（计算机应用技术专业论文）web服务应用集成技术的研究与应用.pdf

摘要 摘要 伴随着信息化的快速发展，企业系统的应用集成问题越来越受到人们的关注，主要 集成技术( r m i ，c o r b a ，d c o m ) 由于采用固有模型，过分依赖于自身协议，系统存在 着灵活性和互操作性的缺陷。面向服务架构的提出为企业应用集成提供了一种动态、可 扩展的架构方案。w e b 服务的逐渐成熟化为s o a 以及企业应用集成提供了技术支持。 本论文针对上述特点，利用w e b 服务的规范性、松散耦合、高度集成等特点，研究分 析了基于w e b 服务的应用集成模式的设计思想及实现技术，并在此基础上开发完成了 某企业的应用集成系统，达到企业与客户、总部与分公司系统之间跨平台、自主式应用 集成的预期目的，系统的可扩展性和互操作性明显增强。构建的基于n e t 的w e b 服务 应用集成模型，为互联网应用系统集成提供了较完整的解决方案，也为企业应用集成化 建设提供了一种新的设计与开发模式。 主要研究内容与结论如下： ( 1 ) 分析了传统集成方案中存在的问题，探讨了w 曲服务的技术特点及其体系结 构，分析了x m l 、s o a p 、w s d l 和u d d i 等w e b 服务的关键技术和核心协议。 ( 2 ) 提出了基于w e b 服务的层次化集成模型，并对集成的设计模式、体系结构、关 键技术、开发模式等关键问题进行了分析。该模型能够更好地满足分布式应用集成的特 点，具有较好的通用性和兼容性，可有效避免信息孤岛的出现。 ( 3 ) 开发了基于w e b 服务的企业应用集成系统。通过集成模型构建了一个企业应用 集成平台。详细讨论了基于w 曲服务的企业应用集成系统中各部分的开发与实现方法。 包括构建数据库的e r 图与具体表单、对遗留系统和数据的集成( 以产品查询为例) 、 对新开发服务( 以人事查询为例) 的集成实现。 ( 4 ) 提供了基于w e b 服务的企业应用集成系统的安全性措施，描述了企业的服务安 全策略，选取适合w e b 服务的安全方法，保障登录企业应用集成系统用户的安全。 关键词：w e b 服务；应用集成；模型；企业安全 a b s 仃a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , 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 ni s m o r ea n dm o r ep a i dc l o s ea t t e n t i o nt o b e c a u s eo fi n h e r e n tm o d e l sa n dh e a v yr e l i a n c eo ni t s o w np r o t o c o l ，m a i n i n t e g r a t i o nt e c h n o l o g y , n a m e l yr m i ，c o r b a ，d c o m ，h a v es o m e d e f e c t si n f l e x i b i l i t ya n dm u t u a lm a n i p u l a t i o n s e r v i c ef r a m e w o r kp r o v i d e se n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nw i t had y n a m i ca n de x t e n d i b l ep r o g r a m m e d w e bs e r v i c e st e c h n o l o g y i sg r a d u a l l ym a t u r e ，a n di to f f e r ss o aa n de 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 、v i t l lt e c h n i c a l s u p p o r t st h e s i sw i l lb ei na c c o r d a n c ew i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c sa b o v e ，a n dt h et r a i t so fw e b s e r v i c e s ，s u c ha si t sn o r m a t i v e l y , l o o s ec o u p l i n ga n dh i g h l yi n t e g r a t i o n b a s i n go nt h ed e s i g n m e t h o d o l o g ya n dt e c h n o l o g yo fw e b s e r v i c e sa p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nm o d e l ，t h i sr e s e a r c hw i l l f i n i s he x p l o i t i n ga p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o ns y s t e mo fc e r t a i ne n t e r p r i s e i ta i m sa ta c h i e v i n gt h e c r o s s - p l a t f o r m b e t w e e n e n t e r p r i s e a n dc u s t o m e ri n f o r m a t i o n ，b e t w e e n s y s t e m s o f h e a d q u a r t e r sa n db r a n c h e s m o r e o v e r , t h ee x t e n d i b i l i t ya n dm u t u a lo p e r a t i o no fs y s t e m s e n h a n c eo b v i o u s l y w e bs e r v i c e sa p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nm o d e lb a s e do n n e t , p r o v i d e si n t e r a c ta p p l i c a t i o n s y s t e mi n t e g r a t i o n 谢t l lam o r ec o m p l e t es o l u t i o n ，a n da l s og i v e san e wd e s i g na n dd e v e l o p e d m o d ef o r t h ec o n s t r u c t i o no fe 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 n t h em a i nr e s e a r c hq u e s t i o n sa n dc o n c l u s i o na r es h o w e da sf o l l o w s 1 t h et h e s i sw i l la n a l y z et h ep r o b l e m se x i s t i n gi nt h et r a d i t i o n a li n t e g r a t i o np r o j e c t ，d i s c u s s t h et e c h n i c a lt r a i t sa n di t ss y s t e ms t r u c t u r eo fw e bs e r v i c e s ，a n da l s oa n a l y z et h ek e y t e c h n o l o g ya n dc o r ep r o t o c o lo fw e bs e r v i c e s ，s u c ha sx m l ，s o a p , w s d la n du d d i 2 i tb r i n g sf o r w a r dah i e r a r c h yi n t e g r a t i o nm o d e lb a s e do nw e bs e r v i c e s ，a n da l s oh a v e a n a l y s i so fs o m ek e yp r o b l e m si n c l u d i n gd e s i g nm o d e l ，s t r u c t u r eo fs y s t e m s ，k e y t e c h n o l o g ya n dd e v e l o p m e n tm o d eo fi n t e g r a t i o n t h em o d e lc a ns a t i s f yt h et r a i t s o f d i s t r i b u t e da p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，a n di th a sb e t t e ru n i v e r s a lp r o p e r t ya n dc o m p a t i b i l i t y t h u s ，i tc a n a v o i dt h ep h e n o m e n o no fi n f o r m a t i o ni s l a n de f f e c t i v e l y 3 t h et h e s i se x p l o i t se 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 ns y s t e mb a s e do nw e bs e r v i c e s i t c o n s t r u c t sa ni n t e g r a t i o np l a t f o r mo fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o na n da p p l i c a t i o n m e a n w h i l e ，i t a l s od i s c u s s e se x p l o i t a t i o na n dr e a l i z e dm e t h o d o l o g yo 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 n b a s e do nw e bs e r v i c e s e rc h a r t sc o n s t r u c t i n gd a t a b a s ea n dd a t ad i c t i o n a r y , l e g a c y s y s t e ma n di n t e g r a t i o no fd a t a , a n dt h ei n t e g r a t i o n o fn e we x p l o i t a t i o ns e r v i c ea r e i n c l u d e d 4 i tb r i n g st h es e c u r i t yo fe n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do nw e bs e r v i c e si n t oe f f e c t t h es e c u r i t ys t r a t e g yo fe n t e r p r i s ei sw e l ld e p i c t e d i ts e l e c t ss e c u r i t ym e t h o df i r i n gw e b s e r v i c e s ，s op r i v a c yo ft h eu s e r sw h ol o gi n t ot h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mi sw e l l p r o t e c t e d k e y w o r d s ：w e bs e r v i c e s ，a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，m o d e l ，e n t e r p r i s es e c u r i r y 独创性声明 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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：弛 日期：2 型：窒! 生 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容扣纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签 名：丕皇趣 导师签名：垦茎兰生 日期：卅扩何 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题提出的背景 当今的社会是一个网络经济与网络技术高速发展、各项技术创新不断涌现的时代。 企业与i t 机构所面临的业务处理日趋复杂并且相对于某些业务流程而言其生命期也日 趋短暂。不同的企业与i t 机构会根据自己具体的需求而选择截然不同的应用技术或者 开发环境。因此在这样的一个大的环境下，众多单位和机构所遇到的核心问题是如何集 成独立开发在不同计算机上的应用程序、在现有的软件资源的基础上怎样灵活高效的更 新信息或构造出最适合新需求的分布式软件应用程序。这三者共同的大前提是这些分布 式软件应用程序能在各种软、硬件平台上运行。为解决上述的核心问题，近年提出了一 种新的体系结构，其应用通用的标准协议定义接口、调用方法，使用基于互联网的构件 以及各种应用的实现，它最终解决异构的问题并面向w e b 的分布式计算，由此产生了 w e b 服务。近年来，w e b 服务被认为是分布式软件应用领域中出现的关键技术之一。 w e b 服务是一种自包含、自解释、模块化的应用程序，通过使用标准协议使不同的程 序能够在不同的平台上通过各自的编程语言直接进行交互，有效地解决了分布式软件系 统之间交互困难的问题。 1 1 1 课题现状以及发展趋势 计算机软件产业自从诞生的那一刻起，软件工程师们就努力去研制开发一套工具、 协议、以及应用程序，借此希望能够将软件开发的周期和使用费用显著地降低。近年来 面向服务的体系结构s o a ( s e r v i c e s o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 川以及w e b 服务被各大软件公 司以及i t 企业团体极力推广并应用，s o a 以w e b 服务为应用基础，同时其具有很强的 互操作性和位置更透明的组件，这一构架与w e b 服务结合在一起形成了新的有效的软 件应用开发方式。当被正确使用的情况下，s o a 能够使单位快速高效的开发并部署一个 企业级应用。w e b 服务结合了面向构件方法和w e b 技术，利用已有标准网络协议和x m l 数据格式进行通信。在互联网这个巨大的虚拟计算环境中，任何遵循w e b 服务标准的 软件资源，都可以与网络上其它的w e b 服务交互。s o a 是一种新型的软件开发体系结 构，提出了一种新的解决软件重用和软件集成的方案眨1 。作为一种刚刚兴起的技术，s o a 具有无可比拟的优势，符合按需计算的发展潮流，尤其适用于企业级的应用开发，通过 采用面向服务的体系结构，企业能够迅速便捷地构建开放的、模块化的、可重用的软件 组件1 3 1 1 4 1 。 这不仅仅归功于w e b 服务标准及相关软件技术的成熟，更重要的是众多学术界和 最为有实力的技术厂商对s o a 的倾力支持。以m i c r o s o f t 、i b m 、o r a c l e 、h p 、s a p 等 为首的计算机业巨头们，合作定义相关的s o a 标准，并无一例外地使自己的软件产品、 解决方案能够全面支持s o a 以及w e b 服务。因而在此领域内的软件开发正从传统的面 向对象( o b j e c t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ) 的开发方式逐渐向面向服务( s o a ) 的开发方式进行 转变。以x m l 为基础和核心的w e b 服务技术成为面向服务( s o a ) 开发方式的一个良好 江南大学硕士学位论文 实现，s o a 构架模型如图1 i 所示。 服务层商业逻辑层 用 正j 小 粤压 数 据 一一冉。 访 问 户 囤 层 接 口 叫竺苎r 层 r = l = r 图1 - 1s o a 构架模型 f i g 1 1e x a m p l eo fs e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r em o d e l w e b 服务作为s o a 的一种实现手段，提供了基于x m l 标准接口的若干中间件，具 有完好的封装性、松散的耦合性、协议规范的标准性、高度的可集成性等特点，能够很 好的满足s o a 应用模式需求t 5 1 0w e b 服务的出现为企业之间、企业和客户之间的交互 方式提供了崭新的解决方案。用w e b 服务来实现s o a 的好处是可以通过一个中立平台 来获得服务，而且随着越来越多的软件商支持越来越多的w e b 服务规范，会取得更好 的通用性。在越来越广泛和深入地应用到企业的业务系统和商业流程的构建中，w e b 服 务作为当前的一种热门技术给企业带来直接的经济效益。目前w e b 服务已经在电子政 务、金融、零售、能源、交通、电子制造、地理信息服务等行业和领域广泛应用。w e b 服务在电子商务领域里己成为处于最前沿的应用与发展的技术之一。在电子商务这一领 域中基于w e b 服务产生了一些架构思想，可以这么说w e b 服务给电子商务领域的发展 带来了新的契机。根据权威组织预测未来几年内，w e b 服务将在商业应用中扮演越来越 重要的角色。未来十年内，w e b 服务项目的投资将是将近2 0 0 0 亿美元。当然，w e b 服 务的应用也不仅仅限于电子商务这个其应用最为广泛和相对比较成熟的领域。鉴于w e b 服务的技术特点，在跨平台的复杂系统的集成上其也有自己的用武之地。 1 1 2 当今存在的主要问题 在市场竞争日益激烈的大环境下，大多数企业都引入了各种不同的企业信息系统 ( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o i ls y s t e m ，e i s ) t 6 1 如企业资源规划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ， e r a ) 、客户关系管理( c u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，c r m ) 以及供应链管理( s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 等。由于我国企业在这方面起步较晚，并且各个企业的应用 集成系统建设没有统一的标准，致使各企业、企业各部门信息无法交换，也无法对业务 流程进行整合，“信息孤岛州现象严重。这在某种程度上造成了企业应用集成系统反 应迟钝、提高了生产成本和使企业的效益下降。 随着计算机网络技术的日益成熟和电子商务的飞速发展，近几年来各企业不断加大 投入在信息化方面的人力物力，引进了各种技术。建立了各种软、硬件平台，建起了许 多业务应用系统。企业应用集成系统要跨越多种多样的硬件平台、软件平台以及各种业 务应用系统，并要求不仅要能够进行复杂的纵向业务，还要能够解决复杂的横向协调问 题，即企业应用集成( 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 ) i b - i 题8 1 。但相应的软件研发 和业务流程的整合不足，无法提供有力的支持，如何把传统的应用集成的资源和服务进 2 第一章绪论 行高度的整合，以提供全方位的服务，是摆在企业与公司面前亟待解决的主要问题之一。 传统的解决方案在解决大的企业集成应用系统时，已经显得心有余而力不足了。要很好 的解决这一问题，就需要寻找一种开放的标准，提供一个可以中立的平台来进行各种应 用程序的集成。而基于开放标准的w e b 服务。恰好符合这一要求从而经常被用于建立 e a i 系统1 9 1 。 1 2 本论文工作 本次课题的研究就是结合当今快速发展的s o a 和w 曲服务技术来解决上述问题。本 论文主要针对基于w 曲服务的企业应用集成展开研究。 1 2 1 论文的主要工作和研究内容 本论文在分析比较已有的应用集成解决方案的基础上，对比现有的w e b 服务技术， 研究基于w e b 服务的企业应用集成系统解决方案，提出系统框架，解决存在的问题， 完成了以下几个方面的工作： ( 1 ) 通过比较传统软件体系结构的不足和问题所在，提出w e b 服务应用集成方案， 对w e b 服务做了深入的研究和探讨，分析了w e b 服务的理论与相关技术的特点与优势 世 号乎o ( 2 ) 研究基于s o a 和w e b 服务的企业应用集成系统的构架，提出了一个基于w e b 服务的跨平台应用集成系统解决方案，解决w e b 环境下的跨平台信息交换与共享以及 安全问题。 ( 3 ) 实现基于s o a 和w e b 服务的企业应用集成系统平台。 鉴于其在未来软件体系架构中的s o a 和w e b 服务的重要性，前瞻性与核心地位， 本论文的研究工作具有重要的理论研究和现实应用意义。 1 2 2 论文的组织结构 第一章绪论：简要讨论了当前课题的背景，发展趋势以及主要问题。 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点：首先介绍了本文采用的具体技术w e b 服务，其次介绍了应用集成的基本概念，讨论了传统的应用集成优点和不足。最终提出 了基于w e b 服务的应用集成的概念。 第三章基于w e b 服务的企业应用集成方案设计：本章首先讨论了基于w e b 服务进 行企业应用集成系统的总体方案，提出了面向服务的集成思想，同时给出了面向服务应 用集成的整个企业信息系统的架构。 第四章基于w e b 服务的企业应用集成方案实现：根据基于w e b 服务的企业应用集 成系统设计，对已有的系统和数据进行整合利用，以避免重复投资。对新服务使用e s b 进行集成利用，设计符合服务特点的数据库。 第五章基于w e b 服务的企业应用集成安全设计：重点讨论集成系统的安全问题。 第六章总结与下一步工作：最后在总结课题成果的基础上对技术和下一步的工作做 出展望。 江南大学硕士学位论文 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点 2 1 应用集成的基本原理以及集成的层次划分 2 1 1 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 ，简称e a i ) 通过将企业业务流程、软 件、标准以及硬件结合起来，是对组织中完成不同业务功能的应用系统进行集成，在它 们之间建立起可供数据交流和应用沟通的中枢系统，使用户可以透明地访问各个不同应 用程序，展现给用户的数据仿佛来自于一个统一的数据源，这样就能使两个或更多的企 业应用系统之间实现无缝集成，使它们就像一个整体一样进行业务信息处理和信息共享 【1 0 11 1 l l o 2 1 2 应用集成的层次划分 按不同视角可将e a i 划分为不同的集成层次。按集成层次的范围划分，企业应用集 成可以分为企业内应用集成和不同企业之间应用集成。按集成层次的技术划分，从易到 难可以分为表示集成、数据集成、功能集成和业务流程集成四个层次： ( 1 ) 表示集成：表示集成是企业应用集成模式中最简单的。在这种集成范围下， 实现对多种软件的集成一般是使用软件界面来完成的，形成一个新的、统一的显示界面 2 是最终集成的结果。指导企业用户操作相关的技术动作是通过集成逻辑将现有的显 示界面作为集成点来实现的，并在用户的操作与相应软件之间进行通信，最终产生的结 果是将不同的软件部件综合全面的表现出来。表示集成的基本原理图如图2 1 所示。 图2 1 表示集成原理图 f i g 2 - 1p r i n c i p l eo f p r e s e n t a t i o ni n t e g r a t i o np i c t u r e ( 2 ) 数据集成：数据集成模式的基本思想是对各种软件组件的数据存取进行集成。 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 4 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点 访问，还允许数据在不同的数据存储之间移动。这样，用户在存取数据时就可以绕过相 应的应用程序，而直接获取软件所创建并存储的相应信息，最终实现数据在应用程序之 间的重用和同步t 1 2 1 。数据集成的基本原理图如图2 2 所示。 数据集成存在的关键问题涉及：协调不同数据库的数据模式，协调不同数据元素的 含义等。如果数据集成相应的数据模型发生变化，那么之前的集成就会被破坏。因此当 企业不断变化业务逻辑时数据集成无法很好的适应，同时直接对企业的核心数据进行访 问也可能造成数据安全的问题。 数据仓库暂时数据源 图2 2 数据集成原理图 f i g 2 - 2p r i n c i p l eo fd a t ai n t e g r a t i o np i c t u r e ( 3 ) 功能集成：功能集成是在代码级别上实现应用的集成，通过使用系统对象或 代码逻辑等方式实现对应用系统的集成t 1 2 1 。功能集成的基本原理如图2 3 所示。比起在 应用程序中创建新的逻辑，重用现有逻辑实现无疑是一种更有效的方法，而且对于每个 应用的访问是可定制的，其中包括了应用的语义和行为特性等方面。功能集成的基本方 式是使用应用编程接n ( a p i ) 来实现集成。功能集成利用各应用发布的对象模型、消息格 式、数据库模式等来集成应用。并用组件技术( 如c o r b a 、n e t 或j 2 e e ) 来包装( w r a p ) 传统系统( 1 e g a c ys y s t e m s ) ，利用包装器技术来屏蔽遗留系统的内部实现，通过使用包装 器响应用户的请求、将请求转发给遗留系统并最终通过包装器将处理结果返回给用户， 以及用它们的组件接口来连接组件，最终实现对遗留应用系统功能的集成t 1 3 l 。 存在的关键问题是：协调不同应用的数据模型，以及如何解决“目前大多数套装应 用( p a c k a g e da p p l i c a t i o n s ) 仅提供了初步的集成设施”问题。这种形式的集成一般都是指 的集成套装应用。组件模型之间的集成( 比如集成c o r b a 与n e t 、或者j 2 e e 与n e t 等) 将是个难题。 江南大学硕士学位论文 图2 3 功能集成原理图 f i g 2 - 3p r i n c i p l eo f f u n c t i o ni n t e g r a t i o np i c t u r e 按照其所用技术的不同，功能集成可以继续细分为以下几个方面，包括面向消息的 中间件、分布式对象技术以及w 曲服务技术等。下面对关键技术方面进行简要描述： ( 1 ) 面向消息的中间件( m o m ) ：通过在新旧版本的应用软件、不同平台的应用软 件之间进行消息传递来实现集成。通过“在应用间交换消息”来构建集成；这些消息 ( m e s s a g e s ) 通常代表了一个应用中发生的事务，需要将他们可靠地传递到其他应用。 m o m 存放消息，并负责将消息投递到目标系统。对于消息的中间件来说，存在的关键 问题涉及：在应用数据( a p p l i c a t i o nd a t a ) 与消，息( m e s s a g e s ) f n - 作相互转换，转换不同应用 所采用的不同消息格式。 ( 2 ) 分布式对象技术( d o t ) ：将面向对象概念应用在中间件技术中。在d o t 中的一 个个分布式对象就是各个不同的应用系统，在知道了这些应用对外公开的接口的基础 上，通过一定的方法直接远程调用( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ，v a c ) 这些应用，这样就能屏 蔽了应用系统具体的内部结构及编程语言，最终实现了跨平台的操作，进而将这些应用 系统组合成为一个逻辑整体钔。这种技术的应用比较广泛，主要产品有o m g 的c o r b a ， m i c r o s o f t 的c o m 以及s u n 的j 2 e e 等。 ( 3 ) w e b 服务：是功能集成方式的最新技术，是基于x m l 的分布式技术，用于在 i n t e m e t 或i n t r a n e t 上通过基于x m l 的标准协议来展现企业内部的应用服务。创建不与某 一数据库、套装应用、抽象的或组件模型相关的业务服务( b u s i n e s ss e r v i c e s ) ，并在集成 系统时将这些服务作为构件1 1 5 1w 曲服务中的一些基于标准的技术，使面向服务的概念 得到了具体的实现。其通常需要一种成熟的集成架构( 即一种面向服务的架构) ，以实现 服务接口与下层实现的明确分离。关于w - e b 服务和面向服务的相关内容将在以后的章节 进行具体论述。 ( 4 ) 业务流程集成：业务流程集成是一种更高级的面向过程集成，通过集成实现 企业商业流程的管理。通过集成现有i t 资产( i ta s s e t s ) ( 匕k , 如数据、组件、应用和服务等) 来创建新的业务流程( b u s i n e s sp r o c e s s ) 。业务流程集成产生了跨越多个应用的业务流程 层，进行业务流程集成需要创建描述基本功能的分布式组件并通过使用一些更高层的中 间件来表现业务流程集成。这种形式的集成，将业务流程的定义和管理，显式地与特定 6 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点 应用分离开，因此功能集成是业务流程集成的前提与基础。通常需要各个机构在业务流 程上达成一致，而且还需要一个成熟的集成基础设施( i n t e g r a t i o ni n f r a s t r u c t u r e ) ，以便对 现有i t 资产( i ta s s e t s ) 进行良好的集成。 在上述几种集成方式中，功能集成从某种意义上通过功能接口涵盖了对数据的集成 并对集成系统提供了良好的安全性，同时功能集成也是业务流程集成的基础，因此功能 集成的方式自然成为业界关注的焦点，如何对遗留系统进行合理的功能集成，已成为企 业应用系统集成的关键。本文所采用的集成方式也是基于对遗留系统进行功能集成而完 成的。 2 2 传统的应用集成 2 2 1 传统应用集成概述 现代应用软件架构能够采取将现成软件进行组合的方法满足快速开发的要求。从全 面性的要求看，现代应用软件架构还应该具有可灵活性、维护性、伸缩性、安全性，以 及其他类似的重要特性。要达到这样的目的，目前主要是采用多层结构，最常见的是三 层( 或更多) 。基于b s 模式的企业应用集成系统一般来说分为三层：表示层、中间层、集 成层。 表示层：一般使用诸如微软i e 的浏览器工具，这样就避免了c s 模式下要单独开发 界面的缺陷，同时也不需要在客户层进行维护。这是是异构系统面向用户的整合。它用 一个统一的标准的界面代替原有系统的界面，实现与原有系统的业务逻辑的集成。处理 用户服务，如输入和显示输出的管理。在表示层，一般会采用人机界面，通过传输协议 将请求信息传送到服务器，随后返回服务器端的回送消息，并在浏览器上进行显示。采 用这种技术可以提供一种集中访问信息的方式，并可提供基于角色的访问控制，对客户 和商业伙伴也可授权访问信息及应用程序。 中间层：企业业务流程通常通过使用一些高层的中间件来表现商务流程集成的特征 并完成跨越了多个应用的商务流程层。这类中间件产品的代表是消息中介，消息中介对 消息处理标准化并控制信息流是通过使用一个总线模式或者集成模式来完成的。一个应 用系统使用特定的函数和方法是提供给其它系统的应用接口，根据业务、数据及对象可 分类三种形式：a 业务服务用于提供一些商务逻辑，如更新客户信息或对成本进行计算； b 数据服务给用户进行数据库操作提供了一个方法；c 对象服务则使用面向对象的思 想，将前两者合并为一个对象，具有了更好的操作整体性、约束的完整性等。 集成层：集成层是指数据库及数据源的集成。主要是创建一个具有更多功能的企业 应用并通过e t l ( 且i 抽取、变换及加载) 集成来自多个应用的数据。对数据源的集成有多 种方式，对数据进行复制、转化、移植和共享等。目前较多使用j d b c o d b c 、数据库 访问网关、中间件和x m l 等技术。数据库访问网关在达到统一、透明地操作多种分布、 异构的数据资源的基础上，有效实现了不同应用间的数据共享。客户端驱动器、服务器 和若干个数据源共同组成数据库访问网关。客户端驱动器在接受了应用程序发出的数据 访问请求后，其分析处理递交的请求，对于可以由客户端处理的请求，服务器会接收到 7 江南大学硕士学位论文 客户端通过底层通信系统发送的请求信息。服务器接受到请求后，访问数据源或具体表 单并进行分析处理，最终应用程序会得到客户端驱动器返回的处理结果。网关技术将异 构数据库集成为一个类似于虚拟数据库的逻辑数据库，用户可以如同访问同一个数据库 一样来访问异构数据库。 目前在以上各个层次进行的集成都有较为成熟的解决方案，其中数据集成在实际应 用中被大量的采用。但已有的经验表明在这些不同层次上的集成都存在一些缺陷。例如 在数据级层次上集成时，直接的数据访问可能会使用户应用中嵌入的完整性检验被忽 略，从而导致数据损坏并为打开安全缺口提供了可能，并且导致数据破坏，产生程序异 常。在成型的集成领域里，已经有了通用的集成手段，这样对于每个应用来说如果要应 用技术框架只要编写一个集成适配器就可以了，然而，此类集成手段往往只能在一个公 司的产品中使用，或者是在使用相同类型平台的场合下使用，不具备通用性。 2 2 2 传统集成的典型体系结构 ( 1 ) 基于c o r b a 的企业应用集成 公共对象请求代理结构( c o r b a ：c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ，公共 对象请求代理体系结构) 6 川7 1 是一种新技术，是分布式对象技术对于解决异构环境下 分布式应用的一种有效方法。c o r b a 的主要目标即为解决面向对象的异构应用之间的 互操作问题，并在此基础上提供一些其他服务满足分布式计算 1 8 1 0 分布式对象技术是解决对象间跨平台互操作问题，其核心是一套标准的语言、协议 和接口，以支持独立于平台和编程语言的对象重用及异构分布应用程序间的互操作性， c o r b a 标准作为面向对象技术的分布式互操作集成框架，已得到工业界的广泛接受。 c o r b a 既是一种通信中间件，也是面向对象的分布式计算规范。c o r b a 的消息通信机 制g i o p i i o p ，g i o p 协议是通用的o r b 间的传输协议，g i o p 映射在t c p i p 上就是 i i o p ( i n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 协议。图2 4 表示了c o r b a 在遗留企业应用集成中的应 用模式： 8 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点 图2 - 4 c o b r a 集成遗留系统模型 f i g 2 - - 4 l e f f i n gs y s t e mm o d e l o fc o b r a i n t e g r a t i o np i c t u r e ( 2 ) d c o m 技术解决方案： 微软提出的c o m d c o m 技术是基于w i n d o w s 操作系统的分布式对象技术。c o m 定 义了组件和使用c o m 的客户之间互相操作的方式， d c o m 则是组件对象模型的进一步 扩展；c o m 技术以一种完全透明的方式进行通讯：它使用从客户进程端的调用并将其应 用到另一进程中的组件。d c o m 用网络协议来替换本地进程之间的通讯，这就可以解决 客户进程和组件位于不同的机器的问题。此技术的优点是有一个比较完整的分布式计算 的平台、效率较高，有整套相应的开发工具支持，应用开发相对简单。 ( 3 ) 基于m o m 的企业应用集成： 消息代理( m e s s a g eb r o k e ) 是一种通过在数据源与目的地之间移动数据使信息处理 流畅的软件技术。消息中间件( m e s s a g e o r i e n t e dm i d d l e w a r e ，m o m ) 是消息代理技术实 现之后的产品形式。在应用集成系统中，消息中间件的作用越来越明显。有两种形式的 异步消息：发布订阅的消息传递和基于队列的消息通信。一个消息代理可能提供以上方 式中的一种消息传递。 a 基于消息队列的通信如下图2 5 。基于消息队列的通信包括是应用发送一个消息到另 一个消息队列中。在基于队列的通信中，一个队列作为相互通信缓冲器，与发送方 和接收方彼此独立。发送方发送消息到这个队列中，接收方从同一个消息队列中接 收消息。 厂、 应用系统b 发出请求 应用系统a 发出请求 消息队列 器 获得回应 获得回应 b 发布订阅方法 图2 5 基于消息队列的通信 f i g 2 5c o m m u n i c a t i o no fi n f o r m a t i o nt e a m 9 江南大学硕士学位论文 图2 6 表示了发布订阅的消息传递的工作机理。发布订阅的消息传递中，有多个消 息发布者，消息订阅者，发布者发布消息，订阅者订阅特定主题的消息，此外还有一个 分离的发布订阅集成点，发布者与接收者通过集成点获取消息。 厂、 申请释放者、申请 1卜 释放、获取消息传 1卜 执行信息系统正i s ) 索取者 递队列 、j 图2 - 6 基于发布订阅的消思队列 f i g 2 - 6i n f o r m a t i o nt e a mo f r e l e a s e t a k e 传统解决方案有其自身的优势，然而也存在着以下不足： ( 1 ) 在技术方面存在一定缺陷： c o r b a 虽然成功的定义了一种语言无关的通信方 式，但却是由供应商实现对象请求代理( 0 r b ) 协议的任务，这就有可能被企业防火墙阻 止o r b 通信；r m i 的实现需要通信的两端都有j a v a 运行环境；d c o m 依赖于严格的软件 环境，所有参与该分布式应用程序的节点都必须得至l j w i n d o w s 系统的支持。d c o m 和 c o r b a 在客户机对服务器通信方面都存在严重的缺陷。 ( 2 ) 互操作性差：两个采用不同技术( 女h c o r b a 和d c o m ) 的系统必须创建一个翻译 层才可以进行信息交换。传统集成方案大多是紧耦合的模式，这种集成模式的结果缺乏 灵活性和扩展性，不利于业务流程的调整和重组。 ( 3 ) 缺乏统一的工业标准支持：传统的企业应用集成往往使用不同厂商提供的不同集 成引擎：他们使用各自的技术、适配器来集成系统或者连接数据源。这就大大限制了平 台的无关性，降低了其通用性以及可移植性。 ( 4 ) 体系结构的可扩展性差：传统的企业应用集成系统自适应性，可实施性，通用 性比较差。当新的应用部署需要考虑新的接口开发时，应用的每次更新都必须完成众多 复杂接口的升级，需要大量的后期工作。 ( 5 ) 这些技术会导致安全风险：c o r b a 和d c o m 都要求在防火墙上开放特定端口 以传送它们的消息( 都是二进制的，而不是a s c i i 文本) ，这个防火墙的漏洞很可能被黑 客利用，破坏防火墙，盗取企业内部信息。 2 3 基于w e b 服务的企业应用集成方案 2 3 1 基于w e b 服务的企业应用集成方案特点 目前，新一代的应用集成是基于w e b 服务技术的。w e b 服务的应用集成技术具备 以下优点： ( 1 ) 新的构架与集成：s o a 搭建了不同以往的构架，其按照不同的逻辑单元分解 应用程序，在这些单元之间定义独立的接口，以一种统一的方式在不同系统中实现通信 1 1 9 11 2 0 1 。各个厂商的通信构架建立在w 曲服务上，而且w e b 服务是具有很强的互操作 模式解决办法，在进行应用集成时，跨平台所需的改进和应用集成的成本会显著降低。 ( 2 ) 开放的标准：基于w e b 服务的应用集成的对象是封装为服务的逻辑实施模型， 1 0 第二章企业应用集成与w e b 服务的技术特点 而且已经具有