大數據時代檔案信息資源共享平臺數據交互服務的研究

卞咸杰/鹽城師范學院

2000年，《全國檔案事業發展“十五”計劃》明確提出“組織各級國家檔案館建立區域性檔案資料目錄中心，實現檔案信息資源共享”；2002年，《全國檔案信息化建設實施綱要》進一步提出“在逐步推進地區性館際互聯的基礎上，不斷促進全國范圍內的檔案信息資源共享”。近20年來，我國檔案信息資源共享建設取得一定進展，許多省市檔案部門在實踐中獲得成功經驗，如浙江省寧波市、湖州市、麗水市、海寧市等地檔案部門構建了區域性檔案信息資源整合共享平臺[1]；南京市檔案局以“南京市文檔目錄數據中心”及“南京檔案”網站為龍頭建設網站群，為全市檔案信息資源整合和利用搭建統一平臺；四川省、江蘇省高校檔案研究會（理事會）分別推動本省高校檔案信息資源共享[2]。“十二五”期間，我國初步建成以局域網、政務網、因特網為平臺，以檔案信息管理系統為支撐，以檔案目錄中心、基礎數據庫、檔案利用平臺、檔案網站信息發布為基礎的檔案信息化體系。但目前檔案信息資源共享平臺的數據共享范圍主要局限于系統內部和區域性、行業性范圍內，數據交互在服務器系統內部實現，在不同類型的設備上很難做到數據的實時同步，不同平臺間的檔案“信息孤島”現象仍然突出，如果要實現數據在移動設備上的共享就要開發相應的平臺，否則檔案信息數據無法實時同步。

1 檔案信息資源共享平臺建設的特點與目標需求

1.1 檔案信息資源共享平臺的特點

大數據時代，檔案信息資源的質量得到提升、數量愈發龐大，資源的數字化、網絡化、自動化程度也越來越高，異構平臺的檔案信息資源數據交互成為檔案信息資源建設的重要發展方向，信息的表現形式呈現出文本信息資源、超文本信息資源、多媒體信息資源、超媒體信息資源和自媒體等并存的局面。由此，檔案信息資源共享平臺建設呈現出智能化、共享與互聯互通和均衡化的特點。一是智能化。檔案信息資源是非常重要的知識資源，是人類勞動成果的結晶，其從傳統的紙質形式發展到現代的電子介質形式，所記錄與表達的內容越來越豐富，海量的檔案信息資源數據處理將從傳統的人工輔助計算機處理轉向智能應用自動處理。二是共享與互聯互通。為充分開發利用現有的檔案信息，必須對檔案信息進行有效配置與合理共享，實現檔案信息資源的最大價值，大數據時代數據共享（如實時交通路況、實時天氣預報等）為我們帶來了諸多便利，未來的檔案信息資源平臺也應實現可共享與互聯互通。三是均衡化。不同地區的經濟發展狀況和人才擁有情況不同，導致了檔案信息資源收集與利用不均衡的現象，實現平臺信息共享之后可以有效縮小不同平臺之間數據信息差距，實現檔案信息資源服務均衡發展。

1.2 檔案信息資源共享平臺建設目標需求

檔案信息化應用系統在設計開發之初，局限于本單位、本部門自身業務需求的實現，缺乏整體性的統一規劃與統一標準，導致現有的各檔案信息資源共享平臺存在兩大缺陷。一是平臺的數據共享范圍主要局限在系統內部或區域性、行業性范圍內，不同機構系統之間的數據很難共享，無法實現檔案信息數據無縫交互。二是平臺的數據交互在不同類型的設備上很難做到實時同步，各應用系統的信息不能暢通地注入檔案信息資源庫中。

因此，檔案信息資源共享平臺建設要實現《全國檔案事業發展“十三五”規劃綱要》提出的檔案利用便捷化、檔案管理信息化和檔案安全高效化的要求，必須加強三大管理中心建設。一是檔案信息資源共享平臺綜合管理中心建設，需要實現平臺角色管理、平臺用戶管理、平臺角色權限管理、檔案信息資源導入與錄入、檔案信息資源檢索、檔案信息資源智能分析等功能。二是檔案信息資源共享平臺存儲服務中心建設，需要實現檔案信息資源文件存儲、檔案信息資源結構化數據存儲等功能。三是檔案信息資源共享平臺數據交互管理中心建設，需要實現數據交互服務檢索模塊、數據交互服務管理模塊（具備檔案信息資源新增、刪除、修改等功能）、數據交互服務權限控制模塊、數據交互服務的服務管理模塊等的建設。

2 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的技術選擇

檔案信息資源共享平臺各系統或多或少存在異構性，跨平臺操作對耦合程度要求高，這使得數據難以暢通流轉。檔案信息資源共享平臺的數據交互需要實現在不同設備之間的信息實時交互，目前可選擇的數據交互技術主要有以下三種：Web Service、WCF（Windows Communication Foundation）、Web API。根據檔案信息資源共享平臺逐步向移動化方向發展的特點，筆者建議采用Web API數據交互技術。Web API可用于構建傳統的PC與移動客戶端之間檔案信息資源數據交互的服務，從技術特點來看，Web API利用HTTP協議的各個方面來表達服務，可以服務于不同的客戶端、操作系統及瀏覽器。

檔案信息資源共享平臺主體功能包含檔案信息的搜集、查詢、維護及數據統計分析，相應地在數據交互上就需要有檔案信息增刪改等操作的服務、檔案信息查詢服務、檔案信息后端分析服務。用戶利用檔案信息既可以使用電腦，也可以使用手持設備如智能手機、Pad等。對于檔案信息服務平臺而言，不管采用何種方式都不能直接對檔案信息數據庫進行操作，所有數據操作必須經過Web API數據交互技術構建的服務，這樣確保每一次服務調用都是統一的，保證數據操作的一致性。

3 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的策略分析

3.1 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的目標定位

檔案信息資源共享平臺最終要實現檔案利用便捷化、檔案管理信息化和檔案數據標準化，克服因檔案信息載體不同、館藏類別豐富、操作系統多樣、瀏覽器眾多和支持設備的差異等給檔案信息資源共享帶來的障礙，打破檔案“信息孤島”的格局，最終成為檔案信息資源的綜合管理中心、存儲服務中心和數據交互管理中心。檔案信息資源共享平臺數據交互服務的目標定位應包括如下三點。

第一，實現檔案信息資源共享平臺數據高度集成。通過數據交互技術將檔案信息資源歸類匯總，使數據交換更加準確、便捷、高效和通暢，不僅能集成已有系統，而且能使未來新建系統融合到整體架構中，與數字檔案館系統進行數據交換和信息共享，提供更加全面的檔案信息服務。第二，實現檔案信息資源的智能化管理與應用。通過檔案信息資源共享平臺數據交互，檔案信息資源數據的獲取自動從其他平臺獲取，減少檔案工作人員重復性數據操作，進一步將檔案部門工作人員從繁瑣的事務性工作中解放出來。第三，實現檔案信息資源的開放與共享。滿足對各種異構與同構平臺、數據源及各類應用間的數據交換需求，利用大數據技術對檔案信息資源進行智能分析，抽取有價值的檔案信息并進行加工，形成對用戶有價值的分析報告，為用戶做出更好的決策提供參考。

3.2 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的總體架構

檔案信息資源共享平臺采用N層架構的方式，包括數據庫層、數據訪問層、業務邏輯層、Web API服務接口層、應用層等，其中Web API服務接口層是未來實現跨平臺應用的關鍵，要對任一平臺的檔案信息數據進行增、刪、改、查等操作均需要調用Web API服務接口，不能直接對數據庫進行操作。對于應用層，如果采用傳統的開發模式，需要開發相應的APP應用、Web應用、微信應用，因應用所處平臺有所差別，開發的技術要求不完全相同，對此可采用Web API數據交互技術構建的服務框架結合響應式頁面的方式，這樣平臺的實現比較容易，一次實現就可以讓檔案信息資源共享平臺在不同的設備上使用，升級維護成本也可以降低很多。

3.3 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的框架搭建

大數據時代許多檔案信息以非結構化或半結構化的形式存儲，這使得現有的平臺不能適應半結構化數據的分析處理模式。為此，檔案信息資源共享平臺前端框架宜采用Bootstrap設計，可以在不同的移動設備上顯示平臺的內容，從而自動適應手機、平板、PC等主流移動設備及瀏覽器[3]，檔案信息數據交互服務的應用服務器環境為Windows Server 2008，Web服務器部署采用IIS，數據庫服務器采用Microsoft SQL Server 2008，開發工具采用微軟的Visual Studio 2015，新建的項目類型為Web API，在項目構建后需要三個Web API子項目分別實現檔案信息維護、查詢、分析等數據交互服務。檔案信息維護數據交互服務包括信息的新增與修改、多媒體類型數據交互處理、檔案類型數據交互處理等；檔案信息查詢數據交互服務主要處理檔案信息查詢條件的選擇、查詢結果返回服務，該服務需要支持動態的結果集，即不同的檔案信息的信息（如人員信息、內容信息等），查詢處理的數據格式應是不同的返回格式，以支持數據交互服務使用者的不同需求；檔案信息分析數據交互服務主要是檔案信息分析，通過對平臺檔案數據進行分析利用形成相應的價值，平臺的數據交互服務會自動分析數據交互行為，并定期將分析的結果發送至相關檔案用戶。

3.4 檔案信息資源共享平臺數據交互服務安全控制

檔案信息資源共享平臺數據交互Web API服務設計采用令牌+簽名認證的方式以保證請求的安全性，具體方法為：首先實現檔案信息資源共享平臺認證服務，該服務采用Web API技術，任何用戶要使用平臺數據必須要通過該認證服務并得到對應的令牌；其次用戶根據認證通過的令牌信息以及請求的參數和服務器端提供的簽名算法計算出簽名后再訪問指定的Web API；再次檔案信息資源共享平臺服務器端每次接收到請求就獲取對應用戶的令牌和請求參數，服務器端就會作出反應，對計算簽名和客戶端簽名進行比對，驗證通過則正常訪問相應的Web API，驗證失敗則顯示具體的失敗信息。采用令牌+簽名認證可以確保服務使用者的合法性，因為在平臺正常運行過程中會遇到惡意攻擊者，他們會篡改地址參數并進行惡意攻擊，這樣會對服務器的安全及性能造成不利影響。可以采用日志系統應對，遇到異常服務使用情況系統能及時記錄相應的數據源頭信息，便于對攻擊源頭進行控制，這樣可以確保用戶利用檔案信息資源共享平臺進行數據交互。

3.5 檔案信息資源共享平臺數據交互服務的性能處置

Web API作為檔案信息數據請求的一種服務，在用戶并發請求不斷增加以及請求的檔案信息數據量變大的情況下，提升其性能是實現檔案信息數據交互關鍵點，平臺從三個方面提升數據交互服務的性能：首先是采用JSON（JavaScript Object Notation，JS對象標記） 進行數據傳輸[4]，每次請求都涉及原始檔案數據轉換成JSON格式數據，轉換技術采用的是微軟提供的Json.NET；其次是對Web API傳輸的數據進行壓縮，對需要交傳輸的字符串信息、數據流信息、文件等內容進行壓縮，壓縮的方法可采用微軟提供的GZipStream類；再次是使用緩存技術，將無變化的檔案信息數據設置緩存過期時間，在某一段時間內不會去重新請求從服務器獲取數據，直接在本地瀏覽器緩存中獲取，這也是提升數據交互性能的重要方式；最后是采用異步方法，對于部分功能會在某個時間段會出現并發現象，比如系統上線時用戶注冊，解決類似這樣的問題需要用到異步方法，這樣用戶就不需要長時間在前臺頁面等待后臺操作完成。

總之，隨著大數據時代的到來，公眾對檔案信息資源的需求越來越多樣化，呈現在用戶面前的檔案信息已經由傳統的紙質檔案向多媒體檔案轉變[5]，尤其是移動檔案信息資源共享平臺的發展呈現出個性化服務功能逐漸拓展、服務資源更加集成、提供利用更加人性化的趨勢[6]。隨著移動互聯網成為信息時代發展的主流，檔案信息資源共享平臺在實現形式上趨于云端化、移動化、智能化，這就要求檔案信息能夠在不同的設備間互聯互通。在檔案信息平臺數據和平臺用戶不斷增長的情況下，采用Web API技術構建檔案信息數據交互服務平臺，能夠滿足檔案信息網站程序、APP程序（IOS、Android）、桌面應用程序以及目前熱門微信應用等不同系統的數據交互需求，并支持更廣泛客戶端（包括瀏覽器、手機和平板電腦等移動設備）的數據交互，真正滿足檔案信息數據交互服務跨平臺需求。