（计算机应用技术专业论文）基于web服务的企业应用集成方案的研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 ( i n t e r n e t 技术取得了重大的成功，其根本原因之一是w 曲模式简单而且无处不 在。随着电子商务技术的迅速发展，越来越多的传统企业应用服务需要延伸到 i m e m c t 上。企业内部的各种原有资源、联系电子商务活动中的各种角色和资源都需 要被集成到新的应用服务之中，以对客户、供应商和合作伙伴提供高效而灵活的信 息应用服务。而许多企业级应用是基于分布式计算技术实现的，这些技术对商业应 用是关键，但在w e b 环境中却存在局限性；现存的企业应用集成方案也存在许多弊 端，不利于企业的异构系统高效、简单地集成。根据当前这些应用现状，提出种 通用而又性能优异的应用集成方案成为企业电子商务化的迫切要求。1 1 7 冷4 在基于w e b 服务的集成方案中，依靠w e b 服务，通过松散的应用集成，企业 能够实时地访问不同部门、不同应用、不同平台和不同系统的信息。w e b 服务系列 技术是架构在x m l 技术的基础上，为在平台层解决应用层集成所不可避免的问题 而提出的开放式的技术构架。w e b 服务完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是 c o r b a 、d c o m 还是e i b 都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当 前环境下最高的可集成性；而且它也支撑企业现存的下层结构，为实现e a i 提供了 一种全新的机制。 基于w e b 服务的集成方案可以有效解决企业内部或企业与企业之间应用系统 的互访问题。( 集成系统中的客户端以一种统一的方式访问企业提供的服务，增加了 系统互操作的灵活性，使得系统能适应企业应用需求和环境的快速变化。上 关键字：网络服务；企业应用集成；可扩展标记语言；简单对象访问协议 网络服务描述语言；统一描述发现和集欺 一 i 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t i n t e r n e tt e c h n o l o g yh a sa c q u i r e dg r a n ds u c c e s s ，a n do n eo fi t sb a s i cr e a s o n si st h a t t h ew e bm o d ei ss i m p l ea n de x i s t se v e r y w h e r e a l o n gw i t l lt h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h e e l e c t r o n i cc o m m e r c et e c h n o l o g y , m o r ea n dm o r et r a d i t i o n a l a p p l i c a t i o n s e r v i c e so f e n t e r p r i s e s d e m a n d e x t e n d i n g t ot h ei n t e r u e t a l lk i n d so fo r i g i n a lr e s o u r c e so f e n t e r p r i s e sp o s s e s s i n gi n n e r , a n de v e r yk i n d so f r o l e sa n dr e s o u r c e sw i t h i nc o n t a c t i n g e l e c t r o n i cc o m m e r c e a c t i v i t yn e e d t ob ei n t e g r a t e dt ot h en e w a p p l i c a t i o ns e r v i c e ，s ot h a t c u s t o m e r s ，s u p p l i e r sa n dc o o p e r a t e sa r ep r o v i d e d e f f i c i e n ta n dv i v i di n f o r m a t i o ns e r v i c e s b u tm a n ye n t e r p r i s e a p p l i c a t i o n s a r er e a l i z e db a s e do nt h ed i s t r i b u t e d c o m p u t i n g t e c h n o l o g y t h e s et e c h n o l o g i e s a l ea k e y f o r t h eb u s i n e s s a p p l i c a t i o n ，b u t i th a s l i m i t a t i o ni nt h ew e b e n v i r o n m e n t s e x i s t i n ge 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 ns c h e m e s h a v em a n yd i s a d v a n t a g e s ，a n d t h e y a r ea d v e r s ef o rt h e i n t e g r a t i o n o fe n t e r p r i s e s 。 h e t e r o g e n e o u ss y s t e m se f f i c i e n t l ya n ds i m p l y a c c o r d i n gt ot h e s ea p p l i c a t i o nc o n d i t i o n s p r e s e n t l y , i t si m p e r i o u s t o p u t f o r w a r da na p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o n s c h e m et h a th a s u n i v e r s a l i t ya n dw e l lp e r f o r m a n c e s d e p e n d i n g o nt h ew e bs e r v i c e sa n d b y t h el o o s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e n t e r p r i s e s c a na c c e s st h ei n f o r m a t i o no fd i f f e r e n td e p a r t m e n t s ，a p p l i c a t i o ns y s t e m sa n d p l a t f o r m s w e bs e r v i c e st e c h n o l o g yi sa l lo p e ns t r u c t u r e ，w h i c hi so nt h ef o u n d a t i o no fx m l a n d s o l v e st h ea p p l i c a t i o nl a y e ri n t e g r a t i o no nt h ep l a t f o r ml a y e r w e bs e r v i c e ss h i e l dt h e d i f f e r e n c eo fs o f t w a r ep l a t f o r m s c o m p l e t e l y w h e t h e rc o r b a ，d c o m n o re j bc a r l o p e r a t ee a c ho t h e rb yt h i ss t a n d a r dp r o t o c o l ，s ot h a tr e a l i z e st h ei n t e g r a t i o nu n d e rt h e c u r r e n te n v i r o n m e n t i ta l s os u p p o r tt h eu n d e rw o r ko f e n t e r p r i s e s ，w h i c hs u p p l i e sa na l l n e wm e c h a n i s mf o rr e a l i z i n ge a i t h e i n t e g r a t i o ns c h e m e b a s e d0 nw e bs e r v i c e sc a l la c c e s s e st h es e r v i c e s s u p p l i e db y e n t e r p r i s e sw i t h ak i n do fu n i f o r m m a n n e ga n da l s o c a n a d a p t t h e a p p l i c a t i o n e n v i r o n m e n ta n d r e q u i r e m e n t si n c r e a s i n ga n dc h a n g i n gr a p i d l y k e yw o r d s ：w e bs e r v i c e s ；e a i ：x m l ；s o a p ；w s d l ；u d d i i i 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 l 。薹课题营繁 _ 谯很多大溅企业中，随精企业业务的成长，e r p 、c r m 、s c m 等企业应用被逐 个帮嚣。对予大多数众监来说，毒予投资、技术和痘用领域的考虑，一般不同的疲 用可熊会使用不同厂巍所提供的产熙。此时，每个威爆都有其自己特肖的基础架构， 这些艨用在都潘、要改和维护上豹代价都异常高昂，企监不褥不为舔套应用配置特 有静专业技术人员，羚保持与不圈技术供应窝或蟹决方寨供癍亵戆密切联系。同时 这些成用既不能被方便地继承，也不能随着企业商务的规模扩展而方便地实现应用 规摸扩展，丽将这些舅梅戆系统应餍集成是传嚣难摄暴贵黪工撵。不疑的黢簿( 茏 其是不同企业的) 开发语言不同、部署平台不同、通信协议也可能不同、对外交换 数提酌格式受是可靛商蓑匿大致差异。热褥去露黯语言差舅、平台麓异、协议差异、 数据结构的差异所带米的复杂的系统集成的挑战是解决问题的关键【“”。 奄子商务整界是一卞侠遥交纯靛环境，翔粟一个金盈需鼹获得暴有竞争性酌优 势，新的功能以及紧躐市场怒至关踅要的。企业需要集成系绞、自动化处理过程， 以及跣统一、开放豹方式为它们的合作茯俘掇供对关键数藩鞠服务静访闽。但是， 潜在的障碍是许多公司支持不同的计算环境，其中不圆的企业信患系统的形式存 在，这些旧的应用程痔是用过程化编程语言编写的h “。 熬蓑i n t e r n e t 熬按行、奄子巍务的发最，企照瘦惩集戡( e n t e r p r i s ea p p l i c m i o n i n t e g r a t i o n ) 越来越受剥业界的兼注。e a i 是为了表述硷业内部各个计算机应用系统 之海数据襄系统业务凌链翡完全共享两产生鲍一令专泣术语。嚣今，它对于企选鬻 的应用及业务连接、b 2 b 的发展，破起着至麓莛要的作用。 w e b 驻务不仅是一个革命燕酚搜术，蠢盛它蒋怼计算瓿较稃熬髂系禁撺产生深 远的影响。原先处于不同平台、使用不同对魏技术的c o r b a 、d c o m 、e j b 构架， 都麓够去豫乎鸯帮实瑷静差洚，统一在一个技术层弱之上，这个技术层面就是w e b 服务技术层删e 应用w e b 服务技术，能够使计算机系统之闻能够真妥摒除平台差异 和实现差异e 依靠预先达成一致的w e b 服务黼范，完成无缝的系统对话。只肖实现 l 华中科技大学硕士学位论文 一= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = = = 一 低代价的、广泛的、无缝系统互联与会话，i n t e m e t 所带来的系统互联的极大便利性， 才能真正转换为生产力。随着w e b 服务技术的广泛应用，各个技术提供商将专注于 自身技术的发展，而将原先花费相当大精力的与其他技术供应商的互操作技术全盘 转移给w e b 服务技术，为技术提供商节省相当大的研发成本，同时也意味着计算机 软件厂商的部门机构要重新调整。 越来越多来自大中小型企业的企业用户在远程门户上w e b 服务的集成式、交互 式、人性化应用程序的开发中起着重要作用1 9 1 。这些企业用户通过标准组织进行相 互合作，致力于按照他们的用户首选项对应如何通过有线和无线多层网络，在门户 上统一集成、处理和表示w e b 服务的问题进行标准化 i o - 1 3 1 。 随着时下分布式网络系统的不断发展，人们迫切需要标准化解释如何实现新兴 的w e b 服务。例如，w e b 开发方面的业界巨头已经定期碰头，以消除对s o a p 实现 的解释方面的分歧，以此提高在各种平台上运行的系统之间的互操作性。在使电子 商务应用程序和电子交易能为广泛的企业用户所使用方面，s o a p 互操作性是一个 很重要的问题。随着s o a p 互操作性逐步得到解决，企业用户已经开始关注一些新 的问题，这一次的问题与交互式、人性化因特网应用程序之间的互操作性有关”4 1 。 w e b 服务的发展将有力地推动应用开发模式的变迁。当代应用需要摆脱独立解 决方案的实现模式，需要舍弃复杂系统连接的实现方法。一个有效的应用绝对不应 该是仅仅基于程序员，以及那些复杂代码的。对于当代企业应用，尤其是b 2 b 电子 商务应用，传统的由程序员主导的有里向外的开发模式，应当被由用户主导的由外 向里的开发模式取代。冗长的串行开发循环不但应当被即时的、快速的应用装配所 取代，而且应具备高可制定性。 w e b 服务提供了一个分布式的计算技术，在i n t e m e t 或者i n t r a n e t 上通过使用标 准的x m l 协议和信息格式来展现商业应用服务。使用标准的x m l 协议，使得w e b 服务平台、语言和发布者能够互相独立。这是e a i 解决方案的一个理想的候选者1 15 】。 许多企业级应用基于分布式计算技术实现，如c o r b a 、d c o m 、e j b 等。尽 管这些技术对商业应用是关键的而且已经取得相当大的收益，但在w e b 环境中往往 存在一定的局限性。首先，它们的体系并不适合完全扩展到w e b 上，包括应用服务 的发布和访问，即使有相当的延伸但应用间交互往往还是没有基于w e b 技术。其次， 2 华中科技大学硕士学位论文 各种分布式计算技术虽然各自基于某种标准，但由于传输数据、定义访问模型等机 制均不一样，菩自的应用还是不容易互通互连，并且缺乏一种普遍接受的方式进行 描述和定位，因此直接集成的难度比较大。在信息表达和交换方面，x m l 技术有极 大的发展空间，但是现有分布式计算平台中融入这种技术并不是很合适，因此对广 泛地应用交互是不利的，此外，类似d c o m 和c o r b a j a v a 之间出于厂商利益的技 术对抗也客观阻碍了应用服务被统一纳入w e b 环境。因此，需要有一种技术在统一 多种平台应用的同时能充分适应w e b 的环境1 1 6 】。 在商业w e b 上，不同的公司使用着不同应用平台。对于一个公司而言，其业务 伙伴将会很多，如果为了和每个业务伙伴进行应用集成，使用传统的技术就必须通 过交流和每个业务伙伴达成一致，并分别就通信协议、消息格式、数据模型分别进 行实施，其效率显而易见地低下。使用w e b 服务，通过松散的应用集成，一个企业 仅仅实现e a i 的一个子集即能取得实效。与之相反，e a i 实现一个全盘的方案，要 紧密地集成和联系支持公司业务的所有系统和应用。在公司内部不同的业务系统和 技术单体中，可能需要花费数年的持续努力。 随着i n t e r n e t 技术的飞速发展和电子商务体系的逐渐形成，企业迫切需要建立 一个松散耦合、高效运作的应用集成系统来满足自身业务的发展和向电子商务的进 军。因此，在企业现有底层架构基础上研究一种通用的企业应用集成框架具有极大 的应用前景。 1 2 国内外概况 1 2 i 国内外研究状况 i b m 、b e a 、s u n 、m i c r o s o f t 、s y b a s e 、t i b c o 等公司都纷纷推出支持e a i 的 各类产品及解决方案，并不断地更新版本、完善已有的方案。许多公司也开始在国 内寻求合作伙伴，共同开拓国内的e a i 服务市场；同时国内许多的软件供应商业开 始关注这块领域。w e bs e r v i c e s 出现比较晚，国内还属于起步阶段，还未出现相关 的产品，国外已经有了w 曲s e r v i c e s 的开发和发布平台，同时w e bs e r v i c e s 的相关 技术规范还在完善中。国外一些大的厂商一直部在遵循和支持w e bs e r v i c e 的标准， 3 华中科技大学硕士学位论文 不管是n e t 平台还是j a v a 平台，都支持w e bs e r v i c e ，它可以穿透整个企业的应用。 目前，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e a i 平台。它们包括：w e b m e t h o d s 、e p i e e n t r i e 、s i l v e r s t r e a m 以及i o n a 等。 但是他们并没有形成一个通用的集成体系框架，本文后继内容借鉴了其中的部分的 思想。 。 1 2 2 主流分布式对象技术 分布式的应用程序逻辑需要使用分布式的对象模型，诸如：微软的分布式组件 对象模型( d c o m ) 、对象管理集团的公用对象请求代理程序体系结构( c o r b a ) 或s u n 的企业j a v ab e a n ( e j b ) 。下面分别介绍这三种主流分布式对象技术，并分析总结其 特点。 c o r b a 是由o m g 提出的描述分布式异构环境中对象互操作的技术规范。它的 设计遵循o m g 的对象模式 1 7 - 1 8 】。在o m g 的对象模式中，应用程序有许多对象组成， 通过对象的相互作用来实现应用程序的功能。而对象的相互作用则采取客户服务器 模式，每一个对象既可以是客户，又可以是服务器。客户通过向服务器发出请求来 得到服务。请求是一种事件，它包括具体的操作，提供服务的对象引用，请求的参 数和可选的上下文。c o r b a 标准主要分为三个层次：对象请求代理、公共对象服 务和公共设施。最底层是对象请求代理o r b ，规定了分布式对象的定义( 接口) 和 语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布式对象系统中的“软总线”；在o r b 之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、名字服务、事务服务、安全服 务等各种各样的服务，规定业务对象有效协作所需的协定规则。c o r b a 的目标是 定义一个能允许不同种类的环境进行对象级通信，而无需考虑是谁设计了分布式应 用程序的两个端点的架构。 c o m 是一套基于m i c r o s o f tw i n d o w s 平台的构件对象接口标准，是o l e 及 a c t i v e x 系统的基础。遵循这套标准的对象称之为w i n d o w s 构件对象，所有的 w i n d o w s 构件对象在系统中共存并以客户，服务器的模式充分地相互作用，从而完成 各种复杂的功能。d c o m 是m i c r o s o f t 为适应分布式计算的发展由c o m 拓展而来f j 9 2 0 1 o d c o m 使用与开放软件基金会( o p e ns o f t w a r ef o u n d a t i o n ) 的远程过程调用 华中科技大学硕士学位论文 = ：= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；一 ( r e m o t ep r o c e s sc a l l s ) 兼容的r p c 机制，使处于网络上不n g a 的构件对象得以 相互作用，并保证网络的透明性和通信的自动化，使一个对象无需了解另一个对象 的位置就能够进行对象间的通信。这些对象可以来自同一个机器的不同进程，或者 来自不同机器上的独立进程。 j a v a 2 企业版( j 2 e e ) 规范指出，j 2 e e 是一个开放e j b 、s e r v l e t 和j s p 等的 w e b 应用平 2 1 。2 3 1 。另外，j 2 e e 还描述了这些技术是如何协作来提供一套完整的解 决方案的。e j b 的结构是基于组件的分布式商务应用程序的一种组件结构。用e j b 结构开发的应用程序是可以伸缩的、事务型的、多用户安全的。这些应用程序可能 只需编写一次，就可以在支持e j b 规范的任务服务器平台上配置。e j b 定义了一种 服务器端组件模型，它允许商务对象的开发，并可以从一种品牌的组件事务监控器 ( c t m ) 转移到另一种品牌的c t m 。e j b 的服务器则负责将组件生成分布式对象， 管理各种服务，比如事务、持久性、并发性和安全性等。e j b 使在健壮的事务环境 中开发分布式组件系统更加容易。对那些需要构建关键性任务、高速执行的分布式 系统而言，e j b 提供了一个更容易、更高效的开发平台。 c o r b a 、d c o m 和e j b 已经在各种平台上得到了实现，通过使用这种基本结 构，开发人员可拥有使用本地模型所提供的丰富资源和精确性，并可将服务置于远 程系统中。然而实际情况是建立在这些协议之上的任何解决方案都依赖单一厂商的 实现。此外，程序员们必须处理数据排列和数据类型所需的协议唯一的消息格式规 则。 但这些系统不适用于极端异构的i n t e m e t 环境： 1 它们各自有一套独立的体系结构和私有协议，不同模型的应用系统之间通 信十分不便。如果要开发一个d c o m 应用程序，分布式应用程序中所有参与的节点 都必须以w i n d o w s 风格运行；如果要开发c o r b a 应用程序，应用程序环境中的每 个节点都要运行相同的o r b 产品；r m i 需要每个连接点都使用j a v a ，否则双方是不 能通信。现在也有来自不同厂商的c o r b a 能够互相操作，但这种互操作性并不能 扩展到像安全与事务管理那样的更高级别的服务中去。不仅如此，所有特定于厂商 的优化在这种情况下将丢失殆尽。这些协议都依赖于严格管理的环境。 2 客户端与服务端必须紧密耦合，一旦服务端的接口或执行方式发生变化， 华中科技大学硕士学位论文 客户端将无法执行。这样的系统往往十分脆弱：如果一端的执行机制发生变化，那 么另一端便会崩溃。例如，如果服务器应用程序的接口发生更改，那么客户端便会 崩溃。要求提供紧密耦合的基本结构，无可厚非，许多应用程序均是基于这种系统 构建而成的。但是，当各个公司需要相互合作、或信息技术提供商扩大业务范围时， 便很难实现单一而统一的基本结构。 3 客户与服务器之间有较大的网络通信量与交互信息。 1 2 3 w e b 服务 w e b 服务( w e bs e r v i c e s ) 是近来提出的一种新的面向服务的体系结构，其中定义 了一组标准协议，用于接口定义、方法调用、基于i n t e m e t 的构件注册以及各种应 用的实现。w e b 服务是一种分布式计算技术，在i n t e m e t 或者i n t r a n e t 上通过标准的 x m l 协议和信息格式来发布和访问商业应用服务。w e b 服务的出现标志着人类已 经迈入应用程序开发技术的新纪元。w e b 服务是一种应用程序，它可以使用标准的 互联网协议，像超文本传输协议( h t t p ) 和x m l ，将功能纲领性地体现在互联网和 企业内部网上。可将w e b 服务视作w e b 上的组件编程 2 4 - 2 6 】。 它是现有应用面向w e b 的一个延伸。 语言统一描述( w s d l ，用于服务描述) 、 通过开放的i n t e r n e t 标准，w e b 服务描述 发现和集成规范( u d d i ，用于服务的发 布和集成) 、简单对象访问协议( s o a p ，用于服务调用) 和w e b 服务流语言( w s f l ， 用来定义工作流，这尚不是一个w 3 c 标准) ，w e b 服务消除了现存解决方案( 如 c o r b a 和d c o m ) 中的互用性问题f 2 7 2 3 】。 同传统的分布式模型相比，w e bs e r v i c e s 体系的主要优势在于 2 9 - 3 0 】： 1 协议的通用性。w e bs e r v i c e s 利用标准的i n t e r n e t 协议( 如h t t p 、s m t p 等) ，解决的是面向w e b 的分布式计算；而c o r b a 、d c o m 、r m i 使用私有的协 议，只能解决企业内部的对等实体间的分布式计算。 2 完全的平台、语言独立性。w e bs e r v i c e s 进行了更高程度的抽象，只要遵守 w e bs e r v i c e s 的接口即可进行服务的请求与调用。而c o r b a 、d c o m 、r m i 等模 型要求在对等体系结构间才能进行通信4 ”。w e b 服务彼此是松散偶合的。连接中 的任何方均可更改执行机制，却不影响应用程序的正常运行。从技术角度讲，人 华中科技大学硕士学位论文 们已转向使用一种基于消息的异步技术来实现高可靠性的系统性能，通过使用诸如 h t t p 、简单邮件传输协议( s m t p ) 以及至为重要的x m l 来实现统一的连接。消息传 递系统将通信的基本单元打包成自我描述性的数据包( 又称作消息) ，并将其放到 网络缆线中。消息传递系统与分布式对象系统之间的本质区别在于：要求发送方辨 识接收方的基本结构的程度有所不同。在分布式系统中，发送方需对接收方的情况 做出种种猜测：一应用程序是如何激活或拆包的，调用的是什么样的界面，等等。另 一方面，消息传递系统会在缆线格式级上创建合同。发送方既不需考虑消息被接收 后的情况，也不需考虑接发双方之间的通信情况，唯一需要考虑的是接收方是否能 辩识发送的消息内容。在缆线格式级上创建合同的优势不言而喻。例如，接收方可 在任何时刻进行更改，而不会干扰发送方的消息发送，只要它仍可辩识原有消息的 内容。另外，发送方无需任何特殊的软件即可与接收方通信：只要它发出正确格式 的消息，接收方就可以响应。 在电子商务市场中，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 bs e r v i c e s 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x m l 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 bs e r v i c e s 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 3 3 - 3 4 l 。 为了实施w e b 服务，各大技术供应商纷纷提供了开发框架供应用提供商使用。 在w e b 服务领域，领先的w e b 服务开发框架包括m i c r o s o f t n e t 、s u no n e 和i b m w e bs e r v i c e s 。 业界分析认为，作为i n t e m e t 的下一个革命性进步，w e bs e r v i c e 代表着软件业 的一次技术转型，是计算业发展的新一轮浪潮，它必将开创一个分布式应用程序开 发的新时代。而它的巨大市场前景吸引着包括微软、惠普、o r a c l e 、i b m 在内的所 有大牌厂商为之争斗。一场围绕着w e bs e r v i c e 的激烈斗争正逐步展开。 7 华中科技大学硕士学位论文 = ：= = = = 2 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 一 1 2 4 企业应用集成的发展 在2 0 世纪6 0 年代到7 0 年代期间，企业应用大多是用来替代重复性劳动的一些 简单设计。当时并没有考虑到企业数据的集成，惟的目标就是用计算机代替一些 孤立的、体力性质的工作环节 3 5 - 3 6 】。 到了2 0 世纪8 0 年代，有些公司开始意识到应用集成的价值和必要性。这是一 种挑战，很多公司的技术人员都试图在企业系统整体概念的指导下对已经存在的应 用进行重新设计，以便让它们集成在一起。然而这种努力收效甚微。 2 0 世纪9 0 年代，e r p 应用开始流行的时候，同时也要求它们能够支持已经存 在的应用和数据，这就必须引入e a i 。所以说，e a i 的发展是合乎逻辑的，企业利 用客户机服务器技术实现了分布应用，但后来认识到连接多样业务处理的好处。 其他推动e a i 市场的因素还有应用软件包的发展、针对y 2 k 问题的应用、供应链 管理( b 2 b 集成) 、流式业务处理以及w e b 应用集成。2 0 世纪9 0 年代后期，e a i 市 场逐步形成。先期采用e a i 技术的主要是一些大型企业，它们通过更好的应用集成 极大地增加了每个单一应用系统的价值。2 0 0 0 年上半年的许多实际应用进一步证明 了e a i 的重要价值，进而把企业应用集成推到了与应用软件开发同等重要的地位之 上。现在，市场上已逐渐出现了专业的e a i 提供商，商品化的e a i 软件可以作为一 个集成平台，使企业各类应用之间的消息和数据传递得到可靠保证。 随着w e b 服务技术的出现以及其标准的不断完善，越来越多的厂商开始将目光 转移到该技术领域。其开放的特性使得w e b 服务技术成为e a i 的一个理想的候选者。 w e b 服务不是e a i ，或者只是e a i 的一部分，它是另外一个技术。w e b 服务能够使 e a i 成为真正可能的和便捷实施的、同时又引人注目的解决方案。 1 3 课题主要研究工作 本文的主要内容是要对企业应用集成( e a i ) 的方案展开研究。本文提出一种基于 w e b s e r v i c e s 技术的集成方案，也就是将企业应用的数据或业务流程包装成w e b 服 务并加以发布，客户端则以一种统一的方式访问具体的服务实施，它包括企业内部 集成和b 2 b 集成( 或电子商务) 。 华中科技大学硕士学位论文 本文将重点讨论这种集成框架的结构方案、相关实现以及其优势的分析。本文 的主要工作如下： 1 综述企业应用集成现状和发展以及各种主流分布式技术的发展及其优缺 点； 2 介绍了企业集成理论和现存集成方案，在此基础上提出了一种新的基于 w e bs e r v i c e s 技术规范的企业应用集成的方案； 3 分析了该方案的结构框架、特点，给出了集成内部外部应用系统的方案； 4 给出了该方案的具体实现策略和细节； 5 总结，提出需要进一步研究的问题。 9 华中科技大学硕士学位论文 2 企业应用集成理论和方案 本章首先介绍了企业应用集成( e a i ) 的理论知识，包括其概念、分类、发展现状 和需要注意的问题等方面。接着介绍了几个现有的应用集成方案，并对这些方案进 行了分析和比较，提出了新的应用系统集成方案应该解决的问题。 2 1 企业应用集成 大多数企业都有过去遗留下来的异构的系统、应用、商务流程以及数据源构成 的应用环境。应用环境的通信状况是混乱的，只有很少的接口文档，并且维护代价 也非常的昂贵。而公司的联合和兼并能够指数级的增加系统综合的复杂性。当企业 向b 2 b 电子商务协作方向迁移时，他们首先要审视内部的系统、应用以及商务流程。 一些商务流程会横跨多个内部应用，在企业能够有效的和外部网络连接之前，这些 应用必须能够实时、动态的进行通讯。不断增长的客户和商业伙伴对实时信息的期 望的持续增加，为了满足这种期望的需要，企业被迫连接他们的那些异构的系统来 增加产出、提高效率以及满足客户的需求。为使一个组织内部i t 系统互相通信，导 致了企业应用集成( e a i ) 的发展 3 7 - 3 8 1 。e a i 通过建立底层结构，来联系横贯整个企 业的异构系统、应用、数据源等。 e a i 通过将一系列的方法、技术和工具组织在起实现对不同应用的合并与协 调，从而实现企业信息系统的集成。e a i ( 企业应用集成) 将进程、软件、标准和 硬件联合起来，在两个或更多的企业之间实现无缝集成，使它们就像一个整体一样。 尽管e a i 常常表现为对一个商业实体( 例如一家公司) 的信息系统进行业务应用集 成，但当在多个企业系统之间进行商务交易的时候，e a i 也表现为不同公司实体之 间的企业系统集成，例如b 2 b 的电子商务。 企业的应用集成可以实现不同应用系统之间的数据共享、数据同步和数据传输： 通过工作流程集成可以实现不同应用系统的应用逻辑和流程的结合；通过知识集成 将不同业务系统中发掘出的知识以最恰当的方式表现出来，为决策提供依据【”】。 企业应用集成能使企业内部和外部的用户在保证安全、控制和审计的条件下， 方便有效地访问企业系统和数据；同时实现企业不同业务系统之间的通信、协作和 1 0 华中科技大学硕士学位论文 协同，最大程度地发挥出企业系统的价值。 e a i 包括的内容很复杂，涉及到结构、硬件、软件及流程等企业系统的各个层 面，范围也已经从单纯的企业内部的应用整合，发展成为当前面向b 2 b 的整合及 b 2 c 的e a i 。主要表现为：业务过程集成、应用集成、数据集成、集成的标准和平 台集成。 企业信息系统的多年历史和新业务应用的不断涌现，使得企业应用平台不堪重 负，而大量企业应用软件各自为政的局面更使得企业应用的整体效率降低。e a i 不 仅使企业应用的各个部分显得清晰明快，而且使企业运作的整体效率提高到新的水 平。e a i 不仅会给作为用户的企业机构带来新的发展动力，而且给软件企业带来新 的市场机会。e a i 的最终目的是为已存在的应用提供统一、标准的交换中心，并为 新的开发提供基础。e a i 系统的核心由一系列组件组成。这些组件为不同资源间信 息交换的顺畅提供了保障，应用可以通过连接器( c o r u l e c t o r s ) 和适配器( a d 印t e r s ) 来访 问它们。 e a i 是一个技术难度较高的领域，企业选择相应的产品时必须注意以下几点： 1 着眼于长远战略，企业在进行任何改造或者上马新的应用系统，一定要把眼 光看远一点，不可仓促决定。 2 选择开放标准，选择支持国际开放标准的e a i 产品、解决方案。 3 选购技术先进的软件，对于没有实施过电子商务的企业来讲，一定要选择具 有良好结构及接口的软件产品，不要为将来留下后患。 2 2 多种现存方案 e a i 涉及不同硬件、网络、操作系统平台、应用系统、数据基础和业务流程等 许多方面的内容。目前，有以下一些比较流行的解决方案。 2 2 1 传统e a i 方案 传统的e a i 是一种应用的复杂连接。对于每个应用，程序员都为每个需要的企 业资源或外部资源编写连接代码，以使得应用得以运行。其中的企业资源包括企业 应用、企业数据库等，而外部资源包括公共服务、其他公司的应用等；程序员还需 1 l 华中科技大学硕士学位论文 要编写更多的代码以使得大量的用户能够访问每个应用。应用与应用之间的集成同 样需要编写大量的代码。第一个应用，企业为之付出的总的费用是应用的开发和部 署费用，以及运营时态的维护和更新费用。第二个应用，其开发和部署费用是一样 的，但是企业需要为之花费额外的集成费用，同时由于整个企业应用环境变得更加 复杂，其运营时态的维护和更新费用更可能呈指数形式增加。同样，当第三个、第 四个应用被部署后，企业所支出的费用可能是高的惊人。如下图2 1 所示。 图2 1 传统e a i 方案 这种点对点的集成方式常常会出现重复或技术难度较大的问题，导致整合的时 间过长、成本过高。 2 2 2 基于c o r b a 的应用集成平台 基于c o r b a 的应用集成平台结构如图2 2 所示。这种集成平台的体系结构分 为三层，分别是表现层、集成平台层和应用与信息源层。表现层以浏览器为载体， 当浏览器访问集成平台网址时，将下载一个a p p l e t ，而该a p p l e t 除了向用户提 供一个可视界面外，它也是一个c o r b a 客户端程序，能够通过o r b 访问各c o r b a 服务对象，客户端通过它从c o r b a 系统级服务对象，如名字服务、接口池服务中 取得各集成平台的对象应用，然后调用集成平台服务对象提供的方法。 1 2 华中科技大学硕士学位论文 集成平台层的功能是管理和监控各个信息与应用源，处理它们的注册与注销， 同时它将浏览器端的方法调用转发到信息与应用源层上的各个相关服务对象并接 受返回的结果，再将结果转发给浏览器。集成平台层没有任何与业务相关的操作， 它只在客户端与信息源之间起到桥接的作用。 信息与应用源层提供真正的业务逻辑，当集成平台对象将用户请求转发过来 时，信息与应用服务对象将处理这些请求并将结果返回给集成平台对象。 这种体系结构屏蔽了后端的业务逻辑，客户只有一个集成平台的视图，它们不 需要关心具体有几个信息与应用源为它提供服务；其次，真正处理业务逻辑的信息 与集成平台就像一条总线，当新的信息与应用源产生并需要为用户提供服务时，只 需要简单地向集成平台注册就可以了，而无需考虑其它已有信息源的关系，也无需 考虑如何与用户交互。 2 2 3 两种方案的分析和比较 以上介绍的是且前比较常用的企业应用集成方式，特别是基于c o r b a 的应用 集成平台，在分布式计算技术日益精进的今天，成为很多企业集成的首选。但是相 对于目前企业面临的许多实际问题，这些方案还存在着许多缺陷。下面我们具体分 1 3 华中科技大学硕士学位论文 析这些方案。 传统的e a i 实施会涉及中间件、应用适配器以及大量的客户代码，是一个巨大 的工程，这必将导致很高的费用和复杂的连接性。除此以外，它还存在以下一些缺 陷： 1 采用的技术单一，在自由性和多样性上存在很大的限制； 2 采用的是专有的标准，开放性不够： 3 紧密的耦合明显使得灵活性不够： 4 专有的集成相对于开放松散的集成来说是昂贵的； 5 集成的粒度比较高，其效率会受到影响： 6 采用的是静态接口来集成，不具备动态更新的能力。 对基于c o r b a 的应用集成来说，其特有的跨平台性和事务处理能力使得它在 应用集成方面取得了很大的成功。但是，它还存在着以下问题：首先，建立在c o r b a ( 包括d c o m ) 之上的任何解决方案都依赖于单一厂商的实现。如果要开发c o r b a 应用程序，则环境中的每个节点都要运行相同的o r b 产品。现在也有来自不同厂 商的c o r b ao r b 能够互相操作，但是那种互操作性并不能扩展到像安全与事务管 理那样的更高级别的服务中去。不仅如此，所有特定于厂商的优势在这种情况下会 丢失殆尽；其次，c o r b a 依赖于严格管理的环境。要找到能成功地在外部调用i i o p 的任意两台计算机的几率比较小。此外，程序员们必须处理数据排列和数据类型所 需的协议唯一的消息格式规则。c o r b a 是服务器对服务器通信的合适的协议，然 而，它在客户机对服务器通信方面存在严重的缺陷。 传统意义上的e a i 存在很大的客户化程度，提供得更多的是咨询和服务，它不 能被称为是一种产品。对于行业客户来说，除非一个行业已经有自己的协议标准， 否则也无法实现行业化解决方案。理想的集成方案必须满足以下条件： 1 基于工业标准，尽量减少在异构环境之间对私有适配器和连接器的需要。 2 松散的耦合，即请求不必针对特定应用的a p i 。 3 异步执行方式。使得在等待第一个应用的响应时可以执行第二个应用。 4 可靠性。保证消息被投递一次且仅仅次。 5 安全性。必须支持鉴别、授权标准以保护被交换信息的完整性。 1 4 华中科技大学硕士学位论文 现存的e a i 解决方案是私有的和复杂的，因而不能实现必要的灵活性和适应性。 而w e bs e r v i c e s 技术由于使用标准的w e b 协议( h t t p 、s m t p 等) 和一系列标准 协议( x m l 、s o a p 、w s d l 、u d d i 等) 而满足了上述所有条件，为e a i 提供了一 种崭新的方法。当把w e bs e r v i c e s 应用到e a i 中时，整个企业的所有系统都成了一 个松散结构中的组件，系统接口、应用通信、数据转换和目录信息都是建立在开放 的、被广为接受的标准之上，用户能迅速地访问到他们所需要的信息。 2 3 本章小结 本章对企业应用集成的相关概念进行了简要介绍，然后对几种现在比较流行的 集成方案进行了分析比较，从而总结出理想的方案应该满足的条件。我们将要提出 的基于w e b 服务的集成方案满足了所有理想方案的条件。下面几章我们将对我们自 己提出的新的集成方案进行论述。 一_ 1 5 华中科技大学硕士学位论文 3 基于w e b 服务的集成方案w b i s w e b 服务系列技术是架构在x m l 技术的基础上，为在平台层解决应用层集成 所不可避免的问题而提出的开