李 梅 譚 玲 馬 威

1 引言

隨著我國企業(yè)信息化水平的不斷提升，產(chǎn)生了大量的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)。這些由不同核心技術(shù)構(gòu)建的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)像一個(gè)個(gè)“信息孤島”，各自有著不同的處理對象、操作方法和專用客戶端。這些獨(dú)立的、異構(gòu)的、封閉的系統(tǒng)使得系統(tǒng)間的信息共享和業(yè)務(wù)處理無法進(jìn)行，不能形成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的交互、共享和協(xié)同，從而降低了信息的利用效率［1］。

基于上述原因，通過對現(xiàn)有信息共享與交換技術(shù)的研究，本文提出了一種基于平臺的信息共享與交換模式，為業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)提供安全、可靠、穩(wěn)定、高效的信息共享、交換的平臺，目的是對業(yè)務(wù)信息的充分利用和共享，是推動和實(shí)現(xiàn)信息整合的必要基礎(chǔ)。

2 與傳統(tǒng)交換模式比較

傳統(tǒng)的信息共享與交換模式（如圖1所示）是業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)之間點(diǎn)對點(diǎn)的共享交換，該模式存在以下缺點(diǎn)：

1）缺乏統(tǒng)籌管理、無序、協(xié)調(diào)成本過高、周期長、操作難度大；

2）缺乏統(tǒng)一的共享交換方式及機(jī)制；

3）缺乏靈活及通用性，僅能實(shí)現(xiàn)一對一的信息共享與交換，效率低；并且是針對某一具體應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)，只能滿足某一種或某一類數(shù)據(jù)上的共享交換，當(dāng)想實(shí)現(xiàn)其它方面信息共享交換時(shí)，必須為它專門做新的設(shè)計(jì)，靈活性和通用性低。

基于平臺的信息共享與交換模式（如圖2所示）是業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)之間一對多的共享交換，與傳統(tǒng)模式相比較，尤其當(dāng)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的數(shù)量增長到一定規(guī)模時(shí)，無論是在開發(fā)復(fù)雜度、系統(tǒng)的管理與維護(hù)還是應(yīng)用靈活擴(kuò)展等方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。該模式將共享交換信息抽象為統(tǒng)一的業(yè)務(wù)語義，并在此基礎(chǔ)上按需整合形成目錄，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)訂閱者按權(quán)限接收并處理信息。

3 總體結(jié)構(gòu)

信息共享與交換平臺為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)橫向各業(yè)務(wù)部門間以及縱向各單位間各類信息的共享與交換構(gòu)建統(tǒng)一的支撐平臺，保證各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間共享信息的一致、準(zhǔn)確和業(yè)務(wù)信息交換及時(shí)，保證各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行以及相互獨(dú)立性和低耦合性，從整體上提高了系統(tǒng)運(yùn)作效率和安全性。其總體結(jié)構(gòu)可分為數(shù)據(jù)層、共享交換層、應(yīng)用層，如圖3所示。

1）數(shù)據(jù)層：該層建設(shè)于硬件、軟件、操作系統(tǒng)等支撐平臺上，包含各應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、用于存儲業(yè)務(wù)語義的元數(shù)據(jù)庫以及用于存儲共享交換策略和數(shù)據(jù)的共享交換數(shù)據(jù)庫。

2）共享交換層：該層為信息共享與交換提供從業(yè)務(wù)語義轉(zhuǎn)換、策略制定到信息發(fā)布以及全程監(jiān)控的手段，包含元數(shù)據(jù)管理、共享交換信息目錄管理、共享交換信息策略管理、共享交換信息發(fā)布、共享交換信息接收、共享交換信息檢索、共享交換信息監(jiān)控。

3）應(yīng)用層：該層是可重用的軟件對象，包括基于Web的應(yīng)用、單機(jī)系統(tǒng)、封裝好的Web服務(wù)、新開發(fā)的功能構(gòu)件等［2］，為業(yè)務(wù)單位信息管理提供實(shí)際上的業(yè)務(wù)功能。

4 設(shè)計(jì)機(jī)理

信息共享與交換平臺的設(shè)計(jì)需從以下幾方面考慮：

1）統(tǒng)一業(yè)務(wù)語義描述。由于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量較大，而且各系統(tǒng)資源地理分布不同、結(jié)構(gòu)不一致，如果直接對這些資源進(jìn)行基于內(nèi)容的檢索，實(shí)現(xiàn)起來較為困難。因此，需要建立一種獨(dú)立于具體資源表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式，即元數(shù)據(jù)［3］。元數(shù)據(jù)可將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為可理解的業(yè)務(wù)語義，為共享交換提供統(tǒng)一的信息描述，是實(shí)現(xiàn)信息共享與交換的前提。

2）統(tǒng)一信息組織形式。為便于用戶全面了解和利用信息資源，將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式，來保證不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享交換的一致性、高效性。

3）統(tǒng)一共享交換機(jī)制。各業(yè)務(wù)領(lǐng)域之間共享交換的數(shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)量、共享交換對象、頻率均不同，統(tǒng)一共享交換機(jī)制可以最大限度地節(jié)約運(yùn)行、維護(hù)的投入，保證可操作、可持續(xù)、高效、安全運(yùn)行，并且便于追溯、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流。

5 功能組成

信息共享與交換平臺包括元數(shù)據(jù)管理、共享交換信息目錄管理、共享交換信息策略管理、共享交換信息發(fā)布、共享交換信息接收、共享交換信息檢索、共享交換信息監(jiān)控。

1）元數(shù)據(jù)管理：主要為信息共享與交換平臺提供統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)支撐，用于維護(hù)元數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的一致性，并給軟件開發(fā)人員、高級管理員、高級用戶提供一個(gè)集中定義用戶數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)的接口。

2）共享交換信息目錄管理：主要用于共享交換信息的目錄維護(hù)，將共享信息建立一個(gè)全局視圖。共享交換信息目錄是指需對外共享、交換信息的模式列表，一般以樹狀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)。通過目錄，可實(shí)現(xiàn)清晰且完整的信息表示，使用者可以最短路徑尋找到需要的信息，使得信息和系統(tǒng)的功能更加清晰可用。

3）共享交換信息策略管理：主要用于制作共享交換信息的策略，以共享交換信息目錄為單位，結(jié)合元數(shù)據(jù)管理的成果，將需共享交換的內(nèi)容以元數(shù)據(jù)的形式整合為信息共享交換策略。該策略描述對某類或某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)訪問的方式或方法，主要包括數(shù)據(jù)來源、過濾條件、發(fā)布方、發(fā)布時(shí)間、發(fā)布對象、信息操作權(quán)限等，并且以XML文件形式存儲。

4）共享交換信息發(fā)布：主要用于發(fā)布共享交換信息策略，供指定范圍的信息接收方進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作（下載數(shù)據(jù)、查看數(shù)據(jù)）。

5）共享交換信息接收：主要用于共享交換信息的接收，可根據(jù)信息發(fā)布方事先設(shè)置的權(quán)限接收，并具有向信息發(fā)布方發(fā)出信息共享交換請求消息的能力。

6）共享交換信息檢索：主要用于提供共享交換信息的目錄檢索、簡單檢索、高級檢索和關(guān)鍵字檢索等能力。

7）共享交換信息監(jiān)控：主要用于實(shí)現(xiàn)信息共享交換過程中的內(nèi)容監(jiān)控、過程監(jiān)控和監(jiān)控報(bào)告管理等能力。

6 關(guān)鍵技術(shù)

6.1 基于元數(shù)據(jù)的XML技術(shù)

元數(shù)據(jù)（Metadata）被概括地定義為“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)（Data about Data）［4］”，也可定義為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，其使用目的在于識別資源、評價(jià)資源、追蹤資源在使用過程中的變化，實(shí)現(xiàn)信息資源的有效發(fā)現(xiàn)、定位、檢索和對使用資源的有效管理。

XML（eXtensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)注語言）是一種簡單、與平臺無關(guān)被廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)，是用來定義其它語言的一種元語言［5］。XML有著良好的自描述性、可擴(kuò)展性和層次結(jié)構(gòu)性等優(yōu)點(diǎn)，使它成為業(yè)務(wù)信息共享與交換的首選技術(shù)。

元數(shù)據(jù)與XML相結(jié)合，使得用戶可以在更大范圍內(nèi)高效查找、正確理解和使用這些對象數(shù)據(jù)［6］，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域間元數(shù)據(jù)的互操作，信息間的共享與交換。通過元數(shù)據(jù)來描述各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的特征，為信息共享與交換提供了來源；XML作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，為信息共享與交換提供了渠道。

本文中信息共享與交換平臺使用基于元數(shù)據(jù)的XML技術(shù)，從數(shù)據(jù)庫中提取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)元數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上生成共享交換策略，共享交換策略依據(jù)共享交換的業(yè)務(wù)需求建立，將數(shù)據(jù)庫中的一張或多張實(shí)體表數(shù)據(jù)組合為滿足業(yè)務(wù)需求的對象，產(chǎn)生對象映射元數(shù)據(jù)并存儲到XML格式的對象映射文件，對象映射元數(shù)據(jù)包含應(yīng)用對象本身、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部物理實(shí)體和約束以及應(yīng)用對象與數(shù)據(jù)庫之間的映射關(guān)系［7］。對信息進(jìn)行共享與交換操作時(shí)，讀取該XML文件，然后轉(zhuǎn)化成自己能夠識別的信息，這樣就完成了一次信息共享、交換。

6.2 基于JMS的消息通知技術(shù)

JMS全稱Java Message Service，是 Sun公司提出的Java消息服務(wù)規(guī)范，是用于訪問消息系統(tǒng)的獨(dú)立于廠商的應(yīng)用程序接口（API），它提供給應(yīng)用程序創(chuàng)建、發(fā)送、接收和讀取消息的接口［8］，具體實(shí)現(xiàn)可以不同。JMS消息系統(tǒng)是異步的，這就意味著JMS客戶可發(fā)送一個(gè)消息而無需等待響應(yīng)。

JMS支持兩種消息模式：點(diǎn)對點(diǎn)和發(fā)布/訂閱模式。

1）在點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）模式中，一個(gè)發(fā)送端向特定隊(duì)列發(fā)送一條消息，而另一個(gè)對應(yīng)于該隊(duì)列的接收端可從隊(duì)列中按順序提取消息（如圖4所示）。特定隊(duì)列保留所有消息，直到它們被接收端接收或者消息過期。

2）在發(fā)布/訂閱（p/b）模式中，一個(gè)消息發(fā)布者將消息發(fā)送到一個(gè)對應(yīng)的主題中，訂閱該主題的所有訂閱者可以接收發(fā)送到該主題的消息內(nèi)容（如圖5所示），適用于一對多進(jìn)行信息發(fā)布的場合［9］。p/b模型是一個(gè)發(fā)布者對應(yīng)多個(gè)訂閱者的一對多的映射關(guān)系，這種方式通常也稱為“廣播式消息傳遞”［10］。

本文中信息共享與交換平臺采用的是發(fā)布/訂閱模式，與點(diǎn)對點(diǎn)模式不同，使用發(fā)布/訂閱模式發(fā)布到一個(gè)主題的消息，能夠由多個(gè)訂閱者接收，每個(gè)訂閱者都會接收到每條消息的一個(gè)副本。該消息傳送模型基本上是一個(gè)基于推送（push）的模式，消息自動地向消費(fèi)者廣播，它們無須請求或輪詢主題來獲得新消息［11］。

7 應(yīng)用實(shí)例

在某業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)中，因包含較多獨(dú)立的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，并且這些業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件分屬于不同的機(jī)構(gòu)使用，故采用信息共享與交換平臺來實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)間的信息共享與交換，具體流程如圖6所示。

1）運(yùn)維人員通過元數(shù)據(jù)管理工具將某業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化為可理解的業(yè)務(wù)語義。

2）在已存在可理解的業(yè)務(wù)語義的基礎(chǔ)上，通過信息共享與交換平臺提供的共享交換信息目錄管理能力維護(hù)信息目錄，并制作共享、交換策略（包含信息內(nèi)容、信息發(fā)布方、信息接收方、信息描述、發(fā)布時(shí)間、過濾條件、操作權(quán)限等）。

3）將制作好的共享、交換策略封裝為XML策略文件。

4）共享交換信息發(fā)布時(shí)，策略文件、符合條件的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)均被推送到共享交換數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)，以消息通知信息接收方。

5）信息接收方收到消息后，解析策略文件，即可看到相應(yīng)的信息目錄，并根據(jù)信息發(fā)布方設(shè)置的權(quán)限，從共享交換數(shù)據(jù)庫下載或查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間信息共享與交換頻繁，使得實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)順暢、高效的交流和共用變得日趨重要。本文提及的基于平臺的信息共享交換方式從信息的組織形式、交換方式等進(jìn)行了闡述，通過共享和交換信息，使原有的業(yè)務(wù)信息資源得到了應(yīng)用，使信息孤島成為了信息源泉，從而節(jié)約了信息獲取的成本和時(shí)間。

［1］柴華，周興社，楊剛，符寧，張海輝，王龍飛.基于企業(yè)服務(wù)總線的信息共享交換平臺研究［J］.微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2008，25（4）：116-120.

［2］程龍泉.基于ESB的企業(yè)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享交換平臺的研究與設(shè)計(jì)及在出版業(yè)的應(yīng)用［J］.中國編輯，2015，（02）：75-79.

［3］武亞青.數(shù)據(jù)共享環(huán)境研究［J］.指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2011，2（3）：35-40.

［4］許永濤，王延章，陳雪龍.一種基于元數(shù)據(jù)管理的柔性電子政務(wù)系統(tǒng)模型研究［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2007，24（4）：77-79.

［5］尹立民.XML數(shù)據(jù)庫存儲與索引模式研究［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2015，01 ：32.

［6］楊竣輝，李雯.基于XML企業(yè)元數(shù)據(jù)共享模型的研究［J］.情報(bào)雜志，2009，01：56-67.

［7］毛建強(qiáng)，黃穎.基于對象映射的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)［J］.指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2012，3（4）：57-61.

［8］黃瑛，鄧東華，廖德利.基于ETL和JMS的數(shù)據(jù)同步的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.信息技術(shù)，2009，12：49-51.

［9］徐計(jì)忠，何明昕.基于JMS的金融支付系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2010，27（3）：182-184.

［10］紀(jì)彬，賀立，白廣利，錢冠華.基于JMS的數(shù)據(jù)交換技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)［J］.自動化技術(shù)與應(yīng)用，2011，30（2）：70-72.

［11］姜振華，陳偉佳.基于“發(fā)布-訂閱”模型的異構(gòu)信息資源獲取技術(shù)［J］.信息技術(shù)與信息化，2015，03 ：147-148.