CADAL數字資源整合檢索研究
——以清華大學圖書館OPAC系統為例*

遠紅亮，張蓓，張成昱，周虹

（清華大學圖書館，北京 100084）

CADAL數字資源整合檢索研究
——以清華大學圖書館OPAC系統為例*

遠紅亮，張蓓，張成昱，周虹

（清華大學圖書館，北京 100084）

清華大學圖書館OPAC系統利用CADAL元數據開放接口整合檢索CADAL數字資源，在頁面呈現檢索命中記錄的全文訪問鏈接，以方便讀者獲取相關資源，提高CADAL數字資源呈現和利用率。本文著重描述清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源的設計和實現方案，以供同類型圖書館和系統設計人員參考借鑒。

OPAC；CADAL；元數據；開放接口

1 引言

越來越多的讀者在信息資源查找時首選網絡搜索引擎而非圖書館OPAC（Open Public Access Catalogue），一是由于互聯網技術不斷發展以及互聯網內容越來越豐富等情況改變了讀者查詢資源的習慣，二是OPAC系統功能不能滿足讀者日益增長的應用需求。因此，近年來圖書館工作人員不斷嘗試各種混搭應用，以期為讀者提供更加多樣化、豐富的功能選擇[1]。清華大學圖書館將自身資源與大學數字圖書館國際合作計劃（China Academic Digital Associative Library，CADAL）相關資源進行整合，使讀者可在清華大學圖書館OPAC系統中檢索到本館資源以及CADAL數字圖書館的相關資源，從而提升讀者檢索體驗。

CADAL作為國家教育部公共服務體系建設的重要組成部分，在資源、服務和技術等方面構成我國高等教育數字圖書館的重要基礎。經過長期努力，CADAL已擁有多學科、多類型、多語種的海量數字資源，由國內外的圖書館、學術組織、學科專業人員廣泛參與建設與服務，是具有高技術水平的學術數字圖書館，成為國家創新體系信息基礎設施之一。CADAL以100萬冊（件）數字資源為核心，構建了由2個數字圖書館技術中心（浙江大學、中國科學院研究生院）和14個數字資源中心（北京大學、清華大學、浙江大學、復旦大學、南京大學、中國科學院研究生院、上海交通大學、西安交通大學、武漢大學、華中科技大學、吉林大學、中山大學、四川大學、北京師范大學）組成的分布式資源建設、組織和傳播體系[2]。截至2015年12月31日，CADAL數字圖書館資源入庫量達2 757 413冊（件），在線量為2 428 656冊（件）[3]。

設計與實現清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源的功能，能提高CADAL數字資源的揭示、呈現和利用率，優化讀者使用OPAC的檢索體驗，便于讀者獲取所需資源全文。本文旨在對清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源的設計、實現和應用進行分析和研究，以期為同行提供參考。

2 分析與設計

2.1 需求分析

清華大學圖書館OPAC系統采用美國INNOVATIVE公司的INNOPAC/Millennium系統，其與CADAL數字資源平臺完全獨立異構。清華大學圖書館OPAC系統主要包括館藏紙本圖書和期刊、部分電子書刊和本校學位論文等；電子書刊主要以現代圖書為主，來源于超星、書生之家和方正Apabi等數字資源庫。CADAL數字資源平臺涵蓋古籍、民國書刊、現代圖書、學位論文、其他多媒體資源，是對OPAC系統資源的有益補充。清華大學OPAC系統主要服務本校師生，管理本校數字資源。

CADAL數字資源平臺依據內容版權要求提供電子版全文借閱服務，無版權限制內容面向全球用戶服務，有版權限制內容僅面向合作單位用戶服務。但讀者只能在OPAC系統、CADAL數字資源平臺分別進行檢索，以獲取所需資源。若要一次性檢索出清華大學圖書館與CADAL數字圖書館中的書目信息，避免讀者重復同樣的操作，兩個異構系統間必須進行數據交互。OPAC系統在檢索本地數據的同時，對CADAL數字資源也進行相應檢索，并將兩部分檢索結果整合后呈現給讀者。若異構系統間沒有開放接口進行元數據交互，頁面分析法是一種解決方案；但這種方案較煩瑣，若被分析頁面結構發生變化，相應處理程序必須做出修改；不但影響用戶使用，還可能導致系統故障。

異構系統間數據交互最好通過開放標準接口實現；清華大學圖書館OPAC系統沒有標準的接口可供使用，需通過客戶端腳本語言JavaScript編寫程序進行頁面處理。CADAL元數據開放接口是一套標準化通用接口，服務器端和客戶端的編程語言均可以調用接口，方便使用JavaScript語言實現接口調用；CADAL開放接口系統中的元數據與CADAL數字資源平臺中的元數據保持一致，通過元數據可組合出CADAL數字資源的全文訪問路徑，通過CADAL元數據開放接口系統可解決OPAC系統與CADAL數字資源平臺數據交互問題；接口系統獨立于CADAL數字資源平臺，在整合檢索過程中不會影響CADAL數字資源平臺自身的訪問，不會增加無謂的訪問流量?；谏鲜龇治?，CADAL數字資源開放接口是連接圖書館OPAC系統和CADAL數字資源平臺的橋梁。清華大學圖書館OPAC系統與CADAL數字資源整合檢索功能，可通過調用CADAL數字資源開放接口實現。

2.2 接口分析

開放接口是應用編程接口（Application Programming Interface，API），其基于HTTP協議，以XML或JSON等格式返回數據和信息，主要為異構系統間數據資源互換和互操作提供方便。通過開放接口的方式，可實現信息和應用的關聯和再加工[4]。CADAL元數據開放接口系統在圖書館OPAC系統和CADAL數字資源平臺間架起橋梁，既獨立于圖書館OPAC系統，又獨立于CADAL數字資源平臺。CADAL元數據開放接口系統與CADAL數字資源平臺保持元數據實時同步，從而確保圖書館OPAC系統通過CADAL元數據開放接口系統獲得的元數據信息準確無誤，同時生成CADAL數字資源平臺全文訪問鏈接。截至2017年5月31日，CADAL元數據開放接口系統中元數據條目為2 433 880條，主要為古籍、民國書刊、現代圖書、學位論文、英文圖書等。

2.2.1 簡單檢索接口

CADAL元數據開放數據接口平臺提供規范的調用接口，可實現CADAL資源元數據檢索功能。以CADAL資源檢索接口為例，采用發送HTTP請求的方式實現接口調用，基本形式為“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=檢索字符串”。其中，“檢索字符串=檢索項:檢索詞”。檢索項包括16個字段：BookNo（CADAL資源標識ID）、BookType（資源類型）、CreateDate（創建日期）、Creator（作者）、Publisher（出版機構）、Subject（關鍵詞）、Coverage（覆蓋范圍）、Contributor（其他責任者）、ContentLanguage（內容語種）、Relation（關聯）、Rights（版權）、Source（來源）、Title（題名）、Description（描述）、ISBN（國際標準書號）、Format（格式）。如“http://IP或者域名/cadal/cbook/? q=BookNo:xxxx”用于定位唯一CADAL資源記錄，“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=BookType:xxxx”用于檢索不同類型的CADAL資源，“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=CreateDate:xxxx”用于檢索創建日期包含檢索詞的CADAL資源等。

2.2.2 組合檢索接口及參數

在簡單檢索接口基礎上利用組合檢索參數，滿足對不同檢索子串的CADAL資源記錄，可實現針對CADAL資源元數據組合檢索調用請求。組合檢索接口基本形式為“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=檢索子串1 組合檢索參數 檢索子串2（組合檢索參數 檢索子串N）”。其中，“檢索子串=檢索項:檢索詞”?？捎玫慕M合檢索參數有AND、OR、 fl、score、start、rows、sort、wt，其中score表示返回檢索結果的相關度得分，分值沒有范圍，僅針對不同的檢索條件，具有相對值意義；rows表示定義1次返回多少條記錄，默認為10，出于數據安全考慮，每次請求最多返回10條記錄；sort表示CADAL接口服務默認按照相關度（score）降序排列檢索返回結果，根據需要，可以在調用API的請求中增加參數sort，定義返回結果的顯示順序[5]。如“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=Publisher:人民出版社 AND BookType:minguo”。

2.2.3 接口返回結果

以簡單檢索為例，使用題名為檢索條件，調用接口“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=Title:永嘉縣志”，系統默認返回XML格式的檢索結果。如返回結果中，numFound=“718”表示查詢到的相關結果條目數量為718條，start=“0”表示按照相關度得分排序后，返回結果從第1條開始（系統計數從0開始）；標簽間的部分為每條資源的具體元數據信息，包括BookNo、BookType等信息。調用程序按需要對接口返回結果進行元數據字段提取、處理并組合出有效命中記錄的全文訪問鏈接，最后將相關元數據信息整合到OPAC頁面，呈現給讀者參考和使用。

2.3 整合檢索流程設計

清華大學圖書館OPAC系統與CADAL數字資源平臺是兩個異構的資源管理系統，借助CADAL元數據開放接口可實現OPAC系統與CADAL數字資源平臺元數據交互。其利用開放接口為讀者查詢所需CADAL數字資源，將檢索結果整合到OPAC頁面，為讀者呈現CADAL數字資源全文訪問鏈接。

讀者通過OPAC系統檢索資源并獲取CADAL相關數字資源包括五個步驟，整合檢索處理流程見圖1。

（1）讀者在清華大學圖書館OPAC系統執行查詢操作；（2）通過嵌入OPAC系統的接口調用處理程序，提取讀者輸入的“題名”“作者”“ISBN”或“關鍵詞”等檢索字段和檢索值；（3）嵌入OPAC系統中的接口調用處理程序觸發接口調用，生成對CADAL元數據的HTTP請求并發送到CADAL開放接口系統；（4）CADAL開放接口系統對請求進行權限、語法等方面的合規性檢測后，將檢索結果提供給OPAC系統進行后續處理與呈現；（5）OPAC系統接到接口系統的返回結果，對返回數據進行甄別并將有效結果與OPAC系統館藏檢索結果進行資源整合，供讀者參考和使用。

按照功能劃分，整合檢索處理流程涉及整合檢索邏輯與應用場景部分、接口調用處理程序部分、OPAC頁面整合呈現部分；按照處理步驟可細化為四步，即讀者檢索信息提取與甄別、按照接口規范生成CADAL元數據接口調用請求并發送給接口系統、接收接口返回數據并處理、生成CADAL全文對象訪問鏈接整合到OPAC頁面呈現給讀者。

圖1 整合檢索處理流程

3 OPAC系統整合檢索CADAL數字資源功能實現

OPAC系統整合檢索CADAL數字資源功能實現中的關鍵細節問題（包括讀者在OPAC系統提交檢索選項和檢索詞處理、整合檢索邏輯與應用場景設計、接口返回數據處理與分析、CADAL資源全文鏈接定位、接口調用程序編寫中需注意的問題等），以供圖書館同行參考。

3.1 OPAC檢索信息處理

根據讀者在OPAC系統的檢索選項和檢索詞，可設計不同的整合檢索邏輯及應用場景。讀者可選擇的檢索選項包括題名、作者和ISBN等。檢索選項為ISBN，則對應的檢索邏輯為精確匹配，應用場景為查找CADAL數字圖書館中是否存在ISBN相同的數字資源；檢索選項為題名或關鍵詞，對應的檢索邏輯為模糊匹配，應用場景為查找CADAL數字圖書館是否存在與檢索詞相關的數字資源；整合呈現頁面可在OPAC搜索結果頁面或資源詳情頁面實現，兩種情況對應的接口調用參數有所差異。搜索結果頁面呈現與讀者檢索詞相關的CADAL數字資源，資源詳情頁面呈現與具體資源相關的CADAL數字資源。整合檢索的主要目的是方便讀者獲取所需資源，盡可能將讀者檢索的相關資源精確定位并呈現。若讀者精確查詢，可利用ISBN在CADAL元數據中進行精確定位；若讀者通過題名或關鍵詞等字段進行資源查詢，只能利用檢索詞模糊檢索CADAL元數據，獲得與其查詢目標相關的數字資源。在整合檢索設計與應用中，可考慮將兩種情況綜合應用；在OPAC檢索結果頁面整合呈現時，完全按照讀者輸入的檢索選項和檢索值進行接口調用和元數據匹配；在OPAC資源詳情頁面整合呈現時，考慮CADAL數字資源并非都包含ISBN值，在接口調用時可通過題名字段模糊匹配相關CADAL資源。各圖書館在實際應用中需酌情考慮。

3.2 接口返回數據量

CADAL接口系統基于元數據安全考慮，每次接口調用請求最多返回10條記錄。CADAL元數據檢索結果按照相關度分值進行排序，檢索命中結果記錄數大于或等于10條時，默認返回前10條記錄；如需獲取前10條記錄以外的元數據，可通過組合檢索參數start和rows指定返回結果，基本格式為“http://IP或域名/cadal/cbook/?q=檢索項:檢索詞&start=*&rows=*”。如調用接口“http://IP或域名/cadal/cbook/?q=BookType:minguo&start=100&rows=5”，則返回檢索結果對101—105條元數據排序。具體應用中，受限于OPAC系統頁面內容數量、布局和美觀考慮以及模糊檢索匹配精確度等，通常在目標頁面整合記錄條目最多為10條。

3.3 接口返回數據選取

CADAL元數據檢索結果相關度主要受CADAL元數據質量、接口服務系統分詞庫以及算法等多重因素共同影響，為保證讀者有良好的檢索體驗，避免出現接口系統對于個別檢索詞返回相關度低的結果，考慮對接口返回數據增加過濾選取工作。按照精確匹配和模糊匹配要求，將過濾選取工作分為兩種情況進行處理：（1）若接口調用時按照ISBN對元數據精確匹配，可直接呈現命中結果，無需過濾操作；（2）若接口調用時無法按照ISBN對元數據精確匹配，需通過讀者輸入檢索詞進行模糊匹配，可按照返回結果中相關度分值對命中元數據條目進行過濾操作，選取規則為檢索命中記錄的相關度分值大于1且高于最大相關度分值的1/2，將滿足該條件的結果記錄按照相關度得分排序呈現。接口返回數據選取流程見圖2，其檢索結果整合遵循的是混搭理念?；齑钭鳛閃eb 2.0的典型應用，指將不同來源的數據和功能無縫組合，形成全新、集成式的服務。清華大學圖書館于2008年開始嘗試將混搭理念引入OPAC系統，先后實現在OPAC頁面上匯集書封、短信、館藏地圖和多媒體資源等服務，目的是給讀者提供多樣化信息資源和獨特的應用體驗。本應用中整合CADAL資源采用的是同樣的思路，實現方式是在頁面不同分區中呈現不同來源的資源。OPAC資源與CADAL相關資源未合并在頁面同一個分區中，在頁面底部單獨呈現檢索命中的CADAL相關資源[6-8]。

圖2 接口返回數據選取流程

3.4 全文對象鏈接定位

接口系統返回數據格式默認為XML，也可通過組合檢索參數指定其他常用返回格式，如json、python、ruby、php、phps或custom等格式。整合CADAL資源到OPAC頁面需提供全文訪問鏈接，以方便讀者使用。對于命中記錄，提取元數據中的BookNo字段值，以定位CADAL資源的全文對象。所有CADAL資源都具有資源唯一標識BookNo，CADAL數字資源平臺中全文對象的URL由URL前綴加上BookNo字段組成，通過解析CADAL元數據，找到CADAL資源的BookNo字段，可組合出相應資源的全文訪問鏈接地址，具體格式為“http://www.cadal.zju.edu.cn/book/”+BookNo。

3.5 接口調用量分析

截至2016年年底，在CADAL管理中心登記試用開放接口系統的成員館已有30家。開放接口系統采用雙服務器負載均衡，當訪問量過多時，兩臺服務器共同分擔訪問流量，CADAL開放接口服務系統并發量大于500個用戶。在高并發用戶測試時，事務響應時間最小值為0.343秒，最大值為16.349秒，中間值為2.608秒。實際應用環境中，并發用戶量不高，檢索結果響應時間均在1秒內，目前接口系統性能和吞吐量可以滿足已登記試用成員館的接口調用需求。2016年，清華大學圖書館OPAC系統共發出264 841次關于民國圖書資源的CADAL元數據接口調用請求，日均調用量約725次，平均調用量約為30次/小時。

3.6 接口調用程序開發注意事項

在接口調用程序開發過程的注意事項包括接口調用身份認證、特殊字符處理、URL編碼等。

（1）認證。使用CADAL開放接口系統需經過IP和用戶白名單雙重認證。使用接口系統前須注冊接口調用機器的IP地址，當CADAL接口服務器收到HTTP請求時，要先判斷該請求是否來自授權IP地址，若IP地址未經授權，則接口調用請求不會被系統處理。另外，基于服務器端編程語言調用接口時，除提供服務器IP地址外，還要向CADAL管理中心申請用戶賬號；基于客戶端開發語言調用接口時，考慮到JavaScript等客戶端腳本語言的源代碼可見，用戶名和密碼信息不安全，使用一組僅需IP認證的接口。由于清華大學圖書館OPAC系統存在封閉性，在應用中使用客戶端開發語言JavaScript進行接口調用。

（2）特殊字符。調用CADAL提供的開放接口，需遵循相應規則生成合規的HTTP請求。在生成HTTP請求前，需對檢索詞中的特殊字符進行處理，再提交檢索請求。如檢索詞為“釹玻璃中Na～（3+）離子光吸收溫度依從性及釹玻璃光纖溫度”，經處理得到“釹玻璃中Na～（3+）離子光吸收溫度依從性及釹玻璃光纖溫度”。英文文獻的題名、作者等字段經常出現空格，若不預先處理就直接提交檢索，CADAL接口系統會誤認為是組合檢索請求，因此提交檢索請求前，需將檢索詞中空格替換成“AND 檢索項:”。

（3）URL編碼。URL編碼格式采用ASCII碼，不能在URL中包含任何非ASCII字符（如中文）。因此，須對調用接口的URL進行轉換，生成有效的ASCII字符格式。如“大學”轉換后為“%E5%A4%A7%E5%AD%A6”。各種編程語言都有相應的類和方法實現編碼功能。不同的瀏覽器對包含中文的URL處理具有不同的表現，有的瀏覽器地址欄在顯示URL時會自動進行解碼（使用UTF-8字符集）。如在Chrome瀏覽器地址欄中輸入“http://IP或者域名/cadal/cbook/?q=Title:大學”，其中的中文可直接顯示，但實際發送給服務端的原始URL是經過編碼的。

（4）繁簡體漢字。CADAL元數據接口系統會對繁簡體漢字進行轉換處理，在OPAC系統中調用接口部分程序不必考慮繁簡體漢字轉換工作。

3.7 OPAC系統整合檢索CADAL數字資源建設成效

在清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源實際應用中，使用JavaScript客戶端語言調用CADAL元數據開放接口。程序分析讀者檢索OPAC的命中記錄，“出版發行”字段有“民國”“民國”字樣，或者出版時間在1911—1949年的圖書會觸發調用CADAL元數據開放接口腳本程序，接口調用處理程序將對檢索命中返回結果進行處理并整合呈現相關CADAL數字資源。如在清華大學圖書館OPAC系統中基于關鍵詞字段搜索“古文觀止”，在結果列表點擊“考正古文觀止”打開該資源詳情頁面，獲取該資源在清華大學圖書館的館藏位置信息與數字資源全文鏈接，讀者點擊題名后可在瀏覽器直接打開全文對象，閱讀該資源電子版全文。

清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源應用得到廣大讀者好評，擴充了讀者獲取資源的渠道，部分民國圖書由于館藏副本較少，給讀者借閱造成不便。借助整合檢索功能的應用，使讀者在館藏詳情頁面獲取整合呈現的CADAL全文資源，方便讀者獲取CADAL數字資源平臺中民國圖書全文電子版，一定程度上緩解了讀者借閱問題。

4 結語

設計與開發清華大學圖書館OPAC系統整合檢索CADAL數字資源功能，將清華大學圖書館館藏資源與CADAL豐富的數字資源有效、無縫地關聯和整合，為讀者提供包含異構資源的檢索結果，建立跨資源、跨系統的資源共享環境，更好地為讀者服務。該功能不僅提高了CADAL數字資源在清華大學圖書館OPAC系統的利用率，還擴充了讀者獲取CADAL數字資源的渠道和方式。

各高校圖書館OPAC系統的運行環境、程序開發語言及頁面結構等情況各有不同，但CADAL元數據開放接口系統提供了獨立、通用、標準化的應用程序接口。其他高校圖書館可通過標準化接口調用與程序處理，將CADAL相關數字資源元數據信息整合到自身OPAC系統。針對現有OPAC系統整合檢索CADAL數字資源的讀者使用體驗來看，仍存在不足，需后續改進。CADAL數字資源平臺全文訪問需要用戶登陸認證，圖書館讀者發現感興趣的資源后，需輸入CADAL數字資源平臺的用戶名和密碼，在認證成功后才可查看全文。日后應避免讀者在不同系統間多次登陸的問題，優化讀者使用體驗，后續可考慮通過CADAL成員圖書館IP地址免認證或實現OPAC系統與CADAL數字資源平臺統一認證功能來解決上述問題。

[1]周虹,張蓓,竇天芳,等.清華大學圖書館OPAC書封服務的設計與實現[J].現代圖書情報技術,2008(8):84-87.

[2]CADAL.資源服務動態[EB/OL].[2017-05-24].http://www.CADAL.cn/.

[3]CADAL.CADAL數字資源入庫量、在線量分類統計[EB/OL].[2017-05-24].http://www.CADAL.cn/zydt/index1512.htm.

[4]李書寧,王瓊.圖書館資源發現應用OpenAPI標準化研究[J].圖書情報工作,2012,56(7):16-20.

[5]SMILEY D,PUGH E.Apache Solr 3 enterprise searchserver[M].Birmingham:Packt Publishing Ltd,2011.

[6]竇天芳,姜愛蓉,陳武.以Exlibris &Metalib為例談整合檢索的幾個關鍵技術及應用[J].情報科學,2007,25(8):1235-1239.

[7]翟曉娟,聶娜.滿足用戶個體需求的圖書館開放平臺設計——基于OpenAPI、App、Mashup、SOA的集成實踐應用[J].大學圖書館學報,2011(6):26-32.

[8]周朝陽,王時繪.面向服務的資源整合檢索系統研究與實現[J].現代情報,2009,29(9):175-178.

Abstract:Through calling CADAL metadata open interfaces system,Tsinghua University Library OPAC system can search and integrate metadata of CADAL digital resources,and publish record full text access links in the result page,which could enhance readers experiences and improve CADAL digital resources rendering and utilization,and readers could retrieve and utilize related CADAL digital resources conveniently when they are using OPAC system.This paper focuses on design and implementation of CADAC metadata search and integration in OPAC system,which could be a good reference for the same type of library or system designers.

Keywords:OPAC;CADAL;Metadata;OpenAPI

Research on CADAL Digital Resource Integration Retrieval:Take Tsinghua University Library OPAC System for Example

YUAN HongLiang,ZHANG Bei,ZHANG ChengYu,ZHOU Hong
(Tsinghua University Library,Beijing 100084,China)

G250.7

10.3772/j.issn.1673-2286.2017.08.005

* 本研究得到CADAL應用系統建設子項目“基于OpenAPI的信息檢索系統”資助。

遠紅亮，男，1982年生，碩士，館員，研究方向：數字圖書館、圖書館IT及信息化建設，E-mail：yuanhl@lib.tsinghua.edu.cn。

張蓓，女，1979年生，碩士，副研究館員，研究方向：數字圖書館、圖書館IT及信息化建設。

張成昱，男，1966年生，博士，副研究館員，研究方向：數字圖書館、圖書館IT及信息化建設。

周虹，女，1976年生，碩士，副研究館員，研究方向：數字圖書館、圖書館IT及信息化建設。

2017-06-26）