（计算机应用技术专业论文）面向服务的综合信息服务系统的设计与实现.pdfVIP

摘要 摘要 当前企业综合信息服务系统已从简单的信息发布检索系统发展到了跨多 种平台、涉及各种异构和分布数据源以及需要满足不同用户个性化信息表示 的分布式综合信息集成系统。另外，构建新的企业综合信息服务系统需要对 企业已有的遗留信息系统和企业合作伙伴的外部信息系统进行集成。这些问 题是传统的单一综合信息服务系统解决方案，如j 2 e e 方案和d o m i n o 方案， 所难以解决的。 本文从综合信息服务系统的发展需求和现有解决方案的缺点入手，阐述了 如何采用面向服务的体系结构( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 来构建企 业综合信息服务系统。s o a 是一种平台无关的、松散耦合的分布式应用程序 体系结构，在这种体系结构中，业务功能和系统支撑功能被包装为基本的独 立服务。服务通过明确定义的接口被调用，而调用者无需关心服务的实现细 节。采用面向服务的体系结构能够把异构系统基础设施、异构数据源以及分 布的数据信息包装成统一的独立服务，通过服务总线和服务组合技术构建一 个统一的服务平台，并在此平台上实现用户的信息个性化表示。同时，遗留 系统的业务功能可以被很方便的包装成服务，并注册到统一的服务平台中， 进而与新系统进行集成；另外，通过服务发现和调用机制，企业间的信息系 统集成和协作问题可以得到很好的解决。 本文详细介绍了如何通过w e b 服务技术( s o a 的当前实现) 来集成两种 典型的企业信息服务系统实现平台：j 2 e e 系统和d o m i n o 系统。通过采用w e b 服务技术，两种异构平台被纳入到统一的服务平台上，从而在保证最优化实 现不同子系统的基础上，做到了系统间互联互通，最大化的满足了企业信息 和资源共享以及丰富的信息表示需求。 本文的实现方法为企业构建综合信息服务系统，进行信息集成和系统整 合提供了新思路和参考依据。 关键词面向服务体系结构；w e b 服务；企业信息平台；信息集成 北京工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t i n f o r m a t i o ns e r v i c e s y s t e m h a se v o l v e di n t od i s t r i b u t e da n d i n t e g r a t e d i n f o r m a t i o ns y s t e m ，w h i c h t y p i c a l l yi n v o l v e sh e t e r o g e n e o u so p e r a t i n gs y s t e m sa n d v a r i o u sd i s t r i b u t e dd a t as o u r c e sa n di s r e q u i r e d t o p r o v i d eu s e r - c u s t o m i z e d i n f o r m a t i o n p r e s e n t a t i o n a n d i n t e r f a c e s ，f r o m t r a d i t i o n a l s i m p l e i n f o r m a t i o n p u b l i s ha n dq u e r ys y s t e m i na d d i t i o n ，an e w i n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e mi so f t e n n e e d e dt o i n t e g r a t ew i t ho l ds y s t e m sa n de x t e r n a ls y s t e m so fb u s i n e s sp a r t n e r s t h e s e r e q u i r e m e n t sa r eh a r dt os o l v e dw i t ht r a d i t i o n a lt e c h n o l o g i e sa n ds o l u t i o n s ， a n d b r i n g n e w c h a l l e n g e st oe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nd e s i g n e r s i nt h i sp a p e r , w c a n a l y z et h e s en e wr e q u i r e m e n t sa n dt h ed o w n s i d e so f t r a d i t i o n a l s o l u t i o n s w ei n t r o d u c eh o wt ob u i l di n f o r m a t i o ns e r v i c e s y s t e m w i t h 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 ) s o ai sa p l a t f o r m - i n d e p e n d e n t ， l o o s e l y c o u p l e d a n dd i s t r i b u t e d a p p l i c a t i o n a r c h i t e c t u r e u s i n g s o a ， h e t e r o g e n e o u sp l a t f o r m s ，d a t as o u r c e sa n dd i s t r i b u t e di n f o r m a t i o na r ca l lw r a p p e d t ob ec o n s i s t e n t - a c c e s s e di n d e p e n d e n t s e r v i c e s ；b a s e dt h e s es e r v i c e s ，w e u s e s e r v i c eb u sa n ds e r v i c ec o m p o s i n gt e c h n o l o g yt ob u i l dan e ws e r v i c e o r i e n t e d p l a t f o r m a n d d e s i g n a n de x t e n dv a r i o u si n f o r m a t i o np r e s e n t a t i o no ns u c ha p l a t f o r m m o r e o v e r , w r a p p e d t ob es e r v i c e s ，o l ds y s t e m sa n de x t e m a ls y s t e m sc a n b e e a s i l yi n t e g r a t e d t h i sp a p e rd i s c u s s e sh o wt oi n t e g r a t ej 2 e ep l a t f o r ma n dd o m i n o s y s t e m ，w h i c h a r et w o p r i m a r y i n f o r m a t i o ns e r v i c e s y s t e ms o l u t i o n s ，w i t h c u r r e n ts o a i m p l e m e n t a t i o n ：w e bs e r v i c et e c h n o l o g y i no u ra r c h i t e c h e t u r e ，j 2 e es y s t e ma n d d o m i n os y s t e ma r es e l e c t e dt o i m p l e m e n td i f f e r e n ts u b s y s t e mc o m p o n e n t s a c c o r d i n g t h e i ro w na d v a n t a g e sa n dw eu s ew e bs e r v i c et o i n t e g r a t e t h o s e c o m p o n e n t st oau n i f o r ms e r v i c ep l a t f o r ma n d b a s e do ns u c hap l a t f o r ma n du s i n g w e bs e r v i c ec o m p o s i t i o n ，w ed e s i g nv a r i o u sa p p l i c a t i o n s s o ，s u b s y s t e m sa l ew e l l c o n n e c t e da n dd i v e r s i f i e di n f o r m a t i o na n dr e s o u r c e sc a nb ee a s i l ya n de f f e c t i v e l y s h a r e d t h i sp a p e rp r o v i d e sag o o dr e f e r e n c ef o rb u i l d i n ge n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns e r v i c e s y s t e ma n di n t e g r a t i n g v a r i o u ss y s t e m sa n di n f o r m a t i o n k e yw o r d ss 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 ；w e bs e r v i c e ；i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i n g ； i n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e m t 1 一 独创性声明 本人声明所呈交的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工业大学或其 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作了明确的说明并表示了谢意。 签名：圃墨塑日期：丝竺! 生： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、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。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：鲢叁塑导师签名：丝妞日期：趟：多、 第1 章绪论 1 1 课题背景 第1 章绪论 随着社会的发展和信息技术的进步，全球信息化的趋势越来越明显。在这 个信息全球化的竞争过程中，企业对信息的掌握程度、信息获取是否及时、 信息能否得到充分的利用、对信息的反映是否敏感准确，已越来越成为衡量 一个企业市场竞争能力的重要因素。同时随着社会信息化水平的不断提高， 各企业单位都迫切需要一整套从信息采集、信息处理，到信息传递与共享的 综合信息服务系统。 信息服务系统是指依据系统的观点，通过计算机、网络通讯等现代化工具 和设备，运用数学的方法，服务于管理领域的人机相结合的信息处理系统。 从本质上说它是一个人机系统，而且是伴随企业管理过程对管理信息进行收 集、存储、加工和使用的系统。 信息服务系统是2 0 世纪7 0 年代中后期在发达国家迅速发展起来的- - f - j 综 合性技术。我国的信息服务系统软件从8 0 年代末至今1 0 多年的发展，已从 最初提供面向单机的辅助信息处理产品，发展到今天可提供面向企业级应用 的大型协同工作产品。目前国内的企业信息化市场呈现出如火如荼的景象。 计算机网络的飞速发展给企业提供了功能强大的信息处理平台。而以 i n t e m e t i n t r a n e t 为核心和代表的当代信息技术，特别是w e b 技术的迅速发展， 使得当前的综合信息服务系统必须与i n t e m e t 融合。 随着企业信息化程度的不断深入，不同软件间的数据信息不能共享，不同 系统间的数据不能交流，数据出现脱节，即产生“信息孤岛”。其表现为： 信息需要重复多次的输入 信息存在大量冗余 信息存储形式多种多样 信息表现形式多种多样 信息访问形式多种多样 基础设施异构，难以兼容 信息检索效率低下 需要兼容遗留信息系统和外部信息系统 信息系统缺乏灵活性，难以扩展 一1 一 北京工业大学硕士学位论文 “信息孤岛”的问题已经严重的阻碍了企业信息化建设的整体进程。如 何消除信息孤岛，有效的整合现有及未来的业务应用系统的信息数据已成为 当前企业信息化建设的重中之重。 本课题基于北京辉耀工艺公司，致力于解决现代企业信息服务系统建设 所普遍面j 瞄的上述基本问题。本课题研究成果要求表现为：( 1 ) 一种以“降 低成本、提高灵活性和可扩展性”为目标的企业信息系统集成方法：( 2 ) 一 套能够满足该公司业务需求的实际综合信息服务系统。 1 2 国内外研究现状 当前，国内外都在积极研究如何构建低成本、高效率的综合信息服务系统 并有效的解决企业信息资源共享，进行企业应用集成问题。 1 2 1 d o m i n o 解决方案 l o t u sd o m i n o n o t e s 以其强大的多媒体文档数据库、完备的电子邮件体系 以及先进的工作流功能为单位和企业构建通讯基础设藏、完成协同工作、实 现办公自动化和信息资源共享提供了完善的基础平台和运行环境。其主要技 术优势有： 多平台支持。l o t u sd o m i n o n o t e s 是跨平台的企业信息基础设施， 能够为使用不同机型、不同操作系统、不同数据库系统的企业提供 一个统一的基础平台。 强大而灵活的复合文档数据库。d o m i n o n o t e s 的文档数据库不同 于我们常用的关系性数据库。d o m i n o 文档数据库的基本元素就是 文档本身。文档可以同时包含结构化和非结构化的信息，并且可以 包含任意数量的对象，其数据类型包括纯文本、r t f 文本、数字化 文本、结构化数据、图像、图形、声音和动画。这种复合文档数据 库是一种强健的对象存储手段，用户可通过它访问、跟踪、存储并 组织繁多的信息。但其不足是这种文件系统格式是l o t u s 所独有的。 完备的电子邮件系统。每个n o t e s 用户都能发送和接收电子邮件， 并且每个n o t e s 应用都自动具有邮件的功能。用户可通过各种各样 的邮件系统( 包括c c ：m a i l 和m h s ) 交换邮件，并且使用流行的标 准( p o p 3 和s m t p ) 。此外，用户还可以自己构建通知和邮递的应 用程序，在整个组织中自动执行信息和工作流程。 第l 章绪论 工作流的自动化开发机制。d o m i n o 提供了强大的工作流机制，它 根据路由将信息从一个环节传到下一个环节，帮助使用者形成数 据，并且根据处理过程调整工作流向。它包括了路由、规则、任务 三个原则。其强大的信息协作功能提高了企业自动化程度和运作效 率。 d o m i n o 解决方案：一般是使用l o m sd o m i n o n o t e s 构建企业办公自动化 系统和综合信息服务系统( 北京工业大学的办公自动化和综合信息服务系统 就是使用该解决方案的实例) 。该类解决方案的特点在于：重点构建企业内部 的信息自动化系统，充分利用d o m i n o n o t e s 提供的电子邮件服务、工作流程 开发功能以及强大的信息共享和协作办公功能来搭建企业的办公自动化和知 识信息管理平台。其局限性在于：由于d o m i n o n o t e s 对w e b 、事务处理和关 系型数据库的支持能力不及于j 2 e e 、w i n d o w sd n a 以及n e t 这几种体系结 构，因此在这类解决方案下，企业w e b 网的发布以及对大规模数据的访问效 率不高。 1 2 2j 2 e e 体系结构 多层次体系结构的开发模型在企业软件开发中占据着越来越重要的地 位，实现它的关键技术在于中间层能否使系统具有强大的可扩展性、可重用 性、并发性以及可管理性。s u n 公司提出的j 2 e e 平台，定义了一套标准和框 架结构，可以便捷的开发多层的企业应用，具有跨平台、分布式及可复用的 特点。其主要技术优势有： 跨平台。j 2 e e 运行在j a v a 虚拟机( j v m ) 上，利用j a v a 本身的跨平 台特性，独立于硬件配置和操作系统，使得j 2 e e 产品几乎可以在任 何操作系统上运行。因此，选择j 2 e e ，企业可以充分利用已有硬件和 操作系统。 多层结构。j 2 e e 中间件体系定义了四个独立的层：客户层、表现逻辑 层、业务逻辑层和企业信息系统层，从而能够方便灵活的开发出层次 清晰、结构良好、灵活和高度可重用性的多层应用。 快速开发。j 2 e e 可以使开发者专注于业务逻辑的实现，而不必考虑分 布式事务处理、自动容错以及其他关键功能的实现，从而加快开发速 度。而且，有众多的a p i ，包括支持从x m l 语法分析、x m l 绑定、 s o a p 消息发送、注册表查询、x m lr p c 到x m l 消息传递等能够 满足各种w e b 服务需求的a p i ，可供开发人员使用，从而能够快速开发 北京工业大学硕士学位论文 应用。 基于j 2 e e 架构的综合信息服务系统一般是利用j 2 e e 的层次体系结构来 构建企业i n t e r n e t i n t r a n e t 网。j 2 e e 架构是构建网站、电子商务或者电子政务 系统的理想平台。该类解决方案的特点是：通过j s p s e r v l e t 、e j b j d b c 等组件式元素，开发人员可以很方便的通过j 2 e e 来访问关系型数据库，并为 用户提供w e b 界面。但是，对于企业综合信息服务系统来说，所处理的数据 对象不仅包括关系型数据，而且包含大量的公文、文档、通知等非关系型数 据。尽管j 2 e e 架构也能够处理这种文档型数据，但是数据存在方式必然是零 散的、无组织的：或者通过复杂的、硬编码的形式转换为关系型数据，从而 降低了数据处理的效率，增加了复杂度。 1 2 3 面向服务的体系结构 企业信息化在增强企业竞争力的同时也带来了一系列问题，最为突出的问 题是i t 系统的更新换代跟不上业务需求的变化。造成这一现象的主要原因是 在企业i t 系统建设过程中“开发”和“集成”的分离，个个“信息孤岛” 就在这样的开发模式下产生。s o a 技术的出现为彻底解决这一难题提供了一 个很好的途径。 面向服务的体系结构( s o a ) 是一种使商业过程自动化和异种系统间共享 信息更容易的软件设计方式。s o a 与一般的客户机j j 务器模型不同，它明确 地强调了软件组件之间的松散耦合，以及其独立标准界面的使用。采用s o a 体系结构，可以在不对现有企业应用系统进行修改的前提下，系统就可以对 外提供w e b 服务接口，将系统和应用迅速转换为服务。 s o a 不仅覆盖来自于打包应用、定制应用和遗留系统中的信息，而且还 覆盖来自于安全、内容管理、搜索等i t 架构中的功能和数据。因为基于s o a 的应用能够很容易地从这些基础服务架构中添加功能，所以基于s o a 的应用 能更快地应对市场变化，帮助企业业务部门设计开发出新的功能应用。 s o a 不仅可以得益于w e b 服务的成熟与发展，而且可以从其他许多技术 领域获得帮助，其中，网格计算将会是第一个对它有帮助。网格计算不仅仅 可以把许多c p u 的计算能力整合起来，而且可以提供一种框架，用来完成软 件服务模块的动态定位、分配、均衡与管理工作，从而保证不管发出服务请 求还是提供服务的模块处在任何地方，都可以保证系统可以安全有效地运行。 第1 章绪论 1 2 4 企业信息网格 现在，大多数企业已经利用成熟的w e b 技术建立了i n t r a n e t 系统，将企业 内部的各种数据、信息和文档置于w e b 数据库和服务器上，便于企业员工和 客户之间的共享与交流，同时也将i n t r a n e t 系统和外面的i n t e r a c t 世界连接， 建立起对外信息发布窗口。不论是员工还是客户，只要打开浏览器、简单地 移动鼠标就可以获得他想耍的任何信息。这就是我们常说的b s 结构。与c s 系统相比，b s 系统开发成本低、易维护、易管理，大大简化了客户端的支持 工作，因而已逐渐替代了c s 系统。 然而，我们面临的是一个信息爆炸的时代，各种信息成指数地快速增长， 而现有的w e b 信息服务器就好像i n t e r n e t 世界上一个个孤立的小岛。虽然这些 “小岛 之间暂时还有充足的带宽资源可用，但大量的信息还是被锁在各个小 岛的中央数据库里，各“孤岛”之间并不能按照用户的指令进行有意义的交流。 解决这一问题的最佳途径是建立跨越w e b 的信息分布和集成应用程序逻辑： 信息网格。 信息网格是要利用现有的网络基础设施、协议规范、w e b 和数据库技术， 为用户提供体化的智能信息平台，其目标是创建一种架构在o s 和w e b 之 上的基于i n t e r n e t 的新一代信息平台和软件基础设施【3 】。在这个平台上，信息 的处理是分布式、协作和智能化的，用户可以通过单一入口访问所有信息。 信息网格追求的最终目标是能够做到服务点播( s e r v i c eo nd e m a n d ) 和一步 到位的服务f o n ec l i c ki se n o u g h ) 。 利用网格的资源共享和计算特性，提供大众服务，是网格的发展方向。网 格和w e b 服务具有高度的兼容性。一个重要的发展是，网格将和w e b 服务越 来越近，将来的网格有可能都是通过w e b 服务提供服务和计算。i b m 报告说， 通s o a 架构，可以很轻松的从网格中取出资源。 1 3 课题研究内容 本课题研究内容是通过w e b 服务集成d o m i n o 和j 2 e e 来构建面向服务的 企业综合信息服务系统，统一管理企业内部文档型数据和关系型数据，为企 业提供信息资源共享与发布、办公协作等服务。 北京工业人学硕士学位论文 1 3 1 课题内容 本课题的研究目标是如何通过采用面向服务的体系结构来构建一个综合 信息系统。当前主流的企业信息构建平台是j 2 e e 系统和d o m i n o 系统，本 课题重点研究如何通过采用w e b 服务来集成这两种互相异构的系统。 本课题着重研究解决如下问题： ( 1 ) 分析企业综合信息系统的功能需求 ( 2 ) 如何最优化的用j 2 e e 和d o m i n o 系统来实现各个独立的功能组 件 ( 3 ) 如何通过w e b 服务来集成和组合各个功能组件，从而构筑面向用 户的业务流程组件 ( 4 ) 如何在服务组件的基础上构建用户可定制的界面显示 1 3 2 课题特点 本课题的创新之处在于，提出了一种面向服务的应用框架，通过w e b 服 务来实现d o m i n o 应用程序和j 2 e e 应用程序的集成。这种方法的特点是： 实现了各个功能模块之间的松耦合，一个功能模块可以方便的由其他 方式实现，而不会影响其他模块。 具有高度的可扩展性，能够根据用户的需求，方便的添加或者去除某 种功能。 能够充分利用d o m i n o 和j 2 e e 各自的优势，实现不同的功能模块。 1 4 全文组织结构 本文第一章绪论介绍综合信息服务系统背景知识和研究现状，并简要介 绍了课题内容。第二章详细描述了综合信息系统的功能。第三章和第四章讲 述了本课题的重点面向服务的综合信息服务系统的设计和实现。 1 5 本章小结 本章介绍了综合信息服务系统的背景和研究现状，并在此基础上提出了 本课题的研究内容：一种面向服务的综合信息系统的设计和实现。 第2 章综台信息服务系统概述 第2 章综合信息服务系统概述 2 1 系统概述 通过对现代企业内部组织结构、管理行为、日常办公事务和对企业现有信 息系统的调查分析和研究，以及结合北京辉耀工艺公司具体的管理需求、日 常办公需求、业务需求，进行了研究和分析，研究结果表明实现企业信息化 系统的关键是有一个统一的信息通信平台。为了给企业内部提供一个统一的 信息通信平台、实现业务工作流的自动化、企业内部信息的共享和管理，现 代企业综合信息服务系统可划分为四个子系统：系统管理、公文管理、个人 办公和信息管理予系统。系统功能如图2 1 所示。 图2 - i 系统功能图 f i g u r e2 - li n f o r m a t i o ns y s t e mf u n c t i o nd i a g r a m 北京工业大学硕士学位论文 2 。2 系统功能描述 2 2 1 系统管理子系统 系统管理是整个系统的基础部分，它实现对整个系统的管理，包括系统 部门管理、用户管理、权限管理和用户验证。 部门管理包括部门的仓q 建、删除、更改以及查询。 用户管理包括用户的创建、删除、更改以及查询。 权限管理包括对系统用户权限的分配、更改和删除。 用户验证包括用户登录系统密码检查和退出系统。 2 2 2 公文管理子系统 该模块是企业信息自动化的重要组成部分，体现了工作流自动化。它主要 由两个部分组成：公文提交和公文审批。 公文提交：用户可以撰写不同业务类型的公文。撰写完毕后，可以提交给 不同的审批者进行审批。审批有两种类型：串行审批和并行审批。串行审批 是指各个审批人需要依次审批，而并行审批是指各个审批人可以同时审批， 审批次序不分先后。 公文审批：具有审批权限的用户可以审批相关的公文。一个公文可能需要 多个审批者进行审批。每个审批步骤上都有不同的审批者审批。当审批者在 某个审批步骤上同意该公文申请时，该公文的审批流程自动流向下一个审批 者，这样下一个审批者可以继续审批。只有当前步骤的审批者同意或者退回 该公文审批，以后步骤的审批者只能看到该公文的当前状态。该模块是工作 流自动化的集中体现。 按照公文所有人划分，公文分为私有公文和普通公文两种。私有公文只能 由公文创建人看到，为公文创建人私有。普通公文是指由公文创建人创建， 需要由指定的审批人审批的公文。审批者也可以看到该公文。 按照公文的内容类别划分，公文分为工作报告等不同类别。公文创建人可 以自己创建新的公文类别。 第2 章综台信息服务系统概述 2 2 3 个人办公子系统 个人办公主要实现了该系统的用户，即办公人员的各种日常事务的处理， 如待办事宣、电子邮件，日历日程安排，通讯簿等，方便了办公人员的日常 办公，提高了办公效率。根据办公的实际情况，该模块可分为四个子模块： 待办事宜、日程安排、企业和个人通讯录以及电子邮件。 待办事宜：待办事宜模块集中了用户当前需办理的工作和需处理的事务。 包括待处理公文、新邮件提醒等。用户登录系统后，各类待办事宜分类列出， 点击相应链接即可进入相应页面办理，起到引导用户完成工作的作用。 日程安排：方便个人安排每天日程，可以设置各种类型的个人日程，并 能够以多种方式查看。 通讯录：可以方便查看企业员工通讯录，并且能够创建管理自己私有的 通讯簿，添加新的联系人，编辑现有联系人，以及删除整理等操作。 电子邮件：为了满足企业员工以及与企业有合作关系相关人员之间的日常 邮件联系，该模块提供收发i n t e r n e t 电子邮件的功能。从而，办公用户能够接 收、发送、撰写和管理自己的办公邮件。 2 2 4 信息管理子系统 信息管理子系统为用户提供了一个自由交流和浏览企业信息的平台。它将 企业内部和企业外部的信息发布在本系统中，供有需要的人员查询。它分为 电子论坛和信息发布两个模块。 电子论坛的作用是为用户提供一个自由交流的平台。它的功能包括创建论 坛、更改论坛、删除论坛和创建新贴，回复帖子和浏览帖子。 信息发布的作用是为用户提供一个浏览企业信息的平台。它的功能包括给 信息加以分类、发布信息和浏览信息。 2 3 本章小结 本章详细介绍了综合信息服务系统，并对其各个子系统的功能进行了详 细的说明。 9 - 北京工业夫学硕士学位论文 第3 章面向服务体系结构设计 3 1 面向服务体系结构的定义 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 ) 是一种松散耦 合的应用程序体系结构；在这种体系结构中，所有功能被定义为独立的服务 ( s e r v i c e ) ，每个服务具有明确可调用的接口( i n t e r f a c e ) ；服务之间互相通 信，可以是简单的数据传递，也可以以定义好的顺序来调用多个服务以进行 服务组合，从而形成业务流程。在s o a 体系结构中，业务功能、由底层功能 组成的业务事务以及系统服务功能被构建成服务，所有的服务都是互相独立 的，外部组件只能通过服务描述来获知服务所提供的功能，服务的具体实现 方式是外部不可见的。服务只能通过接口被调用，接口定义了调用服务所必 须的参数和结构的类型。 面向服务的体系结构并不规定实现技术，它既不定义服务的实现技术和服 务间通信调用的协议，也不对连接服务所需要的基础架构加以规定。它是一 种体系结构类型，表现为通过互相独立的服务来构建松散耦合的应用程序。 面向服务体系结构中的概念解释如下： 服务：能够通过网络访问的可调用例程。服务公开了一个接口契约， 它定义了服务的行为以及接受和返回的消息。术语服务常与术语提供 者互换使用，后者专门用于表示提供服务的实体。 动态发现：接口通常在公共注册中心或者目录中发布，并在那里按照 所提供的不同服务进行分类，就像电话簿黄页中列出的企业和电话号 码一样。客户( 服务消费者) 能够根据不同的分类特征通过动态查询 服务来查找特定的服务。这个过程被称为服务的动态发现。 消息：服务消费者或者客户通过消息来消费服务。因为接口契约是独 立于平台和语言的，消息通常用符合x m l 模式的x m l 文档来构 造。 3 2w e b 服务的体系结构 w e b 服务是一种s o a 的详细实现，它是建立w e b x m l 标准上的跨平台 的分布式体系结构。w e b 是为了程序到用户的交互，而w e b 服务是为程序到 第3 苹面向月匣务体系结构设计 程序的交互作准备。w e b 服务使应用系统的集成比以前更快、更容易而且更 便宜。集成在协议栈中较高层发生，它基于更注重服务语义而不那么注重网 络协议语义的消息，从而实现了业务功能的松散集成。这些特性对于在企业 之间和企业内部通过w e b 连接业务功能是非常理想的。它们提供一种一致性 编程模式，从而在企业内外都可以利用通用的基础设施并以一种通用的方法 进行应用程序集成。利用现有的语言和平台以及旧应用程序，可以以一种增 量的方式来集成和应用w e b 服务。w e b 服务是部署并提供通过w e b 访问业务 功能的技术；j 2 e e 、通用对象请求代理体系结构( c o r b a ) 和其他标准是实 现w e b 服务的技术。w e b 服务能够解决程序到程序通信的整个问题，包括描 述、发现和查找接口。随着w e b 服务的使用越来越多以及行业的成熟，将会 有更多的应用程序集成的动态模型发展起来。最终，通过w e b 服务进行系统 集成将会在运行时动态发生。 w e b 服务规范解决了：( 1 ) 如何描述服务采用w s d l 语言，即w e b 服务描述语言；( 2 ) 服务如何被调用采用s o a p 通信协议：( 3 ) 服务如 何被调用者发现采用u d d i 或者w s i n s p e c t i o n 机制。w e b 服务规范包括 诸多协议和规范，例如事件通知机制、安全规范等等。 3 2 1w e b 服务定义 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 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基于的硬件或软件平台和编写服务所用的编程语言使用 服务，它支持基于w e b 服务的应用程序成为松散耦合、面向组件以及跨技术 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a w e b 服务是一种基于w e b 的新兴技术，允许开发者跨企业将软件组件 松散耦合起来。开发者可以将现有的业务流程扩展为已发布的服务，使得能 够同其它应用程序进行信息交换。与传统的基于w e b 的应用程序不同，w e b 服务不包含用户界面，而是提供了一种跨平台执行业务事务的统一方式。一 系列的技术标准是w e b 服务的基础组成部分；它们包括： x m l 一隐藏在w e b 服务后面的推动力是x m l 。x m l 不是一种编程语 言，而是一种独立于平台的组织数据的方法。x m l 语法使得能够很容 北京工业大学硕士学位论文 易地以编程方式处理文本数据，同时仍然很容易被人类理解。w e b 服 务将x m l 作为标准使用来提供联网设备间的通信。 s o a p 简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，s o a p ) 为开发者提供了一种远程调用分布式对象上的方法的独立于平台的机 制。依赖于s o a p 消息的通信使用x m l 来描述对象、方法和自变量以 便执行。通常，通过h t t p 将s o a p 消息传递到它们的预期目标；然 而，也可将s m t p 作为通信协议。客户机和服务器都可以实现与使用 s q a p 。 w s d l w c b 服务描述语言( w e b 服务d e s c r i p t i o nl a n g u a g e ， w s d l ) 定义了特定w e b 服务的可用端口和操作。您可以将端口视 为接口，将操作视为特定对象中要被调用的方法。 u d d i 一通用描述、发现和集成( u n i v e r s a ld e s e r i p f i o i l d i s c o v e r ya n d i n t e g r a t i o n ，u d d i ) 3 2 2w e b 服务模型 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【4 i 。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 b 服务构件：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 一l 图示了 这些操作、提供这些操作的组件及它们之间的交互。 第3 章面向服务体系结构设计 图3 1w e b 服务体系结构图1 4 】 f i g u r e3 - 1w e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r e 【4 1 w e b 服务体系结构中的角色说明如下： 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、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 fw e b 服务s ，d i s c o ) 。 3 2 3w e b 服务协议栈 要以一种可互操作的方式执行发布、发现和绑定这三个操作，必须有一个 1 3 北京工业大学硕士学位论文 包含每一层标准的w c b 服务协议栈。图3 2 展示了一个概念性w 曲服务协 议栈。上面的几层建立在下面几层提供的功能之上。垂直的条表示在协议栈 中每一层必须满足的需求。左面的文本表示协议栈的那一层所应用的标准技 术。 w s d l s o a p h t t p 图3 - 2 w e b 服务协议栈 f i g u r e3 - 2p r o t o c o ls t a c ko fw e bs e r v i c e w e b 服务协议栈的基础是网络层。w e b 服务要被服务请求者调用， 就必须是可以通过网络访问的。因特网上可以公用的w e b 服务使用 普遍部署的网络协议。h r r p 凭借其普遍性，成为了因特网可用的 w e b 服务真正的标准网络协议。w e b 服务还可以支持其它因特网协 议，包括s m t p 和f t p 。内部网域可以使用可靠消息传递和调用基 础结构，如m q s e r i e s 和c o r b a 等等。 服务传输层是基于x m l 的消息传递，它表示使用x m l 作为消息传递 协议的基础。传输层的协议是s o a p 协议。选择s o a p 作为x m l 消息 传递协议有很多原因：( 1 ) 它是使用) ( m l 传送以文档为中心的消息 以及远程过程调用的标准化封装机制。( 2 ) s o a p 很简单；它基本上 是一个用x m l 信封作为有效负载的h t t pp o s t 。( 3 ) s o a p 比对x m l 简单的h t t pp o s t 更受青睐，因为它定义了一个标准机制，这个机制 将正交扩展( o r t h o g o n a le x t e n s i o n ) 合并为使用s o a p 报头和对操 作或函数进行标准编码的消息。( 4 ) s o a p 消息支持w e b 服务体系 结构中的发布、查找和绑定操作。 服务描述层实际上是描述文档的一个协议栈。首先，w s d l 是基于 x m l 的服务描述的真正标准。这是支持可互操作的w e b 服务所需的 最小标准服务描述。w s d l 定义了服务交互的接口和结构。w s d l 文 档可以由其它服务描述文档来补充，从而描述w e b 服务的这些更高 第3 章面向服务体系结构设计 级的方面。例如，描述业务环境除了使用w s d l 文档，还要使用 u d d i 数据结构。w e b 服务流程语言( w e bs e r v i c ef l o wl a n g u a g e ， w s f l ) 文档中则描述了服务组成和流程。 3 3 相关实现技术 3 3 1w e b 服务与d o m i n o l o t u s 己宣布一种引入w e b 服务实现应用程序集成的战略。图3 3 说明 了如何将w e b 服务集成到现有产品线的l o t u s 视图。 m e s s a g i n g c r ms f as c m e l e a m i n g 釉脚嘴鼍 l 馏一黜嘲 l 器r 瓤一一裟 c ；i 潮辅i 靠 。 、。、! 6 “5 “。| 。 。“1 j + 。4 ”。j “ 4 1 1 。州1 一1 一。_ 47 。4 一、 c 翻懈”o nx m l $ c h 制巩d a t am o d 耐s o a pi n l e r l l l e t 蝗 。，。、。一? o 口l i 躐，瓣l l 单配躐i o 潍 f - 。“。“”? ? ? ”4 ”。”“一。“”“ id o m i n oh h pl d a pj 2 e e 、一。，。一。 i n l m s t r u e l m 自 图3 - 3l o t u sw e b 服务视图嘲 f i g u r e3 - 3v i e wo fw e bs e r v i c ef o rl o t u s m 】 在它现有的核心基础结构和产品线的基础上，l o t u s 战略是：开发一个公 共x m l 模式和数据模型，使开发者有一种利用w e b 服务使其产品间进行交 互的统一方法。利用这些新工具，应用程序开发者可以将d o m i n o 的协作功 能集成到各种企业应用程序。 提供w e b 服务：d o m i n o 应