基于SOA的成招系统集成与实现

程春明

(广西财经学院 信息与统计学院，广西南宁 530003)

成人高等学校招生考试(以下简称“成招”)是国家级教育考试，具有极强的政治性和严肃性，成招主要包括招生计划、考生报名、组织考试、评卷、录取等五个阶段的工作，均由各省、直辖市统一组织，由省、市、县(区)三级招办负责完成。成招具有:涉及考生人数众多，地域分布广，考生层次多样，各成人高校办学形式多样等特点。经过几年的信息化建设，成招实施了报名管理、评卷、录取等三个子系统。然而，信息系统的使用还存一些局限性，主要问题是:

1)各子系统仅负责某一阶段的工作，无法实现一个全面信息化、网络化的统一管理平台。

2)三个子系统来源不一，结构各异，数据不能共享，数据传递需手工进行。

3)一些工作无法实现信息化管理，或某些系统功能不完善。如:考生报名、交费确认手续复杂，现场确认工作强度过大，系统缺少计划管理、考务管理、试卷管理、成绩分析与统计等方面的功能。

本文讨论如何利用面向服务架构(Service-Oriented Architecture，SOA)来构建实现成招工作全过程统一管理的分布式应用系统，系统对原县市成高报名系统、评卷系统、录取系统三个子系统进行有效集成，构建了全省成招中心数据库，实现了信息的共享与统一控制。

1 SOA 与分布式应用简述

SOA 是一种面向服务的企业应用体系结构［1－2］，是一种分布式的软件架构模型，在这种体系结构中，系统的功能被定义为相互独立的服务，这些服务带有定义良好的可调用接口，接口调用独立于实现该服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这种独立性使得SOA 在异构系统集成应用中具有卓越的表现，运用SOA 架构，可以最大限度的降低系统之间的耦合性［3］，因此它逐步成为应用最广泛的核心集成技术之一。采用SOA 这种松耦合系统体系结构，可以构建灵活的分布式系统，并对现有的异构系统进行有效的集成。Web 服务是SOA 的技术基础，实现SOA 的协议和标准都符合Web Service 技术体系［4］，能够以通常可访问的方式来公开其资源。Web Service 使用的标准技术包括:通过WSDL 文件公开描述其自身功能;通过XML 消息(通常使用SOAP 格式)与其他应用程序进行通信;使用标准网络协议，如HTTP。

成招系统的架构采用基于SOA 技术架构的设计模型［5－7］来实现。数据集成采用两种方法来实现:一种主要的方式是采用中间件模式［8］实现，通过传输机制层和数据集成层两个集成点［1］来完成;另外，也通过应用程序实现对数据的集成，这种方式具有较高耦合性。

2 成招系统的业务需求

根据成招工作的五个阶段，下面简要介绍各阶段主要工作内容及其业务需求。

1)招生计划。省招生考试院根据教育部下达的计划制定各高校在本省内的招生计划，并向考生和社会公布，考生以招生计划为依据报名参加考试。

2)考生报名。以各行政县、市区为报名点组织考生报名，各高校及成高教学点协助县区作好考生报名相关工作，报名数据由各报名点采集确认之后逐级上传至省考试院，各级招办根据报名数据进行试卷、考场安排等各项准备工作。

3)组织考试。考试由各地级市根据本市报名情况设置考点，考点以市区、县为单位进行设置，并按考点进行准考证编排、考场编排。各考点负责考务相关工作的安排，包括各类考务数据的打印和发放，并由各考点进行缺考、违规信息的填报。

4)评卷。由省考试院统一组织评卷，评卷系统由国内某公司提供，需向评卷系统提供考生准考证、考场保密号等相关评卷数据。评卷结束后，评卷系统生成考生成绩数据供其它系统使用。

5)录取。由省招生考试院统一组织录取，系统采用教育部统一下发的录取系统，需为录取系统提供招生计划、考生成绩、各项基础代码等数据。

3 系统体系结构

成招在全省涉及14 个地市近百个县区，每年报考人数约15 万人。成招系统以SOA 架构构建的一种分布式混合系统结构(见图1)，以实现县区、地市、省三级机构应用程序间的数据和功能的共享，实现按区域管理与统一管理的结合。根据业务及管理的需要，系统规划由四个子系统来实现，并集成现有的评卷系统、录取系统。四个子系统如图1 所示。

图1 成招系统的系统结构

1)省成高数据管理平台。实现全省成招数据的统一管理，建立省中心数据库，各阶段工作结果均以中心数据库数据为准。通过该平台实现对录取系统的集成，生产并导出录取系统所需的各项数据，实现报名、成绩、录取等数据的集成与共享。

2)成高网上报名系统。考生通过网上报名系统实现网上报名、交费、准考证打印、成绩查询和录取结果查询等操作。

3)县市成高管理系统。系统以县区、地市所属考生为管理对象，完成县、市两级招办的成招管理工作。系统包括:考生报名信息和照片采集、交费、确认、照顾分办理等现场管理功能，考点编排、考场编排、准考证编排、考务数据表打印等考务管理功能，以及相关的统计与查询功能。

4)中间层应用组件。是通过Web Service 来实现，并由此实现对评卷系统、县市成高管理系统的集成。主要功能是实现系统间的数据传输与同步，同步数据包括:各项基本数据、招生计划、网上报名数据、现场报名与确认数据、准考证、考场数据等。另外，考点、考场和准考证的编排运算也是通过中间层应用组件来实现的。

4 系统集成的实现

4.1 开发及运行平台选择

成招系统开发与实施充分利用了省考试院现有的软硬件资源，在没有新增软硬件投资的情况下，实现了遗留系统的有效集成，及新系统的开发与实施。

1)应用服务器和数据服务器的操作系统采用Linux;中间层应用组件和网上报名系统采用J2EE 平台开发，应用服务器为WebLogic;中心数据库采用Sybase Adaptive Server Enterprise。网上报名系统为B/S 模式，采用Struts、Spring 和Hibernate 框架实现。

2)省成高数据管理平台和县市成高管理系统均采用C/S 模式实现，客户端开发工具采用Power-Builder。县市成高管理系统的数据库采用Sybase Anywhere，这是一个桌面级数据库。Sybase Anywhere可以作为单机系统的本地数据使用，也可以作为网络数据库服务器使用，县市可根据需要灵活选择，可以组建一个局域网管理系统或采用单机管理。Sybase Anywhere 数据库的使用与维护相比企业级数据库服务器更简单，可随应用程序安装，资源占用更少。两个子系统采用的数据库系统为Sybase 公司产品，数据库访问方式一致，因此相同功能的程序是可以共用的。

4.2 系统的集成

本系统的集成主要涉及两个方面:一是，实现分布式数据的共享与传输，完成对各县市成高管理系统的集成。二是，实现对遗留信息系统的集成。

1)县市成高管理系统。新开发县市成高管理系统实现对原县市报名系统的集成。新系统主要的录入、查询、打印界面与老系统保持一致，并保留原操作、管理习惯，以减少人员培训成本。从老系统中移植到新系统的程序主要包括系统界面、打印等部份。县市成高管理系统下发到各市、县招办，完成县(区)、市两级成招工作的管理，是构建成招系统分布式应用的重要组成部份。系统的集成由中间层应用组件来实现，县市成高管理客户端应用可调用中间层Web Service 来实现应用逻辑。PowerBuilder 应用程序通过pbwsclient11. pbd 中的soapconnection 对象来实现对Web Service 的调用。分布集成系统通过县市成高系统与中心数据库的数据同步，实现县、市、省三级数据传递和共享。

2)评卷系统。中间层应用组件实现准考证、考试科目、考场保密号的读取，以及成绩数据的导入。评卷系统通过调用Web Service 完成与省中心数据库的数据交换。

3)录取系统。该系统由教育部统一下发，无法修改其程序，与之集成则直接通过数据层来实现。由省数据管理平台应用程序通过局域网直接读写录取系统数据库，程序采用C/S 结构实现，同步数据包括考生报名信息、成绩、各项基础数据及录取结果。

5 系统主要功能的实现

5.1 考生报名管理

考生报名管理完成考生基本信息、照片、报考志愿等信息的采集，对报名交费、考生确认、照顾分等事项进行管理。由于考生涉及面广，系统实现网上报名交费的同时，允许现场报名交费，网上报名考生最后需在指定时间段到现场进行照片采集与数据确认。

1)网上报名管理。网上报名管理包括注册用户管理，考生基本信息、志愿填报，网银交费、查询打印等功能，系统流程如图2 所示。

图2 网上报名管理流程

2)现场报名与确认管理。成高招生计划制定完毕后即可开通网上报名系统接受考生报名，而现场报名与确认的时间则集中在一周内，由考生到现场完成。进行现场报名确认之前暂停网上报名一天，由各县市下载网上报名信息到本地数据库，之后继续开通网上报名。现场管理包括:接受现场考生报名、采集网报考生的照片信息、数据核对、现场交费管理、以及照顾分核算等。现场报名确认管理流程如图3 所示:

图3 现场报名确认管理流程

系统集成了二代身份证读卡器，接受考生报名请求后首先通过二代身份证读取身份信息(含照片信息)，并以身份证号为条件进行报名信息检索，之后通过获得的身份信息检查报名数据中相应的身份信息是否正确。当同一个身份证号存在多条报名数据时，系统提示考生选择需确认的报名号。对于无二代身份证的考生，系统集成了某一品牌的系列工程相机、数码摄像机、数据采集盒等设备实现照片采集。

照顾分的计算分两种情况，民族、年龄、地区加分由系统自动计算生成，一些特殊的照顾分则需管理人员确认后录入系统。

现场报名确认采用一站式服务方式来完成，各项工作均在同一操作界面中完成，很好的解决了考生排队等候的问题。各报名点完成报名工作后，向省中心数据库上传报名数据。

3)报名号的管理。报名号即报名时产生的顺序号，现场和网上报名均采用报名序号作为报名信息的唯一标识，报名号由报名县区编号及5 位顺序号组成。为保证网上报名及同一报名县区多个现场报名点所产生的序号唯一，系统由县区管理员设置各报名点的起始序号，并在同步基础数据时同步到各个报名点的本地数据库中。

5.2 考试安排管理

由于考生分布不均匀，有些县区报名点的考生太少，或一些科类报考人数太少，不便于安排考场，这些考生将会被安排到别的县区参加考试，设立考场的县区称为考区。考区由地级市统一安排，考试安排涉及考区设置、准考证编排、考点编排等管理工作。考试安排管理流程如图4 所示:

图4 考试安排管理流程

1)准考证及考场编排。首先需设置并上传考场编排方案，地级市管理员在所辖县、城区范围内设置考区，并为不设考区的报名点相关科类考生指定考区;设考场序号的生成方式，以及高中起点考场的编排方式等，形成考场编排方案，并将本地市的考场编排方案上传至省中心数据库。之后，即可通过本地程序调用中间层Web Service 组件，实现考生准考证编排及考场编排。

2)考点编排。该功能由考区来负责，目的是将考场安排到各个考点。考点编排之前，需设置好各个考点的信息，包括考点名称、地址、考场数、编排顺序等，并下载本考区的准考证、考场信息;考点的编排可由系统自动完成，完成后可进行手工调整。考点的编排结束后，考区就可以进行座位表，准考证等考务信息的打印，并上传至省中心数据库以供网上准考证打印。

5.3 省成高数据管理平台

省成高数据管理平台由系统管理、招生计划、报名数据、考务数据、评卷数据、录取数据和数据传输七个模块所构成，系统功能覆盖了成招工作的五个阶段。通过平台省考试院统一管理系统的基础数据代码，保证了代码的统一性;通过对县市成高管理系统的集成，报名数据和考务数据实现了统一管理;平台实现试卷和试卷条码的管理，以及考务数据的管理;通过平台生成评卷所需的数据，包括考场保密号、OMR 评卷数据等;生成上报教育部的报名数据、成绩数据及录取数据等。图5 是对省成高数据管理平台部分功能合并后的功能结构图。

图5 省数据管理平台功能结构图

5.4 中间层数据同步功能

数据同步功能实现县市成高系统、评卷系统与省中心数据库的数据传输和共享，数据传输包括两部分:一是从中心数据库下载数据，二是上传数据。下载数据时，应用程序将检索条件作为函数调用的参数，返回值为“tab”或“，”分隔的字符串，可将字符串一次性导入数据窗口中，之后再进行相关处理。上传数据时，将数据检索到数据窗口中，然后逐条通过调用上传函数传至省中心数据库。下面是实现数据传输部份函数的定义:

获取任意数据表内容的函数定义:

获取某一考生信息的函数定义:

上传任意数据表一条记函数定义:

6 结语

分布式应用的集成技术还有很多问题有待进一步研究和解决，本文以成招系统的集成与实现为例阐述了一种分布应用的集成方法。该方法通过新系统的开发和对遗留系统的集成和升级，形成了成招分布式的信息管理系统，实现了成招工作的全面信息化、网络化的管理平台，并有效的保护了前期信息化建设的投入，充分考虑了县市成高管理系统架构的灵活性，有效的节约了各县市的软硬件资金投入和培训费用，系统投入使用后达到预期效果。

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