基于云服务的企业创新服务平台设计与实现

摘要：针对当前企业服务平台功能单一、交互简单、内容局限的状况，提出了基于云服务的创新型企业服务平台设计方案；分别从平台框架分析、平台架构设计、系统模块组成以及关键技术等方面阐述了平台的整体设计；论述了该平台的特色以及未来的改进之处。

关键词：云服务；企业创新平台；平台设计

中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2014）001000103

作者简介作者简介：汪应龙（1958-），男，宜昌市科技情报研究所教授，研究方向为企业创新服务；邢桂欣（1989-），女，华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心硕士研究生，研究方向为智能软件与知识服务、程序设计、计算机软件；黄涛（1979-），男，博士，华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心副教授，研究方向为教育云计算、智慧教学平台。

1 研究背景

在一些发达国家，通常以共性技术服务平台作为载体，帮助中小企业提高技术创新能力，比较成功的是美国企业创新服务平台模式[2]。我国的企业服务平台建设发展迅速，公共服务平台已经成为中小企业技术创新和提高产品质量的重要支撑，但在发展过程中存在以下几个方面的问题：①检索服务内容的局限性，只能检索到本网站内收集到的文献或者科技成果，而对最新成果或者网站上未收录的成果不能及时了解；②平台内容排版混乱，导航不明确，网页反应慢，且缺乏与用户的交流互动，用户对平台的意见无法得到及时反馈，服务平台管理者不能很好地与各企事业单位及时沟通交流；③多数平台不能提供全方位服务。多数服务平台主要是解决企业的技术、检验检测和信息咨询服务，而企业对于其它服务的需求也十分旺盛。如融资担保、人才交流、质量检测技术指导等。一些服务机构由于无力承担较大的投资，只能滚动发展，先开展某一方面服务，待有了一定积累后再扩充服务功能，这也是当今企业服务平台的一大缺陷[3]。

鉴于企业服务平台存在的种种问题，建立新型的企业服务平台势在必行。当今云服务技术迅速发展，结合先进的云服务技术来构建企业创新服务平台，将会解决现在的种种瓶颈问题，使得企业服务平台更为便利地为各企业提供技术支持、信息共享、培训咨询等服务，提高企业竞争力及创新水平。

2 企业创新平台架构分析与设计

2.1 平台总体框架

本平台采用B/S模式来进行设计开发，该体系结构将系统分为4层，分别为表示层、应用层、组件层、数据层。

表示层。表示层将主要面对产学研合作的各类企业及个体用户，采用JSP动态页面进行，以实现系统各类动态交互功能。同时带有XML、HTML及HTM等静态页面的功能，以各个单位原有的静态页面。

应用层。应用层主要针对系统的功能需求，提供各类功能子系统的应用服务，这些功能服务结果将被表述层以友好的界面反馈给用户。

组件层。组件层主要承担系统各类功能支撑组件，该层各类组件将被应用层各类功能子系统所调用，并与下层数据层进行交互。

数据层。以结构化数据的访问方式来提供数据服务。文件的访问与存储采用的是基于分布式存储的云存储服务器，用来存储已经申请成功的科技项目的鉴别材料以及存储科技项目申请等临时材料。

2.2 平台系统架构

本平台采用J2EE框架，结合Spring MVC、Hibernate的现有成熟开发模式[4]，采用分布式系统架构技术，利用组件和中间件技术实现系统可伸缩、可扩展，满足用户实际需求。用面向对象的Java语言，以Spring为POJO容器、Hibernate作为持久化层，其主要功能是负责数据库的访问。Spring MVC 分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制，使程序设计优雅，层次清晰。最后整个系统的云存储采用标准化API，它是为平台底层使用Open stack Swift云存储架构的一个标准化封装，具有更高的集成能力，能够满足整个平台对采集的科学技术项目成果的非结构数据存储。

本系统充分利用Struts、Spring、Hibernate的技术优势，通过Web Service层降低了业务逻辑层和数据访问层之间的耦合程度。这样的设计可以有效提高系统架构的可维护性和扩展性。

3 企业创新服务平台组成模块及技术实现

本平台是一个服务集成化、一体化的创新平台，包括动态信息模块、文献检索模块、高端人才检索模块、成果展示模块、项目申报模块、金融服务模块、政策法规模块、产学研结合模块、产品技术交易模块、专家咨询模块以及网站服务支撑类栏目。其中成果展示模块和项目申报模块是本平台重点开发的模块。

3.1 模块介绍

3.1.1 成果展示模块

在成果展示模块中，本平台提供了基础理论成果的展示、应用技术成果展示、软科学成果展示。其中基础理论成果包括发明专利、科技论文以及科学著作；应用技术成果展示包括新技术、新工艺以及新产品等；软科学成果则主要是研究报告。

这样全方位的集成化成果展示是一个创新。当用户输入要检索的内容时，系统首先会在本地数据库内进行检索，然后在数据库连接池内进行检索，当前国内的最新成果会全部显示在用户面前，为用户的科技创新提供参考和支持服务。

3.1.2 高端人才模块

本模块主要包括人才信息及人才检索两部分。在人才信息模块，平台首先会收录国内各行各业的学者、专家，将他们的信息注册在本模块，形成高端人才数据库。这样当用户检索时，无论检索什么行业，总可以得到满意的结果。同时，用户可以和这些专家学者联系交流，改进自己的创新项目。

3.1.3 项目申报模块

项目申报模块主要包括部级、市级科技计划项目申报、科技型中小企业技术创新基金项目申报、市中小企业发展专项资金项目申报、技术改造项目审批等子模块。这些模块的完美组合，使得企业的项目申报形成一体化绿色通道，从提供电子申请材料到申报成功，本模块都可以及时给予提示和帮助，用户可以随时跟踪所申请项目的动态。

当用户要申报一个新的项目时，首先需要根据申请模板，填写电子版申报材料，当申报材料上交以后，用户只需等待网上的动态信息，根据提示决定是否上交纸质材料，同时网站会提供项目申报流程，用户只需按流程填写材料，根据指示进行，便可以完成项目的申报工作。若项目申请成功，企业取得了科技成果，本模块还配备专利申请与帮助子模块，企业可以申请专利以保护自己的科技成果，真正实现了“一条龙”服务。

3.1.4 产学研合作模块

本模块主要包括单位机构的展示、合作信息的、在线交流3个子模块。产学研模块完美组合学校、企业和科研单位的特点，将三者联系在一起，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合起来，使得学校和企业、企业与科研单位能够联合起来共同完成科技项目的研发，不仅为学校培养了符合社会需求的科研人才，也加快了企业项目的进展速度。

3.2 关键技术应用

3.2.1 Spring MVC+Hibernate技术

Spring的MVC框架是一个发展成熟的框架，它很好地解决了Web 开发的状态管理、工作流以及验证等功能，并可以让框架自动将传送的参数填充到模型对象中，同时还提供了验证和错误处理[5]。整个框架都是模块化的，每个组建都有自己的任务，与其它部分没有耦合，能够用插件的方式进行Web 应用程序的前台开发。Hibernate框架封装了如事务管理、数据库连接管理、SQL生成等技术细节，大大减少了持久层的编码工作；其次，该框架更加面向对象的设计，使得编码中无需再纠缠于 JDBC Result 中毫无意义的字段型数据；最后 Hibernate框架提供了优秀的性能优化机制，如内置的数据库连接池机制、数据缓存等，大大提升了系统的性能。

Spring MVC 和 Hibernate 都是优秀的框架，具有强大的功能，而且更为重要的是这两个框架之间相互支持，Spring MVC框架专门为集成 Hibernate 提供接口。本平台正是将二者结合起来，实现 Spring MVC框架和Hibernate框架的集成。综合二者的优势，共同为本平台服务。

3.2.2 Lucene全文检索技术

Apache Lucene是一个开放源程序的搜寻器引擎，利用它可以轻易地为Java软件加入全文搜寻功能[6]。Lucene的体系结构核心包含文本的文件域，这种结构使得Lucene的API能使用更加灵活的文件格式如PDF、HTML、Word文件格式的文件。Lucene索引的结果是经过排序的，也就是说对于索引问题的核心内容其实是一个关键字排序的问题，所以其效率非常高。Lucene索引多采用针对模糊查询方向建立索引，每更新一次索引就对索引文件进行一个更新，根据一定的策略把新的索引文件跟原有的索引文件进行合并。

Lucene的优点在于它支持增量索引以及多样化数据源，避免了每次更新都要重新建立索引的反应时间，而多样化数据源则保证了Lucene的平台无关性。同时，Lucene索引支持分析查询以及并发查询，这些功能使得本平台的检索功能异常强大。

3.2.3 分布式云存储技术

分布式云存储技术主要应用于平台非结构化数据的存储和访问，为了满足非结构化数据的高隔离性、高保密性、长期存储等需求，本平台以开源云计算项目OpenStack Object Storage（Swift）为基石，使用面向对象语言JAVA开发一套RESTFUL接口来访问底层生涩的存储接口，整套接口满足非结构化数据的访问与存储操作，在真正意义上将应用核心系统层的数据与底层硬件设施的存储单元链接起来。

OpenStack Object Storage（Swift）是OpenStack开源云计算项目的子项目之一[7]。Swift使用普通的服务器来构建冗余的、可扩展的分布式对象存储集群，存储容量可达PB级。

4 基于云服务的企业创新服务平台特色

4.1 数据库连接池应用

传统的企业服务平台只提供本系统内的文献成果资源检索，这样增加了检索的局限性，造成一些最新成果因检索不到而重复开发，浪费资源。而本平台配备阵容强大的数据库连接池，无论是文献的查找还是内部数据的搜索都采用连接数据库连接池的方式。这样做有以下优势：①资源重用：由于数据库连接得到重用，避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上，增进了系统运行环境的平稳性；②系统响应速度快：数据库连接池在初始化过程中，已经创建了若干数据库连接置于池中备用，此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言，直接利用现有可用连接，避免了数据库连接初始化和释放过程的时间开销，从而缩减了系统整体响应时间；③统一的连接管理，避免数据库连接泄漏： 在连接池实现过程中，可根据连接占用超时设定，强制收回被占用连接，从而避免常规数据库连接操作中可能出现的资源泄漏。

4.2 模块高度集成化

本平台集成了11个子模块，它们共同完成本平台的技术支持、项目申报、信息检索等功能。这样用户只用访问一个平台便可以完成访问几个传统企业服务平台所完成的功能，大大节省了项目需求分析的时间，提高了企业知识产权创造能力，增加了企业科技成果的产生机率，提升了企业新产品开发能力，提升了企业效益。

4.3 SSH框架设计

SSH2框架：具体来说应该是：Struts+Spring+Hirbnate。典型的J2EE三层结构，分为表现层、中间层（业务逻辑层）和数据服务层。三层体系将业务规则、数据访问及合法性校验等工作放在中间层处理。客户端不直接与数据库交互，而是通过组件与中间层建立连接，再由中间层与数据库交互。

众所周知，传统的ASP和PHP等脚本站点技术，将整个站点的业务逻辑和表现逻辑都混杂在ASP或PHP页面里，导致页面的可读性相当差，可维护性非常低，即使需要简单改变页面的按钮，也不得不打开页面文件，冒着破坏系统的风险。但采用严格分层的J2EE架构，则可完全避免这个问题。对表现层的修改即使发生错误，也绝不会将错误扩展到业务逻辑层，更不会影响持久层。

5 结语

目前，云服务的发展尚未成熟，相关工具和技术还在不断完善中。云服务只能应用于平台的某些任务而不是全部的业务环节。基于云服务的企业创新服务平台是云服务在服务平台中的创新应用，解决了传统服务资源利用率低、安装维护成本高的弊端，实现了按需服务，是面向科研的协同工作平台中不可缺少的组成部分，相信该平台将会对科技成果的组织管理产生积极深远的影响。

参考文献参考文献：

[1] 张为民，唐剑峰，罗治国，等.云计算深刻改变未来[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 张秉福.美国中小企业发展中心计划[J].中国科技产业月刊 ，1996（6）.

[3] 王晓红.中小企业公共服务平台现状与问题[J].中国科技投资，2010（11）.

[4] SPRING[EB/OL].[20110215]. http：//.2011.

[5] 韩森.Spring MVC+Hibernate 框架的应用研究[J].软件导刊，2009（8）.

[6] ERIK HATCHER，OTIS GOSPODNETIC.Lucene in Action[M].Greenwich：Manning Press ，2005.

[7] 邓红.基于开源云平台OpenStack的存储分析[J].信息产业，2012（32）.