（计算机应用技术专业论文）基于bpel的企业流程建模工具的研究与实现.pdf

r e s e a r c ha n d i m p l e m e n t a t i o n o fb u s i n e s s p r o c e s s m o d e l i n g t o o lb a s e do nb p e l at h e s i ss u b m i t t e dt os o u t h e a s tu n i v e r s i t y f o rt h ea c a d e m i cd e g r e eo fm a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y w a n g l e i s u p e r v i s e db y p r o f e s s o rx ul i z h e n s c h o o lo fc o m p u t e rs c i e n c ea n de n g i n e e r i n g s o u t h e a s tu n i v e r s i t y m a r c h2 0 1 0 3洲4洲5儿i0_67 1洲y 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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，也不包含为获得东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了谢意。 研究生签名一塞堡 日期：三竺竺枷 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括 刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：丝导师签名： 日期：沙，口阳 摘要 现代企业面临巨人的市场压力，企, 3 k , _ l k 务流程需要不断变化以便应对这种市场变化的需求。s o a 以其 独剑的思想为复杂信息系统的建设、维护和发展开辟了一条全新的路子。而b p e l 作为一种描述业务流程、 计算机可执行的标准语言，在s o a 架构中扮演着将服务串联成商业流程的灵魂角色。 目前已经有许多厂商推出自己的b p e l 相关产品，其中不少都提供相应的图形编辑上具用于自动生成 b p e l 代码，但是这些一：具更多的是从b p e l 技术角度出发，与实际业务流程的分析、开发和处理还存在 一段距离。 本文在深入研究和分析b p e l 建模技术与现有建模上具的基础上，提出了自主开发的b p e l 建模j r = 具 j s b p e l 的总体设计及实现方案，由j s b p e l 提供业务流科的可视化建模、自动生成b p e l 代码和部署的 完整功能。论文的主要研究内容和贡献包括： 1 提出了面向业务的可视化业务流程表示模型。该模型屏蔽了b p e l 的技术细节，使建模人员能够 按照所熟悉的业务逻辑进行面向服务的流程建模，无需关注b p e l 语言本身的语法结构和技术细节。 2 研究并实现了可视化业务流程表示模型剑b p e l 元素之间的结构映射方法，能够根据面向业务的 可视化流程表示模犁的建模结果自动生成可执行的b p e l 代码，并实现b p e l 代码的白动部署。 3 针对b p e l 缺乏对人工交互支持的问题，对已有的流程调用方式进行扩展，以较小的变动代价换 来人工交互功能的实现。 4 实现从可视化业务流程表示模型到b p e l 的逆向映射，止使用者能够通过该模型对b p e l 流程的执 行过程实施监督与管理。 关键词： b p e l ，s o a ，w e bs e r v i c e s ，业务流程表示模型 a b s t r a c t t h ee n t e r p r i s e sn o w a d a y sa r ef a c e dw i t he n o r m o u sm a r k e tp r e s s u r e s ，b u s i n e s sp r o c e s s e sn e e dt ob e c o n s t a n t l yc h a n g e di no r d e rt or e s p o n dt o t h i sr e q u i r e m e n t s o ah a so p e n e du paw h o l en e ww a yf o r t h e c o n s t r u c t i o n ，m a i n t e n a n c ea n dd e v e l o p m e n to ft h ec o m p l e xi n f o r m a t i o ns y s t e m s b p e la sas t a n d a r dl a n g u a g eo f b u s i n e s sp r o c e s s ，p l a y sar o l ei nt h es o u li nt h es o aa r c h i t e c t u r e t h e r ea r ea l r e a d ym a n ym a n u f a c t u r e r st ol a u n c hi t so w nb p e l - r e l a t e dp r o d u c t s ，m a n yo ft h e mw o u l d p r o v i d et h eg r a p h i c a le d i t i n gt o o l sf o ra u t o m a t i c a l l yg e n e r a t i n gb p e lc o d e ，b u tm o r eo ft h e s et o o l sa r ef r o ma b p e lt e c h n i c a lp e r s p e c t i v e ，h a v ead i s t a n c ew i t ht h ea c t u a lb u s i n e s sp r o c e s sa n a l y s i s ，d e v e l o p m e n ta n dt r e a t m e n t t h i sd i s s e r t a t i o nr e a l i z e st h eb u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gt o o lj s b p e lb a s e do nt h ei n d e p t hr e s e a r c ha n d a n a l y s i so fb p e lm o d e l i n gt e c h n o l o g ya n de x i s t i n gm o d e l i n gt o o l s t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n ta n dc o n t r i b u t i o n s o ft h i sd i s s e r t a t i o ni n c l u d e ： 1 p r o v i d et h eb u s i n e s sp r o c e s sv i s u a lr e p r e s e n t a t i o nm o d e l s ot h a tp e o p l ec o u l dm o d e lw i t hb u s i n e s sl o g i c ， w i t h o u ta t t e n t i o nt ot h et e c h n i c a ld e t a i l so fb p e l l a n g u a g e 2 s t u d ya n dr e a l i z et h em a p p i n gm e t h o db e t w e e nt h eb u s i n e s sp r o c e s sv i s u a lr e p r e s e n t a t i o nm o d e la n d b p e l s oj s b p e lc a na u t o m a t i cg e n e r a t eb p e lc o d e 3 e x p a n dt h ep r o c e s sc a l lm e t h o d st os u p p o r tt h eh u m a ni n t e r a c t i o n 4 r e a l i z et h er e v e r s em a p p i n gm e t h o db e t w e e nt h eb u s i n e s sp r o c e s sv i s u a lr e p r e s e n t a t i o nm o d e la n db p e l , s op e o p l ec a nm a n a g eb p e l i m p l e m e n t i o nt h r o u g ht h ev i s u a lr e p r e s e n t a t i o nm o d e l k e y w o r d s ：b p e l , s o a ，w e bs e r v i c e s ，b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i i 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 研究问题与现状1 1 3 课题来源一2 1 4 研究内容。3 1 5 论文的组织与结构3 第二章基于服务的企业流程建模4 2 1w e bs e r v i c e s 简介4 2 2s o a 简介4 2 3b p e l 简介! ； 2 3 1b p e l 与w e bs e r v i c e s 和s o a 的关系。5 2 3 2b p e l 底层概念介绍6 2 3 3b p e l 的基本活动7 2 3 4b p e l 的结构化活动7 2 4b p e l 的设计模式8 2 5b p e l 实现的核心技术8 2 6b e p l 建模工具研究与应h j 现状一9 2 7 小结1 1 第三章企业流程建模工具的环境架构与需求分析1 2 3 1j s s o a 系统架构：1 2 3 2 建模t 具需求分析1 3 3 3 建模上具功能分析1 4 3 3 1 功能层次架构1 4 3 3 2 流程编辑1 5 3 3 3 代码生成1 5 3 3 4 流程监管。1 5 3 3 5 安全、异常和补偿1 5 3 4 ，j 、l 告1 1 ； 第四章企业流程建模工具的设计与实现1 6 4 1 系统层次架构设计1 6 4 1 1u l 层1 6 4 1 2 控制层1 7 4 1 3 核心层1 7 4 2 业务流程表示模型1 8 4 2 1 事务节点设计1 8 4 2 2 逻辑节点设计1 9 4 2 3 基本逻辑结构设计2 0 4 3 人工交互的处理。：2 1 4 4 消息相关性的处理2 4 4 5b p e l 代码的自动生成2 6 4 5 1 循环查找2 6 4 5 2 模型标注。2 6 i i i 4 5 3 结构划分2 7 4 5 4 结构映射2 8 4 6w s d l 文件的白动牛成2 9 4 7p d d 文1 ；，l ：的白动生成3 0 4 8 流程执行的安全控制机制一3 0 4 9 流程执行的异常控制机制3 1 4 1 0 流程执行的补偿机制一3 2 4 1 1 流程执行代码的部署3 3 4 1 2 流科执行过科的监管3 4 4 1 3 ，j 、结3 6 第五章企业流程建模工具的应用案例。3 7 5 1 销售订单处理、l k 务流程的分析3 7 5 2 系统构建b p e l 流程的步骤3 8 5 3 构建订单处理业务流程3 8 5 4 ，j 、结4 0 第六章总结与展望4 1 6 1 论文主要j 二作总结4 1 6 2 后续工作展望。4 1 致谢4 2 参考文献：。4 3 i v 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 面对当前多变和全球化的市场，企业之间的竞争从过去局部个体竞争逐渐演变为全球范f i i 企业联盟问 的竞争，并且愈发的激烈。为了满足客户提出的越来越多的新要求，技术方面的改进也在不断地加快。企 业必须快速地适应这种改变，否则就难以生存，更别提在这个动荡不安竞争激烈的环境中取得成功，而i t 基础设施必须支持企业提高适应能力。如何有效整合现有资源，改善企业运营效率全局动态协作的应对 市场竞争和客户需求变化自然成为一个企业成败的关键，而如何提高企业核心业务流程的敏捷性更成为企 业必须面对的首要问题u 1 。 在企业内部系统整合的过程中，最麻烦的问题是：不同的系统软件环境采用不同的程序语言进行开发。 这在以往的整合方式中，通常只能通过人规模的系统重构改造来实现，不过这不仅直接增加开发：j ：作量， 还很可能在现有系统上形成新的需求，这样系统整合将越米越难。 面向服务架构( s o a ，s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 是一种面向服务的、分布式的体系结构，它为真正 解决上述问题提供了一种有效的思路和方法。s o a 认为服务是最核心的抽象手段，业务被划分为一系列粗 粒度的服务和流程。业务服务相对独立、自包含、可重用，由一个或者多个分布的系统所实现，而业务流 程由服务组合而来【2 j 。s o a 代表了一个开放的、松耦合的、可扩展的、可组合的架构，促进面向服务并由 自治的、高质景的、米源多样的、互操作的、可发现和可复用的服务组成f 3 1 。它通过最人限度地重明服务 以提高信息系统的适应性和效率，并且在构建各种系统中的服务时以一致的方式进行，不同程序语言开发 的服务能够彼此沟通，这使系统整合有了新的解决方案。企业不仅能整合既有系统，而且可以快速的整合 不同的服务成为新的服务，以提供给用户使用。目前s o a 已经成为全球企业关注的热点。 b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ，业务流程执行语言) 是一种描述业务流程、计算机可执 行的标准语言，在s o a 架构中扮演着将服务串联成商业流程的灵魂角色。它把若干个现有的服务按照一 定的业务逻辑组合起来形成业务流程，而这个新的业务流程作为组合服务又可以被其它服务或流程所引刚 【1 3 1 。b p e l 使企业的业务模式创新和业务流程创新更简单方便，实施更快速高效。 b p e l 作为w e bs e r v i c e s 技术上整合业务流程的标准，存在着一个问题：程序代码过于复杂、繁琐， 手上编写容易错、效率极低。所以目前不少厂商推出了可视化的b p e l 建模上具来满足片j i 户设计业务流程 的需要，通过图形定义来生成b p e l 代码。这些工具多数是从b p e l 的角度出发，针对b e p l 本身的技术 细节，其建模元素基本上与b e p l 标准中的概念一一对应，而并非针对业务概念，因此只是将b e p l 编码 过程图形化了而己，非技术人员仍然较难掌握。而且实践证明，b p e l 的抽象级别不适合直接用于业务流 程分析和设计，相反现阶段大部分流程分析和设计者更容易接受像u m l 这类型的高级别的抽象模式1 1 引。 因此需要一种从实际的业务角度出发的b p e l 建模_ 具，方便设计者直接进行业务流程的开发和处理，进 而提高企业业务流程的分析、设计和开发能力，更能够适应业务需求的变化，以提高业务效率。 1 2 研究问题与现状 业务流程执行语言b p e l 是一种用x m l 来描述企业内部流程的语言，使原来建立在不同产品上的商 业流程也能像w e bs e r v i c e s 那样可以跨平台互通。b p e l 由微软、i b m 、以及b e a 三家大公司合作开发， 源自微软和i b m 各自的流程标准语言x l a n g 和w s f l 【2 0 1 。b p e l 得到了o a s i s 标准组织的认可。目前 关于b p e l 的研究已经具备了一定的深度和广度，由概念普及转入到企业级别的实践和应用的新阶段。 b p e l 作为一个用在w e bs e r v i c e s 技术上来整合业务流程的事实上的标准，得到了众多厂商的支持，这些 厂商纷纷推出自己的b p e l 相关产品。 1 东南人学硕士学位论文 基于b p e l 的w e bs e r v i c e s 集成在实际应用中主要依赖于b p e l 建模上具与b p e l 引擎这两个关键技 术。b p e l 建模1 ：具州丁完成流程的定义、部署、注册等功能；b p e l 引擎则用于完成流样的解释、执行及 消息路由等功能，使得应用能够按照预先定义好的流程自动执行。 目前市面有将近2 0 多个建模工具支持b p e l 的流程设计t 作，其中包括微软、i b m 、o r a c l e 这些 人公司的产品，也包括a c t i v e b p e l 等开源的项目。譬如，o r a c l e 可以通过e c l i p s e 的图形编辑插件米进行 b p e l 设计，并部署b p e l 剑o r a c l e 的b p e l 服务器上；i b m 拥有自己的b p e l 一【：具b p e l 4 je d i t o r ；微软 也推出了b i z t a l ks e r v e r2 0 0 4 中的专用流程编辑j ：具。除此之外，还存在a c t i v e b p e ld e s i g n e r 、n e t b e a n s e d i t o r 这些开源的b p e l 图形编辑工具。 但是，现存的这些b p e l 建模1 ：具由丁销售策略和应用背景等多种原闪，在使川上存在一定的局限性， 不能完全满足卜列关键的需求： 1 可视化建模 当前b p e l 建模上具的可视化模型都是基丁b p e l 的语法结构。以开源的a c t i v e b p e l d e s i g n e r 为例， 其模型的基本元素与结构元素就是b p e l 中的基本活动与结构化活动，如 、 、 、 移、 等等1 2 0 j 。这对丁普通的业务设计人员来说是难以理解其具体语义和组合方式的，而且距离他 们的习惯建模方式有很人的差距。 2 人t 交互 一个b p e l 流程的某个环节所调用的服务可能牵涉剑人工交互的部分【2 1 1 ，冈此对该服务的调用有可能 持续几天甚至更长的时间才能完成并返回，在此期间，如果b p e l 引擎所在的服务器关过机或者重启过， 那么对该服务的调川就会因此中断，进而导致流程的执行错误。目前已有的建模：【具大多缺乏专门针对这 种情况的处理方案，这也是本文研究的重点问题之一。 ， 3 安全、事务等与业务相关的处理机制 实际业务流程的所处环境是异常复杂且多变的。基于对商业机密的保护，恰当的安全处理机制必不可 少；而在突发状况或者需求改变时，为了保证流程执行过程中数据和系统状态的一致性，也就是传统意义 上的事务性，必要的事务处理机制也不可或缺。b p e l 与以往上作流定义的区别在于b p e l 是面向服务的。 这种区别导致了以往的安全、事务等机制无法适用在b p e l 当中。b p e l 为此提供了支持这些机制的相应 规范，但是现有的建模工具普遍缺少相对应的实现。 针对于这些局限性，业界已经存在多方的理论研究。例如：形式化建模方面的研究主要通过将b p e l 描述的业务流程转化为其它形式化的模型( 如b p m n l 2 5 1 、p - c a l c u l u s 2 引、p e t r i 网【3 0 1 ) ，然后通过一些模型检 测技术对其进行分析和验证。文献【27 1 对b p e l 相关的建模方法、工具、验证等做了详细的综述。在入1 ：交 互模式方面，i b m 等六家s o a 领域的厂商共同发布了b p e l 4 p e o p l e l 0 t 驯规范和w s h u m a nt a s k l 0 e 2 1 】规 范。而在实际的业务相关机制方面，对b p e l 建模工具的研究主要包括如何在b p e l 中支持q o s 、访问控 制、安全、补偿等规则和策略【2 8 1 。 但是，在企业实践当中解决实际问题不仅需要理论研究的支持，更多的还依赖于现有成熟的实现技术 与应用平台。现有的研究与b p e l 建模工具的应用需要存在一定的脱：肖，很多研究对企业而言如同“空中 楼阁”，缺乏实际指导意义。对企业而言真正关心的是如何基于现有技术正确构建合理而实用的b p e l 建 模工具；如何利用b p e l 建模工具来设计、划分并优化业务流程，能够给企业带来预期效益，而关于这方 面的相关论述和成功案例却相对很少。 而本文正是从以上问题入手，结合国内相关实践项目，研究b p e l 在企业实际应用中会出现的问题， 并对此进行分析和解决。进而，基于实际业务需要，研究s o a 架构+ 卜- 流程的可视化建模、自动转换生成 b p e l 代码和b p e l 流程部署等方面问题，实现基于b p e l 的企业流程建模工具j s b p e l 。 1 3 课题来源 研究课题来源于江苏省科技成果转化专项资金项目“基于s o a 的新代企业管理软件研发及产业化”。 该项目以江苏省金思维信息技术有限公司开发的企业管理软件系统产品和东南大学计算机学院语义网格 2 第一章绪论 s e i r g r i d 系统的研究成果为基础，研发及产业化为企业用户提供了一种具有自主知识产权、基于s o a 的 企业服务集成平台j s e s b 以及基于这个平台的管理软什系统产品j s s o a 。研发一个满足实用要求、简洁 高效、结构开放的企业服务集成平台，它充分体现了s o a 的松耦合、基- j 标准、协议独立、实现独立以 及运行环境独立等基本思想；支持面向服务的流程建模、支持基于语义及q o s 的服务查找、支持面向服务 的川户界面创制，并能直接驱动服务组合和应用自动生成，可快速适应各类行业应用需求的变化，支持动 态企j i k 联盟等新的运营模式；研究形成了服务划分的规范化方法。并在此基础上开展了j s s o a 系统的企 _ k 应h j 。 1 4 研究内容 论文的研究内容以面向服务架构的企业信息系统平台开发项目为背景，围绕b p e l 在实际业务中的应 用方法展开工作，进而研究并实现基于b p e l 的企业流程建模- l 具j s b p e l 。主要进程如- 卜： 第一个阶段：以供应链流程为例，创建对应的b p e l 流程实例及相关的服务与功能模块，通过实现该 业务流稃来了解b p e l 在实际业务中的应用方法。进而明确j s b p e l 的功能定伉与设计思路。 第二个阶段：实现j s b p e l ，要求基于业务思维，提供s o a 架构下业务流程的可视化建模、自动生成 b p e l 代码和b p e l 流程部署的完整功能。j s b p e l 中需要重点考虑的关键问题有： 1 确立基于业务的、可视化的业务流程表示模璎。使建模人员能够按照习惯业务思维直接进行建模， 无需关注b p e l 语言本身的语法结构和技术细话。 2 实现业务流程表示模型与b p e l 之间的结构映射，使j s b p e l 能自动从建模模型生成可执行的b p e l 代码。 3 扩展j s b p e l 对于人工交互活动的支持。 4 完善安全、异常、补偿等企业业务必需的机制。 5 提供流程的部署、注册，以及在执行过程中的监督管理功能 总体而言，通过实现j s b p e l 来降低b p e l 流程建模对于使用者的专业要求，简化实际业务中繁琐的 设计过程，提高工作效率。 1 5 论文的组织与结构 本文共分六章，内容组织如下： 第一章：绪论。给出课题米源和研究背景，提出论文的目标和主要内容。 第二章：基丁服务与s o a 的企业流程建模。描述了b p e l 以及与b p e l 密切相关的s o a 、w e bs e r v i c e s 等技术并探讨了它们之间的关系。总结分析了b p e l 建模工具及其研究与应用现状。 第三章：企业流程建模工具的环境架构与需求分析。首先介绍了j s b p e l 所处的j s s o a 系统的整体架 构，接着认真对j s b p e l 进行了需求分析，讨论了j s b p e l 应用场景与需要实现的具体功能。 第四章：企业流程建模工具的设计与实现。介绍了j s b p e l 的体系结构设计，给出了各个功能的具体 思路与实现方法。 第五章：企业流程建模t 具的应用案例。通过具体案例，介绍了使用j s b p e l 进行流程编辑及部署的 整个工作过程，展示了j s b p e l 的实用性与易用性。 第六章：总结本文工作所取得的成果，并对下一步工作提出展望。 最后是致谢和参考文献。 3 第二章基于服务的企业流程建模 2 1w e bs e r v i c e s 简介 w e bs e r v i c e s 是建立可操作的分布式应j j 程序的新平台。w e bs e r v i c e s 是一套标准，它定义应刚程序 如何在w e b 上实现且操作性。开发人员可以使川任何自己喜欢的语言以及平台上写w e bs e r v i c e s ，只要这 些服务可以通过w e bs e r v i c e s 标准对其进行杏询和访问即可。w e bs e r v i c e s 是可以在组织内部或者公司之 间的异构计算资源中被共享、组合、使用和复用的商业资产。w e bs e r v i c e s 可以是独立的，也可以连接在 一起向外部世界提供更强大的系统功能。w e bs e r v i c e s 将逐渐成为构建电子商务应川的基础体系结构。基 于w e bs e r v i c e s 的体系结构是从一个分布式面向对象部件的系统向一个服务网络的逻辑演进，该服务网络 提供一个能够跨企业集成的松散耦合的底层基础结构【3 引。 从表面上看，一个完整的w e bs e r v i c e s 是由服务提供者、服务消费者、服务注册中心三个角色和发布、 发现、使用三个动作构建的【3 引，其体系结构如图2 1 所示： 服务注册中心 服务消费者服务提供者 图2 - 1w e bs e r v i c e s 体系结构 w e bs e r v i c e s 不同于已有的构件对象模型以及相关的对象模型协议，如c o r b a 和i i o p ( i n t e r n e t i n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 、c o m 和d c o m 以及j a v a 和r m l ( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 。w e bs e r v i c e s 可以 用任何语言编写，并且可以使用m t p 【2 8 切问。从技术上看，一个w e bs e r v i c e s 是一个由内容、应用代码、 过程逻辑、或者这些部分的任意组合所构成的x m d 2 9 】对象，并且可以通过任何t c p i p 网络访问，只要网 络中使用s o a p 4 0 l 标准集成，使用w s d l l 3 9 l 标准进行自描述，使用u d d i p o 标准在一个公共的或者私有的 目录中注册和发现。 2 2s o a 简介 s o a ( s e r v i c eo r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，面向服务的体系架构) 是近年来软件规划和构建的一种新方法， 其概念最早由国际咨询机构g a r t n e r 公司于1 9 9 6 年首次提出【3 1 1 。自s o a 概念被提出之后，不少国内外机 构、企业均对s o a 进行了定义和阐释。s e r v i c e a r c h i t e c t u r e t o m 将s o a 定义为：“本质上是服务的集合。 4 第二章基于服务的企业流程建模 服务间彼此通信，这种通信可能是简单的数据传送，也可能是两个或更多的服务协调进行某些活动。服务 间需要某些方法进行连接。所谓服务就是精确定义、封装完善、独立丁其他服务所处环境和状态的函数。” l o o s e l y c o u p l e d t o m 将s o a 定义为：“按需连接资源的系统。在s o a 中，资源被作为可通过标准方式访 问的独立服务，提供给网络中的其他成员。与传统的系统结构相比，s o a 规定了资源间更为灵活的松散耦 合关系。”g a r t n e r 自己则将s o a 描述为：“客户端朋艮务器的软件设计方法，一项应用由软件服务和软件 服务使用者组成s o a 与大多数通用的客户端j l 务器模犁的不同之处，在于它着重强调软件组作的松 散耦合，并使用独立的标准接口。”1 3 2 j 总而言之，s o a 不是一种技术，而是一种思想。其基本思想是：信息系统功能都由服务提供，这些服 务具有松耦合、基丁标准、协议独立、支持分布式计算的特征，企业可以随时添加新服务、更新或组合现 有服务，以解决新的业务需要，而且支持“使刚但不必拥有”模式【3 。s o a 也是一种新的人型分布式信息 系统的构建方法和过程，贯穿r r 系统规划、设计、构建、运维的各个阶段。 服务是s o a 中最核心的概念和基础。w 3 c 将服务定义为：“服务提供者完成一组 i 作，为服务使用 者交付所需的最终结果。最终结果通常会使使用者的状态发生变化，但也可能使提供者的状态改变，或者 双方都产生变化”。简单来说，一种服务对应于一个真实的业务活动或可识别的业务功能。在s o a 下， 每个服务定义了一个与其业务功能或数据相关的接口，以及约束这个接口的契约( 如服务质量q o s 要求、 业务规则、安全性等) ，服务之间通过定义良好的接口和契约相互联系，单独或者共同完成一定的功能。 其中接口和契约采用中立的，基于标准和规范的方式进行定义，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和 编程语言。 2 3b p e l 简介 b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ) 是基丁：w e bs e r v i c e s 的商业流程执行语言，是专为整合 w e bs e r v i c e s 而制定的一项标准规范，目前已成为业界实际的标准。2 0 0 2 年8 月，i b m ，m i c r o s o f t 等为首 的企业联合提交并发布b p e l l 0 规范。2 0 0 3 年5 月，b p e l l 1 规范发布，并提交给o a s i s 组织进行标准 化。b p e l 是基于l b m 的w s f l ( w e bs e r v i c e sn o wl a n g u a g e ) 和m i c r o s o f t 的x l a n g ( e x t e n s i b l el a n g u a g e ) 建立的，w s f l 支持图形化的流程，而x l a n g 在结构化构造方面有独剑的方法，冈此b p e l 吸收了两者 的优点，同时摈弃了一些复杂繁琐的部分，形成了一种较为自然的描述业务活动的抽象高级语言。 2 3 1b p e l 与w e bs e r v i c e s 和s o a 的关系 由于w e bs e r v i c e s 是一种崭新的技术，还没有形成完整的规范和成熟的体系，目前的w e bs e r v i c e s 就 像是互联网上孤立的逻辑程序单元，不能很好的融合起来，如何冲破这种孤立，进行w e bs e r v i c e s 的集成， 继而形成企业分布式应用系统成为w e bs e r v i c e s 发展的一个重要问题。为了解决这一问题，出现了一个崭 新的发展方向s o a ，他充分体现了w e bs e r v i c e s 集成的思想，它的所有业务功能都基于w e bs e r v i c e s ， 由e s b ( 企业服务总线) 统一对w e bs e r v i c e s 进行管理，企业可以随时添加新服务、更新或组合现有服务， 以解决新的业务需要。s o a 已经成为当前基于w e bs e r v i c e s 开发应用系统的主流方案。 b p e l 在s o a 架构中扮演着将服务串联成商业流程的灵魂角色。它将不同的w e bs e r v i c e s 按照指定的 业务需求或功能需求逻辑组合起来实现一个更复杂的功能体，而这个新的功能体作为组合服务又可以被其 它服务或流程所引用。b p e l 使企业的业务模式创新和业务流程创新更简单方便，实施更快速高效。 b p e l 是建立在w e bs e r v i c e s 技术之上的，因此与w s d l 、x m l 、s o a p 和u d d i 等标准密切相关。 图2 - 2 展示了b p e l 在s o a 模型下与具体w e bs e r v i c e s 实现标准之间的关系。可以看出，b p e l 流程模型 是在w s d l 定义的服务模型之上的一层，其所有的数据访问和数据处理都是基于标准( 如x p a t h 、x s l t 等) 定义并且高度依赖于服务对外展示的w s d l 文件以及下层的w s d l 消息定义、w s d l p a r t 定义、x m l s c h e m a 定义等。 5 东南人学硕- l 学位论文 曩锻5 7 全： ；。1 i 己= 学蚕璺 ，- 由三：利 j 白 曩2 事 g ”三务 基：- 遁历 ：譬 ，芝； 图2 - 2b p e l 与其它w e bs e w i c e s 规范之间的关系 2 3 2b p e l 底层概念介绍 b p e l 支持的业务流程能够指定一组w e bs e r v i c e s 操作的执行顺序，这些w e bs e r v i c e s 间共享的数据。 业务流程涉及哪些伙伴以及这些伙伴在业务流程中扮演什么样的角色，一组w e bs e r v i c e s 的共同异常处理 以及服务生命周期等问题。为了实现这些功能，b p e l 引入了不少的概念阻】，下面分别进行介绍。 1 伙伴 b p e l 规范中称与流程服务交互的其他服务为伙伴服务( p a r t n e rs e r v i c e ) 伙伴这个词表明了流程与伙 伴服务之间是一种对等的关系。b p e l 的伙伴可以分为以下三种： ( 1 ) 流程调用的服务 ( 2 ) 调用流程的服务 ( 3 ) 即被流程调用义调用流程的服务( 先后顺序皆可) 在b p e l 中一个流程可以调用其他服务，也可以响应来自伙伴的请求，也就是说b p e l 流程实例既可 以作为服务的请求者，也可以扮演服务的提供者。在异步通信的情况+ 卜，流程与伙伴之间的对话是双向的， 这在企业麻用中比较常见。 2 服务引用 为了能够在运行时工作，伙伴必须解析成实际的w e bs e r v i c e 。这样，伙伴实际上最后就是一个有类型 的服务引用而已，其类型信息来自服务链接类型和角色。b p e l 流程本身不指定伙伴如何绑定到特定的服 务：人们认为这是一个部署时或运行时的绑定步骤，这个绑定步骤必须被b p e l 实现支持。 3 处理机制 开发者需要有处理业务流程中的错误和从错误恢复的手段。b p e l 通过 和 构造在语言中 内置了异常( 故障) 处理。b p e l 的故障概念与w s d l 的故障概念有直接联系，事实上，前者建立在后者 的基础上。 此外，b p e l 还支持补偿这个概念，这是一种允许流程设计者为某些不可逆的动作实现一些补偿动作 的技术。举例来说，设想有一个旅行预定流程，一旦确认了一项预定，则必须执行一些显式操作才能取消 这项预定。这些动作就称为原始动作的“补偿动作”。 4 服务生命周期 b p e l 实例是指b p e l 流程在执行过程中的一次具体实现，一个b p e l 流程可能对应多个流程实例。 与传统的分布式对象系统不同，b p e l 实例不是通过工厂模式创建的。相反，b p e l 中的实例是在服务的消 息到达时隐式的创建的。也就是说，实例不使用显式的“实例标识( i n s t a n c ei d ) ”米标识，而是用