1、一体化微服务平台:高校移动校园发展新探索 王磊 门海 张涛 黑龙江大学信息化办公室 黑龙江省教育厅 摘 要： 随着移动互联网技术的不断发展, 以及智能手机、平板电脑等智能终端设备的普及, 各类 APP 应用爆炸式增长, 越来越多的高校开始重视移动校园建设, 尝试将数字校园的 PC 端应用延伸到移动端, 进而构建了平台多样的移动校园应用。该文结合黑龙江大学移动校园的建设成果, 针对当前移动校园的发展特点进行分析, 提出了构筑一体化微服务平台的建设理念, 并描绘出建设模式与路径, 最后对移动校园的未来发展方向提出了设想。关键词： 智慧校园; 移动校园; 微服务; 一体化; 作者简介：王磊:在读博士
2、, 高级工程师, 研究方向为教育信息化建设与规划 () 。作者简介：门海:博士, 副督学, 教育部教育信息化专家组成员, 研究方向为教育信息化建设与规划、高等教育教学评估 () 。作者简介：张涛:高级工程师, 硕士, 研究方向为数字化校园建设, 移动数据库研究 () 。收稿日期：2017 年 8 月 11 日基金：2016 年中国高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划重大攻关项目“提高高校教学质量的实证研究黑龙江以信息化促进高校教学质量提升的实证研究” (项目编号:16ZG009) 阶段性成果Integration of Micro-service PlatformA New Probe
3、into the Development of Mobile Campus in Colleges and UniversitiesWang Lei Men Hai Zhang Tao Information Commission Office, Heilongjiang University; Education Department of Heilongjiang Province; Abstract： With the continuous development of mobile Internet technology as well as the popularity of sma
4、rt phones, tablet PCs and other intelligent terminal equipment which brings about an explosive growth of various APPs, more and more universities begin to attach great importance to the construction of mobile campus and try to extend the application of PC terminal of digital campus to mobile termina
5、l in order to build a mobile campus application based on various platforms. The paper combines with the construction achievements of mobile campus in Heilongjiang University, analyzes the development characteristics of the current mobile campus and puts forward a construction concept to build integr
6、ated micro-service platform as well as describing the construction mode and path. Finally, an assumption has been proposed relating to the future development direction of mobile campus.Keyword： Smart Campus; Mobile Campus; Micro-Service; Integration; Received： 2017 年 8 月 11 日一、引言随着微信、支付宝、APP 等移动互联网热
7、门词汇的普及, 我们已经快速进入了移动互联的时代。传统以 PC 端为入口的应用模式, 正在逐渐被移动 APP 所取代。从高等学校的视角来看, 伴随着学习和生活节奏的加快, 师生对信息服务的要求也越来越高, 以 PC 端为入口的应用模式, 因其在时间和空间上的诸多限制, 无法满足移动互联时代下的用户需求, 同时随着全社会无线网络建设的加快, 移动终端得到广泛普及, 其作为移动应用的载体, 很好地满足了碎片化学习、泛在获取信息等用户需求, 移动校园也在此形势下产生, 并逐渐成为高校智慧校园建设的重要组成部分。移动互联时代, 智能终端的快速普及, 为移动校园的发展奠定了基础, 敏捷开发、用户为中心、
8、高速迭代等理念越来越深入人心。师生通过移动应用可以在任何时间、任何地点、利用任何工具、获取任何的信息。为满足师生需求, 高校不断加大移动校园的建设力度, 部分高校研发了本校专属的移动校园 APP, 与此同时, 微信、支付宝、QQ 小程序相继推出的移动校园开放平台也对高校自主开发的移动校园平台造成了冲击。在此背景下, 一体化微服务平台 (以下简称微平台) 正在成为多重因素推动下的必然趋势1。高校应以移动校园建设为契机, 通过构建微平台, 实现业务系统之间的业务融合及信息共享, 统一规划, 统一部署, 一站式服务, 同步上线。在建设进程中, 要避免重复建设, 杜绝数据孤岛, 要顺势而为, 结合技术
9、进步与用户需求的不断演进, 在探索一体化微服务平台的同时, 构筑统一的底层数据体系、规范标准的开发接口与模型、提供统一身份认证服务、构建微服务平台, 打造移动校园生态链, 进而促使移动校园具有长久的生命力。二、高校移动校园进入微平台阶段(一) 高校移动校园发展阶段分析我国移动校园建设开始于 2010 年左右, 已经经历了四个发展阶段, 从最早的WAP 到 APP, 其后到 APP+H5, 最后到现今多入口一体化的新阶段2, 移动校园发展阶段的特点如下页表所示。在功能越来越丰富的同时, 移动校园的发展也有了很大变化, 主要集中体现在:以功能为中心的开发模式转向以用户为中心的开发模式;功能更加丰富
10、, 覆盖了全核心业务;用户接口越来越简单, 可以选择的入口越来越多, 用户不用下载 APP 也能获取服务;由校方自建逐渐转变为校方主导, 总体规划, 并行开发, 多个厂商及学校一起构建移动校园生态环境;移动校园建设新阶段的显著特征是以数据为核心, 通过数据分析引导功能进化并匹配用户习惯的变化及深度需求3。移动校园发展阶段的特点表 下载原表 (二) 微服务微服务是一类将单一应用程序作为由众多小型服务构成之套件并加以开发的架构方式, 各微服务都实现标准的接口并拥有自己的业务逻辑, 同时实现轻量化的标准通信机制, 且凭借自动化部署机制实现独立部署4。这些服务匹配一套最低限度的中央式管理机制, 且各服
11、务可通过不同编程语言编写而成并使用不同的数据存储技术, 每个微服务都可以由不同团队开发维护。另外, 为了满足微信、QQ、支付宝、APP 等一体化多入口的需求, 微服务通过 H5 的方式呈现5。微服务具备如下特点:1. 粒度化:拆分用户需求到粒度, 单个服务只满足单一的功能, 比如成绩查询进一步粒度到当前成绩查询、绩点查询、历史成绩查询等多个微服务, 每个服务相互独立。2. 易维护:微服务之间相对独立, 打包、测试、部署采用标准流程, 可以独立发布, 维护简单。3. 分布式:微服务可以部署在单台服务器上, 即可以将多个微服务部署到不同的服务器上, 支持分布式部署, 从而满足高并发的需求。4. 多
12、语言:不同微服务可以用不同的语言进行开发, 可以根据服务的需求充分利用各种语言的优势, 从而最大化的提升整体性能。5. 自下向上:所有微服务相对独立又能相互通信, 既接收消息又实时发送消息, 微服务不通过中心服务通信, 微服务相互间直接进行通信, 减少中心服务信息中转, 从而减少因集中通讯造成的性能损耗。6. H5 作为前端载体:微服务以 H5 的形式呈现, 可以一次开发, 应用到支付宝、APP、微信中, 实现一次开发, 多入口并行上线, 后台数据也能够很好的进行统一管理6。(三) 微平台建设中应关注的问题高校应结合“办公移动化、学习碎片化、活动多样化”的发展趋势, 学校信息化部门规划整个移动
13、校园平台架构及基础服务平台, 第三方公司及校内开发人员根据标准开发微服务, 共同建设微平台7。高校在微平台的规划和建设中应重点关注以下问题:1. 明确责任主体微平台需要学校信息化部门、业务部门及服务商共同建设, 单一部门或服务商很难全面的解决问题。如何能充分借用各方的优势建设丰富多样、切合用户需求、特色的微服务, 是我们需要解决的问题。信息化部门负责统筹规划, 联合厂商提供开放平台, 提供基础架构, 提供认证及接口服务;各个部门配合服务商或开发者深挖需求, 简化流程;服务商充分理解用户的需求, 做好开发及维护服务, 上线不同的微服务。从而明确责任主体, 共建特色的微平台8。2. 实现多厂家、多
14、系统的微平台微平台建设需要基于已有的信息化系统, 如统一身份认证、教务管理、图书馆、一卡通、学工等系统, 这必然涉及多个厂家, 微平台构筑于已有系统的基础上, 需要充分考虑其开放性及效率, 基础能力及接口定义也需要予以重视。如果校方及服务商没有充分考虑以上要求, 势必在微平台的建设中走传统建设中各自为政的老路, 形成“信息孤岛”9。微平台建设必须是一个开放的平台, 而不是单一的服务或者封闭的系统。与各自为政的移动应用开发相比, 统一的平台具有如下优点:技术体系:统一开发平台, H5 敏捷开发, 开发包可跨系统使用;管理和维护:可以统一管理及维护, 并可分级授权;集成与兼容:集成方便简单, 与数
15、字化校园和其他移动应用平滑对接;拥有成本:与重复、叠加式投资相比, 整体成本较低;用户体验:对师生用户而言, 能够统一入口, 一站式精准高效地获取信息;应用内容:多种角色参与开发, 应用丰富。3. 确保私有数据的安全丰富的应用需要众多的厂商参与, 如何安全的管理及维护这些应用, 同时又能安全的访问核心数据 (如学生成绩、个人信息等) 是必须解决的问题。此外, 微平台产生的数据如何符合标准规范, 方便后期大数据分析, 也是建设的重点10。我们需要建立安全统一的底层数据服务, 同时, 建立完善的数据访问服务, 把核心数据访问接口化, 并建立完善的授权体系。4. 构建微平台随着移动应用的丰富与普及,
16、 微信、支付宝等纷纷打造开放平台, 引入第三方应用, 以达成吸引用户访问, 增加应用粘度的目的。学校的应用服务若分散布局于多个第三方平台, 势必导致用户分流以及数据分散, 不利于系统安全与决策分析, 不利于提升用户的访问体验。基于此, 学校有必要开展流程重组与再造, 通过集成碎片化服务的方式构建微平台, 将分散于不同平台的服务, 集中部署在统一的服务总线上, 构建能够适用于不同厂商的开放平台, 统一规划、分步实施与统一管理的“一站式”移动服务大厅11。三、微平台的构建(一) 建设思路经过长期的探索与实践, 文章认为高校微平台建设需按照如下思路推进:1. 同步推进建议高校采用 PC 端和移动端应
17、用同步推进的模式, 此种模式建设和推广的压力较大, 但师生可以通过多种终端获取服务, 兼顾过去的使用习惯, 相互补充12。2. 核心业务的示范引领校方的建设重点应该是找到痛点微服务, 如成绩查询、课表查询、图书查询、一卡通消费记录查询等, 集中优势资源, 快速研发, 高速迭代, 使用户体验到微服务带来的快捷与便利, 从而调动部门开发和应用微服务的积极性13。快速迭代能够满足用户新生需求, 提升应用粘性, 增加用户活跃度。3. 应用驱动的拉动作用通过广泛调研, 多入口访问获取服务已经成为用户需求焦点, 多入口包括学校自主研发的移动校园 APP, 也包括微信、支付宝、QQ 等终端14。为此学校有必
18、要在 APP 和微信端等终端同步上线一站式微服务大厅, 实现多入口访问, 在满足用户需求的同时, 也能拉动微平台的建设。(二) 建设内容高校微平台的构建作为移动校园新的发展阶段, 以服务师生为出发点, 采用多入口、一体化、微服务的整体架构, 利用数据和场景驱动的方式进行服务迭代, 逐步构建学校的微平台15。微平台总体架构图如图 1 所示。图 1 微平台总体架构图 下载原图在学校现有平台的基础上, 利用 APP、微信、QQ、支付宝等作为入口构建微平台。用户通过统一身份认证后, 在任一入口都可以自动识别身份并登陆, 用户界面与访问体验都是一致的, 同时, 平台后端的支持数据与校方的共享数据无缝对接
19、, 查询结果实时同步16。1. 微服务(1) 基础应用。基础应用是面向全体用户的应用, 无论用户是否登陆系统都可以访问基础应用, 此部分应用是开放并由学校信息化主管部门统一规划、统一维护17。基础应用目前包括校园地图、通知公告、校历、办公电话等。(2) 核心业务应用。核心业务应用是师生生活、学习不可或缺的日常应用, 这些应用粘性强, 访问活跃度高, 与传统的信息化系统紧密关联18。这些应用包括移动 OA、学工、教务、教学、财务、科研等。每个应用均可以拆分为若干个碎片化服务, 如教务包含成绩查询、课表查询、绩点查询、历史成绩查询、考试查询、空教室查询等。(3) 第三方应用。第三方应用是非校方应用
20、, 服务于师生用户的生活、学习、社交、娱乐等, 这些应用可以分为两类:一是独立应用, 其完全由第三方厂商开发, 通过数据接口实现对接, 如邮箱、云盘、易班、慕课等;二是通过能力开放平台完成的定制开发类应用, 如蛋糕券、投票、绩点预测等, 学校对其审核管理, 师生通过应用超市下载使用19。学校会根据用户反馈, 推进应用迭代。图 2 微平台功能结构图 下载原图2. 微服务平台微服务平台是整个微平台构建的核心, 它提供了基础的开放能力服务和移动应用的管理服务, 覆盖了申请、审批、上架等环节, 从而实现应用的集中管理, 同时, 提供移动应用的分布式部署和扩展的能力20。多服务商、多开发者开发的微服务上
21、线到微服务平台, 需要我们能够提供很好的开放能力, 如身份认证、数据对接、访问统计、多入口上线等。同时, 能够为开发者和微服务提供很好的支持。(1) 能力开放平台。借助企业力量, 构建基础的能力开放平台。通过授权管理, 学校提供统一身份认证能力, 开放师生身份信息识别以及个人私有数据。第三方厂商或校内开发者通过能力开放平台, 可以针对用户的需求, 开发更具特色的微服务, 弥补学校主体建设能力不足。(2) 开发者服务平台。提供帮助文档, 接入支持, 测试环境等服务, 帮助开发者完成开发、测试、上线、运营支持。从而让服务商和开发者更容易对接。提升移动服务超市中应用的数量和质量。(3) 微服务管理平
22、台。学校管理人员可以对服务商进行管理, 同时可以对微服务进行审核、配置及分发管理。需要有完善的权限管理及角色管理体系, 以及运营统计分析体系。保障在微服务越来越多的情况下能更好的管控及对数据进行统计分析。(4) 微服务超市。微服务审核通过后, 会进入微服务超市, 用户可以在更多服务中看到这些应用, 选择加入到自己的服务列表中。微服务超市具有完善的权限控制及标准, 第三方也可以按照标准开发, 从而把应用上线到微服务超市。四、案例分析以黑龙江大学构建微平台为例, 学校整体规划了多入口的微平台, 平台分别部署于学校的移动校园 APP 与微信服务号中, 笔者抽取 2016 年 12 月和 2017 年
23、 7月考试季中最有代表性的“我的成绩”应用中的微信端和 APP 端数据对比分析。2016 年 12 月微平台中“我的成绩”总访问量是 436724 次 (其中微信入口访问94309 次, i 黑大入口访问 342415 次) , 2017 年 7 月访问量是 444314 次 (其中微信入口访问 295287 次, i 黑大入口访问 149027 次) 2016 年 12 月微平台总访问量是 510225 次 (其中微信入口访问 111235 次, i 黑大入口访问 398990 次) , 2017 年 7 月总访问量是 597380 次 (其中微信入口访问 380135 次, i 黑大入口访
24、问 217245 次) 。数据分析总结如下:1.多入口部署微平台符合用户的使用习惯, 能够大幅提高应用的普及率, 提升用户访问体验。通过微平台的构建, 微信和 APP 双入口提供服务, 多入口访问, 平台总访问量大幅度提升, 同比增加 17.1%。2.微信服务上线初期, 用户还是习惯性使用 APP 端来访问考试季的关键应用, 随着应用推广, 微信端的用户访问量后来居上。目前微信、支付宝、QQ 等软件与用户的粘合度很高21, 从 2017 年 7 月数据显示, 微信端访问已经全面超越了校方 APP, 越来越多的用户选择使用微信端获取服务。3.学校应积极响应用户需求, 部署支付宝、QQ 等作为微平
25、台的访问入口。微平台的核心建设理念即是, 以学校为主体构建各移动开放平台之上的“一站式微服务大厅”, 所有基于平台服务总线的服务项均实现统一规划、分步实施与统一管理。伴随着支付宝、QQ 等用户群体的不断增加, 部分用户提出了多渠道访问校方微平台的新需求, 基于微平台的自身特点, 其部署和移植可以根据用户需求在与厂商技术匹配的基础上无缝对接, 因此, 未来学校将基于用户需求, 开通支付宝、QQ 的微平台访问入口, 逐步实现多入口下的一站式服务。4.微平台将成为未来智慧校园的基础数据平台。微平台能够解决传统高校中多个部门自建微信服务号所造成的数据孤岛与安全问题, 通过统一的平台, 将服务的发布、获
26、取、访问等集中于平台总线之上, 能够将大量有益数据采集汇总到平台共享数据库中, 这些数据既可用于对用户访问行为进行定量分析, 也可作为学校大数据平台多维数据的重要组成部分, 在面向未来智慧校园的决策分析中发挥重要作用22。5.为确保微平台具有持久的生命力, 微平台未来的发展方向应实现校方主导, 企业和师生员工共同参与, 校方和企业共同运营的生态环境。基于此生态链, 能够加快推进高校的微平台建设, 使微服务从用户需求出发并实现快速迭代和可持续发展。五、结束语面向未来, 基于一体化微服务平台的建设理念还需要继续探究, 它不仅是学校的“一站式微服务大厅”, 更是学校智慧校园的基础数据平台, 不但要实
27、现与企业平台的无缝对接, 还要实现“私有云”与“公有云”的有机结合, 进而实现数据和服务的按需分配与共享。学校将只需专注于满足用户需求, 提升用户体验, 快速响应, 快速迭代, 无须再考虑海量硬件资源及大量的人力运维。用户通过不同平台即可随时随地获取应用和服务, 基于一体化服务总线的微平台将呈现出快捷、高效与智慧的新特性。参考文献1黄荣怀, 张进宝, 胡永斌, 杨俊锋.智慧校园:数字校园发展的必然趋势J.开放教育研究, 2012, (4) :12-17. 2蒋东兴, 种连荣等.高等教育信息化创新应用案例集M.北京:清华大学出版社, 2015. 3蒋东兴, 付小龙, 袁芳等.高校智慧校园技术参考
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