基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统

顾志芹

（华中科技大学 图书馆，湖北武汉 430074）

用户可以在手机终端、计算机终端快速检索自己需要的电子文献，并进行浏览和下载，如今，数字图书馆用户可以通过多种渠道检索到各类信息，对数字图书馆的信息质量与推送服务要求较高，如何精准地向数字图书馆用户推送他们需要的信息成为国内学者关注的焦点[1]。通过调研、查阅数字图书馆用户的检索记录、浏览页面，预测用户的兴趣、爱好，从而了解他们的需求，收集与用户需求有关的信息[2]，根据关联程度进行针对性地筛选、过滤，通过互联网、电子邮件、编辑短信息的方式发送给数字图书馆用户，用户不需要打开网络中各种搜索类软件，只需要查看自己的手机或者电脑就能浏览自己所需要的信息内容[3]。

然而，数字图书馆用户可在较短时间内接收到各种各样的信息，而传统数字图书馆推送系统的响应时间较长，系统无法实现精准推送，导致数字图书馆用户对系统推送的信息内容满意度较低[4]。

因此，基于传统数字图书馆推送系统出现的问题，该文设计了基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统，该系统设计了系统的硬软件环境，在软件环境中采用了Struts 框架技术，提升了编程软件的效率，最后，通过实验验证了文中系统的有效性。

1 数字图书馆精准推送硬件系统

基于Struts 框架的数字图书馆精准推送硬件系统由网络模块、存储模块、传输模块和控制模块四部分组成，系统的硬件结构如图1 所示。

图1 基于Struts框架的数字图书馆精准推送硬件系统结构

1.1 网络模块

数字图书馆推送系统需要将信息内容通过网络传输到数字图书馆用户的手机端或者计算机终端上，因此，数字图书馆精准推送硬件系统中需要使用网卡接入网络，将筛选、过滤出来的用户信息数据传给上位机，硬件系统的网卡选择三星公司生产的DM9000CEP，该款网卡是一种以太网MAC 控制器，可将信息数据快速传输到用户终端上，传输速度较快，其内部含有一个10/100 MB 的以太网物理接口收发器，以及一个存储容量为32 kB 的静态随机存储器，可在1.8 V 高电平的I/O 端口以及4.2 V 低电平的USB 端口进行数据的传输[5]。网络模块如图2 所示。

图2 网络模块

该网络模块还可在不同内存的处理器中进行工作，网络模块中的网卡芯片可以扩展功能调节线路带宽[6]，网卡中的显示芯片可以缩短信息数据的响应时间，以提升DM9000CEP 的响应效率，完成配置。

1.2 传输模块

数字图书馆精准推送系统将筛选、过滤完的数据以网络模块为传输媒介，采用传输模块将数据传输出去，系统的传输模块采用GSM 无线网络为信息数据的主要传输信道，传输模块内置TCP/IP 网络协议，通过该协议，传输模块可以与数字图书馆用户的手机终端与计算机终端建立连接，传输用户需要的信息数据。在对传输模块进行调试时，通常使用18针RS485 串口对用户所需要的信息数据进行传输，RS485 串口含有MAX8585 电平转换芯片，可对信息数据进行传输和预控制，并且该串口传输信息数据的速率较高，最高可达到180.6 kbit/s，GSM 的理论最高速率为210 kbit/s，因此，该传输模块的数据传输速度完全满足该文网络信息数据传输的要求。传输模块结构图如图3 所示。

图3 传输模块结构图

1.3 存储模块

系统存储模块的核心为NAND Flash 阵列，其他器件还包括微处理器和连接器，NAND Flash 阵列由48 片闪存芯片排列而成，每片存储芯片上含有128页，每页含有8 kB 的主存储区以及64 Byte 的空闲存储区，主存储区用来存储数字图书馆用户需要的信息数据，空闲存储区用来存储少量未经筛选的用户信息数据。对48 片闪存芯片从物理结构上进行划分，以6 片为基准单位组合成一组，因此48 片闪存芯片可分为8 个闪存芯片组，每4 组共同使用一套数据存储总线，可形成两路串行存储总线结构[7]。存储模块电路图如图4 所示。

图4 存储模块电路图

存储模块中配置的微处理器选用TD 公司生产的处理器，可对8 个闪存芯片组进行数据处理，并控制闪存数据的擦除，其外部设有丰富的接口，包括串行通信接口、I/O 端口、USB 接口、UART 接口以及并行通信接口，其中UART 接口为存储模块的数据存储接口，处理器的工作频率最高可达1.5 GHz，可实现数字图书馆用户信息数据的缓存和转发，存储模块可工作在波特率为3.5 Gb/s、4.45 Gb/s 的模式下，串行通信接口和I/O 端口可传输推送系统向存储模块发送的控制指令。为了尽可能的提升存储信息数据的速率和存储带宽，采用空间以及时间并行的方式，并联排列闪存芯片，提升存储带宽，而时间并行主要采用流水线技术将信息数据存储过程分为两个阶段，两个阶段分别进行信息数据的缓存和编程[8]。存储模块的所有结构协同合作，完成信息数据的快速存储。

1.4 控制模块

存储完信息数据后，由推送系统的控制模块实现对信息数据的控制[9]。控制模块的核心单元为S6C4220 微控制器，该微控制器由三星公司生产，可支持16 位ARM 架构，其功耗较低、数据控制能力较强，外部晶振的频率为24 MHz。控制模块的CPU 内核的额定电压为3.3 V，工作频率为450 MHz，内部配置的数据Cache 为32 k，可以存储和控制数字图书馆用户的信息数据，控制模块外接128 MB 的SDRAM，内存容量较大，极大地提升了存储空间，除了外接SDRAM 外，还配置了功耗较低的以太网芯片，可以通过以太网接口将控制模块接入网络模块中，可以实现与推送系统的实时通信，与控制模块中的各个器件共同完成了对信息数据的控制[10]。传输模块电路图如图5 所示。

2 基于Struts框架的数字图书馆精准推送软件系统

在该文设计的基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统中，采用了Struts 框架技术，该技术采用了Java Servlet 技术，组装响应数据[11]，提供大量的标签库。在文中应用Struts 框架，主要可以采用编程技术将数字图书馆用户需要的信息数据集中起来，形成一个信息数据标签库，方便推送系统对信息数据进行筛选和过滤[12]。

该文设计的基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统的软件流程如图6 所示。

图6 基于Struts框架的数字图书馆精准推送系统的软件流程

首先，检索数字图书馆用户的需求信息。数字图书馆用户的需求信息由系统进行集中归类、存储后，按照用户的需求定期检索需要的信息资源，实现跨库检索，减少数字图书馆用户检索的环节[13]。同时，消除用户需求信息资源中存在的孤岛，开放多样化电子资源文献的链接，实现各异构需求信息库的跨库检索，通过采用分布式集群检索方式实现对数字图书馆各类信息资源库的检索[14]。

然后，对检索完的用户需求信息进行过滤并保存。检索完数字图书馆用户的需求信息后，根据用户搜索的关键词预测用户的个性化需求，并找出所有的与关键词相匹配的信息[15]。这些信息不一定属于数字图书馆用户所需要的信息，所以需要将用户其他的需求信息结合起来，对结合之后的需求信息进行过滤，删掉用户失去兴趣的或者与用户需求信息吻合度较低的信息，也可根据用户频繁检索的信息内容添加与之关联度较高的信息，综合过滤完成后进行保存，将保存的用户需求信息按照用户组织进行存放，方便后期进行精准推送，以提升数字图书馆用户对推送结果的满意度。

最后，按照用户的需求将检索、过滤完的信息推送给用户。向用户推送已经检索、过滤完成的需求信息，这是软件流程中最关键的一步，可采用网页推送、邮件推送、信息推送方式向用户推送信息，网页推送中的个性化网页推送要根据用户的登录次数、时间信息向用户推送需求信息，网页推送方式由于会受到服务器响应时间的限制，因此，网页推送适合推送题录信息。用户也可以根据自己的需求在网页的商品分类栏中选择自己需要的内容，邮件推送指的是，采用发送电子邮件的方式向用户推送需求信息，邮件推送方式不受服务器响应时间的限制，所以适合推送关联主体信息，信息推送主要指的是向用户的手机终端APP 内推送需求信息，用户手机终端的APP 包括微信、抖音、QQ、淘宝、拼多多等，人们对这些手机软件的使用率较高，因此容易推送成功[16]。

3 实验研究

为了验证该文设计的基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统的有效性，通过与传统推送系统进行实验对比，传统推送系统对于用户不断变化的需求信息无法进行精准推送，页面响应时间较长，因此，该文针对两种系统的页面响应时间进行了对比，实验结果如表1 所示。

表1 响应时间实验结果

由表1 的结果可知，推送系统在进行网页推送时，在不同的界面拥有不同的响应时间，传统数字图书馆精准推送系统在进行登录时，响应时间最短，在推送界面响应时间最长，在向数字图书馆用户推送需求信息的整个过程中，平均响应时间为3.56 s；该文设计的基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统在推送界面的响应时间最短，可以加快系统向数字图书馆用户推送需求信息，该文设计的数字图书馆推送系统在向用户推送需求信息的整个过程中，平均响应时间为0.5 s，因此，该文系统的响应时间比传统系统更少，响应速度更快。

推送结果用户满意度如表2 所示。

表2 推送结果用户满意度

传统推送系统在向用户推送需求信息时，对收集的用户需求信息无法做到有效地筛选和过滤，推送需求信息的种类较多，范围较广，因此用户对推送的需求信息，满意度较低，而文中设计的基于Struts框架的数字图书馆精准推送系统采用智能检索、智能过滤与智能推送技术，减小查询的范围，实现检索的快速响应，极大地提升了检索的质量并有效减少了匹配的次数，过滤出与用户需求信息匹配度较高的信息，删掉不需要的或者匹配度较低的需求信息，采用的智能推送技术，使用户能够及时查看推送信息，推送效率较高，用户对推送的需求信息满意度更高。

4 结束语

该文设计的基于Struts 框架的数字图书馆精准推送系统优于传统推送系统，响应时间远远小于传统系统，提升了影响的速度和效率，同时，用户对推送的需求信息的满意度高于传统系统，实现了精准推送，系统具有更好的有效性和应用价值。