（管理科学与工程专业论文）基于spring、hibernate和jsf的企业应用集成研究.pdf

中国科学技术大学坝上学位论文 摘要 由于历史或其它原圈许多企业已拥有多种业务系统，导致捷业内信息孤岛现象越来越 严重。箍着珂藏社会对绩息的获取要求越来越链化，大多数公司采用的分散孤立豹应捌程序 并不能满足这种需求，企业应用集成( e a i ) 就此应运丽生。企业应用集成主要解块横亘于 盘此盼信息孤岛闷题，霸畅企业瞳信息流程，为企盐带来更大的利益。 j 2 e e 经过多年的发展，已经成为企业计算平台的事实标准。由于其平台无关性、可移植 性、多用户性、安全性等优点，粑j 2 e e 作为企业赢用集成平台已经是个较为成熟豹解决方案。 但e j b 是重量级组件，存在价格、性能和复朵性等多方面的问题；j s p 是紧耦合的m v c 框架， 其有调试划滩、很难选择台适的s e r v l e t ；i 擎等方面豹缺点，因此需要改进集成平台以改善 企业应用集成的成本、效率、性能和耦台l 生。 s p r i n g 魁一个基丁i o l 2 窖嚣和h o p 的j a v a j 2 9 9 斑用摧架，它其有离性能、无侵入性 和松耦台等特点：h i b e r n a t e 是个开放源代码的o r m 框架，它对对象美系映射进行了很 好的对象封装；j s f 是基于缱件、事件驱动的w e b 框架，其设计基于j 2 e e 标准易于开发， 棚眷丰富的导航框架。本文基于s d r i n g 、h i b e r n a t e 和j s f 的特点，提【u 种以j 2 e e 为基本 框架，以j s f 作为w e b 组件层、s p r i n g 框架作为业务逻辑层的蒸础构架、l l i b e r n a ；e 作为访 问数据持久层的底层组件的企业应用集成构架。该构架具自低成本、高性能、无侵入性和松 耦合的特点，符台现代软件佛系结构发展的趋势，适虚现代企业快节奏、低成本的软件要求， 能够满足客户当前的企业级应用需求。 最后，本文通过一个j s f 、s o rj n g 和h i b e r n at _ e 整合在一起的经典案例，说明将这三种 技术组合能够提供一种高效强大的盘i k 麻用懿成开发框架。 关键字：企业应_ ：l 集成 j 2 e e 8 p r i n g h i b e r n a t ej s f 第1 页共6 9 页 中国科学技术太学硕士学位绝空 a b s t r a c t f o rh i s t o r i c a lo ro t h o rr e a s o n s m a n ye n t e r p r i s e sa l r e a d yo md i f f e r e n tk i n d s o fo p e r a t i o ns y s t e m s w h i c hm a k et h ei s 0 1 a t e ds i l oo fi n f o r m a t i o nm o r ea n dm o r e s e r i o u s n o wt h es e p a r a t ea n di s o l a t e da p p li c a t i o ni nm o s to ft h ec o m p a n i e sc a n u ol o n g e rm e e tt h es o c i e t y sn e e do fs i m p l e rj n f o r m a t i o na c q u i r e m e n ts oe n t e r p r i s e a p p l i c a t i o nt n t e g r a t io n ( e a i ) c a m ei n t ob e i n g e a im a i n l ya i m st or e s o l v et h e i s o l a t e ds 1 1 0o fi n f o r a l al i o ni s s u ei ne n t e r g zi s e 8 m a k et l ei n f o r m a t i o nf l o wf l u e n t a n db r i n g sm o r ep r o f i tt ot h ee n t e r p r i s e s t h r o u g hy e a r sn fd e v e l o p m e n t ，j 2 e eh a sb e c o m et h ed ef a c t os t a n d a r do nt h e e n t e r p r i s ec o m p u t a t i o np l a t o r l f l w l l o s e0 1 a ；f o r m j s d e p a m d a n e e 、p o r t a b i l i t y 、 m u l t iu s e r 、s e c u r i t ye t cm a k e si tar i p es o l u t i o np l a nf o re a i ，h o w e v e r ，e j b ，t h e h e a v y w e i g h tc o m p o n e n t h a sm a n yp r o b l e m s ，s u c hs sh i g hp r i c e ，l o wp e r f o r m a n c e ， c o m p l e x i t ye t c a tt h es a m et i m e ，j s p ，t h et i g h tc o u p l e dm v cf r a m e w o r k ，h a st r o u b l e i nd e b t l g g i n ga n ds e e c t i n gt h ea p p r o p r i a t es e r v l e te n g i n e s ot h en e wi n t e g r a l i n g p l a t f o r mi sn e e d e dt ol o w e r t h ec o s to fe n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o na n d i m p r o v ei t so f f i e l e n c y n o n i n j e c t i o na n dl o o s e c o u p l i n g s p r i n gi st h ej a 、_ a j 2 e ea p p l i t a l i c sf r a le m w o r kb a s e do nt h e1 0 cc o m p o n e n ta n da o p ， w h i c hh a st h eh i g hp e r f o r m a n c e ，n o n i n j e c t i o na n dl o o s e c o u p lj n g ；h i b e r n a t eisa k j n do fo p e n s o u r c eo i nf r a m e w o r k w h i c he n c a p s u l a t e sj d b co b j e c t swl t hl o w l i g h t w e i g h t s ：j s fi st h ew e bf r a m e w o r kb a s e do rt h ec o m p o n e n t 、d r i v e nb yt h ee v e n t a n dd e s i g n e dw it ht h ej 2 e es t a n d a r d ，w h i c hi se g s yt od e v e l o pa n d h a st i l ea m p le n a v i g a t i o nf r a m e w o r k 。i nc o n n e c t i o nw i t ht h ef e a t u r e so fs p r i n g 、h i b e r n a t ea n dj s f t h i sp a p e ra d v a n c e sae a ia r c h i t e c t u r eo r i e n t e dg e n e r a la p p l i c a t i o na n da p p l y i n g j 2 e ea st h eb a s i cf r a m e w o r k 。j s fe st h ew e bc o m p o n e n t ，s p r in ga st h eb u s i n a g sm e t h o d c c n l p o n e n t ，a n dh i b e r n a t ea 8t h ed a t ap e r s i s t e n c ec o m p o n e n t t h ee a ia r c h i t e c t u r e e o m p l i e 8w i t ht h et r e n do ft h em o d e r ns o f t w a r es y s t e mm r c h i t e c t u r ea n df i t st h e m o d e r ne n t e r p r i s e s r e q u i r e m e n to fq u i c kr h y t h ma n dl o wc o s tf o rs o f t w a r e s oi t c o u l dm e e tt h ee n t e r p r i s e l o v e ta p p i c a t i o nn e e do fc u r r e n tc u s t o m e r s ， f i n a l 】y t h i sn r t c l ew i l l 1 1e s t r a t eh o wt h ec o m b i n a t i o n 艇t h e s et h r e ek i n d s o fb e c i m i q u e se n a b l e sap o w e r f u la n dh i g b p e r f o r m a n c ee a ia r c h i t e c t a n e k e y w o r d s ：e a i j 2 e e s p r i n g h i b e r n a t ej s f 第2 砸共6 8 瓤 中国科学技术大学硕士学位论文 1 1 研究背景及研究意义 第一章绪论 当前社会对信息的获取要求越来越简化，这对应用开发工作提出了新的挑战。目前大多 数公司采用的分散孤立的应用程序并不能满足这种要求，因为在这些应用程序间共享数据是 很困难的。然而，这些公司并不能一夜之间就将那些孤立程序全部放弃或者替换，因为它们 都是一些关键业务。然而，在当前的商业环境下从零开始重新开发他们的整个信息系统常常 很不合算的。据i d c 统计，在过去的1 0 年中，全球企业在这些孤立程序上一共投资1 8 万亿 美元，巨大的投资为企业建立了众多的由孤立程序组成的信息系统，以帮助企业进行内外部 业务的处理和管理工作( 来源：w e b m e t h o d s ) 。 另外，很多公司需要不时地引进各种新的应用和系统。很重要的一点就是要认识到这些 新方案是基于最新的体系构架，它们与原有的老系统的体系构架有着很大的不同。最新的应 用程序常常是以一些组件的形式购买的，然后它们被集成到一个大的应用程序当中。这些新 的应用程序需要集成到已经存在的系统中去，而且应经存在的应用程序也需要集成到一起以 使它们包含的信息可用并可访问。但是体系结构的设计并没有把它们当作是整个企业信息系 统的一部分，这就导致了这些信息系统间的协同工作能力十分有限。现代企业的业务过程运 作越来越需要信息系统能支持完整的业务过程，这对应用开发提出了新的挑战。根据摩根斯 坦利公司对大企业c i o 的调查，在这些主管企业信息化人士所关心的问题中，如何将众多的 信息系统集成起来，是他们最为关注的热点。如图卜2 所示。 a p p e 薯t i o n 抛鬯嘲l 蝴企叠经露羹曦 b 8 0 麟n e s s c u s l o m + 州越l 蝴蚺p 惝葛m 酬 翱p yc h a i nr m m 弼e m e n t a o g i 采i 髂 i ( u m m nr e 掌0 u r e i 芭掌 嘣钠秘目e = o f t v 帽r e u p g r a d e i n l t 锄j a tim 州罄、蘑“蟾n t s f i n a 恤l 獬o u n t i n o m a k d l n 9 a p p s o n 、 趟篁i t 皂 e - p r o c u r e r n e n tw e b 氯t e c o r f l m 攀c e 熊f 台。o n 、 爱b 基t 粤 奶硪e f 孵咻i n 霉蜀滩拍暑n 耄 b u i l d i n gh t e , n e t 戡卷耐c o m p 戳y 勖g i n r i n 9s c o t a r e i 嘶谢誊勖心 口彗嗍v 檬啦鬯 o t h e r o e 。e g u j a t i o n 盎口；璋鬣鬣擐弱t 掩肆蟹露鬣女l r l 艚i 薯参与调查者 3 0 4 0 | i 第5 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 图卜2 ( 来源：w e b m e t h o d s ) c i o s 最关注的问题调查 由于历史或其它原因，许多企业已拥有多种业务系统，导致企业内信息孤岛现象越来越 严重，据i d c 报告，在全球最大的f o r t u n e1 0 0 0 家企业中，平均都有1 4 个数据库和4 8 个 应用系统，而且随着市场的变化、客户需求的变化，企业还在不断地增加它的应用。同时， 孤立的信息系统也无法实现实时的信息存取和对业务流程的透视，无法实现对客户、供应商、 项目、订单、资产等的全面掌控，无法实现企业价值链的全面的、彻底的透视和控制。出于 降低建设维护成本和提高企业竞争力的考虑，对于如此之多应用系统的集成已变得迫在眉 睫，企业纷纷开始企业应用集成( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ) 方面的建设。 然而，企业应用集成并不是一件简单的：亡作，实际上它已经成为最近几年里企业应用开 发当中碰到的最为困难的问题。其中，最主要的挑战是不同域、不同构架、不同技术之间的 集成。如果要实现集成，还必须找到一些方法使不同的构架能够共存，并解决不同的技术在 集成中出现的问题。除此之外，为了解决数据冗余以及解决问题的不一致性，我们还必须密 切关注应用的内容。这些概念上的问题甚至比技术上的问题更难以克服。我们必须处理各种 应用集成技术，为此还常常会有大量的投资已经到位，而这会使事情难上加难。此外，企业 应用集成不仅对信息系统的要求大大提高，而且还一致地变来变去。因此集成项目不得不在 最短的时间内完成，迅速交付，并且要适应这些不停变化的要求。当然集成的各种资源也常 常是有限的。 目前，中国的e a i 市场b i j ba j 起步，但是，随着信息技术的进步、管理思想和营销理念 的变革，现在企业信息化建设的内容也随着发生了变化，越来越多的企业认识到，企业不仅 需要专注企业内部的信息化建设的整合，同时还必须要进行内外整体的信息化建设，以达到 内外资源畅通无阻、最佳的利用效果。随着中国加入w t o ，在新的市场经济条件下，越来 越多的企业用户正在为应用集成所困扰，据统计，在绝大多数公司，8 0 的i t 资源都花费 在基础设施的开发、集成与维护方面，这就意味着只有2 0 的i t 预算能够用于提升企业市 场竞争力、为企业带来高价值的应用方面。造成这种现状的主要原因是企业不断增加的应用 分布在各种不同的平台上，使得不同系统之间的信息集成成为企业的沉重负担。一方面，企 业为了利用i t 技术来获取竞争优势，希望能够高效率部署各种应用，包括新的w e b 应用、 支持w e b 原有系统、在线交易、企业门户、移动与无线访问、业务流程自动化、与商业伙 伴相连、实现商务智能等，另一方面，企业内部应用体系过于复杂，各种各样的组件太多、 基础架构不可靠、不可管理以及集成基础架构需要很长的时间与昂贵的费用，这种复杂性使 用户在i t 投资方面步履维艰，使i t 技术在提高效率与降低成本方面的作用远远没有发挥出 第6 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 来。 1 2 当前企业应用集成研究现状 企业应用集成( e a i ) 是当前企业应用中的一个主要问题，并成为最近国内外研究的一个 十分活跃的领域。企业应用集成主要是解决横亘于企业或政府的信息孤岛问题，顺畅企业或 政府的信息流程，为企业带来更大的利益，为政府带来更好的服务人民的能力。当企业运行 的计算机应用软件系统多于一个，并且系统相互间要进行数据、信息和业务交流时，就有不 同系统的集成问题。而且，随着企业实施的计算机应用软件的不断增多、范围逐渐扩大，同 时企业也越来越多地将注意力集中在面向业务过程问题时，企业应用集成变成了企业和软件 供应商必须面对和加以解决的非常复杂的技术与管理问题。 企业应用集成包括的内容很复杂，涉及到结构、硬件、软件以及流程等企业系统的各个 层面。目前企业应用集成的研究和应用已经取得了良好的成果，在集成的层次上提出了：业 务过程集成、应用集成、数据集成、构件集成和平台集成，其中基于中间件解决方案的主要 有四个类型：用户界面集成、数据集成、业务流程集成、函数或方法集成。企业应用集成实 现的关键技术包括消息中间件技术、工作流技术、x m l 数据格式以及w e b 服务技术。但是， 目前的企业应用集成技术和产品还有局限性，无法在系统级别、在企业级别圆满地解决各种 计算机应用软件的集成问题。实际上，企业应用集成的核心问题是其解决方案没有提供完整 的、系统的软件开发方法，它只是应用了目前的软件技术和软件工程的部分研究成果。因此， 用e a i 开发和集成出来的应用系统在体系结构方面存在缺陷，这就给以后的系统维护和扩展 造成了困难。 在目前市场竞争增加、要求产品快速上市的条件下，越来越多的企业级信息系统是从多 个商用软件产品或套件中组装而成。但是，如果系统的整体结构、子系统之间的交互、全局 数据流、功能分布、物理配置等体系结构范围的高层设计不能清楚地描述和说明，无法在系 统或子系统级别上分析和评估整个系统的质量和功能，甚至验证系统是否满足用户的需求， 这对于最终用户来说都是难以接受的。特别地，在选择和挑选企业应用整体解决方案时，企 业高管人员的作用日益突出。深入计算机底层的e a i 技术不能突出计算机应用系统的体系结 构，不能提供与这类高管人员关注的、相应的信息系统的抽象层次。这些正是s p r i n g 集成 框架所要解决的关键问题。s p r i n g 框架的研究和应用目前在国内刚刚开始，作为o p e ns o u r c e 框架，s p r i n g 是令人振奋的，它是属于j a v a j j 2 e e 架构级的优秀轻量级框架，因为它将业界 第7 页共6 8 页 l 中国科学技术大学硕士学位论文 的各种开发经验( 包括o p e ns o u r c e ，如h i b e r n a t e 及j s f 等，和非o p e ns o u r c e 领域的，如 e j b ，j m s 等) 融入其中。同时，s p r i n g 是十分理想的e a i 集成框架，能够解决传统e a i 集成框架中存在的侵入性、紧耦合、低性能等严重影响企业应用的问题，不仅适合如电信、 银行等大型企业，更适合中小企业的信息整合，具有广阔的应用发展前景。 1 3 论文的研究对象和所做的工作 本文的研究对象是高性能、无侵入性和松耦合的企业应用集成，该应用集成构架是基 于开源的s p r i n g 、h i b e r n a t e 和j f s 。 在本文中主要做的工作以下： 1 ) 介绍并分析了传统的基于j 2 e e 的企业应用集成构架 对j 2 e e 系统平台进行了详细的介绍，具体分析传统的基于j 2 e e 的企业应用集成构架， 初步探讨层分离规则和组件间的通信，并且归纳总结出该传统构架存在的不足之处。 2 ) 提出基于s p r i n g 、h i b e r n a t e 和j s f 的企业应用集成构架 在大致介绍s p r i n g 框架、o r m 技术( 主要是h i b e r n a t e ) 和s p r i n gm v c ( 主要是j s f ) 的基础上，搭建基于s p r i n g 、h i b e r n a t e 和j s f 的企业应用集成构架，并详细分析和实现新 提出的应用集成构架。 3 ) 借助于一个在线产品价目集成系统案例，本文将描述一个基于s p r i n g 、h i b e r n a t e 和j s f 的应用集成系统，并具体阐述应用开发的每一个阶段，包括需求收集、分析，技术选 择，系统架构和实现。同时，着重讨论了在这个在线产品价目集成应用系统中涉及到的各种 技术，并展示了一些关键部分的设计方法。 1 4 论文结构安排 本文在绪论部分介绍了企业应用集成的研究背景和意义，对我国企业应用集成作了一个 概貌性的描述，在讲述了企业应用集成的研究现状后，介绍了本文所做的工作。第二章研究 了企业应用集成的概念、发展过程、必要性、层次框架结构以及所采用的中间件技术和可选 用的平台。第三章主要研究传统的基于j 2 e e 的企业应用集成构架，首先介绍j 2 e e 系统平 台，然后重点讲述了基于j 2 e e 的企业应用集成构架，最后分析了该构架的不足之处。第四 章研究了基于s p r i n g 、h i b e r n a t e 和j s f 的企业应用集成，首先介绍s p r i n g 框架、o r m 技术 ( 主要是h i b e m a t e ) 和s p r i n gm v c ( 主要是j s f ) ，接着搭建该集成构架并最终分层简单实 第8 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 现。第五章，借助于一个在线产品价目集成系统案例，搭建一个企业应用集成系统，并具体 描述应用开发的每一个阶段，讨论在这个在线产品价目集成系统中涉及到的各种技术。第六 章为本文作最后的总结，提出将来的工作。 第9 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 第二章企业应用集成概述 应用集成在世界不少企业中已经进行了很多年，然而企业层面上的应用集成也就是最近 几年关注的热点，企业应用集成是全局性、系统性的集成。本章将介绍企业应用集成的概念、 发展过程、集成的必要性、集成的层次构架，以及当前企业应用集成的实现技术和可选用的 几种平台。 2 1 企业应用集成的概念 企业应用集成( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e a i ) 比较难定义，因为它 会根据人们观点的不同而发生变化。 从商业角度看，当一个企业将它所有的应用都集成到一个统一的信息系统中，实现了 数据共享并能够对业务流程提供支持，e a i 就会成为它的竞争优势。信息必须经常从不同 渠道收集起来，并集中到一个业务流程中去。没有e a i ，尽管所需要的信息也会被提供， 并以某种形式存在于某个应用程序中的某个地方，但对普通用户来说，要想联机获取这些 信息实际上是不太可能的。 从技术的角度来看，e a i 指的是将不同的应用程序和数据集成到一起的过程，从而在 不对已有的应用程序作出过多修改的情况下，实现数据共享和业务流程的集成。实施e a i 的方法和措施必须要保证它在成本和时间方面的有效性。 正如上所述，e a i 问题可以简单表述为企业实施的i t 支持系统多于一个，并且系统 相互间要进行数据或信息交流时就有不同系统的集成问题。当然这样很不规范，在学术上 e a i 有好几种定义。但是尽管许多学者的定义与其他人的定义大相径庭，集成是贯穿这些 定义的一个主题m 。 下面首先给出一些学者的定义： i g r e e n ：e a i 是通过一个公用用户接口来共享异构应用系统中的信息。 n d s l i n t h i c u m ：e a i 是在企业范围内无限制的共享相互连接的信息系统内的 信息和业务流程。 m t a y l o r ：e a i 是将信息系统改造成一个支持电子商务的应用平台。 综合这些观点，本文将e a i 定义成： 第1 0 页共6 8 页 ， 中国科学技术大学硕士学位论文 e a i 就是将业务流程、应用软件、硬件和各种标准联合起来，在企业内部不同的应用 系统或者在不同的企业之间实现无缝集成，使它们像一个整体一样进行业务处理和信息共 享，从而提高企业效率；为客户提供灵活的业务服务。显然这个定义比较准确地描述了企 业应用集成( e a i ) 的行为、作用以及要达到的效果，同时这也是本文提出的基于s p r i n g 、 h i b e r n a t e 和j s f 的企业应用集成所追求的目标。 2 2 企业应用集成的发展过程 b u s i n e s si n t e g r a t i o n 认为市场的飞速增长来源于两个主要方面：需求的增长和新技 术的出现与成熟。企业应用集成( e a i ) 从最初出现到现在需要解决的问题场景发生了巨大 的变化。 在2 0 世纪6 0 年代到7 0 年代期间，企业应用大多是用来替代重复性劳动的一些简单设 计。当时并没有考虑到企业数据的集成，惟一的目标就是用计算机代替一些孤立的、体力性 质的工作环节。 到了2 0 世纪8 0 年代，有些公司开始意识到应用集成的价值和必要性。这是一个巨大挑 战，很多公司的技术人员都试图在企业系统整体概念的指导下对已经存在的应用进行重新设 计，以便让它们集成在一起，然而这种努力收效甚微。传统的企业由于缺少不同系统相互集 成的技术，导致很多关键的信息被封闭在相互独立的系统中，部门间重复着冗余的工作，这 直接导致了企业工作效率的降低和运营成本的上升。8 0 年代中期，e a i 技术迎来了第一次发 展，那时u n i x 系统和c s 结构逐渐成为可以采用的技术架构，而同时众多关键应用仍部署 在大型机上( 某些应用一直沿袭到今天，如银行业) ，解决开发系统与大型机互连成为了当 时e a i 需要解决的主要问题。 9 0 年代初，随着c s 架构成为主流的应用架构，中间件概念的出现和应用，c o r b a 规范 的推出等主要的技术里程碑，以及众多e r p 、m r pi i 、c r m 等打包软件的出现，导致e a i 技 术也发生了变化，当时主要解决的问题在于如何利用中间件( 包括m o m ) 技术实现与打包应 用的互连。 9 0 年代中后期，c o m 的泡沫在成就了无数的百万富翁的同时，也带来了j 2 e e 技术的大 发展，包括9 0 年代末期出现的w e bs e r v i c e 和x m l 技术等。同时，c i o s 面对日益增多的 信息孤岛和不断变化的市场需要，7 2 ( 来自g a r t n e r2 0 0 3 年的一份报告) 的c i o 寄希望于 e a i 技术和方案。此时，e a i 所肩负的职责，涵盖了包括应用服务器、数据转换和映射、适 页 第l l 页共6 8 中国科学技术大学硕士学位论文 配器技术或应用连接技术、m o m 技术、集成代理器技术( i n t e g r a t i o nb r o k e r ) 、工作流技 术、门户技术等众多技术。这就促使新的应用框架和技术的诞生，以适应二十一世纪人们对 企业级的强烈需求。 近几年，s p r i n g 框架和h i b e r n a t e 以及新的m v c 框架相继产生，对e a i 产生了深远影 响，特别是s p r i n g 框架不仅是优秀的轻量级j a v a j 2 e e 构架，也是实现e a i 高性能、松耦 合、无侵入性的利器。新的框架和技术也促使e a i 与电子商务的结合，为企业快速实现业务 的自动化提供了可靠的保证，呈现在我们面前的将是一个同时具有数据自动化和业务流程高 度可塑的企业管理框架，从而进一步加快电子商务应用集成，包括供应链管理、客户关系管 理和e r p 系统相关联的门户网站、前端应用、后端应用。 2 3 企业应用集成的必要性 许多企业的应用程序基于传统系统而遗留着以主架构为中心的思想，它们被设计成为某 一部门特定工作的“孤立”系统，与其它应用程序的集成并不是它们的主要需求。同时，这 些企业应用程序执行非常具体而又复杂的功能，因此需要懂得这些功能的专家，使用他们独 特的知识才能从应用程序中的所有功能受益。然而，在企业中还有很多相关的用户也可以从 非本部门的应用程序功能中受益，或者取得有用信息，但是因为这些应用程序的复杂性和专 业性使得他们无法进行参与和利用。一个企业应用程序可能可以为一两个应用程序提供一个 集成，但是要给企业内部所有的应用程序提供一个集成，这是超越了它们的性能，甚至即使 是最大的i s v 系统也不能。企业应用程序是非常耗成本的，昂贵的版本授权费用、高开发 成本、发布成本和培训成本通常伴随着这些应用程序，高成本意味着发布的版本仅局限于企 业程序所要满足的直接负责具体功能的核心组成员，比如：s f a 软件仅提供给销售部、销售 管理人员和销售支持员工；c a d 软件仅提供给工程设计小组；h r 软件仅提供给人力资源部 和主要的管理人员，这些应用程序的高拥有成本直接阻碍了企业内只是偶尔使用这类程序的 大量用户。因此，到目前为止，还没有一种标准的企业应用程序格式能够与其他应用程序进 行信息交互和传递，如果供应商要实现本应用程序与其它应用程序之间的接口，就要对每个 具体案例提供相应的用户接口，这当然是不可行的。这样，企业级的集成应用( 企业应用集 成，e a i ) 成为企业的当务之急，e a i 为企业客户提供企业级的整合应用，使企业客户不必 关注企业内各个信息系统如何工作、相互间如何通信、如何整合等底层操作。同过e a i ，企 业能够达到如下目标： 第1 2 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 1 ) 提高效率，降低成本。通过企业内不同信息系统或者是不同企业之间的集成，可以 将人工和易出错的过程自动化。同时企业根据客户的需求信息，在相应的动态信息系统的支 持下，快速地做出新的生产部署和市场策略。这样可以大大加快产品的交货期，提高整个企 业的运作效率，降低成本。 2 ) 组织结构从职能式转变为跨职能方式。企业针对具体领域的优秀解决方案提供了集 中式和专门化的系统，能很好的满足职能式的组织的需求，同时e a i 为企业组织提供个人在 职能范围外快速访问数据( 以兼顾普通用户需要而不是该领域专家的方式) 的功能，从而使 职能结构从职能式真正转变为跨职能方式。 3 ) 避免信息不对称。信息的不对称在大多数企业都存在，其中供应链企业表现更为明 显。供应链上的企业协调它们的产品、资金和信息流，准确而及时地获得链上的各种状态信 息，信息被成员及时有效地访问，使信息得以充分的共享，有效地避免信息的不对称。 2 4 企业应用集成的层次分析 2 4 1 成功实施企业应用集成所需要的条件 为了使应用集成获得成功，企业必须制定一个集成策略。集成工作必须得到管理方面 的支持，而且需要一定的优先权限来实现对集成工作的集中控制和管理。对集成系统的要求 必须明确，这样才能建立起任务目标。 集成的一个重要方面就是与现有应用软件的关联。每个企业必须清楚现有的系统是否 还能满足要求，以及何时需要重新设计更新。如果应用程序已经不能满足要求，那么就必须 找到一个有效的方法来对它重新设计、更新或升级。 这意味着要对重新设计和部署一个应用程序与维持一个已不能胜任的应用程序各自的 成本进行权衡。维持已有系统的成本会越来越高，何时采取行动将这些系统替换掉是当前商 业决策中的一个关键。而另一个方面，如何替换掉它们则是一个技术上的决策。但是，信息 系统的整体框架必须经过设计，以便能够很容易地对某些特定的部分进行更新，而不会对信 息系统的其他部分产生影响或只产生很有限的影响。这在设计集成的构架的时候是一个必须 考虑的非常重要的问题。 并非所有的企业从集成中获得的收益都是相等的。当然，如果一个公司，大多数是中 小企业，只有有限的几个系统要实现技术和体系架构上的共享，那么集成就变得容易多了。 相反，如果有多个不同的大型应用软件广泛地分布在不同的平台上，其中一些在功能上还存 第1 3 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 在重叠，这种情况下整个系统就会通过e a i 大大获益。当一个公司与其他公司进行合并后， 如果它没有制定一个信息系统开发的策略，或者其自身的发展超出了原先的预期，那么这种 情况就会常常发生。 总体来说，要成功地实施集成项目，就必须对现存系统的状况进行评估，对系统需求 进行分析，并使目前的状况与系统目标和需求协调起来。最好的做法是采取一个阶段一个阶 段的逐步推行，因为全局标准的定义并不是一件容易的事情。 2 4 2 现代应用软件的框架 通过对现有信息系统的评估，我们了解到这些系统除了结构、技术、平台以及编程语言 的差异外，当前企业还正在引入一些新的基于现代应用软件结构的系统。 现代应用软件构架必须能够满足快速开发的要求，有时可能会采取将现成软件进行组合 的方法。另个方面，现代应用软件构架还应该具有可维护性、灵活性、安全性、伸缩性，以 及其他类似的重要特性。对此，目前的解决方案是采用多层结构，最常见是四层结构，如图 2 - 1 所示： lr ， 鞫 萑：箩 i 用户接口层w e b 组件层业务逻辑层数据存储层 图2 一l 现代应用软件的四层框架结构 表示层或用户接口层 页 第1 4 页共6 8 鱼蚕鱼鱼 愚鱼 中国科学技术大学硕士学位论文 处理用户服务，如输入、对话框以及显示输出的管理。 w e b 组件层 处理用户接口层与业务逻辑层之间的大量通信，还提供一些安全方面的服务。 业务逻辑层 为不同的应用程序提供共享的业务逻辑服务。 数据层 提供数据库管理以及其他相关的功能。 每一层( 尤其是业务逻辑层) 都能够进一步在划分为几个子层，我们称之为多层逻辑 结构。各层均有组装模块一- 一组件组成。组件是一些实现某种功能的可执行代码。这些功能 通过一个或多个借口提供给系统中的其余模块。组件都被很好地进行了封装，对用户来说它 们的内部细节都被隐藏了起来，其提供的接口是用户访问这些组件的唯一方法。组件之间对 接口的访问是通过高级的抽象来实现。中间件正是这种高级抽象，负责所有的通信细节，从 而使不同层、不同位置以及不同平台的不同组件能够无缝地进行协同工作。实际上，中间件 隐藏了底层的细节为组件提供了统一的外观【2 】o 如图2 1 所示： 图2 2 组件之间的通信 在不同的应用层中都可以使用组件。用户接口层中的组件与业务逻辑层的组件是不同 的。最明显的不同就是用户接口层的组件必须提供一些可视化的元素，而业务逻辑层重要提 供各种服务。尽管建立多层组件应用程序需要做更多的工作，但是它带来的众多好处是显然 意见的，例如，信息系统具有可扩展性、性能提高，可靠性改善、一致性和灵活性增强等各 个方面的优点。 既然我们已经对e a i 中出现的问题以及将要面对的不同应用结构有所了解，下面本文将 第1 5 页共6 8 页 中国科学技术大学硕士学位论文 分析应用集成的层次问题。 2 4 3 企业应用集成的层次 实现e a i 的目标并不像我们想象的那么简单。相反，集成构架是分几层一步一步构建起 来的。其深层想法就是把问题拆分成几个较小的问题，然后一步步解决每一个问题。首先必 须先从最底层开始构建e a i 架构，然后再一步一步的向上集成。在应用集成中最重要的过程 包括： 平台( 硬件) 集成 数据级集成 应用接口集成 业务方法集成 表示层集成 省略其中的一层是加快进度的一种短期行为，但是在后面的集成过程中，差不多总是 还会把这些时间补回来。因此，这些集成层次是不可或缺的3 1 。 ( 1 ) 平台集成 平台集成是进行全面集成的前提条件，其目标是实现不同平台之间的互操作性，这些 平台包括安装了v m s ，m v s 以及o s 4 0 0 等不同操作系统的大型机，安装了w i n d o w s ，l i n u x 的p c 机，安装了s o l a r i s ，h p u x ，a i x 的： 作站。现在，大多数硬件平台都采用了开放的 标准，这样，让不同的平台进行协同工作和集成通常并不是很困难。 ( 2 ) 数据级集成 数据级集成常常是应用集成的起点。数据级集成使不同的应用程序能够对共享数据进 行访问，还允许数据在不同的数据存储区之间移动。数据级集成听起来似乎很简单，但是当 包括了几百个数据存储区时，它管理起来可能会相当困难。可能遇到的典型问题包括对模式 的理解，识别数据，保证数据的一致性，分布式数据库带来的问题，升级导致的问题等。数 据集成的有利之处在于它通常并不要求对现有应用程序的源代码进行修改。 ( 3 ) 应用接口集成 应用接口集成是一种更高级形式的集成，它允许一个应用程序使用其他应用程序中的 某些功能。这是通过应用程序提供的应用程序接口a p i 来实现的。应用集成只能解决技术 方面的集成，理解这一点是非常重要的。换句话说，应用程序采用的是面向技术的低级接口 页 第1 6 页共6 8 中国科学技术大学硕士学位论文 而不是业务方法来实现协同工作的，然而，应用接口集成还是解决了一些问题，尤其是我们 能够不通过复制而使某些功能获得复用。 ( 4 ) 业务方法集成 应用集成是应用程序之间低级的、技术方面的集成，它并不关心高级的、业务方法方 面的集成。业务方法集成能够对企业中的业务处理提供完整的支持，现有的系统则会参与到 业务处理的各个环节中去。高级方法作为业务方法的抽象，通过接口提供给外部。有了集成 系统的明确要求，利用现代技术知识的支持，业务方法集成能够实现我们所希望得到的或者 我们想要重新建立的整个企业的信息系统。这意味着信息系统接口是以现代系统架构为基础 的。不过，这些功能并没有进行重新开发，而是利用现有的应用程序。现有应用程序的重新 改造是通过找出业务处理层的功能并使之与现代应用程序架构相适应来实现的。 ( 5 ) 表示层集成 通常，在完成业务方法集成后，会继续进行表示层的集成。现有的应用程序已经进行 了改造，并被封装到了中间层，在那里它们通过高级接口提供给它们的功能。因此，在信息 系统中为用户提供一个统一的视图就变得至关重要了。当用户不得不在旧系统之间进行切换 时，他们会感觉到正在使用的是旧的应用程序。 通过开发一个统一的表示层，可以把正在执行的不同的应用程序( 旧的和新开发的) 的后台细节隐藏起来。用这种方法提高了终端用户的效率，因为它们不必在现有的不同应用 程序之间进行切换了，也不必使用那些已有的不同用户接口了。利用一个统一的表示层，还 可以在将来对一部分旧系统进行更新，而不会影响到系统的其他部分。 完成了以上这些集成步骤，就可以实现一个集成的企业信息系统的多层架构。集成信 息系统仍然包括老的应用程序，但是它们现在都已经被集成在一起，并在这个多层架构中发 挥作用。要做到这一点，必须采用不同的中间件技术。本文将在稍后的章节讨论这个问题。 2 5 用于企业应用集成的中间件技术及可选择的集成平台 现代平台集成技术中，最流行的是组件集成技术。在基于组件的开发模式中，应用系统 作为一种组件被开发并运行在组件容器中，由容器为组件提供事务、线程、安全和生命周期 等服务，组件开发者只专注于业务逻辑的开发。不符合组件一容器模型的遗留系统和企业现 有系统则可以通过中间件实现整合。中间件加业务组件技术是目前业界推崇的构建新一代集 页 第1 7 页共6 8 中国科学技术大学硕士学位论文 成工具和技术，又叫基础平台。因此，有效使用中间技术以及选择一个合适的集成平台对企 业应用集成来说尤为重要。 2 5 1 企业应用集成的中间件技术 中间件属于系统服务软件，它在操作系统层和应用层之间工作，如图2 - 3 所示：它连接 。一，y 瓢、 图2 - 3 中间件的工作方式 两个或更多的应用程序，在两个应用程序之间提供连结和协同工作的功能。各种中间件都是 用来简化不同软件应用系统之间通信的。对中间件的选择会对应用构架产生影响，因为中间 件集中了软件基础结构和它的部署使用。中间件在系统中引入了一个抽象层，并因此大大减 少了系统的复杂性。中间件产品涉及到各种各样的技术，包括：数据库存取技术、面向消息 的中间件( m o m ) 、远程过程调用、事务处理监控、对象请求代理、应用服务器和几种混合 其专用的产品。上述各种技术适用于不同的中间件产品，而这些中间件产品将用于不同的场 合，使得不同应用程序无缝的“粘合”到一起，大大提高了e a i 集成的效率4 1 。 页 第1 8 页共6 8 熏一 雾一 中国科学技术大学硕士学位论文 图2 4 赛迪顾问公司对中国中间件软件市场的预计 在全球范围内，中间件正在成为软件行业新的技术与经济增长点，i n t e r n e t 蓬勃发展 和网络计算需求剧增，使位于平台( 硬件、操作系统和数据库) 与应用系统之间的中间件产 品恰逢其时。特别是近三年来，从全球到中国，中间件产业化速度发展很快，中间件软件已 与操作系统、数据库并列为三大基础软件。赛迪顾问预计2 0 0 4 - 2 0 0 8 年，中国中间件软件市 场将以3 0 7 的年均复合增长率增长，该公司对中国中间件软件市场的预计如图2 4 所示， 可见中国中间件产品市场正逐步走向成熟，这也为我国企业实现e a i 提供了有力的保障。中 间件产品应用在某种的平台之上以支持企业的应用，不同的平台显然对中间件的支持程度不 同，从而直接影响e a i 的集成能力。下面