（计算机软件与理论专业论文）基于asp平台的通用数据交换系统研究与应用.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 本文针对四川省制造业信息化研究院开发的“汽车产业链协作a s p 平 台”数据交换需求，提出了通用数据交换系统模型。系统实现了汽车产业链 协作a s p 平台与内部应用系统的数据交换，能够高效、快速地进行数据交换。 系统在设计时主要考虑了系统复用性和可移植性，系统能够做到不修改或修 改少量代码就能移植到不同的系统，具有良好的通用性，解决了以前须要为 每个加入汽车产业链协作a s p 平台的动态联盟开发相对应的不同数据交换 系统的问题。 论文首先介绍了本文的选题和主要工作，然后对汽车产业链协作a s p 平台进行了简单综述，以及平台数据交换的需求分析。深入研究异构数据交 换这一课题己有的成果，在此基础上提出一个具有充分通用性、灵活性的数 据交换解决方案，设计了通用数据交换系统的功能，分析和设计了系统框架， 并建立了数据交换的过程模型。根据提出的数据交换框架，分析、设计并实 现一个通用的数据交换系统，在对系统进行架构设计时重点考虑了系统的可 修改性，考虑了系统设计时设计模式的选择，并研究了异构数据库x m l 映 射，以及通过x s l t 对不同x m l 文档进行转换的方案，基于w e bs e r v i c e 的 数据传输机制，s o a p 传输大规模数据文件的方案，s o a p 的安全传输解决 方案。接着给出了数据交换系统的部署方法及其应用简介。论文的最后对全 文的研究进行了总结并分析了有待改进的地方，做为将来研究方向的参考。 关键词：a s p 平台；数据交换：w e bs e r v i c e ；s o a p 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 l 页 a bs t r a c t t h i sa r t i c l ea g a i n s tt h ed a t ae x c h a n g ed e m a n do fa s pa u t oi n d u s t r yc h a i n c o l l a b o r a t i o n p l a t f o r md e v e l o p e db y s i c h u a ni n s t i t u t eo fm a n u f a c t u r i n g i n f o r m a t i o n ，p r o p o s e dt h eg e n e r a ld a t ae x c h a n g es y s t e mm o d e l t h es y s t e m r e a l i z e st h ea s pp l a t f o r mw i t ht h ei n t e r n a la p p l i c a t i o ns y s t e m sd a t ae x c h a n g e ， c a nh i g h l ye f f e c t i v e ，c a r r yo nt h ed a t ae x c h a n g ef a s t ；m o r e o v e rg e n e r a ld a t a e x c h a n g es y s t e mw h e nd e s i g nm a i n l yh a dc o n s i d e r e dt h es y s t e mr e u s a b i l i t ya n d t h ep r o b a b i l i t y , t h es y s t e mc a na c h i e v ed o e sn o tr e v i s eo rt h er e v i s i o nf e wc o d e s t r a n s p l a n tt o t h e d i f f e r e n ts y s t e m , h a st h eg o o dv e r s a t i l i t y , h a ss o l v e dt h e q u e s t i o nt h a tm u s td e v e l o p e dc o r r e s p o n dd a t ae x c h a n g es y s t e m s f o re a c h d i f f e r e n td y n a m i ca l l i a n c ew h i c hj o i n st h ep l a t f o r m t h ep a p e rf i r s ti n t r o d u c e dt h et o p i c ss e l e c t e da n dt h ep r i m et a s k ，t h e nf o r h a v ec a r r i e do nt h es i m p l es u m m a r yt ot h ea s p p l a t f o r m , a sw e l la st h ep l a t f o r m d a t ae x c h a n g e sd e m a n da n a l y s i s i n - d e p t hs t u d yo fs o m er e s u l t sh a v eb e e ni nt h e t o p i c so fh e t e r o g e n e o u sd a t ae x c h a n g e ，o nt h i sb a s i s t oaf u l l yu n i v e r s a l ， f l e x i b i l i t yo fd a t ae x c h a n g es o l u t i o n s ，d e s i g nac o m m o nd a t ae x c h a n g es y s t e m f e a t u r e s ，a n a l y s i sa n dd e s i g no ft h es y s t e mf r a m e w o r k , a n dh a v ee s t a b l i s h e da d a t ae x c h a n g ep r o c e s sm o d e l a c c o r d i n gt ot h ef r a m e w o r kf o rt h ee x c h a n g eo f d a t a ，a n a l y s i s ，d e s i g na n dr e a l i z a t i o no fag e n e r a ld a t ae x c h a n g es y s t e m , t h e s t r u c t u r eo ft h es y s t e mf o c u so nt h ed e s i g no ft h es y s t e mc a l lb em o d i f i e d ，t o c o n s i d e rt h ed e s i g no ft h es y s t e md e s i g nc h o i c e s a n dt os t u d yt h eh e t e r o g e n e o u s d a t a b a s ex m lm a p p i n g ，a sw e l la st h r o u g ht h ed i f f e r e n tx m ld o c u m e n t sx s l t t oc o n v e r tt h ep r o g r a m m e b a s e do nw e bs e r v i c ed a t at r a n s m i s s i o nm e c h a n i s m , t h el a r g e s c a l ed a t at r a n s m i s s i o nw i t hs o a pd o c u m e n tp r o g r a m m e ，s o a p t r a n s f e ro fs e c u r i t ys o l u t i o n s t h e nt h ed a t ae x c h a n g es y s t e mi st h ed e p l o y m e n t m e t h o d o l o g ya n di t sa p p l i c a t i o np r o f i l e p a p e ro nt h ef i n a lg i v eas u m m a r y t ot h e s t u d yo ft h i sp a p e r , a n dg i v et h el o o mf o ri m p r o v e m e n ti nt h el o c a l ，a sa r e f e f e n c ef o rf u t u r er e s e a r c hd i r e c t i o n s k e vw o r d s ：a s pp l a t f o r m 。d a t ae x c h a n g e ，w e bs e r v i c e ，s o a p 西南交通大学曲南父遗大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校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。本人授权西南交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书； 2 、不保密适用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 一) 学位论文作者签名： 日期： 厶、矿 指导教师签名： 【缸 日期：哆铲、锄 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工 作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和 集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由 本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 1 、本文针对西南交通大学c a d 工程中心开发的“汽车产业链协作a s p 平台”数据交换需求，提出了基于w e bs e v i c e 技术的通用数据交换系统模 型。 2 、本文在对异构数据库与x m l 映射，以及通过x s l t 对不同x m l 文档进行转换的方案，基于w e bs e r v i c e 的数据传输机制，s o a p 传输大规 模数据文件的方案，s o a p 的安全传输解决方案等研究的基础上，设计并实 现一个通用的数据交换系统，给出了数据交换系统的部署方法及其应用简 介。 学位论文作者签名：马噼 日期砷g 多2 0 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第一章绪论 1 1 课题的研究背景与现实意义 随着信息技术和网络技术的发展，信息化也逐步深入到了企业业务和管 理的各个环节。在以汽车制造商为龙头的汽车产业链的上下游企业间，存在 大量的协同商务，为了加快企业间的各种信息交互，需要搭建一个基于互联 网的汽车产业链协作平台 1 】。 基于应用服务提供商( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ，a s p ) 的面向中小企业 的汽车产业链协作平台由第三方公司开发、管理和维护乜1 ，是一种投资少见 效快的方式，为中小企业提供了他们乐于接受的信息化建设模式。a s p 模式 实现了一个公共数据平台，促进了各个制造商与其相关的供应商、经销商与 维修服务站之间的双向信息交流。汽车产业链平台是一个数据中心，每个企 业将需要发送给其他企业的信息上传到平台上，并从平台接收其他企业发给 自己的信息。 考虑到各个企业的信息化基础和条件各不相同，为参与协同商务的企业 提供了两种工作方式。一种方式是企业直接登录平台并利用平台提供的协同 商务管理功能模块，完成自己的协同商务业务，采用这种方式的条件是能够 上网即可。第二种方式是对处于供应链核心的汽车制造商，往往具有一定的 实力，而且这类企业的需要处理的业务关系比较复杂，可以通过安装在企业 端的协同商务管理系统完成自己的协同商务业务，需要时与互联网相连完成 与平台的数据交互。西南交通大学c a d - i - 程中心承建的汽车产业链平台采用 了第二种方式。另外，信息化基础较好的企业如一般的汽车制造商，往往其 内部已经应用了各种管理信息系统。企业端的协同商务管理系统可以与内部 管理信息系统集成，实现内部业务管理并完成与平台的数据交互【2 】。 针对这一问题，本文分析了汽车产业链协作平台现有各个系统的特点和 对数据交换的要求，结合x m l 和w e bs e r v i c e 技术研究并设计一种通用数据 交换系统，并着重研究整个系统的模型设计和系统设计中一些关键问题的解 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 决方案。该平台采用w e bs e r v i c e 技术、基于n e t 框架实现。 通用数据交换系统能为a s p 平台各类应用系统的数据交换提供一个统 一的、规范化的数据交换框架，为不同应用系统提供信息共享和集成的手段， 提高数据传输的效率和可靠性。该系统无论是在应用上和技术研究上，都具 有较高价值。通用数据交换系统将会带来的好处有： 1 ) 能够降低软件维护成本和开发成本 以前为了实现不同应用系统间数据的交换传递，大多都是重复的编写了 大量代码来解决。使用该数据交换系统，不仅可以节约人力，还减少了开发 和维护成本。 2 ) 企业内部的信息系统集成 用以实现企业内不同应用软件，不同部门之间的电子数据交换。把企业 内以部门、业务为核心的闭环信息系统联系起来，形成更大更有效率的有机 整体。提高数据的时效性、真实性、广泛性和使用效率。从而提升企业信息、 系统的效益。应用软件开发商和系统集成商将不必过多的考虑软件之间的数 据交换问题，可以专注于商业逻辑的开发【3 】。 1 2 国内外发展现状 目前，异构系统之间进行数据源数据交换与共享主要方式有两种，一种 是采用消息中间件，如m s m q 、i b mm q 等或者j a v a 消息服务( j a v am e s s a g e s e r v i c e ，蹦s ) 来实现在异构系统之间传递数据封装后的消息，从而完成异 构系统的交换与共享；另一种是采用s o a p 消息机制和w e bs e r v i c e 技术， 利用w e bs e r v i c e 技术的跨平台特性和s o a p 消息的简单通用、穿透力强的 特性，使用s o a p 消息封装数据，通过调用w e bs e r v i c e 完成异构系统的数 据交换与共享【4 】。 国内外有很多数据交换共享类的产品和解决方案，从产品的定位和主要 功能来看，大致可以分为这样几类： 1 、以企业应用集成为目标设计的产品，在m q 等消息中间件的基础上， 使用对象技术和工作流合成进行业务数据的交换和共享，各系统紧密耦合， 如i b mi n t e g r a t i o n 产品族。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 页 2 、按照传输的数据类型和流量等，定义不同的传输通道，绑定不同的 传输组件。这类产品如s y b a s ed x p ( s y b a s e 电子数据交换平台) ，它根据数 据交换技术对安全性、开放型、灵活性等技术特性的需求，将数据交换平台 进一步细分为大量实时数据传输和低带宽定时或批处理方式传输、异构和同 构数据交换、企业间数据交换，并根据不同类型数据交换平台的业务特色和 技术特点，量身定制了相应高效的数据交换解决方案。 3 、结构化数据整合，提供统一数据视图。如c e n d p ( 中关智能数据平 台) ，它采用元数据管理形成的“虚拟数据库”，为用户屏蔽了下层分散异构 的各种数据。虚拟数据库是物理数据经由元数据定义，映射而成的逻辑数据 库。虚拟数据库技术不需改变原来的数据结构，使得数据整合方案更简单经 济同时获得的是实时数据，更利于决策支持，但是它的数据交换功能比较弱。 4 、以企业和政务应用集成为背景，使用x m l 、w e b 服务消息等中间件 技术。如e s t a l c o n n e c t ( 易达讯数据交换平台) ，交换系统采用国际先进的基 于j a v a 、x m l 和w e bs e r v i c e 技术的多层体系结构，利用统一的服务信息交 换软总线、信息交换流程管理和信息交换规则实现各委办局之间数据交换和 业务流程协调。 5 、建立在数据的提供者和使用者之上，对数据的交换的方法和策略形 成一种共识、一种约定或者说契约之上的数据交换和共享。这类方案类似网 络上的协议，是建立在双方形成的共同约定之上，并不一定要有集中式的传 输控制。链接契约式的数据交换与共享平台是一项通用的使用数据共享和协 调的新服务，目标是使数据从任意的数据源都可以被标识、交换、链接和同 步到一个机器可读的x m l 文档格式，就像现在看到的，使用文档格式的人 可识别可读的可以链接到任何内容源一样。由于控制所需的协调共享数据的 存取和使用可以在每个链接中正确建立，因此基于链接契约的数据交换的出 现为可信数据交换的发展提供了很大的潜力。 本文所需要开发的数据交换系统是面向a s p 平台应用的，能完全满足 a s p 平台数据交换特点的一个数据系统，这些产品和解决方案各有特色和优 点，在实现上也使用了不同的技术，它们都是面向不同领域、不同应用而开 发的，故并不完全适合于a s p 平台的数据交换应用。但是这些成功案例对于 本文数据交换系统的设计开发和实现都具有很高的参考价值。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 3 课题研究内容 本论文针对目前汽车产业链公共a s p 平台的数据交换需求，设计和实现 了一个基于w e bs e r v i c e 技术的通用数据交换系统。 本论文的主要研究内容主要包括： 1 ) 对汽车产业链平台主要组成和数据交换功能需求进行了分析；深入 研究异构数据交换这一课题己有的成果，分析比较各种交换技术以及可用于 数据交换的技术。 2 ) 研究了异构数据库与x m l 映射，以及通过x s l t 对不同x m l 文档 进行转换的方案，基于w e bs e r v i c e 的数据传输机制，s o a p 传输大规模数 据文件的方案，s o a p 的安全传输解决方案。 3 ) 通过对以上问题的研究提出一个具有充分通用性、灵活性的数据交 换解决方案，分析和设计了系统框架，根据提出的数据交换框架，分析、设 计并实现一个通用的数据交换系统。 1 4 论文章节安排 本论文共分五章 第一章课题的研究背景和研究意义，及研究的主要内容； 第二章简单介绍并分析了汽车产业链的物理、逻辑架构，指出了建立 一个通用数据交换系统的必要性； 第三章针对通用数据交换的需求提出了相应的解决方案，并从设计模 式的角度对系统总体框架进行了设计；简单介绍了数据交换涉及到的几个关 键技术，并对这些技术的特点作了分析； 第四章对基于w e bs e r v i c e 的数据交换过程中的数据转换、映射、传输、 安全性等方面的关键问题进行了解决，并对系统进行了详细设计与实现； 第五章对数据交换系统在汽车售后服务管理系统中的应用情况作了简 单介绍。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第二章数据交换需求分析 2 1 汽车产业链平台综述 汽车产业链是以汽车制造企业为龙头，吸引为龙头企业配套的上、下游 企业，相关的服务业，管理机构等形成动态联盟，共同完成产品的采购、生产、 销售、服务等全生命周期的管理【5 】。 随着目前经济全球化的趋势以及i n t e m e t 的发展，要求产业链协作系统 更具有动态性，使业务处理能够达到一定的自动化，实现企业应用之间的真 正交互，减少人力的介入，从而避免大量的手工操作，提高效率节省开支。 通过企业之间可以直接进行商务往来，从而可以降低企业交易成本，扩大商 业伙伴范围，提高企业的竞争力。但由于企业内部业务逻辑通常针对特定环 境开发，各异构系统的信息交互比较困难。为适应快速变化的企业需求，建 立商业合作伙伴之间快速相应的产业链协作，企业需要将各种功能专一、异 构的企业内部业务系统重新整合，在一个新的基础平台上集成一个松散耦合 的跨地域新型企业应用【2 j 。 而a s p 模式的汽车产业链协作平台正是适应发展要求的产物 4 】，在需求 调研和分析的基础上，西南交通大学c a d 工程中心开发了汽车产业链协作 a s p 平台，它是基于a s p 模式的公共技术服务平台。该平台主要实现了汽 车生产企业与其经销商、服务商和供应商的网络化协作，从而促进了制造业 产业链的协作和业务流程的重组，创造了制造产业链新型的协作模式。该汽 车产业链协作平台支持多个企业联盟实现联盟体成员之间的信息交换和协 作管理。企业联盟的主体是汽车生产企业，成员为与该企业协作的经销商、 服务商和供应商。各单位在汽车产业链协作平台的支持下进行基于网络的协 作，完成汽车生产企业的采购、销售、售后服务等经营和管理活动。通过模 式的产业链协作平台，实现了整个汽车产业链的协作。 在汽车产业链协作a s p 平台中，制造企业作为盟主，商业协作伙伴作为 盟员，他们之间构成了一种盟主与盟员的关系，共同构成了一个企业联盟体。 汽车产业链上集成了不同的联盟，各个联盟在逻辑上是独立的，是一个以制 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 造企业为核心的独立的系统。在联盟体中的各个成员按照彼此达成的协议， 通过平台开展约定内容和方式的消息交换和协作管理。处于汽车产业链核心 的汽车制造企业可以通过汽车产业链协作平台与汽车产业链其他产业层次 的众多的供应商、销售商、服务商进行协作，这是一种一对多的关系。各个 供应商、销售商、服务商可以选择加入不同的联盟与不同的汽车制造企业协 作【6 1 。 汽车产业链a s p 平台是一个集成平台，平台包括多家以汽车制造厂为盟 主的汽车产业链动态联盟，而每个联盟一般都会包括售后服务管理系统、销 售管理系统、采购系统等多个子系统，其组成如图2 1 ，这些系统在逻辑上 都是上是相对独立的。 售后服务管理系统 联 - 售后服务管理系统j f 汽 销售管理系统 盟 销售管理系统 盔 采购管理系统 a 、| 采购管理系统 j 、叫售后服务管理系统i 、叫 销售管理系统 一 采购管理系统 i 产 ：1 1 售后服务管理系统t 。 业 售后服务管理系统联 链 销售管理系统盟 协 采购管理系统 b ”歹 作 售后服务管理系统1联 a s 销售管理系统 盟 p 采购管理系统 c 平 台 、 采购管理系统 图2 1 汽车产业链协作a s p 平台组成 2 2 汽车产业链平台的物理架构 汽车产业链协作a s p 平台的物理结构如图2 - 2 所示，汽车产业链协作a s p 平台是一个独立的第三方平台，由四川省制造业信息化研究院管理和运行， 平台其实是一个数据中心，服务商、经销商和供应商等协作企业通过浏览器 来访问汽车产业链协作平台来实现业务协作【7 】。汽车制造厂内部系统是处理 汽车制造厂内部业务的管理系统，各类数据信息的处理和管理是由内部系统 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 来实现的，由汽车制造厂来管理运行。 汽车产 服务商 经销商供应商 内部系统 图2 2 汽车产业链协作平台物理结构 由上图可以看出，在物理上整个平台分为两部分：汽车产业链平台和内 部系统，这两部分是各自独立的，它们通过数据交换来实现他们的业务协作 的。这种部署方式有效地解决了服务商、经销商和供应商事务处理和汽车制 造厂事务处理有不同要求的矛盾，也减轻了整个基于的汽车产业链协作平台 的压力。 2 3 数据交换需求 通过2 1 节分析可知a s p 平台是一个大型的协作平台，作为汽车产业链 的协作中心，集成了汽车售后服务系统、销售管理系统、采购系统。所有的 数据交换都是发生在制造厂内部系统与平台之间的数据交换；对于同一个联 盟内的不同应用系统之间也有数据交换需求，比如联盟a 的销售系统和采购 系统之间的数据交换，但是这两者之间的数据交换并不是直接发生的，而是 通过平台作为中间节点进行数据交换的。所以在设计时应该主要考虑系统能 方便的应用到不同的内部系统与其对应平台系统之间的数据交换。 7 根据对参与交换的数据进行分析，需要交换的数据种类繁多，数据交换 系统需要交换的数据的类型主要包括存储业务数据的关系数据库。除了这些 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 结构化的数据，平台还会包括一些非结构化的数据需要交换，比如些设计 文档等图片信息。对于数据交换系统来说需要解决以下几个方面的问题： 1 ) 数据格式的一致性。很多解决方案对交互的参与者的数据格式都有严 格的要求，这样虽然使交互的成本大大降低，但也降低了通用性，使用户为 满足规定的数据格式而不得不改变自己的企业内部数据规范，从而造成企业 相关业务的修改。 2 ) 数据交换类型的多样性。如果数据交换方案只是针对某一具体应用来 实现，那么它们只能满足企业在某一种或某一类数据上的交换，而当企业想 在其它方面交互的时候，必须为它专门做新的设计。 3 ) 安全性。数据交换平台上交换的数据涉及企业一些商业信息和个人 敏感信息，如果被未授权的用户获取将造成严重的后果。而i n t e m e t 的一大特 性是他的开放性，正是这种开放性给因特网上服务的安全构成了严重威胁， 因此，平台的数据传输和交换必须保证足够的安全性，在设计应当采取有效 的安全技术与措施。 4 ) 实时性要求的不同。参与交换的数据量和对数据交换的实时性要求参 差不齐，差别较大，一些基础信息如协作企业信息更新较少，对数据交换实 时性要求就非常低；而对一些单据信息比如三包单、强包单信息每天都会录 入上千条j 这就对数据交换的实时性和交换容量提出了较高的要求。而一些 非结构化文件包括图片、文档等数据在交换时主要应该考虑其传输速度及可 靠性。在设计时就要根据这些数据的特点有区别的进行处理。 5 ) 大文件传输。随着信息化的发展，数据的类型越来越多种多样。在实 际应用中，我们经常要传输一些复杂文档，例如一段音频、视频文件、图片 等，任何数据都可能包含在一条消息中。 另外采用w e bs e r v i c e 技术来传输数据须要把这些都数据处理业务都封 装成w e bs e r v i c e ，而开发w e bs e r v i c e 代码要做许多工作。由于公司人员 的流动性，在开发新系统或系统业务变化导致交换数据的变化而进行维护， 时，会造成重复的开发工作，这样存在大量的重复工作及效率低下问题。如 何提高效率，改进开发工作增强系统的可修改性也是将作为系统设计需要考 虑的内容。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第三章数据交换解决方案及其关键技术 3 1 系统架构研究 本文针对传统数据交换系统在可扩展性、通用性和安全性方面的不足， 采用目前数据交换领域内最新的w e bs e r v i c e 技术，提出基于w e bs e r v i c e 技 术的数据交换系统模型。 通过对汽车产业链a s p 平台所集成的各个联盟系统进行分析，可以发现 各个不同的系统对数据交换的大部分功能需求是相同的，比如都包括在内部 系统端的数据存取，数据转换处理，加密解密，数据传输以及在平台端对数 据的处理与存取。所以我们可以把具有共性功能的这部分设计为一个通用的 模块。对于不同联盟的应用系统数据交换的主要区别是交换的数据不同，对 于这些具有个性要求的功能在设计时要尽量使其具有良好的可修改性和低 耦合性【9 】。 基于w e bs e r v i c e 的网络传输是一种被动传输方案，在服务器端设计完 成相关功能的w e bs e r v i c e 方法，并发布出来。企业要向a s p 平台传输数据， 就调用相关w e bs e r v i c e 。而企业想要获知a s p 平台是否有需要传输的数据， 需要周期性的调用服务器端相关的w e bs e r v i c e 方法来获取该数据。服务器 一直处于被动状态等待请求服务端发起交互请求。 根据以上分析，通用数据交换系统采用请求服务n 务器( c s ) 架构模 式，其结构如图3 1 所示。请求服务端运行在汽车制造厂内部系统端，整 个数据交换过程由请求服务端主动发起，负责定制参与交换的数据项目和指 定数据交换的时间间隔，周期性的获取需要上传下载的数据，对数据进行转 换处理，加密解密，调用w e bs e r v i c e 进行数据传输等功能；服务器端处于 在a s p 平台一端，主要包括w e bs e r v i c e 服务器和数据压缩组件、数据处理 加密组件以及数据访问组件。 本数据交换系统在架构设计上充分考虑到未来的发展，在数据传输上， 本模型采用s o a p 进行消息的封装，并提供w e bs e r v i c e 接口提供数据交换 服务。w e b 服务建立在x m l 标准之上，它使用一个开放的标准语法用于 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 图3 - 1 数据交换系统架构图 w e b 方法的调用，解决了接入系统的不兼容性问题，体现了面向服务的思想； s o a p 文档通过h t t p ( 8 0 端口) 来发送，可以通过几乎任何防火墙，具有 良好的传输性能。采用x m l 作为数据交换的公共模型，x m l 的统一性保证 了交换的方便，并且它是一个简单的文本文件，保证任何能够读取文本文件 的计算机系统都能方便地解析x m l 信息，并有利于x m l 相关技术的采用 1 0 】 【l l 】 o 在其通信结构上，所有的数据交换都是发生在制造厂内部系统与平台之 间的数据交换；对于同一个联盟内的不同应用系统之间也有数据交换需求， 比如联盟a 的销售系统和采购系统之间的数据交换，但是这两者之间的数据 交换并不是直接发生的，而是通过平台作为中间节点进行数据交换的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 3 2 数据交换系统体系结构 通过对现有的数据交换技术进行研究，并结合汽车产业链协作平台对数 据交换的要求，在以上提出的数据交换体系结构的基础上，我们进一步设计 了通用数据交换系统体系结构，如图3 2 所示。 0 l x s l t 文件库 i l i 数据访问 一 j 数据转换l 一 8 f tv 。 型 数 数 内- 部 系 据 据 系 统 斟一 定 交 统 端义 一 换4 - 一 配 对 控 厂。、- l 象 制 置 器 两嗣外一 ， l 据 一 n 一 w e bs e r v i c e 接口 。，三 m 加密解密l 数据压缩 务 a s p 平台数 器 据源 组件 l 7 组件 、一一一 瑙 千， 上 数据访问数据处理 组件 类 图3 - 2 通用数据交换系统体系结构 以下对系统的一些主要功能模块做具体介绍： 1 ) 系统配置模块：位于客户端，系统配置模块负责获取并配置进行数 据交换必要基本信息，包括要上传和下载的数据集合，例如要进行数据交换 的数据项的表名，主外键及控制字段，对应控制器的线程阻塞时间，控制器 的间隔周期等所必需的信息，以及所用到的w e bs e r v i c e 地址、方法名称、 参数等w e bs e r v i c e 信息，信息统一写入d a t a e x c h a n g e c o n f i g x m l 文档，系 统运行时首先解析数据配置文档，根据生成的查询s q l 语句和指定的存储 过程，提取需要交换的的数据结构，进行数据的转换。通过对数据交换配置 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 文件的解析，数据交换系统具有通用性，针对特定系统，只需要通过设置配 置信息，即可利用该数据交换系统实现特定应用系统与a s p 平台之间的数据 交换，以达到降低系统的二次开发难度，降低企业参与数据交换的成本的目 的。 2 ) 数据交换控制器：该数据交换控制器控制线程的创建，通过定义线 程阻塞时间，线程激活时间等创建线程所必需的信息，有选择的控制数据交 换周期，以提高系统的工作效率。数据交换控制器是整个数据交换系统的控 制枢导中心，在实现时可以建立线程池的方式来完成，系统主要是根据数据 交换配置文件中线程控制器的定义来自动创建线程控制器控制线程完成数 据交换。使用多线程的目的提高系统的响应速度，充分利用计算机处理器， 改善系统结构，更少的占用系统资源，改善系统性能等。 3 ) 数据定义对象：定义了如何获取远程w e bs e r v i c e s 接口，如远程方 法接口及远程方法的参数，系统怎样取得数据、怎样写入数据、要使用哪个 线程控制器控制特定的数据交换，创建线程参数，线程阻塞时间，线程激活时 间等等。 4 ) 数据转换组件：负责进行异构数据之间的转换，包括把数据从源数 据格式的d a t a s e t 转换为源x m l 文档，使用指定的x s l t 样式表对源x m l 文档转换为目标x m l 文档，最后把目标x m l 文档转换为目标数据格式的 d a t a s e t 。此组件还包括了一个异构数据转换的x s l t 文件库，x s l t 文件由 用户或开发人员定制后从系统配置模块导入库中。 5 ) 数据压缩处理组件：主要作用是将要进行数据交换的数据进行序列 化及压缩处理，在发送数据时，将d a t a s e t 经过d a t a s e t s u r r o g a t e + s h a r p z i p l i b 进行二进制序列化、压缩技术的处理后，进行数据的发送；接 收到数据后调用数据压缩处理组件对压缩数据进行解压缩、反二进制序列处 理，将数据还原为d a m s e t 。 6 ) 数据访问组件：提供数据访问的常用方法，它直接和数据库或各应 用接口相互交互，负责从数据库中取得要进行数据上传的数据或者把下载的 数据写入数据库，使用a d o n e t 技术。 7 ) w e bs e r v i c e 接口：为在服务器端访问数据库，操作各类业务数据提 供一个统一接口，通过调用w e bs e r v i c e 方法把交换数据封装为s o a p 消息， 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 实现了交换数据的网络传输。 3 3 系统的工作流程 数据交换系统系统在请求服务端与服务器端的工作流程如图3 3 和图 3 _ 4 所示。 1r 一 读取配置信息 1r二进制序列化、压 初始化数据交换控制 缩处理 r 一 器和数据定义对象 上 1r 向w 曲服务发送连 提取发送数据 接请求 土 是 否 连接& 功 连接a s o a p 封装、致字 黼式转换 r签名、加密 1 发送消晕到远程f ，； 上二 图3 3 请求服务端的工作流程 通用数据交换系统的基本工作流程设计过程为： 1 ) 客户端读取配置文件，同时根据配置文件初始化数据交换控制器和 数据定义对象； 2 ) 根据数据交换控制器执行相关的数据交换项目； 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 ! 务器端接收s o a p 消息 杏槲认叫 通过认证 ， 解密消息、解封处 理数据 解压缩反二进制序 列化处理为d a t a s e t 1 r 一 合并更新服务器数 据库 1 r 通知发送方 厂熹、 图3 _ 4 服务器端的工作流程 3 ) 数据上传，根据上传项定义生成查询s q l 语句，从数据库中提取所 需要传输的数据，按一定的业务规则过滤并格式化该数据； 4 ) 判断是否需要进行格式转换，如果需要则调用数据转换组件导入相 应的x s l t 样式表对x m l 文档进行转换，其步骤：( 1 ) 源数据格式d a t a s e t 转换为源x m l 文档：( 2 ) 根据相应的x s l t 样式表把源x m l 文档转换为 目标x m l 文档；( 3 ) 目标x m l 文档转换为目标数据格式的d a t a s e t 。如 果不需要转换则直接进入下一流程； 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 5 ) 根据当前项目指定的远程方法判断远程方法的参数，根据参数的不 同来判断是否进行二进制序列化及压缩处理； 6 ) 对查询数据进行二进制序列化及压缩处理； 7 ) 通过向服务发送请求建立连接，确保能够进行数据传输； 8 ) 用s o a p 封装，同时在头中加入相关的属性，比如目的地址信息、 数据类型、身份认证信息等； 9 ) 通过h t t p 协议传输s o a p 消息，将数据发送到服务器； 1 0 ) 服务器接收到s o a p 消息后对消息进行身份认证和s o a p 解封处理 提取数据； 11 ) 对数据进行反二进制序列化及解压缩处理转换为d a t a s e t 数据； 1 3 ) 服务器根据数据项定义指定的远程方法调用对应存储过程更新数据 库； 1 4 ) 更新本地数据库数据项为传输后状态； 3 4x m l 技术 可扩展的标记语言就是x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 因具有更多 的语义、良好的可扩展性、简单易用、自描述等特点而特别适用于i n t e m e t 上的数据交换。 在结构上，x m l 可以分为三层结构：数据表现层，数据组织层和数据 交换层【8 1 。从整体上讲，x m l 定义的实际上是应用程序间传递数据的结构， 而且这种结构的描述不是基于二进制的、只能由程序去阅读的代码，而是一 种简单的、能够用通用编辑器读取的文本。利用这种机制，程序员可以制订 底层数据交换的规范，然后在此基础上开发整个系统的各个模块，而各模块 之间传输的数据将是符合既定规则的数据。另外，x m l 还允许为特定的应 用制定特殊的数据格式，并且非常适合于在服务器与服务器之间传送结构化 数据【1 9 】。 因为x m l 所处的位置是非常底层的，所以虽然x m l 在w e b 服务中很 重要，但开发者感觉不到x m l 的存在，因而开发人员一般都不直接x m l 与打交道，而是在一个较高起点上进行w e b 服务开发。可以认为，x m l 在 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 w e b 服务中扮演了幕后英雄的角色。 3 4 1x m ls c h e m a x l v i l 是在不同组群之间进行数据交换的格式。x m l 文档中的数据本身 不能提供定义x i v i l 文档结构的信息。文档类型定义( d o c u m e n tt y p e d e f i n i t i o n ，d t d ) 是用来描述文档结构的一种方法【l3 1 。如果x m l 文档有一 个与它相关的d t d ，x m l 解析器就可以读取d t d 并断定该x v l l 文档是否 符合d t d ，如果x l v i l 文档符合d t d ，它就被认为是一个合法的x v l l 文档。 如果文档是合法的，文档的接收者就知道其中的数据符合期望的结构。d t d 的一个局限性在于不能提供任何有关文档中元素和属性的数据类型的信息。 x v l ls c h e m a 完成了d t d 没有完成的工作【l0 1 ，x m ls c h e m a 在定义x n i l 文 档结构方面提供了与d t d 相同的支持。此外，x l v i ls c h e m a 还允许用户为 元素和属性定义数据类型，指定数值型数据的最大值和最小值、指定字符串 的最大长度和定义枚举等【l4 】。 3 4 2x m l 的主要特点 x m l 的特点决定了其卓越的性能表现。作为一种标记语言，x m l 有许 多优点【2 0 】： 1 ) 简单。x v i l 经过精心设计，整个规范简单明了，它由若干规则组成， 这些规则可用于创建标记语言。x l v l l 能创建一种任何人都能读出和写入的 世界语，这种创建世界语的功能叫做统一性功能。如x i v i l 创建的标记总是 成对出现，以及依靠称作统一代码的新的编码标准。 2 ) 开放。开放式标准x v i l 的基础是经过验证的标准技术。众多业界顶 尖公司，与w 3 c 的工作群组并肩合作，协助确保交互作业性，支持各式系 统和浏览器上的开发人员、作者和使用者使用x m l 以x l v i l 解释器可以使 用编程的方法来载入一个x i v i l 的文档。 3 ) 高效且可扩充。支持复用文档片断，使用者可以发明和使用自己的 标签，也可与他人共享，可延伸性大，在x l v i l 中，可以定义无限量的一组 7 标注。x m l 提供了一个标示结构化资料的架构。随着世界范围内的许多机 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 构逐渐采用标准，将会有更多的相关功能出现。 4 ) 国际化。标椎国际化，且支持世界上大多数文字，这源于依靠它的 统一代码的新的编码标准。在h t m l 中，就大多数字处理而言，一个文档一 般是用一种特殊语言写成的，不管是英语，还是日语或阿拉伯语，如果用户 的软件不能阅读特殊语言的字符，那么他就不能使用该文档。但是能阅读 x m l 语言的软件就能顺利处理这些不同语言字符的任意组合。因此，x m l 不仅能在不同的计算机系统之间交换信息，而且能跨国界和超越不同文化疆 界交换信息【2 。 3 4 3x m l 与数据管理 y d v l 以统一的方法描述和访问独立子应用程序的结构化、半结构化和 非结构化数据，实现跨平台数据访问和存储。因此，从技术角度来说，x m l 可以看作一种数据管理手段【2 2 】： 1 )以文件系统为手段提供数据存储：儿文件为纯文本文件，不受操 作系统、软件平台的限制。 2 ) 提供对数据的直接存取访问，屏蔽了数据的物理结构。 3 ) 提供数据模式描述：采用文档类型定义d t d ( d o c u m e n tt y p e d e f i n i t i o n ) ) 或x m ls c h e m a ( x m l 规范) 描述数据的逻辑结构。 4 ) 提供应用逻辑接口：x m l 采用s a x ( s i m p l e a p if o rx m l ) 和d o m ( d