基于SOA_MVC的教育资源网站建设研究

基于SOA/MVC的教育资源网站建设研究何清林1,贾向阳2(11长江师范学院计算机科学系,重庆涪陵408003;21武汉大学软件工程国家重点实验室,湖北武汉430072)摘要:在分析我国教育资源网站建设现状的基础上,提出了基于S OA和MV C整合的教育资源网站建设方案和实现方法,可以很好地实现教育资源网站建设中的资源重用、松散耦合和分层开发,达到降低开发、维护的难度和成本、提高开发效率的目的.关键词:教育资源网站;SOA;M VC中图分类号:T P391文献标识码:A文章编号:1671-380X(2007)02-0083-03Research on th e Con struc ti on of Educati onal Resou rce W eb S ite s Based on S OA&MVCH E Q i ng-li n,JIA X i ang-yang(11D e p ar t m ent of Computer Science,Yang t ze N or m al Un i ver sit y,Fu ling408003,China;21State K ey Labora t ory of Sof t ware Eng i neering,W uhan University,W uhan430072,Ch i na)Abstrac t:A fter ana l y ze the constructi on o f educationa l resource w eb sites i n our country,we g i ve an approach to construct educati ona l resource W eb sites based on S OA andM VC1By t h is,w e can reuse the so ft wa re resources,reduce t he coup l e o f system s,reduce the d ifficu lty and cost o f so ft wa re deve l op m ent and so ft wa re m ai n tenance,and i m prove t he deve l op i ng effic i ency1K ey W ords:Educati onal R esource W eb S ites,SOA,M VC据统计,2005年中国教育行业信息化投资规模约为272亿元,2006年投资预计接近300亿元.建设教育资源网站,服务教育已成了我国教育信息化建设的重要手段和方式.为此,我国各级政府、各个教育部门、广大学校和教育科研单位都加大了对教育资源网站的建设力度.但在实施过程中却面临着许多困难,如资金不足、专业技术人才短缺;每建一个网站基本上都要从头做起,开发工作量大、难度大,网站建设质量参差不齐;同时所建成的网站与硬件平台、操作系统、数据库、开发语言紧密耦合,更新和维护困难,网站和网站之间不能相互通信和信息共享,成了所谓的/信息孤岛0.实际上各网站之间在功能模块上,提供的信息方式上都有许多共同的地方,彼此间完全可以共享某些功能模块和信息,减少重复开发,降低开发难度和开发成本.为此,本文提出了基于SOA和MV C整合的教育资源网站建设方案和实现方法.基于S OA的思想开发网站,可以最大限度地重用网站公共的功能模块、实现资源的互连互通和交流共享,避免重复建设、降低开发成本、提高开发效率;基于MV C的开发模式,使得在教育资源网站的开发中,网站的表现界面、控制、业务逻辑与数据分离,由不同的专业人员实现,这样就减轻了他们的工作负担,使他们能够集中注意力于自己负责的部分,更加专业化,降低了开发难度,开发出来的网站系统也更好.1SOA和MVC介绍111SOASOA(Service O r i ented A rch itecture,面向服务的体系结构)是一种非常独特的架构,是一个组件模型.它将应用程序的不同功能单元)服务(Se rv ice),通过服务间定义的接口和契约联系起来,接口和契约采用独立于具体实现平台、操作系统平台和编程语言的中立方式去定义,使得构建在这样的系统中的服务可以使用统一和标准的方式进行通信.这种具有中立的接口定义(没有强制绑定到特定的实现上)的特征称为服务之间的松耦合[1].这样,使得系统中的服务可以是来自于不同的开发实体,是由不同的开发单位提供的,并且服务的实现也可以是基于任意的操作系统、编程环境和编程语言.W3C(W or l d W i de W eb Con-sorti u m)将S OA的体系结构分成三个实体,形成了图1的SOA体系结构.图1SOA体系结构图SOA的核心是服务(Serv i ce),服务将组件描述为提供#83#第29卷第2期2007年4月宜春学院学报(自然科学)Journa l of Y ichun U n i ve rsity(so cia l sc i ence)V o l129,N o12Apr12007*收稿日期:2007-03-07作者简介:何清林(1971-),男,重庆涪陵人,在读硕士,讲师,现在武汉大学软件工程国家重点实验室访学进修,主研方向:面向服务体系结构,计算机网络应用1相关功能的物理黑盒封装的可执行代码单元,能通过已经发布的接口进行访问,服务与具体实现技术无关.服务是一个自包含的、无状态的实体,无状态是指不依赖于任何事先设定的条件.服务可由单个或多个组件组成.服务提供者(Serv i ce prov i der):提供符合契约的服务和相应的接口,并将它们发布到服务代理者(注册中心).服务请求者(Serv ice Consu m er):通过服务代理者发现并调用所需要的、已经封装成服务的软件组件或应用程序.服务请求者通常称为客户端或服务消费者,也可以是终端用户应用程序或别的服务.服务代理者(Broker):也称服务注册中心,负责管理和发布服务信息.在SOA 体系结构中,服务提供者、服务请求者和服务代理者通过3个基本操作:发布(Publis h)、查找(fi nd)、绑定(Bind)相互作用.服务提供者向服务代理者发布服务;服务请求者通过服务代理者查找所需的服务,并绑定到这些服务上,将参数和请求发给服务提供者,服务提供者执行绑定的服务,把执行结果返回给服务请求者.基于SOA 开发的系统是松散耦合的.112MV CM VC (M odel-V i ew -Contro ller ,模型-视图-控制器)模式是80年代S m a llta l k -80使用的一种软件设计模式,至今己经被广泛地使用,是Sun 公司J2EE 平台推荐使用的设计模式[2].M VC 主张将数据用户界面、业务数据处理或业务逻辑分离.使用MV C ,应用程序分为三个核心部分:模型、视图、控制器,它们分别处理各自的事务.1)模型,是应用程序的主体部分,表示业务数据或业务逻辑,它与数据的格式无关,也就是说一个模型可以为多个视图提供数据,这样就为我们的应用程序减少了代码的重复性,提高了应用的可重用.性2)视图,是应用程序中用户界面相关的部分,是用户看到并与之交互的界面.视图向用户显示相关的数据,并能接收用户的输入数据,但它并不进行任何实际的业务处理.视图可以向模型查询业务状态,但不能改变模型.视图还能接受模型发出的数据更新事件,从而对用户界面进行同步更新.3)控制器,它的工作就是根据用户的输入,控制用户界面数据的显示和更新m ode l 对象的状态.控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求.所以当单击W eb 页面中的超链接和发送HTM L 表单时,控制器本身不输出任何东西和做任何处理,它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理清求,然后确定用哪个视图来显示模型处理返回的数据.图2描述了M VC 各部分的关系和功能.图2 MVC 各部分的关系和功能.M VC 的处理过程是:首先,控制器接收用户的请求,并决定应该调用哪个模型来进行处理,然后,模型根据用户请求进行相应的业务逻辑处理,并返回数据;最后控制器调用相应的视图格式化模型返回的数据,并通过视图呈现给用户.2 基于SOA 和MVC 整合的教育资源网站建设方案211 教育资源网站服务的提供在SOA 体系结构中,流动的是服务构件,而不是集成在一起的整个应用软件.因此,在采用S OA 思想的教育资源网站建设中首先要解决的问题是服务的提供问题.服务的提供主体包含两个方面:一是将现有资源拥有单位,二是专门提供服务的软件开发单位或企业.各个网站建设单位,在实施SOA 的过程中,需要将自己长期在技术、资金和人员投入建立起来的应用封装成能够在SOA 环境下运行的服务,每个服务都能提供对外的应用程序编程接口A P I(A ppli cation Progra mm i ng Interface).服务之间可以通过A P I 进行交互,按照SOA 标准打包成标准的服务组件,然后发布注册到服务注册中心,供本单位或其他建设单位使用.使用这种新的服务只需要知道它的接口和名称,服务的内部细节以及在组成服务的组件之间传送的数据的复杂性都对外界隐藏了,这种组件的匿名性使组织能够充分利用现有的投资.其他有关单位或软件开发企业则可以从具体的教育资源网站的开发中脱离出来,或研究发布教育资源服务的接口标准,或成为专门服务提供者,主要研究、开发教育资源网站中的公共信息模块和功能模块,将这些模块封装成服务,发布到注册中心.#84#第2期 宜春学院学报(自然科学) 第29卷212将SOA 服务的应用思想贯穿于教育资源网站建设中对于教育资源网站开发建设单位(即作为服务请求者)来讲,在开发建设一个教育资源网站时,始终要将SOA 服务的应用思想贯穿于教育资源网站建设中,即按照图3所示的流程来对待处理在开发过程中所需要用到的功能模块.首先,到注册中心去查找可以实现网站功能模块的服务,通过对服务的组合实现系统的集成.如果没有所需的服务,则从注册中心查找能够开发类似服务的服务提供者,提出要求,/量身订做0需要的服务.因为服务提供者都是开发相关服务的专家和权威,有比较丰富的开发经验,他们开发类似的服务效率高、成本低.只有在确实找不到现成的服务又找不到合适的服务提供者后才考虑自己开发.在完成自己必须开发的功能模块后,还要记住将该功能模块封装成服务,发布到注册中心,以丰富注册中心的服务库.在有了需要的服务后,就可以调用集成到开发的网站中.图3 网站开发端的服务处理流程图213 网站实现采用M VC 模式在开发一个教育资源网站时,对于开发单位来说,解决好网站W eb 应用系统的表示逻辑、业务逻辑及数据逻辑层次结构问题是增强代码重用性和可维护性、提高开发效率的重要因素之一.基于MV C 模式的多层开发模型对复杂的W eb 应用系统开发是较为理想的系统构建方式.传统的网站开发技术,如A SP 、JSP 等都是将显示和代码集成在一起,在页面中同时实现显示、业务逻辑和流程控制,难以实现代码的重用.这样就造成了/牵一发而动全身0,网站系统的修改、更新和维护困难.为此采用MV C 模式来进行网站多层实现,在M ode l 层调用服务,实现了将系统的表现界面、业务逻辑与数据分离,这样便于开发人员进行合理的分工,充分发挥他们的长处,提高开发效率和质量,同时在进行修改和维护时,只对对应层次上的业务逻辑重新调整组合,对其他层没有影响,这样系统的更新和维护也就变得容易多了.3 实现技术311 SOA 的实现技术SOA 是一种不受限于具体技术的体系结构,定位于特定技术的集合如W eb 服务、RM I 、COM 、CORBA 等之上.从广义角度来说,可以被上述任意一种具体技术来实现.从严格意义上讲,只能由符合协议中立的技术去实现.相比以前的分布式计算技术,W eb 服务技术具有更好的可靠性、扩展性、易用性且具有协议开放性[3].虽然W eb 服务并非是实现SOA 的必需组件,如果没有W eb 服务,企业照样也可以很好地实现SOA.而且部署了W eb 服务也并非意味实现了SOA [4].但由于它所具有的上述优势使其在实现SOA 时具有重要地位,在实践过程中往往被优先考虑为实现SOA 的技术而得到采用.因此推荐在教育资源网站建设中,SOA 用W eb 服务技术来实现.312M VC 的实现技术符合MV C 设计模式的开发方法比较多,当前最为流行的实现技术是ASP 1N ET 、J2EE,各建设单位可以根据自己的实际情况选择自己的技术方案.用J2EE 开发时,有几种符合MV C 设计模式的开发方式可以选择[5]:(1)JSP +Serv l e t+JavaBean (EJB);(2)JSP +JavaBean (Contro ll er )+JavaBeans (EJB )(M ode l );(3)TDK (T urb i ne ,V eloc it y );(4)X sp (Cocoon);(5)JSP +S truts+JavaBean (E J B).其中S truts 是一个优秀的实现MV C 的Java W eb 开发框架,是A pache 项目之一,现在己经在Java 开发团体中得到了广泛的支持和使用.(下转第97页)#85#第2期 何清林,贾向阳:基于S OA /MV C 的教育资源网站建设研究 第29卷网络教学作为一种兴起的教学方式,给传统的教学带来了新的途径和方法.在网络教学中,课堂教学将有网络和多媒体参与,学生学习不在是在课堂上被动的听老师讲,而是通过计算机网络和多媒体技术从中获取信息并与教师和全班学生共同探讨,这种学习方式革新了传统教学模式,主要体现在以下几个方面:1)信息传输方式的改变1网络教学是利用声音、文字、图形、图像立体地表现信息,改变了传统教学中片面的靠声音、教师的表情传输信息.多媒体多感官刺激效果好,人体获取的各种信息中有83%的信息是通过视觉获得,网络教学就是以二维、三维的静止和活动图像的视觉信息为主,加上有声言和文字说明,图、像、文、声并茂,吸引学生的注意力.2)互动性1交互式学习是网络教学优势的突出体现.其最大特点是师生可通过网络进行交流,可选择BBS、E-m a il、留言簿等异步方式,也可利用QQ、聊天室、视频会议系统等同步方式进行交互.要保证有较好的交流的效果,要求师生提前准备,以确保交流的主题顺利进行.相反如果教师草草应付,对学生的要求没有做出及时、准确的反馈,那么教师的形象在学生的心目中就会大打折扣,教学效果也不会很好.3)网络教学对办学方式的影响1网络教学突破了传统教学的限定,使学校成为一个无/围墙0的课堂,可以使学生在不同的地点和时间来学习.没有年龄、时间、学历的限制,只要能上网,学生自主安排学习的内容、时间、地点和进度的功能,完成终身教育.3网络教学的利弊311网络教学的优势1)有助于提高教学效率.教师可以制作多媒体课件将教学提纲、教学重点、讲授内容等预先进行编排,节省了板书、绘图的时间.平时需要一节课(50分钟)完成的教学内容,利用多媒体只需要40分钟即可完成,这样教师就有更多的时间,多举实例,深人浅出,启发引导,把教学重点、难点讲清讲透,学生更容易接受理解.2)有助于提高教学效果.2l世纪的教育是开发人的创造力、想象力,培养创造性、创新性人才的教育.在网络教学中,课件将图像、文本、声音、动画有机结合起来,给学生形象、直观、生动的画面,能很好抓住学生的视线,激发学生的学习兴趣,有利于提高学生形象思维能力和创新意识,把被动性学习变为主动性学习,大大提高教学效果.3)有助于青年教师拓宽教学手段.多媒体技术在教育教学领域的广泛应用,有利于发挥青年教师充分利用现代化高新技术的优势.因为当代青年教师具有扎实的电脑、网络知识和较熟练的电脑、网络操作能力.312网络教学的缺点1)课件的制作质量有待提高.课件的设计、开发需要大量人员的时间和精力,并具备一定的计算机网络知识,而部分教师网络知识较薄弱,所以制作的课件质量不高,多媒体教学的优势不能充分体现出来.2)不利于青年教师的全面发展.很多青年教师利用自身较好的计算机网络知识可以制作出精美的课件,但忽视对学科知识的钻研,以及教学方法技巧的把握.对板书、绘图等基本技能荒疏.3结束语网络教学技术的不断发展,大大推动了教育模式的改革.学校应积极创造条件,大胆涉足网络教学.但同时,不应完全否定传统课堂教学的优长,网络教学还存在着诸多的问题.比如:单纯的网络教学往往会因学生缺乏必要的社会沟通和人际交往,而导致学生性格缺陷.学校应充分发挥其特有的人文和情感氛围,注重教学的优化设计,寻求传统教学和网络教学的最佳结合点,优势互补,扬长补短,优质高效地培养出能够适应时代要求适合21世纪需要的新型人才.参考文献:[1]吴军,赵呈领,许雄1网络教学与课堂教学的比较分析[J]1中国电化教育,2000,(6)1[2]曹卫真1教育信息化及对教育技术培训内容的思考[J]1中国电化教育,2000,(3)(上接第85页)4结束语本文在对我国教育资源网站建设现状研究的基础之上,提出了基于SOA和MV C整合的教育资源网站建设方案,即将SOA服务的应用思想贯穿于教育资源网站建设中,在系统的集成中采用MV C分层模式来实现,业务逻辑的实现充分考虑应用现有的服务.服务可以是现有应用封装而成的,或新开发的;服务可以由网站开发单位自己或专门的软件开发单位或企业提供.最后简单介绍了SOA和MV C的实现技术.通过本文介绍的方案,可以很好地实现教育资源网站建设中的资源重用、松散耦合和分层开发,降低开发和维护难度,降低开发成本,提高开发质量和开发效率,值得在教育资源网站的建设、开发中借鉴和采用.参考文献:[1]何蕾1基于RSA实现面向服务的体系架构htt p://www-1281i b m1com/deve l oper w orks/cn/rationa l/r-rsa -soa/1200518122[2]Er i ch G amm a,R ichard H el m,等1设计模式-可复用面向对象软件的基础[M]1北京:机械工业出版社,20001 [3]D av i d Chappe l,l T y l er,Jew ell1Jav a W eb Serv i ces1O. R e ill y P ress1M a rch20021[4]K isho re Channabasavaiah,K err i e H o ll ey,EdwardM Tugg l e Jr1迁移到面向服务的体系结构1htt p://www-9001i h m1com/deve loper W o rks/cn/w ehserv ices/w s-m igrate-soa/i ndex1sht m,l20041[5]吴寅斐,何钦铭,吴大瑞1Struts分析及其应用研究[J]1计算机工程,2006,31(16):44-45#97#第2期王卫华,褚光辉:网络教学对传统教学影响因素的分析第29卷。