（管理科学与工程专业论文）基于消息中间件的企业应用集成研究.pdf

摘要 随着信息系统的广泛应用，产生了众多孤立的系统。这些系 统需要相互通信和集成，但是原有的集成方式主要采用紧耦合的 数据集成。很多中小企业采用自行编码的方式进行集成，增加了 维护难度及成本，因此迫切需要一种松耦合的跨平台的适用于中 小项目的集成方式，本文即对此进行系统研究。 本文分析了我国企业应用集成的现状，针对其缺陷尤其是中 小企业应用集成的缺陷，提出了采用消息中间件进行企业应用集 成的方法。深入分析了企业应用集成的最毅研究成果和应用情况， 包括企业应用集成的逻辑结构和物理结构，以及企业应用集成的 常用方法，在此基础上，着重研究基于消息中间件的企业应用集 成的特点和体系结构。最后结合我国实际阐述了基于消息中间件 企业应用集成的实施策略。作者在深入研究一般消息中间件和s 规范的基础上，提出了基于j m s 的消息中间件体系结构。作者将 其应用到水口山有色金属有限责任公司企业应用集成的实践中， 详细阐述了基于消息中间件的企业应用集成的设计，实施和业务 集成，最后作者对其进行了客观评价。 论文中，作者提出了自行开发基于j m s 的小型中间件进行企 业应用集成策略，可降低成本和减少维护难度，很好地解决了中 小型项目中的应用集成问题。 关键词企业应用集成，消息中间件，业务集成，j m s ，以l a b s t r a c t w i t ht h el a r g er a l l g e 印p l i c a t i o no fi n f b 眦a t i o ns y s t e m ，t h e r e a r e n u m e r o u si s o l a t e ds y s t e m s ， w h i c hn e e dt o i m e 掣a t e a n d i m e r c o m m u n i c a t e h o w e v e r o r i g i ni n t e g r a t i o ni sm a l l l y f o c u s e do ns t r i c t c o u p l i n gd a t ai n t e g r a t i o na n dm a i l ys m a l la n dm e d i a t es i z e de n t e r p r i s e s a d o p ts e l f _ c o d i n g m e t h o dt o i n t e g r a t e i ti n c r e a s e st h em a i n t e n a n c e d i f f i c u l t ya j l dc o s t i ti su 玛e n tt oc h o o s eas o f tc o u p l i n g ，c r o s sp l a t f b n n ， a p p l i c a b l et os m a l la n d m e d i a t es i z e de n t e r p “s ei n t e g r a t i o nm e m o d t h i s p a p e r a i m st od os o m er e s e a r c ho ni t t h e p 印e r 甜l a l y s e s t h ec u r r e n ts t a t u so fe n t e r p r i s e 印p l i c a t i o n i m e g r a t i o na n dp r e s e n t s aw a yt ou s em e s s a g e o r i e m e dm i d d l e w a r et o i m p i e m e n tm ei n t e g r a t i o no nc o n s i d e r a t i o no f s o m eu n f a v o u r a b l es t a t u s ， e s p e c i a l l yf o rs m a l lo rm e d i a t es i z e de n t e r p r i s e t h ep a p e rd i s c u s s e s 王l e n e w e s tr e s e a r c hr e s u l ta n d 印p l i c a t i o ns t a t u so fe n t e 平r i s e 印p l i c a t i o n i n t e g r a t i o n ，i n c l u d i n g 也el o g i c a l s t m c t u r ea n d p h y s i c a l s 价l c t u r eo f e m e r p r i s ea p p l i c a t i o ni m e g r a t i o n a n dt h em e t h o d so f e n t e r p r i s e 印p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n b a s e do nt h e s e ，t h ep a p e r t a k e se m p h a s i so nt h e s p e c i a l i t ya n da r c h i t e c t l l r eo fe m e 叩r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g m t i o nb a s e do n m e s s a g e o r i e n t e d m i d d l e w a r e t h ep a p e r p r o v i d e se n t e 印r i s ep r o c e s s i n t e 静a t i o n f i n a l l y ，t h ep a p e r d i s c u s s e so fm e t h o d s 锄ds t r a t e 舀e so f e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e 掣a t i o nb a s e d o n m e s s a g e o r i e m e d m i d d l e w a r e t h ea u t h o rr e s e a r c h e st 1 ec o m m o nm e s s a g em i d d l e w a r ea 1 1 dj m s s p e c i 6 c a t i o n ， t l l e n p r e s e n t s t h ea r c h i t e c t u r eo f m e s s a g e o r i e n t e d m i d d l e w a r eb a s e do nn 压sa n dx 【l t h ea u t h o r i m p l e m e n t s t h e e n t e 甲r i s e 印一i c a t i o ni n t e g r a t j o n o fs h u ik o us h a l ln o n f e r r o u sm e t a l l i m i t e dc o m p a n yu s i n gt h i s m e s s a g eo r i e n t e dm i d d l e w a r e ，d i s c u s s e si n d e t a i lm e d e s i g n ，i m p l e m e n t a n d p r o c e s si n t e g r a t i o n o f e n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ni m e g r a t i o nb a s e do nm e s s a g e - o r i e n t e dm i d d l e w a r e f i n a l l y ， t h ea u t h o rg i v e st h ee v a l u a t i o no ni t t h ea u 廿1 0 r b r i n g su p s e l f d e v e l o p i n ge n t e 印r i s ea p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o ns t r a t e g yb a s e d o ns m a hm i d d l e w a r eo f j m s ，w h i c hl o w e r st h e c o s t ，r e d u c e sm em a i n t e n a n c ed i f n c u i t y ，a n dw e l lr e s o l v e s t h es m a l l s c a l e d a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o np r o b l e m s k e yw o r d s e m e r p r i s e 印p l i c a t i o ni n t e 盯a t i o n ，m e s s a g e - o r i e m e dm i d d l e w a r e ，b u s i n e s sp r o c e s si m e g r a t i o n ，j m s ，x m l 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，沦文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：宝国韭 日期：迦曼年月上日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位沦文； 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：蛊固坚导师签名：日期：型年月卫日 硕士学位论文第一章综述 1 1 引言 第一章综述 1 1 1 问题的提出 信息系统的广泛应用产生了众多分离的系统，特别是2 0 世纪9 0 年代， e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，企业资源计划) 应用开始流行，同时要求 它能够支持已经存在的应用和数据。无论是在企业将他们的主机系统转换成 c s 结构系统的过程中，还是利用e r p 连接企业骨干信息系统时，企业迫切需要 一种方法，使企业少写程序、减少费用，并可以将各种旧应用系统的核心系统 集成起来。在这种情况下e a i ( 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 ，企业应用 集成) 应运而生。 i d c 研究所预计在未来的3 5 年内，e a i 服务市场将变成i t 领域里最重要 和发展最快的部分。i d c 调查报告显示：全球该市场从2 0 0 0 年的5 亿美元跃升 到2 0 0 5 年近2 1 亿美元，年增长率将超过3 0 ，而同时期内全球i t 服务产业的 年度增长率将是1 1 嘲。 但是我国的e a i 刚刚起步，国内信息系统集成存在以下缺陷：第一，国内 的系统集成主要集中在手工编程基础之上，主要是在了解其它系统的基础之上 进行系统修改实现集成，这样系统的维护大大增加，而且不同的系统实现集成 难度很大。第二，即使系统实现了集成多数也都是紧耦合的，都停留在数据的 集成上，很难实现真正意义上的业务流程集成。第三，消息中间件应运而生， 发展迅速，它能实现松耦合，使系统完全实现业务流程的集成。但是国内企业 基于消息中间件的企业应用集成很少，而且都是利用国外大公司的消息中间件， 这些中间件虽然性能优越，功能完善，但是应用起来太复杂，价格昂贵，一些 中小企业望而却步，实际上企业可以自己开发小型的消息中间件或者使用免费 的中间件以满足中小企业应用集成需要。本文就是在这个基础之上进行研究的。 1 1 2 本文研究的背景 本文研究的背景主要有三点： 硕士学位论文第一章综述 1 计算机以及网络迅速发展 自从第一台电子计算机发明以来，计算机硬件发展迅速，性能和数量都成 几何数字增长，现在几乎各行各业都在使用计算机，企业的业务几乎都是依赖 于计算机工作。 硬件的发展同样促进了软件发展。现在，计算机软件各种各样，广泛应用 于公司和个人的生产、生活中。由于数据共享的需要，计算机被连成网络，使 信息和数据能够充分共享。世界上最大的网络是国际互联网，它的用户已达到 几亿人。网络已成为信息的载体，能提供最为便捷的信息共享。 2 各类信息系统广泛应用 在企业中，由于生产和管理的需要，各种信息系统得到应用，目前最为流 行的是e r p 系统，它将企业的整个生产流程进行有效组织和科学管理。其次还 有各类信息系统，比如：c r m ( c u s t o m e rr e l a t i o nm a i l a g c i i l e m ，客户关系管理) ， m i s ( m a n a g e m e n th 1 内m l a d o ns y s t e m ，管理信息系统) 等。有些企业自行开发系 统，比如管理人力资源的人力资源管理系统，管理物资的物资采购管理系统等。 这些管理信息系统的广泛应用提高了企业的管理水平，增加了企业的效益。 现在几乎每个企业都有自己的系统，有些公司有很多自行开发和购买的信 息系统，这些分散的系统在每个小的管理领域都发挥着重要的作用，但是，它 们需要进行通信和整合，从而使其成分为一个整体。 3 j 2 e e 平台简化了消息中间件的开发 由于信息系统的广泛应用，原有的信息系统大都是分散的，又不能推倒重 来，因此使其进行有效通信，从而实现企业系统的有效集成就变得非常重要。 原来实现企业信息系统主要采用c o r b a 和c o m 技术，前种技术过于复杂很难使 用，后一种技术主要应用于w m d o 、船平台，很难实现真正的跨平台集成。s u n 公司的j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ，j a v a 2 企业版) 提供了j m s ( j a v am e s s a g e s e r v i c e j a v a 消息服务) 规范，它定义了消息通讯的语意，使消息中间件的开发和 应用变得相对简便。同时，有许多开源组织提供免费的基于j m s 的消息中间 件供用户使用，用户可以将其用于公司的应用集成中，从而简化集成。用户也 可以自行开发基于j m s 的消息中间件，用于自己企业的应用集成中。 1 1 3 研究的目的与意义 本文研究的主要目的有三点： 硕士学位论文第一章综述 1 分析迫在眉睫的企业应用集成问题，使信息系统更好地服务于企业 据i d c 统计，在过去的1 0 年内，全球企业在信息系统上共投资了1 8 万亿 美元。巨大的投资为企业建立了众多信息系统，以帮助企业进行内外部业务的 处理和管理工作。根据m e t ag r o u p 的统计：一家典型企业平均拥有4 9 个应用 系统，3 3 的i t 预算是花在传统的集成上，通过零星的“点到点”连接，使众 多“信息孤岛”联系起来，以便让不同的系统之间交换数据。1 。孤立的信息系统 无法有效地提供跨部门、跨系统的综合性信息。队i 能够实现企业各个系统的集 成，实现信息的统一管理。本文旨在分析大量企业应用集成文献和具体企业应 用集成基础上，提出一种先进的用于企业应用集成的方法， 2 自行开发小型消息中间件用于企业应用集成 j 2 e e 提供了j m s 规范，使基于j m s 开发小型消息中间件变得简单化。j m s 规范给出了标准的基于消息中间件的主要访问方法，它包含组a p i ( a p p n c a t i o np r o g r a mi n t e r f a c e ，应用程序接口，这里指j a v a j m s 包) 和提 供诸如连续性校验、事务处理等功能的消息服务语义。j m s 规范支持对各种同步 和异步通信机制提供支持的各种消息模式。企业可以利用j m s 规范开发自己的 小型的消息中间件。本文给出了一个小型消息中间件的设计开发实例，企业可 以根据需要进行扩充。 3 将消息中间件应用于企业应用集成中，实现企业的松耦合系统集成，用 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) 实现企业业务规范化、标 准化，从而进一步实现企业的业务流程集成 现有的企业应用集成主要集中在数据集成上，数据集成是低层集成，很难 实现信息系统的业务集成。而消息中间件能提供异步消息系统，包括异种平台 之间的通信，能提供松耦合的集成方式。在此基础上可以根据业务流程的标准 和规则实现业务集成，从而实现真正意义上的企业信息集成。 1 2 国内外研究现状 e a i 作为一个研究领域只是最近几年的事，研究领域相对较广。e a i 的定 义最早是由m b e d yk e l i c l ( 1 e 在a m r 研究中提出的，k 【l i c h e 给出了解释，e a i 是连接不同应用允许信息流动的过程”1 。 e a i 的研究主要是方法和实旋，理论 硕士学位论文 第一章综述 上的研究主要集中在业务流程的集成。文”1 “将企业应用集成与方法论相结合， 阐述了e a i 原则，主要有1 0 条原则：计划和策略同步：先巩固现有系统，再实 现集成：用过程驱动的方法进行开发：建立清晰的资产和会计划分；使用e a i 架构；书面化集成所需的新应用需求：开发普通的数据和业务表现；尽早并且 经常测试；重构界面使其适应形式；根据实际发展商业过程等，为e a i 提出了 开发原则。文“”3 分析了企业应用集成的架构模式，应用这些架构模式可以简 化集成。文“4 1 ”分别从不同的角度研究企业应用集成的业务流程集成，将企业业 务流程重组和工作流引入e a i ，并提出业务集成将是e a i 的未来方向。文“7 3 从开 发方法以及体系结构等方面讨论了基于j 2 e e 的企业应用集成。文“”“主要研究 了基于异步消息的企业应用集成，分析了异步消息集成的优势。 e a i 在国内只是在最近两年才提到，此前集成中提到最多的概念是计算机集 成制造和现代集成制造。虽然c i m s 和e a i 都是集成，但是两者的侧重点有很大 的不同，文对企业应用集成和c i m s 进行比较和分析。c i m s 主要是从理论上来 研究集成，而e a i 更注重技术，可以认为e a i 是企业信息化的必然结果。国内 针对队i 的研究还是在起步阶段，大多数e a i 停留在数据层，有些企业开始尝 试使用国外大公司的产品实施e a i 项目。 为了解决平台异构的问题，国外在9 0 年代初提出了中问件的概念，中间件 是位于平台与应用程序之间的通用服务。消息中间件是e a i 中用得最多的中间 件，也是最高层次的中间件产品。文。”论述了将消息队列应用于商业集成中， 对于消息中间件进行集成提供了借鉴。文“1 都阐述了如何使用消息进行松藕 合的集成，其中文。”还分析了j m s 在e a i 中的应用。 在中间件理论及其产品的研究上，国内和国外基本上是同步的。1 9 9 3 年国 内开发出了第一个消息中间件产品。“，这个产品是基于c o m 规范的，当时主要 用于w i n d o w s 平台，直到现在在其它平台上应用也还出现问题。最近几年，国 内基于j m s 的中间件产品正在研究和开发之中，但是还没有出现很好的适用于 中小项目的中间件产品。国内产品主要不足之处有：有些产品只提供点到点的 消息服务，有些产品把消息中间件产品作为应用服务器开发和使用，虽然功能 增强了，但同时也使得应用复杂和不便，而且价格比较昂贵。因此基于j m s 的 适用于中小型e a i 项目的消息中间件还有待于研究。 4 硕士学位论文第一章综述 1 3 研究内容 131 研究思路 本文遵循从实践到理论又到实践的研究思路。 首先是根据实际提出问题。根据基于消息中间件企业应用集成的实际应用 情况和研究现状，提出本文所要研究的主要内容，即建造小型中间件应用于企 业应用集成中，以实现企业的应用集成。 其次从理论上分析了一般意义的企业应用集成，并深入分析了基于消息中 间件的企业应用集成，为以后的实证分析打下了理论基础。 最后本文又回到实践，在仔细研究现有中间件的基础上，开发了小型的消 息中间件，将其应用到实际项目中，并且给出了评价。 1 3 。2 主要内容 首先本文提出了研究背景，即近年来计算机和网络技术迅速发展，信息系 统应用迅速普及，但是孤立的系统尚不能提供对整个企业业务流程的管理，不 能对整个企业决策提供充分的信息。因此将各个孤立的信息系统进行集成十分 必要，以前的集成技术主要是数据集成，数据集成虽然能够在企业中进行数据 的通信，但是不能形成业务集成，不能形成真正意义上的应用集成，因此e a i 应运而生。作者指出了本文研究的意义和目的，并给出了研究思路和结构安排。 其次本文深入分析了企业应用集成。企业应用集成内容广泛，本文从集成 的常用方法入手，深入分析企业应用集成的逻辑结构和物理结构，通过参阅大 量文献并结合实际调查结果提出了企业应用集成的现状。 再次具体研究基于消息中间件企业应用集成。首先介绍基于消息中间件的 企业应用集成，并分析其特点。给出了基于消息中间件的企业应用集成的体系 结构。在此基础之上，本文分析了业务集成。在进行理论研究之后，提出了基 于消息中间件的企业应用集成的实施策略。 最后本文详细探讨了基于消息中间件的企业应用集成的开发和应用。在研 究现有消息中间件和j 髑规范的基础之上，开发了一个小型消息中间件，并将 其应用到企业应用集成的实际项目之中。 硕士学位论文第一章综述 1 。4 本文结构安排 本文的行文结构如下： 第一章，介绍我国企业应用集成的现状，分析国内外消息中间件和企业应用 集成的研究现状，在此基础之上提出本文的研究内容。 第二章，介绍企业应用集成的定义和内容，常用方法，分析了企业应用集成 的逻辑结构和物理结构，并深入分析了我国企业应用集成的现状。 第三章，在上一章研究的基础上，本章首先介绍了基于消息中间件的企业应 用集成及其特点，然后分析了基于消息中间件的企业应用集成的体系结构，分 析了基于消息中问件的企业应用集成的业务集成，提出了实旋基于消息中间件 的企业应用集成的实旆策略。 第四章，首先介绍了消息中间件的概况，然后详细分析j m s 规范，在此基 础之上开发了小型消息中间件，并且对其进行了评价。 第五章，将消息中间件应用到水口山有色金属有限责任公司的应用集成中， 并给出了应用集成的评价。 第六章，对本文的主要成果及创新进行了总结，指出了需要进一步改进的地 方。 6 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 第二章企业应用集成分析 2 1 企业应用集成概述 企业应用集成，是程序、软件、标准和硬件的结合，它可以将两个或多个 的企业系统无缝地整合，并使其正常运行4 “。尽管e a i 经常与一个商业实体内 部的集成系统相关联，但当目标是允许一个单一的商业交易通过多个系统发生， e a i 也可认为是完全不同公司实体的企业系统的集成。 e a i 涉及很广，十分复杂，它具体表现为一个企业系统的每一层，包括它的 结构、硬件、软件和程序等。根据i t t 0 0 l b o x 给e a i 下的定义，e a i 包含的 因素集中于以下几层o “： 1 商业程序集成( b p d 当集成商业程序时，公司必须定义、授权并管理在多种多样的商业系统中 的企业信息交换。这将允许机构进行高效率运作，减少成本并提高客户需求响 应。其组成部分包括程序管理、程序造型和工作流程，其中涉及任务、步骤、 组织、必需的输入及输出信息的合并，以及在商业流程每一步所需要的工具。 2 应用程序整合 这一阶段的整合，目的是链接两个应用系统，在一个应用系统上能导出另 一个应用系统的数据或功能，提供接转即时的集成化。应用集成用于b 2 b 集成， 实现与公司的客户关系管理( c i t 旧系统后台应用程序相整合、w 曲集成以及建立 支持多种商业系统的w 曲站点。客户集成开发可能也是必要的，特别是在一个 原有的应用程序与最新集成的e r p 系统相整合。 3 数据整合 为了实现应用程序整合和商业流程整合，必须解决数据和数据库系统的集 成。在整合之前，必须识别出数据的位置和种类，必须建立起源数据模型( 各种 数据存储方式的主导) ，一旦完成这三个步骤，那么数据就可以通过数据库系统 进行共享和分配。 4 整合的标准 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 为了实现全部的数据整合，必须选择一种标准的数据格式。整合的标准是 其需促进信息和商业数据的共享和分配，这也是e a j 的核心。这些包括 c o m t ，d c o m ，c o r b a ，e d i ，j a 、，ar m i 和x m l 。 5 平台整合 为完善系统，必须集成根本结构、软件及硬件以及对不同种类网络的斋求。 平台必须允许这些系统相互沟通所需要的流程和工具并进行最便宜、最稳定的 处理。因此数据可以毫无困难地通过不同的应用程序。比如寻求一种将n t 系统 机器中的信息可靠地传送到一个u n 系统机器的方法，对于整个公司系统整 合来说，一种将n t 系统机器可靠地传递到一个u n i x 系统机器的方法是对于整 个公司系统数据中一个相当大的难题。 2 2 企业应用集成逻辑结构分析 2 2 1 点到点的结构 点到点的集成非常容易理解，而且很容易实旌，所以在企业集成中应用很 多。很典型的一个点到点集成的例子是：一个应用系统直接利用j d b c ( j a v a d a t a b a s ec o n n e c t i o n ，j a v a 数据库互连) 引用其它系统数据库中的数据。当只 集成两个应用系统时，点到点集成解决方案是不错的选择，但是，当集成更多 的应用时，即出现了如图2 1 的情况。 图2 1 多系统的点到点集成 由图2 一l 可见，点到点集成的基础结构是非常脆弱的。每一个应用通过点 到点的联接和其它应用紧密联系。当一个应用系统中的一些改变也许破坏它的 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 集成，而且，集成点的数量也需要不断增加。例如，5 个应用系统相互集成将需 要1 0 个不同的集成点，如图2 2 所示。所以，再多一个应用就很难集成，包很 难维护。 为了避免这些问题，就需要一个中间层分离一个应用，也就产生了我们要 讨论的中间件集成。 图2 2 五个应用的点到点集成 2 2 2 中间件结构 随着信息技术的飞速发展，企业中信息系统逐渐增多，企业应用集成也变 得相对复杂，尤其是e r p ，c 脚等新一代信息系统的应用，应用集成需要集成 更多运行在不同平台上的应用。同时，有些系统需要采用面向w e b 的b s 结构， 由于点到点集成存在的诸多缺点，所以中间件集成应时而生。中间件在应用集 成中的作用是在应用之间提供一个协调点。中间件提供了一个通用接口，每个 被集成的应用通过这个接口相互收发消息。每一个接口定义了一个由一个应用 提供的商业业务流程。图2 3 描绘了一个利用中间件集成的面向服务的逻辑体 系结构。 9 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 甲甲甲 图2 3 中间件集成示意图 中间件集成能保证在不影响其它应用的同时增加或者代替应用。如果有五 个应用需要集成，只需要有五个集成点。和点到点的集成相比，中间件集成解 决方案更容易支持多应用的集成，同时也需要更少的维护。此外，中间件在应 用系统传输数据时能完成复杂的功能：传输，聚集，分离和转换所传输的消息。 中间件集成也是不完美的，实施中间件集成的初始阶段相对复杂，而且将 现有应用转换为使用中间件a p i 也是非常麻烦的。但是相对于整个企业应用集 成的可维护性和应用集成的性能相比，这些缺点是可以忽略的。中间件集成正 在逐渐代替点到点集成而成为企业应用集成的标准。 2 3 企业应用集成物理结构分析 企业应用集成物理结构一般有三种：中间件结构，是指利用通常的中间件 进行集成”1 ：j c a 结构是指利用j 2 髓的新标准j c a 进行连接和集成“；基于 w e b s e r v i c e 的集成”1 。 2 3 1 中间件结构 1 体系结构 企业应用集成可以利用中间件实现异种平台和系统的通信，体系结构如图 2 4 所示。基于中间件的企业应用集成就是使用中间件将各种系统连接起来， 从而实现系统之间的通讯。中间件所包括的范围十分广泛，针对不同的应用需 求涌现出多种各具特色的中间件产品。在企业应用集成中常用到以下几种中间 件：面向消息的中间件( m e s s a g e o r i e n t e dm i d d l e w a r e ) ；远程过程调用 ( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) ；对象请求代理( 0 b j e c tr e q u e s tb r o k e r s ) ；事 务处理监控( t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gm o n i t o r s ) 等。 1 0 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 中间件 圆圆 图2 4 中间件结构 2 优点 ( 1 ) 满足大量应用的需要 ( 2 ) 运行于多种硬件和o s 平台 ( 3 ) 支持分布计算，提供跨网络、硬件和o s 平台的透明性的应用或服务的 交互 ( 4 ) 支持标准的协议 ( 5 ) 支持标准的接口 2 3 2j c a 结构 1 体系结构 j c a 体系结构采取了一个非常不同的集成方法，它将集成组件架到j 2 e e 服 务器中，从而实现了高可维护性和可管理性。但是，j c a 要求使用远程”i 和类， 也就意味着要调用远程主机上的商业逻辑。通常使用的远程a p i 包括c o r b a ，e j b d c 叫，j 明c 和r p c 。由于j c a 将企业信息系统的接口标准化，所以，在任何j 2 e e 服务器中单独利用j c a 适配器就能实现集成。j c a l 1 很好地支持了事务，安全 和资源管理。然而，由于j c a 规范只有i 1 ，所以它还有许多台匀限制。首先，它 缺少同步消息机制。其次，所有的需求都是不直接的。第三，它不支持事件驱 动的过程。j c a 体系结构如图2 5 所示： 硕士学位论文 第二章企业应用集成分析 图2 5j c a 体系结构 2 特点 j c a 体系结构具有易维护性和易管理性的优点，包括中心的维护、管理和商 业逻辑。网络友好的j c a 直接支持j 2 e e 服务，而且j c a 增加了标准适配器接口， 用以支持多种应用服务和企业信息系统，同时支持标准的安全传输语义，事务 和资源池。 3 缺陷 j c a l 1 缺陷主要是由于规范不成熟。首先，j c a 不支持应用集成中的典型 需要的同步调用。其次，j c a l 1 只支持从应用服务到企业信息系统的调用。最 后，j c a l 1 没有定义任何从企业信息系统接收来的引用事件的语义。以后的版 本也许会克服以上缺陷。 2 3 3 基于bs e r v i c e 的结构 1 体系结构 基于w e bs e r v i c e 的体系结构利用s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s s p r o t o c 0 1 ， 硕士学位论文 第二章企业应用集成分析 简单对象访问协议) 进行应用集成。s o a p 定义了一个基于x m l 对象的调用协议， 可用于任何传输协议，通常用于h t t p 。s o a p 功能强大是由于它的语言独立性。 只要是正确的x m l ，用任何语言写的客户应用能均调用基于s o a p 的w e b s e r v i c e 。s o a p 的主要缺陷是，它没有定义事务、可靠传输和认证消息的语义。 2 缺陷 下面给出一个s o a p 失败的例子。假设想使用s 0 a p 来代替j d b c 操作数据库。 方法是把数据库作为基于s o a p 的w e bs e r v i c e ，以至任何语言编写的客户方都 能访问数据库。但是客户不能直接产生x m l 消息，他们需要x d b c ( x m l d a t a b a s e c o n n e c t i v i t y ，x m l 数据库互连) 。由于每一种语言都需要自己的x d b ca p i ，所 以仍然失去了期望的优势。图2 6 给出了一个典型的b 2 b ( b u s i n e s s t o b u s i n e s s ) 问题。 图2 6 多提供商解决方案的典型b 2 b 问题 在图2 6 的b 2 b 问题中，每一个部分有个不同的b 2 b 解决方案。a 部分采 用w l i ( w e b l o g i ci n t e g r a t i o n ，w e b l o g i c 集成) ，和它通信的应用在自己的站 点上也必须运行w l i 连结器。每一个连结器必须和其它部分的应用集成，这个 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 过程在不同的解决方案中的每个部分都存在。随着应用的增加，支持它们的集 成点和软件将无法承受。每一个部分需要集成者理解v it r i a ，e b m e t h o d 和w l i 。 3 适用情况 通过一个w e bs e r v i c e 集成有效的例子来探讨一下它的优势。图2 6 和图 2 7 的本质不同是，图2 7 中每一个应用只运行自己的软件而没有运行其它应用 的软件。所有的s o a p 消息首先放到持久的队列中，然后立刻返回确认，这样每 一个应用和其它应用之间保持耦合，消息驱动的b e a n 处理消息，处理事务，实 现可靠传输和确认消息。 图2 7 盹b l o g i c 集成有效的情况 w e b s e r v i c e 仍然是一个新生事物，它还需要不断的完善和发展，虽然它在 企业应用集成中也发挥了一些作用，但相对于消息中间件来说还是比较小的， 而且将来的趋势应该是它们能够互通信。 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 2 4 企业应用集成常用方法分析 在目前的企业应用集成中，存在4 种常用的集成方法：数据层集成。”“，用 户界面层集成”3 “，应用层集成协一，方法层集成“3 。 2 41 数据层集成 数据层集成就是对应用所用到的数据存储进行集成，它是基于推拉数据的。 基于拉的数据层集成通过s q l 语句( 包括数据链接和存储过程) 调用其它数据库 表中的数据。基于推的数据层集成将数据推到另一个应用中的数据库中，通常 利用触发器，触发器捕捉数据改变并将信息写到接口表中。然后适配器能选择 需要集成的应用的接口表并且检索永久数据。当一个应用不太关心其它应用的 数据改变时，可以采用基于推的数据层集成。 数据层集成通常用于以下情况：当需要集成的应用没有提供任何a p i 和客 户界面；集成者深刻理解商业操作如何影响应用的数据模型。而且当应用缺少 a p i 时，数据层集成提供了唯一的选择。 在数据层集成中，数据改变沿着集成应用在系统中传播，所以，所有的插 入、删除、更新等操作作用于集成应用访问的数据。数据层集成经常利用数据 库网关、触发器和存储过程等。数据层集成也存在些不足：造成集成应用中 的数据不完整。例如，一些e r p 系统中包括数千个表，一些表也许依赖于其它 表，但是集成应用也许只改变了这些相关表中的几个，而不是全部。 2 4 2 用户界面层集成 用户界面层集成将集成逻辑与用户界面代码绑定。用户界面层集成基于脚 本和代理，基于脚本的用户界面层集成将集成代码嵌入用户晃面组件事件，类 似于c s 应用程序。例如，当点击一个加入客户信息的确定按钮时，数据必须 被传送到应用数据库中。基于代理的用户界面层集成利用集成应用的接口和应 用系统交互数据。 用户界面层集成用于以下情况：当数据瘁不容易直接访问时；或者当商业 逻辑被嵌入在用户界面中时。主框架和c s 应用提供了用户界面层集成典型的 候选方案。主框架通常不能友好的访问数据存储，也不提供公开的a p i 。许多 c s 应用将商业逻辑嵌入在客户端。在这些情况下，用户界面层集成提供了访问 和维护数据集成的唯一方法。 硕士学位论文 第二章企业应用集成分析 在大多数企业应用集成中，用户界面层集成应该是最后的选择。随着集成 层次的增加和改变，加入脚本逻辑到c s 应用的捕捉事件中很快就变得难以维 护。在其它情况下，用户界面改变很快打破集成触发器和逻辑。而且，紧密耦 合永远将用户界面维护和集成代码维护联系在一起。 2 4 3 方法层集成 方法层集成是应用层集成的一种较少使用的超集，它把多个应用中的普通 操作聚集到单个应用中。 方法层集成用于以下情况：每个集成应用提供了一套相似的a p i 或者功能 方法。一般情况下，方法层集成支持远程过程调用或者分布式组件技术，公共 对象请求代理体系结构) ，e j b ( e n t e r p r i s ej a v e b e a n s ，企业j a v a b e a n s ) ， d e o m ( d is t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l ，分布式组件对象模型) 等。”。 利用这些技术，一个应用就可以调用其它应用中的方法实现所需要的功能。 方法层集成也存在一些缺点：在集成应用a p i 中的一些修改将破坏前台的 应用组件和应用集成，这就造成可维护的下降。方法层集成是一种更复杂的应 用层集成，通常在用中间件实现企业应用集成时要用到它。 2 4 4 应用层集成 应用层集成利用集成应用的集成框架和a p i ，由于应用接口调用商业逻辑保 持数据完整，而且应用层集成对于集成应用是透明的，所以是目前最好的应用 集成方案。现在很多提供企业应用集成的厂商开始转向应用层集成。 应用层集成现在流行采用中间件形式。由于中间件产品适用性广，而且易 维护。e a i 中间件是一种增强中间件，也可能是几种中间件的组合使用，一般使 用消息代理作为其下层的数据传输机制。另外，他们能在异构环境下以应用程 序需要的格式分析、复制、传输数据。用户也可以通过中间件的a p i 进行开发 自己的商业逻辑，满足企业的特殊用途。需要指出的是，由于近几年j a v a 以及 相关j 2 e e 体系结构近乎神话般速度的崛起，使得大多数e a i 中间件是基于j 2 e e 体系结构的田1 。 2 5 企业应用集成现状分析 我国企业应用集成才剐刚起步，应用集成的投入和效果差别甚大。现在的 1 6 硕士学位论文第二章企业应用集成分析 企业应用集成主要存在三种情况： t 大型企业利用世界著名公司软件和服务实现集成 我国一些大型企业由于建立信息系统比较早，基本上都走自己开发的道路， 当时没有考虑到发展的需要，所以现在显现出各种平台和数据标准不兼容的问 题。蚓。对于这种情况，公司必须采取企业应用集成。这些大型企业一般采用世 界著名软件公司的消息中间件产品，并由软件公司负责实施，公司派人协助实 旌。但是企业应用集成过程中也会存在以下问题：中间件产品使用过于复杂， 这些中间件产品都适用于很多复杂系统的应用集成，所以使用起来比较复杂。 而且价格昂贵，国外的中间件产品价格非常昂贵，中小企业望而却步。 2 中小企业使用原有的集成方法 有些中小企业还在使用原有的集成方法，主要是采用人工编码进行集成， 这种方法与使用消息中间件进行应用集成比较如下“1 ： ( 1 ) 从开发工作量和开发费用来看，业务逻辑程序应用逻辑程序在总程序 量中只占3 0 ，而像中间件一类的基础程序约占7 0 。如果使用中间件，仅此 一项就可以节省z 5 6 0 的开发费用。如果以新一代的中间件产品来整合应 用，同时配合可复用的商务对象构件，则开发费用可节省至8 0 。 ( 2 ) 从开发周期来看，使用消息中间件可缩短开发周期5 0 7 5 。 ( 3 ) 从系统维护来看，每年维护业务逻辑程序应用逻辑程序的开支，需要 最初开发费用的1 0 2 0 ，而每年用于维护编码的费用，大约需要最初开发 费用的1 5 2 5 。 ( 4 ) 从开发质量来看，自行编码实现集成，通常是根据应用系统的当前需求 量身定制，应用系统每增加一个新的模块，编码常常需要随之进行相应改动。 而中间件在接口方面都是清晰和规范的，规范化模式可以有效保证应用系统质 量，并减少新旧系统维护开支。 e a i ，可通过提供“即插即播”解决方案，将前端与后端连接起来从而减少 工作成本。队i 不是创建新的事务，而是创建一个超级商业过程，它可在现有的 过程中架起桥梁。 3 有些企业使用国内的软件实现企业应用集成 有些企业使用国内生产的中间件产品进行企业应用集成，这些中间件产品 比较成熟，但是相对国外软件产品来比还有较大的差距。主要是软件产品不稳 硕士学位论文 第二章企业应用集成分析 定，跨平台能力差，主要支持w i n d o w s 平台的集成，采用j a v a 技术的中间件产 品相对较少。除此之外，就是利用这些软件实施企业应用集成比较困难，因为 开发软件的公司对于企业应用集成了解缺乏，我国现在还很少有专门从事企业 应用集成的软件和咨询公司。 基于消息中间件的企业应用集成才刚刚开始，因此研究消息中间件，并将其 应用到企业应用集成中就显得十分重要。 1 8 硕士学位论文第三章基于消息中间件的企业应用集成分析 第三章基于消息中间件的企业应用集成分析 3 1 消息中间件概述 消息中间件在企业应用集成中的作用日趋明显。分布式环境下，业务单位 四处散布，包罗万象的应用运行在不同的软、