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中山大学硕士论文 基于w e bs c 州和事务中问件的事务资源适配器 论文题目：基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 专业：计算机应用技术 硕士生：黄捷迅 指导教师：李长森副教授 摘要 随着社会的发展，现今的计算机应用系统也随之复杂化和大型化。各个 行业需要不断涌现新的业务系统向企业和群众提供许多更优质的服务。如果 不能充分利用以前业务系统所提供的资源，这不但会加大了新业务系统的成 本，而且也是对资源的一种浪费。同时也将会使应用系统的规模不断扩大， 使其难于维护。由于传统基于事务中间件的业务系统中存在可重用性差，数 据交换复杂等缺陷。为了解决这些问题，本文结合现代企业对应用系统的需 求，提出了一系列优化该架构的方法，并提出一系列关于事务资源适配器的 定义，同时设计和实现了一套更加灵活和高效的基于事务资源适配器的应用 架构。从而解决了应用系统闻的数据交互等阀题，并提高了旧有系统的可重 用性。 在事务中间件技术的研究方面，大多的研究均拘泥予现有的中间件的产 品之上，侧重于对其功能及其应用的研究。同时较少地考虑其体系结构的一 致性，缺乏系统化地对其系统架构的研究。为此，本文提出了事务资源适配 器的概念，使其能够统一地分配和调度资源同时向客户端提供了一个统一 的接口。同时本文设计和实现了其事务资源适配器韵架构，并根据其关键的 业务逻辑将其分为三个核心部分，并一一将其实现。 本文阐述了w e bs e r v i c e s 的技术架构。w e bs e r v i c e s 是计算机i t 技术的 第三次革命。w e bs e r v i c e s 技术在现有的各种异构平台上，构筑了一个通用 的，与平台无关语言无关的技术层，不同平台上的应用依靠这个技术层来实 施相互的联接和集成。同时把事务资源适配器引入到w e bs e r v i c e 的技术当 中。对基予w e b s e r v i c e s 和事务中间件的应用模型进行了探讨。提出了基于 w e bs e r v i c e s 和事务资源适配器敏捷整合企业业务系统的解决方案。此解决 方案将有利于应用系统的交互。 中山大学确士论文基于w c bs e d v i c c 和事务中间件的事务资源适配器 在此研究的基础上，我们将此研究的课题应用到移动通信行业的业务系 统上，使该系统应用更广泛，也更易于集成和协作，并取得了初步的成功。 关键词：事务资源适配器，事务中间件，w e bs e r v i c e s ，适配器，系统整合 中山大学硕士论文 基于w e bs c 耐和事务中问件的事务资源适配器 t i t l e ：t r a n s a c t i o nr e s o u r c em l d d l e w a r ea d a p t e rb a s e do nt r a n s a c t i o n m d l e w a r ea n dw e bs e r v i c e s m a j o r ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y n a m e ：h u a n gj i e x u n s u p e r v i s o r ：l ic h a n g s e n ( a s s o c i a t ep r o f e s s o r ) a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h es o c i e t y , t o d a y sc o m p u t e ra p p l i c a t i o ns y s t e m b e c o m e sm o r ec o m p l e xa n dh u g e a l li n d u s t r j c sn e e ds o m en e wb u s i n e s ss y s t e m t h a tc a np r o v i d eb e t t e rs e r v i c et oe n t e r p r i s ea n dc u s t o m e r s i fw ec a n tu t i l i z e r e s o u r c et h a ti sp r o v i d e db yt h eo l ds y s t e m s , i tw i l li n c r e a s et h ec o s to fh e w a p p l i c a t i o ns y s t e m o nt h eo t h e rh a n d ，i t sd i f f i c u l tt om a i n t a i nf o ri t si n c r e a s i n g s i z e i t sd i f f i c u l tt oe x c h a n g ed a t aw i md i f f e r e n ts y s t e ma n dr e u s ep r e v i o u s j n f o r m a t i o ns y s t e mt h a ti sb a s eo nt r a n s a c t i o nm i d d l e w a r e t os o l v et h e s e p r o b l e m s ，t h i sp a p e rg i v 髂s o m ew a y st oo l d t i m i z et h i sa r c h i t e c t u r e ，p u t sf o r w a r d a c o n c e p to ft r a n s a c t i o nr e s o u r c em i d d l e w a r ea d a p t c fa n daf l e x i b l ea r c h i t e c t u r et h a ti s b a s e do nt r a n s a c = i o nr e s o u r c em i d d l c w a r ea d a p t e r i tw i l lm a k ed i f f e r e n ts y s t e mc a n e x c h a n g ed a t aa n dh e l py o ur e a l s 。p r e v i o u si n f o r m a t i o ns y s t e m o nt h er e s e a r c ho ft r a n s a c t i o nm i d d l e w a r e , i to n l yf o c n s mo np r o d u c ta n di t s f u n c t i o na n da p p l i c a t i o n f e wr e s e a r c h e r sc o n s i d e rc o n s i s t e n c yo f a r c h i t e c t u r e t h e r e f o r e ， t h i sp a p e rp u tf o r w a r dac o n c e p to ft r a n s a c t i o nr e s o u r c em i d d l e w a r ea d a p t e r , w h i c h c a na l l o c a t er e s o l v ：ea n dp r o v i d eac o m i s t e n ti n t e r f a c et oc l i e n t t h i sp a p e rd e s i g n e dt h e a r c h i t e c t u r eo ft r a n s a c t i o nr e s o u r c em i d d l e w a r ea d a p t e ra n dr e a l i z e di t t r a n s a c t i o n r e s o u r c em i d d l e w a r e a d a p t e ri sd i v i d e di n t ot h r e ep f i m a r ym o d u l e s t h i sp u l * ri n t r o d u c e st h ef n l m e w o r ko fw e bs e r v i c e s w e bs e r v i c e si st h et h i r d t e c h n o l o g i c a lr e v o l u t i o ni ni n f o r m a t i o nt e e h n n l o g y b a s e do nc u r r e n tm u l t i p l ep l a t f o r m s ， w e bs e r v i c e sh a v en o t h n gt od ow i t hb o t hc o m m o np l a t f o r m sa n dl a n g u a g e s i ti ss u c ha k i n do ft e c h n o l o g yb yw m c hd i f f e r e n tk i n d so fp l a t f o r m sc o n n e c ta n di n t e g r a t e a tt h e s a m et i m e ，li n t e g r a t et r a n s a c t i o nr e s o u r c em i d d l e w a r ea d a p t e ri n t ow e bs e r v i c e s t h e i l l 中山大学硕士论文基于w e bs c r v i 和事务中间件的事务资源适配器 p a p e rh a sd i s c u s s e dt h ep l a t f o r mm o d e lb a s e do i lw e bs e r v i c c sa n dt r a n s a c t i o n m i d d l e w a r e f u r t h e r m o r e ，t h ep a p e rh a sp u tf o r w a r dt h es o l u t i o no fq u i c k l y i n t e g r a t i n ge 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 rt h ew e bs e r v i c e s a n d t r a n s a c t i o nm i d d l e w a r e t h i ss o l u t i o nc a nh e l pd i f f e r e n ts y s t e m se x c h a n g ed a t a e a c ho t h e r b a s e do nr e s e a r c h ，w ea p p l yt h i ss u b j e c tt on e wa p p l i c a t i o ns y s t e mo fm o b i l e i n d u s t r y , w h i c hc a nm a k et h es y s t e mb eu s e dm o r ea b r o a d l ya n dm o t eh e l p f u lf o r i n t e g a t i o na n dc o l l a b o r t i o n a tt h es a m et i m ew eh a v ea c h i e v e dap r i m a r ys u c c e s s k e yw o r d s ：t r a n s a c t i o n r e s o u r c em i d d l e w a r e a d a p t e r , t r a n s a c t i o n m i d d l e w a r e ，w e bs e r v i c e s ，a d a p t e r , s y s t e mi n t e g r a t i o n l v 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 1 1 问题的提出 1 1 1 研究背景 第1 章引言 1 1 1 1 软件系统的复杂化 当今各行各业的竞争日渐激烈，为了争取更大的市场，给客户提供更好 的服务和产品，企业纷纷采用最新的计算机技术及业务系统。但随着对各种 原有应用系统的不断扩充，新业务需求的不断增加以及分布式应用的迅猛发 展，i t 部门正面临着越来越多的问题，如不同的硬件平台，异构的网络环境， 系统效率较低，网络传输不可靠，开发周期长等。要不断满足业务系统的发 展，单靠通过购买更好的服务器，申请更宽的网络带宽，或依赖传统的系统 软件和工具软件，是不足够的。另外，由于应用软件是直接使用操作系统， 网络协议和数据库等计算机中最底层的部分进行开发，开发人员不得不面对 许多很棘手的问题，如操作系统的多样性，烦杂的网络程序设计，管理，复 杂多变的网络环境。数据分散处理带来的不一致性因素，性能和效率，安全 等等。这些问题与用户的业务没有直接联系，但又必须解决，以致耗费了大 量宝贵的时间和精力。于是，一些研究机构和技术人员将应用软件所要面临 的共性问题进行提炼，抽象，在操作系统上再形成一个可复用的部分，这个 可复用的部分就是我们现在所说的中间件。技术人员希望借助中间件的强大 功能来满足迅速增长的业务需求。 1 1 1 2 事务中问件的应用 许多的业务系统都要使用相应的中问件产品来协助实现系统的功能和 提高系统的性能。中间件也分很多种类，如消息中间件，事务( 交易) 中间 件，对象中间件等，每一种中问件都有其各自的特点。 现在的银行业，电信业，航运业等多个行业中关键的业务系统需要提供 即时，在线的交易服务。其要求是要提供用户实旖的交易请求与响应。这些 关键的业务系统需要处理大量并发进程，而处理并发，涉及到操作系统，文 中山大学硕士论文摹于w e bs c h 和事务中间件的事务资源适配器 件系统，编程语言，数据通讯，数据库系统，系统管理，应用软件，是一个 相当艰巨的任务，事务中间件的使用就是使之降低难度，提高系统的稳定性 和并发能力。 事务中间件由于具有：降低软件开发难度，加快软件开发速度，提高软 件系统质量，保证分布式交易处理的完整性、控制并发、实现交易路由等特 性，目前在许多大型应用系统的开发中得到十分广泛的应用。借助事务中间 件系统平台，可方便完成三层客户机服务器模式应用系统的开发。 1 1 2 问题的提出 许多大型应用系统都是基于事务中间件的，因为事务中间件能够提高系 统的性能。现在事务中间件产品主要有i b m 公司的c i c s 和b e a 公司的 t u x e d o 。两个产品功能强大，但使用起来比较复杂，多用于银行，电信，航 运等大型企业的核心业务系统。许多企业内部的业务系统同时使用这两个公 司的中间件产品，导致了系统维护，迁移和集成上都存在比较多的问题和困 难。两个产品都有各自的客户端接口，各自的规范造成了业务系统存在重复 和冗余的情况。随着业务需求的不断增长，如何充分利用现今的系统资源。 都是各个企业急待解决的问题。由此，如何提出一套统一的框架实现多个基 于事务中间件的业务系统的整合成为业界所追求的目标同时也成为我的研 究课魇，此课题能致力于提高企业的工作效率并充分利用现有的资源。 1 2 发展现状 日前，我在各种权威的文献里面没有发现关于对事务资源适配器的任何 正式的提法和相关的研究。本文将在稍候的章节给出了事务资源适配器的定 义和模型架构及其实现。此课题的研究属于系统整合中的一个重要方面，针 对普遍使用事务中间件的大型应用框架。 事务资源适配器的提出有利于基于事务中闯件的系统的整合和交互。系 统的整合现在依然是研究的热点，因为系统的整合很多时候能给企业带来高 额的利润，所以各种研究机构都致力于这方面的研究。但是现今对系统整合 2 中山大学硕士论文 基于w e bs e r v i c e 和事务中问件的事务资源适配器 的研究都是比较散乱的，许多研究紧紧局限于相对较狭窄的应用和课题上， 如对于e r p 系统和c r m 系统的整合，银行数据集中的研究等。同时没有对 系统整合这个大方向进行细分，并且没有对其进行结构化和规律化的研究。 本文的观点和研究致力于解决基于事务中间件的大型应用的整合和优化。 1 3 解决方案概述 针对现在的系统整合和事务中间件的研究情况，在本论文中通过提出一 系列关于事务资源适配器的定义，设计和实现一套事务资源适配器的架构， 实现一个资源适配器和w e b 服务高效结合的应用原型 图1 - 1 。论文螭决方案示意图 如图1 - 1 所示，本论文明确提出了基于事务资源适配器的架构。同时提 出了事务资源适配器的概念和特点。提出该适配器是基于现今应用系统的多 样性和复杂性，使用适配器去协助我们解决系统间的数据交换和系统交互。 根据一般基于事务中间件的系统框架，我提出了利用事务资源适配器去整合 业务系统的架构。事务资源适配器使到以前的业务系统和今后的业务系统不 再是孤立的，它打破了系统之间的隔阂。从丽使到各个业务系统之闻实现了 数据交互的特点。 同时随着w e bs e r v i c e 技术的提出，那么我们可以利用w e bs e r v i c e 的技 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 术特点，同时将事务资源适配器和w e bs e r v i c e 的技术紧密的结合起来，从 而将不同的业务逻辑整合到一起，这将有望把多个异构的业务系统集成在一 起。 1 4 本文的组织 本文余下各章是这样安排的。 第2 章“w e bs e r v i c e 的技术综述”：从总体上分析了w e bs e r v i c e 的总体 结构，并给出了w e bs e r v i c e 的体系模型。并根据w e bs e r v i c e 的各个不同特 点，将其分为不同的层次，并说明了各个层次不同的作用。 第3 章“w e bs e r v i c e 的相关协议”：在w e bs e r v i c e 当中，说明了如何通 过重要的协议和规范去确保w e b 服务的实现，如关于w e b 服务的定义描述 语言。并同时给出了w e b 服务注册和发现的相关机制。 第4 章“事务中间件的技术综述”：给出了事务中间件的总体架构，同 时分析当前的事务中间件的发展和特点。 第5 章“事务资源适配器的模型架构”：提出了事务资源适配器的概念 及相关术语，并给出了事务资源适配器的架构。讨论了事务资源适配器在皮 用系统中的地位和作用，如何建立了基予事务资源适配器的应用系统的架 构。 第6 章“基于w e b 服务的事务资源适配器”t 提出了如何将事务资源适 配器和w e b 服务高效的结合，从而提出一个整合应用系统的框架。并以j 2 e e 架构为例，从而提出了实际的应用架构。 第7 章“事务资源适配器在移动通信行业的应用”：提出了如何将事务 资源适配器应用在移动通信行业的新的增值业务系统中。 第8 章“结束语”：总结了本文的研究内容和不足之处，并对下一阶段 的研究工作进行了展望。 4 中山大学硕士论文 基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 第2 章w e bs e r v i c e s 的技术综述 2 1w e bs e r v i c e s 概述 2 1 1w e bs e r v i c e s w e bs e r v i c e s 是个全新的概念，但它不是一个新的系统架构和新的编 程环境，它的系统架构和实现技术是完完全全继承已有的技术。w e bs e r v i c e s 是现有应用面向i n t e r n e t 的一个延伸，是现有i n t e r n e t 应用面向更好的互操作 能力的一个延伸。 2 1 2w e bs e r v i c e s 的定义 w e bs e r v i c e s 有很多定义，目前几大主要的w e bs e r v i c e s 基础架构提供 者已经发布了他们对于w e bs e r v i c e s 概念的理解。“3 i b m 对w e b s e r v i c e s 的定义是：“w e b s e r v i c e s 是描述了操作集合的接口， 他可以通过标准的x m l 消息机制在网络中进行存取。w e bs e r v i c e s 实现了 特定的任务或者是一系列任务的集合。” m i c r o s o f t 有两种对w e bs e r v i c e s 的定义。第1 个定义是：“w e bs e r v i c e s 是一个应用逻辑单元，它为其他应用提供了数据和业务。应用通过的w e b 协议和数据格式，而不必考虑每个w e b 服务是如何实现的。w e bs e r v i c e s 结 合了基于组件开发和w e b 的优势” m i c r o s o f t 对w e bs e r v i c e s 的第2 个定义是：”w e bs e r v i c e s 是编程的应用 逻辑，它可以通过标准i n t e r n e t 协议进行访问。w e b s e r v i c e s 可以通过通用的 w e b 协议和数据格式，并且w e bs e r v i c e s 的接口根据其接口和产生的消息严 格定义。” s u n 对w e bs e r v i c e s 的定义是：”w e bs e r v i c e s 是软件组件，它可以被自 动地查找，组合，重组，以提供用户请求的处理方案。” 由以上可以看到，对于w e bs e r v i c e s 的含义已经取得了广泛的共识，但 是还没有一致的定义。从我的角度看来，w e bs e r v i c e s 是与平台和实现独立 5 中山大学顽士论文基于w e bs e r v i c 和事务中间件的事务资源适配器 的软件模块。它的定义应当包括以下几个方面的内容： 首先，w e bs e r v i c e s 是复用的软件模块，是与平台和实现所独立的。w e b s e r v i c e s 和一般组件的类似之处在于它代表了可重用的黑盒，而业务实现的 细节则不必关心。 其次，这些软件模块是松散耦合的。传统的应用软件设计模式要求各个 单元之间紧密连接，这种连接形成的复杂性要求开发者必须对连接的两端元 素有完全的了解和控制能力，而且，这种连接一旦建立后，很难从中把一个 元素取出，用另外一个元素代替。相反，松散耦合的系统，只需要很简单的 协调，并允许更加自由的配置。以前不论是d c o m ，c o r b a 或是e j b 组件， 由于每种组件都必须使用自己特定的规范来开发，组件之间的通信也必须使 用特定的协议。这样不同组件之问无法进行直接的数据交换盒数据共享，这 就造成了分布式组件的局限性。所以说以前的分布式组件是紧密结合的。 再次，w e bs e r v i c e s 是在i n t c r n e t 上发布的，并可以在程序中访问。和 w e b 网站不同，w e bs e r v i c e s 不是为了直接与人交互设计的，他们不需要图 形化用户界面。w e b s e r v i c e s 是在代码级工作的，他们被其他应用程序调用， 并在代码级交换数据。 2 1 3w e bs e r v i c e s 的特点 w e bs e r v i c e s 主要有以下几个特点：嘲 1 松散耦合： 这一特征是源于对象，组件技术，当一个w e b 服务的实现发生变更的时 候，调用者是不会感到这一点的，对于调用者来说，只要w e b 服务的调用接 口不变，w e b 服务的实现任何变更对他们来说都是透明的，甚至是当w e b 服务的实现平台从j 2 e e 迁移到了n e t 或者是相反的迁移流程，用户都可以 对此一无所知。以前的分布式的对象模型，客户端和服务接口端基本属于一 个同类基本结构。如果一端的执行机制发生变化，那么另一端也必须随之发 生变化。 2 互操作性： 以前不同的供应商以不兼容的方法解释和实现跨供应商、跨平台的互操 6 中山大学硕士论文基于w e bs e n 4 c e 和事务中间件的事务资源适配器 作性的体系结构。或者有时候供应商只是部分地实现了标准。w e bs e r v i c e s 通过s o a p 实现相互间的访问，任何w e b s e r v i c e s 都可以与其他w e b s e r v i c e s 进行交互，避免了不同协议之间的相互转换。w e bs e r v i c e s 可以用任何语言 编写，因此开发者不需要更改开发环境就能开发新的w e bs e r v i c e s 。 3 描述性： 如果你发布了一个新的w e bs e r v i c e s ，应该为该服务提供公共接口。至 少你的服务应该包括了可读性的文档，这样其他开发人员可以更方便地集成 了你的服务。s o a p 、w s d l 和u d d i 协议定义了一种自描述的方式，使计 算机能够在程序级上发现并调用w e b 服务，从而实现这种无缝、自动的连接。 4 使用标准协议规范： 作为w e bs e r v i c e s ，其所有公共的协议完全需要使用开放的标准协议进 行描述、传输和交换。这些标准协议具有完全免费的规范，以便任由任意方 都能够进行实现。 5 普遍性： w e bs e r v i c e s 使用h t t p 和x m l 进行通信。因此，任何支持这些技术 的设备都可以拥有和访闯w e b 服务。w e bs e r v i c e s 不仅在计算机鼹络上出 现，而且还可以在各种家用电器设备中出现。所以，w e bs e r v i c e s 支持许多 的设备。 2 2w e bs e r v i c e s 的体系结构模型 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。交互涉及发布、查找和绑定等操作。嘲这些角色和操作一起 作用于w e b 服务构件：w e b 服务软件模块及其描述。在w e bs e r v i c e s 的基本体 系结构中定义了基本的角色和操作，现今所使用的w e bs e r v i c e s 也同样实现了其 角色和操作。在典型情况下，服务提供者托管可通过网络访问的软件模块( w e b 服务的一个实现) 。服务提供者定义w e b 服务的服务描述并把它发布到服务请 求者或服务注册中心。服务请求者使用查找操作来从本地或服务注册中心检索服 务描述，然后使用服务描述与服务提供者进行绑定，并调用w e b 服务实现。图 2 - 1 显示了这些操作、提供这些操作的组件及它们之间的交互。“1 7 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中问件的事务资源适配器 图2 - 1 w e b 服务角色、操作和构件 2 2 1w e bs e r v i c e s 体系结构的角色 服务提供者。从企业的角度看，这是服务的所有者。从体系结构的 角度看，这是托管访问服务的平台。 服务请求者从企业的角度看，这是要求满足特定功能的企业。从 体系结构的角度看，这是寻找并调用服务，或启动与服务的交互的 应用程序。服务请求者角色可以由浏览器来担当，由人或无用户界 面的程序( 例如，另外一个w e b 服务) 来控制它。 服务注册中心这是可搜索的服务描述注册中心，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 请求者查找服务并获得服务的绑定信息( 在服务描述中) 。对于静态 绑定的服务请求者，服务注册中心是体系结构中的可选角色，因为 服务提供者可以把描述直接发送给服务请求者。同样，服务请求者 可以从服务注册中心以外的其它来源得到服务描述，例如本地文件、 f r p 站点、w e b 站点等。 2 2 2w e bs e r v i c e s 体系结构的操作 对于利用w e b 服务的应用程序，必须发生以下三个行为：发布服务描 8 中山大学硬士论文 基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 述、查询或查找服务描述以及根据服务描述绑定或调用服务。这些行为可以 单次或反复出现。这些操作具体为： 发布。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应用程序的要求而变化。 查找。在查找操作中，服务请求者直接检索服务描述或在服务注册中心 中查询所要求的服务类型( 请参阅“服务发现”以了解更多细节) 。对于服 务请求者，可能会在两个不同的生命周期阶段中牵涉到查找操作：在设计时 为了程序开发而检索服务的接口描述，而在运行时为了调用而检索服务的绑 定和位置描述。 绑定最后需要调用服务。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。 2 2 3w e bs e r v i c e s 的开发生命周期 w e b 服务开发生命周期包括了设计和部署以及在运行时对服务注册中 心、服务提供者和服务请求者每一个角色的要求。每个角色对开发生命周期 的每一元素都有特定要求。服务注册中心的开发和部署不在本文的范围以 内。开发生命周期有以下四个阶段： 1 构建 生命周期的构建阶段包括开发和澳i 试w e b 服务实现、定义服务接口描 述和定义服务实现描述。可以通过创建新的w e b 服务、把现有的应用程序 变成w e b 服务和由其它w e b 服务和应用程序组成新的w e b 服务提供 w e b 服务的实现。 2 部署 部署阶段包括向服务请求者或服务注册中心发布服务接口和服务实现 的定义，以及把w e b 服务的可执行文件部署到执行环境( 典型情况下，w e b 应用程序服务器) 中。 3 运行 在运行阶段，可以调用w e b 服务。在此，w e b 服务完全部署、可操作 9 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 并且服务提供者可以通过网络访问服务。现在服务请求者可以进行查找和绑 定操作。 4 管理 管理阶段包括持续的管理和经营w e b 服务应用程序。安全性、可用性、 性能、服务质量和业务流程问题都必须被解决。 2 3w 曲s e r v i c e s 的协议栈 为了实现w e bs e r v i c e s 体系结构中的不同操作和交互，需要有一系列 分层的协议规范来提供实现。图2 2 表示了w e bs e r v i c e s 的协议栈结构：旧 图2 - 2 w e bs e f v i o 协议栈 根据不同分层的协议，我们可以将w c bs e r v i c e s 体系结构进行划分。w e b s e r v i c e s 体系结构的分层和网络的o s l 分层相类似，每一层都有其相应的作 用，实现了其特定的功能。下面将分别介绍各个分层： 2 3 1 网络传输层 w e bs e r v i c e s 协议栈的基础是网络传输层。w e bs c i c c s 要被服务请求 者调用，就必须是可以通过网络访问的。i n t c r n e t 上可以访问的w e bs e r v i c e s 使用已普遍部署的网络协议，如h r l l p 协议，s m t p 协议，f r p 协议等。对 于i n t r a n c t 环境中，w e bs e r v i c e s 还可以使用中间件作为传输交互的基础构 中山大学硕士论文基于w e bs 眺和事务中间件的事务资源适配器 架，如m qs e r i e s ( i b m 的消息中间件) 和c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s t b r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 2 3 2 数据表现层 数据表现层的x m l 为整个w e bs e r v i c e s 上层协议提供了数据信息描述 手段，x m l 是目前全球范围内用于描述数据和交换数据的一种交换方式。 可扩展标注语言x m l 作为i n t e r n e t 上的一种新的数据交换标准，其应用范围 从早先的w e b 信息描述，发展到后来的数据交换的开放标准，乃至目前的服 务集成和服务交互的开放技术，x m l 已经成为开放环境下描述数据描述信 息的标准技术。对于w e bs e r v i c e s 而言，无论是w e bs e r v i c e s 的调用，w e b s e r v i c e s 界面的描述，还是w e bs e r v i c e s 的发现，都是使用x m l 作为信息描 述和交换的标准手段。 2 3 3 数据模型层 在数据表现层上是数据模型层，描述数据结构的数据模型( 也称为元数 据) 。w e bs e r v i c e s 中的s o a p ，w s d l ，u d d i 的x m l 语法都是采用x m l s c h e m a 进行定义和描述的。 2 3 4 基于x m l 的消息层 消息层是构筑在更低的传输层之上的，该层使用基于x m l 的消息协议 s o a p 。s o a p 协议可以单独使用，也可以与任何传输协议联合使用。所有 的s o a p 消息都支持我们先前提到的w e bs e r v i c e s 槊构中的发布，绑定和查 找等操作。s o a p 协议的内容将在下一章详细介绍。 2 3 5 服务描述层 服务描述层为调用w e bs e r v i c e s 提供了具体的方法。服务描述层主要用 w s d l ( w e b 服务的描述语言) 描述了w e b 服务，使相应的组件能够调用 中山大学硕士论文 基于w e bs e r v i c e 和事务中间件的事务资源适配器 w e b 服务。w s d l 是一个基于x m l 格式的定义服务的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。w s d l 的内容 将在下一章详细介绍。 2 3 6 服务发布层 该层主要是将描述w e b 服务的w s d l 文档提供给服务客户端。服务提 供者可以直接向服务客户端发送w s d l 文档，如通过e m a i l 发送，这一动 作称为直接发布。另外，服务提供者也可以选择将w s d l 文档发布到本地的 w s d l 注册库，或是公有，私有的u d d i 注册中心。 2 3 7 服务发现层 服务发现层是基于服务分布层的。该层主要是指服务客户端可以在运行 时态获取服务描述。服务客户端可以获取一个以本地文件形式存在的w s d l 文档，这个w s d l 文档是通过直接发布手段发布的。这一操作被称为静态发 现。另外，服务客户端可以选择在设计阶段或运行时态通过一个本地w s d l 注册库或公有私有的u d d i 注册中心发现w s d l 文档。 2 3 8 服务工作流层 该层主要定义了w e bs e r v i c e s 工作流语言( w s f l ) ，该层描述w e b s e r v i c e s 在工作流中如何互相作用，以及它们如何处理服务到服务的通信或 协同。 中山大学硕士论文基于w e bs e l t i 和事务中间件的事务资源适配器 第3 章w e bs e r v i c e s 的相关协议 在w e bs e r v i c e s 体系结构中，涉及了数据，消息，服务和注册库的描述 定义，这些要用到具体的标准技术，具体包括x m l , s o a p , w s d l , u d d i 等。 一个w e bs e r v i c e s 的应用，根据其功能和实现可以分为多层，而每层的实现 则依赖于所定义的协议和标准。 3 1 x m l 和x m ls c h e m a 3 1 1x m l x m l 可以说是w e b 服务的基础，w e b 服务所提供的服务接口、对 w e b 服务的请求、w e b 服务的应答数据都是通过x m l 描述的而且，u d d i 、 s o a p 、w s d l 等标准也都是通过x m l 来描述的。嘲埔l 是w o r l dw i d e w e bc o n s o g i u m 制订的作为i n t e r n e t 上数据交换和表示的标准语言，是一种 允许用户定义自己的标记语言的元语言。它是从s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e d m a r k u pl a n g u a g e ) 发展丽来的，但是大太壤少了s g m l 的复杂性。x m l 除 了易于建立和易于分析外，而且还是与平台和厂商无关的。这些优点都得益 于它具有以下几个特点： 结构化：x m l 是一个极端标准他的语言规范，它一般利用d t d ( d o c u m e n tt y p ed c 血赴i o n ) 规范来定义x m l 文件的语法、句法和数据结构。 d t d 用来定义在文档中声明的元素是必需的、可选的还是有条件的，元素的 属性值是否有限制，是否有缺省值或允许有空标记等。这种严格结构化的好处 在于用户可以根容易将文档中的数据映射到数据结构或分级对象结构中。使 得在应用系统和数据库之间的传输数据非常可靠，也让用户可以使用结构化 的x m l 文件在不同种类的数撂库之间进行数据传递。 自描述性：在x m l 文档中，自描述性是可选的，但使用自描述性可以 增强w e b 的检索功能。自描述的数据称为元数据，用来描述有关整个文档的 信息，如阅读范围、文件内容、文件写作语言、作者以及关于这个文件的其他 任何信息。自描述数据的存在可以增强w e b 的检索和导航功能。 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中问件的事务资源适配器 可扩展性：x m l 的一个中心特性就体现在它的可扩展性中。在x m l 中，标签( t a g ) 是由d t d 定义的，标签定义了文档中数据的属性。用户可以自 己定义标签，表示自己定义的数据和属性，而不是h t m l 有限的标签集。 浏览器自适应性：一个结构化的文档能够适应各种不同的浏览模式。 x m l 在w e b 浏览器上得到了广泛的支持。微软公司的i n t e r n e te x p l o r e r5 0 和n e t s c a p e 公司的n e t s e a p en a v i g a t o r5 0 已经包含了对x m l 标准的支持。 任何格式规范的x m l 都必须满足基本语法要求。而具体领域的x m l 词汇必须满足一定的语义限制。由于x m l 的自描述性的特点，所以必须有 规范去定义x m l 的数据模式。x m l s c h e m a 是目前定义x i v l l 语义的标准杭 制，其目的是定义和描述一类x m l 文档，使用标记约束和说明各个组成部 分的含义，用法和关系，包括数据类型，元素及其内容，属性及其内容，实 体及其内容等。x m l s c h e m a 试图通过通用的文档词汇表说明自身的含义， 用法和功能。 ( 7 】札s c h c 眦( 模式) 是一个描述( 和约柬) 一组x m l 文档实例的文档。 x m ls c h e m a 和x m l 的关系可以类院于数据库模式和数据库内容的关系。 x m ls c h e m a 是x m l 的数据模式，它提供了定义x m l 词汇的强大功能。用 来表达你的商业规则。将x m ls c h e m a 和x m l 名称空间结合可以用来限定 x m l 的实例文档。 在x m ls c h e m a 之前，有很多方法来定义x m l 的数据模式，如d t d 就是使用比较广泛的一种，但是由于其自身的缺陷，所以现在w 3 c 组织建 议使用x m ls c h e m a 作为x i v l l 语义的标准机制。与d t d 相比，它有一系 列新的优点： 丰富强大的数据类型。x m l s c h e m a 有“种数据类型，而且还可以 在这些基本数据类型基础上创建自定义的数据类型。 面向对象的特点：可以扩展或限制已定义的数据类型。 可以表达集合概念，子元素可以按任何顺序出现。 可以指定元素的在指定范围内唯一性。 1 4 中山大学硕士论文基于w e bs e r v i c e 和事务中问件的事务资源适配器 可以定义空内容和可替换元素。 3 2w e bs e r v i c e s 技术架构的重要规范 3 2 1s o a p 概述 由于每种服务都使用了自身专有的网络协议，而这些专有的网络协议在 实现和其他服务进行通信的时候，就遇到了极大的困难。现在，j a v a 使用 r m i 协议来完成分布式组件的通信；c o r b a 对象使用l l o p 协议来完成分布 式组件的通信：c o m 组件也使用自己专有的协议来通信。所以使用j a v a 编 写的e i b 组件，只能在j a v a 平台上使用，使用v b n c 编写的c o m 组件只 能在w i n d o w s 平台上使用，e j b 组件不可能利用c o m 组件提供的功能来满 足自己的需要。因此，人们一直在努力克服这种跨平台的应用程序在数据交 换和数据共享方面的限制，希望能够达到不论服务采用何种软件，硬件，运 行在何种平台上面，都可以以w e b 的形式简单无缝地将他们集成在一起，使 得不同的服务能够无缝地运行通信和共享数据