（计算机应用技术专业论文）基于web+service的校园共享数据中心的研究与设计.pdf

基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 摘要 在信息化建设呼声高涨的今天，许多企业、学校等机构纷纷建立了自己各部 门的信息系统。然而随着信息化建设的加快，在实际应用中我们经常需要用到其 他系统中的数据，而原有分散系统之间的数据往往没有很好的实现共享，这就形 成了很多“信息孤岛”，这些信息孤岛使我们的大量有用数据失去了进一步利用的 价值。因此数据共享已是当前信息技术发展到现阶段需要迫切解决的问题之一。 w e bs e r v i c e s 是一项新兴的技术，具有跨平台、跨语言、简单、高效、可 扩展性强等特点，适用于系统集成、数据共享等研究工作。本课题利用当前流行 的w e bs e r v i c e s 技术，设计了共享数据中心系统，介绍了实现系统所需的关键 技术，并提出利用w e bs e r v i c 技术建立数据共享中心，很好地解决了信息孤岛 问题。文中着重阐述了如何利用w e bs e r v i c e s 实现数据共享中心，提出了业务应 用系统接入方式以及共享数据库建设的整体设计方案。并针对在实际应用中存在 的问题给出了具体的解决方案和实现。 关键词：w e bs e r v i c e ，x m l ，数据共享，数据库 兰三坚! ! ! 些! 婴塑堡垦茎圭塑堡：堂塑堡壅兰堡生 a b s t r a c t t o d a ym a n ye n t e r p r i s e sa n ds c h o o l sh a v ee s t a b l i s h e dt h e i ro w ni n f o r m a t i o n s y s t e mf o rt h e i rd e p a r t m e n t s h o w e v e r ，w i t hs p e e d i n gu po fi n f o r m a t i o ns y s t e m c o n s t r u c t i o n , w en e e dt ob s ed a t ao fo t h e ra p p l i c a t i o ns y s t e m st e q u e n t l y , b u tm o s to f t h e s ed i s p e r s i v es y s t e m sc a l ln o ts h a r et h e i rd a t aw i t he a c ho t h e r t h i sf o r m e dm a n y ”i n f o r m a t i o ni s o l a t e di s l a n d s ”t h e s ei n f o r m a t i o ni s o l a t e di s l a n d sm a d eo u rm a s s i v e u s e f u l d a t a l o s et h ef u r t h e ru s ev a l u e t h e r e f o r ei nt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y d e v e l o p i n g , d a t as h a r i n gh a sa l r e a d yb e c o m eo n eo ft h em o s tu r g e n tp r o b l e m so nt h e p r e s e n ts t a g e - w e bs e r v i c e si sar i s i n gt e c h n o l o g yw i t ht h ea d v a n t a g eo fp l a f f o r m - i r r e l a t i v e ， l a n g u a g e i r r e l a t i v e ，s i m p l e ，e f f e c t i v e ，e a s yt ou p g r a d ea n d s oo n i ti ss u i t a b l ei ns o m e r e s e a r c hf i e l d s ，s u c ha ss y s t e mi n t e g r a t i o n ，d a t as h a r i n ge t c 咄st o p i cu s e sw e b s e r v i c e st e c h n o l o g yd e s i g n i n gt h es h a r i n gd a t ac e n t r a ls y s t e m t h ep a p e ri n t r o d u c e s t h ek e yt e c h n o l o g yw h i c ht h es y s t e mn e e d s ，a n dp r o p o s e st oc o n s t r u c td a t as h a r i n g c e m e r 撕t l lw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y a b o v ea l l ，t h e “i n f o r m a t i o ni s o l a t e di s l a n d s ” p r o b l e mc a l lb ew e l ls o l v e d t h i sp a p e rf o c u s e so nt h er e a l i z a t i o no fd a t as h a r i n g c e n t e rw i t hw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y ，a n dp r o p o s e sa p p l i c a t i o ns y s t e mi n t e g r a t i o n m o d ea n ds h a r i n gd a t a b a s ec o n s t r u c t i o ns c h e m e a i m i n ga tt h ep r o b l e me x i s t e di nt h e p r a c t i c a la p p l i c a t i o n ，t h ep a p e rp u tf o r w a r d ss p e c i f i cs o l u t i o na n di m p l e m e n t a t i o n k e yw o r d s ：w e bs e r v i c e ，x m l ，d a t as h a r i n g ，d a t a b a s e l t 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。据我所知，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，也不包含为获得直昌盍堂或其他教育机构 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 己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：鸯象 签字日期：伊。年眵日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直昌太堂有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权直昌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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：枣默 签字日期：山年6 月多日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位 通讯地址 导师签名多衍竿 签字日期：，以年月z 日 电话 邮编 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 第一章引言 当前，各大高校都在积极开展校园信息化的工作。而在进行校园信息化的过 程中，不同部门的业务系统往往相互独立，形成一个个“信息孤岛”，因此，迫切 需要在校内建立共享数据中心来进行校内资源的共享。 1 1 研究内容 本课题所研究的关于南昌大学校园共享数据中心的建设是针对校内所有业 务应用系统接入共享数据中心的解决方案。系统建成后，各业务应用系统需共享 的数据经过清洗转换之后将实时的写入到共享数据中心系统中作为全校的权威 数据，业务系统则可以从共享数据中心中取得其所需的具有相应读取权限的数 据。 系统设计采用的思路是：充分保护现已有软件和数据资源，基于w e b 服务拓 展现有系统，对业务应用系统采用加触发器或更改源程序的方式建立w e b 服务， 异构系统之间的数据共享通过共享数据中心对各自w e b 服务的调用构建一个全 校统一的权威数据标准库来实现，从而达到校园内部各个业务系统能够实现高度 的信息共享。 在本课题的研究过程中，本人的主要工作如下： 分析校内各业务系统数据结构，该系统需从其它业务系统取得的数据以 及应提供给其它系统的数据。 研究并实现共享数据库的数据结构。 分析研究并实现共享数据库w e bs e r v i c e 接口的建立。 研究并实现业务应用系统得w e bs e r v i c e 拓展及其接入。 1 2 论文背景 在新世纪，以网络通讯技术和多媒体技术为核心的信息技术的迅猛发展引发 许多领域的深层变革，从而加速了人类迈向信息社会的步伐。信息化是当今世界 经济和社会发展的大趋势，是衡量一个国家，一个地区，一个单位的综合实力、 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 竞争力和现代化程度的重要标志。党的十六大中明确提出“信息化是加快实现工 业化和现代化的必然选择”，要“信息化、工业化并重，以信息化推进工业化，实 现跨越式发展，这是发展国民经济和提升国家实力的必由之路”。推进国民经济 发展和社会信息化建设已经成为国家的一项重大战略举措，并不断加大信息化推 进力度和投入，不断调整信息化工作体制，加快数字化环境建设步伐。 而当前，高校信息化管理的现状基本是：各个部门、院系都有各自独立的信 息系统和数据库，并且各个系统自成体系，数据重复冗余，导致了各部门相互之 间同一信息不一致，有用的不能及时共享，数据的利用率不高。为了避免上述情 况的存在，建设信息化必须做到数据共享，只有数据共享之后才能保证数据一致， 减少冗余，提高利用率，这就要求统一设计共享数据库架构，为今后各部门的信 息化工作提供准备和支持。 因此，大学需要一个高度集成的、高性能的数据共享中心，既能有效地把各 应用系统集成在一起，通过门户提供给学校各管理部门、各学院、各系、各专业 的老师和学生相应的服务，又能有效地共享教育资源、降低教育运行成本，提高 教育资源使用率、提高教学质量，还能有效地对大学、学院、系、专业及人、物、 财、信息、成本、时间进行管理。在校园内开发的各个数据库系统中，内容上是 互补的，通过互换数据可以节省开发资本和人力，避免重复建设，实现校园内各 种信息系统的互通互连和数据共享。而如何在较好的保护现有软件资源和数据资 源的情况下，把校内这些现有的异构信息系统和正在开发的新应用系统的信息资 源进行有机的整合集成，使用户能够得到动态的，在时间和空间上一致的信息服 务，这是共享数据中心建设所需解决的一个核心问题。 w e b 服务( w e bs e r v i c e s ) ”】技术正是针对这些问题的最佳解决方案。基于 x m l 的w e b 服务技术的主要目标就是在现有各种异构平台的基础上构建一个通 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程序可以依靠 这个技术层来实现彼此之间的连接和集成。采用w e b 服务这一开放式的技术构 架，可以完全屏蔽不同软件平台的差异，无论是c o r b a ，d c o m ，还是e j b 都 可以通过这种标准的方式进行互操作，依靠w e b 服务，能够实时地访问不同系 统、不同应用和不同平台的信息，实现在当前环境下最高的可集成性。 本文在共享数据中心建设中引入w e b 服务技术，这样可以充分利用w e b 服 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 务的先进性技术，利用w e b 服务所提供的基于x m l 的标准接口，以及完好的封 装性、松散的藕合性、协议规范的标准性和高度的可集成性等特点，能够很好的 满足数字化校园中异构信息集成的需求。 1 3 国内外研究现状 在i n t e m e t 出现以前，数据库产业可以说是发展最快的信息产业，而i n t e m e t 的发展又给数据库产业注入了新的活力，使传统的数据库产业向着i n t e m e t 服务 的方向发展。在当今世界上w e bs e r v i c e 技术被业界称为计算机i t 技术的第三次 革命。w e bs e r v i c e 技术的发展将促使w e bs e r v i c e s 应用的成熟和完善。 w e bs e r v i c e s 可以使不同的系统很容易地进行通信，正逐渐成为网络市场的 新浪潮，以m i c r o s o f t ，i b m ，o r a c l e ，s u n ，h a , b e a 等为首的软件巨头都对这一领 域表示出浓厚兴趣，积极地参与w e bs e r v i c e s 相关标准的制定，并无一例外地将 自己的软件产品和解决方案全面支持w e bs e r v i c e s ，并共同成立了w s 1 ( w e b s e r v i c e si n t e r o p e r a b i l i t yo r g a n i z a t i o n ) l - l ，致力于推广w e bs e r v i c e s 的全面应用。 以数字化校园的理念为基础，国内的一些著名的高等院校纷纷开始共享数据 中心的建设。借鉴国内外一流大学的信息化建设经验，结合目前我国校园的实际 情况，认识到标准化是数字化的前提和基础，数字化校园建设的当务之急是建设 全校性的基于教育部信息标准的中心数据库，以提高硬件资源利用率，充分共享 学校教学、科研和管理的基础数据及已产出的中间成果，避免各应用系统开发形 成新的信息孤岛。所以对于基于w e bs e r v i c e 的共享数据中心的研究有着重要的 理论和实践意义。 1 4 论文章节划分 论文章节安排如下 第一章：引言 介绍共享数据中心的研究背景和国内外研究现状以及课题的主要研究内容 第二章：校园共享数据中心系统 介绍了建立共享数据中心的意义以及目标和内容。 3 基于w e bs e r v i c e 怕校园麸享数据中心的研究与设计 第三章：w e bs e r v i c e s 及其相关技术 详细介绍x m l 和w 曲s e r v i c e s 技术。 第四章：校园共享数据中心的研究与设计 介绍了共享数据中心的整体架构，共享数据库的设计，数据同步方式的研究 与分析以及业务系统的接入方式的分析与设计，最后介绍了系统的实现技术。 第五章：基于w e bs e r i v c e 校园共享数据中心业务系统接入的设计与实现 从具体实现的角度，基于实际需求提出了业务系统接入的上行模块和下行模 块，重点阐述了接入流程以及w e b 服务端口的建立。 第六章：结束语 阐述了本课题的特色与创新之处，并对其发展应用作出了展望。 论文最后部分是“致谢”和“参考文献”。 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 第二章校园共享数据中心系统 2 1 建立共享数据中心的意义 数据是学校的宝贵财富，特别是在管理高度依赖于信息化设施的今天，数据 支撑着学校的正常运行。但是高校的数字校园建设是有阶段性的，总体上各应用 系统是松散耦合、相对独立的。业务数据可以根据大块应用系统进行划分，并分 布在相应的业务数据库中；而应用系统之间需共享交换的数据可以集中存储、集 中管理，形成一个统一的共享数据库，这个数据库包含全校共用的基础数据和各 业务系统的交换数据。这个建成的共享数据库系统将服务于学校的教学、学生的 教育、各院系和行政部门的交流和管理等方面，通过门户应用、应用系统集成、 数据库集中等方式满足学校老师、学生、行政人员、公众、校友等访问和应用。 在这一平台上： 学校的学生可以不受时问地点的限制访问学习资源，或与来自其它学校，甚 至其它国家的同学、老师进行交流和协作； 教师可以利用网络进行广泛交流，及进行办公管理等； 管理员利用网络提高工作流和工作效率，并且通过数据中心汇总的数据，给 校、院、系领导提供更有效的决策依据； 各级领导及行政管理人员可以通过这个平台快速的访问相关的信息，并迅速 的处理邮件、公文、信息等，进行数字化办公。 2 2 共享数据中心系统 共享数据中心是指在校园内搭建一个高层应用的平台，实现校园内各种信息 系统的互通互连和数据共享，并且以校园应用门户网站的形式将这些应用系统提 供的服务集成在一起，根据进入系统用户的不同身份，统一分配不同权限，查询 相关数据，享受相应服务。 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 2 2 1 共享数据中心的目标 信息化建设是高等学校建设的重要组成部分，是一项基础性、长期性和经常 性的重要工作，又是一项庞大的系统工程，全面实施需要投入巨大的人力和财力， 介于此，对于共享数据中心的建设提出了以下目标： 建立全面的、权威的中心数据库 建立信息标准 建立主题数据库 消灭部门间信息孤岛、建立数据交换渠道 2 2 2 共享数据库的建设内容 2 2 2 1 建立共享交换数据库 该数据库包含全校共用的基础数据和各业务系统的交换共享数据。基础数据 以满足学校教学、科研和管理的需要为最终目的，主要有： 教职工数据( 在职教职工基本信息、离退休职工基本信息) 学生数据( 本科生、专科生、研究生、成人学生、外国留学生基本信息表) 成绩数据( 学生各门课成绩、辅修课程成绩、第二专业课程成绩) 课程课表数据( 各专业教学计划、各学期开课计划、排课列表) 学籍数据( 学生所有学籍、变动、奖惩信息) 财务数据( 含科研经费、教职工工资、学生缴费贷款信息) 科研成果数据( 论文、专著、专利、鉴定成果等信息) 科研项目数据( 申请、在研、完成项目的信息) 设备数据( 大型仪器设备基本信息及使用情况) 代码库 2 2 2 2 建立w e bs e r i v c e 接口及业务同步数据发布模块 设计业务同步数据发布模块，用于发布业务数据表中需共享的数据 在共享数据库及业务系统中分别建立w e bs e r v i c e 接口 6 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 第三章w e bs e r v i c e s 及其相关技术 3 1 可扩展的标记语言x m l 3 1 1x m l 介绍 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) ，是一种扩展性标识语言，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。象h t m l 一样，x m l 是从所有标 志语言的元语标准通用标志语言s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ) 那里派生出来的。s g m l 是一种元语言，也可以称为一个定义诸如h t m l 等标志 语言的系统。x m l 也是一种元语言，一个定义w e b 应用的s g m l 的子集和s g m l 一样，你也可以用，x m l 来定义种种不同的标志语言满足不同的需要，特别在数据 表现方面，使用者可按需创建新的标记，x m l 的可扩展性就在于此。x m l 具有 如下特点： 可扩展性 x m l 是设计标记语言的元语言，而不是h t m l 这样的只有一个固定标记集 的特定的标记语言。x m l 在两个意义上是可扩展的。首先，它允许开发者创建 他们自己的d t d ，有效地创建可被用于多种应用的“可扩展的”标志集。其次， 使用几个附加的标准，用户可以对x m l 进行扩展，这些附加标准可以向核心的 x m l 功能集增加样式、链接、和参照能力。作为一个核心标准，x m l 为可能产 生的别的标准提供了一个坚实的基础。 灵活性 与h t m l 相比，x m l 提供了一种结构化的数据表示方式，使得用户界面分 离于结构化数据。这样既可以只关心数据的逻辑结果，也可以通过样式表来 格式化数据的表现。甚至可以定义自己的个人样式表来显示各种不同的x m l 数据。 自描述性 x m l 文档通常包含一个文档类型声明，从而x m l 文档是自描述的，不仅 人能读懂x m l 文档，而且计算机也能处理。x m l 文档中的数据可以被任 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 何能够对x m l 数据进行解析的应用所提取、分析、处理，并按所需格式显 示。这个特性的存在，使计算机可以在没有人为干涉的情况下，理解数据的 定义。 简明性 作为s g m l 的一个子集，它只有s g m l 的2 0 的复杂性，但具有s g m l 约 8 0 的功能。同完整的s g m l 相比，x m l 简单得多，易学、易用并容易实现。 此外，x m l 的诞生也吸收了人们多年来在w e b 上使用h t m l 的经验，正如 h t m l 开辟了一种计算机用户能浏览i n t e r n e t 文档的途径，x m l 将成为人们读 和写的世界语。所有这一切使x m l 成为数据表示的一个开放标准，这种数据表 示独立于机器平台、提供商和编程语言。它将为数据交换带来新的机遇。 3 1 2 x m l 文档 x m l 文档是结构化的文档，它用标记表达文档结构。使用标记表达文档可 以正确地表达x m l 文档所具有的“结构”，而且能正确地传达文档所标记的数据 的“含义”。一个格式正规的x m l 文档 3 1e h - - 部分组成： 一个可选的序言。 文档的主体，由一个或多个元素组成，其形式为层次树状结构。 可选的尾部，其内容包括注释、处理指令等。 每一个x m l 文件都包含了逻辑结构和实体结构。逻辑结构就像一个样本， 告诉您在这个文件中包含那些元素与其顺序。而实体结构则包含文件中使用的实 际数据。 3 1 2 1 文档类型定义( d t d ) 个d t d 可以看做是标记语言的语法文件，它是一套定义x m l 标记如何 使用的规则。刚开始建立x m l 时，它是s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ( s g l “l ) 的一个应用垆j 。s g m l 通过让设计人员创建d t d 来允许不同的系统彼 此对话。只要数据符合该d t d ，每个系统就能阅读它。然而，d t d 有着不少缺 陷：其是基于正则表达式的，描述能力有限；没有数据类型的支持；约束定义能 力不足；结构不够细化；并非使用x m l 作为描述手段等，而x m ls c h e m a 正是 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 针对这些d t d 的缺点而设计的。 3 1 2 2x m 皿s c h e m a x m ls c h e m a 6 1 如同d t d 一样是负责定义和描述x m l 文档的结构和内容模 式。它可以定义x m l 文档中存在哪些元素和元素之问的关系，并且可以定义元 素和属性的数据类型。x m ls c h e m a 本身是一个x m l 文档，它符合x m l 语法 结构。可以用通用的x m l 解析器解析它。x m ls c h e m a 的优点：x m ls c h e m a 基 于x m l ，没有专门的语法；x m l 可以象其他x m l 文件一样解析和处理：支持 系列的数据类型( i n t 、f l o a t 、b o o l e a n 、d a t e 等) ；提供可扩充的数据模型；支持综 合命名空间；支持属性组。 3 1 3x m l 解析技术 随着x m l 越来越广泛地被采用，高效解析x m l 文档也变得越来越重要， 尤其是对于那些要处理大量数据的应用程序，这种技术尤为重要。不正确的解析 会导致过度的内存消耗和过长的处理时间，从而有损于可伸缩性。 x m l 解析器是一段可以读入一个文档并分析其结构的代码。x m l 解析器有 多种类型，当前有四种流行的用于j a v a 的x m l 解析技术： 3 1 3 1d o m ( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ，文档对象模型) d o m 是w o 订d w i d ew e bc o n s o r t i u m ( w 3 c ) 的正式推荐。它定义了一个接口 使得程序可以存取和更新x m l 文档的风格、结构和内容。d o m 是以层次结构 组织的节点或信息片断的集割”。这个层次结构允许开发人员在树中寻找特定信 息。分析该结构通常需要加载整个文档和构造层次结构，然后才能做任何工作。 由于它是基于信息层次的，因而d o m 被认为是基于树或基于对象的。 d o m 以及广义的基于树的处理具有几个优点。首先，由于树在内存中是持 久的，因此可以修改它以便应用程序能对数据和结构作出更改。它还可以在任何 时候在树中上下导航，d o m 使用起来也较简单多。另一方面，对于特别大的文 档，解析和加载整个文档可能很慢且很耗资源，因此使用其他手段来处理这样的 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 数据会更好。 3 1 3 2 s a x ( s i m p l e a p if o rx m l ，用于x m l 的简单a y i ) s a xa p i 是另一种处理x m l 文档内容的方法，个既成事实的标准。 s a x 没有在内存中建立一个元素树，它用事情发展的方式来描述。s a x 允许用 户在读取文档时处理它，从而不必等待整个文档被存储之后才采取操作【7 1 。而且， 由于应用程序只是在读取数据时检查数据，因此不需要将数据存储在内存中。这 对于大型文档来说是个巨大的优点。事实上，应用程序甚至不必解析整个文档： 它可以在某个条件得到满足时停止解析。 s a x 解析器采用了基于事件的模型，它在解析x m l 文档的时候可以触发 一系列的事件，当发现给定的t a g 的时候，它可以激活一个回调方法，告诉该方 法制定的标签已经找到。s a x 对内存的要求通常会比较低，因为它让开发人员 自己来决定所要处理的t a g 。特别是当开发人员只需要处理文档中所包含的部分 数据时，s a x 这种扩展能力得到了更好的体现。但用s a x 解析器的时候编码 工作会比较困难，而且很难同时访问同个文档中的多处不同数据。 3 1 3 3j d o m j d o m 的目的是成为j a v a 特定文档模型 s j ，它是一个开源项目，基于树型 结构，利用纯j a v a 的技术对x m l 文档实现解析、生成、序列化以及多种操作。 j d o m 自身不包含解析器。它通常使用s a x 2 解析器来解析和验证输入x m l 文档( 尽管它还可以将以前构造的d o m 表示作为输入) 。它包含一些转换器以 将j d o m 表示输出成s a x 2 事件流、d o m 模型或x m l 文本文档。 j d o m 把s a x 和d o m 的功能有效地结合起来，在使用设计上尽可能地隐藏 原来使用x m l 过程中的复杂性。j d o m 也支持随机读取整个文档，但是它并不 需要把整个文档读到内存中。这个a p l 支持未来的当需要时才读入信息的次轻量 级操作。而且，j d o m 通过标准的构造器和s e t 方法支持x m l 文档的修改。 3 1 3 4d o m 4 j 最初，它是j d o m 的一种智能分支。它合并了许多超出基本x m l 文档表 o 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 示的功f i t 9 j ，包括集成的x p a t h 支持、x m ls c h e m a 支持以及用于大文档或流 化文档的基于事件的处理。它还提供了构建文档表示的选项，它通过d o m 4 j a p i 和标准d o m 接口具有并行访问功能。 3 2w e bs e r v i c e s w e b 服务( w e bs e r v i c e s ) 是一种部署在w e b 上的对象，w e b 服务的基石是以 x m l 为主的开放的w e b 规范技术，具备了完好的封装性，松散的耦合性，使用 协议标准规范和高度可集成能力的特征。 w 曲s e r v i c e 有两层含义： 一是指封装成单个实体并发布到网络上的功能集合体； 二是指功能集合体被调用后所提供的服务。 简单地讲，一个w e bs e r v i c e 就是一个u r l 资源、一个组件，它能作为构建 模块来建立分布式应用程序或者用于商业程序的装配，客户端可以通过编程方 式请求得到它的服务，而不需要知道所请求的服务是怎样实现的，这一点与传统 的分布式组件对象模型( d c o m ) 不同。w e bs e r v i c e 所执行的功能可以是简单的 请求，如股票查询、邮政编码查询等，也可以是复杂的商业过程处理。调用w e b s e r v i c e 类似于w e b 上的组件编程，开发人员通过调用w e b 应用编程接口，将w e b s e r v i c e 集成进他们的应用程序中，就像调用本地服务一样。 3 2 1w e bs e r v i c e s 的典型架构 开发、实现w e bs e r v i c e s 的工具和语言有很多种，但是w e bs e r v i c e s 的调用 与具体实现无关，只要通过h t t p 使用s o a p 协议就可以调用它，其构架如图 3 1 所示【1 0 l 。 图3 1w e bs e r v i c e s 的典型架构 富毫 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 一般过程是，w e bs e r v i c e s 提供者使用合适的编辑语言和工具开发出w e b s e r v i c e s 并部署使用，用户根据w e bs e r v i c e s 的w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) 服务描述文档中的信息生成一个s o a p 请求消息来调用这个w e b s e r v i c e s 。通常w e bs e r v i c e s 都是位于w e b 服务器后面，用户生成的s o a p 请求 会被嵌入在一个h t t pp o s t 请求中，发送到w e b 服务器，w e b 服务器再把这些 请求转发给w e bs e r v i c e s 请求处理器( r e q u e s t h a n d l e r ) 。收到请求消息后，w e b s e r v i c e s 请求处理器就会解析收到的s o a p 请求，调用w e bs e r v i c e s ，然后再生 成相应的s o a p 响应消息。w e b 服务器得到s o a p 应答后，会再通过h t t p 应 答的方式把它送回到客户端。 3 2 2w e bs e r v i c e s 模型 w e bs e r v i c e 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、查找和绑定操作。这些角色和操作一起作用 于w e bs e r v i c e 构件：w e bs e r v i c e 软件模块及其描述。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 bs e r v i c e 的一个实现) 。服务提供 者定义w e bs e r v i c e 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 服务实现或同它交互。服务提供者和服务 请求者角色是逻辑结构，因而服务可以表现两种特性。图3 2 展示了这些操作、 提供这些操作的组件及它们之间的交互。 图3 2w e bs e r v i c e s 体系模型 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 3 2 2 1w e bs e r v i c e s 体系结构中的角色 w e b 服务体系结构中的角色包括如下： 服务提供者( s e r v i c ep r o v i d e r ) ：是服务的所有者，负责提供具体的服务。 服务请求者( s e r v i c er e q u e s t o r ) ：负责发现并调用服务，是一个要求满足 特定功能的业务对象。服务请求者角色可以是使用浏览器的人或无用户 界面的计算实体( 例如另外一个w e b 服务) 。 服务注册中一t j , ( s e r v i c er e g i s t r y ) ：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 t p 站点、w e b 站点、广告和服务发现( a d v e r t i s e m e n ta n dd i s c o v e r yo f s e r v i c e s ，a d s ) 或发现w e b 服务( d i s c o v e r yo f w e bs e r v i c e s ，d i s c o ) 。 3 2 2 2w e bs e r v i c e s 体系结构中的行为 对于利用w 曲s e r v i c e s 的应用程序，必须发生以下三个行为：发布服务描述、 查询或者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。w e bs e r v i c e s 中包含的具体行为包括如下： 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程序的要求而变化。 查找( f i n d ) ：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 中心查询所要求的服务类型。 绑定( b i n d ) ：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，从而在调用时与服务进行交 互。 w e bs e r v i c e s 体系架构中包含如下w e bs e r v i c e s 构件： 服务( s e r v i c e ) ：服务是一个软件模块，部署在服务提供者提供的可以通过 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 网络访问的平台上。服务的存在目的就是要被请求调用或同服务请求者 交互。 服务描述( s e r v i c ed e s c r i p t i o n ) ：服务描述指w e b 服务的接h ( i n t e r f a c e ) 。 利用x m l 语言进行描述，包括服务的数据类型、操作、绑定信息和网 络位置。还可能包括可以方便服务请求者发现和调用的分类及其他元数 据。 3 2 2 3w e bs e r v i c e s 开发生命周期 w e bs e r v i c e s 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 一个元素都有特定要求。 开发生命周期包括以下四个阶段： 构建：包括开发和测试w e bs e r v i c e s 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 bs e r v i c e s ，把现有的应用程序变成w e b s e r v i c e s ，由其他w e b s e r v i c e s 和应用程序组成新的w e bs e r v i c e s ，从而 提供w e bs e r v i c e s 的实现。 部署：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 bs e r v i c e s 的可执行文件部署到执行环境中。 运行：w e bs e r v i c e s 部署完成后，服务请求者可以进行查找和绑定操作， 并通过网络调用w e bs e r v i c e s 。 管理：包括持续的管理和经营w e bs e r v i c e s 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。 3 2 3w e bs e r v i c e s 协议栈 实现一个完整的w e b 服务体系需要有一系列的协议规范来支撑。图3 _ 3 展示 了当前投入使用的w e bs e r v i c e s 的协议栈：w e bs e r v i c e ss t a c k i3 1 。 基于w e bs e r v i c e 的技园共享数据中心的研究与设计 t o o l l a y e r ： b u s i n e s si s s 【l e s w s f ls e r v i c ef l o w s t a t i 昏 u d d i s e r v i c ed i s c o v e r y d i r e c t u d d is e r v i c ep u b l i c a t i o n 。 s e r v i c ed e s c r i p t i o n ： 兰碧 w s d l一s e r v i c ei m p l e m e n t a t i o n 2 蓦 每 罨 - s e r v i c ei n t e r f a c e暑 每 管 暑 ； s o a px m l - - b a s e dm e s s a g i n g 齐+ x m ls c h e m ad a t am o d e l i n g n x m l d a t ap r e s e n t a t i o n h t t p 、丌甲、s m t p 、m qt r a n s p o r t 3 2 3 1 网络传输层 图3 3 目前可以使用的w e bs e r v i c e ss t a c k 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 e r v i c e s 要被服务请求者调 用，就必须是可以通过网络访问的。互联网上可以访问的w e bs e r v i c e s 使用己普 遍部署的网络协议。h t t p 由于其普遍性，成为了i n t e r n e t 环境下w e bs e r v i c e s 使用的标准网络协议。同时在某些扩展应用领域，也支持s m t p 协议( 用于电子 邮件) 和f t p 协议( 用于文件传输) 。而对于i n t r a n e 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架构，如i b m 的m qs e d e s ( g ow e b s p h e r em q ) 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 ) 。 3 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标准方式。 可扩展标注语言x m l 作为i n t e m 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 己经成为开放环境下描述信息的标准技术。 w e bs e r v i c e s 中的全部规范、技术都是以x m l 为底层的核心和架构基础，w e b s e r v i c e s 的调用( s o a p 技术) 、w e bs e r v i c e s 的界面描述( w s d l 技术) 、w e bs e r v i c e s 的发现( u d d i 技术) 都使用了x m l 作为信息描述和交换的标准手段。 基于w e bs e r v i c e 的校园共享数据中心的研究与设计 3 2 3 3 数据模型层 数据模型层是描述数据结构的数据模型( 也称为元数据) 。它同样也是一种数 据，因此，描述数据结构的方式也是使用基础的数据表现方式：x m l 。 x m ls c h e m a 已经成为了x m l 中的标准数据建模语言，s o a p , w s d l ，u d d i 的x m l 语法都是采用x m ls c h e m a 进行定义和描述的。x m ls c h e m a 已经成为 了x m l 世界中的标准交流工具。 3 2 3 4 基于x m l 的消息层 基于x m l 的消息层使用的是基于皿的消息协议s o a p 。消息层是构筑 在更低的传输层之上的，这意味着s o a p 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w 曲s e r v i c e s 架构中的发布( p u b l i s h1 、绑定 ( b i n d ) 和查找( f i n d ) 等操作。s o a p 由三部