（机械制造及其自动化专业论文）基于智能代理的企业信息化平台实现模式研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 本课题的主要研究内容是提出了一套基于智能代理的企业信息化平台的整体解决 方案。本信息化平台可以缩短企业实施信息化建设的周期，对原有企业应用进行整合和 集成，使企业不同系统之间相互协调通信和进行数据交换。 本文首先分析和描述了本信息化平台的总体功能目标和整体性能目标，在对相关技 术和传统架构方案深入研究的基础上，提出了一套基于智能代理的完整解决方案。整个 平台框架的架构采用j 2 e e ( j a v a 2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 体系来实现，并通过基于代理的方式 在本平台中集成企业应用，代理通过r m i ( r g m o t e m e t h o di n t e r f a c e ，远程方法接口) 的方 式支持分布式应用，平台通过提供s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问 协议) 接口实现企业间的商业服务调用，以此支持了w 曲服务的集成模式，这种实现方 式使系统能够较好地支持组件扩展模式和w c b 访问方式。 本文对解决方案中的几个主要支撑模块的设计，特别是难点和关键的设计思想，及 其实现的技术路线进行了详细的探讨和说明，从平台功能结构划分，主要分为企业应用 门户( 包括后台支持数据库) 、工作流、代理管理、代理等四层来支撑整个企业信息化应 用。同时，提出了一些进行平台综合配置管理的设计思想，可以提供完整的功能使平台 配置管理在可视化的模式下轻松完成。) 本课题的研究实现了企业信息化平台的原型系统，以此来验证本文提出的系统框架 和实现策略的可行性，并给出了平台实施的一个完整的应用实例。在整个平台系统的设 计开发过程中，遵循软件工程的开发思想和面向对象的建模方法，实践了u m l ( u n i f i e d m o d e l i n g l a n g u a g e ，统一建模语言) 在软件需求过程中的应用。 关键词：用集成、 ) 流引擎、 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 2 = = = = a b s t r a c t t h i st h e s i sp u t sf o r w a r das e to fs o l u t i o nf o rt 1 1 e e n t e r p r i s ei n f o r r n a t i o n i z a t i o np l a t f o r m b a s e do n i n t e l l i g e n ta g e n t t h i se n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n i z a t i o np l a t f o r m c a ns h o r t e nt h e i n f o r m a t i o n i z a t i o ni m p l e m e n t a t i o n p e r i o d ，c o m b i n e a n d i n t e g r a t ee x i s t i n ga p p l i c a t i o n s ，w h i c h m a k e sd i f f e r e n ts o f t w a r es y s t e m sc o o p e r a t ev i ac o m m u n i c a t i o na n dd a t a e x c h a n g e t h i st h e s i s a n a l y z e s a n dd e s c r i b e so v e r a l lf u n c t i o ng o a la n dc a p a b i l i t yt a r g e to ft h e e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n i z a t i o n p l a t f o r m a tf i r s t a f t e r s t u d y i n gd e e p l y i n t ot h er e l e v a n t t e c h n o l o g y a n dt h et r a d i t i o n a la r c h i t e c t u r e s c h e m e , aw h o l es e to fs o l u t i o nb a s e do n i n t e l l i g e n ta g e n ti sb r o u g h tf o r w a r d t h ep l a t f o r mf r a m e w o r ka d o p t sj 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s e e d i t i o n ) s y s t e mt or e a l i z e ，a n di n t e g r a t e se n t e r p r i s ea p p l i c a t i o no nt h eb a s i so fa g e n t a g e n t s u p p o r t sd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o nt h r o u g ht h ew a y o fr m i ( r e m o t em e t h o di n t e r f a c e ) t h i s a r c h i t e c t u r e p a t t e r n c a n s u p p o r tc o m p o n e n te x p a n s i b l e m o d ea n dw e ba c c e s s w a y a d d i t i o n a l l y , t h ep l a t f o r mo f f e r sb u s i n e s ss e r v i c eb ys o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) e n t r ya m o n ge n t e r p r i s e s ，w h i c hs u p p o r t st h ei n t e g r a t i o nm o d e o f w e bs e r v i c e i nt h i st h e s i s ，t h ed e s i g n so fs e v e r a lm a i n l ys u p p o r t i n gm o d u l e si no u rs o l u t i o na r e e l a b o r a t e d ，e s p e c i a l l y t h ed i f f i c u l tp o i n t s ，k e y d e s i g ni d e a sa n dt h et e c h n o l o g y r o u t e s c l a s s i f i e da c c o r d i n gt of u n c t i o n a ls t r u c t u r e ，t h ep l a t f o r mi s c o m p o s e do fe a p ( e n t e r p r i s e a p p l i c a t i o np o r t a l ，i n c l u d i n gb a c k s t a g es u p p o r t i n gd a t a b a s e ) , w o r k n o v 吒a g e n tm a n a g e r a n d a g e n t ，w h i c hs u p p o r tt h ew h o l ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n - b a s e da p p l i c a t i o nt o g e t h e r t h ed e s i g n i d e ao fs y n t h e s i z e dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ti nt h ep l a t f o r mi sp r e s e n t e d ，w h i c hc a no f f e r o v e r a l lf u n c t i o nt op e r f o r mt h ec o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t e a s i l yu n d e r t h ev i s u a lm o d e t h er e s e a r c ho ft h i st h e s i sh a sa l s or e a l i z e dt h e p r o t o t y p e o ft h e e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n i z a t i o np l a t f o r m ，w h i c hv e r i f i e st h ef e a s i b i l i t yo ft h es y s t e m a t i cf r a m e w o r ka n d t h er e a l i z a t i o nt a c t i c sp r e s e n t e db e f o r e a tt h es a m et i m e ，a ni n t a c ta p p l i c a t i o ni n s t a n c e i m p l e m e n t e di np l a t f o r mi si l l u m i n a t e d i nt h ep r o c e s so f r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to ft h e s y s t e m ，t h et h o u g h to f s o f t w a r ee n g i n e e r i n ga n d o b j e c to r i e n t e dm o d e l i n gm e t h o da r ea d o p t e d ， u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) l a n g u a g e i s p r a c t i c e d i nt h ec o u r s eo fs o f t w a r e r e q u i r e m e n t k e yw o r d s ：a g e n t p l a t f o r me a id i s t r i b u t e dp o r t a lb ow o r k f l o we n g i n e i i 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一：= 1 绪论 1 1 课题来源、目的和意义 本课题来源是国家信息产业部2 0 0 1 年度电子生产发展基金项目“面向电子商务的 企业信息化网络平台”( x d f j 0 5 0 1 ) 。 当前，经济的全球化从根本上推动着制造业的变革。随着远距离交通和通信基础设 施的迅速改善，世界正变得越来越小，市场的国际化和世界贸易的急剧发展，进一步推 动t n 造活动的全球化，跨国公司及合作者的制造工厂和销售服务遍布全世界，出现在 顾客的身边。 随着计算机技术的迅速发展，计算机在企业的运作和管理中扮演着越来越重要的角 色。网络技术的广泛应用更是为企业带来了革命性的变化，信息化与知识化成为未来企 业发展不可逆转的趋势【l l 。然而，企业在信息化进程中，在不同时期采用不同的软件和 硬件建立的不同系统也越来越多，软件生成的数据格式是由开发商自行定义的，结构可 能完全不同，企业不同系统之间相互协调通信和进行数据交换变得越来越困难，逐渐形 成了许多数据孤岛，造成企业信息化上的巨大投资没有得到相应的回报1 2 1 。 为了更好地解决这个矛盾，推动中国企业信息化建设的步伐，提高企业在市场竞争 中的能力，国家信息产业部投入资金设立了2 0 0 1 年度电子生产发展基金项目“面向电 子商务的企业信息化网络平台”，最终选择了华工科技产业股份有限公司和东软集团两 家软件开发商，对此问题进行全面系统的研究，并提供先进的解决方案。 该项目的研究旨在开发出一套企业信息化集成平台软件，能够大大缩短企业实施信 息化建设的周期、减少大量的投入成本、迅速挖掘和集成企业方方面面的数据、信息和 知识。特别是对于企业中现有的应用系统，如何实现它们之间的系统整合和集成，如何 充分利用已有的信息资源，如何尽可能地减少二次开发或者重新开发的工作量，都是我 们需要研究和解决的问题1 3 1 。目前，国外对于相关技术已有一定的研究，国内的研究还 只是处在起步阶段。本项目的研究也是希望在该领域对目前流行的相关技术、较先进的 整体解决方案以及由新技术引发的新的架构体系做出相应的研究和探讨，同时，提出符 合我国现阶段企业信息化状况和软件开发技术水平的系统解决方案，开发出具有自主知 识产权的企业信息化软件平台，这对我国企业信息化的建设和发展将具有一定的意义， 同时也对发展我国信息产业，打破外国对我国信息技术及产品市场的垄断、发展我国民 族工业、推动国内高技术产品参与国际市场竞争具有较为重要的意义。 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = 2 1 2 国内外相关研究概况 1 2 1 企业信息化的发展历程与现状 半个世纪以来，特别是近三十年来，信息革命已经渗透世界的每个角落，迅速改变 着传统产业和整个经济的面貌。计算机技术一直推动着企业信息化发展的进程，从整个 过程来看，可以分为如下阶段1 4 l ： 1 功能自动化阶段。以计算机为辅助工具的设计、制造、管理等软件为代表，如计 算机辅助设计( c a d ) 、计算机辅助制造( c a m ) 、计算机辅助工艺规划( c a p p ) 、物料 管理计划( m r p ) 、产品数据管理( p d m ) 、物料资源管理( m r p ) 、制造资源管理( m r p 2 ) 、 企业资源管理( e r p ) 、客户关系管理( c r m ) 、供应链管理( s c m ) 、办公室自动化( o a ) 等自动化应用系统。 2 关联系统集成应用阶段。主要对于一些有着业务逻辑关联的已有应用系统进行集 成，使企业应用通过协作进一步提高效率，如c a d c a p p c a m 、p d m b o m ( b i l lo f m a t e r i a l s ) 等集成系统。 3 应用和流程集成阶段。针对设计、加工和管理中存在的自动化信息孤岛问题，实 现信息的共享和交换，甚至采用计算机采集、传递、加工处理信息，形成了一系列的应 用集成系统，如国外近几年发展迅猛的中间件软件、一些应用集成软件，国内对c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ，计算机集成制造系统) 多年的研究等。 在全球5 0 0 强中，不管是l t 业的i b m 、微软、戴尔、思科，还是传统企业的沃尔 玛、通用电气、联邦快递，都是在全球化和信息化两方面做得非常成功的企业。而在我 国的企业中，有一部分企业，比如电子、服装企业已经开始走向世界；也有一些企业开 始实现信息化，已经从局部的应用发展到企业级应用。但是，中国大多数企业还处在弱 势企业的位置，企业信息化基础设施还很差，企业信息化没有从核心业务着手，而且存 在信息化软件并不能和企业业务流程及运作很好地融合等问题1 4 l 。 从当今企业信息化技术的发展趋势来看，建新系统、整合已有的系统、与外部的系 统连接，这三个动作构成了企业信息化庞杂的工作内容。特别是随着网络技术的不断发 展，应该构建的是一个既分布又集成的系统，集成包括网络、平台、服务、软件、硬件 等等。另一方面，在企业内部，部门是分布的，不同的分支机构也是分布的；在企业外 部，客户分布在各个不同的地方。并且企业内部的员工和外部的合作伙伴与客户都要求 分布的、个性化的服务。这种需求，对并行数据量大的企业级用户显得更加迫切，只有 各部门和人员的信息实时汇总并经过相应处理，才能传递给顾客以正确及时的信息。 2 华中科技大学硕士学位论文 针对如上信息化需要和技术发展特点，企业在构筑自己的信息化系统时，需要考虑 的主要是如下几点：第一，统一的架构，可以节省信息化的成本，减少复杂性；第二， 平台本身要提供“简单”的特性，包括简单的开发、简单的部署和简单的管理；第三， 企业在基础硬件上建立的是属于自己的架构，可扩展的、标准的、开放的架构5 1 1 6 i 。 目前，国外主流的产品有b e a 系统有限公司推出的b e a w e b l o g i c p l a t f o r m ，该平 台是开发和集成企业应用的统一软件平台，提供了门户、集成、运行及管理、安全、开 发和部署等六大技术功能，从而满足运行全球性或跨地区性网络所需的可伸缩性、可靠 性和安全性。b e a 基础件解决方案的推出，可以帮助客户简化信息流，充分发挥已有和 将来投资的效益。还有同样占有较大市场份额的i b m 公司的w e b s p h e r e ，还有t i b c o 公司 的t i b e o e a i 等。 国内目前关于企业应用集成方面的软件还没有比较成熟的产品，但相关的技术研究 如面向制造业的c i m s 已有多年的研究。由国家8 6 3 c i m s 主题资助项目完成的现代集 成制造系统网络( c i m s n e t ) 是基于中国三大骨干物理网络( c h i n a n e t 、c e r n e t 、 c s t n e t l 的虚拟专用网，目前在c i m s n e t 上用户可以共享信息、技术、制造资源， 相互之间进行通讯与交流，在c i m s n e t 的更高一个层次上分别构建了支持敏捷化工 程和电子商务的两个平台系统1 7 i 。c i m s n e t 的所有信息都是按照专业、领域、区域或 其他的分类标准进行组织和分布式存储的。通过使用w e b 设计技术将这些信息进行逻 辑上的连接与展示，最终达到共享的目的，i n t e r n e t 用户能从c i m s n e t 的任意一个站点 进入本网，并能方便地共享到其他站点的信息资源吲。基于8 6 3 c i m s 主题多年的实践 和探索，企业信息化程度的逐步提高，以及国家对企业信息化研究的扶持，我国对于企 业应用集成和基于网络的信息化平台的研究将会进一步的发展和深化下去，企业信息化 技术的推广将会大大推动我国制造业的发展，提高企业运作的效率，直接创造经济效益。 1 2 2 企业应用集成( e a d 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) 作为一个研究领域只是在最近 几年的事情，e a i 产生的背景是企业采用了大量的i t 支持系统，企业需要这些系统能 够结合起来实现对企业整个业务流程的支持。e a i 没有行业的限制，适合应用于任何具 有多个应用系统的组织。e a i 与企业的信息化密不可分，可以这么说，有企业应用，就 有e a i 。 虽然c i m s 与e a i 都是集成，但是两者的侧重点有很大的不周。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c i m s 是企业信息化的驱动力，e a i 是 企业信息化的必然结果，是企业实现c i m s 中的各种先进生产组织模式( 如：并行工程， 3 华中科技大学硕士学位论文 虚拟企业，动态联盟，供应链管理等) 的技术基础l9 1 。c i m s 提到的数据集成、信息集成 和企业集成主要集中在制造领域，集成的重点是制造企业的底层制造执行系统和上层的 制造管理系统，是一种纵向的集成，企业之间的集成也主要是指制造企业之间1 3 j 。c i m s 的核心是集成的观点和信息的观点，e a i 的核心是实现业务过程自动化和b 2 b ( 企业对 企q k ) 。e a i 不仅包括制造领域、还包括业务活动；不仅包括制造企业，还包括所有的使 用了多个i t 支持系统的企业；不仅包括企业系统的纵向集成，还包括部门之间的横向 集成及企业与企业之间的b 2 b 集成。e a i 不是单独的研究e r p 、s c m 、c r m 等系统， 而是研究将它们有机地结合起来实现业务过程自动化的技术【l 们。企业的应用系统实现了 集成，就有了实现c i m s 中一些先进的企业组织模式的技术基础。 e a i 能够将进程、软件、标准和硬件联合起来，在两个或更多的企业系统之间实现 无缝集成，使它们就像一个整体0 1 1 oe a i 既包括对一个商业实体的信息系统进行业务 整合，即企业内部的应用集成，也包括企业之间的应用集成，使得企业之间可以极方便 地实现信息交换、商务协同和跨企业的过程集成。 e a i 解决方案的类型可以呈现多种形式、多种级别，这依赖于许多因素，包括公司 的大小、性质、集成复杂度、已有软硬件基础以及成本投入等i l2 1 。为此，从e a i 的集成 形式和级别分析，可以分为以下四大类i ”l ： 界面级集成 这种技术集中在通过用户界面访问现有的应用程序，这种过程称为屏幕剪贴，在其 中模仿用户击键来实现与旧软件的交互，如将原先系统的客户端界面用浏览器来替换， 一般的，应用程序终端窗口的功能可以一对一地映射到一个基于浏览器的图形用户界 面，然后对新的表示层与需要集成系统的商业逻辑和业务过程进行封装集成。 数据级集成 很多应用系统会有大量的数据交互，使用企业内部的数据库。数据级的集成从数据 源级别进行集成，直接操作处理支撑应用系统的后台数据源，如从一个数据源将数据移 植到另外一个数据源，将新数据、旧数据和遗留数据( 纯文件，存储过程等) 进行集成， 将这些规模很大且互相独立的数据库应用集成到为以中央存储库为基础的开发环境中 等等。数据级集成是现有e a i 解决方案中最普遍的一种形式。 接口级集成 接1 2 1 级集成是利用由应用程序暴露的应用程序接口( 包括函数和方法) 来访问旧系统 封装的数据和功能。函数和方法集成包括直接的和严格的，在网络环境中的跨平台应用 程序之间的应用到应用( a 2 a ) 的集成，它涵盖了应用程序接1 2 1 ( a p i ) 、远端过程调用 4 华中科技大学硕士学位论文 ( p o c ) 、分布式中间件、分布式对象、公共对象访问中介( c o r b a ) 、j a v a 远程方法接口 ( r m i ) 、面向消息的中间件以及w c b 服务等等各种软件技术的集成。 流程级集成 流程级集成通过定义工作流程规则来驱动业务逻辑的处理与交互。由于系统内大量 的数据是由业务逻辑访问和维持的，通过流程配置直接驱动业务过程的方式从安全性、 数据完整性及工作流程角度来看，更易于控制。工作流程集成产生跨越了多个应用的业 务处理过程，通常会通过使用一些高层的中间件来表现流程集成的特征。流程级集成在 针对底层平台，数据和应用进行集成的基础上，应该是以业务处理流程为中心来构建的。 e a i 的架构模式主要是针对应用集成的整体方案框架。架构模式被定义为软件系统 的基础的结构化模式，它指明的是系统级的结构属性，是i t 业界人士用来处理应用集 成复杂性的一种重要方法。e a i 传统的架构模式可以分为以下四种1 1 1 5 1 ： 适配器模式 集成适配器可以将一个应用系统逻辑处理接口导出成标准的集成应用接口，可以直 接为客户端或者其他应用程序调用，这样就成为可以满足业务需求的可重用的资产。集 成适配器模式提供了一种将可重用的应用程序导出的灵活方式，可以将将一个特定的接 口转换为一个开放的、可重用的接口。 消息器模式 消息器模式是通过将客户端、服务端应用程序之间的交互逻辑解藕提供集成的一种 架构模式。这种架构模式一般支持的通信模型包括一对一同步( 请求响应，客户端应用 程序等待服务器端应用程序的响应) 、一对一异步( 消息队列，客户端应用程序并不等待 服务器端应用程序的响应，而是通过队列排序响应) 、一对多异步( 发布和预定，发布涉 及到一个服务端，预定涉及一个或者多个客户端应用程序) 。 正面模式 正面( f a c a d e ) 在设计模式中指的是通过统一的、简化的接口，来隐藏接口背后的设 施。正面模式描述的是将客户端应用程序和服务器端应用程序集成起来的一种集成方 案。这样可以提供级别更高的、更加简化的接1 ：3 供应用程序使用，从而使客户端应用程 序和服务器端应用程序的依赖性、相关性降至最小，可以获得较大的灵活性和重用性。 在这种架构模式中，正面的作用是将其自身的接口转换为服务器端应用程序的接口。 媒介器模式 媒介器模式指的是将系统的交互逻辑过程从应用程序中剥离，进行封装，用以集成。 5 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = ；= = = = = = = = = = = = = = = 一 交互逻辑被剥离之后，参与的应用程序之间的交互是通过和集成媒介器交互，而不是和 应用程序之间直接进行交互。这种方案可以使应用程序之间的依赖性以及对现有的应用 程序的影响最小化，而且将交互逻辑集中起来，这样维护的工作量将达到最小。 分析当前软件厂商提供的e a i 解决方案，可以看到一个解决方案中可能会相互结合 使用到多种模式。同时，更是由于些新技术的出现和发展，如w e b 服务，都会对e a i 解决方案产生较大的影响1 1 6 1 。可以将目前主流的e a i 解决方案归纳为如下四类1 1 7 i ： 第一类遵循j c a 架构( j 2 e e c o n n e c t o ra r c h i t e c t u r e ，j 2 e e 连接器体系结构1 ，利用 应用服务器( a p p l i c a t i o ns e r v e r ) 、消息中间件( m e s s a g e - o r i e n t e dm i d d e w a r e ，m o m ) 和专 门的数据转换模块( a d a p t e r ) 进行应用系统集成，如w e b m e t h o d s 、v i t r i a 、t i b c o 等。 第二类拥有专业应用软件的厂商开发与其他软件之间的连接器( c o r m e c t o r ) ，如 s a p 、o r a c l e 、i 2 等。 第三类数据库厂商( 如o r a c l e 、s y b a s e 等) 推出的e a i 方案，主要也由m o m 和 a d a p t e r 构成，同时在元数据层和自己的数据库产品形成捆绑关系。 第四类在w e b 服务技术的推进下，企业应用软件向w e b + b p i ( b u s i n e s sp r o c e s s i n t e g r a t i o n ，业务流程集成) 方向发展，即通过w e b 服务组件的动态组装进行企业业务流 程优化，而其中的核心技术就是b p i 。代表性的产品有b e a 的e a i 产品，以应用服务 器为平台来整合所有企业资源与流程，包括应用程序与办公软件；还有i b m 的 w e b s p h e r e ：l o t u sn o t e s 在工作流及办公软件已经居于领导地位，新版本中整合了j 2 e e ， 也将会产生不小的影响：微软的b i z t a l k 也很有竞争力，等等，使得e a i 市场的竞争日 益激烈。 不管采用什么解决方案，e a i 的目标都是通过对不同的信息系统及不同的业务单元 的集成和优化，在企业范围内甚至整个供应链的范围内实现业务过程整合，使员工、决 策者、客户，以及业务伙伴能够随时随地访问企业服务。这一目标一般就是通过两个方 式来实现：一方面，e a i 使现有的应用程序和数据库能够适用新的环境，发挥新作用， 即增加了现有系统的系统柔性；另一方面e a i 使新加入的数据和资源能够和原有的资源 一起协调工作，即提高了整个系统的可扩展性i l ”。 然而，随着我国企业信息化建设的逐步实旌，不同的软件和硬件建立起来的不同系 统越来越多，这些应用系统可能是不同语言、不同开发工具开发，运行于不同环境的， 其数据定义格式、数据交换有较大的差异，使得应用系统之间逐渐形成许多数据孤岛， 无法协调通信和信息共享，阻碍了企业信息化建设的步伐。 本课题关于企业信息化平台的研究也正是为了解决信息化建设中存在的上述问题， 6 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一= ：= 缩短企业实施信息化建设的周期、快速开发和整合企业应用。目前国内在这方面的研究 也只是处于起步阶段，作者必须在研究该领域相关主流技术和较先进的解决方案的同 时，结合我国现阶段企业信息化状况和软件开发技术水平，开发具有自主知识产权的企 业信息化软件平台。 1 3 课题的主要任务和实现方法 本课题的主要任务和工作可以概况如下： ( 1 ) 分析当前企业信息化平台研究的相关概况，包括国内外相关技术和相关产品的 概况，不同实现技术的特点，技术发展趋势等。 ( 2 ) 结合对现状的分析，对本平台进行整体的需求分析和描述。 ( 3 ) 提出一套完整的企业信息化平台的解决方案，包括需要实现的整体功能目标和 性能目标。 ( 4 ) 对解决方案中的各个主要支撑模块从设计到实现，及其技术路线进行详细的探 讨，给出可行的技术方案。 ( 5 ) 开发信息化平台的原型系统，以此来验证本文提出的系统框架和实现策略的可 行性。 为了实现如上任务，近一年来，作者依托开目公司已有的技术积累和人力资源，对 课题的开展做了如下的研究工作： 首先对支撑企业信息化平台的较多关键技术及目前主流的解决方案进行了摸索和 研究，包括：分布式体系架构标准、企业应用集成、电子数据交换、x m l 、w e bs e r v i c e 等； 其后，在此学习、研究工作的基础上，作者对一些实现技术和解决方案进行了分析、 比较，特别是考虑了一些新技术的出现和发展对软件架构的影响； 再者，作者还结合我国现阶段企业信息化水平的实际状况和软件开发能力，提出了 自己的系统架构和解决方案，并对其中的主要模块进行了详细的设计工作，特别是需要 考虑如何突破和实现一些技术上的难点； 最后，作者和项目组其它开发人员一起完成了原型系统的开发工作。 7 华中科技大学硕士学位论文 2 平台总体需求描述与分析 企业信息化的过程就是要将企业运作处理的一切程序、资料变成信息资源，通过信 息化的手段进行处理，这些信息资源就来源于企业的设计、工艺、生产、销售、采购等 各个环节，完善这些环节的信息流的管理将直接加快企业处理信息的过程，从而提高企 业的运行效率：而充分利用有效的信息工具，特别是采用统一的集成信息化平台，可以 加速企业的整个运作过程，从而达到降低成本的目的；在提高质量方面，信息工具将大 大减少人为处理过程中错误、误差，并提高准确率和精度1 1 9 i 。 平台是用来构建和支撑应用软件的独立软件系统，包含支撑环境和开发体系这两个 基本要素1 2 们。目前软件技术的发展趋势正在向平台软件发展1 2 1 1 ： 一是软件基础架构平台的兴起。是一种为复杂应用软件系统提供通用技术基础架构 的软件平台，我们熟悉的有b e a 的w e b l c l g i c 、i b m 的w e b s p h e r e ； 二是业务基础软件平台的诞生。以业务为导向和驱动的、可快速构建应用软件的软 件平台。业务基础软件平台是一个新出现的层级，它有两种表现途径： 第一种是“组件化业务基础软件平台”，其代表厂商有东软金算盘、用友、金蝶等： 第二种是“模型化业务基础软件平台”，代表厂商有j u s t e p 、b a a n 、s a p 等。 平台具有强大的框架能力与快速、深度应用的灵活性，能够构建全新的应用和满足 个性化的实施，具有极好的伸缩性和重复利用性。因此，采用平台技术实施企业信息化 有着较多的优势。 2 1 总体功能目标 本平台是一个支撑企业信息化的集成应用平台，需要在给企业用户提供便利、实用 和强大的应用环境的同时，还提供统一信息交换，实现企业现有应用系统间的整合和集 成，并尽可能地减少二次开发或者重新开发的工作量。 不可避免，在解决企业信息化的过程中，企业采用的信息化系统不尽相同，可能差 异很大，包括系统的编写语言、开发工具、应用环境等等，本信息化平台所需解决的主 要问题之一就是整合已有的系统，同时还有，建新系统、与外部的系统连接，这三大部 分将构成了企业信息化平台庞杂的工作内容。 网络技术的不断发展和广泛应用需要本平台构建成一个既分布又集成的系统。集成 包括网络、平台、服务、软件、硬件等等。另一方面，企业内部，部门是分布的，不同 的分支机构也是分布的，企业外部，客户分布在各个不同的地方。并且企业内部的员工 8 华中科技大学硕士学位论文 和外部的合作伙伴与客户都要求所需要的、分布的、个性化的服务”i 。这种需求，对并 行数据量大的企业级用户显得更加迫切，只有各部门和人员的实时汇总并经过相应处 理，才能传递给顾客正确及时的信息。 针对如上信息化需要和技术发展特点的分析，概括地讲，本平台需要考虑的主要是 如下三点： 第一统的架构，可以节省信息化的成本，减少复杂性； 第二平台本身要提供“简单”的特性，包括简单的开发、简单的部署和简单的管 理； 第三企业在基础硬件上建立的架构是可扩展的、标准的、开放的架构。 为了解决如上功能需求，对本平台的支撑系统和功能点进行如下划分和详细描述： ( 1 ) 组织机构管理 组织机构是用来表述企业内部组织问的层次关系和部门构成的一种体系结构，作为 平台的一个公用组件，它的职责是为平台的各级应用提供原始用户数据，并负责对用户 数据的曰常维护工作。 ( 2 ) 平台性能管理 一个可用的平台，其性能一定是可调配的，以使得它能适应各种不同的应用环境。 不同的企业所采用的基础设施不同，所面临的业务类型不同、所面临的业务压力也不同， 这些对平台都提出了不同的性能要求。本平台提供整体的性能配置工具以满足不同企业 的不同需求。 ( 3 ) 平台权限管理 平台的管理和配置是复杂的，在许多情况下是不能由一个人来进行所有的管理和配 置的。本平台提供一套用于管理和配置功能使用的权限分配机制，而使用平台权限管理 功能的只有系统管理员。 本平台提供了基于个人和组权限管理机制。平台内所有的管理、配置和监控工具的 使用都是有权限的。有权使用一种功能的可以是单个管理员也可以是属于一个具有特定 权限组内的所有管理员。 ( 4 ) 业务日志管理 使用业务日志管理工具，企业可以跟踪本企业在平台上所发生的各种业务的历史记 录。这将便于企业及早的发现业务流程中的错误，并且可以方便的找出错误的发生时间 和产生错误的区域，以便及时的更正。 9 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一 ( 5 ) 平台使用日志管理 平台使用日志管理工具将记录平台的使用情况以及历史的配置参数，这些都将为企 业解决平台使用过程中出现的各种问题提供历史记录数据资料，并且为恢复以往配置提 供了途径。 ( 6 ) 平台事务管理 事务服务保证整体事务数据的完整性，保证整个商务处理完整的完成或回退。具有 原子性、一致性、隔离性和持久性等特点。 各类应用实现统一的事务接口，各自实现自己的事务服务。如各自服务器内的事务 均顺利完成，整体事务完成；如任意服务器内事务失败，则各服务器内各自的事务分别 回滚( 将修改的数据恢复到原来的值) ，最终使得整体事务回滚。 ( 7 ) 组件部署管理 组件随时的装配和卸载功能是组件管理的最基本的功能。 面向部署的组件开发和管理工具提供了组件的部署配置功能，能对企业所使用的应 用组件进行整体的框架部署，如：“客户端、服务端的分布，集群服务器的同步发布， 流量均衡设鼍”等。 客户端、服务端的分布 分布性是组件的一大优势，该组件管理工具提供了方便快捷的方式，使得分布式组 件的客户端、服务端在异机及异地的发布变得十分方便。 集群服务的同步发布 服务集群能很好的解决大量的应用企业带来的压力，集群服务的同步发布能一次性 进行集群服务的对称部署。 流量均衡设置 对于集群服务，流量均衡能将适当的计算任务合理的分配给集群中的多个对称的应 用。流量均衡设置工具使得企业用户可以使平台自动进行流量均衡，也可以是按照人为 特定配置进行流量均衡。 以上这些功能将使企业在对应用的需求发生变化时，可以方便快捷地改变平台现有 应用组件的部署。 ( 8 ) 应用集成配置管理 平台为用户开发应用提供丰富的开发和部署工具，提供应用程序框架生成工具，以 满足用户迅速开发应用的需要，提供了数据对象创建和管理工具，简化了用户对基于 1 0 华中科技大学硕士学位论文 j d b c 0 a v a d a t a b a s e c o n n e c t i v i t y ) 的数据对象的管理，提供了应用部署工具，帮助用户方便 地将应用部署到运行环境中去。 ( 9 ) 可视化工作流管理系统 可视化工作流管理系统是符合w f m c ( 国际工作流协会) 标准的工作流底层支撑平 台，主要用来实现基于一定商业规则的业务模块之间的任务调度。其可视化的定义、配 置和监控功能极大地降低了工作流系统的管理难度。 在使用方式上，用户可以利用平台提供的系统管理工具来完成流程定义、组织机构 管理、系统监控等功能。此外，用户还可以针对各业务系统的实际情况，开发相应的应 用程序供节点自动手动地执行，从而实现基于工作流的分布式应用框架。 ( 1 0 ) 安全保障体系 i s o i e c i t ux 5 0 9 标准对证书格式的定义已被广泛接受。x 5 0 9 标准是为了保证在 i n t e m e t 及内部网上传送数据的安全而制定的一种标准。它基于公共密钥密码格式。x 5 0 9 证书已用于许多网络安全应用程序，其中包括i p s e c ( i p 安全) 、s s l ( 安全套接字层) 、 s e t ( 安全电子交易) 、s m i m e ( 安全多用途i n t e r n e t 邮件扩展) 等。 平台提供以上的各种网络安全应用程序的加载选项供平台用户选择。 f l l l 平台监控 该功能能为具有该权限的用户提供平台当前状态的监控的功能，主要有： 用户监控：该功能为平台系统管理员提供了对登录本平台的用户和管理员的登 录时间、登录i p 等进行监控。 组件监控：组件监控工具可以监控当前的被实例化的组件对象名称、数量以及 被实例化的对象数量等相关参数。 2 2 整体性能目标 平台要确保数据的有效性、机密性、完整性、可靠性不可抵赖性鉴别和审查能力， 确保在日常维护或是意外崩溃时企业信息化网络平台可以正常运转，确保系统单个服务 故障不影响平台的运行1 2 l j 。 平台提供系统运行日志，记录平台运行状况，提供平台维护工具；采用统一的标准 数据总线及功能丰富、面向应用的集成代理机制，来确保平台具有足够的扩展性。 平台适应主流的w e b 浏览器，如i e ，n e t s c a p e ；适应主流的应用服务器，i b m w e b s p h e l e ，b e aw e b l o g i c ，t o m c a t 等；适应主流数据库：o r a c l e ，m ss o l s e r v e r 等。 华中科技大学硕士学位论文 平台整体性指标遵循统一的开发规范和接口标准、企业原有系统和新系统的无缝结 合、系统结构完整，信息传递与交换一致2 引。平台需要达到的具体性能要求如下： ( 1 ) 业务系统与平台的分离：平台支持用户自定义业务系统的相应的功能实现类， 方法是通过在业务系统中实现相应的系统的派生类，并通过配置工具对相应业务系统进 行配置来完成。 ( 2 ) 多种数据源支持：平台数据源分为三类：系统数据源，组织机构数据源，用户 数据源。对于用户数据源而言，它可以属于不同的业务应用。 ( 3 ) 真正的多应用：这要依赖于业务系统与平台部分的分离，并且要实现业务应用 的动态启动和停止。平台利用服务监听器这一机构，可以实现当一个业务应用启动的时 候，平台会将属于这个业务应用的用户数据源启动，当一个业务应用停止的时候，平台 会将属于这个业务应用的用户数据源关闭。 ( 4 ) 统一的配置管理：支持分布式运行方式，但只维护一份配置文件，平台使用配 置服务器来统一读取系统的配置信息，平台的各种分布式的组件在启动的时候会自动连 接到一个运行的配置服务器来获得必要的信息，这一机制依赖于网络的组播机制。 ( 5 ) 更加完善的业务服务器负载均衡：支持动态业务服务器的启停，平台会通过服 务监听器自动找到运行中的业务服务器，并利用业务调度管理器对这些业务服务器进行 管理和调度。 ( 6 ) 高度集成的配置管理工具：提供完善的图形化的配置工具，其中集成了业务应 用的所有配置，组织机构的配置，数据源的配置，还包括用户的权限管理工具，动态选 择配置服务器，系统配置完整性验证等。 ( 7 ) 独立的日志管理：平台日志系统要为用户提供了独立可配置可扩展的日志输出 机制。可以在一些开放源码的的基础之上构建，如l 0 9 4 j ，这样，熟悉l 0 9 4 j 的用户可 以轻松的掌握平台日志系统的使用、配置和扩展的方法。 ( 8 ) 统一的异常处理