CN103268265B - 文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台及方法 - Google Patents

Abstract

文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台及其方法属于文化演出信息管理和交换领域。由于文化演出领域的信息化水平过低使得我国的文化演出系统未能实现集团化和集约化的发展。为了有效的提升文化演出院线的信息化水平，高效的整合现有的文化演出管理平台，并为未来文化演出院线系统提供可复用的系统平台，本发明提出文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台，其特征在于：该互操作平台包括分层注册层、功能调用层以及接入控制与缓冲层；分层注册层包括异构数据层接入模块和应用层注册模块；功能调用层包括调用语义互操作模块、语法互操作模块、语义解析模块、数据访问模块以及本体知识库。<!--1-->

Description

文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台及方法

技术领域：

本发明涉及文化演出信息管理和交换领域，具体来讲是一种文化演出院线管理系统及互操作平台的设计思想及并行操作方法。

背景技术：

近年来，随着国务院的《文化产业振兴规划》文件的下发，国内文化演出市场呈现出蓬勃发展的趋势。伴随着文化演出的跨越式发展，文化演出资源之间的配置关系成为越来越突出的矛盾，主要表现为国内建成了一大批规模宏大、硬件设施先进、环境优美的演出场所，但是演出场所的信息化水平却很低，尤其是在演出场所的运营、管理和评估等方面。另外国家文化演出院线的系统化和集成化水平也非常低。为了解决在文化院线发展过程中的突出问题，必须加快文化演出院线的信息化步伐，同时对现有的文化演出院线系统进行整合，充分利用当前先进的信息化手段，达到优化文化院线管理资源的配置，提升文化院线管理水平的目标。

根据当前对文化演出领域的各类型信息化系统的调查和分析，文化演出领域共涉及到以下几类系统：

1.演出场所（剧场、剧院等）管理系统：其功能包括剧场的人员管理、财务管理、档期安排、演出设施管理等；

2.演出团体（歌舞剧团、话剧团等）管理系统：其功能包括演出团体的人员管理、财务管理、演出道具管理等

3.票务管理系统：其功能包括演出的宣传、演出售票、演出座位安排等；

4.其他系统：包括演出场所、演出团体和票务管理中非主要功能的管理软件及系统；

在上述的四类系统中，其中演出场所管理系统、演出团体管理系统和票务管理系统是作为文化演出院线所需要管理和控制的系统，而其他系统与院线管理系统功能的相关性较低，所以在院线管理系统中暂时不予以考虑。依据调查和分析的结果可以发现在文化演出领域还存在着较多的信息孤岛，如演出场所管理系统与演出团体管理系统等，由于信息孤岛的存在使得文化演出领域中的资源不能以最优化的方式进行配置。为改变这种状况和实现文化演出领域信息化的跨越式发展，更好的利用现有的系统和资源，最小限度的改造系统和最大限度的实现系统集成，提出了文化演出院线互操作平台。软件系统间的互操作并不是一个新的技术，但是在互操作的研究中还存在着很多的不足之处。如Oracle公司的JAVA、微软公司的.NET和CORBA等技术都是互操作的实现技术，但是这些技术的互操作仅仅局限于自己的技术本身，也就是说采用CORBA实现的软件可以很方便的与同样采用CORBA的另外一个软件通信，但是却无法与采用JAVA技术的软件通信。其次，互操作的研究领域主要集中在地理信息系统（GIS）、数字图书馆、电子政务、数字化医疗、智能电网等领域，对于文化演出领域则鲜有研究。再次，当前的互操作研究主要集中于信息数据的互操作性，如GIS系统的互操作主要研究不同的GIS系统间的数据转换，数字图书馆的互操作研究的是如何能将用户的统一查询分布到下层的各个子库中进行查询的问题。最后，用于应用模式的限制，当前的互操作性研究极少的涉及到软件语义的互操作性。

针对上述互操作研究中的不足和文化演出院线管理的实际需求，本发明提出了文化演出信息分层接入并行处理的互操作方法并依据该方法构建了文化演出院线互操作平台，通过该平台可以为用户提供更为智能的语义互操作平台，同时也可以通过该平台实现更为丰富的功能。

发明内容：

本发明的目标在于针对文化演出领域中存在的演出场所管理系统、演出团体管理系统和票务管理系统的互操作要求，通过采用对现有系统分层改造、分层接入及并行处理的方式，提供了文化演出院线互操作平台来集成和优化管理演出场所管理系统、演出团体管理系统和票务管理系统中的各类信息，并通过信息总线的方式来实现实时的信息交互。在解决信息互通的同时，本发明还构建了文化演出院线领域的本体知识库，通过该本体库为互操作平台提供了软件互操作消息的语义解析，并最终实现了解决当前文化演出领域中各业务系统、各类型业务数据之间互操作能力不足的问题。

软件的互操作是指能够让分布的在不同地理、不同空间的软件系统通过相应的技术手段实现软件信息互通并能够协调工作，从而达到一个共同的目标的一种方法。当前的软件互操作主要集中于对语法互操作的研究上，也就是说当前的互操作研究主要是基于数据层次的互操作研究，其重点是改造现有的不同类型的数据表示方法，采用集成标准化的方式进行对数据的查询。其主要面向的应用场景是数字图书馆。该方法仅仅是解决了软件信息化集成过程中最底层的内容，并没有真正的实现构建在同一平台中的、不同功能的软件消息的互通。对软件的语法互操作的软件是近年来才兴起的，研究人员试图建立依据哲学中本体的思想去构建一个能够应用不同领域的本体库，由本体库来解决不同软件通信中语义的差别，这种方法需要对已有的软件进行大规模的再开发，并且软件的开发必须依据特定的规范标准。由于规范标准的介入，就从另外一个侧面限制了新平台的互操作性，CORBA的不同版本之间的不能很好的互通就是一个有效的实例。为了解决当前互操作研究领域中出现的问题，依据对当前文化演出现有软件平台和系统的分析，本发明提出了对现有管理软件分层改造、分层接入和并行操作的互操作的方法，通过此方法可以减少对已有待接入的软件改造成本，并可依据上层应用调用方式和底层服务软件提供服务方式的不同对用户的操作采用并行处理的方式，由此来减少系统的反馈时间，增加用户体验感。

文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台，其特征在于：该互操作平台包括分层注册层、功能调用层以及接入控制与缓冲层；分层注册层包括异构数据层接入模块和应用层注册模块；功能调用层包括调用语义互操作模块、语法互操作模块、语义解析模块、数据访问模块以及本体知识库。

2.应用权利要求1所述的文化演出信息分层接入并行处理的互操作平台的方法，其特征在于：

首先将文化演出软件分为软件应用层，软件业务层和软件数据层；软件应用层是软件对外提供的系统调用接口及软件完成的功能，对软件应用层采用WebService技术对其已有的功能和接口进行二次封装；软件的业务层保持现有的工作方式；软件的数据层采用数据库仓库的形式集成于分层注册层中的异构数据层接入模块，该部分首先采用RDF技术作为数据仓库构建的标准化方法，对RDF中的标签采用本体库中的内容进行表示，其次建立了数据消息传送标准，异构的数据定期将增量数据通过标准的消息格式发送到应用层注册模块，应用层注册模块依据数据的类型调用相应的数据转换代理完成数据的转换，并将转换的数据存储到数据仓库中；

互操作平台将对分层改造的软件进行集成，依据软件的分层方式在互操作平台的分层注册层设计了两个模块，分别是应用层注册模块和异构数据层接入模块；其中应用层注册模块式对经过WebService二次封装后的软件接口提供注册、发布和管理，通过应用层注册后的软件功能和接口能够接收接入控制与缓冲层发来的调用消息，并能根据消息的语义解析结构由平台自动的调用并将执行结果返回；异构数据层接入模块是异构数据的转换功能模块，在该模块针对不同类型的数据提供了接入数据转换代理；数据转换代理需要完成两项工作，第一是将通数据消息总线接收的数据消息进行解析，其二是将解析后的数据采用统一的RDF进行描述，并将描述后的数据存储到数据仓库中；

第三对调用请求的处理；功能调用层接收到接入控制与缓冲层发来的调用请求消息，根据该请求消息的类型分别调用语义互操作模块或语法互操作模块；其中语义互操作是解决接入软件与调用功能的应用软件之间的语义理解的功能模块，该模块将调用语义解析模块在平台的本体知识库内查询调用消息的语义信息，并根据语义信息查询分层注册层中的应用层注册模块中是否有相应的可调用功能，如果存在调用功能就调用相应的软件功能并将结果反馈给调用的应用；如果调用的是对数据的调用则平台会调用语法互操作模块，并由该模块调用数据访问模块，数据访问模块会查询异构数据接入模块为接口的数据仓库，并将查询结构反馈给调用的应用；

接入控制与缓冲层是用来接入不同的应用调用，并将接入的应用调用按照优先级的不同进行排队缓冲的平台功能层；接入控制与缓冲层分为两部分功能，接入控制功能是对符合接入条件的应用进行接入，并对接入的应用的调用信息进行安全性检查，对符合安全的应用调用传送到缓冲层；缓冲层按照收到消息的优先级将消息排列到待处理消息队列中，并依据功能层调用的完成情况，来控制传送下一个消息。

本发明的优点在于：首先是将接入到平台的软件按照功能层次的不同，划分为应用层接入和数据层接入。将软件按照不同功能层次接入平台的好处有两点。第一，对现有软件的改造量最小。应用层接入涉及到WebService的封装、注册和发布，其仅仅是对待接入软件已具有的接口和功能模块进行二次封装，软件改造量小，而且通过WebService二次封装的软件接口具备的语义功能，可以在调用的时候采用标准的语义消息进行功能调用。数据层接入采用数据改造成本最低的数据仓库，这是由于依据平台的需求分析，对数据的操作80%的工作都是针对历史数据的统计、分析、查找和数据挖掘。对于巨量数据的分布式查询将会由于网络传输速度、数据查询速度等导致平台的相应速度过慢。所以此处采用数据仓库的方式，将数据存储于本地，并在平台的空闲时间对已有数据进行初步分析、聚类和增量查询，由此保证平台数据反馈时间。第二，通过不同层次的接入，可以并行的处理不同应用的请求。如应用请求涉及到其他的软件的互操作调用，则由功能调用层查询分层注册层中的应用层注册模块，该注册模块符合WebService标准，可以根据解析的语义信息动态的调用接入软件的功能和接口。如果应用请求涉及到的是对数据方面的查询，访问等，如观众对不同种类剧目的兴趣点的统计分析报表，这个时候该应用可以调用异构数据层的接入控制模块访问存储于平台数据仓库中的数据。如果应用同时调用软件功能也访问数据，该操作可以并行操作。

其次，是在互操作平台中引入了语义互操作的方式，通过语法互操作的方式，可以实现接入到文化演出院线互操作平台中的各个软件之间互相通信和调用，软件的调用不再通过人工的方式，而是采用在应用端输入协同工作的消息，由此启动平台自动化的进行一系列软件操作，并将结果反馈给终端用户。

附图说明：

图1为本发明的软件系统接入示意图

图2为本发明的平台功能模块图

图3为本发明的实施例说明图

具体实施方式

本发明的实施例说明与附图共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

本发明提出文化演出信息分层接入并行处理的互操作方法及依据其构建的文化演出院线互操作平台是由如下技术方案实现。首先阐述一下分层接入的思想，分层接入部分涉及到两部分的内容，其一是对准备集成到文化演出院线互操作平台中的现有系统进行分层化的系统改造。依据对当前文化演出领域使用的软件系统的调研分析，其中广泛使用的管理系统依据软件构成的体系结构都可以划分为软件应用层，软件业务层和软件数据层。软件应用层是软件对外提供的系统调用接口及软件完成的功能，对软件的这部分内容本发明采用WebService技术对其已有的功能和接口进行二次封装提供标准化的ASP页面、对功能和接口的描述采用WSDL语言进行描述、提供功能和接口标准的UDDI注册信息并提供一个基于本地应用的数据转换代理，该代理用于对用户通过ASP页面发来的调用数据进行解析并传递给调用的接口同时完成对结果数据的XSD化并反馈给ASP调用页面，通过本方法可以将独立的软件改造为能够提供多种服务功能的WebService软件并且此处的改造并不涉及到底层数据，能够有效的降低软件改造的成本。软件的业务层是各个软件组织数据并为应用层提供服务及软件业务功能操作流程，该部分是由应用层调用来实现复杂业务组织的部分，同时该层也是软件的功能的核心部分，由于是软件的核心部分所以本部分的软件设计及其复杂并且也涉及到软件的商业机密，所以对该部分的改造会不仅会有很大的工作量而且由于商业机密的存在也会使得软件的内部改造变为不可实现，但是该部分的功能却可以通过应用层来调用实现，所以本发明对接入的软件的该部分思想是保持现有的工作方式，该部分软件的功能也不直接接入到互操作平台而是通过对应用层的调用来完成功能的接入。软件的数据层涉及到对数据库的操作，由于接入到文化演出院线互操作平台的系统在地理上会分布在不同的地区或城市，在数据类型上会有结构化数据、半结构化数据等，在数据库种类上会有关系数据库、面向对象数据库和文件数据库等多种类型，依据分析文化演出院线互操作平台的应用是对历史数据进行分析，由此知本平台对数据的实时性要求较低。所以本发明对上述的异构数据集成采用数据库仓库的形式集成于分层注册层中的异构数据层接入模块，该部分首先采用RDF技术作为数据仓库构建的标准化方法，对RDF中的标签采用文化演出院线中的本体库中的内容进行表示，其次建立了数据消息传送标准，异构的数据定期将增量数据通过标准的消息格式发送到数据注册模块，数据注册模块会依据数据的类型调用相应的数据转换代理完成数据的转换，并将转换的数据存储到数据仓库中。

第二对接入的应用采用分层接入的方式。互操作平台将对分层改造的软件进行集成，依据软件的分层方式在互操作平台的分层注册层设计了两个模块，分别是应用层注册模块和异构数据层接入模块。其中应用层注册模块式对经过WebService二次封装后的软件接口提供注册、发布和管理，通过应用层注册后的软件功能和接口能够接收接入控制与缓冲层发来的调用消息，并能根据消息的语义解析结构由平台自动的调用并将执行结果返回。异构数据层接入模块是异构数据的转换功能模块，在该模块针对不同类型的数据提供了接入数据转换代理。数据转换代理需要完成两项工作，第一是将通数据消息总线接收的数据消息进行解析，其二是将解析后的数据采用统一的RDF进行描述，并将描述后的数据存储到数据仓库中。为保证平台的一致性，本平台提供的数据结果也为RDF描述的数据。

第三对调用请求的处理。功能调用层接收到接入控制与缓冲层发来的调用请求消息，根据该请求消息的类型可以分别调用语义互操作模块或语法互操作模块。其中语义互操作是解决接入软件与调用功能的应用软件之间的语义理解的功能模块，该模块可以将调用语义解析模块在平台的本体知识库内查询调用消息的语义信息，并根据语义信息查询分层注册层中的应用层注册模块中是否有相应的可调用功能，如果存在可以调用功能就调用相应的软件功能并将结果反馈给调用的应用。如果调用的是对数据等其他类型的调用则平台会调用语法互操作模块，并由该模块调用数据访问模块，数据访问模块会查询异构数据接入模块为接口的数据仓库，并将查询结构反馈给调用的应用。

接入控制与缓冲层是用来接入不同的应用调用，并将接入的应用调用按照优先级的不同进行排队缓冲的平台功能层。接入控制与缓冲层分为两部分功能，接入控制功能是对符合接入条件的应用进行接入，并对接入的应用的调用信息进行安全性检查，对符合安全的应用调用可以传送到缓冲层。缓冲层按照收到消息的优先级将消息排列到待处理消息队列中，并依据功能层调用的完成情况，来控制传送下一个消息。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图详细说明本发明的文化演出院线互操作平台的实施步骤及其运行原理。

根据本发明的一个具体实施实例的文化演出院线互操作平台，如附图1所示，该平台用于将不同功能结构、不同地域的异构的文化演出领域已有的软件系统通过WebService和数据仓库的方式集成在统一的平台系统下，并由该平台提供对外的服务调用。该平台实施的网络环境要求至少包括至少1个Web应用注册管理服务器、至少1个客户端浏览器和一个数据库服务器。文化演出互操作平台作为集成服务的中间层，可以为上层应用提供应用服务调用和数据层调用，同时互操作平台作为下层的服务的集成层，为下层的WebService服务提供注册和发布的服务，也提供数据层的数据仓库管理等功能。利用文化演出互操作平台，上层的应用i可以依据其自身的需要以调用请求消息的方式透明的使用平台提供的多项功能服务或数据服务。下面将具体介绍一下服务应用软件的集成步骤和上层应用调用底层服务的方法。

如附图3所示的是底层服务应用软件与互操作平台的集成步骤及上层应用调用底层服务的操作流程。底层服务应用软件与互操作平台的集成步骤如下：

1)待接入的应用软件改造：根据应用软件的层次不同，对应用层部分原有提供的接口和功能，采用WebService的方式进行二次封装，并对封装后的服务接口进行功能描述和功能编号。将应用软件的数据提取到互操作平台的数据仓库中。

2)对步骤1操作后的应用软件，调用应用注册模块将其WebService服务部分注册到平台的应用服务注册模块中，注册后的应用服务将由应用服务注册模块负责管理其功能的发布、调用等。对数据层的数据将根据数据类型的不同分别调用不同的数据注册模块将其转换到互操作平台的数据仓库中，转换后的数据由数据层注册模块封装其增、删、改、查的接口，并对上层应用提供数据接口服务。

3)完成新软件的注册。

上层应用调用底层服务的操作流程的步骤如下：

1)应用n需要在文化演出院线互操作平台进行注册，注册其需要的服务，采用的消息格式等。互操作平台会根据应用的不同为其分配注册号、优先级等信息。

2)应用n发起服务的调用请求消息。

3)互操作平台依据应用n的注册信息，判断该消息是否在其安全权限范围内，如果超出安全范围系统回反馈调用错误消息，若该调用请求符合安全调用标准，互操作平台将其转发到调用缓冲层。

4)缓冲层模块根据接收消息的类型和优先级，将消息存储于应用调用或数据调用的队列中。

5)功能调用层根据接收的调用类型分别调用语义互操作模块或语法互操作模块。

6)对于语法互操作的操作方法如下：

a)对收到的消息依据文化演出互操作平台中的本体库对消息进行语义解析。

b)对语义解析后的消息，根据其语义信息查询应用服务注册模块中的服务，若查询到该服务且该服务处于空闲态，则执行该服务，并将服务的结果反馈上应用n。

7)对于语义互操作的操作方法如下：

a)查询异构数据接入模块中的数据接口。

b)数据接口会查询该请求数据是否存在于数据仓库中。

c)对查询到的数据，异构数据接入模块会为应用n提供xml格式的数据集。

Claims (1)

1.文化演出信息分层接入并行处理的互操作方法，应用以下互操作平台：该互操作平台包括分层注册层、功能调用层以及接入控制与缓冲层；分层注册层包括异构数据层接入模块和应用层注册模块；功能调用层包括调用语义互操作模块、语法互操作模块、语义解析模块、数据访问模块以及本体知识库；

其特征在于：

首先将文化演出软件分为软件应用层，软件业务层和软件数据层；软件应用层是软件对外提供的系统调用接口及软件完成的功能，对软件应用层采用WebService技术对其已有的功能和接口进行二次封装；软件的业务层保持现有的工作方式；软件的数据层采用数据库仓库的形式集成于分层注册层中的异构数据层接入模块，该模块首先采用RDF技术作为数据仓库构建的标准化方法，对RDF中的标签采用本体库中的内容进行表示，其次建立了数据消息传送标准，异构的数据定期将增量数据通过标准的消息格式发送到应用层注册模块，应用层注册模块依据数据的类型调用相应的数据转换代理完成数据的转换，并将转换的数据存储到数据仓库中；

互操作平台将对分层改造的软件进行集成，依据软件的分层方式在互操作平台的分层注册层设计了两个模块，分别是应用层注册模块和异构数据层接入模块；其中应用层注册模块对经过WebService二次封装后的软件接口提供注册、发布和管理，通过应用层注册后的软件功能和接口能够接收接入控制与缓冲层发来的调用消息，并能根据消息的语义解析结构由平台自动的调用并将执行结果返回；异构数据层接入模块是异构数据的转换功能模块，在该模块针对不同类型的数据提供了接入数据转换代理；数据转换代理需要完成两项工作，第一是将数据消息总线接收的数据消息进行解析，其二是将解析后的数据采用统一的RDF进行描述，并将描述后的数据存储到数据仓库中；

对调用请求的处理；功能调用层接收到接入控制与缓冲层发来的调用请求消息，根据该请求消息的类型分别调用语义互操作模块或语法互操作模块；其中语义互操作是解决接入软件与调用功能的应用软件之间的语义理解的功能模块，该模块将调用语义解析模块在平台的本体知识库内查询调用消息的语义信息，并根据语义信息查询分层注册层中的应用层注册模块中是否有相应的可调用功能，如果存在调用功能就调用相应的软件功能并将结果反馈给调用的应用；如果调用的是对数据的调用则平台会调用语法互操作模块，并由该模块调用数据访问模块，数据访问模块会查询异构数据接入模块为接口的数据仓库，并将查询结果反馈给调用的应用；

接入控制与缓冲层是用来接入不同的应用调用，并将接入的应用调用按照优先级的不同进行排队缓冲的平台功能层；接入控制与缓冲层分为两部分功能，接入控制功能是对符合接入条件的应用进行接入，并对接入的应用的调用信息进行安全性检查，对符合安全的应用调用传送到缓冲层；缓冲层按照收到消息的优先级将消息排列到待处理消息队列中，并依据功能层调用的完成情况，来控制传送下一个消息。