基于soa架构的档案管理信息系统研究

基于 SOA 架构的档案管理信息系统研究 一、SOA 的概述 1、SOA 定义 SOA（Service-Oriented Architecture），也叫面向服务的体 系结构或面向服务架构，是指为了解决在网络环境下业务集 成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的 一种软件系统架构。SOA 是一个组件模型，它将应用程序的 不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接 口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它 应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这 使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通 用的方式进行交互。 2、SOA 的特点 不同种类的操作系统、应用软件、系统软件和应用基础 结构相互交织，这便是 IT 企业的现状。一些现存的应用程序 被用来处理当前的业务流程，因此从头建立一个新的基础环 境是不可能的。企业应该能对业务的变化做出快速的反应， 利用对现有的应用程序和应用基础结构的投资来解决新的 业务需求，为客户、商业伙伴以及供应商提供新的互动渠道， 并呈现一个可以支持有机业务的构架。SOA 凭借其松耦合的 特性，使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务或更新 2 现有服务，以解决新的业务需要，从而通过不同的渠道提供 服务，把企业现有的或已有的应用作为服务，保护现有的 IT 基础建设投资。 3、SOA 都有那些解决方案 当今市场的 SOA 解决方案有二种主流标准：一是以 IBM 为代表的 J2EE 架构，其优点在于具有开放的标准和良 好的可拓展性，适合大型系统和项目的使用；二是以微软为 代表的“.NET”架构，其 优点在于具有快速便捷的部署性，价 格低廉，相对适合于对技术架构要求不高，预算有限的中小 用户使用； 二、建设基于 SOA 架构的档案管理信息系 统的可行性和必要性 1、建设基于 SOA 架构的档案管理信息系统的可行性分 析 1）经济要素分析，一个是成本与收益的分析。目前市场 上的档案管理软件价格差别很大，一般在 3000 元到 10000 元之间，虽然单个软件成本低，但是各行各业的单位都有档 案要管理，所以总的投入还是较大，基于 SOA 架构的档案管 理信息系统随着.NET 技术的迅速推广与使用，大大节省了 资金投入，只需开发一套系统，只要跟档案管理有关的业务 都可以远程调用或者重用该系统，如建设分布式档案管理信 3 息系统或者档案信息系统要与其他业务系统进行整合都不 需要重新开发，只需要灵活部署就可以完成，既节约了人力 和时间还节省了资金。二是短期与长远利益的分析。目前. NET 或者 J2EE 架构已经非常成熟，开发系统的周期大约在 一年左右，在短期内可以很快产生效益，而从长期看基于 SOA 架构的系 统在扩展性、互操作性和可重用性方面都有非 常优秀的特点，这样单位的业务规模不管如何变化都能够得 到很好的支持。 2）技术要素分析 档案管理信息系统的业务逻辑及实现相对于其他行业 的信息系统来说相对简单和容易，业务逻辑主要集中在目录 管理及原件存储上，这些技术已经相当成熟和规范，SOA 架 构对这些技术继续继承和发扬，把业务模块通过 Web Services 封装供其他系统调用。目前不管是微软还是 IBM 都 对 SOA 架构提供了很好的技术支持。比如微软的 XML Web Services 技 术、.NET Remoting 技术、Windows Communication Foundation (WCF)技 术、每一次的升级都对 企业的应用提供了更多的支持和更好的整合，Visual Studio 2008 集成的开发环境全面支持 SOA 架构系统的设计，技术 门槛越来越低，用它设计出来的系统有很好的开发效率和很 高的产品质量。 3)社会环境要素分析 4 随着社会经济的发展，产生了大量的档案信息，这些信 息涉及到社会生活的各个领域，人们也越来越了解到了档案 的重要性，对档案的管理和利用提出了更高的要求。2007 年 1 月 17 日国务院 165 次常务委员会也通过了中华人民共和 国政府信息公开条例，这些都给档案事业的发展提供了好 的社会环境和发展空间。 4）人的要素分析 目前各省都在进行数字化档案馆建设，并且都取得了比 较好的成绩，这些都与领导的重视密不可分，另外随着档案 人员素质的不断提高，档案部门里优秀的软件开发人员也在 不断涌现，领导的重视及基层人员素质的提高都给基于 SOA 架构的档案管理信息系统的建设提供良好的人文环境。 2、建设基于 SOA 架构的档案管理信息系统的必要性 档案管理信息系统是对单位中的档案及有关资料进行 管理的信息管理系统。目前的档案管理信息系统有以下三个 问题需要解决： 1）异构系统之间不能互相操作导致档案信息不能整合 利用 5 ASP.NET 客户端客户端 服务组件服务组件 数据库数据库 消息队列消息队列 EAI中间件中间件 JSP Servlet POJO EJB 目前在单位中所用的档案管理信息系统，有如下两类： 单机管理系统和在局域网内的网络版管理系统，这类系统缺 点一是只能在一个单位的内部管理使用，不能跨网络和跨平 台，而且由于各个单位购买的档案管理软件各不相同，数据 不能共享，导致档案信息处于“信息孤 岛” 的状态，很难进行 整合；二是各单位的业务系统迫切需要与档案管理系统进行 交互，而各个业务系统采用的平台、开发语言与档案管理系 统采用的平台、开发语言不尽相同，所以交互方法非常混乱， 资源层资源层表示层表示层 业务层业务层 6 除了开发接口（增加开发量、而且系统耦合性很强）和导入导 出之外，很难有一种既标准化又简单化的方法来做到异构系 统之间的互操作。为了解决以上问题，我们需要一种新的档 案信息管理方式，除了保证档案信息妥善保存之外，还需要 档案信息通过网络共享，而且还能够实现各系统与档案管理 系统之间跨平台和开发语言进行交互，方便各系统对档案管 理业务的集成。基于 SOA 架构的档案管理信息系统恰恰解 决了这个问题（如上图）。目前 J2EE 平台与.NET 平台是非常 常见的两种平台，许多单位的业务系统都是基于这两种平台 设计的，系统的异构性已成为事实，客观上要求异构系统能 够进行互操作，SOA 架构的系统提供粗粒度的组件服务，允 许其他系统在网络环境下通过多种方法对档案管理服务进 行调用。这种调用方法有很多，比如：采用.NET Remoting 或者 Java Remote Method Invocation 技 术通过 Tcp/Ip 协议和 HTTP 协议在局域网内调用.Net 的档案管理系统中粗粒服务 组件或细粒度业务组件或者调用 J2EE 的档案管理系统中的 EJB 来进行业务处理，还可以在互联网或者政务网内采用 XML Web Services 技术、Java Web Services 技术通过 HTTP 协议进行通信，调用基于标准 XML、SOAP 的对象和数据。 2）系统规模的可变性： 大型系统分布式系统远程调用小型机终端设备 7 目前各个地方的经济和发展都不平衡，各个地方对档案 的投入也有多有少，客观上需要一套可以伸缩部署的系统， 而基于 SOA 架构的档案管理信息系统规模具有良好的可伸 缩型（如上图），由于软件设计采用松耦合、粗粒度服务进行 设计，可以很容易的在垂直以及水平方向上轻松部署，垂直 方向上既可以部署成为基于 N 层架构的大型系统，也可以缩 小部署在智能终端系统中，水平方向上既可以部署在由多个 服务器构建的分布式系统上，也可以部署在由一台处理器能 力比较强大的小型机系统上。用户可以根据实际需要自由选 择构建规模式。 3）系统的重用性 目前各个省和地区都在进行数字化档案馆的建设，而数 字化档案馆建设的核心是软件建设，由于企业之间相互独立 而且竞争激烈，软件代码的保密性很强，所有系统的开发都 要从头开始，即使有通用模块也需要单独购买，代码很难实 现重用；各行各业的档案管理应用十分广泛，各个系统都要 求有档案管理模块，这些模块也需要重新开发。而基于 SOA 架构的档案管理信息系统针对这些问题有良好的对策，它具 8 有很好的重用性。如采用面向对象程序设计的方法对档案管 理业务模块进行组件化封装，然后封装成松耦合、粗粒度的 档案管理服务，通过网络发布后，各单位经过授权后无需自 行开发或者购买档案管理软件，只要实现客户端对服务的访 问就可以管理各自单位的档案信息；还可以对现有业务系统 和档案管理服务进行整合，如档案管理结合工作流引擎可以 架构出更加完善的办公自动化系统。 三、基于 SOA 架构的档案管理信息系 统的实现方法 基于 SOA 架构的档案管理信息系统由业务来驱动的， 通过业务来驱动服务，再通过服务来驱动技术。首先要从接 近实际业务的角度划分服务接口，再结合 SOA 架构服务松 耦合的要点，把档案管理信息系统功能分解成粗粒度和细粒 度的服务。 1、基于 SOA 架构的档案管理信息系统的业务需求 档案管理信息系统主要解决档案信息的“收” 、“管”、 “用” 三个问题。具体功能组织结构见下图： 9 档 案 管 理 信 息 系 统 接 收 管 理 出 入 库 管 理 查 询 管 理 系 统 管 理 在 线 接 收 档 案 著 录 全 宗 管 理 鉴 定 销 毁 档 案 借 阅 档 案 统 计 精 确 查 询 模 糊 查 询 用 户 管 理 权 限 管 理 配 置 管 理 离 线 接 收 10 2、基于 SOA 架构的档案管理信息系统的软件服务框架 如上图所示的系统体系结构中，档案管理信息系统各个 业务模块的功能如: 接收管理、出、入库管理、查询管理、用户 管理等作为粗粒度服务 Web Services 封装后发布，而每个模 块的功能又是由多个子功能组成，我们把这些子功能作为细 粒度服务发布。如出、入库管理服务就由档案著录、全宗管 用户界面 Business Services Facade 业 务 逻 辑 层 表示层 数据访 问层 Web Services 封装 Web Services 封装 Web Services 封装 接收管理 出入库管理 查询管理 批量 导入 档案 著录 全宗 管理 鉴定 销毁 用户 管理 粗 粒 度 细 粒 度 DAL DataBase（SQL ） Database（others） DataBase（Oracle） Other Resource Message、Queue、 11 理、档案鉴定、档案借阅、档案统计等细粒度服务组合而成。 每个细粒度服务利用数据访问逻辑组件对数据库表进行增 加、删除、修改等操作。 3、基于 SOA 架构的档案管理信息系统的硬件系统架构 WAN/LAN 应用服务器或 小型机 服务器群、磁 盘阵列、 SAN、NAS 12 基于 SOA 架构的档案管理信息系统采用分布式部署， 系统可以架构在 WAN 或 LAN 上，各个粗粒度服务可以考 虑分别架设在独立的服务器上以做到负载均衡，数据库服务 器可以考虑根据投资规模架设多个也可以考虑把多个数据 库服务器架设成集群式，而存储可虑考虑采用磁盘阵列或者 构建存储网络。分布式实施带来的好处是 1、易于扩展，各个 服务互相不影响，新增功能容易整合；2、负载均衡，各个服 务分离可以单独处理事务和设置缓存；3、稳定性高，各服务 之间松耦合、高内聚，一旦一个服务出现故障也不会影响整 个系统的运行。具体实施如上图。 4、基于 SOA 架构的档案管理信息系统的安全 档案管理信息系统不只是简单地要求用户需要注册登 录，还要求不同的用户对不同资源有不同的权限，这些复杂 的用户权限验证可以总结为如下几点： 1) 用户资料的管理：通过用户管理模块对所有用户的注 册资料进行管理。可进行用户资料的新增修改，能够 查询获取丢失的密码。 2) 权限的验证和授权：用户权限模块采用 Proxy（代理） 设计模式，拦截所有访问受保护资源的请求，检查该 用户是否被授权访问该资源。 3) 可控的资源限制访问：对于系统的资源，通过 IIS 对 Windows 用户及用户组权限的设置，无论是数据或 13 者行为动作，对确定的一组用户都有访问限制。例如 对于有的用户只允许读操作，不能