基于校园网络的数据整合方案设计

【摘要】在分析校园网络中数据存在的问题，针对数据的特点，以数据为核心， 通过对现有的整合平台和整合技术的对比，从而结合Java 语言自身的优势和特点提出基于Hibernate框架结构的整合技术校园网络的数据整合方案。

【关键词】校园网；数据整合；中间件整合技术

1.引言

伴随着网络的迅猛发展，信息技术得到了前所未有的发展和应用，在信息技术发展中，开发者和使用者逐步认识到，数据是信息技术中的应用核心，没有数据的系统，是没有任何意义的硬件和软件的叠加如同没有生命的躯体，只有加上了数据在上面流通，如躯体有了血液，才有实际意义。同时为了保证系统的未定性和可用性，数据就需要有完整性、准确性、安全性、完整性等。

校园信息化从上世纪90年代开始快速发展，由于早期对数据预期不足，开发人员个体差异等各种原因，数据重复，凌乱、冗余、关联性不够等相关问题接踵而至。就长江职业技术学院来说，经过多年的信息化建设，学院在不同阶段因为不同业务的需求，搭建了大量不同业务的系统，伴随着系统也产生了大量的数据，在开发过程宏由于技术、需求的原因，从单个软件系统的应用的角度看，这些数据均具有较高的完整性、准确性、安全性、一致性、可用性都不成问题，但整个学院的校园网络来看，对于不同的领导、部门、科室，多个业务系统数据存在交叉，数据存在着种类多、关联性差、无同步性。整体表现为缺少统一规划和集中管理，标准化不高，大量无效冗余等问题。相关数据只为单个系统提供服务，无法实现全局同步、共享等，数据孤岛现象明显，由此产生形式上的数据冗余。因此如何从全局角度出发，对数据的完整性、准确性、安全性、一致性可用性，进行处理成了大量企事业单位面临的一大困难，数据集成的必要性和迫切性就不言而喻，不断被推至信息发展的首要位置。

2.数据现状

经过学院多年的信息化发展，目前学院已开始使用，不包括正在开发的各种业务系统有20个，开发系统大部分属于不同的开发人员、开发阶段和不同的业务要求，每个应用系统均自己的数据库。

这些系统都是学院在不同的阶段为解决不同的业务需求而建设的，各系统之间没有考虑关联，产生的数据相互之间也没有关联。这造成了目前多头存放的数据之间存在着无效冗余。

数据系统主要存在以下问题：

（1）数据共享差

随着学院的发展，不同时期产生的系统种类繁，学院各部门、科室相互沟通较少，大多数系统基本上是针对学院某一单一管理业务，累积的数据也仅限于部门或科室内部使用，系统之间即使相同的数据也无法进行有效关联与更新，缺乏信息的充分融合，不能实现信息互动，在实际使用中如：查询学生是否满足毕业条件都需查询两个系统以上可以得出结论；

（2）数据缺乏规划

不同时期不同人员不同软件开发的数据库种类多、杂。学院数据但缺少统一规划和集中管理，相关数据时效性不强，标准化不高，并有大量无效冗余，大量的学生及教师数据库无法在全局内共享服务，操作人员需多处修改数据，数据孤岛现象明显；

（3）数据可用性低

在众多系统中，同一人员进入学院的不同应用系统需不同的密码和身份标示，应用无法有效的统计分析现有数据，提供决策支持信息。

3.数据整合

由于数据资源不能够很好地共享，从而不能满足各单位对信息资源整体开发利用的需求，因此需要对数据进行必要的整合。目前在数据整合领域，通常采用联邦数据库技术、数据仓库、中间件技术等方法来构造集成的系统，这三种方法在不同的着重点和应用上解决数据问题。

联邦数据库是由Hammer和MvLeod于1979首先提出，在1985年进行了完善，在联邦数据库中数据源相互独立，为了实现整合，将各个不同数据源之间用于交换的数据格式进行一一映射，提供访问结构，分享数据，其有点事，整合的数据源保留在原有的存储文职，减少了一定资源的浪费，缺点是扩展性差、查询反馈较慢，由于其是基础IBM的DB2数据库系统，对于不用数据库资源整合极大不利。

数据仓库就是一种信息集合，要将处理后的数据资源存储在相同的物理问题，使用户访问的复杂度得到简化，提高访问速度。缺点是功能逻辑复杂，开发成本较高系统运行开销较大。

4.数据整合方案-中间件整合技术

中间件技术即当客户端需要查询某些数据时，相关数据或服务存在于不同的操作系统服务器上，服务器应用程序长得查询模块只需要调用中间件系统就能够获得数据或服务，并将结果返回给客户端。其优点是可以较好应付不同平台的数据资源整合，使程序的结构层次清晰，降低程序设计的复杂度，同时又大大节约成本。

在联邦数据库系统、数据仓库技术、中间件技术三类数据整合技术中，功能和实现方式上各有所长，校园网络发展多年，在保证大部分系统正常运行的情况，采取有效的措施解决信息孤岛来实现校园网络信息整合是关键所在，中间件整合技术在校园数据整合中，不但可以降低成本，还可以兼容多个数据平台，是实现校园数据整合的关键所在首先重新设计数据库开发周期长，花费高是不可取的。

开发中在不改变原有应用系统的前提下，每个系统独立运行，对局部进行变动使用中间件技术，使得各应用系统可以通过这个中间件相互访问，查询各自信息资源，实现资源共享和信息传输，同时保证数据的一致性和完整度。其次统一开发结构和数据库建设方案对后续开发的系统学校统一开发结构，对个数据元素按照用途划分类别，按业务环节和流程划分数据类、数据子类、数据项，并进行标准化统一编号。规划设计完成后，起实施可分为转换和统一两个阶段，逐步实施。

对象关系映射（Object Relation Mapping，简称ORM），面向对象的开发方法是当前商业开发应用软件的主流开发，其注重利用元数据将数据在对象数据库表格之间来回映射，从而确保访问代码不直接侵入域或对象，ORM系统一般是以中间件的形式存在，主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。就好比是程序中业务实体对象鱼数据库中关系数据之间的纽带，主要作用是管理处于持久化状态的域对象，提供通用数据访问方法，优化数据访问性能，极大简化和优化了发杂的数据持久化问题，数据库操作对业务逻辑编程透明，可以使编程人员更专注开发业务逻辑功能，提高了开发效率。

我们在校园数据整合中采用目前最为广泛使用的 Hibernate作为中间整合件，它是使用最为广泛的开源框架，它成功第实现透明持久化，一面向对象的HQL封装SQL，提供了一个简单灵活且面向对象的数据访问接口。对象持久化就是把数据同步保存到数据库或某些存储设备中。在传统的三层结构中业务逻辑层要负责业务逻辑和访问数据库， 对于纯面向对象语言来说，三层结构没有达到MVC 框架所要求的目标，因而演变出四层结构，在四层结构中实现了逻辑层和对象持久化层的分离。目前大多数校园网的业务系统都是独立的，特别在持久化层，经过整合之后可以把所有系统数据层抽象为一个整体，由Hibernate 框架完成，结构如图1所示。同时当我们只对数据库MySQL 和SQL2000有需求时，这样数据库就可以保持不变，学生处或者教务处的系统进行代码修改就可以了由于Hibernate对SQL 语句的封装，对于这样的改进是很容易的实现的，大大简化了开发难度。在这种结构下可以采用XML 文件的方式来配置异构数据库。

5.结语

对校园网络的数据整合的整合能有效的加大对数据的利用率，同时也能减少业务系统升级或开发的时间和周期，它在数据持久层给开发者提供统一异构数据源接口，使得校园网的资源和业务系统的利用率能达到最好的效果。它具有个性化展现、业务和应用集成等功能；通过数据整合，大大加强了校园网络的应用力度，极大地提升了工作效率，提高了高校的教学和管理水平，为高校实现跨越式发展提供了基础和保障。