塊可以根據(jù)自身的需要選擇合適的語言編寫，也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要選擇橫向擴(kuò)展方式。而模塊與模塊之間，則通過消息隊(duì)列或是 API 接口等方式進(jìn)行連接。

如果我們把數(shù)字校園看成一個(gè)大的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，那么今天數(shù)字校園的應(yīng)用小型化趨勢和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的微服務(wù)架構(gòu)其實(shí)如出一轍，只不過在模塊劃分的粒度、實(shí)現(xiàn)方式的把握上，有著不太一樣的標(biāo)準(zhǔn)罷了。

（責(zé)編：王左利）