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1、一种信息系统服务可扩展机制的研究中图法分类号：TP391文献标识码：A 农业信息网络是我国未来农业信息化发展的战略重点。制定统一的信息描述规范，促进各类农业信息系统，如专家系统、地理信息系统、卫星遥感信息系统的数据交换是构建全国农业信息传输系统、建立农业基本数据库群的基础，也是国家“金农”工程的重点内容之一1。在此背景下，要求农业信息系统伴随其应用环境的不断变化而随之演化，使原有系统能与新的农业信息服务进行整合，以满足新的用户需求，即实现农业信息服务可扩展。现有的成功的农业信息系统，如中国农业信息科技网2等均不具有农业信息服务可扩展性。因此需要为农业信息化平台引入信息服务可扩展机制，从而为建立
2、全国农业信息网络打下基础，也为将来国家统一农业信息服务数据标准作好准备。 应用构件技术将系统功能抽象为服务，使可扩展系统的实现成为可能3。我们在农业信息化平台关键技术开发及应用项目中，提出了一种基于已有商业构件框架和XML4格式数据交换机制的农业信息服务平台可扩展系统框架，设计实现了支持农业信息服务可扩展的关键机制。通过这种服务可扩展机制，可满足农业信息化系统方便用户定制、系统服务模块可独立开发、农业信息服务可灵活快速组合的需求5。 1 可扩展农业信息服务平台框架 为了实现农业信息服务可扩展，首先必须解决两个问题：一个新的农业信息服务如何动态地加载到原有应用系统中；不同农业信息服务之间如何实现
3、数据交换。构件技术为动态加载系统部件提供了参考3，可扩展标记语言（XML）是已被广泛应用的标准数据交换方法。农业信息平台的实现也需要基于已有的构件框架技术6和XML技术来实现其农业信息服务可扩展的功能。 该平台设计为建立在已有商业构件框架基础上的农业应用平台。平台中服务间的数据交换统一采用XML数据格式，XML作为一种可扩展、自描述的数据编码格式，有利于实现交互性良好的消息交换场景。农业信息服务平台和建立于平台上的农业信息服务构件构成了最终的农业信息服务应用系统。通过平台内部的服务可扩展机制，可以实现服务的动态加载和服务间的数据交换。建立在本平台之上的农业信息服务应用系统结构如图1所示。 系统
4、分为两层，底层是农业信息服务平台，负责服务数据的交换和农业信息化领域相关逻辑的实现；平台之上是不同的农业信息服务构件，它们实现了不同的农业信息服务功能，各服务可以通过平台提供的接口交换服务数据。平台与平台之上的服务都可以与其他系统通过XML或其他数据格式交换数据。 2 服务可扩展机制的设计 服务可扩展机制是农业信息平台的核心机制，可扩展机制的设计实现包括标准的数据交换方式定义、信息服务构件定义以及平台中服务管理模块的设计。 2.1 服务数据的标准交换机制 服务的交互需要定义其交互的协议语义，本平台采用XML数据格式作为标准的数据交换机制。使用XML进行数据交换有两种方式7：基于接口语义（Int
5、erface Semantic）的方式。在这种方式中，XML数据信息标志了进行数据交换所需调用的接口。XML-RPC就是使用的这种方式。基于消息流语义（Payload Semantic）的方式。在这种方式中所有的数据交换协议和内容全部表示在字符信息中。方式是类型安全的，但是当交互双方之一的程序改变后，相关模块需要重新开发和编译，自适应性较差，不能满足农业信息化平台中农业信息服务松散耦合的要求；方式更加灵活，交互语义被封装在消息内容中，语义修改不影响交互接口定义，交互双方完全松散耦合，但缺点是这种方式是非类型安全的，存在交互语义不匹配的问题。在系统设计中，为了获得完全的扩展性，我们使用基于消息流
6、语义的XML数据交换方式。 通过定义一组有意义的XML标签可以实现数据标准化的目的。每个信息服务为其提供的服务信息数据定义相关的标准XML数据标签，服务构件开发人员在遵从该服务标签规范（可以是一个书面规范）的基础上开发新的服务构件。例如农业新闻信息的标签如下： 描述农业新闻标题 农业新闻的内容 新闻地区 描述新闻类别，如技术、经济 标签也可以通过定义XML Schema文件来实现。新闻服务信息的内容用XML格式表示如下： 预防小麦冻害，播期把好三关 具体内容 技术 山东 其他服务可以依据新闻服务XML标签规范，解析新闻服务信息，并作进一步的处理。 2.2 信息服务构件定义 将建立于农业信息平台
7、之上的信息服务构件定义为：提供独立的信息源或实现独立的农业信息处理功能，能与平台实现数据交互，并可独立开发与发布软件功能模块。一个完整的农业信息服务模块具有如下特征： (1)具有完整独立的功能。提供一个完整的子系统功能，可以实现农业信息系统某方面的需求。例如农业新闻服务用于提供农业新闻信息，拥有完整的Web用户访问界面，为用户提供新闻的输入接口。 (2)提供服务数据访问接口。平台通过该接口可访问该服务的相关功能和服务数据；该接口还负责将本信息服务的服务数据转换为XML格式的数据信息。例如，平台可以访问农业新闻服务的访问接口，得到所需的XML格式的农业新闻信息。 (3)实现平台数据访问接口。该接
8、口可访问平台提供的其他服务信息，这些服务信息为XML数据格式；该接口还负责将这些XML格式的数据解析为本服务可以理解的数据格式。 系统中服务是松散耦合的，它们之间的数据交换都必须通过平台来完成。描述一个服务调用序列示例如图2所示。专家系统服务需要访问平台相关接口，以获得XML格式的近期天气信息（由天气服务模块提供），并能解析天气信息，综合处理后提供更有参考价值的专家信息。一个农业信息服务构件的标准定义如图3中虚线以上的部分所示。2.3 平台服务管理模块的设计 平台中服务管理模块是实现农业信息平台服务可扩展机制的核心模块。平台服务管理模块结构如图3虚线下方所示，系统中其他的服务模块均建立在其上，通过该模块的内部机制实现服务间信息的交换。服务构件通信和基本管理功能，如构件发布、构件替换、构件激活、构件钝化和构件接口调用等功能均通过现有的商业构件平台框架实现，而建立在这些商业构件平台之上的农业信息平台服务管理模块所需实现的功能如表1所示。 (1)服务构件管理。发布服务构件时需要同时向平台的服务管理模块进行注册。具体注册信息包括向平台描述自己的模块名称、实现类以及服务数据接口等。每个服务构件的注册信息也可以通过XML数据文件来描述。一个典型的服务部署描述文件如下：