檔案信息資源平臺數據的改進措施和效果分析

葛春麗

摘要? 信息時代檔案信息資源具有類型多樣、體量龐大、形成速度快等特征，要對這些海量的檔案信息資源數據實施高效的管理，使檔案信息資源平臺及時響應用戶的個性化需求，以達到有效利用的目的。探討信息時代背景下檔案信息資源平臺數據的改進措施，并模擬驗證其功能效果，發現改進后平臺對于數據的處理效率大大增強。

關鍵詞 信息時代 檔案信息資源平臺 數據 改進 成果

近年來，信息技術不斷深入發展，各類信息充斥著網絡，人類社會進入到了一個信息大爆炸的時代，檔案信息資源也呈現出類型多樣、體量龐大、產生速度快等諸多特點。用戶在面對紛繁復雜的檔案信息資源時，更多地希望能快速、精準、方便、個性化地獲取所需要的信息資源，因而建設有效的檔案信息資源平臺勢在必行[1]。當前，我國的檔案信息資源平臺建設普遍較為落后，這與檔案管理工作的固有思想觀念有著很大的關系，領導層對檔案工作的不理解、不重視，單純地認為這項工作僅是對信息的記錄和資料的保管;而員工層面也表現為思想意識淡薄，觀念落后，缺乏開拓創新精神，這些都是導致信息時代背景下檔案信息資源平臺建設落后的一個重要因素。檔案信息是人類社會活動最原始性、真實性的信息記錄，是社會最有價值的反映，能夠真實地體現當前社會行為者所做決策的背后原因及各自的目標、使命、志愿、思想、信念、心理作用，體現出典型社會生活的不同法律、管制、義務和機制的結構，對檔案信息進行有效開發與利用，不但是社會技術進步的要求，更是影響到檔案信息創新成果是否高效應用于社會生產、生活的各類活動中去的重要要素[2]。因此，當務之急是要實現對海量檔案信息資源數據的高效管理，使檔案信息資源平臺及時響應用戶的個性化需求，達到有效利用的目的。

一、大數據環境下檔案信息資源共享平臺性能需求

信息時代背景下網絡分為有線網絡和無線網絡。在移動設備未出現前，有線網絡下的檔案信息是通過網站進行信息發布，用戶群體也只局限在有線的計算機中，該方式的檔案信息具有資源利用不高、服務形式單一、資源較為匱乏等瓶頸[3]。隨著移動互聯網技術的發展，移動設備的大量普及，用戶除了使用計算機進行檔案信息的檢索使用，還可以利用移動設備導入檔案信息資源共享平臺，對信息進行檢索和利用。不但增強了信息的檢索頻率，提升了信息的曝光率，同時也強化了對檔案信息資源共享平臺的性能需求。尤其是在大數據時代下，網絡已經發展到當前的3G、4G，甚至是即將到來的5G網絡，移動設備日益更新，技術不斷進步，與網絡的匹配上也是與時俱進，檔案信息資源共享平臺數據處理的性能需求必須要滿足高性能、高可靠和高穩定的特點[4]。一是高性能要求。大數據檔案信息資源共享平臺會面向終端用戶，平臺上用戶量就會變得越來越多，大數據量請求隨之也會增長為了避免出現死鎖現象，檔案信息資源共享平臺的優化就很重要，通常要求數據處理性能指標應增長到每秒上萬次的請求吞吐量，以增強用戶的體驗。二是高可靠要求。隨著平臺用戶數量的增加，出現平臺并發，眾多用戶使用同一個功能的現象就會較常見，在面對眾多用戶的請求實時，平臺的前期并發性能指標要滿足上千以上的并發數據處理請求[5]。三是高穩定要求。用戶體驗是檔案信息資源共享平臺得以持續使用的關鍵，不但要求數據量請求高性能，還需要出錯率低。不管面對的用戶群體增長的數量是上萬還是上億，出錯率通常要求在萬分之一左右，才能確保該平臺的可信賴性。

二、信息時代檔案信息資源平臺數據的改進措施

信息時代所有的信息基本上都集中在網絡里面了，檔案信息資源平臺自然成為用戶獲取有用信息的主要途徑。但是用戶在信息獲取時普遍反映很難快速準確獲得，一方面是數據量大，數據雜亂無章，另一方面是檔案信息資源平臺缺乏數據的管理工作，因此對于數據處理優化越來越重要[6]。一是面向用戶的前端頁面的優化，用戶通過平臺獲取有用信息，每個信息都要從前端頁面來獲取，前端頁面及時快捷響應是保證，這樣才能增強用戶的體驗度。二是存儲檔案信息的數據優化，信息時代最顯著的特點就是信息量巨大，而且呈現不斷增長的大趨勢[7]，要使得用戶不但獲得有用信息，而且獲得更全的信息，需要加強對緩存技術的研究。

1.信息時代檔案信息資源共享平臺的緩存部署。檔案信息資源共享平臺建立之初是將應用服務器，數據庫服務器與文件服務器等全部資源都集中在一個服務器中、那時是因為用戶面窄，信息化程度較低，服務器的負荷不大，設計是以達到滿足夠用為目的。隨著科技的發展，不單是傳統PC網站，還有移動互聯網均呈現高速增長趨勢，同時用戶放開，不但涉及內部用戶，還包括外部用戶。檔案信息資源共享平臺若是仍舊沿用原有的構建結構，勢必因用戶的增加、信息量的增多，凸顯出吞吐量不夠的弊端，使得系統變得越來越慢，用戶在使用該平臺過程中，體驗度就會變得越來越差?；诖耍斍捌脚_的解決辦法是將應用與數據進行分離，讓應用服務器、數據庫服務器和文件服務器進度單獨部署。平臺的數據處理問題，可以借助緩存技術。緩存作為分布式系統里面的重要組件，能夠處理高并發，實現大數據環境下熱點數據訪問的性能效果。從部署方式上，前期可以把緩存部署到應用服務器上，訪問速度會大大提高，但是同時也會暴露出一個問題，就是會和應用程序爭內存。后期應利用遠程分布式技術來解決平臺數據處理問題（如圖1）。

2.檔案信息資源共享平臺的緩存系統揀選。當前，分布式緩存系統主要有兩大類型，Memcached和Redis兩種，兩種系統應用在檔案信息資源共享平臺有著各自的優缺點，均屬于內存的數據存儲系統。其中Memcached屬于高性能的分布式內存對象緩存系統，Redis屬于開源的key-value存儲系統，都支持字符串、哈希表、鏈表、集合、有序集合等數據類型。但是在應用過程中，Memcached用到動態Web上可以減小數據的負載，可是在緩存占用內存分配上使用的是預分配內存池方法，會造成內存的浪費，難以對過于復雜的數據類型及對持久性要求較高的數據類型進行有效的支持。隨著各種技術的出現，檔案信息資源共享平臺需要緩存的檔案信息類型變得多樣化，而Redis支持更豐富的Key-Value數據庫（支持列表、集合、哈希等大量數據結構），而且提供多樣語言API，這使得Redis具有應用于檔案信息資源共享平臺方面的突出優勢。數據存儲方面，檔案信息需要做到持久保存，而Memcached保存不夠持久，因為該系統中的信息都保存在內存上面，只要服務器重新啟動，所有緩存的信息都會丟失。Redis不一樣，它是把部分數據保存在硬盤里面，可以做到長久保存，也不會因為用戶對平臺的操作造成信息的丟失。檔案信息的形式方面，當前檔案信息日益多樣化，除了過去的文字信息外，還有圖片、視頻、錄音、文件等多媒體信息，對緩存自然就會有一定的要求，將會越來越大。Memcached的Value存儲最大只有1MB，Redis的Value存儲將會達到1GB。通過上述分析，選擇Redis作為檔案信息資源共享平臺的緩存系統更為合適。

三、信息時代背景下檔案信息資源平臺數據的改進實現辦法

信息時代背景下，人們從檔案信息資源平臺獲取有用信息的訴求越來越高，平臺用戶數量的大量增加，信息存儲量的增多，檔案信息資源平臺數據問題也日益凸顯，因而在現有基礎上對檔案信息資源平臺數據予以改進是當務之急。改進實現的辦法需要從檔案信息資源共享平臺的緩存部署、技術的選擇確定出發，具體從以下幾個方面予以實施。

1.前端數據改進措施實現。前端與后端是相對平臺使用的用戶而言，平臺的前端改進主要是讓用戶最大限度地使用瀏覽器緩存。檔案信息資源平臺中最大的特點是更新靜態資源文件的頻率非常低，尤其是CSS、JS和圖標這些文件。平臺用戶的前端主要集中在檔案信息檢索頁面、檔案信息管理維護頁面、用戶管理頁面這三種，其中使用頻率最高的是用戶直接面對的檢索頁面，因此改進的措施就主要集中在檢索頁面。對該功能的改進主要利用CSS、JavaSeript技術，實現讓壓縮存儲和功能頁面里的圖片達到合并，因此用戶一次請求就能夠實現CSS、JavaSeript和頁面形樣圖片的獲得。將靜態資源文件放到瀏覽器緩存里面，用戶在下一次相同頁面的資源請求時，就能夠從瀏覽器緩存里面直接讀得，訪問的效率就會明顯提高。當在平臺的前端使用了符合傳統PC和移動設備的JS、CSS軟件技術后，對應的資源文件訪問則可以使用CDN軟件技術，其作用就是當瀏覽器請求大文件資源時，就會從CDN軟件里面直接送回給用戶設備，資源訪問的線路變得最小了，就會使得訪問的速度增快，并且還會減小平臺中服務器的負載。

2.后端數據庫數據改進措施實現。后端數據庫數據改進方面是根據前端的影響而決定的。前端使用最頻繁的是檔案檢索功能，因此后端數據庫數據的改進主要就集中在后端數據庫檢索模塊的改進。因為前端的檔案檢索功能變得頻繁了，必然增加了后端數據庫的檢索工作，這就需要采取措施減小后端的工作壓力。具體可從幾個方面著手：第一是減小檔案檢索功能里面數據反復訪問的次數和數據量，可以把檔案檢索的前置條件設定得更詳細并且能一次遞交進后臺中，給予數據的檢索，當數據庫檢索成功以后，就會把用戶需求的結果送回給它們。采用這種方法能夠增強系統檢索功能，能夠最大限度減小數據的訪問數量，并且送回的數據變得更加準確，互聯網的壓力也會相應減小。第二是在檔案檢索過程中，存在非常繁瑣的數據提取動作，就需要采用存儲過程方法。把過程數據處理邏輯融入存儲過程中，達到避開利用互聯網反復開展數據的交換，同時檔案信息利用存儲過程處理后一起回復用戶請求信息，存儲過程中利用參數的方法輸送檢索請求信息，在增強檢索能力的時候，也避開了資源共享平臺SQL的依附造成系統缺陷。第三是利用索引技術增強檢索性能。索引的創建主要是在檔案信息最常應用的檢索點上利用有關列上進行創建。增加索引不但能提升檢索性能，而且有效的檢索實施后，可以減小平臺檔案信息的刪修再新增等工作。對后端數據庫數據而言，可以把檔案信息檢索所需的主要信息放入歷史表里面，以提升由于信息的變化造成的其他功能的性能問題。

3.Redis緩存數據處理改進實施完成結果。Redis緩存能將部分數據保存在硬盤里面，并實現長久保存。隨著檔案信息資源共享平臺用戶的增加，用戶量級到達一定程度，若是信息都從數據庫里面讀取，平臺的性能就會受到極大影響，為了減輕數據庫的壓力，可以把頻繁訪問的用戶請求檔案信息放進Redis緩存里面。當檔案信息檢索請求產生后，開始要分析Redis緩存里面有沒有用戶請求的檔案信息，假設里面有，就直接從Redis緩存里面獲得檔案信息，檢索也會變得更加的直接，其性能就會大幅度提高。假設Redis緩存里面沒有用戶請求的檔案信息，那么就需要從數據庫里面獲得檔案信息的有關數據，并且要把獲得的檔案信息寫進Redis緩存里面，這樣的好處就是當用戶下次發起同樣的請求時，系統會直接從Redis緩存獲得，而并不需要在訪問數據庫進行獲得。檔案信息資源共享平臺Redis緩存完成流程圖如圖2所示（見下頁）。

從Redis緩存請求完成流程可以看出，在檔案信息資源共享平臺中，要實現Redis緩存在客戶端應用，需要在Redis緩存里面加入DLL。DLL（Dynamic Link Library）文件是動態鏈接庫文件，又叫做“應用程序拓展”。把DLL文件加入到引用后，應把配置Redis操作參數導進配置文件里面，其中Redis的端口信息是Redis服務里面出現的端口，默認端口號是6739。當這些有關信息構建好后，還應寫一個普遍應用的Redis緩存管理器，主要功能是獲得Redis客戶端實例，增加檔案信息實體融合到緩存里面，增加文字符類檔案信息以獲得文字符類型的檔案信息。接下來就是檔案信息列表，全部檔案信息以及認定文件類型檔案信息列表，只需要按照鍵名就能獲得，同時還具有刪除、清空認定鍵緩存信息的功能。在實際的應用過程中，如需用到緩存功能，可以直接調用Redis緩存管理器予以實現。

對檔案信息資源平臺數據的改進完成后，需要進一步驗證其功能效果。采用模擬現實環境中超大數量的檔案信息數據，包括文字符號類型、時間類型和GUID類型等數據，數據量是2000萬條檔案信息。平臺操作請求和請求的數據條數都使用的是10的N次方遞增加壓方式，測試計算機用的操作系統是Win10，處理系統用的是Intel Core i5-7200U。結果發現，當檔案信息大量請求數量出現時，平臺每秒鐘能支撐的請求數也會大量增加，并且Redis緩存軟件對并發連接的支持也非常高，可以說利用該技術，平臺對于數據的處理效率大大增強。需要注意的是，利用Redis緩存軟件有一個最大的問題就是數據的命中率，這將是以后檔案信息訪問中研究的一個重要方向。