（计算机应用技术专业论文）基于web+service的勘探生产应用系统集成方法研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 基于w e bs e r v i c e 的勘探生产应用系统集成方法研究 计算机应用技术 杨帆( 签名) 胡宏涛( 签名) 摘要 在中国石油勘探生产分公司信息化建设过程中，存在着勘探生产应用系统相互独立， 难以进行信息整合与共享的问题，需要采取一些办法对这些应用进行集成。w e b 服务是 建立在x m l 基础上，适合解决企业应用系统集成问题的开放式技术架构，w e b 服务利 用基于x m l 格式的s o a p 消息进行数据交换，采用w s d l 文档描述接口，通过u d d i 注册中心发布服务和查找服务，从而实现业务功能的松散集成。因此，w e b 服务技术是 解决勘探生产应用系统集成的最佳手段。 本文主要讨论了w e b 服务的概念与核心技术，研究分析了n e t 平台和j 2 e e 平台如 何构建w e b 服务和w e b 应用的方法。以中国石油勘探生产分公司信息门户为应用背景， 在分析勘探生产分公司用户需求的基础上，基于w e b 服务技术，设计了勘探生产应用系 统集成总体方案。 论文通过一个集成案例，研究了基于w e b 服务的勘探生产应用系统集成的实现过 程。在这个案例中，通过w e b 服务封装方法，实现了油气生产数据查询应用；通过w e b 服务创建方法，实现了用户管理，动态信息发布和用车预约应用；通过w e b 服务调用方 法，实现了石油股价查询应用；以勘探生产信息门户为集成平台，实现了以上应用的集 成。通过案例的实现，有效地解决了勘探生产应用系统的集成和交互问题，为全面实现 勘探生产应用系统集成探索出了一条可行的技术路线，使得勘探生产分公司能够更加经 济，有效地整合信息系统资源。 关键词：n e tw e b 服务应用系统集成 论文类型：应用研究 英文摘要 s u b j e c t ：t h ei n t e g r a t i o nm e t h o dr e s e a r c ho fe x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o na p p l i c a t i o n s y s t e mb a s e do nw e bs e r v i c e s p e c i a l i t y ：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 ： y a n gf i n s t r u c t o r ：h uh o a b s t r a c t i nt h ei n f o r m a t i o n a l i z e dc o n s t r u c t i o np r o c e s so fc h i n ap e t r o l e u m se x p l o r a t i o na n d p r o d u c t i o nb r a n c h ，t h e r ea r ep r o b l e m si n c l u d et h ea p p l i c a t i o ns y s t e m so fe x p l o r a t i o na n d p r o d u c t i o na r ei n d e p e n d e n tw i t he a c ho t h e r , i t sd i f f i c u l t t oc a r r yo u tt h ei n t e g r a t i o na n d s h a r i n go fi n f o r m a t i o n ，s ow en e e dt ot a k et h em e t h o d st oi n t e g r a t et h e s ea p p l i c a t i o n s w e b s e r v i c ei sa no p e nt e c h n o l o g i c a lf r a m e w o r kt h a ti sb u i l tu po nt h eb a s i so fx m la n di sp u t f o r w a r dt or e s o l v ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o np r o b l e m w e bs e r v i c eu s es o a pm e s s a g e sb a s e do n x m lf o r mt oc a r r yo nd a t ai n t e r c h a n g e ，u s e sw s d lf i l e st od e s c r i b et h ei n t e r f a c e s ，i s s u e sa n d f i n d so u ts e r v i c e st h r o u g hu d d ir e g i s t r a t i o nc e n t e r , t h u sr e a l i z e st h el o o s ei n t e g r a t i o no f b u s i n e s sf u n c t i o n s ow e bs e r v i c et e c h n o l o g yi st h eb e s ts o l u t i o nf o ri n t e g r a t i o no f e x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o n sa p p l i c a t i o ns y s t e m t h i sd i s s e r t a t i o nd i s c u s s e st h ec o n c e p ta n dc o r et e c h n o l o g yo fw e bs e r v i c e ，r e s e a r c ha n d a n a l y s i st h em e t h o do fb u i l dw e bs e r v i c ea n dw e ba p p l i c a t i o ni np l a t f o r mo f n e ta n dj 2 e e t h ea p p l i c a t i o nb a c k g r o u n di si n f o r m a t i o np o r t a lo fc h i n ap e t r o l e u m se x p l o r a t i o na n d p r o d u c t i o nb r a n c h o nt h eb a s i so fa n a l y s i st h ec u s t o m e rd e m a n d s ，w ed e s i g ne n t i r es c h e m e o ft h ei n t e g r a t i o no fe x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o n sa p p l i c a t i o ns y s t e m t h r o u g hac a s eo fi n t e g r a t i o n ，d i s s e r t a t i o nr e s e a r c ht h er e a l i z ep r o c e s so fi n t e g r a t i o no f e x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o n sa p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do nw e bs e r v i c e i nt h i sc a s e ，t h r o u g h t h em e t h o do fw e bs e r v i c ep a c k a g i n g ，r e a l i z et h eo i la n dg a sp r o d u c t i o nd a t aq u e r y a p p l i c a t i o n ；t h r o u g ht h em e t h o do fw e bs e r v i c eb u i l d i n g ，r e a l i z et h ea p p l i c a t i o no fu s e r m a n a g e m e n t ，d y n a m i ci n f o r m a t i o np u b l i s h e da n dv e h i c l er e s e r v a t i o n s ；t h r o u g ht h em e t h o d o f w e bs e r v i c ec a l l ，r e a l i z et h eo i ls t o c kp r i c e sq u e r ya p p l i c a t i o n ；m a k ee x p l o r a t i o na n d p r o d u c t i o ni n f o r m a t i o np o r t a la si n t e g r a t i o np l a t f o r m ，r e a l i z et h ei n t e g r a t i o no fa p p l i c a t i o n s a b o v e t h r o u g ht h er e a l i z a t i o no f t h ec a s e ，s o l v et h ep r o b l e m se f f e c t i v e l ya b o u ti n t e g r a t e da n d i n t e r a c t i v eo fe x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o n sa p p l i c a t i o ns y s t e m e x p l o r e daf e a s i b l et e c h n o l o g y m e t h o df o rr e a l i z et h e i n t e g r a t i o no fe x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o n sa p p l i c a t i o ns y s t e m c o m p r e h e n s i v e l y , m a k ee x p l o r a t i o na n dp r o d u c t i o nb r a n c hi n t e g r a t er e s o u r c e so fi n f o r m a t i o n s y s t e me c o n o m i c a l l ya n de f f e c t i v e l y k e y w o r d s ：n e t ，w e bs e r v i c e ，i n t e g r a t i o no f a p p l i c a t i o ns y s t e m t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y i i i 学位论文创新性声明 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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油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做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名：趱塑 导师签名： 日期：夕dc f 矽 日期：驾：皇! 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题来源与研究背景 本论文来源于中国石油天然气股份有限公司勘探生产分公司科研项目“勘探生产分 公司信息化工作平台建设 。 信息是石油工业发展必需的重要资源，掌握和运用好信息资源，对提高中国石油的 经济效益和强化管理具有很大的作用。为了做好信息化建设工作，中国石油天然气股份 有限公司制订了中国石油信息技术发展战略规划，其中，企业信息门户( e i p ，e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o np o r t a l ) 是此战略规划中一个重要组成部分。构建中国石油的企业信息门户， 为用户提供满足管理和业务需求的信息平台和技术平台，让技术人员和应用系统建设者 方便地对门户进行维护，实现信息共享，达到办公自动化和业务自动化。规范应用开发 模板，建立标准的模块共享库，从而减少重复开发，提高信息系统建设的重用效率，加 速信息化建设，降低实施费用和培训费用。 勘探生产分公司是中国石油天然气股份有限公司的直属专业分公司，是中国石油最 大的业务板块，主要从事国内油气勘探生产上游业务及新兴业务。勘探生产信息门户是 中国石油重要的一级门户之一，建设好勘探生产分公司门户有助于更好地控制勘探开发 成本，提高采收率，充分利用数据库和知识库，提高综合研究能力和水平；有助于勘探 生产分公司管理人员快速、准确地掌握生产动态，经营情况，勘探发现等信息，提高决 策精度，提高工作效率和公司的经济效益。 互联网技术的迅速普及与快速发展深刻地改变了社会的运行模式，应用系统的发展 也从传统的c s 到b s ，到目前具有多层结构的应用服务器模式，从而使企业的应用系 统的建设具有更大的灵活性与可扩展性【l 】。然而，正是由于计算机、网络技术的不断发 展以及企业信息化进程的逐步深入，造成企业内部各种各样计算机应用系统的存在，这 些系统往往各自独立、封闭运行，相互之间很难进行数据的交换，由于这种应用分割的 存在，多个系统之间往往存在数据的冗余以及功能的重叠，各个系统之间信息传输、资 源利用困难，形成所谓的“信息孤岛”。多种不同平台、系统、开发语言、数据格式、网 络等的差异，使得企业难以进行优化、高效的运转，造成企业信息化的程度难以满足当 今日益激烈的市场竞争，特别是随着新的管理理念的应用，企业资源计划( e m e r p r i s e r e s o u r c e sp l a n n i n g ，简称e r a ) 、供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，简称s c m ) 、客 户关系管理( c l i e n tr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，简称c r m ) 等新系统的不断引入，使得情 况变得更加复杂，在此情况下，企业一方面要面对原有的相关i t 系统，同时，又希望引 进更先进的企业信息化系统及模式，这样企业应用的集成便成为国内外研究的一个非常 热门的领域。 企业应用集成是指在企业中的任何相连的应用间无限制地共享数据和业务处理，其 目的是将企业的业务流程、应用软件系统、硬件、各种标准联合起来，在多个企业应用 西安石油大学硕士学位论文 系统之间实现无缝集成，使其像一个整体一样进行业务、信息处理，从而使企业的整个 业务、管理、资源等各个环节，达到协调运转、效率优化，从而最终实现企业效益的提 高。从其具体应用范围上讲，企业应用集成既包括企业内部的各种应用系统集成，又包 括企业与企业之问的集成，而实现企业与企业之间的信息交换、商务协同、过程集成以 及组建动态联盟掣2 1 ，也是真正提升企业竞争力的必要途径。 传统的企业应用集成主要有三种集成模型：表示集成、数据集成和商务流程集成。 尽管这些模型在企业应用集成方面有比较广泛的应用，但是，还存在着以下的缺点：首 先，系统集成的紧耦合机制。需要在多个系统之间建立大量的点对点的连接，当业务流 程发生任何一点改变时，整个系统都需要重新修改，这不仅增加了实施的强度，也不利 于系统的维护和升级，缺乏可扩展性和灵活性。其次，资源的重复部署。对于每一个应 用，程序员必须为每个需要集成的企业资源或者外部资源编写连接代码，使应用得以运 行。最后，版本、接口的更新问题。如果系统集成的两者之间任何一方改变了自己的实 现机制，那么另一方也不得不随之作相应的改变，否则，两者之间的耦合就有失败的危 险。 基于x m l 技术的w e b 服务正是解决这一问题的最佳手段【3 j 。w e b 服务的使用将改 变目前的开发模式和应用部署的费用规模。各种w e b 服务都实现了一定的应用功能，通 过将各种应用的w e b 服务进行组合和集成以创建动态应用。w e b 服务能够统一地封装信 息、行为、数据表现以及流程，而无需考虑应用所在的环境是使用何种系统和设备【4 j 。 w e b 服务越来越成为企业开发和应用的热点。通过定义基于不同的语言和操作系统 的应用程序间能进行交互的公用方法，w | e b 服务正成为一种应用集成的平刨副。w e b 服 务作为一种分布式的计算技术，通过使用标准的x m l 协议和信息格式用于在 i n t e m e t i n t r a n e t 上展现各种应用服务。这些应用通过包装成w e b 服务，使用x m l ，s o a p ， w s d l 和u d d i 等技术把它们的函数或方法作为w e b 服务接口来显示，对于调用它们的 其它应用来说，这些应用无论其开发语言、平台如何，都是一些同样的可调用的w e b 服 务。w e b 服务彻底改变了传统企业应用集成模型中点对点的集成处理方式，它以一种松 散的耦合方式，快速、低代价地开发、部署、发现和动态绑定应用，其优越性主要表现 在【6 】【7 】： ( 1 ) 简单性。相对于传统的应用集成解决方案( 包括分布式技术如r m i ，d c o m 和 c o r b a ) w e b 服务更便于设计、开发、维护和使用，它使得创建跨越多个应用程序的业 务流程处理将变得相对简单。 ( 2 ) 基于开放协议标准。w e b 服务基于开放标准，如h t t p ，x m l ，s o a p 及u d d i ， 因此许多支持这些标准协议的应用也同时支持w e b 服务。 ( 3 ) 黑箱实现。w e b 服务是黑箱操作，并且可以在不知道w e b 服务是如何实现( 采 用的是何种编程语言、平台等) 的情况下被重用。 ( 4 ) 集成代价低。传统的应用集成解决方案由于其本身的复杂性，其实施、维护和 2 第一章绪论 升级是非常昂贵的。而w e b 服务的实施相比之下较为便宜而且快速。w e b 服务体系架构 不是一种全新的系统，企业内部的解决方案可以完全保留现状，只需要在原有的基础上 按照相关标准进行x m l 封装。 ( 5 ) 动态性。企业系统集成的过程中，若采用w e b 服务的方式来进行，则只需从 服务提供者所公布出来的服务中选择适用的服务，并纳入企业流程中，即可达到系统集 成的目的。相对于传统式的集成方法，w e b 服务是以动态整合界面来集成系统。 在大型企业应用或跨企业应用中，要求所有的参与者都采用同一个基于某种语言和 平台的模型是不现实的。而w e b 服务结合了面向组件方法和w e b 技术的优势，利用标 准网络协议和可扩展标记语言( ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，简称x m l ) t g l 的数据格式进 行通信，具有良好的普适性和灵活性。在i n t e m e t 这个巨大的虚拟计算环境中，任何支 持这些标准的系统都可以被动态定位，以及与网络上的其它w e b 服务交互，任何客户都 可以调用任何服务而无论它们处在何处，突破了传统的分布式计算模型在通信、应用范 围等方面的限制，允许企业和个人快速、廉价建立和部署全球性应用。本文将在研究 w e b 服务技术的基础上，将其运用到勘探生产应用系统的集成中，以期实现勘探生产分 公司应用系统的有效整合。 1 2 国内外现状 互联网的蓬勃发展带给传统企业新的发展模式，它所带来的技术革命、观念革命， 正引领着传统企业快速进行e 化转型。从i n t r a n e t 到e x t r a n e t ，企业网站扮演着从公司内 部到互联网络以至整个产业环境的重要桥梁，这些正是企业未来决胜的关键。而传统的 网站建立模式并无法满足这些企业在i n t e m e t 上运作的实务需求 9 1 。 协同信息系统要求对信息系统应用集成，这就需要实现企业内部、企业与企业之间， 以及企业与客户之间端到端的业务集成。因此企业现在需要的是一种提供组织、搜索和 获取真正有价值的信息的解决方法。这将使企业为各种类型的用户包括企业内部雇员、 合作伙伴、供应商和顾客提供个性化的信息搜索、访问和分析的功能，帮助他们通过有 效利用企业的信息资产做出最佳的业务分析和决策。 众所周知，在实际应用中，由于解决方案提供商给出的实施计划都是在应用正式运 营之前的，一旦应用被部署之后，随着环境和需求的不断改进和不断变化，这些应用不 可避免地需要被修订、被更新，以符合新的流程。经常性的应用更新是当今应用部署所 面临的最大问题。 如何提升企业的响应能力、削减响应开支是所有的e 化企业必须面对的问题。而与 此同时，i t 部门不得不雇佣更多的员工，花费更多的资金来管理这些复杂而纷乱的应用， 并维护多种承载应用的基础架构，显然这是非常不合理的。 以m i c r o s o f t ，i b m ，o r a c l e ，h p ，b e a ，s a p 等为首的计算机业巨头们无一例外地 将自己的软件产品解决方案全面支持w e b 服务，并共同成立了w e b 服务互操作组织 西安石油大学硕士学位论文 ( w e bs 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 ，简称w s i ) ，致力于推广w 曲服务的全面应 用。自从该组织2 0 0 2 年2 月成立以来，已有一百七十多个公司加入了该组织。在2 0 0 3 年8 月，w s i 发布了w s i 基本概要【i o 】，它包括该组织推荐的一系列核心的w 曲服务规 范。在参与了w e b 服务及其相关标准制订的同时，这些计算机业巨头们在w e b 服务的 开发和相应的平台和工具支持方面也走在世界的前列。i b m ，m i c r o s o f t 及b e a 等公司 第一时间就在自己的产品中增加了对w e b 服务的支持，并纷纷推出基于w e b 服务的解 决方案。i b m 的w e b s p h e r e ，m i c r o s o f t 的n e t ，b e a 公司的w e b l o g i c 等产品都把实现 w e b 服务列为自己的目标。为了配合开发人员的使用，m i c r o s o f t 、i b m 和s a p 公司分别 构建了全球化的u d d 站点，以便用于w e b 服务的发布和查找。当前很多公司都提出了 基于i n t e m e t 计算平台的下一代软件的计划，其中最具有代表性的就是微软的n e t 计划， 和s k i n 的基于j a v a 和x m l 的智能w e b 服务。i b m 提出了w e b s p h e r e 和n e t 能够共存 的解决方案，其核心就是通过w e b 服务实现基于w e b s p h e r e 和n e t 的应用程序之间能 够互操作【1 1 】。其它的大公司也提出了一些解决方案，但他们的研究大多在进行中，且保 密性比较强，也没有比较详尽的研究报告。同时在工业界，尽管w s i 推出了一系列核 心的w e b 服务规范，但各个厂商也有自己支持的w e b 服务的协议规范，如微软的d i s c o 协议等。由于企业间资源、业务联系日益紧密，w e b 服务的应用集成己成为当前研究、 应用的热点【1 2 1 。 现在许多研究机构也结合自己的研究项目，推出了一系列的原型系统，这里介绍一 些具有代表性的基于w e b 服务的应用集成模型框架。 d i e t e rf e n s e l 等提出了一种基于w e b 服务的应用集成模型框架w s m f 1 3 j 。其主要思 想是提出了一个中介服务的概念，以该中介服务的标准接口对其它服务进行松散耦合， 从而合成更为复杂的w e b 服务。w s m f 包括了四个不同的主要元素：本体( 有可供其它 元素使用的术语) 、目标库( 包含应由w e b 服务解决的问题) 、w e b 服务描述( 定义了w e b 服务不同方面) 和中介器( 提供解决互操作问题的途径) 。该模型仅仅提供了一种应用集成 的实现方案，现在还没有完全实现。 f e ic a o 等提出了基于一种元模型的w e b 服务集成方案。该模型抽取出与w e b 服务 需求声明相关而与各种开发工具无关的元数据模型，然后映射该元模型到一个开发工具 相关的元模型。基于元模型的w s d l 用e r ( 实体关系图) 关系表示，该模型框架主要用于 数据集成。 i b m 的y i n gh u a n g 提出了一个解决业务集成的w e b 服务合成框架i l4 。该框架包括 了三层：接口层( 提供基于浏览器、b 2 b 、应用程序、数据的各种接口) ；集成层( 包括流 程、业务过程等) ；基础设施层( 包括提供安全、业务控制、异常处理和问题解决方案管 理等) 。该架构比较适合应用于b 2 b 集成。 i b m 公司推出的w e b s p h e r e 产品的红皮书介绍了一种基于w 曲服务的应用集成方 案。它采用了j 2 e e 结构和w e b 服务协议栈的分层概念，把每层对应的应用服务器、消 4 第一章绪论 息代理、业务过程、监视环境等都作为w e b 服务路由器处理。 i o n a 公司推出的o r b i xe 2 aw e bs e r v i c e s 集成平台【l 。o r b i xe 2 aw e bs e r v i c e s 集 成平台是第一个可以用于关键业务流程的w e bs e r v i c e s 集成平台。该集成平台提供了实 现可靠的、可缩放的和安全动态数据交换，业务流程自动化和复合应用程序所需的所有 工具和管理服务。 基于w e b 服务的公共技术标准s o a p w s d l 巾d d i 厂w s f l ，或是己经成为事实行业 标准，或是正在制订的进程中，各大技术提供商和传统商业企业都投入到了标准的制订 和应用的架构中去【1 6 1 。作为w e b 服务的体系架构的领导者i b m 和m i c r o s o f t 也开始在全 球推广w e b 服务技术【l 7 1 。我们有理由相信w e b 服务是未来动态商务w e b 的主流技术。 目前中国的w e b 服务市场仍处于初级阶段，国内大部分企业并未将w e b 服务技术 纳入i t 部门的技术架构。因此对于国内的开发人员来说，很有必要在研究w e b 服务技 术的基础上，探索适合我国企业现状和未来发展需求的应用集成方案。 1 3 本文研究的目的和意义 论文研究基于w e b 服务的企业应用集成主要有以下目的： ( 1 ) 目前的勘探生产应用之间存在相互独立，难以进行信息共享等问题，因而对勘 探生产应用进行集成的需求非常迫切，论文旨在对集成所采用的方法进行深入研究，提 出采用w e b 服务技术对勘探生产应用进行集成的思想，并在现有的基于w e b 服务的企 业应用集成模型的基础上，对该模型进一步具体化，并提出基于w e b 服务的勘探生产应 用集成的应用方案。 ( 2 ) 虽然国外已经有不少专注于w e b 服务技术的专业技术提供商提供了各种基于 w e b 服务的企业应用集成平台，但是国外的软件并不完全适合中国的情况，而国内对这 方面的研究和应用尚处在初级阶段。己有的集成平台，支持w e b 服务接口，可是对接口 的设计和具体应用的支持，缺乏深入的研究。论文在详细分析应用需求的基础上，设计 w e b 服务接口、实现w e b 服务的构建。 ( 3 ) w e b 服务是由一系列标准组成的，所以w e b 服务集成各种应用的方法是标准 化的，具有较好的通用性和兼容性。同时，面向对象和x m l 等相关技术的采用，使得 w e b 服务具有更好的跨平台性，可以更好地满足集成的要求。论文依据勘探生产应用集 成的架构设计，以勘探生产信息门户为集成平台，对基于w e b 服务的应用进行集成，研 究基于w e b 服务的勘探生产应用集成的实现过程。 论文研究基于w e b 服务的勘探生产应用集成方法的意义：随着以w e b 为中心的网 络经济模式的确立，越来越多的企业开始拓展其在i n t e m e t 上的业务。结合了w e b 服务 的企业应用集成模型则实现了一种面向服务层的松散耦合的企业应用集成，可以最大限 度地满足性能和灵活性的要求。另外，w e b 服务是一个正在快速发展的技术，它的不断 改进与完善必将带来企业应用集成领域格局上的变化。因此，研究基于w e b 服务的勘探 西安石油大学硕士学位论文 生产应用集成方法，对于勘探生产公司信息化工作的发展非常有意义。 1 4 主要研究内容 本论文的主要研究内容如下： ( 1 ) 阐述w e b 服务基本概念，体系结构和核心技术。在对w e b 服务的特点和应用 进行介绍的基础上，深入剖析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 ，可扩展标记语言) ， s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) ，w s d l ( w e bs e r v i c e s d e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，w e b 服务器描述语言) ，u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n d i n t e g r a t i o n ，统一描述发现和集成协议) 等核心技术，介绍w e b 服务的特点。 ( 2 ) 研究w e b 服务的实现平台和实现技术。对实现w e b 服务的两大主流平台n e t 与j 2 e e 进行介绍与对比。描述n e t 平台的框架与体系以及对w e b 服务的支持，并以 a s p n e t 为例介绍构建w e b 服务的方法；同时对j 2 e e 的体系结构，以及基于j 2 e e 平 台构建w e b 服务的方法进行总结。 ( 3 ) 通过对勘探生产应用门户的架构的研究和分析，提出基于w e b 服务的勘探生 产应用集成设计方案。根据勘探生产分公司的实际需求，对勘探生产应用的体系结构进 行深入研究和分析，在此基础之上提出基于w e b 服务的勘探生产应用集成的设计策略， 原则和步骤，重点进行勘探生产应用集成方案的设计。 ( 4 ) 在基于w e b 服务的勘探生产应用集成方案的基础上，通过对面向服务应用的 创建，封装和调用，实现基于w e b 服务的勘探生产应用集成实例。由于现实中对w e b 服务的需求主要分为三种情况，针对各种不同的需求情况，分别完成实现方案：对于勘 探生产公司内部的原有应用，实现w e b 服务的封装与调用；对于i n t e m e t 上第三方发布 的w 曲服务，实现调用；对于勘探生产分公司提出的新应用，实现对w e b 服务方的创 建，封装，以及调用方的调用。最后以勘探生产信息门户为平台，对实现的w e b 服务应 用进行集成。 6 第二章w e b 服务技术概述 第二章w e b 服务技术概述 简单的讲，w e b 服务是封装成单个实体并发布到网络上以供其它程序使用的功能集 合。w e b 服务技术的主要目标是在现有各种异构平台的基础之上构筑一个通用的与平台 无关、语言无关的技术层，各种应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。为了达 到这一目标，w e b 服务完全基于x m l ( 可扩展标记语言) 、x s d ( x m ls c h e m a ) 等独立于平 台、独立于软件供应商的标准协议，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台【l 引。 2 1w e b 服务的概念 i b m 软件组的h e a t h e rk r e g e r 认为：w e b 服务是描述一些操作( 利用标准化的x m l 消息传递机制可以通过网络访问这些操作) 的接口。w e b 服务是用标准的、规范的x m l 概念描述的，称为w e b 服务的服务描述。这一描述囊括了与服务交互需要的全部细节， 包括消息格式( 详细描述操作) 、传输协议和位置。该接口隐藏了实现服务的细节，允许 独立于实现服务的硬件或软件平台和编写服务所用的编程语言使用服务。允许并支持基 于w e b 服务的应用程序成为松散耦合、面向组件和跨技术平台实现。w e b 服务履行一项 特定的任务或一组任务。w e b 服务可以单独或同其它w e b 服务一起用于实现复杂的聚集 或商业交易【1 9 1 。 国际化标准组织w 3 c 对w - e b 服务的定义如下：“w e b 服务是由u r i ( u n i v e r s a l r e s o u r c ei d e n t i f i e r ，通用资源标志符) 标识的软件应用程序，其接口和绑定可以通过使 用x m l 来进行定义、描述和发现，w e b 服务通过支持基于因特网的协议使用基于x m l 的消息与其它软件应用程序直接交互” 2 0 l 。 w e b 服务是各种商业、应用、系统服务的基于x m l 标准的接口。作为一种开放的 计算机技术，x m l 以其开放性、标准性和简便性得到了迅速的推广，改变了基于i n t e r n e t 应用程序的开发模式。现在，一系列基于x m l 的标准已经被广泛接受，而w 曲服务的 技术核心就正是基于这些开放的标准：w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 、 u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) 、s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s s p r o t o c 0 1 ) 、w s f l ( w e bs e r v i c e sf l o wl a n g u a g e ) 等。可以说x m l 是构建w e b 服务的基石。 w e b 服务秉承了x m l 语言的优势，技术规范的公开是它无可比拟的优势。经过近几年 的迅猛发展和不断完善，w e b 服务已经成为当今i t 技术的焦点所在。现在的w e b 服务 及其相关技术使我们能够在现有各种平台的基础上构筑一个通用的、与平台和语言无关 的技术层，从而使得各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。 2 2w e b 服务的体系模型 w 曲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【2 。交互具体涉及到发布、查找和绑定操作。这些角色和操作一起作用于w 曲服务 7 西安石油大学硕士学位论文 构件：w e b 服务软件模块及其描述。在典型情况下，服务提供者提供可通过网络访问的 软件模块( w e b 服务的一个实现) 。服务提供者定义w 曲服务的服务描述，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从本地或服务注册中心搜索服务 描述，然后使用服务描述与服务提供者进行绑定，并调用相应的w e b 服务实现，同它交 互。服务提供者和服务请求者角色是逻辑结构1 2 2 j 。图2 1 展示了这些操作、提供这些操 作的组件以及它们之间的交互情况。 图2 1w e b 服务体系架构模型 w e b 服务体系结构中的角色包括以下几种： 服务提供者( s e r v i c ep r o v i d e r ) ：从企业的角度看，这是服务的所有者。从体系结构的 角度看，这是托管被访问服务的平台。 服务请求者( s e r v i c er e q u e s t o 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，这是寻求并调用服务，或启动与服务交互的应用程序。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，另一个w - e b 服务) 来控制 它。 服务注册中一巴, ( 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、a d s 文本文件( a d v e r t i s e m e n ta n dd i s c o v e r yo fs e r v i c e s ) 或d i s c o 文件 ( d i s c o v e r yo fw e b s e r v i c e ) 。 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。 w e b 服务体系架构中包含的这些具体操作如下： 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应用程序的要求而变化。 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中查 询所要求的服务类型。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 第二章w e b 服务技术概述 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( 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，从而在运行时调用或启动与服务的交互。 为实现完整的w e b 服务体系，需要有一系列的协议规范来支撑，w 3 c ( 全球互联网 委员会) ，m i c r o s o f t ，i b m ，o r a c l e 等都提出了自己的推荐规范，其中，w 3 c 的协议规范 具有一定代表性，主要协议和技术包括s o a p ，w s d l 和u d d i 。s o a p 用来定义数据描 述和远程访问的标准，w s d l 是发布和请求w e b 服务的描述语言，u d d i 则把w e b 服务 与用户联系起来，起中介作用。整个模型共分为3 层，线路层( w i r es t a c k ) 采用s o a p x m l 进行数据传输，服务描述层( d e s c r i p t i o ns t a c k ) 主要采用w s d l ( w e bs e r v i c e sd e f i n i t i o n l a i l g u a g e ) 语言对w 曲服务进行表达，服务发现层( d i s c o v e 巧s t a c k ) 则主要通过u d d i 实 现对w e b 服务的搜索与查询【2 3 1 。图2 2 是这些协议的层次结构。 应用层具体应用 工作流描述协议 w s f l 服务发现集成协议 u d d i 系 系 服务描述协议 w s d l 统统 管安 服务调用协议 s o a p 理全 h t t p ，f t p ， 传输协议 s m t p i n t e m e ti p v 4 ，i p v 6 图2 - 2w e b 服务协议层次结构 首先，w e b 服务要让异构平台上的不同系统可互相通信和共享数据，数据在w e b 上 传输必须以x m l 标准进行，x m l 是w e b 服务的基石。而且不同系统必须遵从s o a p 协议来传输x m l 数据，s o a p 是利用x m l 技术与远程过程调用的通讯协议，它把对象 间的请求和响应都打包成x m l 文档，以h t t p 方式在对象间传递。 其次，通过w s d l 协议可以让其它系统了解本系统w e b 服务提供了哪些服务和功 能，它用机器可阅读形式描述本系统的w e b 服务，从而让其它系统可以调用本系统提供 的服务1 2 4 1 。 最后，w | e b 服务要通过发布，让其它系统知道本系统提供了这样的服务，从而调用 它，这里要用到的是u d d i 协议。w e b 服务的提供者必须在u d d i 注册中心注册，请求 者若要搜索某项服务，就要到u d d i 注册中心查询，u d d i 注册中心实际上充当了代理 者的角色瞄j 。 w e b 服务开发生命周期则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 9 西安石油大学硕士学位论文 求，一个w e b 服务的生命周期是：