摘 要：随着我国航 空事业的发展，各机场的起降航班数量 日益增大，这对机场管理信息系统也提 出了更高的要求 本文分析 了新形势下机场业务管理对信息 系统提 出的要求，将机场信息 系统的特点与信息技术的发展相结合，设计 了基于 WebService的机场运 营信息系统技术架构。 该架构充分应用 了面向对象、多层结构、对象关系映射和消息队列中间件等先进信息技术，可满足机场信息化的需求。
关键词：机场运营信息系统；WebService；对象关系映射；消息队列
引言
近年来，我国民航事业进入了高速发展的时期 ，各大枢纽机场的航班起降架次与旅客吞吐量较以往均有了很大的提高。随着航班起降架次和旅客数量的大幅增加 ，机场业务的正常开展越来越依赖信息系统的支持，同时也对信息系统提出的更高的要求，这些要求已经不再局限于操作方便和功能完善。尤其是在一些枢纽机场的信息系统升级改造项目中，机场方面越来越多地提出了系统可维护性、可扩展性和易集成性方面的要求。这时如果仍然沿用传统的技术架构开发机场信息管理系统，将很难满足日益增大的数据处理量对信息系统的需求。本文在讨论新形势下机场管理对信息系统要求特点的基础上，设计出了一个适用于机场管理信息系统的技术构架，并对该构架如何满足管理需求的问题进行了分析。
1.机场管理对信息系统提出的新要求
目前，国内民航各大枢纽机场均面临着目益繁忙的业务和竞争日趋激烈的市场环境的考验，在这种情况下，很多现有的信息系统已经不能完全满足机场管理的要求。这种现象一方面导致了机场管理信息系统升级改造的热潮，一方面也促使研究机场信息系统的学者开始审视管理对信息系统的除了操作和功能之外的要求。本文对这些新 的需求归纳如下。
1.1可扩展性要求 航班数量和客流量的不断增加，要求机场各机构问必须更好地协调一致。信息的传递与共享是实现各部门协调的有效方式，因此，随着机场业务的发展，将会有越来越多的单位要求加入到信息系统中来，形成一个个新的信息结点。这样，信息系统的结构是否允许，或者允许多大范围的扩展 ，就成为系统技术架构设计时必须考虑的问题。
1.2对业务调整的及时响应要求 民航业面对的市场环境是复杂多变的，管理环境发生变化时 ，相应的业务流程也应当随之调整，这就要求信息系统能够在较短的时间内，在不影 响现有系统运作的条件下完成维护，以支持新的业务流程。
1.3多种异构系统集成的要求 对于现代化的大型枢纽机场而言，其信息系统一般由多个子系统构成 ，而且这些子系统往往是由不同的供应商进行开发实施的，它们采用的开发技术和接口标准也各不相同…。如何将异构的各子系统进行有效集成，使得信息在各子系统可；隹确、快捷、一致地传递，是进行系统技术构架设计时必须考虑的内容。
1.4移植推广的要求 目前国内各大枢纽机场～般都隶属于某个机场集团，一个机场集团则控制着多家机场 ，机场集团普遍希望在集团内部共享一套成熟的管理信息系统。在一个机场内部，也要求 在进行中心数据库和硬件产品升级时可以沿用原有的信息系统。从 保护机场集团投资的角度出发，在进行技术架构选择时，应考虑到这 些因素，使用恰当的技术，设计出可移植性良好的机场信息系统。
2.机场管理信息技术架构设计
在新的形势下机场 管理对信息 系统提出的更高的要求 ，而信息技术的发展也为实现这些要求提供了可能。图 l描述了本文设计的民航机场管理信息系统的技术架构。 从图 l中可见，在本文设计的技术架构中，逻辑层并不直接与数据库发生交互，而是通过对象关系映射技术 (Obiect—Relation Mapping，0RM)读写数据库中的信息。逻辑层主要由两部分组成 ：对象模型和逻辑代理。在对象模型中封装了如各种资源分配、航班更换机号、连锁信息发布等业务规则 ；而逻辑代理则为处于表现层的客户端应用或 Web应用提供了访问逻辑层的接口。如果说封装了业务逻辑的对象模型类似于“规章制度”，那么逻辑代理就相当于是具体的 “办事流程”，在管理业务实现过程中，二者均不可或缺。在本文设计 的方案中，逻辑代理通过 WebService技术实现，而客户端应用之间的主动信息传递(在本文中，主动信息传递的含义是指在一个信息结点进行了数据 更新后，主动地告知其他相关的信息结点 )及各异构子系统之间的信息传递则通过消息机制加以实现。下文将从面向对象的分析与设计、对象关系映射、基于 WebService的多层系统结构和消息队列机制等 4个方面讨论本文技术架构的特点。
图 1技术架构总体图
2.1面向对象的分析与设计 相对面向过程的结构化方法而言 ，面向对象(Object—Oriented，O0)的分析设计方法 已经逐渐成为信息系统设计方法的主流。采用面向对象的分析设计方法，并不能解决功能实现的问题 ，也就是说，如果用结构化方法实现不了的功能，用面向对象的方法一般也是无法实现的㈦。不仅 如此，采用了面向对象的分析设计方法，从某种意义上说甚至意味着放弃了一些传统技术。但 O0方法仍然有着结构化方法不可比拟的优势。本文之所以采用面向对象的方法，主要是由于以下几个方面的原因。
2.1.1采用面向对象 方法使得我们对机场 管理 系统 的本质认识得更加深刻 结构化方法看待 系统的角度 ，是把一个功能分解成若干个小功能 ，逐个实现 了下层的小功能 ，就形成了对上层大功能的实现。面向对象方法则以分析、寻找构成系统的核心元素及这些核心元素间的关系为重点。作者认为，构成系统的要素更能反映系统的本质，而功能只是这些要素之间相互作用结果的体现。
2.1.2面向对象方法可以得到一个更稳定的问题领域模型 在这里，“稳定”是指系统环境发生的变化对系统影响较小。任何一个具有较强生命力的系统都必然拥有一个稳定的结构，这也是结构化方法中要 求系统依赖于业务流程而 不依赖于组织结构的原 因。对机场信息系统来说，对象模型比业务模型更加稳定。虽然在不同机场中包含的主要业务是类似的，但每个业务的具体流程往往存在差
异，而构成系统的核心对象，仍然是航班、飞机、机位等。
2.2对象关系映射(ORM)数据库作为数据存储、查询、修改的载体在信息系统体 系结构 中有十分重要的地位 ，虽然对 象数据库产品已经出现，但由于
技术成熟程度和商业推广等因素的影响，目前在应用领域，关系数据库仍是大多数系统的选择。用面向对象方法设计的系统与按关系类型存放的数据之间存在着一定的矛盾。无论将类及类的关系设计得如何完美，在把类的实例保存至关系数据库时，封装的特性在数据库中的体现就不如面向对象设计的结果那样贴近问题域。ORM技术将数据库中的字段映射到相应对象的属性中，解决了对象模型与关系数据库的冲突。与传统的手工编码访问数据库的方式相 比，ORM 的优点体现在两个方面 ：
2.2.1 0RM技术将开发人员从与数据库交互的技术细节中解放出来，使他们可以把注意力集中在商业逻辑上 。
2.2.2使用 ORM 可以消 除系统对特定数据库产品的依赖性。这样 ，在更换 数据库产 品时只需更 新 ORM 的配置 ，而不需要对原有的程序作任何修改，极
大地提高了系统的可移植性。本文选择 NHibernate实现 了 ORM实践表明，这有效地降低了编写数据库相关代码的工作量，同时这一技术方案的实施也为系统移植奠定了良好的基础。图 2描述
图 2 NHibernate实现 oItM 结构图
2.3基于 WebService的多层结构 在信息技术发展过程中，软件系统的层次结构经历了从单机一C／s(Client／Service，客户端／服务器 )或 B／S(Browser／Service，浏览器／服务器 )一多层结构 的发展过程。本文认为，层次结构的不同本质上是逻辑所处位置的不同，而包含在信息系统中的逻辑可划分为数据逻辑、商业逻辑和表现逻辑三种。数据逻辑体现了信息的组织形式，它反映为关系数据库中的模式；商业逻辑是企业管理的流程和规则在系统中的映射：而表现逻辑则指用户所要求的信息表现方式。在 C／S结构中，所有商业逻辑均与表现逻辑一起被封装在客户端应用程序 中，从 而给 系统维 护带 来了很大的困难。在本文设计的多层结构方案中，将商业逻辑抽取到逻辑层中，将表现逻辑仍然保留在客户端 ，不仅增强了系统的可维护性和扩展能力，同时有效地均衡了客户端和应用服务器的负荷。另外，在民航机场业务管理中，要求以配对的形式对航班进行处理，在 C／S结构中，将航班信息变换为配对形式是比较困难的，往往 需要在数据库中设计冗余的配对航班表才能得以实现，而这样又会 出现数据一致性的问题。本文方案在逻辑层对航班信息进行包装，变换 为配对形式后传递到客户端 ，从而解决 了这一矛盾 。
本文采用 WebService技术实现了系统的多层结构。WebService对开发语言和操作系统环境没有特定要求，采用该技术可有效地集成异构系统 ，它还有着使用 XML标准作为数据交换方案、实现技术相对简单等优点 1。另外，在通过 WebService技术实现的三层结构中，服务器暂时不可用时客户端的信息将被保持(即客户端不会因为服务器的短暂故障而丢失数据 )，大大增强了系统的可用性，这对民航机场实现可靠地业务操作是重要的。
2.4消息队列机制 在机场业务管理过程中，对信息的实时性有着较高的要求。当在一个信息结点进行了数据更新后，应能在较短的时间内更新所有相关信息结点的数据，而这种实时更新的要求可能会扩展到不同的子系统之间。另外，作为直接影响到机场保障和旅客服务的重要信息系统，在机场管理信息系统中要求对每一次数据更新均要有详细的日志。传统的技术构架中常使用轮询技术实现信 息结点的数据更新 ，这一 方面降低了信息的新度 ，另一方面在网络中传递了大量无用数据，降低了系统效率。在本文设计的技术构架中采用了消息队列机制，它可以确保数据更新的消息不遗漏地传递到各信息结点 ，不仅可以满足信息实时性的要求、提高系统效率，而且本文设计方案将日志处理嵌入到消息队列处理过程中，有效地解决了责任管理问题，如图 3所示。
图3 消息队列机制下的数据更新过程
3.结论
本文结合民航机场管理需要和信息技术的发展，对相应的技术 架构进行 了研究，得到了以下有价值的结论：①完善准确的对象模 型是建立高可维护性、可扩展性、可移植性民航机场管理信息系统 的基础。②使用 ORM技术可降低 OO方法下系统开发的难度，并能 提高系统的可移植性。③采用 WebService实现的多层结构不仅能 有效地集成异构系统，还提高了系统的可维护性和可扩展性。④消 息队列机制是异构子系统间信息集成的另一种补充方式，采用消息队列技术可以明显地提高信息更新效率。
参考文献：
．计算机工程 ，2007，33(19)：241—242，248．
