（计算机应用技术专业论文）基于soa的培训部管理系统.pdf

中文摘要 在软件开发过程中，如何提高软件系统的重用性和互操作性一直是一个重要 的问题。压向对象技术实现了源代码级的软俘重用，德不能跨越波用程序边界。 分布式组件技术实现了跨越应用程序边界的软件重用，但要求客户端与服务端之 间紧密耦合，这样的系统是不健壮的，并且不同组件模型间的互操作非常困难。 另一方面，随着因特阍和万维两豹迅速发展，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 n i n t e g r a t i o n ，e a i ) ，电子数据交换( e l e c t r o n i cd a t ai n t e r c h a n g e ，e d l ) 和企业间电子 商务( b u s i n e s st ob u s i n e s s ，b 2 b ) 的应用需求高涨，并对将整个互联网当作一个计 算资源体系提粥了要求。为了解决上面这些问题，w e b 服务架构应运而生。 w e b 服务的主要目标就是在现有的各种异构平台的基础上构筑一个通用的 与平台无关、语言无关的技术层，各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实 麓彼此的连接和集成。 本课题对基于s o a 思想的孵e b 服务技术进行了研究，以“培训部管理系统” 为设计案例，设计了一个基于s o a 的殿用软件系统，并分别讨论了w e b 服务模型 中的概念层、逻辑层和物理层的具体内容，分析了w e b 服务架构的优点以及还需 要解决蛉一些题，并运用j s p 、j 2 e e 的w e b 服务技术在系统艨型上实现了这静架 构的关键技术，为正在建设中的校园网管理系统的集成提供了一个可参考的集成 方案。 关键词：w e b 服务s o aj 2 e e 架构培训部管理系统 a b s t r a c t h o wt or e u s es o f t w a r es y s t e ma n di m p r o v ei t sm u t u a lo p e r a t i o nh a sl o n gb e c o m e a ni m p o r t a n ta s p e c ti nt h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rs o f t w a r e o b j e c t - o r i e n t e d a r c h i t e c t u r eh a sm a d ei tp o s s i b l et or e u s et h es o u r c e c o d e 1 e v e ls o f t w a r e b u ti tc a n t s p a nt h eb o r d e r so fa p p l i e dp r o g r a m s p a r t sd i s t r i b u t i o nt e c h n o l o g yh a sr e a l i z e dt h e r e u s eo fs o f t w a r eb e y o n da p p l i e dp r o g r a mb o r d e r s ，w h i c hd e m a n d st h ec o u p l i n g b e t w e e nc l i e n t sa n ds e r v i c e t h e r e f o r e ，s u c hs y s t e mh a sa l s os o m ed i s a d v a n t a g e s m o r e o v e r ，i ti sv e r yd i f f i c u l tf o rd i f f e r e n tp a r tm o d e l st oo p e r a t em u t u a l l y o nt h e o t h e rh a n d ，w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e r n e ta n dw e b ，t h ea p p li c a t i o no fe a i ， e d ia n db 2 ba r ei ng r e a td e m a n d s a n dt h e r ei sa ni n c r e a s e dd e m a n df o rt h ei n t e m e t a sac o m p u t e rs o u r c es y s t e m t h e r e f o r e w e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r ee m e r g e si no r d e rt o s o l v et h ea b o v ep r o b l e m s t h em a i np u r o o s eo fw e bs e r v i c ei st oc o n s t r u c tag e n e r a la r c h i t e c t u r et i e r i n d e p e n d e n to fp l a t f o r ma n dl a n g u a g e b a s e do np r e s e n ts e p a r a t e da r c h i t e c t u r e v a r i o u sa p p l i c a t i o n so fd i f f e r e n tp l a t f o r m sc a nd e p e n do nt h i st e c h n o l o g yt i e rt o a c h i e v et h e i rc o n n e c t i o na n di n t e g r a t i o n t h ep r e s e n ts t u d ya i m st oe x p l o r ew e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r eb a s e do ns o a t a k i n g “m a n a g e m e n ts y s t e mi nt r a i n i n gd e p a r t m e n t ”a sac a s e ，t h es t u d yd e s i g n sa n a p p l i e ds o f t w a r es y s t e mb a s e do ns o a ，d i s c u s s e ss o m es p e c i f i cp r o b l e m si nw e b s e r v i c em o d e l ss u c ha sc o n c e p tt i e r , l o g i ct i e ra n dp h y s i c a lt i e r , a n a l y z e sa d v a n t a g e s a n dp r o b l e m st ob es o l v e di nw e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r e m o r e o v e r ，t h i ss t u d ya d o p t s w e bs e r v i c e j s pa n dj 2 e et oi m p l e m e n tc r u c i a lt e c h n i q u eo ft h i sa r c h i t e c t u r ea n d p r o v i d e sr e f e r e n t i a li n t e g r a t i o np r o g r a mf o rt h ec a m p u sm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hi s b e i n g c o n s t r u c t e d k 叫w o r d s ：w e bs e r v i c e ，s o a ，j 2 e e ，a r c h i t e c t u r e ，m a n a g e m e n ts y s t e mi nt r a i n i n g d e p a r t m e n t 独创性声明 本人声观所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤姿态堂或其他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。 学位论文作者签名：尸伽气 签字日期一年厂月多事日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鎏盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权盘鲞盘堂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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。圊意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：严彩 签字日飙年j 7 月夕日 导师签名： 签字嗍叼年7 月旦 天津大学硕士学位沦义第一强绪沦 1 1 选题背景 第一章绪论 高校信息管理系统包括为数众多的管理予系统，为学校的各级领导、各部f 】 的工作人员、全体教师和学生提供了多种快捷高效的信息服务。各部门的信息管 理系统功能不同，具有各自的特点。例如：高校培训部。高校培训部不是一般意 义的教学单使，主要进行黪黉家级考试、资格认证考试、职称考试、磐语考 试等考前培训工作。参加培诩的学员来自四面八方，人员众多、管理复杂，信息 需求量成倍增长。 为了实现高校培训部管理工作的现代化、科学化、规范化，适应时代的要求， 使培训部在招生管理、教学管理、教燎管理等方瑟形成一个紧密的整体，亟待牙 发一个适应现代网络发展的、能满足培训部工作需求的信息管理系统，其目的是 用计算机来完成培训部的日常工作，以提高培训部的管理水平和工作效率，满足 广大学员对培训信息的需求。 1 2 管理信息系统应用现状和技术现状分析 1 2 1 国内外管理信息系统应用现状分析 管理信息系统( m i s ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ) 可以保存用户信息。通 过对信息进行分析和处理，可以帮助用户制定计划、规范管理以及提供决策依据 f l 】 o 据统计，目前美国在财务会计工作中9 0 的工作由计算机完成；物资管理中 8 0 、1 0 0 的信息处理由计算机完成：计划管理是8 0 9 0 ；在计算机应用发展较 快的国家中，计算机应用于信息管理的占8 0 ；用于科学计算的占8 ，用于生产 过程控制的占挖篱；由此霹以番蠢，信息管理是计算机应瘸的主要领域强。 在国外高校，各类教学、科研、办公等信息管理系统融形成了相当规模的信 息化建设体系，因为他们具有较大规模的、稳定的技术队伍来提供服务与技术支 持。 在国内，高校信患化建设糨对起步较晚。在数字校园理论逐步应震的过程中， 各高校一方面不断投资购建各种硬件、系统软件和网络，另方面也不断开发实 施了各类教学、科研、办公管理等应用系统，且形成了一定规模。但是，由于整 体信息化程度榭对落后，经费短缺，理论体系不健全等原因，国内高校信息管理 系统在机构设置、服务范围、服务质量及人员要求上与蓬外高校相眈都霄定的 差距。 天津大学硕士学位论义第一章绪论 纵观目前幽内管理信息系统研究现状，在以下方颈存在小足： ( 1 ) 现有系统中餐部门数据库单独建立，共事性差； ( 2 ) 在以管理者鸯主体豹方式孛，信息取舍袄籁管蠼者对于馈患魏认知糕瘦， 无法完全满足用户的需求； 戮此，高校信息管理系统应宽分依托校园鼹和互联网，实现信息的集孛管理、 分数撩俸、信息- 共享，使传统款信息管理自数字纯、无纸讫、甓畿纯、综合他的 方向发展，并为进一步实现完善的计算机信息管理系统打下个良好的基础。 1 2 2 软件并发技术现状分橱 1 应用软件开发模式现状 随蔫w e b 技术的燃观，早期网络的集中计算逐渐被分布式计舞所代替。w e b 技术楚一种分毒式计算技术，使耀这嵇技术构建企业应用时，逶常需要歼发丈量 韵程謦，把这整程穿分布在不同匏计算视上，在应用中承接着不同的职责蒋l 。 c s 结构，通过将任务合理分配到c l i e n t 端和s e r v e r 端，降低了系统的通讯 开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。 彬s 结梅，耀户界蘧完全透过w w w 测楚器实现，部分攀务逻辑在前端实 现，但是主要事务逻辑在服务器端实现形成所谓3 - t i e r 结构。 b s 体系结构不仅可以使开发降低成本，而且还可以使服务器操作系统肖更 多的选择。报明显，w i n d o w s 在案谣毫脑上几乎缆天下，测览器成受标准配置， 疆在服务器操俸系统方面，w i n d o w s 并没有这种绝对懿统治遗位。蘸现在的趋势 是应用软件很多是b s 架构的，应用软件只安装在服务器上，而服务器操作系统 的选择是很多豹，不管选用哪种搽作系统都可以让大部分用户使用w i n d o w s 作 为桌殛操豫系统的情况不受影响，这就使得很多免费的操作系统如现在最流行浆 l i n u x 褥激快速发展，除了操馋系统是免费的以外，连数据霹也是免费的，这样 的选撵非常流行。 2 。应用软件开发技术现状 爨前，b s 模式下酶软傅开发最好的选择是j a v a 技术，现在出现的 m i c r o s o f t n e t 瞧是模仿j a v a 煞愚路，m i c r o s o f t 。n e t 露菱蚕与j a v a 十分耦徽， 目前还只是个框架，还需要几年才能成熟，而j a v a 已经是应用十分普及的技 术了。 传统的c s 结梅的软件需要针对不弱的操作系统开发不同版本的软释，翻予 产品的更新换代速度太快，这么高的代价和低效率已经越来越不适应了。在j a v a 这样的跨平台语言戡现之后，b s 架构更是飞快地普及起来。 3 。s o a 系统架构 s o a 是_ 静面翔服务麓体系结构，在这神体系结构中，塞务鱼独立珥复掰麓 服务构成系统功能h o 。 天津大学硕：l = 学位论文 第一章绪论 s o a 不是一种语占，也4 i 是一种具体的技术，更不是一种产品，而是一种 软件系统架构，它尝试给出在特定环境下推荐采用的一种架构，从这个角度上来 说，它其实更像一种架构模式( p a t t e r n ) ，是一种理念架构，是人们面向应用服务 的解决方案框架。 在基于s o a 架构的系统中，具体应用程序的功能是由一些松耦合并且具有 统一接口定义方式的组件( 也就是s e r v i c e ) 组合构建起来的。 s o a 系统架构已成为当前软件领域最受关注的先进技术架构。当企业面对 复杂的i t 应用实体和网络时，s o a 的适时出现成为提高应用与技术之间弹性的 最好手段，进而引发i t 系统应用与开发的颠覆性革命潮流。软件体系架构在几 十年的发展历史中大致分为以下各阶段： ( 1 ) 独立开发为主导的大型系统应用阶段 ( 2 ) 以技术平台为特征的软件工程发展阶段 ( 3 ) 基于s o a 的协同化服务集成开发模式阶段 s o a 是软件开发的新纪元，它将结束传统软件体系架构长达几十年的统治 地位，而成为有绝对优势的软件工程实践方法。 在开发理念方面，s o a 帮助开发者站在一个新的高度理解企业级架构中各 种组件的开发与部署形式，它将帮助企业系统架构以更迅速、更可靠、更具重用 性架构整个业务系统；在开发模式方面，s o a 改变了编写应用软件的方式，是 软件应用开发的一次革命。开发者将应用设计为服务的集合，并充分考虑现有服 务的重用以及如何让新开发出的服务能被其他项目所重用。其编码灵活性可基于 模块化的底层服务，采用不同组合方式创建高层服务，从而实现重用功能。 s o a 架构中服务提供者和使用者的松散耦合关系及对开发标准的采用使其 具备良好的系统伸缩性和可维护性。快速的服务部署、灵活的流程变化及广泛的 服务体系将是未来企业重要的竞争优势，因此s o a 将会推动软件产业以至整个 i t 产业的一次新的结构性变化，将会涌现新的赢家，新的垄断势力，新的技术 领袖，成为中国本土软件企业的机遇。 1 3 本论文主要研究内容及意义 当前，大学校园无论在教学管理还是行政管理方面都进行了多年的信息化建 设。很多部门正在使用的管理系统可能是在不同时期、由不同厂商或自主开发的 软件。他们可能基于不同的软硬件平台和网络结构环境。现在，有些系统虽然不 再适应用户的需求，给现行的管理工作带来不便，但是完全抛弃它们确实有些可 惜。比如，花大力气建立起来的数据库资源是非常宝贵的，有些模块化的程序或 者操作界面还是可以再利用的。对于新、老系统之间的数据如何集成和共享，如 何按需要实现它们之间的相互调用，成为一道难题。 比如，本论文待开发的高校培训部管理系统就是个目前在单机上运行，界 天津大学硕士学位沦文 第一章绪论 面题v b 6 0 、数据麾震a c c e s sy f 发的管理系统。它墨经完全不适合现在雳户筋 需要了，但它的数据库数据和系统功能都是很有用的。怎样才能在原有系统的基 础上实现新、老系统的数据_ 荚享和稠互调用昵? s o a 架构为解决以，卜闯题提供了青效的技术解决方案。基于s o a 的企娩系 统架构通常都是在现有系统架构投资的基础上发展起来的，每当开发一个新的应 蒯软件的时候，并不需要彻底鬟新开发全部的子系统：s o a 可以重复利用系统 中现有的系统和资源，如开发人员、软件语言、硬件平台、数据库和应用程序等。 s o a 足一种可适应的、灵活的体系结构类型，基于s o a 构建的系统架构可以在 系统的开发和维护中缩短产品上市时间，因而可以降低企业系统开发的成本和风 险。 本论文选择“培训部管理系统”项目，尝试架构一个基于s o a 的信息管理 系统，并运用w e b 先进的开发技术实现这种架构，为学校信息化管理的建设做 出贡献。 1 4 本论文所做的工作及创新点 1 本论文所做的工作 ( 1 ) 对当前软件开发使用的最新s o a 架构思想进行了深入细致的学习、研究 和应用。 ( 2 ) 对支持三层架构的j s p 开发平台进行了系统的钻研。 ( 3 ) 基于s o a 的思想，利用j s p s e r v l e t + t o m c a t + s q ls e r v e r 2 0 0 0 环境，开发 了“培训部信息管理系统”。 ( 4 ) 用j 2 e e 提供的w e b 服务功能和开发环境实现了一个w e b 服务的原型示 例。 2 本论文的创新点： ( 1 ) 系统开发基于s o a 和w e b 服务新的系统架构思想； ( 2 ) 系统采用j s p + j a v a b e a n + s q ls e r v e r 先进的设计开发平台、开发工具和开 发技术； ( 3 ) 设计的应用系统其有与平台无关性、较强的扩展性和可重用性等特点， 可以使系统嚣发效率得到提高； ( 4 ) 用软件工程设计思想和方法，进行论文的分析研究与实现。 天汁大学硕士学位论文第二章w e b 服务体系结构及相关技术综述 第二章w e b 服务体系结构及相关技术综述 2 1w e b 服务概述 w e b 服务是各种服务功能的集合，这些功能通过打包成为一个单独的整体， 并且发布在网络上，提供给用户使用。w e b 服务技术能使程序员编写的每种业 务功能程序都只需添加一个引用就能用于新的应用程序，过去已经编写好的所有 功能程序都可以在运行时发现和使用旧1 。 w e b 服务的目的是创建一种开放的分布式系统。任何企业和个人在任何地 方，都可以快速和经济地利用w e b 服务从事各种商业活动和其它各种活动。正 因如此，它受到越来越多的关注。 2 1 1 什么是w e b 服务 ( 1 ) s u n 对w e b 服务的定义 w e b 服务是架构中可置换的标准零部件。s u n 公司董事长、首席执行官s c o t t m c n e a l y 在s u n o n e 发布会上说：“智能化w e b 服务对信息时代有着重大的意 义，它的作用就像那些可置换的标准零部件在工业时代所起到的关键作用一 样”。w e b 服务适用于任何类型的w e b 环境，无论是在互联网、i n t r a n e t 还是在 e x t r a n e t ，重点是在企业对消费者、企业对企业之间的通信。w e b 服务消费者可 以是通过台式或无线接入服务的个人，也可以是应用程序，还可以是另一个w e b 服务。 w e b 服务应该具有以下一些特点：w 曲服务可以通过w 曲接入进行访问： w e b 服务提供一个x m l 接口；w e b 服务使x m l 信息，通过标准w e b 协议实现 通信；w e b 服务支持系统间的松散耦合连接。 在智能w e b 服务战略中，x m l 和j a v a 技术是这种松散耦合的可互操作性的 关键。x m l 提供了标准的、与平台无关的数据结构，以表示语境信息，而j a v a 技术则通过了一个与平台无关的编程界面标准集，来访问和利用这些语境信息。 ( 2 ) 微软对w e b 服务的定义 w e b 服务是整个n e t 计划的核心，是一种远程访问的标准。w e b 服务是通 过标准的w e b 协议可编程访问的w e b 组件。“软件就是服务”，已成为软件发 展的潮流。w e b 服务是一种应用程序，它可以使用标准的互联网协议，像超文本 传输协议( h t t p ) 和x m l ，将功能纲领性地体现在百联网和企业内部网上。可将 w e b 服务视作w e b 上的组件编程。从理沦上讲，开发人员可通过调用w e b 应用 编程接u i ( a p i ) ( 就像调用本地月鹾务一样) ，将w e b 服务集成到应用程序中，刁i 同 天津大学硕士学位论文篇：二章w e b 服务体系结构及相关搜术综述 的是w e ba p i 调耀可透过互联瞒发送给位予逡程系统中的某一服务。 ( 3 ) l b m 公镯对w e b 服务的定义 i b m 认为w e b 服务使交流和相互操作甄有效，减少编码过程和人为卜扰。 i b m 正在发命的动态电了商务策略是现在电n 了商务策略的一个延伸。过去两年 中，i b m 参与了w e b 服务标猴熊开发，丽且已经在好几个产品中宣布了瓣w e b 服务标准的支持。与竞争对手不同的是，i b m 对w e b 服务仅仪提供基础设施， 使企业能够适应不断变化的环境。 ( 4 ) b e a 对w e b 服务的定义 w e b 服务是鬃体翡翌务流程，它憩够公开和描述自己；w e b 服务可以定义自 己的功能和属性，以便其它应用能够了解它，并容易地向其它应用提供这种功能； 其它服务能够在w e b 上找到它的位置，可以被调用，返回响应。w e b 服务分为 两类：简单w e b 服务和复杂w e b 服务。简单w e b 服务提供基本的“请求响应” 功熊，本质上不属于事务处理型服务，安全缝不高。复杂w e b 服务将改变行韭 开展业务的方式，但它将为贸易合作伙伴通过互联网协作提供一个框架。 2 1 2w e b 服务的体系结构 1 w e b 服务的层次 w e b 服务架构可以用不同的模型来进行描述和研究，如面向消息的模型 ( m e s s a g eo r i e n t e dm o d e l ，m o m ) 、亟向服务的模型( s e r v i c eo r i e n t e dm o d e l ， s o m ) 、面向资源的模型( r e s o u r c eo r i e n t e dm o d e l ，r o m ) 、策略模型( p o l i c ym o d e l ， p m ) 等6 1 。 参照数据库系统模型的分析方法，将w e b 服务架构划分成概念层、逻辑层和 物理层三个层次： ( 1 ) 概念层：指出了参与w e b 服务架构的各个实体闻的关系及其基本活动； ( 2 ) 逻辑层：描述了每一个w e b 服务具有的标准协议栈； ( 3 ) 物理层：涉及到w e b 服务架构中各个协议的具体实现。 2 w e b 服务的构件 服务 w e b 服务是一个由服务描述来描述的接口，服务描述的实现就是该服务。 服务是一个软件模块，它部署在由服务提供者提供的可以通过网络访问的平台 上。服务存在就是要被服务请求者调用或者网搬务请求者交互。当服务的实现孛 利用到其它的w e b 服务时，它也可以作为请求者。 服务描述 服务描述包含服务的接u 和实现的细节。其中包括服务的数据类型、操作方 法、绑定信息和网络位置，还可能包括方便服务请求者发现和利用的分类及其它 元数据。服务描述可以发布给服务请求者或服务注册中心。 天津大学硕士学位论文第二章w e b 服务体系结构及卡h 关技术综述 3 w e b 服务体系结构中的角色 w e b 服务体系结构基于三种角色( 服务提供者、服务注册中心和服务请求者) 之间的交互。w e b 服务体系结构的角色如图2 - 1 所示。 图2 - 1w e b 服务体系结构的角色 ( 1 ) 服务提供者 s e r v i c ep r o v i d e r ) 。从企业的焦度番，这是骚务的所有者： 从体系结构的角度看，这是托管服务的平台。 ( 2 ) 服务请求者( s e r v i c er e q u e s t e r ) 。从企业的角度看，这是要求满足特定功 能的企业；从体系结构的角度看，这是寻找弗调用服务，或启动与服务交互的应 羹l 糕序。簇务请求者焦色可以融浏览器来担当，由久或无震户界瑟的程序( 铡如 另外个w e b 服务) 来控制它。 ( 3 ) 服务注册中心( s e r v i c eb r o k e r ) 。这是可搜索的服务描述中心，服务提 供者在此发布他们的服务描述。在静态绑定开发或动态绑定执行期间，服务请求 者查找并获得服务的绑定信息( 在服务箍述中) 。对于静态绑定的簸务请求者， 服务注册中心是体系结构中的可选角色，因为服务提供者可以直接把描述发给服 务请求者。 4 w e b 服务体系结构中的操 乍 龇b 服务体系结构中的操佟涉及到发蠢、查找和绑定操作f 1 。 ( 1 ) 发布( p u b l i s h ) 。为了使服务可访问，需要发布服务描述以使服务请求者 可以查找它。发布服务描述的位置可以根据虑用程序的要求而变化。 ( 2 ) 查找( f i n d ) 。在查找操作中，服务请求者直接检索服务接述或在服务 注) i 孽中心查询所要求的服务类型。 ( 3 ) 绑定( b i n d ) 。在绑定操作中，服务请求者使用服务描述中的绑定细节来 定位、联系和调用服务，从而在运行时调用或启动与服务的交互。 在w e b 服务体系中，使髑w s d l 来掇述服务，u d d i 来发奄服务、焘找服 务，而s o a p 来执行服务的调箱。 天津大学硕士学位沦文第二章w e b 服务体系结构及相关披术综述 2 ，l 。3w e b 雾妥务协议栈 要以一种可瓦操作的方式执行发布、发现和绑定这三个操作，必须有一个包 含每一层标准的w e b 服务协议栈扣1 。图2 2 展示了一个概念性w e b 服务协议 栈。 掣v s d l s o a p 珏薯t p i s e r v i c ed e s c r i p t i o n x m l b a s e d m e s s a g i n g 、e 一mr ”_ “。 n e t w o r k 网2 - 2w e b 服务协议栈 服务攒：述层 消息传递层 网络层 这是一个最简单的携议栈，包括网络层的h 鞭p 、x m l ，消息传递层的 s o a p 协议以及服务描述层的w s d l 。所有企业间或公用w e b 服务都应该支持 这种可互操作的基础协议栈。w e b 服务，特别是企业内部或专用w e b 服务， 能够支持其它的鲻络协议和分布式计算技术。 1 网络层 w e b 服务协议栈的最底层是网络层。该层可表示任意多个网络协议：h 1 r p 、 f t p 、s m t p 、消息排队( m e s s a g eq u e u i n g ) 、因特网o r b 间协议( i n t e m e ti n t e r o 鹘p r o t o c o l ，i i o p ) 上的远程方法调用( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ，蹦1 ) 、 电子邮件等等。在任何给定的情况下使用的网络协议都依赖于应用程序需求。 对于可以从因特网访问的w e b 服务，人们选择网络技术时通常会倾向于选 择普遍部署的协议，如h t t p 。对于内部网中提供和使用的w e b 服务，使用另 外的网络技术也会被认同。我们霹以根据其它需求选择网络技术，包括安全性、 可用性、性能以及可靠性。这使得w e b 服务可以利用已有的功能更高级的联网 基础结构和面向消息的中间件。在有多种网络基础结构的企业中，h t t p 可以用 来在这些基础结构之间搭建桥梁。 w e b 驻务昀好处之一在于，它为专用内部踺和公用因特隧服务的开发帮使 用提供了统一的编程模型。所以，网络技术的选择对服务开发者来说是透明的。 2 消息传递层 s o a p 是一种简单的、轻蔗级的基于x m l 的机制，用于在网络应用程序 之闻进行结构纯数据交换。s o a p 包括三部分：一个定义撼述消息内容的框架的 信封、一组表示应用程序定义的数据类型实例的编码规则，以及表示远程过程调 - 8 天津大学硕士学位论义第二二章w e b 服务体系结构及相关技术综述 震( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l s ，r p c ) 和响应的约定。s o a p 可以和各种阚络协议( 如 h t 什、s m t p 、f t p 和i i o p 或m q 上的r m i ) 相结合使用，或者用这些协 议重新封装后使用。 w e b 服务体系结构最基础的支柱是x m l 消息传递。当前x m l 消息传递 的行、| k 标准是s o a p 。i b m 、m i c r o s o f t 以及其它企l 驴都离w 3 c 建议s o a p 作 为x m l 协议工作组( x m lp r o t o c o lw o r k i n gg r o u p ) 的基础。x m l 协议将代 替s o a p 作为行业标准x m l 消息传递协议的位置。当w 3 c 发布x m l 协议 的草案标准时，i b mw e b 服务体系结构就会从s o a p 迁移到x m l 协议。 图2 3 展示了x m l 消息传递( 即s o a p ) 翻网络协议如何组成w e b 服务 体系结构的基础。 图2 - 3 搜用s o a p 酶x m l 游意传递 应用程序与s o a p 的集成可以通过使用四个基本步骤来实现； 创建一条s o a p 消息； 将消息传送到服务提供者的s o a p ： 将响应s o a p 消息提供给s o a p 运行时，其目的地足请求服务； 服务响应内服务请求者节点上的联网基础结构接收。 3 服务描述层w s d l 服务描述为调爝w e b 服务提供了具体的方法。w s d l 是一个基予x m l 格 式的定义服务实现和接口的基础标准。w s d l 将服务的描述分为两部分：服务实 现和服务接口。在按照w s d l 进行服务实现之前，我们必须先定义服务接口。 w s d l 仅是一个基本的服务撼述手段，若要指定业务环境、服务之间的关系帮骚 务质量，我们还需要其它的描述手段。 天汴大学硕士学位沦文 第二章w e b 服务体系结构及柙天拽术综述 w e b 服务攒述语言( 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 ) 定义了套基 予x m l 的语法，将w e b 服务描述为能够进行消息交换的服务访问点的集合。在 w s d l 中，由于服务访问点和消息的抽象定义已从具体的服务部署或数据格式绑 定中分离出来，因此可以对抽象定义进行再次使用，消息指对交换数据的抽缘描 述；端口类型，指操作的抽象集合。用于特定端口类型的具体协议和数据格式规 范构成了可以爵次使用的绑定。将w e b 访问地址与可再次使阑的绑定相关联， 可以定义一个端阴，而端口的集合则定义为服务。 2 2s o a 概述 2 2 1 什么是s o a s o a 是一种西向企业级服务的系统架构，简单来说，s o a 就是一种进行系统 开发的新的体系架构，在基于s o a 架构的系统中，具体应用程序的功能是由一些 松耦合并且具有统一接口定义方式的组件( 也就是s e r v i c e ) 组合构建起来的。因 诧，基于s o a 的絮掏也一定是从企业的具体需求开始构建的。但是，s o a 和其它 企业架构的不同之处就在于s o a 提供的业务灵活性。业务灵活性是指企业能对业 务变更快速和有效地进行响应、并且利用业务变更来得到竞争优势的能力。对企 业级架构设计师来说，创建一个业务灵活的架构意味着创建一个可以满足当前还 来知的业务需求的 罩架构嘲。 面向服务的架构是一种l t 战略，它把包含在各种企业应用中的分散的功能 组织为可互操作的、基于标准的服务，而这些服务可以再被迅速组合和重用以满 足业务需求。 一个服务就是一个代码模块，它由可通过基于标准的接瑟访闷的服务水平协 议管理。每个服务表示一部分功能，它明确地映射到业务流程中的一个步骤。服 务可以从头开始编写，或通过公开原有孤立的应用程序中将现有的系统功能模块 挖掘出来。 2 2 2s o a 架构下服务的特点 s o a 服务具宥以下特征： ( 1 ) 可在网际闻请求调用； ( 2 ) 具有良好的兼容性； ( 3 ) 粗粒度的操作； ( 4 ) 松敖耦合的关联； ( 5 ) 基于接飚的设计； 天津大学硕士学位论文 笫_ 二章w e b 服务体系结构及相关技术综述 ( 6 ) 具有透明的搜索秘查询： 在发现薪的齑税或危桃的预期下，s o a 体系结构形式旨在提供企避啦务解 决方案，这些业务髂决方案可以按需扩展或改变。s o a 解决方案由町霉凛的服 务组成，带有定义良好且符合标准的已发布接l j 。 s o a 中的服务通过服务描述和传输实现了蝴互之闻的交噩。其中，服务描 述是种经过协蠢瓣模式，臻于攒述服务是什么、瘴该舞留调耀服务器及成功缝 调用服务需要什么数据等。传输是一种机制，用于将来自服务请求者的服务请求 传送给服务提供者，并且将来自服务提供者的响应传送给服务请求者。 在庭舞l 程穿的构建中，采焉服务酶理念来构建应用程穿。比如有的程序提供 搜索的服务，有的程序提供用户身份验证的服务等等。通过调用这些程序就构成 了一个应用程序。 2 2 。3s o a 架构的优点 s o a 的出现，是软件开发一个耨的里程裤。从o o a ( o b j e c to r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，面向对象的体系结构) 剿s o a ，软件体系结构实现了一次跨越。 o o a 虽然提供了封装性、多态性移继承缝，僵还存在一些不是：需要依赖 具体的编程语言；封装粒度小，耦合度高；需要用户对类鲍结构鞠宿主语言巍较 深入的了解；未形成统一的模型和概念。 基于以上因素，o o a 就难以形成标准和开发规范，不能宪全达到软 孛重用 麴可移植牲帮要操佟性的要求，结果产生大量熬“对象孤岛”。 s o a 可以基于现有的系统投资来发展，而不需要彻底重新创建系统。如粜组 织将开发力量集中在创建服务、蘩l 用现有的技术、结合基于组件的方法来开发软 件上，将获得如下凡方面好处n 嬲： ( 1 ) 遗留集成，利用现有资产 s o a 最大限度逸保护企监以往在| t 领域鹩投瓷，集成现肖软件资产，霹重 用遗留应用程序，降低了维护和集成的成本。 2 ) 商品讫基础架构 在所有不离蕊企渡应震程序之阙，基萋窭黎构躲开笈帮部署将变得受翻一致。 ( 3 ) 更快的产品上市速度 通过利用现有的组件和服务，可以减少软件开发的生命周期，包括收集需求、 进行设计、开发彝测试。这使褥企业霹以快速地开发薪赡业务服务，荠允许迅速 地对各种改变做出响应和减少上市准备时闻。 ( 4 ) 减少成本 逶过以松散耦含方式公开的业务服务，企业蝣以根据监务要求更轻松地健瘸 和组合服务。这意味麓资源副本酶减少及重用和降低成本的酉能性的增热。 ( 5 ) 降低复杂性 天沣大学硕士学位论文第二二章w e b 服务体系结构及相关技术综述 基于标准的兼容性，与点到点的集成相比降低了复杂性。 ( 6 ) 重用增加 通过重用以前开发和部署的共享服务，实现了更有效的应用程序及项目的开 发和交付。 ( 7 ) 降低风险 重用现有的组件降低了在增强或创建新的业务服务的过程巾带来的风险。 ( 8 ) 数据集成 利用s o a ，应用程序能够集成各种不同的数据源。 天津大学硕士学位论文 第二章培训部管理系统分析 第三章培训部管理系统分析 3 1 培调部管理系统现状及存在的主要问题 从2 0 0 0 年开始，我校各学院、各主要行政部门的信息管理系统就已日臻完 善，并在校园潮的基础上投入使用。各学院麓管璎部门之闻在权戳范围内可甄通 信息。培训部是我校继续教育学院下属的一个考前培训单位，有关培训部的信息 只是在继续教育学院的网页上能看到些介绍，而培训部的日常管理工作目前使 题的仍然是在苹机上运行、赛蕊用v b 6 。0 、数据库用a c c e s s 开发的管理系统。 这样，就使得培训部的管理工作处于封闭状态，已经完全不适含现在用户的需要 了，也很难和现代化的管理大环境相融合。 随着“终身教育”的发展，恕提高学历层次和学位层次的入剧增。盘于要参 加一些国家级或市一级的统考，因此来参加考前培训的人逐年增多，年培训人数 可达到数千入。其中有大、中、小学在校生，也有很多在职人员。学员来自四面 八方，流动性大，任课教师也不固定，都是临时癸聘的备学院教师甚至外校教癀。 面对这样一个业务逻辑日趋复杂、管理数据量成倍增长的部门，有必要开发一套 依托校园网、能在i n t e r n e t 网上发布信息、共享信息、查询信息的管理系统。 3 2 培训部管理系统的业务流程分析 3 。2 1 基于s o a 的培训部管理系统的业务流程 s o a 是一种i t 战略，它把包含在各种企业应用中的分散的功能组织为可互 操作的、基于标准的服务，两这些服务可以再被迅速组合和重用以满足业务需求。 s o a 是从企业的需求开始，把l t 系统和业务流程联合在一起，以服务集成形式 实现新的而又灵活的应用功能。 在培训部管理系统中，将可以舞确分割、重复执行的活动序列定义为一个个 独立的过稷模型。例如：当学员报名填表质需要在系统中录入该学员信息，这 个录入过程就可以看成是个业务过程。“录入”这个业务过程中，有“过程参 与者”，郄招生管理员；有“活动和服务”，即漆系统提供的增加薪学员业务； 有“过程和数据”，即录入学员的操作过程和学员填表所提供的数据。 可以用商务过程的定义来理解培训部管理系统的业务过程。商务过程是这样 定义的：一个齑务过程是指一套以特定的顺痔被调用来实现菜个商务鼙标的活动 天沣大学硕士学位论立筇三章培训部符理系统分析 流，商务过程定义了流的顺序，如何处理外部事州，如何与人交互和进行条什判 断”。由三部分构成： ( 1 ) 机构模型：即过程参与者，叮笆舍： 业务伙伴：服务提供着。例如：招生管理员、财务管理员 终端用户：参与业务过程的人员。例如：参加培训的学员 角色：具有某种业务权限的业务伙伴或终端朋户。例如：教务管理员 ( 2 ) 服务模型：即活动和服务 服务可以是交互性服务、信息浏览、查询服务或数据库访问服务，也可以是 企业的业务伙伴提供的外部应用服务。例如：培训部系统的网上论坛服务、动态 显示招生信息服务、查询某一学员信息服务等。 ( 3 ) 信息模型：即过程数据 服务之间传递的信息，一般是通过请求响应方式得到的。业务实体对业务 对象进行操作产生业务消息。 如图3 = 1 所示为培训部管理系统的业务过程模型。 翟l 蜜 ，夕m g 1xxx | f 一迥 e信息模型 一一一一一一吾 凶j m a 磊量1 醋觎研l jl j 图 l 培训部管理系统的业务过程模型 天津大学硕士学位沦文第三章培训部管理系统分析 3 2 2 墙调部管理系统的机构模型 i 业务伙伴 业务过程中的所有服务提供者称为业务伙伴n 副。培训部管理系统服务的提供 者是培训部和善学院的成入教鸯部f 】，培训部管理系统的渡务饮俸如图3 - 2 所 水。 继续薮育学院 培训部 l 影历，卜国新初教 褫史蚕际闻等育 艺文吾女俦蒙科 术化子播育学 学学完 学 学学学 院 院 院院 院院 l 招教澡教班 财 生师程材级 生 务 r - n 管 管管管管管管 理理理理理理 理 口 贝 贸嬲员员烫 图3 屹培训部管联系统业务伙伴 2 终端用户 终端用户是指以特定角色参与业务过程的人员，如培训部主任、培训部系统 操作员、任课教师、学员、普通用户等。 3 角色 角色用于外部用户与系统发生交互作用。角色是权限的载体，可以给角色指 定权限。在系统的实际运作中，一个用户可对应系统的多个角色，不同的用户也 可对应同一个角色。 兔色可以通过泛纯关系来定义，在这种泛化关系中，一个角色的掏象描述可 以被一个或多个具体的角色所共享。角色的成员可以是人、另一个计算机系统或 者些可以运行的程序1 。 根据实际情况，把业务伙伴、终端用户分割规划为定的角色。 培训部管理系统可能的角色主要有：院级主管领导、部f j 负责人、系统操作 天津大学硕士学位沦文第二肇培训部管理系统分析 员、参加培训学樊、锰课教髑、普通用户等。 3 2 3 培训部管理