CN108108470A - 一种基于rest的电梯数据服务自动抽取与封装方法 - Google Patents

Abstract

一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法。首先，根据电梯数据源及其访问权限连接到数据库，抽取电梯元数据；其次，从电梯元数据中自动抽取原子数据服务；最后，将抽取得到电梯原子数据服务自动封装成REST服务，注册并统一管理，用唯一的URI进行统一访问。本发明为基于数据服务的数据集成提供了一种有效的数据服务自动抽取与封装方法，提高了其自动化程度。

Description

一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法

技术领域

本发明专利涉及一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法。

背景技术

电梯是人们生活中不可缺少的交通工具，其类型主要包括垂直电梯、自动扶梯和自动人行道等。电梯在生产、使用、维保等各个阶段将产生大量的数据。从横向方面看，电梯保有量已经非常可观，其数据涉及电梯类别、分布数据、使用对象、外部环境等；从纵向方面看，就单台电梯而言，其数据涉及生产数据、维保数据、运行数据等，尤其是物联网技术在电梯中的深入推广和广泛应用，通过各类传感器采集到的电梯运行状态的数据体量越来越大。因此，从横向和纵向两个方面看，电梯数据的产生速度、数据体量、数据类别等都具有大数据的基本特征，并且这些体量巨大的数据中蕴含了丰富的具有潜在价值的知识。

一般地，电梯生产、维保、运行的数据由相关企业所掌握，具有分布式、异构、类型多和数据敏感等特点，包含大量不同类型结构化数据和非结构化数据的数据存储。集成异构数据源的方法主要有3种：联邦数据库系统法、数据仓库法和中间件法。在数据源数量较大、更新频繁并实时、动态地发生各种变化的环境中，中间件模式更适合作为数据集成的方法。面向服务的数据集成是在中间件集成的基础上，通过通用的格式对异构数据进行统一处理，并利用服务计算的多自治结点处理、平台无关性与成员服务松散耦合等优势，将数据集成过程与系统逻辑处理过程融合，规避了传统数据集成方式统一管理与即时性问题，并能够同时支持数据中介与数据复制两种数据集成模型。

谢兴生等人提出了一种基于数据服务匹配的数据集成方法，该方法主要基于数据服务发布、注册和检索的方式工作，能更好地利用数据形式语义进行数据集成，并增强与语义Web和描述逻辑推理等智能技术的融合(中国科学技术大学学报，2009)。王桂玲等人提出了一种基于数据服务超链进行情景数据集成的方法，与传统数据集成不同，其集成需求无法完全预先定义，而是即时出现，称为“情景数据集成”，根据即时出现的需求对不同来源、不同格式、不同语义、不同特点的数据源临时进行逻辑或物理上的有机集成(电信科学，2014)。张峰等人提出了一种数据服务超链模型，表达两个服务之间存在的单向的数据关联，并给出一种数据服务超链建模方法，重点实现基于组合案例的服务超链自动建模(小型微型计算机系统，2017)。王桂玲等人介绍了基于云计算的流数据集成和服务的概念框架，分析了云计算环境下的大规模流数据集成与服务的相关问题，阐述了基于云计算的流数据集成与服务面临的新挑战(计算机学报，2017)。张仲妹等人提出了一种面向传感流数据的服务化封装方法SDaaS，基于Spark Streaming实现对大规模流数据加工操作的封装，并通过对传统的基于匹配树的事件匹配算法进行改进实现了高效的流数据内容分发(计算机学报，2017)。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法。

本发明针对电梯数据跨域异构的特征，通过数据服务化技术集成分布式异构的电梯数据源，将分布式异构数据源转换为数据服务，通过服务组合技术将数据服务集组织为具有全局数据特征的电梯大数据统一模型，从而有效地集成和管理分布式异构数据源，为优化电梯设计、制造、维保以及数据分析提供数据支撑。

一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法，包括以下步骤：

(1)电梯原子数据服务自动抽取；

(1.1)电梯元数据抽取；

根据电梯数据源及其访问权限连接到数据库，抽取电梯元数据，具体步骤如下：

步骤a1：根据电梯数据源及其访问权限，选择相应的数据库驱动；

步骤a2：加载数据库驱动连接到数据库，获取电梯数据库的元数据：所有的基本表、所有的字段、所有的主键和所有的外键；

步骤a3：将元数据中所有的字段映射成为持久化对象，保存每个字段的名称、所属基本表、所属数据源、主键外键约束信息、中文含义；

步骤a4：每个字段的中文含义初始化为数据库里字段的备注，需要用户进行编辑，以保证含义的准确性；

(1.2)电梯原子数据服务自动抽取算法；

从步骤(1.1)中得到电梯元数据中自动抽取原子数据服务，原子数据服务的定义如下：

原子数据服务是指可独立访问且语义不可再分的数据服务，它表示为一个八元组ADS＝<Id，Name，Fields，Description，Input，Output，Operations，Publisher>，其中Id是ADS的唯一标识；Name是ADS的名称；Fields是ADS的属性列表；Description是ADS的语义描述；Input是ADS的输入，有一个或多个；Output是ADS的输出，是一个关系；Operations是对ADS可执行的操作，包括查询、修改和删除；Publisher是ADS的发布者；

从电梯元数据信息自动抽取原子数据服务的算法如下：

输入：电梯元数据

输出：电梯原子数据服务集合

步骤b1：从元数据中选取任一基本表开始访问，设初始访问基本表为t；

步骤b2：选取基本表t的所有主键，逐个访问，以该主键自身为输入、输出作为一个ADS；

步骤b3：选取基本表t除主键外的字段，逐个访问，以主键或该字段为输入、以主键和该字段输出作为一个ADS；

步骤b4：若存在未访问的基本表t，转至步骤b2，否则输出电梯原子数据服务集合；

(2)基于REST的电梯原子数据服务自动封装；

REST服务的封装设计需要包含3个层面：①每一种资源通过唯一的URI来访问；②客户端通过HTTP协议的GET,POST,PUT,DELETE四个操作方式对服务器资源进行创建、读取、更新和删除操作；③服务器与客户端之间传递着资源的某种表述形式。

将抽取得到电梯原子数据服务自动封装成REST服务，注册并统一管理，用唯一的URI进行统一访问。采用SSM框架：Spring、SpringMVC、MyBati、CXF创建REST服务，具体过程如下：

(2.1)根据电梯元数据中的基本表生成对应的实体类

实体类是数据库基本表在程序中的一个映射，其属性为基本表中的所有字段，其方法为所有属性的getter和setter方法，根据步骤(1.1)中抽取出的电梯元数据，依次将每个基本表的所有字段赋给实体类模板，生成对应的实体类代码。采用Freemarker模板，实体类模板如下所示：

(2.2)基于实体类生成数据库的数据访问接口类

数据访问接口(Data Access Object，DAO)是业务逻辑层使用数据持久化层服务的接口，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给数据访问接口类模板，生成对应的数据访问接口类代码，数据访问接口类模板如下所示：

(2.3)基于数据库的数据访问接口生成其实现类

Mapper.xml映射文件是Mybatis的核心，映射文件中定义了操作数据库的sql，每个sql是一个statement，Mybatis默认会把Mapper.xml映射为DAO的实现，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给映射文件模板，生成对应的映射文件代码，映射文件模板如下：

(2.4)生成REST服务接口类

JAX-RS是一套用Java实现REST服务的规范，CXF实现了JAX-RS1.0规范，并提供了很多特性帮助开发者搭建企业级的REST服务，根据每个电梯原子数据服务的输入输出，生成相对应REST服务的URI用于统一访问，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口类模板，生成对应的REST服务接口类代码；

REST服务接口类部分模板如下：

(2.5)基于REST服务接口生成REST服务接口实现类

基于REST服务接口，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口实现类模板，生成对应的REST服务接口实现类代码；

REST服务接口实现类部分模板如下：

(2.6)发布电梯原子数据服务

按Maven工程架构整合所有生成的电梯原子数据服务实现代码，经过编译后部署到服务器，发布电梯原子数据服务。

本发明的优点是：

本发明提出一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法，通过数据服务化技术集成分布式异构的电梯数据源，从分布式异构数据源自动地抽取并封装为电梯原子数据服务，提高了数据服务生成的自动化程度，通过一组数据资源访问接口，屏蔽了底层数据多源、异构等特征，有效地集成和管理分布式异构电梯数据源，为进一步挖掘电梯大数据中潜在规律性知识奠定数据基础。

附图说明

图1是本发明的基于REST的数据服务封装机制图

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本发明的技术方案。

为便于说明，设有一个电梯信息管理系统，电梯数据存储于Mysql数据库中，结合图1和该电梯数据对基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法的具体实施方式进行说明，步骤如下：

(1)电梯原子数据服务自动抽取；

(1.1)电梯元数据抽取；

根据电梯数据库的url、用户名、密码，加载Mysql驱动，建立数据库的连接，获取数据库的元数据，将元数据中所有的字段映射成为持久化对象，对字段的中文含义进行编辑，部分字段对象的内容如表1所示。

表1从电梯数据源抽取的部分字段

(1.2)电梯原子数据服务自动抽取算法；

根据步骤(1.1)中得到的电梯元数据，对其中字段持久化对象按照发明内容中的自动抽取原子数据服务算法得到电梯原子数据服务集合，如表2所示。

表2原子数据服务集合

(2)基于REST的电梯原子数据服务自动封装；

将抽取得到电梯原子数据服务自动封装成REST服务，注册并统一管理，用唯一的URI进行统一访问，采用SSM框架：Spring、SpringMVC、MyBatis、CXF构建REST服务，具体过程如下：

(2.1)根据电梯元数据中的基本表生成对应的实体类

依次将每个基本表的所有字段赋给实体类模板，生成对应的实体类代码，基本表ele_base_info对应的实体类部分代码如下所示：

(2.2)基于实体类生成数据库的数据访问接口类

依次将每个基本表的所有字段、主键赋给数据访问接口类模板，生成对应的数据访问接口类代码，基本表ele_base_info对应的数据访问接口类模板如下所示：

(2.3)基于数据库的数据访问接口生成其实现类

Mybatis默认会把Mapper.xml映射为DAO的实现，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给映射文件模板，生成对应的映射文件代码，基本表ele_base_info对应的映射文件模板如下：

(2.4)生成REST服务接口类

依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口类模板，生成对应的REST服务接口类代码，基本表ele_base_info对应的REST服务接口类部分模板如下：

(2.5)基于REST服务接口生成REST服务接口实现类

基于REST服务接口，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口实现类模板，生成对应的REST服务接口实现类代码，基本表ele_base_info对应的REST服务接口实现类部分模板如下：

(2.6)发布电梯原子数据服务

按Maven工程架构整合所有生成的电梯原子数据服务实现代码，经过编译后部署到服务器，发布电梯原子数据服务，通过访问REST服务的URI，就可以调用相关REST服务。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (1)

1.一种基于REST的电梯数据服务自动抽取与封装方法，包括以下步骤：

(1)电梯原子数据服务自动抽取；

(1.1)电梯元数据抽取；

根据电梯数据源及其访问权限连接到数据库，抽取电梯元数据，具体步骤如下：

步骤a1：根据电梯数据源及其访问权限，选择相应的数据库驱动；

步骤a2：加载数据库驱动连接到数据库，获取电梯数据库的元数据：所有的基本表、所有的字段、所有的主键和所有的外键；

步骤a3：将元数据中所有的字段映射成为持久化对象，保存每个字段的名称、所属基本表、所属数据源、主键外键约束信息、中文含义；

步骤a4：每个字段的中文含义初始化为数据库里字段的备注，需要用户进行编辑，以保证含义的准确性；

(1.2)电梯原子数据服务自动抽取算法；

从步骤(1.1)中得到电梯元数据中自动抽取原子数据服务，原子数据服务的定义如下：

原子数据服务是指可独立访问且语义不可再分的数据服务，它表示为一个八元组ADS＝<Id，Name，Fields，Description，Input，Output，Operations，Publisher>，其中Id是ADS的唯一标识；Name是ADS的名称；Fields是ADS的属性列表；Description是ADS的语义描述；Input是ADS的输入，有一个或多个；Output是ADS的输出，是一个关系；Operations是对ADS可执行的操作，包括查询、修改和删除；Publisher是ADS的发布者；

从电梯元数据信息自动抽取原子数据服务的算法如下：

输入：电梯元数据

输出：电梯原子数据服务集合

步骤b1：从元数据中选取任一基本表开始访问，设初始访问基本表为t；

步骤b2：选取基本表t的所有主键，逐个访问，以该主键自身为输入、输出作为一个ADS；

步骤b3：选取基本表t除主键外的字段，逐个访问，以主键或该字段为输入、以主键和该字段输出作为一个ADS；

步骤b4：若存在未访问的基本表t，转至步骤b2，否则输出电梯原子数据服务集合；

(2)基于REST的电梯原子数据服务自动封装；

REST服务的封装设计需要包含3个层面：①每一种资源通过唯一的URI来访问；②客户端通过HTTP协议的GET,POST,PUT,DELETE四个操作方式对服务器资源进行创建、读取、更新和删除操作；③服务器与客户端之间传递着资源的某种表述形式；

将抽取得到电梯原子数据服务自动封装成REST服务，注册并统一管理，用唯一的URI进行统一访问。采用SSM框架：Spring、SpringMVC、MyBati、CXF创建REST服务，具体过程如下：

(2.1)根据电梯元数据中的基本表生成对应的实体类

实体类是数据库基本表在程序中的一个映射，其属性为基本表中的所有字段，其方法为所有属性的getter和setter方法，根据步骤(1.1)中抽取出的电梯元数据，依次将每个基本表的所有字段赋给实体类模板，生成对应的实体类代码。采用Freemarker模板，实体类模板如下所示：

(2.2)基于实体类生成数据库的数据访问接口类

数据访问接口DAO是业务逻辑层使用数据持久化层服务的接口，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给数据访问接口类模板，生成对应的数据访问接口类代码，数据访问接口类模板如下所示：

(2.3)基于数据库的数据访问接口生成其实现类

Mapper.xml映射文件是Mybatis的核心，映射文件中定义了操作数据库的sql，每个sql是一个statement，Mybatis默认会把Mapper.xml映射为DAO的实现，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给映射文件模板，生成对应的映射文件代码，映射文件模板如下：

(2.4)生成REST服务接口类

JAX-RS是一套用Java实现REST服务的规范，CXF实现了JAX-RS1.0规范，并提供了很多特性帮助开发者搭建企业级的REST服务，根据每个电梯原子数据服务的输入输出，生成相对应REST服务的URI用于统一访问，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口类模板，生成对应的REST服务接口类代码；

REST服务接口类部分模板如下：

(2.5)基于REST服务接口生成REST服务接口实现类

基于REST服务接口，依次将每个基本表的所有字段、主键赋给REST服务接口实现类模板，生成对应的REST服务接口实现类代码；

REST服务接口实现类部分模板如下：

(2.6)发布电梯原子数据服务

按Maven工程架构整合所有生成的电梯原子数据服务实现代码，经过编译后部署到服务器，发布电梯原子数据服务。