淺談?wù)?wù)信息系統(tǒng)性能要點(diǎn)

王雅瑜 張志強(qiáng)

摘要：隨著我國(guó)信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展及其在各行業(yè)各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，當(dāng)前各種信息系統(tǒng)已經(jīng)成為政務(wù)辦公不可或缺的組成部分。因受到各種因素影響，信息系統(tǒng)性能受到了一定的制約。筆者結(jié)合相關(guān)的研究成果，探討政務(wù)信息系統(tǒng)的性能要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);信息系統(tǒng);性能

引言

筆者長(zhǎng)期從事政務(wù)信息系統(tǒng)相關(guān)的質(zhì)量評(píng)價(jià)與驗(yàn)證工作，重點(diǎn)關(guān)注影響該系統(tǒng)性能水平的多方面因素，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)體系發(fā)展的幾十年歷程，小結(jié)信息系統(tǒng)性能的影響要素，不對(duì)具體原理作過(guò)多闡述。

1政務(wù)信息系統(tǒng)組成以及關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展歷程

從項(xiàng)目管理的角度看，政務(wù)信息系統(tǒng)一般由多個(gè)軟件產(chǎn)品、硬件產(chǎn)品以及定制開(kāi)發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)共同組成，系統(tǒng)的建設(shè)形成屬于一定意義的軟硬件集成，一般由具備相當(dāng)集成資質(zhì)的單位承擔(dān)，整體項(xiàng)目任務(wù)除了信息系統(tǒng)定制開(kāi)發(fā)，還包含了軟硬件適配、采購(gòu)、調(diào)試、部署等工作。

從運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)的角度看，政務(wù)信息系統(tǒng)運(yùn)用了前端可視界面發(fā)起請(qǐng)求、后端系統(tǒng)返回?cái)?shù)據(jù)的技術(shù)，并在數(shù)據(jù)庫(kù)防護(hù)、系統(tǒng)的外圍邊界采用有關(guān)信息安全的技術(shù)。傳統(tǒng)意義上，信息系統(tǒng)架構(gòu)有C/S和B/S兩種架構(gòu);因?yàn)闉g覽器技術(shù)的成熟和普及，大多數(shù)政務(wù)信息系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和部署。本文主要以討論B/S架構(gòu)信息系統(tǒng)為主。

1.1政務(wù)信息系統(tǒng)前端頁(yè)面內(nèi)容變遷

初始，Web應(yīng)用系統(tǒng)采用在HTML代碼中內(nèi)嵌程序業(yè)務(wù)處理代碼，不僅頁(yè)碼前端處理內(nèi)容較為復(fù)雜，而且頁(yè)面端源代碼容易暴露業(yè)務(wù)處理邏輯。

目前，業(yè)界通用做法是運(yùn)用MVC（例如Spring MVC）等前后端分離的技術(shù)，MVC的核心方法是前端HTML頁(yè)面通過(guò)AJAX調(diào)用后端的RestfulAPI，并使用Json格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。通過(guò)前端、后端分離運(yùn)作，前端僅僅通過(guò)接口訪問(wèn)后臺(tái)，降低耦合度，大大降低前端頁(yè)面的數(shù)據(jù)處理壓力。

此外，前端開(kāi)發(fā)還可采用諸如vue.js等的前端開(kāi)發(fā)框架，提升開(kāi)發(fā)效率。

1.2政務(wù)信息系統(tǒng)后端服務(wù)器部署結(jié)構(gòu)變遷

初始，Web應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，較多直接使用單集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和單應(yīng)用的方式，快捷簡(jiǎn)便，隨著業(yè)務(wù)的增加，應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度增加，性能逐漸變慢。

目前，分布式架構(gòu)成為較主流的選擇。通常，復(fù)雜、大型的應(yīng)用系統(tǒng)，在業(yè)務(wù)邏輯處理方面，將被拆分成多個(gè)互相獨(dú)立的子處理模塊，為配合業(yè)務(wù)的拆分原先的集中的數(shù)據(jù)庫(kù)表也作分庫(kù)的處理;可能某個(gè)子業(yè)務(wù)處理模塊的請(qǐng)求壓力仍然較重，可為其增加應(yīng)用服務(wù)器數(shù)量組成應(yīng)服務(wù)器集群以進(jìn)行支撐。在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方面，通常會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫(xiě)分離處理，即先對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行主從部署，主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行增刪改等寫(xiě)數(shù)據(jù)的操作，從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行查象等讀數(shù)據(jù)的操作。

1.3政務(wù)信息系統(tǒng)外圍安全要素變變遷

外網(wǎng)政務(wù)應(yīng)用因其相關(guān)的社會(huì)影響，一般在等級(jí)保護(hù)備案中被定義為三級(jí)或四級(jí)，一般基于基礎(chǔ)設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用相關(guān)物理手段、邏輯手段進(jìn)行隔離，并且要求對(duì)常規(guī)攻擊手段有相應(yīng)的預(yù)防和及時(shí)處理，且在運(yùn)維過(guò)程中有定期的巡查、病毒查殺等等管理要求。

2政務(wù)信息系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)分類

2.1表單傳遞

表單是一種協(xié)同方式，即通過(guò)表單傳遞完成任務(wù)的協(xié)同或公文的審批。表單樣式一般是對(duì)線下的公文表單的模擬，一份基礎(chǔ)的公文表單具有標(biāo)題、收件人、公文類型、公文文號(hào)、公文正文、附件名稱等要素。

表單的校驗(yàn)：因表單數(shù)據(jù)需要能被其他協(xié)同者所清晰理解，表單數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一是必需的。方式一是通過(guò)下拉侯選框的方式限定填寫(xiě)內(nèi)容，方式二則是通過(guò)后校驗(yàn)（常用正則表達(dá)式）來(lái)規(guī)范填寫(xiě)內(nèi)容，比如填寫(xiě)電話號(hào)碼的格式。

表單的流程：政府單位各部門(mén)之間對(duì)于表單的協(xié)同，或者部門(mén)內(nèi)表單的協(xié)同，一般需要經(jīng)過(guò)若干人員的批示、閱請(qǐng)，在表單流經(jīng)部門(mén)、人員時(shí)能進(jìn)行正確的選擇，且準(zhǔn)確傳遞至下一個(gè)人員。

2.2信息發(fā)布和瀏覽

另一種協(xié)同方式，是對(duì)部門(mén)活動(dòng)新聞、通知規(guī)定等信息的發(fā)布，基本上以HTML頁(yè)面格式發(fā)布;如果是對(duì)正式審批的文件進(jìn)行發(fā)布，一般以只讀文檔格式進(jìn)行發(fā)布。信息面向一定范圍的成員或公眾發(fā)布后，相應(yīng)受眾可瀏覽信息頁(yè)面。

2.3數(shù)據(jù)查詢

通過(guò)查詢，對(duì)歷史數(shù)據(jù)、部門(mén)信息進(jìn)行共享使用。一般查詢內(nèi)容涵蓋了表單的查詢，以及發(fā)布文章、發(fā)布文件的查詢。

3政務(wù)信息系統(tǒng)性能影響因素分類

信息系統(tǒng)的信息傳遞過(guò)程一般是：終端用戶在瀏覽器器通過(guò)點(diǎn)擊頁(yè)面，發(fā)送了訪問(wèn)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，請(qǐng)求通過(guò)終端與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸，服務(wù)器接收訪問(wèn)請(qǐng)求后，對(duì)相關(guān)信息的存放路徑進(jìn)行判斷，匹配到對(duì)應(yīng)的SQL查詢語(yǔ)句，進(jìn)而通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)向某張數(shù)據(jù)表或多張數(shù)據(jù)表綜合查詢得到目標(biāo)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被封裝打包后（一般為Json格式數(shù)據(jù)），再通過(guò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳回終端瀏覽器。終端瀏覽器對(duì)傳回的數(shù)據(jù)將會(huì)在瀏覽器進(jìn)行頁(yè)面渲染，完成展示。

3.1服務(wù)器對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)

通常服務(wù)器對(duì)于多個(gè)并發(fā)請(qǐng)求一般通過(guò)線程方式去處理。因此影響請(qǐng)求響應(yīng)的因素除了服務(wù)器的數(shù)量，還有單臺(tái)服務(wù)器CPU的單核核能、內(nèi)存大小以及存儲(chǔ)的讀寫(xiě)速度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)響應(yīng)延遲是由于單臺(tái)服務(wù)器本身的處理性能造成的瓶頸，僅提高服務(wù)器數(shù)量不能解決問(wèn)題。

查詢請(qǐng)求可能涉及多表關(guān)聯(lián)，針對(duì)性的使用關(guān)聯(lián)語(yǔ)句，或者添加索引，可提高查詢效率。

3.2網(wǎng)絡(luò)負(fù)載分發(fā)

目前多數(shù)信息系統(tǒng)采用了負(fù)載均衡技術(shù)，不同于傳統(tǒng)的集中到一臺(tái)機(jī)器上的處理方法，一般通過(guò)負(fù)載均衡器將不同的訪問(wèn)IP均衡的分布到多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器中去。

3.3頁(yè)面數(shù)據(jù)加載

為考慮用戶體驗(yàn)，一般采用AJAX方式異步加載服務(wù)器傳回內(nèi)容。除了頁(yè)面文章的展示，可能還會(huì)同時(shí)顯示其他數(shù)據(jù)，比如訪問(wèn)者的數(shù)量。另外，對(duì)于文章列表顯示頁(yè)面，還會(huì)需要向數(shù)據(jù)庫(kù)表訪問(wèn)查詢?cè)撻喿x者是否有權(quán)限查看其中哪幾篇文章，閱讀權(quán)限的查詢，也會(huì)影響到該文章列表的展示。

3.4頁(yè)面插件技術(shù)影響

因?yàn)椴块T(mén)可編輯文檔或只讀格式文檔，一般在瀏覽器內(nèi)通過(guò)插件技術(shù)進(jìn)行打開(kāi)。比如，對(duì)于文檔編輯來(lái)講，前提以該文檔編輯軟件也已經(jīng)安裝在終端本地上，在瀏覽器中嵌入該軟件的插件，啟動(dòng)該插件將可以進(jìn)行文檔編輯操作。

3.5瀏覽器平臺(tái)性能影響

瀏覽器自身是否是一個(gè)輕量級(jí)的軟件，還是重量級(jí)的，將影響到瀏覽器啟動(dòng)的時(shí)間，目前業(yè)內(nèi)瀏覽器的內(nèi)核包括了Geeko、Chromium、IE等。

瀏覽器本身對(duì)于頁(yè)面點(diǎn)擊后傳回響應(yīng)數(shù)據(jù)的加載處理，是否能及時(shí)清理垃圾緩存，將影響其響應(yīng)情況。

3.6歷史數(shù)據(jù)對(duì)性能水平的影響

經(jīng)過(guò)多年使用，單位業(yè)務(wù)流程的逐次改進(jìn)、遞進(jìn)，系統(tǒng)組織架構(gòu)的調(diào)整，使得業(yè)務(wù)系統(tǒng)會(huì)累積大量已經(jīng)暫停使用的業(yè)務(wù)邏輯和流程環(huán)節(jié)，但在頁(yè)面代碼、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、中間件流程里面依然大量存在。此部分冗余流程和環(huán)節(jié)其實(shí)已經(jīng)不適用于目前信息系統(tǒng)。在可行的條件下有必要進(jìn)行系統(tǒng)的重構(gòu)。

4政務(wù)信息系統(tǒng)性能要點(diǎn)發(fā)展展望

4.1上云技術(shù)影響。

從資源集約化利用的角度考慮，目前越來(lái)越多的外網(wǎng)政務(wù)應(yīng)用已經(jīng)集中部署上云，從物理機(jī)部署變?yōu)樵谠瀑Y源上部署。云資源部署的另一個(gè)特點(diǎn)就是在一臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)故意后，能夠平滑的遷移到另一臺(tái)虛擬機(jī)上，但虛擬機(jī)能否平滑遷移可能對(duì)于目前性能的穩(wěn)定有一定影響。

4.2人工智能技術(shù)影響。

人工智能技術(shù)的運(yùn)用可能提升查詢的效率，其中底層組成的軟件產(chǎn)品技術(shù)就在運(yùn)用一些全網(wǎng)的語(yǔ)義庫(kù)，或鏈接到該產(chǎn)品公司的語(yǔ)義庫(kù)，為文章的撰寫(xiě)者提供參考的內(nèi)容。但因?yàn)檫B接了更多外部進(jìn)行請(qǐng)求，也一定程度對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載增加了。

結(jié)束語(yǔ)

在這篇文章中，筆本梳理目前政務(wù)信息化領(lǐng)域的常見(jiàn)性能影響因素，粗淺的勾畫(huà)了一幅信息系統(tǒng)信息傳遞和頁(yè)面呈現(xiàn)的簡(jiǎn)筆畫(huà)，對(duì)從事政務(wù)信息化系統(tǒng)建設(shè)、使用、評(píng)價(jià)的從者人員可能有所幫助。

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