可定制数据检索在电子政务中的应用与实践

许犇 简季 任纪安 迟涛 褚永彬

在数据时代与智慧城市建设的背景下，海量数据被保存在智慧城市中心数据库。对于政府数据而言，其来源于各个政府部门，存在普遍的数据孤岛和数据壁垒情况，传统的电子政务平台已经不能应对实际业务办理时各式各样的需求，因此研究设计一个基于MVC模式、选用Browser/Server架构的跨部门电子政务数据定制检索平台。该平台采用Thymeleaf模板片段技术和Redis缓存技术对这些涉及隐私的政府数据表信息进行可视化，政府部门能够根据业务需求定制不同的检索关键字、部门、数据表、字段，采用一张表形式对检索结果可视化，改善了以往检索条件单一、信息获取困难的缺陷，努力推进“最多跑一次”政務改革。

一、引言

随着互联网时代的发展，存储成本的下降，人们日常生活办事产生了大量的政府数据，这些数据保存在各个部门（工商局、民政局、公安局、不动产登记中心……）。对这些体量庞大、纷繁杂乱、保密性高的数据进行人工管理将会耗费大量的人力物力，成本十分高昂。智慧城市借助于互联网强大的数据整合与统计能力，为政府数据的管理使用提供了极大的便捷性。

当前国内的电子政务平台普遍采取各部门分散建设的模式，这种方式导致各个政府部门之间存在明显的数据壁垒，不利于数据共享与协同办公，跨部门使用数据也会产生繁琐的交接步骤。传统的电子政务文件，后续检索字段与检索条件的变更只能通过专业人员修改系统代码，极大地限制部门办事效率。在实际业务中通常只需要某个人的部分信息，这些信息极有可能分散存储在不同部门的数据表中，用户还需在检索结果中提取业务需要的信息，大幅度降低工作效率。政府部门无法对数据按检索部门、字段、条件等定制多方式的数据检索，系统的可扩展性大大降低。在这种情况下，一个实现跨部门可定制数据检索的信息资源共享平台变得极为重要。

本文选用B/S体系架构，采用MVC开发模式，基于市面上流行的SSM框架（Spring+SpringMVC+MyBatis），利用Thymeleaf模板片段技术和Redis缓存技术对现有电子政务体系的缺陷进行了改进。可定制数据检索使政府部门能够按照自己特定的需求，选择多张数据表定制检索字段、检索条件，进行多表跨部门联合检索。这种跨部门定制检索功能的实现使得用户与数据能够直接进行交互，检索结果一张表可视化增加了数据的可阅读性，方便了各政府部门之间的消息共通共用共享，解决了由数据孤岛进而产生信息孤岛的问题。

二、关键技术与实现

（一）MVC模式

在JavaEE开发中，采用MVC开发模式进行代码编写是一种普遍的策略。MVC模式将各个功能分层划分，简化分组开发，各个功能模块能够有条不紊的并行开发，有效的降低系统模块之间的耦合性，大量代码能够得到重复利用，提高系统可扩展性。

MVC即Model（模型）、Controller（控制器）、View（视图），其中Controller负责事件处理，将用户请求（http等方式）转发给相应的Model进行处理并根据Model的处理结果响应给用户； Model负责程序的业务逻辑处理，与数据库进行交互提供View需要展示的数据；View负责程序的界面管理，与用户直接交互并且将Model可视化响应（json、xml、html等方式）给用户。其体系架构如图1所示。

（二）Thymeleaf模板片段

Java开发离不开Spring家族，Thymeleaf是Spring Boot官方推荐使用的模版引擎，它是一个现代化的、适用于Web和独立环境的服务器端Java模板引擎，用于提供可被浏览器正确显示、格式良好的模板。

Thymeleaf提供一种定义和引用模板片段（Fragment）的技术，可以达到“一次定义，多处使用”的效果。这种片段技术将完整返回浏览器端定义的片段和服务器端查询的数据，在页面使用Thymeleaf提供的语法进行解析即可，更加省时高效，保证数据的完整性和安全性。

（三）Redis缓存

数据库的查询使用会耗费一定的时间和资源，如果在短时间内频繁访问数据库可能会导致数据库崩溃。在这种情况下引入缓存会极大地提高用户体验和系统响应速度，节约时间和资源。数据持久化框架Hibernate、Mybatis、JPA等内置了缓存技术，但是功能简单，不适用于含有复杂业务逻辑的场景，有些框架官方也不建议使用自带的缓存技术，因此应当使用专业的缓存技术进行开发。

现有的缓存技术有许多种：Memcached、Redis、MongoDB......Memcached、Redis是基于内存的缓存技术，Redis与Memcached相比数据不易丢失，用户体验相对较好；MongoDB是面向文档的缓存技术，其优势在于存储海量数据。因此本文选取Redis作为缓存的技术方案。

（四）定制检索与可视化技术方案

定制检索即系统被动接受用户根据具体业务需求定义的检索条件，得到预想的、无需对其进行二次处理的结果；而不是系统主动向用户提供检索条件。

用户在浏览器视图通过检索关键字、检索部门，定制检索数据表，利用Ajax技术将表名异步传递给Controller。Controller接收到浏览器传递的数据表名，然后将当前请求交由特定的Model对其进行处理，得到对应数据表字段Thymeleaf模板片段信息，将其返回至View。View对字段信息片段进行解析可视化。服务器端根据用户定制的检索字段和检索条件动态生成SQL查询语句，在检索中间数据库中进行检索，检索结果采用一张表可视化。其操作流程如图2所示。

三、应用案例

在电子政务系统中，电子监察是其中重要的一环，跨部门监察对于打破部门间的行政壁垒，提高监察效率意义重大，纪委监察机关对于跨部门定制检索数据的需求最为强烈。因此，本文以株洲市监察信息检索平台为例，详细描述数据定制检索在电子政务中的应用。由于数据保密的原因，文中所有数据皆为模拟数据，不具有真实性。

（一）定制检索系统架构设计

政府数据大多数是涉及隐私的数据，因此不能直接在智慧城市中心数据库进行操作，需要使用代理服务器进行访问保证数据安全，防止数据泄密。采用检索中间数据库访问智慧城市中心数据库，用户在对访问数据时会优先在检索中间数据库进行操作，如果没有再通过智慧城市中心数据库进行操作，并将其复制到检索中间数据库中。从而确保政府数据“可用不可见”，极大的提高政府数据的安全性。用户的检索结果由多方式组合定制，并且数据具有实时更新性，因此Redis缓存数据库仅用于缓存数据表字段的Thymeleaf片段信息，这样既减轻了数据库的压力又提高了用户体验。平台架构如图3所示。

（二）数据表字段信息可视化

由于政府数据表的字段多且杂，而且来源于不同的政府部门，不同表可能含有相同名称的数据字段，数据信息和数据表字段也频繁更新。采用传统的前后端交互方式会增加许多工作量，处理过程繁琐，使用Thymeleaf模板引擎片段技术将大幅度减少工作量。在服务器端将数据表的字段信息封装为Thymeleaf片段返回至浏览器页面，在页面使用Thymeleaf语法解析即可将这些字段信息可视化在页面，开发人员只需要将这些数据表按照部门来源进行划分即可。字段信息可视化如图4所示。

（三）数据定制检索与可视化

纪委监察部门对于政府数据的检索使用需求各不相同，因此提供用户能够定制的检索条件功能意义重大。检索平台将所有的政府数据按照姓名、身份证号码、车牌号、工商字号四种关键字进行划分，再将每一类中按照政府数据的来源部门进行细分（人口登记中心、不动产登记中心、民政局、财政局、行政审批中心、工商管理局）。基于此，用户能够定制检索条件和检索字段查询需要的信息，检索结果采用一张表可视化，对结果信息的捕获提供了极大的便捷。

图5是利用五张表联合检索姓名为“张三”的结果信息，采用一张表可视化（为了展示方便，每张表只选择了部分字段）。

跨部门检索会产生不同部门、不同类别的数据表信息，每类数据表含有不同的字段信息，将这些数据表信息准确完整地显示在一张表中加深了数据与数据之间的联系，有利于信息的提取与分析，纪委监察部门也能够根据检索结果精准定位监察信息。

四、結语

由于目前的电子政务系统暴露出不能应对实际业务办理时多样化需求的问题，本文采用SSM框架、Thymeleaf模板片段、Redis缓存等技术实现了一个能够跨部门进行数据信息检索的电子政务数据定制检索平台。检索中间数据库的所有数据表信息和字段信息准确良好的显示在浏览器页面，监察部门能够利用多种定制条件信息检索。相较于传统的检索方式而言，这种方式能够定制检索条件，满足业务办理的各种需求，全面提高了纪委监察部门的行政效能，人民群众也获得了满意的公共服务。借助于智慧城市高效实时的特性，平台也能实时获取到最新数据，解决了以往数据遗漏、数据脱节、更新缓慢的问题。多表联合查询时，当数据量过大时如何减少查询检索时间仍然是需要研究的难题，后续将继续进行优化。

作者单位：成都理工大学地球科学学院