智慧校園信息化建設項目總體設計方案大學數字化校園軟件體系結構圖如圖所示。整個構架包含了：表示層，應用服務層（門戶應用、業務層、支撐層）和數據層（數據資源層），同時還包括系統安全體系。表示層是通過各種終端為大學全體教職工和學生提供對“數字化校園”應用平臺的訪問服務，通過門戶系統以B/S方式提供服務，支持多種瀏覽器，如InternetExplorer、Mozilla、Netscape、PDA及智能手機、3G等。門戶應用層是大學的數字化校園信息門戶網站，提供基于統一身份認證的信息聚合和展現服務，支持個性化的頁面設置。業務層是學校的各業務應用系統，包含：黨務系統、郵件系統、圖書借閱系統、招生就業系統、教學管理系統、求索學堂、檔案管理系統、人事管理系統、科研管理系統、設備管理系統、財務管理系統、校園卡系統平臺等。在今后的信息化建設中，學校陸續建設的業務管理信息系統也要整合到應用基礎平臺之上，使之成為數字化校園的整體之一。支撐層：用戶管理和授權：提供基于LDAP標準的用戶管理和授權體系服務，由目錄服務器和身份認證服務器組成。與用戶數據集成層共同組成企業級目錄服務系統，并為實現應用間的單點登錄提供數據基礎。用戶數據集成：同步異構系統中的用戶和授權的相關信息。并與用戶管理和授權平臺共同組成企業級目錄服務系統，為實現應用間的單點登錄提供數據基礎。應用集成：集成和重組各種異構系統的前端應用，推送給門戶系統進行統一展現，同時實現各應用和門戶系統間的集中認證、單點登錄、聯合授權功能。J2EE應用基礎平臺：提供業務服務、業務數據集成及業務接口等后端服務，是面向用戶的前端應用系統的服務支撐平臺。數據資源層是統一數據庫平臺，提供數據交換和共享的功能，同時為提供查詢、報表、統計、分析預測等數據服務提供底層支撐。安全體系的建設貫穿于各個層次，貫穿于系統建設的各個階段，它主要從網絡安全、主機安全、數據安全、應用安全等角度綜合考慮，保證各數據安全。技術路線針對大學用戶提供包括門戶、交流、查詢、統計、應用集成等服務的應用平臺這樣一個龐大復雜的系統工程，考慮到由于未來發展變化所帶來的系統的伸縮性，應用系統必須采用現代系統規范和設計，在系統設計整體化的同時，盡量減少各子系統在技術上的相互依賴性（軟件對平臺、軟件對數據、軟件對軟件、平臺對平臺等），使任一子系統未來的減少、增加和變更，不影響到其它子系統和總系統。從而最大限度地保護既有的投資，減少對系統的維護和未來開發的投入。在應用系統整體化、功能化和規?；耐瑫r，保證系統在技術上、經濟上的可持續性發展?；谏鲜鲈瓌t，門戶的開發基于“跨平臺”的Java語言和獨立于開發環境的面向對象的組件技術EJBs(EnterpriseJavaBeans)，系統的主要“應用邏輯”由組件構成。以組件技術為導向的組織架構提供了系統良好的可伸縮性，使系統輕易地組合與拆分其功能模塊。應用軟件平臺的開發及運行架構采用了三層結構（Web服務器、應用服務器和數據庫服務器），從而在不影響系統其它部分情況下，保證了應用服務器與其它應用可進行有效和無縫的整合，同時支持大規模并發用戶的訪問。采用模版（Template)技術生成的門戶網頁，有效地為用戶提供基于角色和權限的內容和數據服務。本項目開發采用的Java和EJBs技術及在數據交換上對XML的支持，使系統功能最優化，同時將整體系統內部在技術上的相互依賴性減至最低。編程語言應用軟件是按J2EE(Java2EnterpriseEdition)規格，采用Java編程語言和服務器端Java技術（如：EJBs、Servlet、JNDI、JDBC和RMI等）開發。Java作為基于Web的軟件業的公共標準，其獨立于操作系統，獨立于服務器的“跨平臺性”，使其“一次編寫，到處運行”，是最適合運行于互聯網上軟件的編程語言。Java相對于嵌入HTML并受限于用戶端顯示的編程能力有限的腳本語言，其完整的編程能力可開發具有強大“業務邏輯”的應用程序。面向對象的組件技術軟件編程由依賴于特定單機從頭到尾編寫，到依賴于操作系統，發展到面向對象的組件技術。面向對象的組件技術是一種完全獨立于硬件和操作系統的開發環境，著重于開發構成應用程序“業務對象”的可重復使用的組件，利用這些組件，像搭積木一樣的建立分布式應用程序。面向對象的組件技術在異構分布環境下為不同機器上的應用提供了互操作性，并無縫地集成了多種對象系統；另一方面，大大加快了軟件開發的速度，降低了軟件開發和再開發的成本。應用程序的開發與運行結構大學數字化校園的開發及運行結構基于三層架構，即Web服務器、應用服務器和數據庫服務器。運用這種架構可以做到：（1）將“業務邏輯”部分從Web服務器中分出，在應用服務器中用獨立和完整的編程語言（而不是“腳本語言”）開發應用程序。同時使系統支持任何HTML的顯示工具；（2）利用應用服務器作為訪問數據庫請求的“緩沖區”，重新安排、管理“請求”，采用JavaServlets引擎的多線程處理訪問請求，從而極大地提高了系統響應訪問數據庫請求的效率和速度；（3）將應用軟件平臺載體的應用服務器作為與其它應用程序集成的切入點，使之可在不影響系統其它部分下與其它應用做有效和無縫集成。動態網頁生成技術信息發布部分的網頁生成采用模版技術。用戶界面的排版和顯示部分由預先制作模版承擔，并支持任何標準化的HTML工具，嵌入模版的Java程序根據用戶的角色和權限提取相應的內容和數據，配合模版合成針對用戶的個性化動態網頁?；赟OA的應用系統設計及應用集成SOA是面向服務的系統體系結構，SOA是進行系統資源整合的一種架構。根據“按需提供服務”的精神，提供通過網絡訪問的服務Service，以構建高度可重用的，以業務邏輯為中心的業務應用系統。符合SOA的應用系統以松耦合的方式，對外提供標準的服務調用接口。SOA是應用開發和集成的架構模式和設計原則，提供“服務”給其它應用和服務的設計方法指導思想是“軟件重用”的自然進化。SOA適應系統應用集成的需求，提供了一整套指導實現模塊化、封裝、松耦合、重用、架構原則和模式。所以說SOA是一個企業內業務應用集成和企業間業務應用集成的設計方法、規范、軟件架構思想、風格、理念，最終目標是解決軟件重用、應用集成的問題。符合SOA架構的應用集成是通過參與集成的業務應用系統提供服務、或者調用其它應用系統的服務實現的。即參與應用集成的各方作為服務提供者或者作為服務消費者參與到服務的共享環境中。根據高校業務系統現狀及需求，應用集成主要分以下幾個層面：統一身份認證統一身份認證是通過IdentityServer等相關的SSO產品，將原有系統集成到門戶平臺上來。通過配置規則達到統一身份的目的。下面介紹與企業數字化校園平臺（DCP）進行身份集成的流程：對于部署到同一應用服務器下的業務系統采用agentPolicy實現SSO。對于部署到不同的應用服務器下的業務系統采用加密傳遞登錄信息的方式實現SSO。統一登錄認證過程：部署在同一應用服務器下的業務系統登錄過程部署在不同應用服務器下的業務系統登錄過程完成以上流程中的加密、解密有多種方法，例如加密方式采用MD5算法，校驗判斷同時加入時間戳判斷。協議密鑰存儲到數據庫中，提供讀取。以下提供MD5加密驗證例子，供開發時進行測試：MD5("")=d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD5("a")=0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661MD5("abc")=900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72MD5("messagedigest")=f96b697d7cb7938d525a2f31aaf161d0原有系統的數據集成通過其“數據導入”引擎提供了簡單而有效的方法供學校和管理人員上傳數據。學校管理人員可按excel上傳的方式透過門戶的Web界面上傳數據，批量導入用戶、課程、和各種組織等數據信息。《圖原有系統數據集成》實時的數據交換集成數據中心支持在數據庫層與學校原有系統的后臺進程進行實時數據交換。通訊協議由基于XML的交易請求和響應構成，并可經由https和http/ftp在互連網上執行實時數據交換。基于SOA的ESB服務集成SOA架構如下圖：ESB是面向服務的體系結構中消息、數據、控制傳遞的媒介，是SOA的核心組成部分。企業服務總線（ESB）：是一個基于消息的通信模塊。ESB的作用：實現企業內部信息的準確、高效和安全傳遞。它還可以消除不同應用之間的技術差異，讓不同的應用服務協調運作，實現不同服務之間的通信與整合。ESB是連接企業各種紛繁復雜應用的骨干神經系統，種種不同應用通過它整合在一起，以合理、符合業務需要的節奏連接應用程序和調節消息流量，從而達到提高效率和可靠性、加快響應速度的目的。ESB的角色分析：工具、產品VS方法、模塊、模式ESB的組成模塊①通道：一個sender到receiver的虛擬管道。一個初始的服務總線架構不包含任何channel；我們必須知道各個應用需要怎樣通訊，然后才能建立channel來完成它。這是一種半集成化的消息傳遞思想，因為實質上它建立的還是點對點的調用接口，在我們的項目中不建議采用。②消息或信息：是在總線上傳輸的不可分割的包，是ESB乃至SOA的基礎單元。為了傳輸數據，應用必須將數據打包成一個或多個packets，將每個packet包裝成一個message，然后將其傳輸到一個總線上。同樣的，一個receiver應用在接受到message后必須從message中提取出數據才能使用?？偩€應該能重復的傳輸message，直到它成功為止。③內部通道：最簡單的情況下，總線將一個消息直接從sender傳送到receiver。然而，通常在消息從sender中發出后，receiver接受到之前，有一些動作需要對message執行。舉例來說，message也許需要驗證或者轉換。內部通道架構使用channel將多個處理步驟連接起來。④轉換模塊：不同的應用的數據格式很可能不同。為了調節sender和receiver之間的數據格式不同的問題，message必須經過一個中介的模塊，它執行MessageTranslation的工作，將message從一個格式轉換成另外一個格式，或轉換成一個公共的格式。⑤服務或接收封裝：大多數的既有應用程序沒有內建的能力來同一個message系統交互。因此實現SOA或ESB時必須包含一個中間層，它知道應用系統如何工作，也知道服務總線如何工作，并橋接兩個系統。在Bus的上下兩端各有一組并列的封裝，它能夠使得應用發送和接受message。⑥EventD&P：由于SOA實質上是時間驅動的系統架構，任何包裝好的服務只有在實際應用發生時才會被調用，所以事件檢測和處理模塊是服務總線的核心處理模塊。Bus或系統管理：作為一個大型的消息集成系統，其面向消息的、異步、低耦合的本質使得系統更加難以調試，運行期的狀態也難以跟蹤，所以，我們必須有強有力的手段進行系統的運行期管理和監控，同時最好能夠在運行進行動態更新，以保障系統的強壯性。組件接口規范CIS也是IEC61970標準的重要組成部分，規定組件(或應用程序)為了能夠以一種標準方式和其它的組件(或應用程序)交換信息和/或訪問公開數據而應該實現的各種接口。這些組件接口描述可以被應用程序用于這一目的特定的事件、方法和屬性。組件接口規范定義了以下幾個接口：公共服務（CommonServices，CS）給出了數據訪問的一般標準，其主要內容來源于OMG組織頒布的UMSDataAccessFacilitySpecification，簡稱數據訪問設施(DataAccessFacility,DAF)。通用數據訪問（GenericDataAccess，GDA）對標準的第402部分進行了一定的擴展。高速數據訪問（HighSpeedDataAccess,HSDA）描述了基于OMGDAIS的在線實時數據訪問接口事項及訂閱（GenericEventingandSubscription，GES）服務歷史數據訪問(TimeSeriesDataAccess，TSDA)服務應用安全體系應用系統在開發和使用中將受到許多來自外部使用不當、惡意攻擊、破壞性使用和系統本身內部的一些缺陷帶來的干擾，因此，在進行應用系統建設時，要從設計、開發、使用和維護等幾個方面考慮應用系統的安全問題。具體參見安全體系描述。性能參數按照企業公司投標方案的配置，數字化校園平臺的總體性能參數如下：系統運行支持>10000用戶量；頁訪問并發用戶支持1000人同時訪問；系統保證7*24小時運行；平均延時：小于3秒，最大延時不超過30秒；單點登錄及認證響應時間為3-4秒；支持負載均衡、可擴展性；支持遠程管理。系統軟件平臺建設本次設計采用純JAVA設計，支持跨平臺服務，所適應的主要應用環境如下：操作系統服務器操作系統：支持主流的UNIX/Linux/Windows系統，如SUNSolaris/HP-UX/AIX客戶端操作系統：支持windows2000/xp/2003/vistaIE6.0以上數據庫管理系統支持Oracle9i/10g/11g數據庫管理系統，建議Oracle11g應用服務器支持主流商用應用服務器，如IBMWEBSPHERE/ORACLEIAS、WEBLOGIC/SUNJES等，建議WEBLOGIC。開發平臺簡介本期建設項目的目標定位是建立一個統一、可持續發展的應用系統整體架構，支持業務系統的快速建模，使用戶在一定程度上構建和修改完善應用業務的業務流程，實現學校內部、學校之間的業務整合、流程整合和數據整合，最終實現學校的整個立體化應用模型。因此，平臺在設計上必須支持應用系統的快速構建，提供業務建模工具，采用工作流管理平臺的設計開發思想并提供方便的報表生成工具，能夠對新增業務或原有業務的變更進行快捷方便的開發實現，使新業務和變更業務能夠無痕地融入，平滑過渡。“大學數字化校園”將以UniEAP平臺作為基礎，在此之上通過插件的方式插入一些組件，如我們公司現有的UniFlow、FormDesigner、NeuQuery、InfoServices、UniDRM組件；UniEAP平臺提供SPI(ServiceProviderInterface)支持新的組件開發。下面就UniEAP作一些介紹。UniEAP平臺是大學數字化校園平臺的核心，它相當于計算機的主板，起到了最基本支撐作用；其它的組件可以方便的在其上插拔，并通過它進行通信和交流。下面分概述、UniEAP平臺體系結構和UniEAP平臺典型組件對UniEAP平臺進行介紹。UniEAP概述UniEAP的定位UniEAP的全稱是“UniversalEnterpriseApplicationPlatform”，譯成漢語是“通用企業應用平臺”，如果從更廣義的角度來講，可以理解為“組件框架”即(ComponentFrameWork)。UniEAP是構建于B/S架構的，以J2EE為核心技術實現模型的多層應用開發、運行的框架和平臺；但它不僅僅是一個框架，它還提供了一系列的組件和工具以及相應的開發方法，進而達到快速建設應用系統的根本目的。近年來IT行業技術方向變幻莫測，技術發展一日千里，能正確理解技術、運用技術為企業構建解決方案的人員為數不多，而在實際的項目的需求中又要求用盡可能短的時間滿足用戶的復雜需求，這樣導致一個應用系統很難在效率、穩定性、易維護性方面取得最佳平衡。UniEAP正是基于這樣一種考慮而構建的一個基于Web等多種接入方式的三層結構的分布式對象模型系統。UniEAP的目標使應用系統的設計和開發人員從激烈變化的“技術洪水”中解放出來，避免重復性的勞動，避免不必要的代碼維護和升級，集中精力了解用戶需求，搞好業務系統的設計和開發。UniEAP平臺面向業務，為應用系統提供一個分布式企業核心應用支撐平臺，保證安全高速地開發系統，平臺的開發遵循業界標準，具有擴展（開放）性強、高強壯性、高穩定性，屏蔽業務開發人員對基礎技術的了解，促進業務模塊的再利用，能針對用戶需求在多種環境下應用。UniEAP不是ApplicationServer，它與BEAWeblogicApplicationServer、IBMWebSpereApplicationServer、SunJESApplicationServer、Tomcat、JBOSS均不屬于同等性質產品。它是一個基于組件技術的快速開發和運行平臺，它的部分組件最終同業務應用組件一起部署到ApplicationServer上。它的定位如圖所示：《圖UniEAP在系統層次圖中的定位示意》《圖MVC三層結構的框架示意》上圖是典型的MVC三層結構的框架示意圖，框架由邏輯隔離層和層次之間的通訊規則組成。有了框架，建設一個應用系統的主要任務就是開發各個層次上的組件，這些組件按框架約束好的“游戲規則”進行通訊協作，共同完成一筆業務邏輯，如下圖所示：《圖MVC三層結構組件分布》如果我們將所有的組件進行抽象、封裝、抽取、歸類，會發現：大部分組件都是可復用的通用組件——包括通用技術組件和通用業務組件；只能一小部分是業務專用組件。那么UniEAP到底是什么呢？UniEAP就是一個穩定的框架加一系列通用組件。如下圖所示：《圖UniEAP的作用》UniEAP代替不了ApplicationServer，因為UniEAP提供的所有組件都是基于J2EE規范的組件，組件本身不能運行，它們必須置身于組件容器——ApplicationServer——中才具備生命力；但ApplicationServer同樣代替不了UniEAP，因為ApplicationServer所提供的功能都是最基本的功能，它不可能提供有行業特色的通用組件，UniEAP恰恰提供了ApplicationServer之上、具體業務應用之下的基礎平臺。有了UniEAP，B/S/S結構的工程有了一個統一的結構框架和許多可利用的組件，而且組件的家族會隨著UniEAP在行業內的推廣而變得越來越豐富，所有的這一切使得應用系統的開發得到了最大程度的簡化，使開發人員可以完全不必在乎復雜的底層技術實現，而“聚精會神”地處理業務邏輯。UniEAP的價值面對協作范圍越來越大的信息應用領域，很多人會說，J2EE不正是解決這一問題的最佳選擇嗎？不錯，J2EE是一個卓越的多層架構技術平臺。J2EE體系包括JavaServerPages(JSP)，JavaServlet，EnterpriseJavaBean，WebService等技術，這些技術的出現給應用程序的開發提供了一個非常有競爭力的選擇。但怎樣把這些技術組合起來形成一個適應項目需要的穩定架構是項目開發過程中一個非常重要的步驟。因此有必要實現一個優秀的系統框架，以達到如下目標：使企業級應用程序具有更好的穩定性、健壯性、高效性。使企業級應用程序具有更好的可重用性、可擴展性和可維護性。使整個系統易于增加新的功能、易于修改已有功能，將程序的改動對系統的影響降至最小。使系統調用、系統處理具有統一的流程；通過規范各層類的位置、職責來規范各個層次的開發。各個任務在架構圖上都有比較好的定位，任何人能借助它很快地熟悉整個項目，把握系統的核心。使團隊開發更加協調一致，通過類調用層次的分工，規范各層調用之間的接口，使團隊開發的分工明確、調用方法統一。因此，一個專業的軟件開發公司必須構建一個基于Web等多種接入方式的分布式對象模型系統，以及相應的開發環境和定制工具。企業集團作為中國最大的IT解決方案供應商之一，從1999年開始即研發自主產權的通用企業應用開發平臺UniEAP，歷經8年的開發，應用，推廣，升級，現在已達到功能強大完善的V3.0。面向業務，UniEAP提供一個分布式企業核心應用支撐平臺，保證：安全高速地開發系統遵循業界標準擴展（開放）性強 高強壯性、高穩定性屏蔽業務開發人員對基礎技術的了解促進業務模塊的再利用能針對用戶需求在多種環境下應用面向未來，UniEAP保證：技術的變化不會影響業務模型業務的變化通過對系統的配置來實現UniEAP的價值可以用下圖表示出來：《圖UniEAP的價值》UniEAP的特點分布式體系架構技術采分布、并行的處理方式，大大減小平臺的實施成本，是現在主流技術，也是典型的系統構架形式。各層間有著清晰的職責的劃分，相互之間通過定義良好的接口進行訪問，耦合度較低，可以相對獨立的維護、修改和升級。平臺的多應用支持技術，采用Web事件響應機制、負載均衡等技術統一的用戶管理和權限管理遵循業界標準為了保證系統的良好開放性及代碼復用率，整個UniEAP的開發遵循如下業界標準：JAVA1.4/1.5，JSP1.0/1.1，Servlet2.2/2.3，XML2.0，EJB2.0，JDBC2.0，SOAP1.1……支持多種應用環境跨操作系統（Unix、Linux、WinNT/2000/98/95…）跨數據庫（Oracle、Sybase、DB2、SQLServer…）跨中間件（BEAWeblogic/Tuxido，IBMWebsphere/CICS，Tomcat，…）多種人/機交互方式（Browser、PC、MobilePhone、FAX…）提供豐富的功能組件將公用服務抽取出來，為各業務邏輯提供通用功能組件，保證系統的重用性。以組件的模式構建各層的邏輯功能，組件間通過標準接口相互協作，可以相對獨立的開發各個邏輯層。UniEAP的整體結構UniEAP在整體框架上采用典型的MVC模式，在WebFramework上以當前最為流行的struts為支撐，集中了大量功能強大、靈活易用的功能組件。整個平臺的結構如圖所示：《圖UniEAP整體結構》統一的商業邏輯模型層設計《圖UniEAP中商業邏輯層設計》商業邏輯層以EJB/JavaBean技術為實現手段，提供了對象持久化及打印、郵件等商業邏輯組件。設計要點如下：用EJB和JavaBean做商業邏輯；通過統一的服務組件基類調用安全、日志、工作流、規則等引擎式服務構件；在管理管理信息系統中對象持久化是一個關鍵性服務，單一的數據庫接口解決全部問題并不現實，因此采用由OP層統一包裝，統一管理，但暴露多種操作接口的方式來解決。對象持久化接口提供面向對象和面向過程兩大類，具體支持四種方式：得到connection簡單的sqlexecute封裝可持久化的數據總線DataSet，通過其xml接口可發送到頁面）DAO（單表抽成的可持久化的實體類對象）平臺在商業邏輯層還提供了許多通用業務組件，如打印、報表組件。C/S/S結構的視圖層和控制層設計《圖UniEAP在C/S/S結構中視圖層和控制層設計》C/S/S結構的框架設計是一套經過驗證是健壯穩定的架構。由于業務邏輯層采用企業公司統一的通用企業應用平臺，所以在控制層最后一道任務分發環節Event調用業務邏輯服務組件時，是通用BSFactory利用“工廠”模式來獲取服務組件對象的。這樣做的好處是可以以透明的方式處理EJB和JavaBean的服務對象。C/S/S結構中客戶端的設計要點是：GUI采用傳統的Window界面，以Delphi為開發工具；客戶端通過統一的動態庫函數與服務端的門戶MainServlet通訊，通訊的內容以XML為數據格式，整個通訊協議完全模擬SOAP協議；客戶端的設計在分層基礎上對類進行了適當的歸類。做到類之間的調用關系明確。類的責任單一。類之間的依賴關系簡單。編程實現較為方便。下面簡略的介紹一下編程常用的調用關系。為了說明上的方便，圖中把框架完成的調用關系去掉了。調用關系簡圖如下：《圖客戶端中類的調用關系》C/S/S結構中控制層的設計要點是：整個控制層的設計思路參考B/S/S結構中的Struts框架。MainServlet可以映射到Struts的ActionServlet，而RequstProcesser+Event可映射到Struts的Action；但與Struts不同的是它與客戶端之間傳遞的均是XML，沒有表現語義，因此它要增加XML信息過濾器、轉換器等功能；B/S/S結構的視圖層和控制層設計《圖UniEAP在B/S/S結構的視圖層和控制層設計》界面層以JSP/XML/XSL/JS技術為主要實現手段，為系統開發提供了一系列功能強大的組件，主要有以下幾大類：輕型控件：封裝所有的HTMLForm元素和按鈕，提供顯示、標準行為控制和校驗功能；重型控件：包括DataWindow，目錄樹，Tab頁等具有復雜功能屬性的控件；局部刷新和對話框：采用微軟提供的局部刷新控件，提供局部刷新功能，并封裝通用的頁面對話框；Object：Applet和COM，用于復雜界面操作和客戶端本地化操作。請求控制層以Servlet技術為實現手段，綜合運用struts框