（计算机应用技术专业论文）基于soa的异构数据源的整合.pdf

北京交通大学硕士学位论文 摘要 当前，随着企业内部业务系统越来越明细，企业应用软件也越来 越复杂，一个应用系统往往是由几个小系统整合而成。对遗留系统的 整合集成是企业面临的一大难题，尤其是如何把这些遗留系统中不同 的数据源有效的整合到新的业务平台中一直是一个棘手的问题。 同时，新兴的软件技术也层出不穷s 0 a ( 面向服务的软件架构) 作为下一代软件架构整合标准，也慢慢从实验室中走出，在实际的应 用项目中开始被采用。 作为s o a 的互联标准的w 曲s e r v i c e 技术以删l 作为其底层的数据 表示方式，由于) 【m l 本身的平台无关性再加上潮l 已有的一些数据处 理标准( 如x s l t ) 使得对其数据处理能力更强。 在数据整合的基础上，s o 采用b e p l 作为整合语言，它要比传统 的底层语言更好的支持业务处理流程的逻辑。 本文主要是利用s o a 平台下的w e b s e r v i c e 技术作用异构的数据源 的整合方式，同时对于特定于异构数据整合时的一些特性，利用已有 的x m l 数据处理技术，对w e b s e r v i c e 做出一定的扩展优化，使得集成 商可以加快对异构数据源豹整合。 关键词：s o a ，w e b s e r v i c e b p e l ，异构数据源，瑚l ，x s l t 北京交通火学硕士学位论文 a b s t r a c t n o w a d a y s ，a st h ec o m p l e x i t yo ft h eb u s i n e s sg r o w s ，t h en e e d 1 1 0 rs y s t e mi n t e g r a t i o ni sg r o w i n gt o o o n ee n t e r p r i s e a p p li c a t i o nm a yi n v 0 1 v eal o to fd i f f e r e n th e t e r o g e n e o u s d a t a s o u r c e t h e r ei sa l s oan e e dt oi n t e g r a t et h e s el e g a c y s y s t e m s ，w h o s ed a t as h o u l da t 帆y sb eh e t e r o g e n e o u so t h e rt h a n t h ec u r r e n ta p p li c a t i o n m e a n w h i1 e ，t h en e wt e c h n o l o g i e sa r eo v e r c o m n l ge v e r y d a y a st h en e x tg e n e r a t i o no fs y s t e ma r c h i t e c t u r e 。s o ai sn o w b e c o m i n gp o p u l a r 瓜t h ei n t e g r a t i o nb a s i co fs o a 。w e b s e r v i c el e v e r a g et h e x m lt e c h n o l o g ya n db e c a u s eo ft h a t ， i t i sm o r ee a s i e rt o a n a l y s i st h ed a t ao fo u ra p p l i c a t i o n s o u s eb p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t el a n g u a g e ) a si t s s y s t e mb u s i n e s si n t e g r a t i o nl a n g u a g e b p e lh a st h ef a c i l i t i e s t od e s c r i p t i o no u rb u s i n e s sc o m p l e x i t y s o m ev e n d o r sa l s o p r o v i d es o m et o o li n gs u p p o r tf o re d i t i n gb p e l t h i sp a p e rg i v e sa na r c h i t e c t u r eo fh o wt oi n t e g r a t et h e s e h e t e r o g e n e o u sd a t a s o u r c eb a s eo ns o a t h e r ea r es o m ee x t e n s i o n s a n dc u s t o m i z a t i o no fs o af o rb e t t e ri n t e g r a t i n gt h e h e t e r o g e n e o u sd a t a s o u r c e k e yw o r d s ：s o a w e b s e r v i c e ，b p e l ，h e t e r o g e n e o u s 1 ) a t a s o u r c e x m l ，x s l l 独创性声明 8 7 9 5 五9 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。尽本人所 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 含为获得北京交通大学或其他教学机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所做 的任何贡献已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 本人签名：艺眵 日期：丛年立月止日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位 论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件， 允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文。论文中所有创新和成果归北京交通大学软件学 院所有。未经许可，任何单位和个人不得拷贝。版权 所有，违者必究。 本人签名： 日期：丛年l 月芏日 绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 信息化时代和全球经济竞争的新环境下企业要实现一项业务， 往往需要整合多个基于各种异构数据源的业务系统和外部系统后，进 行大量数据分析与抽取，其工作量大，且容易出现人为差错。 同时，随着企业的发展和信息化建设推进，往往出现以下问题： 对于大量的数据不能提供一个统一的数据接口，不能采用一种通用的 标准和规范( 如使用不同的指标代码体系和编码体系) ，共享通用的 数据源：随着业务的增加，对于管理人员的操作越来越复杂，操作越 来越多，用户分敝，相互联系程度低，信息相对封闭，共享程度低： 大量同趋复杂的办公业务依然或多或少的靠手工处理进行流转：信息 加工、处理手段差，影响信息质量，无法直接从各级各类业务信息系 统采集数据并加以综合利用，无法对外部信息进行及时、准确的采集、 利用，业务系统产生的大量数据无法提炼升华为信息，及时提供给决 策部门：已有的业务信息系统平台及开发工具互不兼容，无法在大范 围内应用。 同时，软件技术也在不断更新，面向服务的体系结构开始从实验 室罩走出( s 0 a ，s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) ，面向服务的体系 结构，是指为了解决在i n t e r n e 环境下业务集成的需要，通过连接 j e 京交通人学硕士学位论文 能完成特定任务的独立功能实现的一种软件系统架构。该定义的学术 味道较浓，但其核心思想并不难理解：让应用不受限于技术，让企业 轻松应对商业服务变化和发展的需要。这种具有中立的接口定义( 没 有强制绑定到特定的实现上) 的特征称为服务之间的松耦合。s o a 采 用w e b s e r v i c e 互联技术，底层采用) ( m l 对数据进行表示。这些技术对 ：解决以上异构数据的问题上提供了新思路。 1 2 论文的意义与主要研究内容 计算机系统领域广泛其技术日新月异，如果能做到各个不同的 、 系统的无缝整合一直是人们在努力的方向。系统整合一般包括几个方 面：u i 业务，数据。而数据整合应该是这三方面中最基础的部分， 也一直大家关注的对象。如果能高效的整合各个系统中的异构数据 源，可以充分利用已有系统，节省经济开销，加快系统开发速度。 本文的主要研究内容为分析当前的异构数据源的主要特性并结合当 前s o a 的技术特点给出基本的方案，并结合异构数据源整合时的一些 要特别考虑的方面，给出传统s o a 整合时的扩展，提出了一个解决异 构数据整合问题的新思路 1 3 本文的结构 第一章为绪论。本章首先说明了异构数据源整合的背景与本文的 解决起点。最后还对本文工作与本文结构进行了概括。 第二章详细对异构数据源进行分析并给出当前的一些主流的解 决方案与不足。 2 第三章对s o a 相关技术做出介绍，分析其优点与在解决我们的问 题时可被利用的方面。 第四章是我们基于s o a 技术平台下对就异构数据源如何进行整合 进行的详细系统设计，这里包括利用些已有技术与对这些技术的一定 扩展。 第五章是是一个系统整合的基本实现。这里给出一些基本源代码。 第六章是本文的总结和展望。总结了本文的工作。并对未来的工 作进行了展望。 北京交通大学硕士学位论文 第二章异构数据源问题概述 2 1 数据源异构性定义 在企业信息化建设过程中，由于各业务系统建设和实施数据管理 系统的阶段性、技术性以及其它经济和人为因素等因素影响，导致企 业在发展过程中积累了大量采用不同存储方式的业务数据，包括采用 的数据管理系统也大不相同，从简单的文件数据库到复杂的网络数据 库，它们构成了企业的异构数据源。这些分散的不同业务的数据管理 系统虽然能够满足业务数据存储和管理要求，但在许多情况下，为作 出一个决策。可能需要访闻分布在网络不同位置上的多个业务数据管 理系统中的数据。因此，基于整个、集成各个业务异构数据源的综合 信息仓库的一个强大的分布式应用系统十分需要。 简而言之异构的数据源就是指交互的多个系统中不能对所要交 流数执 挺供统。的访问的接口或者方式。 2 2 异构的数据源的分类 企业数据源异构性主要表现以下这些方面： 1 系统异构，即数据源所依赖的业务应用系统、数据库管理系统乃至 操作系统之间的不同构成了系统异构。 2 模式异构，即数据源在存储模式上的不同。存储模式主要包括关系 2 异构数据源问题概述 模式、对象模式、对象关系模式和文档嵌套模式等几种，其中关系模 式( 关系数据库) 为主流存储模式。同时，即便是同一类存储模式， 它们的模式结构可能也存在着差异。例如不同的关系数据管理系统的 数据类型等方面并不是完全一致的，如d 8 2 、o r a c l e 、s y b a s e 、 i n f o r m i x 、s q l s e r v e r 、f o x p r o 等。 3 来源异构，即企业内部数据源和外部数据源之问的异构。 异构数据源的整和、集成是企业信息化建设过程经常遇到的一个 现实问题。也是制约企业各种应用信息系统建设和数据共享程度，以 及信息化建设投资重复或负担重的一个重要因素。 2 3 数据整合和集成需求 异构数据源的数据整合和集成的目的是为企业综合应用系统提 供集成的、统一的、安全的、快捷的信息查询、数据挖掘和决策支持 服务。为了满足这个需求条件，整合、集成后的数据必须保证一定的 集成性、完整性、一致性和访问安全性。 1 、集成性 企业各种原先孤立的业务信息系统数据经过整合、集成后，应该 达到查询一个综合信息不必再到各个业务系统进行分别查询和人工 处耻。只要在整合、集成后的数据信息仓库中就可以直接访问到，即 整合、集成后的综合信息仓库的数据是各异构业务数据的有机集成和 关联存储( 整合、发掘出各业务数据间的内在关联关系) ，而不是简 单、孤立的堆放在一个数据库系统里。 2 完整性 北京交通大学硕士学位论文 包括数据完整性和约束完整性两方面。数据完整性是指完整提取 数据本身，约束完整性，约束是指数据与数据之间的关联关系，是唯 一表征数据问逻辑的特征。保证约束的完整性是良好的数据发布和交 换的前提，可以方便数据处理过程，提高效率。 ： 一致性 不同业务信息资源之问存在着语义上的区别。这些语义上的不同 会引起各种不完整甚至错误信息的产生，从简单的名字语义冲突( 不 同的名字代表相同的概念) ，到复杂的结构语义冲突( 不同的模型表 达同样的信息) 。语义冲突会带来数据集成结果的冗余，干扰数据处 理、发布和交换。 整合、集成后的数据应该根据一定的数据转换模式和商业规则进 行统一数据结构和字段语义编码转换。 4 访问安全性 由于数据库资源可能归属不同的单位各业务数据系统有着各自 的j j 户权限管理模式，访问和安全管理很不方便，不能集中、统一管 理所以保证在访问异构数据源数据基础上保障原有数据库的权限不 被侵犯，实现对原有数据源访问权限的隔离和控制，就需要设计基于 整合、集成后的综合信息仓库的统一的用户安全管理模式来解决此问 题。 2 4 当前解决问题的方法【6 1 由于当前一般的应用，数据都是存放在数据库中的，当前解决数 据的异构性时，往往也是在这个层面上做文章。为解决异构数据整合 4 异构数据源问题概述 的难题，现有以下几种方法： ( 1 ) 通过数据库接口软件与不同的数据库直接连接如b c 和 j d i j c 等。在同时检索的数据库数量较少时，使用此技术可在定程 度上解决异构检索问题，但数据库达到一定数量时，处理速度很难保 证。这种方式仅适用于对属于本单位的少量异构数据库进行统一检 索。 ( 2 ) 不同数掘库问的格式转换。主要是利用数据库产品本身提供访 问异构数据库的功能，以实现在异构环境下建立具有较高性能的分布 式数掘系统。现在一些图书馆制作的学科导航系统就此利用此方法设 计的，其利用一些程序将各种异构数据库的部分数据导入一个数据库 系统中。以方便读者访问但是收录的数据库数量不能太多，此外还 涉及版权问题。 可见，实现异构数据库的集成一般有两种方法。第一种就是将原 有的数据移植到新的数据管理系统中来，为了集成不同类型的数据， 必须将一些非传统的数据类型转化成新的数据类型。第二种方法是利 用中问件集成异构数据库，该方法并不需要改变原始数据的存储和管 理方式。中问件位于异构数据库系统( 数据层) 和应用程序( 应用层) 之间，向下协调各数据库系统，向上为访问集成数据的应用提供统一 数据模式和数据访问的通用接口。 从当前的解决方式我们发现，具体的解决方案往往都是耦合于具 体的数据源的，对于不同的数据源，不同的转换规则需要不同的实现。 木义的主要目标就是提供的一种通用的。松耦含的解决方案。 5 北京交通火学硕士学位论文 第三章整合技术概述 3 1 x m l ，x m ls c h e m a ，x s l t 3 1 1x m l 可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e x m l ) 提供了一 种标记内容的方式，可以添加关于数据用途的信息。信息使用) ( m l 存 储之后，称为解析器的应用程序就能够可靠地提取相关信息，并根据 不同的需要处理。 x 札可用于各种不同的应用程序，但其实质是：x m l 是一种表示 数掘的方式。有时候数据是为数据库准备的，有些时候则是供人阅读 的。与这两方面应用相关的技术，比如数据验证和x m l 转换也已经 随着x m l 自身一起发展起来。 x m l 包括验证或者确认的能力、文档结构和文档( 在某种意义上 的) 内容。验证文档有助于防止数据与期望具有特定结构的应用程序 进行交互时出现问题，当x 盹与非x m l 的遗留系统交互时这一点尤 其有用。最初的x m l1 o 推荐标准包括对文档类型定义( d o c u m e n t t y p ed e f i n i t i o n s d t d ) 的支持，d t d 提供了一些验证能力。w 3 cx m l s c h e m a s 扩展了这种功能，并提供了一种更加类似删l 的语法。 可通过多种方式使用x 虬封装的数据。一种常见的处理方式是通 过使用可扩展样式表语言转换( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e r r a n s f o r m a t i o n s ，x s l l ) ，开发人员可以使用x s l t 定义对x 札文 6 整合技术概述 档的操作，以生成特定的结果。这种动态转换信息的能力允许从单个 源文档产生多种输出，无论输出到不同的数据库还是输出到不同的浏 览器。 x m l 元素 x m l 是一种标识语言，一组用来创建描述数据的语法标签的规则 集。一个x m l 元素是由开始标签、结束标签以及标签之间的数据构成 的。开始和结束标签用来描述标签之间的数据。标签之间的数据被认 为是元素的值。例如，在下面一个瑚l 元素的例子中，元素d i r e c t o r ” 的值是e dw o o d 。 e dw o o d 元素名( “d i r e c t o r ) 允许你把”e dw o o d 4 这个值标出来，这样你 就能把这些数据同另外类似的数据区分开来。例如，有可能另一个元 素的值也是。e dw o o d 。 e dw o o d 由于每个元素都有不同的标签名，所以你能很容易把上面两个元 素的值区别开来。如果从语义上没有办法把数据标出来，两个有同样 值的元素会混淆起来。 属性 个元索可以包含一个或多个属性属性是一个由“= ”隔丌的名称 值。如： w e s t f i e l d 在上面的例子中，z i p = 0 1 0 8 5 是元素 的一个属性。属性用来 北京交通火学硕士学位论文 给个元素添加附加的、次要的信息，通常是元信息，属性还可以使 用缺省值，而元素却不能这样做。元素的每一个属性可以以任意顺序 进”说明，但仅能说明一次。 此外，x 虬标签对大小写敏感因此以下这三个是不同的元素。 通过上面对x 札文件的基本组成的分析，我们发现，x m l 文件不 仅包括了数据，还包括了描述数据的语义。基于这些语义，可以更方 便的对整个煳l 文件进行分析。也就是因为如此，蹦l 对于异构数据 源的结构分析提供了更有利的帮助。 3 1 2x m ls c h e m a x m ls c h e 眦是一个基于x m l 的语法或s c h e m a 规范，用来定义x m l 文档的标记方式。x m l s c h e m a 是一个由m i c r o s o f t 建议的s c h e m a 规 范+ 它与文档类型定义( d t d ) 相比具有很大的优势，而d t d 是最初 j _ j 米定义x m l 模型的s c h 嘲规范。d t d 存在很多缺点，包括使用非 x 虬语法，不支持数据类型定义，不具有扩展性等。例如，d t o 不允 许把元素内容定义为另外一个元素，或字符串。想了解更多有关d t d 的内容可以参考w 3 c ) 【m l 建议书。x 虬s c h e m a 从几个方面改善了d t d ， 包括使用x 札语法，支持数据类型定义和名域。例如，x 札s c h e 嘴允 许你把一个元素说明为一个i n t e g e r ，f 1 0 8 “b o o l e a n ，u r l 等类型。 在i n t e r n e te x p l o r e r5 中的x m l 解析器可以解析使用d t d 或 x m ls c h e i l l a 的x m l 文档。 8 壁垒垫查堡堕 ( n a m o j a n es m it h 3 8 你会注意到在上面文档中默认的名域是 “x s c h e m a ：c l a s s s c h e 帕x m l ”。这告诉解析器根据 u r l ( c l a s s s c h e 眦x m l ”) 上的s c h e m a ( x s c h e m a ) 来解析整个文档。 下面是上面那个文档的完整的s c h e 腿。注意s c h e m a 的根元素中的名 域声明。第一个( x m l n s = ”u r n ：s c h e 隐s m i c r o s o f t c o m ：x m 卜d a t a ) 表 明这个 ) ( m l文档是一个x m l s c h e 腿。第二个 ( x m ln s ：d t = ”u r n ：s c h e 啊s m i c r o s o f t c o m ：d a t a t y p e s ) 允 年s c h e m a 处理者在e l e 舱n t t y p e 和 t t r i b u t e l i y p e 声明中的t y p e 属性前加d t d # 缀来说明元素的类型和内容的特征。 9 北京交通人学硕士学位论文 用来定义元素和属性的声明元素如下所示： 元素说明 e l e m e n t t y p e 把类型和条件赋给一个元素可以包含子元素 a t t r 油u t e t y p e 把类型和条件赋给一个属性a t t r i b u t e 声明以前 定义过的属性类型可以出现在名为e l e m e n t t y p e 的元素的作用域 中e l e m e n t 声明以前定义过的元素类型可以出现在名为e l e m e n t t y p e 的兀索的作用域中s c h e m a 的内容以晟深层的元素的“ t t r i b u t e t y p e ” 和“e l e m e n t t y p e ”声明丌头。 e l e m e n t t y p e 声明后接着就是它的属性和子元素，如果一个元素 有属性或子元素，必须把这种方法包含在它的e 1 e m e n t t y p e 声明中， 或者是必须在它们自己的e 1 e m e n t t y p e 或a t t r i b u t e t y p e 声明中进行 前导声明。 矍鱼垫查塑堕 ( e l e i i l e n tt y p e 2 n a m e 不同于d t d s ，) ( m ls c h e 衄允许有一个开放的内容模式，你可以进 行定义数据类型、使用默认值等等操作而不必限定内容。 在下面的s c h e 眦中， 元素的类型被定义并有一个默认值， 但在 元素中没有其他节点被声明。 e l e i i l e n t t y p en 锄e = 。s t u d e n t ”c o n t e n t = ”e l t o n l y ”m o d e l = ”o p e n ” o r d e r = 腑n y n 北京交通人学硕士学位论文 j ：i f i i 的s c h e m a 允许你只验证你所关心的区域，这使你对文档的 验证级别有更多的控制， 并允许你使用s c h e 哪提供的一些特性而不必严格确认。 试着处理一下下面的x m l 文档的s c h e 豫。 f i d e l m am c g i n n 4 2 5 6 5 5 3 3 9 3 5 5 2 3 91 8 s h o v e l 3 9 9 9 1 9 9 8 一l o 一2 3 1 9 9 8 一l l 一0 3 如果你处理完s c h e 帕，在) ( m lv a l i d a t o r 中运行 e l e m e n t t y p e 和a t t r i b u t e t y p e 声明必须放在a t t r i b u t e 和e l e m e n t 内容声明之l ；i f 。例如，在上面的s c h e m a 中， 元素的e l e m e n t t y p e 声明必须放在 元素的e l e m e n tt y p e 声明之前。 o r d e r 属性的默认值是建立在c o n t e n t 属性的值上的。当c o n t e n t 值 为“u 】l 0 n l y ”时，o r d e r 数认值是s e q 。当c o n t e n t 值为“m i x e d ”时o r d e r 默认值是“l 眦n y ”。 为我们通过现在准备用x 虬来表示我们要转换的数据，我们就 1 2 整台技术概述 可以_ i _ | s c h e m a 来定义自己的数据类型使得我们的整合方案不耦合 与特定数据源。 3 1 3x s l t x s l t 的英文标准名称为e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e t r a n s f o r i t l a t i o n 。根据w 3 c的规范说 明书 ( h t t p ：w w w w 3 o r g t r x s l t ) ，最早设计x s l t 的用意是帮助列l 文 档( d o c u m e n t ) 转换为其它文档。但是髓着发展，x s l t 已不仅仅用于将 x m l 转换为h t 札或其它文本格式更全面的定义应该是：x s l 下是一 种用来转换x m l 文档结构的语言。 x s l t 可以理解为将某个符合某种s c h e m 的x 札文档变换成符合 另一一种s c h e m a 的x 札文档的语言，当然，这种语言本身也是用x m l 水实觇的如图3 1 圈3 一lx s l t 工作过程 下面是一个实际的例子： 北京交通火学硕士学位论文 似设有源x m l 文件： s t a r t b o d y i ：i n i s h 下面是将要作用于源】【l 玎l 文件上的x s l t 文件： p ) 最终产生的转换后的目标文件是： f ) sl a n b ( ) d y f i n i s h 1 4 接合技术概述 3 1 3x s i 卫的优点 我们已经知道，x m l 是一种电脑程序间交换原始数据的简单而标 准的方法。它的成功并不在于它容易被人们书写和阅读，更熏要的是， 它从根本上解决了应用系统问的信息交换。因为) ( m l 满足了两个基本 的需求： ( 1 ) 将数据和表达形式分离。就象天气预报的信息可以显示在不 同的设备上，电视，手机或者其它。 ( 2 ) 在不同的应用之间传输数据。电子商务数据交换的与日俱增 使得这种需求越来越紧迫。 为了使数据便于人们的阅读理解，我们需要将信息显示出来或者 打印出来，例如将数据变成一个h t 札文件，一个p d f 文件，甚至是 一段声音：同样，为了使数据适合不同的应用程序，我们必须有能够 将一种数据格式转换为另一种数据格式，比如需求格式可能是一个文 本文件。一个s q l 语句，一个h t t p 信息，一定顺序的数据调用等。 而x s l t 就是我们用来实现这种转换功能的语言。将x m l 转换为h t m l ， 是目前x s l t 最主要的功能。 3 1 4 垤l 文档路径! a t h x s l 在转换) ( m l 文档时分为明显的两个过程，第一转换文档结构： 其次将文档格式化输出。这两步可以分离开来并单独处理，因此x s l 在发展过程中逐渐分裂为x s l t ( 结构转换) 和x s l f 0 ( f o r m a t t i n g o b j e c t s ) ( 格式化输出) 两种分支语言，其中x s l f o 的作用就类似c s s 在h t m l 中的作用。而我们这晕重点讨论的是第一步的转换过程，也 就是x s l t 。 北京交避大学硕士学位论文 另外，在学习x m l 时我们已经知道x 札是一个完整的树结构文档。 在转换x m l 文档时可能需要处理其中的一部分( 节点) 数据，那么如何 查找和定位x m l 文档中的信息呢，x p a t h 就是一种专门用来在) ( m l 文 档中查找信息的语苦。x p a t h 隶属x s l t ，因此我们通常会将x s l t 语 法和x p a t h 语法混在一起说。 用种比较好理解的解释：如果将x m l 文档看作一个数据库， x p a t h 就是s q l 查询语言；如果将x m l 文档看成d o s 目录结构，x p a t h 就是c d ，d i r 等目录操作命令的集合通过x p a t h 我们可以很容易的定 位x m l 文档中的每一个元素然后就可以再使用x s h 里面的各个函 数来对这些元素进行一定的转换。 访问数据 x p “h 提供了根据比较方法选择特定属性、元素实例之一和节点 的语法。 符号指节点的标签属性。在以上的例子中，某些 c h a p t e r ) 节点 具有类型t y p e 属性，可以作为 t y p e 在上下文中访问。为了可以从文 档的任何地方访问它路径应该写成b o o k c h a p t e r 眦y p e 。 方括号从一个集合中选出一个节点很象是传统编程中的数组。 为了只选出第2 个 ，你可以用一个形如b o o k c h a p t e r 2 的x p a t h 表达式。注意，集合中的第1 个节点的编号是l ，而不是大 多数编程语苦中规定的o 。 你可以把这些条件组合起来按照其属性值选择节点，比如： h o ( ) k c h a p l e r t y p e = 。p r o l o g u e 。 就仅仅选出第1 个 。这 剃t 选掸功能有许多，其内容已经超出了本文所涉及的范围。 1 6 整合技术概述 函数 在x s l t 中我们能过x p a t h 选定特定的元素，然后就通过x s l t 提 供的函数对其进行一定的操作转换。 下面列举一些主要的函数： x s l ：v a l u e o f 元素只输出x p a t h 表达式的值。 x s l ：n u m b e r 元素输出数值。 x s l ：f o r e a c h 元素循环遍历节点集合同时用元素嵌套内容处理 各个节点。 x s l ：s o r t 元素在 或者 元素对节点处理之前对节点集合捧序。 x s 】：i f 如果 元素内x p a t h 表达式的s e l e c t 属性值为真那么 元素会处理自身的嵌套内容。 x s l ：c h o o s e x s l ：w h e n x s l ：o t h e r w i s e 同 元素相似 按顺序检查各种不同条件， 在所有的其他条件都不满足的情况下执行默认操作。 3 2s o a 面向服务的体系结构( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是个组件模型它将应用程序的不同功能单元( 称为服务) 通过这 北京交通人学硕十学位论文 些服务之蚓定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式 进行定义的它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语 言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的 方式进行交互。 这种具有中立的接口定义( 没有强制绑定到特定的实现上) 的特 征称为服务之间的松耦合。松耦含系统的好处有两点，一点是它的灵 活性，另一点是当组成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现 逐渐地发生改变时，它能够继续存在。而另一方面，紧耦合意味着应 用程序的不同组件之问的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当 需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时，它们就显得非常 脆弱。 对松耦合的系统的需要来源于业务应用程序需要根据业务的需要 变得更加灵活。以适应不断变化的环境，比如经常改变的政策、业务 级别、业务重点、合作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因 素，这些因素甚至会影响业务的性质。我们称能够灵活地适应环境变 化的业务为按需( o nd e 眦n d ) 业务，在按需业务中，一旦需要，就 可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。 虽然面向服务的体系结构不是一个新鲜事物，但它却是更传统的 面向对象的模型的替代模型，面向对象的模型是紧耦合的，已经存在 一： 多年了。虽然基于s o a 的系统并不排除使用面向对象的设计来 丰f = f 矬单个服务。但是其整体设计却是面向服务的。由于它考虑到了系 统内的埘琢，所以虽然s o a 是基于对象的，但是作为一个整体，它 却爿i 是面向对象的。不同之处在于接口本身。s o a 系统原型的一个典 型例予是通用对象请求代理体系结构( c 咖no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h jt e c t u r e 。c o r b ) ，它已经出现很长时间了，其定义的概念与s o a 綮台技术概述 相似。 然而，现在的s o a 已经有所不同了，因为它依赖于一些更新的进 展这些进展是以可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ， x m l ) 为基础的。通过使用基于x m l 的语言( 称为w e b 服务描述语 言( w e bs e r v i c e sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w s d l ) ) 来描述接口，服 务已经转到更动念且更灵活的接口系统中，非以前c o r b a 中的接口 描述语言( i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ，i d l ) 可比了。 w e b 服务并不是实现s 0 a 的惟一方式。前面剐讲的c o r b a 是另 一种方式这样就有了面向消息的中间件( m e s s a g e 一0 r i e n t e d i “l e w a r e ) 系统，比如i 蹦的m q s e r i e s 。但是为了建立体系结构 模型。您所需要的并不只是服务描述。您需要定义整个应用程序如何 在服务之问执行其工作流。您尤其需要找到业务的操作和业务中所使 用的软件的操作之间的转换点。因此，s o a 应该能够将业务的商业流 程与它们的技术流程联系起来，并且映射这两者之间的关系。例如， 给供应商付款的操作是商业流程，而更新您的零件数据库却是技术流 程。因而，工作流还可以在s 0 的设计中扮演重要的角色。 此外动态业务的工作流不仅可以包括部门之间的操作，甚至还 可以包括与不为您控制的外部合作伙伴进行的操作。因此，为了提高 效率，您需要定义应该如何得知服务之间的关系的策略，这种策略常 常采用服务级协定和操作策略的形式。 最后所有这些都必须处于一个信任和可靠的环境之中，以同预 期的一样根据约定的条款来执行流程。因此，安全、信任和可靠的消 息传递应该在任何s o a 中都起着重要的作用。 1 9 北京交通人学硕士学位论文 3 1 2 s o a 技术组成f 1 5 】 s o a 本身是应该如何将软件组织在一起的抽象概念。它依赖于用 x m l 和w e b 服务实现并以软件的形式存在的更加具体的观念和技 术。此外它还需要安全性、策略管理、可靠消息传递以及会计系统 的支持，从而有效地工作。您还可以通过分布式事务处理和分布式软 件状态管理来进一步地改善它。 s 0 a 服务和w e b 服务之问的区别在于设计。s 0 a 概念并没有确切 地定义服务具体如何交互，而仅仅定义了服务如何相互理解以及如何 交百。其中的区别也就是定义如何执行流程的战略与如何执行流程的 战术之冉j 的区别。而另一方面，w e b 服务在需要交互的服务之间如何 传递消息有具体的指导原则：从战术上实现s o a 模型是通过h t t p 传递的s o a p 消息中最常见的s o a 模型。因而，从本质上讲，w e b 是 实现s o a 的具体方式之一。 尽管我们觉得w e b 服务是实现s o a 的最好方式但是s o a 并不 局限于w e b 服务。其他使用w s d l 直接实现服务接口并且通过】( m l 消息进行通信的协议也可以包括在s o a 之中。正如在别处指出的， c o r b a 和i 明的m q 系统通过使用能够处理w s d l 的新特征也可以 参与到s 0 中来。如果两个服务需要交换数据，那么它们还会需要 使_ i ； 】牛1 f 同的消息传递协议，但是数据接口允许相同的信息交换。 j 衄川霉沙和业务流程能够通过使用标准流程集成模型来集成复杂 的变时l + 能发挥w e b 服务作为集成平台的全部潜力。w s d l 所直接 支持的交互模型仅仅是同步或不相关的异步交互的无状态模型。业务 交! j ：的模型通常假设在涉及双方或多方、有状态、长期运行的交互中 的同步和异步辩等消息交换序列。为了定义这种业务交互，需要对业 档台技术概述 务流程在其交互中所用的消息交换协议进行正式描述。 s 0 a 体系中，b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t el a n g u a g e ) 是一门 用于自动化业务流程的形式规约语言，它主要关注的就是如何能更好 的把握业务流程的刻画。 既为了建立所有这些信息的适当控制，又为了应用安全性、策略、 可靠性以及会计方面的要求，在s o a 体系结构的框架中加入了一个 新的软件对象。这个对象就是企业服务总线( e n t e r p r i s es e r v i c e b u s ，e s b ) ，它使用许多可能的消息传递协议来负责适当的控制、流 甚至还可能是服务之间所有消息的传输。虽然e s b 并不是绝对必需 的，但它却是在s o 中正确管理您的业务流程至关重要的组件。e s b 本身可以是单个引擎甚至还可以是由许多同级和下级e s b 组成的 分布式系统，这些e s b 一起工作，以保持s o a 系统的运行。在概念 上，它是从早期比如消息队列和分布式事务计算这些计算机科学概念 所建立的存储转发机秘发展而来的。 从开发人员韵角度来说，他们使用的工具必须知道s o a 的能力， 并允许开发人员有效地使用s o a 对象。这将设计s o a 模型、丌发服 务和服务对象以及测试s o a 应用程序这些过程包括进来并组成一个 整体。因而，开发人员的工作必须为面向服务的应用程序设计开发 ( s e r v i c e 一0 r i e n t e d p p l i c a t i o nd e s i g n d e v e l o p m e n t ，s o a d ) 做 好准备。 北京交通大学硕士学位论文 3 2w e b s e r v i 3 2 1 定义 w e b 服务是使应用程序可以以与平台和编程语言无关的方式进行 相互通信的一项技术。w e b 服务是一个软件接口，它描述了一组可以 在网络上通过标准化的x m l 消息传递访问的操作。它使用基于x 虬 语言的协议来描述要执行的操作或者要与另一个w e b 服务交换的数 掘。一组以这种方式交互的w e b 服务在面向服务的体系结构 ( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e 。s o a ) 中定义了特殊的w e b 服 务应用程序。 软件业最终会接受这样的事实：跨多个操作系统、编程语言和硬 件平台集成软件应用程序不可能由任何一种专门的环境来解决。传统 上，这个问题一直是一个紧耦合问题，调用远程网络的应用程序通过 自己发出的函数调用和请求的参数与远程网络紧密地联系在一起。在 w e b 服务出现之前，在大多数系统上，采用的是固定的接口，但对于 环境或需要的改变，这缺乏灵活性或适用性。 w e b 服务所使用的x m l 可以用真j 下与平台无关的方式来描述任 何( 所有) 数据，以跨系统交换数据，因此转向了松耦合应用程序。 i 佰，w c b 服务可以在较抽象的层面上工作，较抽象层面可以按照需 蛭动念地蘑新评估、修改或处理数据类型。所以，从技术层面上讲， w o b 服务哪以更方便地处理数据，并且允许软件更自出地进行通信。 从更高的概念层面上讲，我们可以将w e b 服务视为一些工作单 元，缚个单元处理特定的功能任务再往上一步，可以将这些任务组 合成面向业务的任务，以处理特定的业务操作任务，从而使非技术人 整合技术概述 员去考虑一些应用程序，这些应用程序可以在w e b 服务应用程序工 作流中一起处理业务问题。因此，一旦由技术人员设计并构建好w e b 服务之后，业务流程架构设计师就可以聚集这些w e b 服务来解决业 务层面上的问题。这里借用汽车引擎来作类比，业务流程架构设计师 考虑将整个汽车引擎与汽车框架、车身、变速器和其他系统组合在一 起，而不是研究每个引擎内的各个部件。而且，动态的平台意味着引 擎可以与其他汽车制造商的变速器或部件一起工作。 最后一个方面是，w e b 服务可以有助于在组织内的业务人员和技 术人员之间架起一座桥梁。w e b 服务使业务人员能更容易理解一些技 术上的操作。业务人员可以描述出一些事件和活动，然后技术人员可 以将这些事件和活动与相应的服务相关联。 有了通用定义的接口和设计良好的任务，重用这些任务就变得更 容易了因而重用这些任务所代表的应用程序也就变得容易了。应用 程序软件的可重用性意味着在软件上的投资有了更好的回报，因为可 以从同一资源产生更多收益。可重用性使业务人员可以考虑以一种新 的方式来使用现有的应用程序，或者以一种新的方式将应用程序提供 给合作伙伴，因此可能增加合作伙伴问的业务交易。 所以，w e b 服务试图解决的主要问题是数据和应用程序集成的问 题，是将技术性的功能转换成面向业务的计算任务的问题