（计算机科学与技术专业论文）基于open+esb的企业应用集成研究.pdf

武汉理丁大学硕士学位论文 摘要 伴随着各企业各部门信息系统的不断完善，企业应用集成技术也在不断的 发展。在竞争激烈的全球化进程的推动下，企业的管理者和决策者不仅越来越 重视企业的信息化建设和规范化管理，而且还把企业乃至整个领域的资源共享 和统一管理放在了与企业发展攸关的重要位置进行考虑。虽然国外在上个世纪 很早就提出了企业应用集成这个概念，但是由于当时企业的规模和发展还不具 备应用集成的条件，应用集成技术发展比较缓慢；直到最近几年，随着全球化 进程的不断推进，企业对资源共享和业务的统一管理提出了新的要求，企业应 用集成技术也成为了当前的一个非常重要的研究热点。 众所周知，现有的大多数应用系统，在特定的业务处理方面能力非常的突 出，但是在扩展能力上面表现较差，特别是在当前企业的业务需求飞速扩张的 形势下，为了实现新业务的信息化管理，企业不得不投入巨资来开发新的应用 系统，而新系统在很多业务功能上是对旧系统的重复。而采用s o a 架构和e s b 技术能有效的集成新旧的应用系统，提高系统的可扩展性。 本文采用s o a 架构方式和o p e i le s b 集成技术对企业应用集成的相关问题 进行探讨和研究。通过深入分析基于o p e l le s b 的系统架构原理，研究各个服 务之间的消息转换方式，阐述基于0 1 ) e 1 1e s b 技术的企业应用集成的实现机制。 在此基础之上，结合笔者参与的规费征稽系统的实践，首先研究如何采用面向 服务的设计原理对系统的服务重新进行整合；然后研究如何使用o p e ne s b 集 成技术将这些服务组件集成到一个新的系统中，并分析其与旧的应用系统比较 在扩展能力、重用性以及统一管理等方面的应用优势；最后，结合实例模型的 实现展示将一个独立的服务组件集成到e s b 中的过程，并通过该实例模型证明 采用基于o p e ne s b 技术实现企业应用集成的正确性和可行性。 关键字：企业应用集成；s o a ；e s b ；服务组件 武汉理j r 大学硕+ 学位论文 a b s t r a c t a l o n gw i t hc o n t i n u o u si m p r o v 锄e n to fe n t e 印“s ei n f b 锄a t i o ns y s t e m s ， e i l t e 叩r i s e 印p l i c a t i o ni n t e 铲a t i o nt e c h n o l o g yi sa l s oi nc o n s t a n td e v e l o p m 朗t d d v 锄 b yt h eh i 曲l yc o m p e t i t i v ep r o c e s so f 西o b a l i z a t i o n ，c o 咖r a t em a n a g e r sa n dp o l i c y m a k e r sn o to n l yp l a c ei n c r e a s i n ge l n p h a s i so ne n t e r p r i s ei n f o m a t i o nc o n s t m d i o n a i l ds t a n d a r d i z e dm a n a g 锄e n t ，b u ta l s op u tr e s o u r c e s h 撕n g 觚du n i f i e d m a n a g 锄e n to ft h ew h o l ea r e ao nt h ev i t a l l o c a t i o no ft h ee 1 1 t e r p 矗s ed e v e l o p m e l l t a l t h o u 出t h ec o n c e p to fe i l t 印坪s e 印p l i c a t i o ni n t e 黟a t i o nw a sp r o p o s e da b r o a de 砌y i nt h el a s tc e l l 劬啊a st h es c a l ea n dt h ed e v e l o p m e i l to fe n t e r i 炳s e sd i dn o th a v en l e c o n d i t i o n s 向印p l i c a t i o ni n t e 黟a t i o n ，a p p l i c a t i o ni n t e 伊a t i o nt e c l l l l o l o g yd e v e l 叩e d s l o w l y u n t i lr e c e n ty e a r s ，a l o n gw i t ht h ep r o c e s so f 舀o b a l i z a t i o n ，胁t e 巾r i s e sh a v e n e wd e m a i l d so fr e s o u r c es h 撕n g 锄d 啪讯e dm a n a g 锄e 1 1 to ft h eb u s i n e s s ， e i l t 叼坤s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nt e c l l i l o l o g ) ，h a sb e c o m eav e r yi m p o r t a n tr e s e a m l f o c u sc l l r r e n t l y a si sh o w nt oa l l ，t h em 面o r i t yo fe x i s t i n ga p p l i c a t i o n sh a v eo u t s t a n d i n g c a p a c i t yi np a n i c u l a rb u s i n e s sp r o c e s s i n ga s p e c t s ，b u tw i t hp o o rp 耐o 肌a l l c ei i l s c a l a b i l i t ye s p e c i a l l yi nm es i t l l a t i o no ft h ec l 盯e n tr a p i de x p a i l s i o no fb u s i n e s s n e e d s ，i no r d e rt oa c h i e v en e w b u s i n e s si n f o m l a t i o nm a l l a g e m e i l t ，e n t e 叩r i s e sh a v et 0 i i e s t h e a v i l yt od e v e l o pn e w印p l i c a t i o ns y s t e m s ，w h i l et h en e wo n e s a r e d u p l i c a t i o no ft h eo l d0 n e si nm a n yb u s i n e s s 胁c t i 伽s ，n el l s eo fs c i aa n de s b t e c h n o l o g yc 柚e 腩c t i v e l yi n t e 黟a t eo l d 锄dn e wa p p l i c a t i o n s ，锄di n c r e a s es y s t e m s c a l a b i l i t y 1 1 1t l l i st l l e s i s ，a u t l l o rw i s ht oe x p l o r e 锄dr e s e a r c hr e la t i 。di s s l l e so fe n t e 叩r i s e a p p l i c a t i o ni n t e 酉砒i o nb ym e a n so fs o aa r c h i t e c t u r e m e t h o d sa 1 1 de s b t e c h n o l o 西e s n 啪u 醇i n d 印t ha 1 1 a l y s i so fs y s t e i i la r c h i t e c t i l r e 曲n c i p l e sb a s e do n o d e ne s ba l l dr e s e a r c ho fi n f o 硼a t i o nt r a n s f o 肌a t i o nm e t h o d sb e t w e e nv a r i o u s s e n r i c e s ， t h i st 1 1 e s i sd e s c r i b e dt h ei m p l 锄e 1 1 t a t i o nm e c h a n i s mo fe n t 唧r i s e 印p l i c a t i o ni n t e g r a t i 衄b a s e do no p e l le s bt e c 量l n o l o g yo n t h i sb a s i s ，c o m b i n e dw i t l l t l l ep r a c t i c ee x p 商e i l c eo fl e 、啊n gs y s t 锄w h i c ht h ea u t h o rp a r t i c i p a t e di n ，i t ：丘r s t d i dr e s e a r c ho nh o wt ou s es e r v i c e o r i e n t e dd e s i g n i n gp f i n c i p l e st or e i n t e 日a t et h e s v s t 咖s e 州c e s ，觚dt h e i ls t u d i e dh o w t 0u s et h eo p e i le s bi n t e 鲥e dt e c h n o l o g y t o i n t e 掣a t et l l e s es e r v i c ec o m p o n e n t si n t oa n e ws y s t 锄，a n d 锄a l y z e dl t s 印p 1 1 c a t l o n a d v 锄t a g e si ns c a l a b i l 咄r e u s a b i l i 饥u n i f i e dm a i l a g e i i l 僦锄d s oo nw h e nc o m p 删 w i mt h eo l da p p 】i c 鲥o ns y s t e m f i n a l l 弘i ts h o w e dt 1 1 ep r o c e s so fi n t e g r a t l n g a s 印a r a t es e i c ec o m p o n e n ti n t o e s bw 曲觚i n s t a l l c em o d e l ，锄dp r o v e d t h e a o c u r a c va n df e a s i b i l 畸o fa p p l y i n gb a s e do n0 i p e i le s b f o ri n t e g r a t l o n k e ) 7 w o r d s ：e n t e f 埘s ea p p l i c a t i o nm t e g r a t i o n ；s o a ；e s b ；s e r v i c e c o m p o n e 卫l s l 独创性：声明 本人声明，所呈交的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。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 武汉理工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：热 日期：狮t5 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学 位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学 认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社 会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：嗜奄 导师( 签 7 日期：却f 武汉理：l = 人学硕士学位论文 1 1 引言 第l 章绪论 企业信息化建设一直以来都是企业自身建设的一个非常重要的方面。伴随 着计算机应用在企业管理过程的渗透和不断普及，企业如何进行信息化建设越 来越受到企业管理者的关注和青睐【l 】。近十年来，为了适应市场化和全球化发 展的需要，企业的管理者已经不再把本国或是本土当作唯一的生存或是发展领 地，越来越多的企业纷纷将市场和业务扩展到了国外。并且随着互联网的普及 以及电子商务技术的发展和应用，这种市场化、全球化的发展趋势日趋明显， 它不仅给企业带来了难得的发展机遇，促进了企业规模的不断业务和壮大，同 时还给企业的发展带了很多意想不到的挑战【2 】。为了解决如何高效的、准确的、 及时的处理企业内部复杂业务和管理工作等问题，企业投入了巨额的资金来建 立众多的信息系统。但是，这些信息系统由于只关注各自领域内部的数据和 业务处理，缺少相应的接口标准和执行规范，无法进行有效的信息共享和业务 集成，在企业内部形成了一个个独立的信息孤岛【2 】。这种现象在企业发展的过 程中越来越显著，严重阻碍了企业的业务和规模的进一步扩大，具体来说主要 表现为以下三个方面： 企业缺乏一体化的信息集成系统。现有的软件应用系统都是各自为营，各 部门各领域之间的数据和信息资源相互独立，出现了企业越发展信息孤岛 现象就越严重的局面1 3 j ； 人为干预效率较低。企业通过现有的应用系统无法实现企业各类资源的共 享和优化，必须投入大量的人力进行直接的干预，增加了业务处理和数据 分析出错的概率； 应用系统扩展能力差。传统的应用系统基本上是根据给定的业务需求定制 开发的，对业务扩展的预期不足；并且在实现上业务功能依赖复杂的技术 手段，不容易对系统进行修改。 企业从长远发展的根本出发迫切的需要一种集成方法，将之前开发的各个 相互独立的应用系统和现在开发的新系统集成起来，实现数据信息的共享和资 源的有效利用。而企业的这种迫切需求在信息化建设领域催生了企业应用集成 武汉理- 1 ：大学硕士学位论文 技术的产生和发展。 1 1 1 课题研究背景 e a i ( e n t e r p s ea p p l i c a t i o nh l t e 蓼a l i o n ，简称e a i ) 作为信息化集成领域 的一个研究课题，自提出以来一直都是业界讨论的热点话题。在其发展的早期， 主要是一些刚性的解决方案，如p o i n t p o i n t 。它实现企业内部不同应用系统之 间的直接互连和通信，解决了企业内部消息共享和同步的问题【2 】【4 】。但是这种方 案仅适合小型的应用集成，而面对大型的，特别是在那些应用关联复杂的集成 环境下，会使集成系统的拓扑结构过于凌乱，不利于开发人员的理解，且扩展 性极差。 后来一些大型的软件服务商( 如m i c r o s o f i ) 和国际软件标准化组织提出了一 些优秀的集成框架和技术，如c o r b a 、c o m 组件技术等。它们按照一定的标 准实现，比较好的解决了分布式和跨平台的应用程序的交互问趔3 。但是，这 些技术仅仅是旧的解决方案的一种改善，仍然没能完全解决企业应用集成过程 中所面临的问题没有一个统一的标准来规范应用的集成【4 】。组件之间的连 接协议是私有的，不同平台不同技术之间的集成难度大；即使通过开发人员的 编程实现了这些技术之间的通信和数据共享，这种通信和数据共享方式仍然是 非标准的【l 】【2 】，并且整个集成之后的系统拓扑结构依然是复杂的，相关的技术人 员很难以快速理解系统的结构，不便于进行后期的修改和维护。 面向服务的体系架构( s e i c e o e l l t e d 觚h i t e 曲j r e ，简称s o a ) 提出的以服 务为中心的新的集成架构思想【5 l ，灵活的解决了传统e a i 技术实现中的不足。 它作为一种构造分布式系统的方法，可以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快速的联系起来，并提供给终端用户 应用或者是以服务的形式提供给其他的服务使用，极大限度的降低了系统功能 单元之间的耦合度。 在s o a 的架构中，企业服务总线( en t i 田证s es e i c eb u s ，简称e s b ) 作 为服务管理中心，以总线的形式提供对连接服务之间的消息转换、路由查找和 服务管理等功能【5 1 ；以统一的方式对已经实现的不同服务进行组织，消除了不 同应用之间的技术差异，具有很强的可扩展性，符合s o a 的规范要求。 2 武汉理t 大学硕十学位论文 1 1 2 课题研究的意义 全球最有权威的i t 研究与顾问咨询公司g a n n e r 曾经预言在2 0 0 8 年全球将 有7 0 的企业在构架应用系统的时候导入s o a ，由此可见企业应用集成在全球 的各个行业和领域中的广泛应用程度【2 1 。基于e s b 技术的s o a ( 简称e s b s o a ) 不仅提出了以服务为中心的灵活架构思想，打破了常规的以服务器、以数据为 中心的e a i 思想；而且还为s o a 引入了总线的结构，引入了统一的服务管理 模块，增强了系统的可扩展性【邛】。 总之，基于e s b s o a 的集成具有极大的研究价值。e s b 作为s o a 中协调 各个服务组件通信的智能中介体，不仅支持跨平台的应用进行消息通信，实现 异构环境的应用互连，同时还为研究大粒度的服务组件重用提供了平台，使得 开发人员可以在同一个框架下面实现统一的服务和资源的整合。从应用上说， 它不仅可以指导开发人员实现新旧系统的集成，还可以为系统架构和设计人 员提供一种新的软件设计模式以服务为核心，灵活的p l u g - i n 各个需要集 成的服务组件，并通过编排合适的业务流程实现新的业务需求，从而构建具有 扩展能力的新的软件系统。 1 2 国内外研究现状 在国外，e s b 的概念在s o a 领域提出已经多年了。学术界、国际著名的开 源组织、大型的软件企业都在e s b 这方面投入了大量的经费和研究人员，来从 事相关的理论研究和实践探索。虽然国际上对e s b 的研究已有数年的时间，但 是到目前为止对e s b 的认识还存在很多的分歧，还没有形成一个被业内共同认 可的统一标准和规范。 首先是在实现规范上存在分歧。目前，e s b 主要有两个代表性的实现规范。 其一是s u n 公司于2 0 0 5 年8 月在其j a v a 社区上发布的j b i 规范，它关注的重 心是如何来创建一个标准组件的企业服务总线；其二是i b m 和b e a 联合推出 的s c a ( s e i c ec o m p o n e n t 舡c h i t e c t u r e ) ，用来统一各种业务组件的调用【5 】， 它关注的重点是如何来定义一个服务的组件模型和组装模型，而不关注s c a 模 块在运行时该如何进行架构。 其次在e s b 实现这个问题上，不同的软件厂商和研究机构之间也存在着很 大的分歧。由于对e s b 研究的关注点不一样，他们对如何实现e s b 有着不同的 3 武汉理工人学硕士学位论文 理解【2 1 ，并在此基础之上提出了一些优秀的歼源项目和商用的e s b 产品帮助企 业实现s o a 。 1 ) a p a c h es e n ，i c e m i x a p a c h es e n ，i c e m i x 是国际开源组织a p a c h e 公司发布的一款实现e s b 的 项目。从整体上看，它是一个开源的分布式e s b 和s o a 工具集，建立在j b i ( j a v a b u s i n e s si n t e 酉a t i o n ，这里是指s u nj s r2 0 8 规范) 语法规则和a p i s 之上1 6 】。并 且，从结构和功能上来说它具有以下特点： 独立运行。它支持s p r i n g ，能够在网络的任何一端( 包括客户端和服务器端) 作为一个独立的e s b 提供者运行或者是给其他的e s b 提供服务； 支持a c t i v e m q 。它使用a c t i v e m q 模块来提供远程、集群、可靠性的支持【6 】； 支持组件和服务的独立发布。它被完全集成到a p a c h eg e r o n i m o 中，允许 用户直接将j b i 组件和服务发布到g e r o n i m o 中。 功能完整。它包含一个完整的j b i 容器，这个容器主要是由标准化信息服 务和消息路由器、j b i 管理m b e a i l s 、j b i 配置单元和用于装配组件的a n t 任务组成1 6 】。 到目前为止，a p a c h es e r v i c e m i x 已经发布了v 3 3 的版本。在这一新版本 中集成了对b p e l 的支持，增加了一个基于r o u t e r 的高性能目录和优化x p a t h 转换引擎的实现、增添了对d r o o l s 新规则和r s s 的支持、提供了对j c a 的完全 结合等等【6 】。当然s e r v i c e m i x 也并没有到达完美的程度。首先，它缺少图形化 的设计工具，在使用该框架的过程中依赖于技术人员对编码的理解，增加技术 人员的开发难度和速度。其次，作为一款开源的框架它虽然支持几乎所有的服 务，但却不能保证项目的稳定性，这对于大型系统的集成是不适合的。 2 ) e l e i i l e n o p e e l e m e l l o p e 是一个企业应用集成的、面向服务架构的一般消息框架，是开源 s o a 和e a i 框架的先行者。并据统计自1 9 9 9 年被开发以来，e 1 锄e n o p e 和它先 前的版本已被注册下载超过5 0 0 0 0 次，被广泛的应用到系统应用集成中【。 在实现上，e l c i l l e n o p c 使用j m s 作为消息接收和发送的机制，利用 i b m m q s 嘶r e s ( w 曲s p h e r e m q ) 作为面向消息的中间件，并内置了大型主机连接 类用来连接一个运行中的i b m m q s 丽r e s 主机吼除此之外，e i 锄e i l o p e 还具有 以下特点： 标准化通信接口。通过标准化的通信接口提供大规模企业组件的解耦 能力； 4 武汉理工大学硕士学位论文 跨平台特性。它允许用户轻松方便的建立大规模多平台应用程序进行 通信和交易处理【。7 】； 简化连接。它在设计上抽象出连接的关键问题，并提出通过简化连接 来实现与新应用程序的集成； 简化系统架构。它通过标准的功能组件和消息通道简化大型系统的架 构【7 1 。 目前，e l 锄e i l o p e 发布的最新版本为v 5 o 。由于它支持l b m m q s e r i r e s ，所 以没有提供对j b i 规范的支持。 3 ) m u l ee s b m u l ee s b 是一个轻量级的企业应用集成平台和服务部署容器。它允许用户 轻松便捷地将多个应用连接通过总线结构的通信模式起来；并且，它还提供了一 个强健的、安全的可扩展平台，支持建立多种不同传输协议的企业应用程序【8 l 。 除此之外，它还支持以下w 曲s e i c e s 的特性： 集成了j b i 特性。它支持b p e l ，并使用包括i 洲i 、q u 矾z 等在内的 传输机制进行消息传输【8 】； 支持同步、异步的传输模式。在响应请求事件的处理模式上，它不仅 支持同步而且还支持异步的传输模式来响应并处理请求事件； 支持a x i s 。由于支持a x i s 的w 曲s e r v i c e ，使得m u l ee s b 能简化应用 集成的过程【8 】； 可以作为e s b 容器方便的嵌入到s p 订n g 应用中； 支持事件路由机制。它包含基于e i p 模式的强大事件路由机制。 m u l e 目前发布的最新版本是v 2 2 。为了适应不同环境的企业应用集成， 它的最新版本在集成配置和架构上都作了很多改进。首先，它支持基于x m l s c h e m a 的配置解析，使得m u l e 的配置过程变得更加简单；其次它在设计也做 出了一些改进：删去了m u 】e m a n a g e r 模块，同时也引入了m u l e c o n t e x t 和 r e 舀s t 巧，使得服务扩展更加容易【8 】。 4 ) b i e b i e 全称b u s i n e s si n t e 鲫t i o ne n 舀n e ，是款基于j a v a 的跨平台的企业应 用集成( e a i ) 服务器。它可以接受从其他的应用程序或者是其他企业发送来的 数据，然后将这些数据转换成x m l 格式数据并交给自己的应用程序进行处理， 等到数据处理完成之后再将数据通过b i e 以满足需要的格式返回给其他的应用 程序或者是企业使用【4 】，以达到帮助企业交换不同平台上不同应用之问的数据 5 武汉理工人学硕十学位论文 的目的。 1 3 论文研究内容及目的 本文首先对传统的e a i 技术进行研究和分析，并结合当前企业应用集成的 实际运行环境，讨论传统的e a i 技术应用的局限性，并分析基于s o a 原理对 系统进行服务的优势。接下来深入探讨e s b 在s o a 架构中的角色，以及o p e n e s b 所涉及到的核心技术，包括体系结构、j b i 、b e p l 等。然后，研究如何 利用e s b 技术进行大规模、跨平台、业务复杂的企业应用集成，主要包括如 何进行服务的划分、如何实现同构和异构平台上各种不同服务组件的挂载以及 服务之间如何相互进行通信实现消息的交互等等内容。最后，结合笔者实际的 项目经历，提出利用基于o p e l le s b 技术的s o a 集成解决方案，并对旧的系统 采用o p e i le s b 技术重新设计，并提供该系统中典型服务的集成过程以及测试 结果。 笔者在2 0 0 7 年的时候参与了湖北水路交通规费征稽管理信息网络系统( 二 期) 的实施和维护工作，并在这个过程中积累了一些关于系统集成和设计的经 验。本文希望通过对e s b s o a 的相关理论进行研究，达到以下三个目的： 研究如何通过e s b 技术实现分布式的系统中不同功能模块( 或称 服务) 之间的数据通信和服务交互； 研究如何按照s o a 的标准对该系统的服务进行划分，以及对系统进行 面向服务的架构，并结合笔者参与的省港航局项目实践，按e s b s o a 技术的相关规范重新对该系统的架构进行设计。 实现基于o p e ne s b 技术的船舶缴费优惠申请服务组件的集成，验证 基于o p e l le s b 技术应用集成的可行性。 1 4 论文组织结构 根据课题研究的需要，将本文分为六个部分。下面以章节为单位简单的介 绍一下每个章节主要的研究内容和成果： 第l 章是绪论部分。首先，结合企业在不同发展时期不同的信息化建设需 求，介绍e a i 技术的发展历史。然后通过分析传统e a i 实现技术的不足并结合 s o a ，讨论e s b s o a 的研究意义。最后，简单的介绍一下国外关于e s b 技术 6 武汉理工人学硕十学位论文 的发展现状以及各个机构在e s b 方面研究的成果，并提出本文的研究内容和目 标。 第2 章是面向服务的应用集成。首先介绍企业应用集成的相关概念并就传 统的企业应用集成方法进行研究，分析其在实现方法上的优势和缺陷；接着介 绍s o a 的相关知识和体系结构；然后介绍w 曲s e r v i c e s 机制并结合参考模型研 究其关键实现技术，如s o a p 、w s d l 、x m l 、u d d i 、x s l t 等等；最后对 e s b 涉及到的相关概念、原理作简单的描述，研究e s b 在s o a 中的具体角色 和作用。 第3 章是o p e i le s b 的核心技术。首先介绍o p e ne s b 的相关概念，然后就 其涉及到的技术做深入的研究。 第4 章是基于o p e i le s b 的企业应用架构与整合。结合笔者参与的项目实 践和企业发展的需要，对系统功能进行服务组件的划分和封装，并在此基础上 对该系统进行基于e s b 技术的架构和部署。 第5 章是基于卸e i le s b 的船舶缴费优惠申请审批系统原型设计。将笔者 参与的项目中关于审批业务的相关模块抽取出来，使用基于o p e i le s b 的架构 进行设计，实现审批系统集成的原型并进行测试和总结。 第6 章是总结与展望。 7 武汉理j i ：人学硕士学位论文 第2 章面向服务的企业应用集成 2 1e a i 概述 2 1 1e a i 的概念 e a i 即企业应用集成。从狭义的角度来说，e a i 是指完成在企业内部的各 种异构系统或数据源之间共享、交换信息以及应用系统之间进行协作的方法学【9 1 ； 通过在应用之下建立逻辑结构( 又称底层结构) ，来联系贯穿整个企业的异构系 统、应用和数据源，从而实现这些部件之间无缝共享和交换数据的能力；而在 广义上，e a i 被赋予了更加丰富的内涵，其概念也已经被扩展到业务整合的范 畴之上。它不仅要提供底层应用系统之间的连接和通信，而且还要实现企业内 部应用以及本企业与合作企业之间的业务流程的整合与管理【l o 。 e a i 作为一种规划企业应用集成的方法学，包含的内容非常广泛，涉及到 体系结构、硬件、软件以及业务流程等各个层面；涉及的技术也非常多【2 】，后 续章节会根据不同的集成技术继续介绍。但是到目前为止，没有一种标准来划 定一个完整的e a i 解决方案应该包括哪几部分。下面就以一种被大部分企业所 接收的划分方式来对一个基于e a i 的解决方案进行分析，这个划分从上而下依 次是：用户交互、应用连接、业务流程整合、构建整合和信息整合u o 】。 l _ ) 用户交互 这个层面是面向用户的整合层面，其技术的关键就是如何解决将来自多个 不同信息源的信息转换成某种可定制的个性化界面展现给用户。在这一层面上 涉及到的主要技术包括门户技术、主机集成技术和无线技术l l 。 2 ) 应用连接 这个层面主要是通过h u b 或者是总线架构来实现应用程序与应用程序之 间的连接，从而完成相关的数据交互，协调这些应用程序的有序运行。这里的 h u b 或总线架构一般通过消息中间件来实现，能确保应用之间可以及时准确的 传递企业范围的信息，是e a i 实现的基础【1 0 1 。 3 1 业务流程整合 这个层面强调的是对不同系统以及不同角色所进行的活动的调控，协调这 些系统服务和用户角色之间的数据通信。但是在进行业务流程集成之前，企业 8 武汉理t 人学硕士学位论文 必须在各种业务系统中定义、授权和管理各种业务信息的交互，从而保证业务 的可达性和业务服务的高效性f 1 3 1 。通过业务流程的整合，不仅能将多个独立的 应用集成成为一个大型的应用程序进行管理，实现业务流程的自动化；还可以将 企业的业务流程从应用逻辑中分离，集中到业务流程管理工具中进行统一管理。 4 ) 构建整合 这个层面主要解决如何让新发布应用程序能够兼容企业的历史数据资源【i0 1 。在 实施e a i 的过程中，如果发现需要开发人员编写新的代码来实现新功能，并要 求新程序能够和现有的应用实现集成，那么我们可以优先选择使用那些稳定的 企业级连接技术。例如在j 2 e e 平台下面，可以使用j m s 或者是w 曲服务来 实现。 5 ) 信息整合 这个层面强调的是如何通过连接、变换和复制等技术将企业内部的信息源 集成在一起【l 们。集成的数据源将会屏蔽掉底层数据源的位置和类型等物理特性， 并以一种统一的视图和接口呈现给用户和应用程序。 2 1 2 传统e a i 的实现方法 在e a i 技术发展的初期，应用集成主要是企业内部不同应用系统之间的直 接互连，期望实现整个集成系统内部的数据同步和共享，这种解决方案又被称 为端到端的集成【1 0 】。后来随着企业规模的发展，直接的应用连接无法满足企业 发展的需要，出现了以h u b 为核心的应用连接模式，最典型的解决方案有 h u b s p o k e 整合【12 1 ，如图2 1 所示为端到端集成和h u b s p o k e 整合的示意图。 图2 一l 端到端集成和h u b s p o k e 整合示意图 9 武汉理1 ：人学硕士学位论文 通过分析图2 1 左端的集成示意图可以发现，端到端的集成存在着很明显 的缺陷，具体描述如下： ( 1 ) 拓扑结构复杂，为了实现所有企业应用之间数据的共享，必须让一个 应用与其他所有的应用建立连接，不仅浪费系统资源，而且不易查找到用户需 要的应用； ( 2 ) 扩展能力差，当企业需要集成的应用比较多时，新增加的应用必须知 道其他应用的一些基本信息，如处于什么位置、提供什么服务等，才能和这些 应用建立连接，而对于一个独立的应用而言其连接资源是宝贵的，连接数量有 限，很多不与它交互的应用( 或是偶尔交互的应用) 占用了它的连接资源导致 不能和其频繁进行交互的新的应用建立连接，同时也影响到了系统的交互性能； ( 3 ) 从整体上看，这个被集成好的系统很难实施维护，当一个应用出现故 障的时候，维护人员不能轻松准确的对其进行定位，需要逐个的排查，增加了 相关技术人员的工作量。 而h u b s p o k e 整合解决方案虽然避免了上述的部分问题，但是它在应用中 仍无法得到广泛的应用，其中一个主要原因就是缺乏统一的通信标准，对于异 构平台的应用支持能力有限【1 2 】。 e a i 技术发展到后来，出现了一些比较优秀的集成框架，很好的解决了分 布式和跨平台的应用程序的交互问题，如c o r b a 、c o m d c o m 等。如图2 2 是c o r b a 的结构和通信处理的示意图。 图2 2c o r b a 结构及请求处理示意图 l o 武汉理1 ：大学硕士学位论文 c o r b a 全称c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c m r e ，即公共对象请求 代理程序体系结构，是对象管理组织应对快速增长的软硬件的协同功能的要求 提出的解决方案【1 0 1 。使用c o r b a 中问件，客户端不需要知道软硬件平台、所 处的网络以及请求响应者的位置即可完成操作，实现了请求和响应的透明化。 但是从应用情况看，c o r b a 的应用并获得期望的企业应用热情，主要原因是 c o r b a 存在以下缺陷： 灵活性差，c o r b a 包含的内容全面，但结构过于庞大和复杂，不适 合中小型企业进行系统集成i 1 0 1 ； c o r b a 缺少对c o r b a 对象的自动回收能力【1 5 1 ，必须依靠程序员通 过编写相关的代码来实现； c o r b a 规范的更新速度慢，不能满足同益变化的应用需求。 由于当时的应用集成技术都存在着这样或者是那样的缺陷，不能满足当前 企业应用集成的需要，促使相关的研究机构和软件提供商们继续提出了很多新 的规范和标准。 2 1 3e a i 实旋准则 从上世纪8 0 年代起，企业应用集成的价值才开始逐步的被企业管理者所认 识，并推动了企业应用集成的快速向前发展。到目前为止，在企业应用集成领 域已经出现了很多成功的案例和成熟的实现技术以及优秀的架构框架。在技术 专家们总结过去集成过程中的教训和成功经验之后，提出了以下十条通用的 e a i 实施准则： 制定短期计划和长期策略i l o 】；长期策略能指导集成的方向，而短期计 划则能够调整集成的进度，二者缺一就可能使集成陷入混乱，导致失败。 联合在先、整合在后；联合是实现细粒度到粗粒度的过程，必须先按 照需求形成需要的服务，才能达到最优的整合。 采用流程驱动方式开发端到端的解决方案【l l l ；对于端到端的解决方案 而言，流程驱动能使歼发人员从更高的业务逻辑层次来分析系统。 确定明晰的属主和责任；在e a i 执行过程中，明确的属主和责任非常 关键，它使得相关人员能够清晰给自己定位并明确自己的职责。 明确的e a i 体系结构；这个是实施e a i 的前提，必须有明确的e a i 体系结构作为实施过程的指导。 武汉理1 j 大学硕士学位论文 在新的应用中考虑整合需求】；在新应用中，应尽可能的考虑到整合 需求，便于系统的扩展。 建立数据和过程的通用表示，这样做便于相关人员的沟通与交流。 早测试、常测试；通过测试及早的发现问题并解决问题，不能把系统 问题、漏洞留在最后，降低开发人员的工作压力和开发成本。 经常重构系统接口，防止过时【m 】。 2 2 面向服务体系结构 s o a 的概念最早是由g a n n e r 公司提出来的，但是相对于当时的技术水平 和市场需求而言不具备实施s o a 的条件，因而，s o a 的出现并没有像被期望 的那样得到人们的重视和应用【1 3 j 。这些年随着企业规模的不断扩大，业务管理 也越来越复杂，企业从信息化管理的角度出发越来越意识到实旌s o a 的价值。 2 2 1s o a 的概念 从架构的角度来说，s o a 是用来整合不同平台上所提供的服务的架构平台。 它的本质是要通过一个核心服务集中管理平台将这些在网络中已经存在的具有 松耦合度的服务或者是新开发的独立的服务整合起梨n 1 ，使得这些服务可以直接被 调用，从而有效的控制系统中与软件代理交互的人为依赖性，如图2 3 所示。 s 洲i 。e 髟o 岁嗍缨 s e 州c 曲i s e r v i c 卜p 吲p = ：五：，参 致。峰吲菇磷戡 图2 3s o a 架构图 在s o a 中，服务是一个关键的概念。w 3 c 将其定义为由服务提供者完成 的一组工作，并且这组工作能够交付服务使用者所需的结果【1 n 。而且，目前s o a 1 2 武汉理j 1 ：人学硕七学位论文 还处于一个发展的阶段，很多相关的标准还在研究和制定当中，因而国际上对 于s o a 还没有个标准的定义，各个生成厂商根据自己对s o a 的理解，给出 了各自不同的定义，下面是其中些比较典型的并被很多机构认同的s c i a 定义： s o a 在本质上就是一组服务的集合。这些服务之间彼此相互通信，通 过简单的数据传输或是多个服务协调来进行某些活动【l l 】。 s o a 是按照需求连接资源的软件系统。在s o a 中，所谓的资源即是 通过标准方式访问的独立服务，它能被提供给s o a 架构平台上的其他 成员 9 】o 虽然不同的厂商和组织对s o a 提出了不同的理解，但是s o a 所具有的基 本特征仍被大家所认同，主要包括以下几点： 能够从企业的外部进行访问，这里通常是指企业的业务伙伴对企业服 务具有像企业内部用户一样的访问能力； 服务是随时都可以访问的【b 】，s o a 要求只要有服务请求者发出服务请 求，就必须有应答者进行响应； 粗粒度的服务接口，因为它倾向于解决专门的业务问题，在使用者和 服务层之间的交互只需要一次往复就足够，不必进行多次，有效降低 了交互频率【l i 】； 服务分级，用来解决粗粒度服务通用性差、重用性设计困难的缺陷， 根据系统的需要，将服务划分成不同粒度等级的服务来创建，增强服 务的重用性和通用性； 松散耦合【1 2 1 ，它旨在创建大粒度的组件，使得服务使用者和服务提供 者在服务实现和客户端调用分隔开来，使得服务能在完全不影响服务 调用者的情况下进行修改； 可重用的服务及服务接口设计管理，因为服务规划的好坏是实施s o a 是否成功的关键，因此s o a 实施者必须使用适当的方法进行服务规划 过程的管理1 5 】； 标准化接口，能够保证企业在所部署的所有技术和应用中采用s o a ， 增强通用性； 支持各种消息模式，一般s o a 中可能存在无状态的消息、有状态的消 息以及等幂消息三种消息模式【l ，并且这三种消息模式经常混合着在 s o a 的实现中； 精确定义的服务接口，服务是由服务的提供者和使用者之间的契约定 1 3 武汉理j i ：人学硕士学位论文 义的，服务契约必须精确才能实现服务的准确查找和定位1 1 1 。 2 2 2s o a 的体系结构模型 从本质上说，s o a 并不是种现成的技术，而是一种架构方法学，提供以 服务为最基本的单位来组织系统结构和业务功能的方法模型。从逻辑上看，它 是一种在计算机环境中设计、开发、部署和管理离散逻辑单元的模型，支持业 务作为链接服务或可重用业务任务进行集成，可在需要时通过网络访问这些服 务和任务【1 2 】；其体系结构示意图如图2 4 所示。 图2 4s o a 体系结构示意图 如图2 4 所示，完整的s o a 体系结构分为四层。第一层是资源层，它主要 的作用是为其他层提供数据资源，当然，为了保证数据在发生灾难时能及时的 恢复，减少企业损失，可提供备份系统对数据资源定时定策略的进行数据备份。 第二层是服务层，它按照不同的业务逻辑对数据进行处理，从下层提取业务数 据，为其上层提供业务处理能力和服务支持，具有很高的可重用性。第三层是 处理层，它帮助用户按照一定的规则在下层的服务集中间查找合适的服务，同 时还提供一些异常处理的能力。最上层是访问层，直接面向用户，在这一层用 户可以通过门户网站、手持终端设备、p c 机等访问相应的服务【”】。 1 4 武汉理：