（计算机应用技术专业论文）面向服务的企业信息系统应用集成.pdf

南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要 摘要 随着企业信息化的建设，如何实现各应用软件系统间无缝集成，消除信息孤岛，是 各企业面临的重要问题。传统的企业应用集成方法大多是紧耦合的模式，不利于企业业 务流程的调整和重组，缺乏可扩展性和灵活性。面向服务的架构( s o a ) 的出现使企业应 用集成由传统模式转向面向服务的集成( s o i ) 模式。 目前电信各应用系统的集成过程中受如下条件制约：开发过程中需求不明确及缺乏 理论性指导，造成许多软件单元重复开发，进而导致数据、流程集成的困难；集成架构 和集成技术的不完善，也为企业应用集成带来困难。 针对以上问题，本文从两个方面提出相应的解决方法。一是提出基于框架的应用软 件规划和开发的思想，并将该思想应用于电信系统开发过程中。它以n g o s s 框架为基 础，建立了业务、应用、信息框架体系，最终保证业务和系统架构的一致性，更有利于 应用集成。二是建立面向服务的体系架构。该体系结构将现有应用系统封装成标准的服 务组件，利用服务组件基于标准、灵活及松散耦合的特性，实现在面向服务的企业应用 集成中对业务变化的适应性。 本文在介绍了企业应用集成和面向服务的体系结构的基础上，提出了面向服务的企 业应用集成。并针对海南电信系统集成中存在的问题，依据框架开发思想和面向服务的 体系架构思想对海南电信系统集成架构进行了分析和改进。 关键词：s o a ，企业应用集成，框架，服务组件 南京邮电大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t w j t ht h er a p i de x p a n s i o no fa l le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，i tb e c o m e sc r i t i c a li s s u e t h a th o wt o i n t e g r a t es e v e r a la p p l i c a t i o n ss y s t e m ss e a m l e s s l ya n dh o wt o e l i m i n a t e i n f o r m a t i o ni s o l a t e di s l a n d c l o s e - c o u p l i n gm o d e ，l a c k i n ge n o u g hs c a l a b i l i t ya n df l e x i b i l i t y , a r ec o n s i d e r e da st h em o s tc o m m o np r o b l e m si ne n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s ，w h i l et h e e m e r g e n c eo fs o a e n a b l e se a is o l v et h o s ep r o b l e m sb ys o i ( s e r v i c e o r i e n t e di n t e g r a t i o n ) a tp r e s e n t ，t h ei n t e g r a t i o no ft e l e c o m m u n i c a t i o na p p l i c a t i o ns y s t e m si sr e s t r i c t e db y s e v e r a lc o n d i t i o n sw h i c hc a r lb el i s t e da sf o l l o w s ：1 ) i n d e f i n i t er e q u i r e m e n t sa n dl a c k i n go f t h e o r e t i c a li n s t r u c t i o n sr e s u l ti nr e p e a t e d l ys o f t w a r ed e v e l o p i n g ，w h i c hm a k e si tr a t h e rm o l e s t r e n u o u st oi n t e g r a t ew i t ho t h e ra p p l i c a t i o n s ，a n d ，2 ) i m p e r f e c ti n t e g r a t i o na r c h i t e c t u r e sa n d i n t e g r a t i o nt e c h n o l o g i e sa r ea l s op l a y i n gap r o m i n e n tr o l ei ni n t e g r a t i o np r o c e s s t os o l v et h ep r o b l e m sl i s t e da b o v e ，t h ea p p r o a c h e sc o n s i d e r i n gt w oa s p e c t sa r ep r o p o s e d b yt h i sp a p e r f r o mt h ep e r s p e c t i v eo ff r a m e w o r k ，i d e o l o g yo ff r a m e w o r k b a s e dm a p p i n ga n d d e v e l o p m e n tf o ra p p l i c a t i o ns o t h e a r ec a nb ea d o p t e dt ot h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so f a p p l i c a t i o ns y s t e m s t h ei d e o l o g yb a s e do nn g o s sf r a m e w o r kc a nh e l pf o r mac o h e r e n t a r c h i t e c t u r ec o n v e r g e db yb u s i n e s s ，a p p l i c a t i o n sa n di i l f ；o r m a t i o n ，w h i c hc a nm a k ei n t e g r a t i o n m o l ec o n v e n i e n ta n de a s i l y f r o mt h ep e r s p e c t i v eo fa r c h i t e c t u r e ，s o aw h i c he n c a p s u l a t e s c u r r e n ta p p l i c a t i o ns y s t e mt os t a n d a r ds e r v i c ec o m p o n e n t sc a r lb ec o n s i d e r e da saf l e x i b l e s o l u t i o n t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs t a n d a r db a s e da n dl o o s e - c o u p l i n gc a nm a k ee n t e r p r i s e i n t e g r a t i o nm o r ef l e x i b l ew h e ni tc o m e st ob u s i n e s sf l e x i b i l i t y as c h e m ao fs e r v i c e o r i e n t e de n t e r p r i s ei n t e g r a t i o nb a s e do ne a ia n ds o ai sp r o p o s e d b yt h i sp a p e r a n a l y s i sa n di m p r o v e m e n to fi n t e g r a t e da r c h i t e c t u r ea r em a i n l yd i s c u s s e di nt h i s p a p e rt h r o u g hs p e c i f y i n gt h ep r o b l e m se m e r g e di nc h i n at e l e c o m sb r a n c hi nh a i n a n k e yw o r d s ：s o a ，e a i ，f r a m e w o r k ，s c a 南京邮电大学硕士研究生学位论文缩略词 缩略词 缩略词一英文全称译文 s o as 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 面向服务的架构 e a i e n t e r p d s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n 企业应用集成 s c as e r v i c ec o m p o n e n ta r c h i t e c t u r e 服务组件架构 s d os e r v i c ed a t ao b j e c t s 服务数据对象 e t o me n h a n c e dt e l e c o mo p e r a t i o n sm a p 增强的电信运营图 s i ds h a r ei n f o r m a t i o n d a t a 信息数据共享 玑6 州t e l e c o ma p p l i c a t i o nm a p 电信应用规划 e s b e n t e r p r i s es e r v i c eb u s i n e s s 企业服务总线 b p e lb u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e业务流程执行语言 e i b e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nb u s i n e s s企业信息总线 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 lw 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 网络服务描述语言 u n i v e r s a l d e s c r i p t i o nd i s c o v e r y a n d u d d i 统一描述发现集成 i n t e g r a t i o n s o is e r v i c e o r i e n t e di n t e g r a t i o n面向服务的集成 c r mc u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t 客户关系管理 q o sq u a l i t yo fs e r v i c e 服务质量 x m le 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 h t m l h y p e rt e x tm a r k u pl a n g u a g e 超文本标记语言 s g m ls 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标准通用标记语言 5 2 南京邮电大学学位论文原创性声明 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，也不包含为获得南京邮电大学或其它 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。 研究生签名：- 垄埤日期：二边屿埘 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送 交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论 文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。 论文的公布( 包括刊登) 授权南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：社因墀 导师签名 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 电信运营系统现状及背景 近年来，信息技术的飞速发展，电信新业务层出不穷，电信用户对服务的要求也日 趋个性化和差异化，采用传统的生产经营方式和服务手段，已不能适应电信业务迅速发 展的现状和人们对电信服务的方式和质量的要求。因此，无论国际还是国内的电信运营 商，都在采用先进的经营服务管理方式和计算机技术改造传统的生产经营方式和服务手 段，构建适合于自身业务特点的业务支撑系统，以满足客户和自身管理的需求，适应市 场竞争的需要。 电信重组后，国内电信运营商面临着一个全新的市场竞争环境，电信行业竞争日趋 激烈，是机遇也是挑战。目前，大多数电信公司的运营系统存在遗留系统版本多、系统 间共享数据和信息程度差，不可避免地形成一个个信息孤岛。但是这些遗留的应用程序 有的是这些企业的关键业务，不可能全部替换或放弃，重新开发意味着更大的花费。另 外，很多时候需要不时地引入各种新的应用和系统，这些新方案是基于最新的体系结构 的，它们与遗留系统的体系架构有着很大的差异，因此，成功地实施企业应用的整体集 成，是企业必须解决的问题。 为了适应适应电信业快速灵活地增加新业务、新应用的要求，新的电信竞争格局要 求新一代运营支撑系统必须能够支持运营商以客户为中心的营销模式，必须实现系统之 间的动态交互和信息共享，提供业务敏捷性，这需要一个灵活的企业框架结构支持。因 此，将企业应用集成技术e a i 引入运营支撑系统建立一个信息平台，将新旧系统完全松 耦合地连接在一起，这样既最大限度地保护了现有投资，保持了系统的独立性，又可以 实现了企业应用系统之间的无缝集成，并为进一步向b 2 b 、b 2 c 的电子商务活动扩展奠 定了基础。 e a i 在电信行业中的解决目标主要是：信息孤岛问题、服务共享问题、流程隔裂问 题、全局不可见问题。基于此有必要站在企业的高度对i t 支撑系统进行整体规划，以满 足未来企业发展需要。特别是3 g 等网络和业务的支撑对于现有和未来的i t 支撑系统提 出了更高的新的要求，如何构建一个可以持续发展、架构灵活、满足信息时代企业管理 速度快、幅度大、广度宽、精度高的特点的i t 支撑系统体系，全面提高企业核心竞争力， 增强灵活应变市场能力，是摆在中国的电信运营商面前的一个紧要任务【2 1 1 。 l 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 1 2 作者主要工作及论文组织 本文在介绍企业应用集成以及s o a 的相关技术的基础上，总结了面向服务的企业应 用集成的优势。并结合海南电信系统做了以下工作： 1 ) 在面向服务的企业信息系统应用集成的前提下，提出基于框架的应用软件开发和 规划的思想，并依据框架的思想对海南电信系统进行分析。 2 ) 详细分析了海南电信的集成平台架构及技术的耦合性，并对海南电信运营支撑系 统集成架构进行了改进。 论文共分为六章。 第一章绪论。对本文的研究现状、背景及作者主要工作进行了阐述。 第二章企业应用集成。介绍了企业应用集成的概念及传统的集成方案，并分析了传 统集成方案的局限性。 第三章面向服务的企业应用集成。首先从概念、模型及特点对s o a 进行了综述， 其次介绍了s o a 的相关实现技术：w e bs e r v i c e 、b p e l 、e s b ，并描述了s o a 的架构模 型s c a 和s d o ，最后给出了面向服务的架构在电信应用系统集成中的优势。 第四章电信系统中基于框架的开发和应用集成。结合电信系统的n g o s s 框架，提 出框架方法，分析了框架规划与企业应用集成的关系。 第五章海南电信系统集成架构分析及改进。以海南电信系统为实例，描述了海南电 信系统的集成架构与框架的现状，并依据框架规划的思想和基于s o a 的集成技术方面提 出分析与改进方案，此方案的基本思想可以用于一般o s s b s s 系统。 第六章结束语总结全文，提出了进一步的工作，并对基于面向服务的企业应用集成 前景进行了展望。 1 3 小结 本章首先介绍了电信运营系统的现状和背景，接着论述了作者的主要工作及论文的 组织。 2 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章企业应用集成 第二章企业应用集成 2 1 企业应用集成概述 企业应用集成( e a i ) 是最近几年出现的一个热门术语，它出现的目的就是为了整合企 业中的不一致的应用系统，但是就术语的精确定义而言，目前还没有普遍接受的定义。 美国o v u m 咨询公司的k a t yr i n g 博士在为公司撰写的一份白皮书把e a i 定义为： “通过技术和业务过程的结合，使定制开发的或套装的业务应用软件之间能够以一种各 方都能够理解的格式和语义背景进行业务层的信息交换。 美国著名的i t 媒体i tt o o l b o x 对e a i 的定义是：“通过硬件、软件、标准和业务过 程的结合，实现两个或多个企业系统之间的无缝集成，使他们能够统一运作。 m rb u y e n s 对e a i 给出的定义是：“e a i 是一个持续的对企业信息基础设施进行完善 的过程，以便创建一种合理的环境，使业务人员能够依靠它很容易的实现对新业务过程 的实施和对原有业务过程的更改。 综合这些观点我们将e a i 概括为：e a i 就是通过建立底层结构，将业务流程、应用 软件、硬件和各种标准联合起来，在两个或更多的企业应用系统之间实现无缝集成，使 它们像一个整体一样进行业务处理和信息共享，从而提高企业效率，为客户提供灵活的 业务服务。可以参考下图来理解e a i 在企业中的功能和作用。 2 2 企业应用集成层次 图2 - 1e a i 的集成图 e a i 涉及技术广泛，实施起来比较复杂，并且可以被划分为多个层面。各个公司的策 3 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章企业应用集成 略不同，i b m 公司将其划分为五个层面【l 】。 1 ) 用户交互层 这个层面是一个面向用户的整合，强调的是要将来自多个信息源的信息以一种可定 制的、个性化的界面展现给用户。在这个层面上，主要涉及的技术包括门户技术、主机 集成技术和无线技术。 2 ) 应用连接层 这个层面强调的是应用可以存取企业范围的信息，而且保证信息能够及时和准确传 递。该层面提供了应用程序之间的互连从而也成为e a i 的基础。消息中间件是实现这个 层面的主力军。 3 ) 业务流程整合 这个层面强调的是对涉及不同系统、不同角色人员所进行的活动的控制和协调。该 层面既可以将多个离散的应用当作一个应用程序管理，从而实现流程自动化，也可以将 企业业务流程从应用逻辑中剥离开，并集中到相应的业务流程管理工具中来统一管理并 根据需要调整。 4 ) 构建整合 这个层面强调的是新发布应用程序对企业遗留资产的兼容。当在e a i 过程中需要 编写代码来实现新功能，并希望新的程序能和现有的应用集成，我们可以选用某些企业 级的连接技术。特定到j 2 e e 平台，可以通过j m s 、j c a 以及w e b 服务来实现。 5 ) 信息集成 这个层面强调的是将企业内部的信息通过联邦、变换和复制技术将企业内部的信息 源集成在一起，集成的数据源将屏蔽底层数据源的位置、类型等物理特性，会以统一的 视图和接口呈现给用户或者应用程序。 2 3 传统的应用集成方案 2 3 1 点对点集成 根据m e t ag r o u p 的统计，经过相当一个时期不断的i t 系统建设【1 3 1 ，一家典型的大型 企业平均拥有4 9 个应用系统，3 3 的i t 预算是花在传统的集成上，通过零星的“点对点” 连接，使众多的“信息孤岛”联系起来，以便让不同的系统之间交换信息。这使得企业的 应用系统看起来像一张复杂的蛛网。孤立的信息系统无法有效地提供跨部门、跨系统的综 4 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章企业应用集成 合性的信息。孤立的信息系统也无法实现实时的信息存取和对业务流程的透视，无法实现 对客户、供应商、项目、订单、资产等的全面掌控，无法实现企业价值链的全面的、彻底 的透视和控制。 在点对点的集成方法学中，每个企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，e i s ) 都紧密地与其它e i s 通过它们的点对点连接在一起，它的优点是容易理解并且当只有少 量系统需要集成时可以快速实现。但如果一个e i s 发生改变就会打破与它有关的应用集 成；另一个缺点是每个e i s 都要求有足够多的整合点来支持更多的系统集成，如果有n 个互相集成的e i s ，就需要n ( n 1 ) 2 个不同的整合点如图2 2 所示。因此，这种方法很难 集成大量的应用系统，且集成的系统越多维护就越困难。 2 3 2 消息中间件 图2 2 点对点集成 由于点对点的集成方法很复杂、成本高、而且难于维护，于是引入了另外一种集成 方法，称为企业应用集成( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e a i ) 。它基于消息总线代理 或者中间件如图2 3 。在这种情况下，e i s 和消息中间件之间的连通性是用私有总线a p i 和应用程序a p i 来实现的。 5 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章企业应用集成 图2 - 3 基于消息中间件的集成 消息中间件和应用程序之间的紧密耦合使所有的应用程序都需要了解与其集成的其 他应用程序的内部工作方式。系统之间的集成都是粒状的，并且通过消息类型紧密耦合。 传统e a i 实现中所使用的业务流程管理工具是私有的，这阻碍了最优产品的应用【2 】。 2 3 3 数据集成 数据集成技术是将分布的、异步的，甚至异构的独立信息源中的有用数据集成在一 起，使得用户能够以透明的方式访问这些数据源，以供将来信息检索、分析处理等应用 的技术。数据集成是信息系统集成的基础和关键，好的数据集成系统可以保证用户以低 代价、高效率使用异构的数据。 传统的数据集成所采用的方法如下： 1 1 数据复制方法将各个数据源的数据复制到与其相关的其他数据源上，并维护数据 源整体上的一致性，提高信息共享和利用的效率。数据复制可以是整个数据源的复制， 也可以是仅对变化数据的传播与复制。数据复制方法可减少用户使用数据集成系统时对 异构数据源的数据访问量，提高数据集成系统的性能。但是这种方法带来的问题就是数 据更新不及时、数据重复存储。 2 ) 联邦式数据库是既协作又自治的多个数据库系统的集合。联邦数据库中数据源之 间共享自己的一部分数据模式，以形成一个联邦模式。联邦数据库系统按集成度可分为 两类：紧耦合联邦数据库系统和松耦合联邦数据库系统。紧耦合系统拥有统一的全局模 式，各数据源的数据模式均映射到全局数据模式上，集成度较高；但是构建全局数据模 式比较复杂，扩展性也差。松耦合系统没有全局模式，采用联邦模式，通过提供统一的 查询语言，由用户解决异构的问题，集成度不高。 已有的数据集成方案普遍存在难以适应数据源的动态变化、难以完成动态集成、系 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章企业应用集成 统间耦合程度高以及传输开销大等缺陷。而且很多系统中的数据是从数据源向集成模式 单向流动的，不能支持局部数据源之间的数据交换和共享，也不能在集成数据上进行新 型跨部门综合业务的开发。 2 4 传统应用集成方法的局限 传统的e a i 解决方案大多是紧耦合的模式，这种集成模式的结果不利于企业业务流 程的调整和重组，缺乏可扩展性和灵活性，且大部分是所有权的解决方案。 c o r b a 、d c o m 和r m i 是传统企业集成方法中常用的分布式通讯技术，它们在 早期的e a i 中发挥过积极的作用。但是由于其受单一厂商的依赖性、平台的绑定性，或 是它们之间互操作难的因素的影响，使传统的集成方法一直存在很大的局限性。 随着1 1 1 t e m e t 的发展，电子商务在企业蓬勃开展，但由于传统的企业应用集成的局 限性以及软件新技术的不断涌现，使企业为合理、有效地解决应用集成问题提供了许多 迫切的要求。而面向服务的体系结构( s o a ) 是一种松耦合的软件体系结构，也是新一代 的架构思想，用于分布式软件开发。且s o a 具有良好的松耦合及平台无关等特性，很好 的解决了系统的灵活性和互操作性问题。另外，w e b 服务技术的出现为s o a 的实现提 供了基础。通过在应用集成中引入s o a 和w e b 服务、b p e l 、e s b 等，可以实现面向服 务的应用集成。 2 5 小结 本章首先对企业应用集成进行概述、接着介绍了企业应用集成的五个层次，并介绍 了传统的企业应用集成方案，总结了传统应用集成方案的局限性，提出了面向服务的企 业应用集成( s o i 【1 4 】) 。 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 第三章面向服务的企业应用集成 3 1s o a 的概述 3 1 1s o a 概念 s o a ，即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 ，面向服务架构。是一个组件模型，它将应用 程序的不同功能单元( 称为服务) 通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接 口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程 语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 3 1 2 服务 服务是一个粗粒度的可发现的软件实体。它以一个单独的实例存在，并通过一组松 散耦合和基于消息的模型与其他的应用或服务交互。通常，服务具有以下几个特征： 1 ) 粗粒度。相对于组件而言，服务上的操作被实现为封装了更多的功能，并且依赖 于更大的数据集。 2 ) 基于接口的设计。服务实现为单独定义的接口。这样带来的好处是单个服务可以 实现多个接口，而多个服务也可以实现统一的接口。 3 ) 可发现。不论是在设计时还是在运行时，服务都应该能被发现。这种发现可能是 通过接口标志，也可以是通过服务标志。 4 ) 单实例。这一点与基于组件的开发不同，组件的实例可以是随意的，但每个服务 只有一个唯一的，一直运行的实例，这个唯一的实例与多个客户端进行通信。 5 ) 松散耦合。服务通过松耦合的，基于消息的方法( 如x m l 文档交换) 连接到其他 的服务或客户端。 3 1 3s o a 基本结构模型 面向服务的体系结构中主要包括三个主体：服务请求者、服务注册者、服务提供者。 如图3 1 所示： 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 图3 - ls o a 角色关系图 服务请求者实现服务的查找与调用，首先到服务注册者去查找满足条件的、可获得 的服务，一旦找到，服务请求者将绑定到服务提供者并进行实际的服务调用。 服务注册者：集中存储服务信息，以便于服务请求者的查找。同时服务提供者可以 把他们所要提供的服务在服务注册者这里进行注册。对于服务请求者来讲绑定服务信息 的方式有两种：静态绑定和动态绑定。静态绑定是在开发应用程序的时候查询相关的服 务信息，并得到服务的接口信息。在这种方式下，服务注册者是可选的，因为服务请求 者不必一定要从服务注册者处获得服务提供者的访问位置，还有很多其他的方式同样可 以获得服务提供者的信息，比如f c p 、u r l 、e m a i l 等；动态绑定是指服务请求者在运 行过程中从服务注册者处获得服务信息并动态调用相关功能的过程。 服务提供者：典型情况下，服务提供者即服务的拥有者，它负责将服务信息发布到 服务注册者，同时要控制对服务的访问以及服务的维护和升级。 对应于三个行为主体，s o a 也包括三种主要的操作： 查找服务：服务请求者使用查找服务来定位服务，查找服务的操作由用户通过用户 界面或者通过其他的服务发起。 注册服务：服务提供者将服务的信息发布到服务注册者，服务的信息包括所有与该 服务交互必要的信息，如网络位置、传输协议以及消息格式等。 绑定服务：一旦服务请求发现合适的服务，它将数据服务描述中的信息在运行时至 阶级或服务。 3 1 4s o a 的优点 1 ) 利用现有的资产。将现有的资产包装成提供企业功能的服务，而不必重新从头开 始构建。 9 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 2 ) 更易于集成和管理复杂性。将基础设施和实现发生的改变所带来的影响降到最低 限度。 3 ) 更快地整合现实。通过利用现有的构件和服务，可以减少完成软件开发生命周期 所需的时间。这使得可以快速地开发新的业务服务，并允许组织迅速地对改变做出响应 和缩短开发时间。 4 ) 减少成本和增加重用。通过以松散耦合的方式公开业务服务，企业可以根据业务 要求更轻松地使用和组合服务。 5 ) s o a 业务流程是由一系列业务服务组成的，可以更轻松地创建、修改和管理它来 满足不同时期的需要。 3 2s o a 相关的实现技术 3 2 1w e bs e r v i c e s 技术 w e bs e r v i c e s 是在现有w - e b 技术的基础上，通过制定新的协议和标准来实现。这些 新增的协议和标准主要有x m l 、w s d l 、s o a p 、u d d i 。全面实现w e bs e r v i c e s 需要一 组从底层到上层的协议支持，底层是已广泛使用的网络层和传输层协议，之上是w e b s e r v i c e s 相关的协议标准，如w s d l 、s o a p 、u d d i 等，再上就是更高层的待开发的有 关路由、可靠性和事务处理方面的协议，各个协议层公有管理、q o s 和安全等机制。 1 ) 可扩展标记语言x m l x m l 是一种元语言，是i n t e m e t 环境中跨平台的、依赖于内容的技术，也是当今处 理分布式结构信息的有效工具f 3 1 。早在1 9 9 8 年，w 3 c 就发布了x m l l 0 规范，使用它 来简化i n t e m e t 的文档传输，是目前全球范围内用来描述数据和交换数据的一种标准方 式，是w e bs e r v i c e s 技术的基石，因而得到了广大软件厂商的支持。 x m l 将s g m l 的丰富功能和h t m l 的易用性结合到w e b 的应用中，以一种开放的 自我描述的方式定义数据结构，在描述数据内容的同时能突出对结构的描述，从而体现 出数据之间的关系，这样组织出来的数据对于应用程序和用户都是友好的、可操作的。 x m l 文档主要由三个部分组成： a 一个可选的序言。 b 文档的主体，由一个或者多个元素组成，其形式为层次树状结构，其中可也包 含了一些字符数据。 l o 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 c 可选的信息，包括注释、处理指令和紧跟在元素树后面的空白。 2 ) 简单对象访问协议s o a p s o a p 提供了一种允许不同操作系统平台的应用程序通过h t t p 、x m l 等机制交互 信息的方法，其完全继承了x m l 的开放性和描述可扩展性。s o a p 本身并不定义任何 应用语义，而只定义一种简单的机制，通过一个模块化的包装模型和对模块中特定格式 编码的数据重编码机制来表达应用语义。 s o a p 规范主要由s o a p 信封，编码规则，r p c ，绑定四部分组成。 s o a p 信封：定义了整体s o a p 消息的表示框架，可用于表示消息的内容、发送者、 接受者、处理者。 s o a p 编码规则：定义了数据的编码机制，通过它来定义应用程序中需要使用的数 据类型，并可用来交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。 s o a pr p c ：定义了一个用于表述远程调用和响应的约定。 s o a p 绑定：使用底层协议交换信息。 这四个部分是作为一个整体定义的，它们在功能上是相交的而非彼此独立的。 3 ) w e b 服务描述语言w s d l w s d l 是基于x m l 格式的语言，用以描述某个商业应用提供的服务，并提供了个 人和其他商业应用访问该服务的电子化方法。w s d l 把w e bs e r v i c e 定义为含有一个根 结点的网络端点或端口的集合，并用类型( t y p e s ) 、消息( m e s s a g e ) 、操作( o p e r a t i o n ) 、 端1 2 1 类型( p o r tt y p e ) 、绑定( b i n d i n g ) 、端口( p o r t ) 和服务( s e r v i c e s ) 等元素来描 述w e bs e r v i c e 。其中t y p e s 是消息数据类型的定义，用以描述交互的消息；m e s s a g e 代 表待传输的数据的抽象定义，由多个逻辑部分组成；p o r t v y p c 表示某个访问入口点类型 所支持的操作的抽象的集合，这些操作可以由一个或多个服务访问点来支持，每个操作 指向一个输入消息和多个输出消息；b i n d i n g 指明了某个p o r tt y p e 定义的操作和消息的 具体协议与数据格式规范；p o r t 指定了用于w s d l 服务描述语言采用x m ls c h e m a 定义： s e r v i c e s 即相关服务访问点的集合，它集成了一组相关的端口。 w s d l 的设计完全继承了以x m l 为基础的开放设计理念，它允许通过扩展使用其 他的类型定义语言，允许使用多种传输协议和消息格式( s o a p h t t p 、h 盯p g e 聊o s t 以及m i m e 等) ，同时也应用了软件复用概念，把抽象定义层和具体部署层分离开来， 增加了抽象定义层的复用性。 4 ) 统一描述、发现和集成协议u d d i 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 u d d i 是一种促进全球化的注册机制，一套面向w e bs e r v i c e s 的信息注册中心的实 现标准和规范，能帮助企业在i n t e r a c t 上发布自己提供的各种服务。创建u d d i 注册中 心的目的是实现w e bs e r v i c e s 的发布和发现，u i ) d i 规范定义了u d d i 操作入口站点 ( u d d io p e r a t o rs i t e ) 能够支持的a p i 接口和a p i 中用x m l 描述的数据结构的具体定 义。 3 2 2 企业服务总线e s b e s b 是一种在松散耦合的服务和应用之间标准的集成方式。用通俗的话来描述它， e s b 就是在s o a 架构中实现服务间智能化集成与管理的中介。 e s b 的基本特征和能力包括：描述服务的元数据和服务注册管理；在服务请求者和 提供者之间传递数据，以及对这些数据进行转换的能力，并支持由实践中总结出来的一 些模式如同步模式，异步模式等；发现、路由、匹配和选择的能力，以支持服务之间的 动态交互，解耦服务请求者和服务提供者。高级一些的能力，包括对安全的支持、服务 质量保证、可管理性和负载平衡等。 e s b 运作如图4 所示【4 】：a 接收来自服务请求者的服务请求：b 查询元数据仓库，以 确定如何根据已知的数据服务组装服务请求者需要的信息；c 从一个或多个数据服务提 供者获取数据；d 通过数据转换服务应用数据转换规则，一方面删除重复的数据，另一 方面将已获得的数据转换为服务契约要求的格式。将结果返回给服务请求者。 图3 - 2 e s b 模式示例 在e s b 的世界中，服务不会直接彼此交互。“e s b 运行时”作为一个仲裁者在服务间 松散的耦合它们。“e s b 运行时”将实现协议绑定、消息传输、消息处理等。一个服务总线 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第三章面向服务的企业应用集成 将包括下列关键项： 1 ) 为服务提供传输绑定； 2 ) 定义和发现己部署服务； 3 ) 在服务问基于规则的路由和编排消息； 4 ) 包括文档传递在内的增值服务等。 3 2 3 业务流程执行语言 b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ，业务流程执行语言) 提供了一种x m l 注释和语义，用于描述基于w e b 服务的业务流程行为。b p e l 的核心概念包括伙伴、变 量、活动和相关集。伙伴即与b p e l 进行流程交互的其他服务，在异步通信环境中，流 程与伙伴之间的对话可能是双向的；变量是用来保存和传递流程信息的状态信息，变量 的数据类型由w s d l 定义；活动即b p e l 流程中的一系列步骤，一般来说分为两类：基 本活动和结构化活动。基本活动描述了流程内的一个具体步骤，比如接收请求、调用伙 伴服务、变量赋值等。结构化活动则描述了如何组织和管理流程的控制流。相关集用一 组特定的数据，来关联和标定一个b p e l 过程实例。其实就是一个声明机制，以指定服 务实例中相关联的操作组。一组相关集合可定义为相关联的组中所有消息共享的一组特 性。由b p e l 模型【5 】我们可更好的理解b p e l 如何描述业务流程的。 p a r t b e r p a r t n e rl i n k - 1 2 帅e m y r o l e p a r m e r l i n k t y p e l - 图3 3b p e l 模型 1 3 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 流程( p r o c e s s ) 由一系列活动( a c t i v i t y ) 组成；流程通过伙伴链接( p a r t n e rl i n k ) 来定义与流程交互的其他服务；服务中可以定义一些变量；流程可以是有状态的长时间 运行过程，流程引擎可以通过关联集合将一条消息关联到特定的流程实例。 3 3s o a 的架构模型 3 3 1 服务组件架构s c a 服务组件架构( s e r v i c ec o m p o n e n ta r c h i t e c t u r e ，s c a ) 是一种规范，由b e a 、i b m 、 o r a c l e 、s a p 等厂商创建。s c a 的出现使开发人员集中精力编写业务逻辑，而不必将 大量的时间花费在更为底层的技术实现上。 使s c a 脱颖而出的是，它是专门针对s o a 设计的一种全新的编程模型。s c a 的根本观点是将业务功能封装为组件( c o m p o n e n t ) 并向外提供服务，通过不同服务的 组装来搭建新的应用。 s c a 的核心概念是组件( c o m p o n e n t ) 、服务( s e r v i c e ) 、引用( r e f e r e n c e ) 以及组件实现 ( i m p l e m e n t ) ，组件是配置过的实现的实例，实现则是完成组件功能的基本物理单元。组 件与其实现的具体开发技术无关，用户可以使用诸如j a v a 、b p e l 、c + + 等任何一种技 术编写组件实现。组件使用服务描述其提供的功能，一个组件可以提供0 个或多个服务。 服务由接e l ( i n t e r f a c e ) 定义，而接1 2 1 则包含一组操作。一个组件在实现其所提供的特定服 务时，可能会需要使用其它组件所提供的服务，s c a 将其称为引用( r e f e r e n c e ) 。组件 可以有0 个或多个引用，引用指向特定的服务。组件还可以有0 个或多个属性( p r o p e r t y ) ， 这些属性是可以在外部配置的数据值。将组件的引用通过连线( w i r e ) 连接到它所依赖的 服务的方式就是s c a 最基本的“装配”方式。 1 4 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章面向服务的企业应用集成 3 v h j “ji n t t , t f 擞 w s d lp o r t t y p c r 岢岫 j a y ai n t e f f a c e w s o lp o r t t y p e a i n d i n o w e bs e r v i c e s c j c 二 j 麒s 舢s r 匿 3 - 4s c ac o m p o s i t ed i a g r a m 【6 】 由s c a 组件组装而成的系统是一个程序集。程序集是服务级的应用程序，它是服务 的集合，这些服务被连接在一起，并且进行了正确的配置。s c a 关注的是如何描述按照 各种编程模型和协议编写的组件所组成的程序集。s c a 允许开发应用程序集而不考虑特 定的中间件a p i 或具体语言。s c a 组件被组成为程序集。程序集是服务级的应用程序， 它是服务的集合，这些服务被连接在一起，并进行了正确的配置。s c a 程序集运行在两 个级别：第一种情况，程序集是系统内的一组松散连接的组件；另一种情况，程序集是 模块内的一组松散连接的组件。二者的区别在于，一般来说，模块是组件的集合，而系 统是模块的集合。此外，系统对应于“大规模编程”( p r o g r a m m i n gi n t h el a r g e 或m c g a p r o g r a m m i n g ) ，而模块对应于“小规模编程 ( p r o g r a m m i n gi nt h es m a l l ) ，比如构建当今 的典型应用程序。将组件