Abschlussbericht - Abteilung Mykologie - Universität Bayreuth

GBIF-D
IT-Fachgruppe Abschlussbericht Januar 2008
Konzept zum Middleware-Framework innerhalb der Diversity Workbench und
Einführung in XQuery, XPath und XPointer
Clemens Oertel
Häufige Mehrfach-DNA-Sequenzierungen und fehlende Werkzeuge zur Speicherung
der Ergebnisse von Sequenzanalysen motivierten die Erstellung einer eigenen Datenbank-Anwendung
für molekularbiologische Daten ähnlich GenBank, jedoch mit
diversen Erweiterungen. Hiervon unabhängig bestand Bedarf an einem System zur
Veröffentlichung von Bildern und Zusatzinformationen im Internet (Handzeichnungen
und TEM-Aufnahmen) sowie an einem zentralen Literaturverzeichnis. Das Ziel war
somit ein Datenbanksystem zur Speicherung und Verknüpfung unterschiedlicher biologischer
Daten. Operationen auf den gespeicherten Daten sollten der Erweiterbarkeit
halber modular zu implementieren sein. Die Dateneingabe sollte per Browser
geschehen, die -ausgabe sollte in verschiedenen Formaten (XML, PDF, GenBank,
...) möglich sein. Darüber hinaus sollte die Möglichkeit zur Einbindung bestehender
legacy-Systeme bestehen. Im folgenden Entwicklungsprozess entstanden verschiedene
Versionen einer entsprechenden Software: Einer in PHP und MySQL entwickelter
Anwendung folgte eine C++-basierte Umsetzung, die weiterhin existierenden
Schwächen führten schließlich zu einer in Eiffel implementierten Version mit
PostgreSQL als Datenbanksystem. Die bis heute in Verwendung und Entwicklung
befindliche Version basiert auf der üblichen modularisierten Trennung von Eingabe-,
Ausgabe- und dazwischen befindlicher Verarbeitungsschicht. Die flexible Gestaltung
der Dateneinbindung erlaubt Zugriffe auf in unterschiedlichsten Formaten vorliegenden
Daten sowie auf externe Datenbanken, für die auch ein Caching-Mechanismus
vorgesehen ist. Des Weiteren weist das System eine umfangreiche Nutzerverwaltung
und Authorisierungsmechanismen auf. Der Workflow innerhalb des Systems für einzelne
Anfragen kann flexibel festgelegt werden; es werden hooks bereitgestellt, an
die verschiedenen Bearbeitungsschritte angehängt werden können. Die verwendeten
Datenstrukturen entstammen dem Diversity Workbench-Projekt. Dessen Datentyp-
Beschreibungen im XML Schema Format werden direkt zur Generierung der verwendeten
Klassen eingesetzt. Darüber hinausgehende Datenstrukturen können
durch eine Meta-Beschreibung zur Laufzeit dem System hinzugefügt werden (dies ist
allerdings mit nicht unerheblichen Performance-Einbußen verbunden). Die Kommunikation
zu anderen Modulen der Diversity Workbench findet über SOAP statt.
Aktuell findet eine Vereinheitlichung aller internen Pfadangaben auf XPath statt. Des
Weiteren wird kontinuierlich an der Programmierung weiterer Daten-Input Module
sowie einer weiteren Dynamisierung der Workflow-Festlegung gearbeitet.
Ein langfristiges Ziel ist der Ausbau zu einem Middleware-System, so dass eine
komponentenweise Nutzung einzelner Funktionen möglich wird.
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