圖書館特色資源元數據API實現與比較研究
——以Web Service API與Widget API為例

趙增和

（天津市靜海縣圖書館，天津 301600）

圖書館特色資源元數據API實現與比較研究
——以Web Service API與Widget API為例

趙增和

（天津市靜海縣圖書館，天津 301600）

介紹了特色資源在當前圖書館價值取向轉變中所起到的重要作用，分析了圖書館為自建特色數據庫元數據提供API，實現資源開放獲取，拓展特色資源服務渠道的迫切需求，以及資源開放過程中對知識產權的保護，并以某大學開展的學位論文數據庫拓展服務為例，介紹了兩種API——基于WCF框架的Web Service API、采用jQuery開發的Widget API方式，并分析了兩種不同方式的優缺點及適用環境。

圖書館特色資源 API開放共享 安全控制

1 引言

隨著信息服務網絡化的發展以及信息開放理念的興起，圖書館的價值取向也悄然轉變，資源服務及知識傳播已從原有的僅為在校師生提供檢索查詢轉變為信息的開放互動與溝通共享，這對高校圖書館提出了全新的要求。在Web 2.0的用戶參與、互動與分享以及開放圖書館理念的指導下，大學圖書館需要根據資源的特點，以更開放的心態迎接讀者以及信息資源和信息服務日益泛在化的挑戰。在世紀之交的十多年里，大學圖書館的數據信息量越來越龐大，它依托自身館藏信息資源，針對用戶的信息需求，對某一學科或某一專題的信息進行收集、歸納、分類、整理、存儲，按照一定標準和規范將其數字化，自建了很多特色數據庫，并以互聯網為平臺，面向廣大師生用戶提供基于內容的服務，特色數據庫成為圖書館不同于互聯網其他信息提供者的優勢資源，能夠在相關領域為讀者提供“專業、精準、高速”的信息檢索。在保護知識產權的前提下，圖書館針對特色資源開發API供第三方調用，是充分挖掘特色館藏資源、在更大范圍內被其他機構或者用戶利用、拓展圖書館服務和體現資源深層價值的有效方式[1，2]，既可以為圖書館特色數據庫增加附加值和新的訪問點，擴展特色資源的使用范圍和使用價值，又可以使第三方通過混搭的方式使用圖書館資源，實現圖書館服務的無處不在。

2 特色資源元數據API技術實現

圖書館特色數據庫種類眾多，屬性和軟件架構各異，對于一些特色數據庫，圖書館想要為其添加新的功能或者開放新的接口，必須求助于供應商，或者支付一定的費用，并且有的廠商并不提供相關的服務。然而如果圖書館一旦“進入”到其架構系統，幾乎所有的事情都是可能的，因此我們嘗試借助相關的技術，“強行”進入原本封閉的特色數據庫架構系統，實現拓展特色資源價值的想法。由于圖書館特色數據庫的平臺各異及版權屬性限制，在開發及開放特色數據庫過程中需要在保護知識產權的前提下，盡量使用通用框架，屏蔽圖書館特色數據庫與第三方調用者平臺的異構性、開發語言的多樣性，并且確保推送過程中的數據資源在可控范圍內被合法、安全利用。

學位論文是高校圖書館特色資源的重要組成部分，筆者以某大學圖書館學位論文數據庫拓展服務為例[3]，介紹兩種圖書館特色數據庫元數據API的實現及比較——基于WCF框架開發的Web Service API方式，以及采用jQuery開發的Widget API方式。某大學學位論文數據庫以TPI為平臺，KBase數據庫存儲數據，系統部署在圖書館本地，TPI屬于早年開發的商用特色資源數據庫發布系統，系統開放性較差，通過上述兩種技術打破學位論文數據庫的固有圍墻，實現學位論文元數據開放共享，拓展學位論文服務范圍。

2.1 Web Service API

Web Service是一個URL資源，客戶端可以通過編程方式請求得到它的服務，而無需知道所請求的服務是如何實現的，這一點與傳統的分布式組件對象模型不同，其有兩層含義：一是指封裝成單個實體并發布到網絡上的功能集合體；二是指功能集合體被調用后所提供的服務。Web Service的體系結構是基于Web服務提供者、請求者、服務管理者（注冊中心）三個角色和服務發布、服務發現、服務綁定三個動作構建而成，如圖1所示。簡單地說，Web服務提供者即Web服務的擁有者，它等待為其他服務和用戶提供已有的功能；Web服務請求者即Web服務功能的使用者，它利用SOAP消息向Web服務提供者發送請求以獲得服務；Web服務管理者的作用是把一個Web服務請求者與合適的Web服務提供者聯系在一起，它充當管理者的角色。

圖1 Web Service體系結構

（1）開發實現框架

Web Service API是用所開發的Web Service替換用戶對學位論文數據庫的直接獲取服務，調用者通過調用所發布的URL獲取學位論文元數據。在技術實現環節，采用WCF技術[4]以面向服務的方式來創建學位論文Web Service API，實現數據的推送服務。WCF最突出的特點體現在互操作、安全可信賴以及通用性方面，并以一系列協議的定義、實現、發布為流程和框架實現。

①定義服務協定

在應用程序中添加IService.cs接口，以為第三方開放的數據及查詢方式為服務協定進行定義，公布可以對外提供服務的操作、操作返回的數據類型、需要傳入的參數個數、參數類型等。如某大學研究生院要求讀者能夠在研究生網站上通過專業查詢相關導師指導的研究生論文情況，定義服務協定如下：

[Operation Contract]//定義服務協定，專業代碼為參數，返回論文數據集

DataSet GetDataByMajor（string majorCode）

②實現服務協定

實現服務協定，定義一個類Service.cs以實現IService.cs接口中定義的所有服務協定，并返回相關結果。如，依照研究生院與某大學圖書館的服務協定，實現程序返回給研究生院導師所輔導論文的學生姓名、論文題目、摘要等：

//創建數據表函數，用于存儲論文元數據的各個屬性值并返回：

③搭建宿主，承載服務

公開WCF服務，需要提供一個運行服務的宿主環境，以IIS+.NET Framework 4.0+WCF環境為例，以IIS作為宿主來承載服務，承載于IIS中的WCF服務在IIS應用程序內表示為特殊內容文件（Service.svc文件）。.svc文件包含WCF特定的處理指令（@ServiceHost），該指令允許WCF承載基礎結構激活所承載的服務，以響應傳入消息。.svc文件的最常見語法如下所示。

＜%@ServiceHost Language="C#"Debug="true"Service= "Service"CodeBehind="～/App_Code/Service.cs"%＞

（2）安全控制機制

API作為一種數據傳遞方式，數據安全是開發過程中需要首先考慮的。在Web Service API方式中，采用X509證書[5]作為數據安全認證控制方式，加密通過證書對（服務器客戶端各一個）完成，經過X509證書加密后的輸入及獲取到的輸出內容，均是被加密的密文，在數據傳遞過程中無法看到明文，能確保數據傳輸過程私密、安全、可靠，并且實現這樣的加密操作，在調用上不會受到任何影響，只需在WCF服務以及調用的客戶端進行一些文件配置等操作即可，其實現方式具有高配置型、靈活性的特點，基于X509證書加密的操作流程如圖2所示。

通過.NET的makecert命令為WCF服務應用創建客戶證書和服務端的X509證書，命令如下：

makecert-sr localmachine-ss my-n CN=127.0.0.1-skyexchange-pe-r

此處“my”為生成的證書名字，CN后為服務器IP地址或服務器機器名稱。

在授權調用控制環節，通過調用端和服務器端的證書對匹配，確保數據被合法者調用。在服務器端，將證書以私鑰導出到本地硬盤、授權IIS訪問服務器證書，以及將證書導入到服務器計算機的“受信任的根證書頒發機構”和“受信任人”存儲區，給證書加everyone權限，并將證書頒發給合法的Web Service API調用方。調用端，將證書安裝到“受信任的根證書頒發機構”中，給證書加everyone權限。最后，要確保證書的啟用，使X509證書服務生效，需要在Web.config中加入服務器IP。如下：

圖2 基于X509證書加密的操作流程

其中*.*.*.*為服務器IP。

（3）調用方式

Web Service作為一個URL資源，客戶端無需了解學位論文數據庫的結構屬性，通過調用http://localhost/webservice/Service.svc，就可以像調用本地的函數一樣調用Web Service接口獲取相關資源，通過調用端和服務器端的證書對匹配，確保調用者的合法性，最終實現異構數據庫之間數據的安全通信與共享。

2.2 Widget API

Widget技術來源于互聯網，其以一種嶄新的表現形式超越了瀏覽器和客戶端的傳統分類，Web Widget是輕量級的Web應用程序，調用者只需在頁面上嵌入相關的JavaScript就可以運行在多種終端之上，并且功能豐富，使用簡單，可以方便應用在站內應用、網站、客戶端等應用中。Widget通過API將兩個網站或平臺和應用聯系起來，打破了網站間的圍墻，使網站不再只是通過超鏈接的簡單連接，便可以實現不同網站之間用戶和數據的融合。Widget主體框架結構可以分為服務層、視圖層、應用層（如圖3所示），其中服務層即等待為其他服務和用戶提供已有的功能；視圖層，即相應的.js和.css文件，實現從服務層獲取數據并以預先設計好的結構展示；應用層即嵌入JavaScript的終端網站。

圖3 Widget體系結構

（1）開發實現方式

學位論文Widget API可以看作一種定義好界面的插件，用戶只需要在頁面上嵌入圖書館提供的JavaScript，便可以在自己的網站上混搭學位論文元數據信息，實現學位論文元數據和其網站的融合，并自主進行學位論文在自身頁面上的展示和重新排版。

①Widget服務層

用ASP編寫學位論文數據庫查詢服務器端程序Widget. asp，根據不同的參數查詢學位論文數據庫，并將查詢結果按照字段存入數組中返回給調用方。

采用jQuery技術實現學位論文客戶端數據調用和重現，jQuery語法設計可以使開發更加便捷，更方便地實現選擇DOM元素、事件處理等功能。采用jQuery技術編寫theses.js供客戶端調用服務器端程序，返回論文信息。

（show）;}）;

（2）安全控制機制

Widget應用包由大量的JavaScript腳本、HTML文件以及CSS文件組成，源碼對用戶幾乎透明，因此需要防止用戶對Widget應用文件的非法篡改和非法調用。Widget分為桌面Widget和網頁Widget，桌面Widget的安全控制機制有很多[6]，如數字簽名，訪問策略控制，采用獨立分發機制，網頁Widget方式控制機制較少，且安全性較弱，需要通過瀏覽器的安全機制實現，或者在分發中采取人為控制措施。某大學學位論文項目開發的Widget屬于網頁Widget，我們在Widget應用包首次分發中采用人為控制方式，確保首次分發人為可信用戶，以此保證Widget應用包分發給合法用戶；對Widget應用文件進行加密打包，加密密鑰和加密后的Widget包采用不同的分發途徑信息分發，以保證用戶不進行非法的二次分發，從而確保學位論文數據被合法者使用。

（3）調用方式

應用層對學位論文Widget API的調用過程相對簡單，調用者只需要在自己的網站上嵌入相關代碼，即可以實現在自己的網站上顯示學位論文相關元數據，具體過程如下。

①將該Widget所需的theses.js、css文件引入到需嵌入Widget的頁面：

＜link rel="stylesheet"type="text/css"href="theses.css"/＞

＜script type="text/javascript"src="theses.js"＞＜/script＞

由于該Widget使用了JQuery庫，因此需要同時將其引入：＜script type="text/javascript"src="jquery-1.7.2.min.js"＞＜/ script＞

②在需嵌入Widget頁面中希望呈現論文信息的位置引入以下HTML元素：

＜div id="theses"＞學位論文：＜a id="thesesLnk"href= "#type;keyword"＞歷年碩博士論文＜/a＞＜/div＞

③通過“②”中引入元素＜a＞的href屬性值來配置查詢類型，其中：type為檢索途徑，keyword為檢索詞，兩者以“;”隔開，可用的檢索途徑以“檢索參數表”文檔方式提供給調用方。

3 WebServiceAPI與WidgetAPI比較

兩種方式都打破了系統固有的封閉性，在確保數據能夠被合法利用的同時，解決了平臺異構性和開發語言差異性，使系統之間的內容關聯性更強，增強了數據嵌入式服務呈現的一致性，提升了用戶體驗，減輕了調用方的數據維護工作強度，拓展了圖書館特色數據庫資源的服務渠道。兩種技術在實現方式的難易程度、安全認證的靈活性以及適應平臺等方面各有千秋（如表1所示），圖書館可以根據不同特色數據庫的特點靈活選擇。

表1 Web Service API方式與Widget API方式比較

4 結語

目前，某大學圖書館通過兩種API技術在學位論文數據庫領域的實踐收到了良好的效果，學位論文的服務價值得到了很好的拓展，實現了如下應用：

①將學位論文元數據推送到研究生院門戶網站的博碩士招生專業目錄查詢欄目。研究生院門戶通過對數據進行重新組合描述，使之混搭[7]在自己的網站上，實現與本地數據的無縫銜接，拓展了學位論文的社會價值，社會考生可以通過在研究生院網站上查詢不同專業的學位論文數量、選題、研究方向、摘要、評價等信息，為學校及專業興趣的選擇提供參考，增強了考生報考的針對性。

②將學位論文元數據推送到學校門戶網站的“教師名錄”欄目。實現教師的歷年指導學位論文信息可以動態更新，多渠道展示了教師教學科研成果，從而增強了大學產學研合作機會。

特色數據庫已經成為大學圖書館的一大優勢資源，圖書館應充分利用自身的特色資源，以更加開放的心態展現自身優勢資源，以API技術為支撐，以內容服務為紐帶，提供開放接口，方便圖書館外其他平臺可以無縫地整合圖書館資源內容。圖書館可以根據特色數據庫自身特點，采用以上兩種技術框架開發相應接口，拓展特色資源的服務渠道和價值，使特色館藏資源得到充分挖掘和利用，增強圖書館的吸引力，以全新的方式迎接互聯網的全開放時代，在洶涌的信息潮流中突顯圖書館的獨特價值。

[1]李書寧，賈西蘭.國內外圖書館行業相關OpenAPI發展現狀調查及分析[J].圖書情報工作，2012（7）:11-15.

[2]賈西蘭，郭建峰.圖書館行業OpenAPI利用的權限控制[J].圖書情報工作，2012（7）:21-25.

[3]Windows Communication Foundation[EB/OL].[2012].http:// msdn.microsoft.com/en-us/library/ms731082.aspx.

[4]X509-Wikipedia，the free encyclopedia[EB/OL].[2012].http: //en.wikipedia.org/wiki/X.509.

[5]李慧云，陸剛，張凌.Widget安全技術研究[J].廣東通信技術，2009（11）：9-12.

[6]Nicole C.Engard.Library Mashups：Exploring New Ways to Deliver Library Data[M].Information Today，Inc.，2009.

趙增和男，1973年生。本科學歷，館員。研究方向：信息資源建設與服務研究；信息檢索與咨詢研究；信息資源與知識產權管理；數字圖書館技術與管理。

G253

2014-05-12；責編：楊新寬。）