论文关键词:资源网格　分布式　资源检索

　　论文摘 要:在教育资源网格系统中,资源往往处于不同地区、不同结构的资源节点上,使用传统的集中式的检索机制无法胜任大量异构资源的检索和发现。为了解决这个问题,研究设计了一个以XML为基础的分布式检索子系统。该系统通过同构的XML文件对不同资源节点上的本地资源进行描述,生成该节点上本地资源的描述XML文件,并以此为基础,对多节点的大量资源文件实现了分布式的检索。
　　
　　目前,随着现代信息技术在教育领域的广泛应用,各地的中小学都拥有大量各种各样的教学资源,包括教学课件、教学案例、精品课程教学视频和各类辅助教学软件等,但这些资源往往只能在有限的地域内尤其是校内才能访问,互相之间发现和共享资源都十分困难,形成了许多的“信息孤岛”,限制了不同学校、不同地域的信息交流和资源共享。因此,如何实现不同学校、不同地域之间的资源共享,提高资源的利用效率,避免同类资源的重复开发,是目前中小学教育信息化建设迫切需要解决的问题。
　　大量资源被分布在不同区域的不同资源节点上,每个节点对其所拥有资源的描述和存储方式各有不同,有的通过各种数据库,有的则通过一些资源描述文件来组织其本地资源,加之各种数据库、描述文件之间往往是异构的,其各自的资源检索机制也是多种多样[1]。显然,在这种环境下,使用传统的集中式的检索机制无法胜任大量异构资源的检索和发现。网格作为一种日益流行的分布式计算平台,为教育资源的共享提供了一种有效的解决方案。在网格的环境下,分布在不同地域、不同主机上的资源可以通过松散耦合的方式实现共享,其中资源的管理、存储机制与传统的集中式的资源组织方式有着很大的不同。
　　XML是一种开放标准、简单易用的语言,它支持国际化,与平台、工具、数据库、协议、编程语言无关,并且XML文件是基于文本的,易读易写,也易于在网络中传播。本文正是利用了XML语言的这些优点,通过同构的XML文件对不同资源节点上的本地资源进行描述,生成该节点上本地资源的描述XML文件,并以此为基础,对多节点的大量资源文件进行分布式的检索。
　　
　　一、分布式检索子系统的体系结构分析
　　在教育资源网格的体系结构中,对资源的存储和管理一般被分散在若干个具有不同结构的子节点上,本文定义这种节点为一个资源节点。资源节点一般位于一个较小的教学部门内,存储了该部门一定数量的教学资源,并以web服务的方式供用户和其它资源节点访问。但不同资源节点的资源组织方式往往不同,有的是通过数据库,有的是通过一些描述文件,而且数据库的种类和结构也有很大的差别,这就导致不同资源节点之间资源共享和发现都十分困难。
　　在以上所描述的环境中,用户如果想访问这些资源,需要登陆每一个资源节点进行检索和下载,但因为资源节点分布广泛,数量众多,用户要尽快的检索到自己所需要的全部资源存在一定的难度。分布式资源检索策略可以有效的解决这一问题,该策略的思想是当用户登陆任何一个资源节点的时候,这个节点除了要检索自己本地的资源以外,还又作为一个客户端,自动地去连接其它资源节点并发出检索请求,将检索结果进行合并和汇总后返回给用户[2]。
　　
　　二、本地资源的XML描述
　　在教育资源网格系统中,资源通过各种协议由资源发布人上传至资源节点。资源发布人在上传过程中,需要指定资源的标题、所属年级、学科、作者等描述信息,这些信息往往是资源检索的依据。因此,本地资源的XML描述文件需要记录以上的资源信息。为了实现所有资源的统一组织,这个XML文档在不同的资源节点上应该是同构的。
　　根据以上的思想,需要对XML文档进行统一规范。在一个资源节点的XML描述文档中,XML头部显式定义文档使用UTF-8作为编码方式,以广泛地支持各种字符集。XML文档以allresource作为根元素,表示该元素下的子元素描述了该资源节点全部资源的信息。allresource元素下包含至少一个resourceitem元素,表明了该资源节点下的一个资源项。在resourceitem元素之下,又分别定义了该资源的各种描述信息,包括标题、所属年级、学科等。
　　在每一个资源节点上,只需一个节点管理程序,该程序会随着其所属本地资源的变动维护一个XML文档,它的作用实质上是充当一个资源发言人的角色。其他站点只要通过这个XML文档,就可以得到这个资源节点所管理的所有资源的信息,包括资源的描述信息和资源的地址信息。因此,对资源的检索过程也就转化为对这个XML文档内容的检索过程。
　　
　　三、基于XPath的本地资源检索
　　通过以上论述,对一个资源节点的检索过程可以通过检索其资源描述的XML文档内容来完成。XPath是一门在 XML 文档中查找信息的语言,它可以用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历,使用路径表达式来选取XML文档中的节点或者节点集,可以通过XPath语言构造资源检索语句。
　　在 XPath中,有元素、属性、文本、命名空间、处理指令、注释和根节点七种类型的节点。在遍历过程中,XML 文档是被作为节点树来对待的。树的根被称为根节点,在根节点下,路径表达式可以通过类似Windows操作系统文件夹的形式构造。
　　通过XPath语言构造出的资源检索语句需要返回XML文档的资源描述中所包含的用户所提供的检索字符串中的资源项。在上文资源描述的定义规范中,对资源项的具体信息描述,如标题、所属年级、学科等,都是以子元素的形式位于该资源项元素之下,因此,要想获得该资源项元素,需要对已经查找到的包含用户检索字符串的元素进行轴路径查找,以向上回溯获得该元素的父节点,即所要返回的资源项元素。