（计算机应用技术专业论文）松耦合应用集成模式及其数据交换的研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 ， fi n t e m e t 正在改变着全球企业的市场运作，客户、供应商、合作伙伴和企业之 间正通过电子的方式联系起来。在这种根本性转变过程中，企业不仅仅需要发布公 共信启、，而且需要针对每个使用者提供高效而灵活的信息应用服务，进而联系商务 活动中的各种角色和资源。企业内部的各种原有资源，也需要被集成到新的应用服 务之中。根据这些应用需求，建设一个功能齐全而又性能优异的应用集成系统成为 了企业发展的迫切需要。，叫 传统的应用集成模式以其开放性差、应用范围小、灵活性差而将被新的松耦合 应用集成模式l a i m 所代替。l a i m 模型在j 2 e e 平台上实现，通过 2 e e 连接器来 实现企业内部系统的互操作，采用w e b 服务技术来进行b 2 b 商务数据传输，并且 拥有一个功能强大而又形式灵活、使用简便的数据交换系统。整个系统采用- - e e 松 散的集成，所有的连接都不是固化的。 基于x m l 的数据交换系统是l a i m 模型中的核心部分。统一数据交换接口包 括格式转换层和数据控制层两个部分，其独有的数据格式转换层可以将多种形态下 的多种数据格式转换成标准的x m l 文件进入交换系统；数据控制层针对数据文件 进行流向的控制和操作的选择。整个交换接口不对数据内容进行任何变动，所有的 数据处理都交给相应事务处理模块进行。除了多种数据文件的转换外，系统还能够 对关系型数据库的数据进行x m l 的转换，极大的丰富了集成系统的功能。 l a i m 模型能够有效的解决多种形态的内部外部应用系统的互访问题，并且能 够完成多种数据的交换。另外其他技术的应用保证了系统的灵活性和可扩展性，使 系统能适应快速增长和变化的应用环境和需求。 关键词：j 2 e e = w e b 服务；x m l ；数据交换：应用集成 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 ti sc h a n g i n gt h ee n t e r p r i s ea l lo v e rt h ew o r l d c u s t o m ，s u p p l yb u s i n e s s m a n ， c o l l a b o r a t e p a r d o n a n d e n t e r p r i s e a l ec o n t a c t e d b yi n t e m e t d u r i n g t h e c h a n g i n g ， e n t e r p r i s en e e dn o to n l yt op u b l i s ht h ep u b l i ci n f o r m a t i o n ，b u tt op r o v i d eai n f o r m a t i o n a p p l i c a t i o n w i t he f f i c i e n ta n df l e x i b l es e r v i c ef o re v e r yu s e r ，a n dc o n t a c tw i t ht h ev a r i o u s r o l e sa n dr e s o u r c e s a tt h a tt i m e ，t h ee n t e r p r i s en e e di n t e g r a t et h ev a l u a b l e l e g a c y a p p l i c a t i o n st h a ts u p p o r te s s e n t i a lb u s i n e s sp r o c e s s e s s o ，i ti si m m a n e n c yt o b u i l da n a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i n gs y s t e mt h a th a sf u l lf u n c t i o n sa n dw e l lp e r f o r m a n c e s t h et r a d i t i o n a l a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nm o d e li s c l o s e da n di n f l e x i b l e ，i tw i l lb e r e p l a c e db yn e wl o o s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nm o d e l ( l a i m ) l a i mi sb u i l t o nj 2 e e a r c h i t e c t u r e ，i tu s et h ej 2 e ec o n n e c t o ra r c h i t e c t u r e t oc o n n e c tt h ee n t e r p r i s ei n t e r n a l a p p l i c a t i o na n du s e t h ew e bs e r v i c et e c h n o l o g yt ot r a n s f e rd a t ab e t w e e nb u s i n e s sp a r t n e r s ， a tt h a tt i m e ，t h el a i mh a sap o w e r f u l ，f l e x i b l ea n ds i m p l ed a t ae x c h a n g es y s t e m t h e w h o l em o d e li sa l o o s e l yi n t e g r a t e d ，e v e r yc o n n e c t i o n i sn o ts o l i d i f i e d t h ed a t ae x c h a n g es y s t e mb a s e do nx m li st h ec o r eo ft h el a i m t h eu n i f i e dd a t ee x c h a n g e i n t e r f a c ec o n s i s t so f t h ef o r m a tt r a n s f o r m i n gl a y e ra n dt h ed a t ac o n 仃o ll a y e rt h i si n t e r f a c ed on o t h i n g w i t ht h ec o n t e n to ft h ed a m ，i to n l yc o n t r o l st h ed a t a - f l o w sd i r e c t i o na n dw h a tt od ow i t hi t t h ed a t a e x c h a n g es y s t e m c a ne v e nt r a n s f o r mt h ed a t ab e t w e e nt h ex m lf o r m a ta n dr e l a t i o n a ld a t a b a s e l a i mm o d e lc a ne f f e c t i v e l ys o l v et h ei n t e r o p e r a t i o np r o b l e mo fd i f f e r e n ti n t e m a l a n de x t e m a la p p l i c a t i o ns y s t e m sa n da c c o m p l i s ht h ed a t ae x c h a n g eo fd i f f e r e n tf o r m a t t h eu s e so fo t h e rs t a t e o f - t h e a r tt e c h n o l o g ym a k et h es y s t e mf l e x i b l ea n de x t e n s i b l e ，a n d m a k et h es y s t e mh a v et h ea b i l i t yt oa d a p tt oar a p i d l yc h a n g i n ga n de v o l v i n ga p p l i c a t i o n e n v i r o n m e n t k e y w o r d s ：；2 e e ；w e bs e r v i c e s ；x m l ：d a t ae x c h a n g e ； a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n j j 华q - 科技大学硕士学位论文 1 1 课题背景 1 绪论 对i t 产业的疯狂投资的时代已经过去了，那是一个试验的年代。而现在，整个 业界跨入了务实的阶段，当今电子商务发展的中心已经完全从过去的c o r n 的模式转 向到传统企业的电子商务化的过程中去。既然是企业的电子商务化，模式是否崭新 是次要的，而是否能给企业带来经济利益则是主要的。在规划企业的电子商务应用 的时候，企业管理人员和系统架构师更多的是关注该电子商务应用是否能为企业带 来直接的经济利益、是否有利于削减掉某方面的开支成本、是否能够优化资源使用， 这些完完全全是由企业的商业利益驱动的，在这一轮的电子商务发展中，技术完全 是为商业服务的，任何脱离商业需求的“新”技术必然是毫无用武之地【l o 】。 一般情况下，电子商务应用的实施计划是在应用正式运营前部署的，一旦应用 被部署之后，由于商务环境和商务需求的不断改进和不断变化，这些电子商务应用 不可避免的需要被修改、被更新，以符合新的电子商务流程。而到最后，企业的管 理人员甚至会想到为企业的员工、客户以及合作伙伴分别定制具体应用以获得最大 的商业利益并保存竞争力。毫无疑问，信息化、电子化的企业必须直面这一问题的 挑战，经常的应用更新是当今电子商务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、提升企业的竞争力，是所有的信息化企业必须面临的 问题。 为了达到保持企业核心竞争力的目的，大部分企业都在努力奋斗着，毫无疑问 他们在i t 上投入了大量的资金和资源，但是通常情况下，他们采用了如下的一种错 误的操作方式： 在构建应用的时候，程序员一般都是采用“独立解决方案”来实施的。也就是 说，对于每个应用，他们都是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。这些资源包括：原有的系统( 1 e g a c ys y s t e m s ) 干n 数据库、w e b 应 用及w e b 资源，以及f 在不断涌现的w e b 服务。 程序员还需要编写更多的代码以便的用户能够访问到每个应用。由于这些应用 华中科技大学硕士学位论文 都是“辛苦”编程的产物，几乎很难再定制。当需要融入新的电子商务流程，需要 为额外的用户群提供访问界面，需要继承不同的电子商务以为用户提供更完整的增 值服务时，所有的这起都不得不从最初的系统设计开始做起。因为所有的应用都 是从一次性开发的角度实施的，应用的每一个更改都需要由特定的程序员来完成。 这样，通过跨应用集成的方式实现电子商务应用的重用变得异常的困难。 由于每个应用都有其自己特有的基础架构，这些应用在部署、更改和维护上的 代价都异常高昂。企业不得不为每套应用配置特有的专业技术人员，并保持与不同 技术供应商或解决方案供应商的密切联系。同时这些应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的规模扩展。 我们很清楚地认识到，即使是只有一个电子商务应用，其创建、维护和定制的 代价和复杂度就已经是如此惊人了，何况要涉及多个这样的应用，其代价之高是可 想而知的。 早先出现的电子商务技术，比如e d i 、w e be d i 、内容服务器、应用服务器、 e a i 以及各种独立解决方案都无法解决这个问题【“。它们之所以无能为力，是因为 它们不无例外地都是基于复杂应用连接的、不具备良好集成能力的应用开发模式， 它们都是通过程序代码实现复杂应用连接以连接用户、电子商务应用以及其他信息 系统的。这样的实现方式既无法有效地解决经常发生的因电子商务流程的更改而触 发的大额费用的问题，也无法有效地解决各类用户的定制需求【”。 i n t e m e t 技术取得了重大的成功根本原因之是w e b 模式简单而无处不在。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 n t e m e t 上， w e b 不仅作为信息平台而且将成为服务访问的主流平台。 许多企业级应用基于分布式计算技术实现，如m o m 、c o r b a 、d c o m 、 j a v a r m i 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，各种分布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样，各自的应用还是不容易互通互联，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 华中科技大学硕士学位论文 面，x m l 技术有极大的发展空间，但在现有分布计算平台中融入这种技术并不很适 合，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【6 。 基于这些现状，建设一个松散的性能优越而又功能齐全的企业应用集成系统成 为了企业发展的迫切需要。随着i n t e m e t 技术的飞速发展和电子商务体系的逐渐成 。 熟，应用各种分布式技术来建设这种企业应用集成系统也成为了企业应用中的一大 热点。 1 2 国内外概况 1 2 1 传统的分布式技术 分布式应用程序需要一个定义两个并发进程问通信机制的协议。存在两种建立 这种应用程序的通信协议模型：消息传递排队以及请求口向应。消息传递排队和请 求l u l l 应模型各有所长，可以相互代替执行。例如，能用较低级别的请求响应协议 来建立消息传递系统。m i c r o s o f t 分布式计算环境( d i s t r i b u t e dc o m p u t i n g e n v i r o n m e n t ，d c e ) 就是这样的。对于远程过程调用( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ，r p c ) 应用程序来说，同步请求响应的设计风格通常是自然契合的。 在2 0 世纪8 0 年代，通信协议模型集中在网络层上，如最初由s u n m i c r o s y s t e m s 开发的网络文件系统( n e t w o r k f i l es y s t e m ，n f s ) 大多数联网的 u n i x 系统都用它作为分布式文件系统，以及m i c r o s o f t 的运行在w i n d o w sn t 上的d c er p c 应用程序。到了9 0 年代，面向对象的编程团体迫切要求一个能将 应用程序对象与网络协议链接起来的对象r - p c ( 0 k p c ) 协议。o r p c 和先于它们 的r - p c 协议之间的主要区别是o r p c 将通信端点的编码映射至一个语言级别的 对象中。 这一映射允许服务器端的中间件在服务器进程中定位并实例化一个目标对 象。有一些技术( 如将索引作为散列表键映射到一个数组或相关联的符号名称中) 被用来实现端点到对象的映射。在s o a p 和w e b 服务出现以前，在通用内部o r b 协议( g i o p ) 中，m i c r o s o f td c o m 和c o r b a 的i i o p 风格是业界的主流o r p c 华中科技大学硕士学位论文 协议。 公共对象请求代理架构( c o m m o n o b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ，c o r b a ) 是对象管理组织实现分布式计算节点间的互操作性的规范。他们的目标是定义一个 架构，该架构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【7 8 】。 c o r b a 1 1 由对象管理组( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ，o m g ) 于1 9 9 1 年提 出。它定义了允许客户机服务器对象在对象请求代理( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ， o r b ) 的特定实现中相互作用的接口定义语言( i n t e r f a c e d e f i n i t i o n l a n g u a g e ，1 d l ) 和应用程序编程接口( a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e s ，a p i ) 。o r b 是在分布式 对象间建立请求者提供者关系的中间件。 o r b 将收到一条调用消息来为注册的对象调用一个特定的方法。o r b 截获这 条消息，并负责搜索一个能执行该请求的对象，将参数传递给它，调用它的方法， 然后返回结果。理论上，请求节点无需知道对象的位置、它的编程语言、它的操作 系统或不属于对象接口的一部分的任何其它系统方面的信息。接口用一系列方法在 外部把c o r b a 对象表现出来。一个对象引用可以识别对象的个特殊实例。 c o r b a 对象的一个客户程序获取了其对象引用，并将它用作旬柄进行方法调用， 就好像对象是位于客户程序的地址空间中一样。o r b 负责搜索对象的实现所需要 的所有机制，让它做好接收请求的准备，随后将请求传达给它，并将回应( 如果有 的话) 送回客户程序。 d c o m 是m i c r o s o f t 的c o m ( 组件对象模型，c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 的 分布式扩展o i ，它在d c e r p c 的顶端建立了一个对象远程过程调用( o r p c ) 的 层来支持远程对象。c o m 服务器能创建多对象类的对象实例。一个c o m 对象可 以支持多个接口，每个接口代表对象的种不同的视图或行为。一个接口由一套功 能相关的方法组成。c o m 的客户程序通过获取指向一个对象接口的一个指针，并 通过该指针来调用方法以实现与c o m 对象之间的互相作用，就好像对象驻留在客 户程序的地址空间中一样。c o m 指定任何接口都必须遵循个标准的内存规划， 这与c 十+ 的虚拟函数表相同。出于该规范是二进制级别的，因此它允许集成可能 用不同编程语言如c + + 、j a v a 和v i s u a l b a s i c 等编写的二进制组件。 4 华中科技大学硕士学位论文 。“” o p e r a t i o n 0一 c l i e n ts t u b 。s e w e rs t u b a p p l i c a t i o ns e r v e ra p p l i c a t i o ns e r v e r t r a n s p o r tp r o t o c o l n e h v o r kl a y er 图1i 典型的r p c 结构 在d c o m 和c o r b a 中，客户进程与对象服务器之间的互相作用是作为面向 对象的r p c 式通信来实现的。图1 1 展示了一个典型的r p c 结构。为调用一个 远程函数，客户程序要调用客户机存根。然后存根将调用参数打包成一个请求消息 并调用传输协议将该消息传送到服务器。在服务器端，传输协议将消息传送给服务 器存根，随后服务器存根解包请求消息并调用对象中真正的函数。在d c o m 中， 客户机存根被称为代理( p r o x y ) ，而服务器存根被称为存根( s t u b ) 。相反，c o r b a 中的客户机存根称为存根( s t u b ) ，而服务器存根称为框架( s k e l e t o n ) 。有时，代理 这个名称还被用来指c o r b a 中正在运行的存根实例。至于在s o a p 和w e b 服 务中，我们称客户机存根为服务代理( s e r v i c ep r o x y ) ，称服务器存根为服务实现模 板( s e r v i c ei m p l e m e n t a t i o nt e m p l a t e ) 。 尽管c o r b a 和d c o m 已经在各种平台上得到了实现，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于单一厂商的实现。因此；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。现在也有来自不同厂商的c o r b a o r b 能够相互操作。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 特定于厂商的优化在这种情况下将丢失殆尽。这两种协议都依赖于严格管理的环境。 要找到能成功地在外部调用d c o m 或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。 d c o m 和c o r b a 都是服务器对服务器通信的合适的协议。然而，它们在客户机 对服务器通信方面都存在严重的缺陷，特别是当客户机遍布i n t e m e t 时。 华中科技大学硕士学位论文 1 - 2 2j 2 e e 连接器架构 j a v a2 企业版( j 2 e e ) 连接器架构( j c a ) 1 1 2 q 4 是对j 2 e e 标准集1 5 1 的重要补充。 它注重地是用于将j a v a 程序连接到非j a v a 程序和软件的中间件的开发，是由s u n 公司领导的i a v a 标准化组织开发的。j c a 是软件工业界在应用程序集成领域建立 标准进行的第一步工作，而以前要做到这一点基本上是通过专有的中间件完成的。这 是迈向正确方向的第一步，因为应用程序的集成已经不仅成为了业界领袖面临的首 要问题而且也让大多数主流软件商无法回避。 1 2 3 w e b 服务 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 1 6 - 17 o w e b 服务是用于创建开放分布式系统的构件，并可以使公司和个人迅速且廉 价地将向全世界提供他们的数字资产。w e b 服务可以集合其它w e b 服务以提供一 套更高级的功能，例如，w e b 服务可以通过吸纳低级的汽车租借、航空旅行和酒店 等w e b 服务来提供一套高级的旅行服务。将根据成本、质量和可用性在运行时动 态选择w e b 服务，并根据这些w e b 服务来构建未来的应用。 w e b 服务 18 - 2 1 是当前技术的最亮点，图1 2 是g a r t n e rg r o u p 在研究了所有i t 主流时尚技术的发展道路后，给出的抽象模型。y 轴表示技术的受关注程度，而x 轴表示技术的应用的成熟度，每一项技术从出现到成熟的整个过程都将沿着图中的 曲线前进。 幽1 2i t 土流技术发展模型 华中科技大学硕士学位论文 从图1 2 中我们可以看到，j a v a 己经进入了大量的工业化生产的阶段，成为了 事实的业界主流。而x m l 也已经处于应用发展期，广大的开发人员和商务人员接 受了x m l 作为其主要的实现技术之一。j a v a 和x m l 从显现到最后的工业化生产 的时间非常短，在2 年以内。而w e b 服务，这个当今处于“不断膨胀的期望期” 的技术将会花多少时间跨入大量的工业化生产呢。根据目前的开发工具和应用状 况来看，w e b 服务应当与j a v a 和x m l 是同一水平的主流技术。 1 2 4 企业应用集成的发展 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系统 之问实现无缝集成，使它们就像一个整体一样【2 2 2 4 l 。尽管企业应用集成常常表现为 对一个商业实体( 例如家公司) 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，企业应用集成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。 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，惟一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。 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，这就必须引入企业应用集成。所以说，企业应用集成的发展是合 乎逻辑的，企业利用客户机n 务器技术实现了分布应用，随后认识到连接多样业 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。 1 3 课题主要研究工作 在本文中，我们提出了一种新的松耦合应用集成模式来综合解决这些企业应用 集成的问题，包括企业内部集成* n b 2 b 集成。我们结合w e b j j 务s n j 2 e e 连接器技术 柬实现企业应用集成，j 2 e e 连接器为开发者访问旧的事务和数据提供了接口，而 华中科技大学硕士学位论文 服务为在w e b 上展现应用程序功能提供了统一的、基于标准的技术。 本文将重点讨论这种新型应用集成模式的结构，以及集成模式中采用的基于x m l 的数据交换系统。同时介绍了如何在一个分布式异构系统中利用j c a 来集成应用，并 且通过w e b n 务将所集成的各种应用在w e b 上发布：2 。1 。本文的主要工作如下： ( 1 ) 综述企业应用现状和目前各种分布式技术的发展； ( 2 ) 分析了应用的需求和原有的应用集成模型，在此基础上提出了一种松耦合的 应用集成模式l m m ； ( 3 ) 分析了集成模式中的数据交换系统； ( 4 ) 分析j c a 和w e bj 报务的结构和实现策略，给出了集成外部内部应用系统的方 案： ( 5 ) 总结，提出需要进一步讨论的问题。 华中科技大学硕士学位论文 2 应用集成的理论和模型分析 本章首先对应用集成的概念和分类进行了讨论，然后分析了应用集成的现状和 需求，本章的后半段给出了几个现有的应用集成模型，并根据这些模型给出了缺陷 分析和新的应用集成模型应该解决的问题。 2 1 企业应用集成 2 1 1 应用集成的概念 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示出来，为决策提供依据 1 2 8 1 。 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地通讯、协作和 协同，最大程度地发挥出企业系统的价值。此外，应用集成还应该是“企业阳j ”的 应用集成，它能够将企业的应用与客户和供应商相集成1 2 9 】。 2 1 2 应用集成的分类 在211 中我们就提到了，应用集成除了企业内的集成外还需要企业| 白j 的集成， 特别是电子商务蓬勃发展的现在，互联网上的外部应用集成更成为了企业应用集成 一个重要的部分p o 】。 ( 1 ) 内部集成：在企业内部进行信息交流，让固定操作程序自动化。主要是利 用原有存在的各个应用系统，同时还要使新的应用系统能够有机的融合到 整个集成系统中去。 ( 2 ) 外部集成：与其他企业体系进行信息交流、让固定的交易程序自动化等 引 。 主要的表现形式为b 2 b ，要使商业合作伙伴能够轻松而又完整的获得我们 的企业中能够提供的各种服务。 华中科技大学硕士学位论文 2 2 系统需求与分析 一般来说，一个走在电子商务化过程中的企业必然拥有多种已建和待建的系 统，其中包括传统的桌面应用系统、大型机系统、基于浏览器的网络应用系统、办 公自动化系统等等，但是这些系统都是单独运行或者是某几个协同运行，它们各自 所提供的数据与服务等资源没有办法完全共享，而在实际应用过程中，这种共享又 是非常有必要的。同样，在电子商务工程中，我们的客户或者合作伙伴也需要通过 我们的门户网站获取我们系统中某些可以公开而又非常有用的数据或者服务，在这 个层次上，信息的集成也成为了当务之急应该解决的问题。 我们所提出了这套应用集成系统，实际上是一个数据交换和控制系统，它不对 具体的数据内容做任何改变，只是通过多种技术进行企业内原有系统的连接和访问， 进行多种客户端请求的连接和处理，进行远程商业服务的调用和请求。我们称将它 类似于信息总线，是因为在功能上，这个集成系统和总线有很多相似之处：它是连 接各个系统的一个通道：它有自己的数据格式，所有在内部传输的数据都必须转换 成这种格式；它不做任何数据处理，仅仅是一个传输与控制的部分。 当前电子商务应用的趋势是从紧耦合单一的体系向松耦合动态体系发展，应用 将在运行中动态发现和解析各种类型服务的组合，并调用经过组合集成的服务。因 此传统i t 应用在向w e b 延伸时服务集成将是主要的着眼点，基于各种分布计算平 台的应用进行统一是十分必要的。一个企业要获得具有竞争性的优势，新的功能以 及紧跟市场是至关重要的。企业需要集成系统、自动化处理过程，以及以统一、开 放的方式为它们的合作伙伴提供对关键数据和服务的访问。 但是，潜在的障碍是许多公司支持不同的计算环境，其中不同的企业信息系统 ( e i s ) 使用专有协议来访问数据和进行互相通信。典型的情况是，事务以旧的应用 程序的形式存在，这些旧的应用程序是用过程化语言( 比如：c o b o l 或c ) 编写 的。 新一代的w e bs e r v i c e s 技术和以往基于w e b 的服务技术不同，它所提供的不 是信息发布服务或基于简单交互的粗糙服务，而是在对大量企业应用集成的基础上 提供统一的服务、描述定位和访问方式，进而构成的- - 9 5 动态的组件化服务。w e b 华中科技大学硕士学位论文 w e bs e r v i c e s 充分利用了i n t e r n e t 的主流技术，并借助x m l 描述服务信息和进行 信息交换，以简单但灵活的方式构建起强大的服务体系作为新一代电子商务平台的 关键技术，w e bs e r v i c e s 将引起w e b 计算的革命。 同时，j 2 e e 连接器0 c a ) 也提供了一种通过j 2 e e 环境连接传统e i s 的途径， j c a 为开发者访问旧的事务和数据提供了接口，极大的方便了旧的企业应用系统的 集成。 2 3 多种模型的分析比较 一般来说，企业应用系统具有以下几个特点： ( 1 ) 经常会增加新的电子商务应用： ( 2 ) 经常会对电子商务的流程进行更改； ( 3 ) 经常会根据用户的需求而进行更改。 目前，对于这些应用的特点。有以下的一些解决方案。 2 3 1 基于c o r b a 的应用集成平台 幽2 1 基丁c o r b a 的应h j 集成平台 基于c o r b a 的应用集成平台结构如图21 。这种集成平台的体系结构分三层， 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 除了想向用户提供统一 的可是界面之外，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，通过它，客户端从c o r b a 系统级服务对象，如名字服务、接口池服务 篙薹 公琴 篙引i 星八一_ v o 毗 一 一 s l 一 一 w 引 一 一 o r 一 一 r 0 一 = 竺 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收返 回的结果，再将结果转发到浏览器。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，他们不需 要关心具体有几个信息与应用源为他提供服务：其次，真正处理业务逻辑的信息与 应用源不用考虑与用户的交互，只需要考虑如何更好地处理业务逻辑即可；最后， 集成平台就像时条总线，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，而无需考虑与其他已有信息源的关系，也无 需考虑如何与用户交互。 2 3 2 传统的e a l 传统的e a i 是种应用的复杂连接。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 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，企业的为之付出的总的费用应该是应用的开 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，应用的开发和部署 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得惊人。 2 3 3 分析和比较 以上两种是目前比较流行的应用集成模式，特别是基于c o r b a 的应用集成， 在分布式计算技术只益精进的今天，成为了很多企业集成的首选方案。但是，相对 于我们前面的需求分析和企业目前面f 临的实际情况，这些模型还存在着这样那样的 缺陷。下面，我们将就这两种模式给出相应的缺陷分析。 对于传统的e a i ，复杂的连接注定了它不是业界的主流，同时，它还存在以下 华中科技大学硕士学位论文 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。 对于基于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是它在应 用集成方面取得了很大的成功但是，它还是存在着不少的问题。 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，应用程序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 能够相互操作。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将丢失殆尽。 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都存在严重的缺陷，特别是当客户机遍布i n t e m e t 时。 2 4 本章小结 本章对企业应用集成的相关概念进行了简要回顾，然后对现有的应用集成进行 了需求分析。 在本章的后半部分，我们比较和分析了几种已有的应用集成模型，分析了每种 模型的优缺点，为下一章中提出我们自己的模型奠定的基础。 华中科技大学硕士学位论文 3 松耦合应用集成模式l a i m 本章中，我们将根据企业应用系统现状和应用集成的发展，提出一个类似于信 息总线的应用集成系统结构。首先，我们将分析一下应用集成系统的内容和结构， 然后提出了我们设计的集成模式，并给出了相应的分析和比较。 3 1 应用集成的内容 一般来说，一个应用集成系统包括的内容很复杂，涉及到结构、硬件、软件以 及流程等企业系统的各个层面。 ( 1 ) 集成的标准：要实现完全的数据集成，必须首先选择数据的标准格式。集 成的标准化促成了信息和业务数据的共享和分布，构成了企业应用集成的 核心。这些标准包括c o m + 仍c o m 、c o r b a 、e d i 、j a v a r m i 和x m l 。 ( 2 ) 平台集成：要实现系统的集成，底层的结构、软件、硬件以及异构网络的 特殊需求都必须得到集成。平台集成处理一些过程和工具，以保证这些系 统进行快速安全的通信。 ( 3 ) 数据集成：为了完成应用集成和业务过程集成，必须首先解决数据的集成 问题。在集成之前，必须首先对数据格式进行统一，另外还要确定元数据 模型。这些工作完成以后，数据才能在系统中分布和共享。 ( 4 ) 应用集成：为两个应用中的数据和函数提供接近实时的集成。在一些b 2 b 集成中用来实现c r m 系统与企业后端应用和w e b 的集成，构建能够充分 利用多个业务系统资源的电子商务网站。 ( 5 ) 业务过程集成：当对业务过程进行集成的时候，企业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换，以便改进操作、减少成本、提 高响应速度。业务过程集成包括业务管理、进程模拟以及综合任务、流程、 组织和进出信息的工作流，还包括业务处理中每步都需要的工具。 华中科技大学硕士学位论文 3 2 应用集成结构分析 一般来说，一个企业信息系统需要在不同的事务之间进行电子通信协作。全异 的系统、安全限制和不相同的数据格式，导致很多b 2 b 系统在他们自己的领域或者 客户群中形成唯一，一个完整的企业集成系统应该使不同的事务互相通信变为可能， 同时不能增大商业站点的开发和维护成本。一个典型的企业应用集成系统需要三个 部分： ( 1 ) 客户端连接。包括商业合作伙伴的b 2 b 连接、企业内部网中的客户端应用 程序、浏览器以及p d a 等无线连接等； ( 2 ) 后台系统连接。包括一个或多个数据库、现有的信息系统( e i s ) 、商业合作 伙伴的系统或者服务以及在多个系统中共享的数据： ( 3 ) 集成处理。包括工作流、数据的传输与交换，商务逻辑的实现等。 3 3l a i m 中的基础技术 我们采用j 2 e e 和w e b 服务来实现上述三个目标，这种集成系统的模型主要基 于以下两种技术： ( 1 ) x m l 技术：x m l 是一种数据格式，它可以以一种连贯的方式来表现数据， 并且可以在网络中以点对点的形式传送。良好的数据存储格式、可扩展性、 高度结构化、便于网络传输是x m l 的四大主要特点，决定了其卓越的性能 表现。这些不同的x m l 标准连同指定的处理方法是设计来支持特定的行为 的。 ( 2 ) j a v a 技术：j a v a 语言具有许多好的特性，如简单、短小、面向对象、取消 指针、平台无关、鲁棒性、分布性、多线程、动态性、可移植性、安全性 等。j a v a 技术主要包括j 2 s e 、j 2 m e 、j 2 e e 三种技术，其中j 2 e e 是专门为 企业信息系统开发所提供的软件包，丌发人员可以利用j 2 e ea p i s 来创建 事务和表现的逻辑，访问x m l 文档，以及对x m l 文档进行操作。信任被 证实可行的j a v a 技术是非常重要的，因为它允许开发者利用现有的下部构 华中科技大学硕士学位论文 造，在其上构建新的功能。开发者可以继续利用j 2 e e 的标准a p i 以及各种 优秀的组件来开发系统。 3 4l a i m 系统模型 图3 1 系统结构 图3 1 是系统的整体结构图。 在客户端，通过基于x m l 的w e b 服务技术，包括s o a p 、u d d i 、w s d l 来 进行b 2 b 连接，通过h t t p 协议进行浏览器和无线设备连接。 在服务器端，采用x m l 作为标准数据传输格式，通过各个控制模块和商务模 块的传输调用，实现内部的数据交换和事务控制。 在后台系统端，采用s q l 与传统的关系型数据库连接，采用j 2 e e 连接器与现 有的e i s 连接，采用w e b 服务技术来调用商务伙伴提供的w e b 服务。 通过后台系统的连接，将现有的系统和数据包装成w e b 服务，通过各种数据 华中科技大学硕士学位论文 转换来维持数据的一致性和通用性，通过w e b 发布使之成为可用的资源。这就是 整个应用集成系统的任务。 3 5l a i m 模型分析 一个完整的应用集成系统应该在各个层面上做到对企业资源的集中应用，在3 1 节中我们给出了一个应用集成系统所应该包括的内容，在这里，我们将针对我们提 出的这个集成框架来进行这些层次上的分析。 3 5 1 集成的标准 在集成系统中允许存在各种分布式计算标准，我们的基于j 2 e