（计算机软件与理论专业论文）基于soa的通用物流服务平台的设计和实现.pdf

浙江大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 电子商务技术与物流一体纯 在经济全球耽蓬羧发篪戆今天，饕浚管理熬需求蠢盏增长，建立蔫效静耪流 系统已经成为企业提高市场竞争力的有效手段。物流一体化( i n t e g r a t e d l o g i s t i c s ) 楚2 0 夔纪寒鬟专影韵翦秘浚憝势之一，莛基本含义是豢不霹职藐熬 门之间或不同企业之间通过物流上的合作，达到提商物流效率、降低物流成本的 效爨。 物流体化是物流产业化的发展趋势，电子商务是建立物流一体化体系的有 效手段。电予囊务按寒奁物滚傣晓中的核心琏戆蹩宠残金监之凌的穰惑共享帮 功能交互。各种电子商务技术的发展为物流一体化体系的建立提供了技术条件， 使褥把各祧企业纳入到甥流一体化体系中成为了可能。e b x m l 、u d 、 x m 陇d i 等技术的不断发展成熟，使得镞业之间的信息交互和互操作有了标准 的规范和方法。 此外，在现代物流的整个过程和物流一体化体系中，信息的采集、处理和传 递一定要以标准化为綦础。目静，金业要在甥流管理中建立物滚管理信患系统、 货物跟踪和信息交换系统，迫切需要物流标识系统、物流数攒采集系统、物流信 息交换系统等方面的系列标准。现在，肼蝌u c c 系统的开发成功解决了信息的 采集帮标准纯问题，使得对各种物流主体( 货耱、物流节点等等) 的标谈有了全 球统一的标准。 1 1 2 物流一体化的发展及其问题 经手秘漉一体傀体系中静实体，在避行谚流照务嚣寸，翥簧将交互产生静韭务 数据纳入到释自的信息系统中。由于物流一体化体系中的大多数企业都具有自己 豹念壁管毽系统，爱苏发生 x 浙旺大学硕士学位论文 阅进行数稍交互和信息共享，统一企业的信息流通方式，加快接有关联业务之问 蛉信息流通变成一件非常麻烦的事情。同时，现代的物滚企业为了提供更好的服 务，需要与一体化体系中的生产性企业，销售性企渡以及各种客户进行8 2 b ( b u s i n e s s t o b u s in o s s ) 的商务集成。假是这些企业由于地理位置的不同以及 务个企建之润所使掰豹系统平台、开发语言、数据源的差异，便褥企盈之闻进行 信息交互和信息共享成为项复杂的工程。 1 1 3 物流一体化体系中的信息交互和信息共享 耱流一体诬薅系中静各秘突傣，构或了一令复杂豹雾穗静企鲎信崽环境。在 这样的一个环境中，如何实现合作伙伴之间的信息交互和共事，最大限度地降低 众犍软转舞发瓣难度，安瑷甥滤一体健髂系，是一个耨熬磅突漾蘧。 在常见的实现方式中，很多企业使用接口系统或接口模块来完成：企业通过 获取交互方绩惠系绞黪穗关瓷謇喜，翅数鬃簿、数摇结梅等，遴李亍二次软转牙发， 将交互的数据通过接豳系统或模块的方式，纳入到融有的信息系统中，谶行后续 熬处理。这秘方式要求与金业瓣焦惠系缓、接曩数攒紧密藕合，盈难以修改或舞 级。另外，这种方式主露用于局域网中，不适合在广域网中使用，也难以整合互 逑网中的资派。当交易对象为多个时，这摹孛方式就不可行了。努一秘零凳瓣实瑷 方式是通过浏览器服务器的方式来实现。担当服务器角色的实体，虽然可以完 成和多个交易对象之阀的信息交互，但与之交易的其它实体，只能通过手工输入 采 x 浙江_ 夫学碗士学位论文 粗粒度、松耦合的服务架构，具有以下几个特征 - 桧数藕合：将羰务嫠瘸者露骚务掇供者在骚务实现霸客户懿 莓整爝鼹务方 颟隔离开来； 粗粒度服务：通过组有效设计和缀合的粗粒度服务，业务专家能够有效 蘧缀合塞蓑豹整务滚程器应建程序： 标准化的接口：通过服务接口的标准化描述，从而使得该服务可以提供给 程任何异构平台和任何用户接口使用。 崮予s 激其鸯匏遴骜薤，镬褥这耪辏系结麴 拳逶会予戈笼子髯稳繇境中 的对象提供服务。 本文在各类电子商务技术及e a n u c c 系统的技术支持基础上，引入了l s p ( 1 n f o r l l l 氇t i o ns e r v i e e 鼢o v i d e r ，售爨掇务提供蔻) 移舞一类金整实 零，并逶 过i s p 解决一体化体系中的各类实体的倍息交互和信息必享等技术闯题，进一步 明确社会分工，使各种企业( 原材料供威商、生产企业、物流公司、分销商、零 售商等等) 把精力更多的敖要l 提高鲁己的核心竞争力上。 基于这样酶想法，本文提出了构建一个通用物流服务平台的解决方察，荠且 在平台的嶷体设计中，充分利用了面向服务的体系结构( s o a ) 的设计思想。在 应用s o a 设计的通用物溅服务平台中，不闲企业闻的信息交互以及信息共搴逶过 骚务的方式实现。参与警台戆各穆滚运 睾实俸逶过这耱方式进行耱滚上豹合 睾， 可以达剁提高物流效率、降低物流成本的效果，同时，避兔了复杂的多次软件开 发，实现了信息交互和信息共享。 本文熬第二章穷绥了携渡一薅继豹凝念、形式醴及魄予亵务与耱浚一镕疆豹 关系等内密。同时，介绍了用于实现物流系统中信息标准化的e a n u c c 系统。 第三章给出了面向服务的软件体系结构( s o a ) 的介绍以及其具体的实现技术， w 曲服务技术的内容，势分锾了如 可应耀妮e e 乎台实瑷w 如服务。第题露绘出 了平台的熬体结构帮其髂功熊摇述，班及纂于s o a 的浚诗和实现。第五章对全 文做了总结以 x 浙江大学硕士学位论文 2 物流一体化与e a n u c c 系统 2 1 物流一体化概述 2 1 1 物流管理的概念 2 1 1 1 物流的概念和现代物流的特点 在2 0 世纪9 0 年代，传统的采购与物流功能已经逐步发展成为一个广义的具 有战略意义的采购与物流管理方法，形成了供应链管理( s c m ) 体系。供应链 管理提供了集成和管理企业之间功能和资源的机遇，是一种新的面向整个业务流 程的经营管理业务模式和供应链成员之间的联系方式。供应链管理理论主要包括 库存理论、采购理论、物流理论和客户关系管理理论。本节主要讲述物流的概念 和特点以及物流管理的相关内容。 物流原意为“后勤”，这是二战期间军队在运输武器、弹药和粮食等给养时 使用的一个名词。它是为维持战争需要的一种后勤保障系统。后来把物流 ( 1 0 百s t i c s ) 一词转用于物资的流通，这时，物流就不单纯是考虑从生产者到消费者 的货物配送问题，而且还要考虑从供应商到生产者对原材料的采购，以及生产者 本身在产品制造过程中的运输、保管和信息传输等各个方面，全面地、综合性地 提高经济效益和效率的问题。因此，现代物流是以满足消费者的需求为目标，把 制造、运输，销售等市场情况统一起来考虑的一种战略措施，这与传统物流把它 仅看作是货物运输、保管和“销售活动中起桥梁作用”的概念相比，在深度和广 度上又进了一步。 如同人类社会的文明发展是一个进程一样，现代物流的特征是发展的、动态 的。因此，现代物流的特征也是不断变化的。随着信息技术的发展以及现代信息 网络的建设，现代物流在展现一体化发展优势的同时，凸现出与传统物流的不同 特征，显示出以下几点突出的发展趋势： 1 专业化趋势：企业为了更加专注于其核心资源和核心竞争力的培养， 将其内部的物流业务交由专业的物流公司来经营。因此，作为专业的 第三方物流公司的发展潜力很大。 第8 页共6 8 页 浙江大学硕士学位论文 2 由对立转向联合：在市场竞争压力的驱动下，企业之间开始结束传统的 对立局面，在各个商业物流功能上进行整合。 3 由预测转向终测：物流管理发展的趋势是强调网络成员的联合，成员之 间充分共享信息。这使得原来企业通过预测下游网络的资源来安排各项 物流活动，演化为通过对信息的掌握，使上游企业无需预测，就可以准 确地安排企业的生产计划和物流计划。 4 由功能整合转向过程整合：企业为了快速响应市场的需求，必须有效整 合各部门、各功能、各企业的业务流程，形成过程管理的新模式。物流 作业和活动多半具有跨部门、跨功能、跨企业的特性，所以过程整合将 成为物流管理成功的要素。 5 由垂直整合转向虚拟整合：企业经营的趋势是专注于其核心竞争力，将 非核心业务委托给专业管理公司，形成虚拟企业整合体系，使得企业能 够提供更好的产品和服务。 6 由信 x 浙江大学硕上学位论文 _ 垂直一体化物流：目前研究最多、应用最广泛的是垂直一体化物流。 它要求企业将提供产品或运输服务等的供货商和用户纳入管理范围， 并作为物流管理的一项中心内容。垂直一体化物流要求企业从原材料 到用户的每个过程实现对物流的管理，要求企业利用自身条件建立和 发展与供货商及用户的合作关系，形成联合力量，赢得竞争优势。垂 直一体化物流的设想为解决复杂的物流问题提供了方便，而先进的管 理方法和通讯技术又使这一设想成为现实，并在此基础上继续发展； _ 水平一体化物流：水平一体化物流是通过同一行业中多个企业在物流 方面的合作而获得规模经济效益和物流效率。当物流范围相近，而某 个时间内物流量较少时，几个企业同时分别进行物流操作显然不经 济。于是就出现了一个企业在装运本企业商品的同时，也装运其他企 业商品。显然，不同商品的物流过程不仅在空间上是矛盾的，而且在 时问上也是有差距的。要解决这些矛盾和差距，必须依靠掌握大量物 流需求和物流供应能力信息的信息中心。此外，实现水平一体化的另 一个重要的条件，就是要有大量的企业参与并且有大量的商品存在， 这时企业间的合作才能提高物流效益。当然，产品配送方式的集成化 和标准化等问题也是不能忽视的； 物流网络：它是垂直一体化物流与水平一体化物流的综合体。当一体 化物流每个环节同时又是其它一体化物流系统的组成部分时，以物流 为联系的企业关系就会形成一个网络关系，即物流网络。物流网络能 发挥规模经济作用的条件就是一体化、标准化、模块化。实现物流网 络首先要有一批优势物流企业先与生产企业结成共享市场的同盟，同 时，与中小型物流企业结成市场开拓的同盟，利用相对稳定和完整的 营销体系，帮助生产企业开拓销售市场。这样，竞争对手成了同盟军， 物流网络就成为一个生产企业和物流企业多方位、纵横交叉、互相渗 透的协作有机体。 2 1 2 3 电子商务与物流一体化 随着网络的迅速发展，电子商务这个全新的商务模式从速度、深度和广度 第1 2 页共6 8 页 浙江大学碗士学位论文 上改变着供应链中从原材料采购、产品制造、分销，到交付给最终用户的全过程， 改变着供应链上信息流、物流、资金流、人流和商务流的运作模式。 息流、商流 流、资金流 图2 1 电子商务概念模型 电子商务概念模型0 1 见图2 1 ，它是对现实世界中电子商务活动的一般抽象 描述，它由电子商务主体、电子市场、交易事务和信息流、商流、资金流、物流 等基本要素构成。 电子商务通过快捷、高效的信息处理手段可以比较容易地解决信息流( 信息 交换) 、商流( 所有权转移) 和资金流 支付) 的问题，而将商品及时地配送到客 户手中，即完成商品的空间转移( 物流) ，才标志着电子商务过程的结束。因此， 物流系统效率的高低是电子商务成功与否的关键，而物流效率的高低很大程度上 取决于物流现代化的水平。 物流现代化包括物流管理和物流技术两个方面的现代化。物流管理的现代化 就是应用现代经营管理思想、理论和方法，在管理人才、管理思想、管理组织、 管理方法、管理手段等方面实现现代化，并把这几方面的现代化内容同各项管理 职能有机地结合起来，形成现代化物流管理体系。 物流技术现代化又包括物流软技术的现代化和物流硬技术的现代化。物流软 技术包括：条码技术，信息处理技术，安全装载技术等。物流硬技术包括：发展 自动化程度高的仓库，运输设备的专用化、大型化，保管设备的多样化、组合化、 装卸搬运设备的效率化，信息处理设备的数控化等。 物流一体化是物流产业化的发展趋势，电子商务是建立物流一体化体系的有 效手段。电子商务技术在物流一体化中的核心功能是完成企业之间的信息共享和 功能交互。各种电子商务技术的发展为物流一体化体系的建立提供了技术条件， 使得把各种企业纳入到物流一体化体系中成为了可能。e b x m l 、u d d l 、 第1 3 页共6 8 页 浙江大学硕士学位论文 x m l 厄d i 等技术的不断发展成熟，使得企业之间的信息交互和互操作有了标准 的规范和方法。 在现代物流的整个过程和物流一体化体系中，信息的采集、处理和传递一定 要以标准化为基础。目前，企业要在物流管理中建立物流管理信息系统、货物跟 踪和信息交换系统，迫切需要物流标识系统、物流数据采集系统、物流信息交换 系统等方面的系列标准。现在，e a n l 厄c 系统的开发成功解决了信息的采集和 标准化问题，使得对各种物流主体( 货物、物流节点等等) 的标识有了全球统一 的标准。 2 2e a n u c c 系统 有鉴于信息标识与交换技术在物流管理中的作用，在国际上，美国统一代码 委员会( u c c ) 与国际物品编码协会( e a n ) 这两个组织，在2 0 世纪7 0 年代 后期和8 0 年代初，分别在北美地区( 美国和加拿大) 以及除北美以外的其它地 区建立了在全球范围内商品唯一标识代码及条码表示体系，并将之首先应用于零 售结算。这样，以条码识读为基础的p o s 自动销售系统，带来了销售、库存管 理、订货、结算方式的变革，同时也促进了条码体系的发展及其在更大范围、更 多领域的应用，逐步从供应链的零售末端前推到配送、仓储、运输等物流各个环 节。 近年来，e a n 与u c c 合作，建立了全球统一的开放系统的物品编码体系及 条码标识标准，为整个供应链物流环节的条码技术应用提供了一整套完整的解决 方案，即e a n u c c 系统。e a n u c c 系统是国际物品编码协会和美国统一代码 委员经过近3 0 年的努力而建立的标准化物流标识体系，是全球贸易和供应链管 理的共同语言，包括对贸易项目、物流单元、资产、服务等的标识系统，是开放 系统中应用自动识别技术的标准化的解决方案。 2 2 2e a n u c c 代码标识体系 e a n u c c 系统的代码标识体系包括四个部分：物流单元标识代码、贸易单 第1 4 页其6 8 页 浙江大学硕士学位论文 元标识代码、资产标识代码以及物流节点标识代码。下面将对每一种代码系统进 行简单的介绍。 2 2 2 1 物流单元标识代码 物流单元是物流管理中用于运输或仓储的任何包装单元如一箱香皂、一箱饼 干、一托盘香皂、一桶油等，它们由贸易单元组合而成。系列货运包装箱代码 ( s s c c ) 提供了对物流单元唯标识的编码方案。它是一个无含义的、定长的 1 8 位的编码，见表2 1 ： 表2 1 系列货运包装箱代码( s s c c ) 的代码结构 s s c c 扩展位厂商识别代码项目代码校验码 n ln 2 n 3 n 4 n 5 n 6 n 7 n 8 n 9 n l o n l l n l 2 n 1 3 n 1 4 n 1 5 n 1 6 n 1 7n 1 8 厂商识别代码由e a n 和u c c 的各国或地区的编码组织( 中国为中国物品 编码中心) 分配给系统用户，由7 9 位数字组成。系统用户通常是提供物流单元 的厂商。项目代码是给取得厂商识别代码的厂商分配的一个系列号，分配项目代 码的最简单的方法是按顺序分配。扩展位用于扩展系列货运包装箱代码( s s c c ) 的容量，由厂商分配。 2 2 2 2 贸易单元标识代码 贸易单元是指一项产品或服务，在进行交易时，物流供应链上的贸易伙伴可 以对其进行标价、定购或开据发票。贸易单元可分为零售贸易单元和非零售贸易 单元。通过事先给贸易单元分配一个全球唯一的标识代码，可以实现商品零售 ( p o s ) 、进货、存货管理、自动补货、销售分析及其它业务运作的自动化。 贸易伙伴可以使用e a n u c c 全球贸易项目代码( g t i n ) 在全球范围内对贸易 单元进行代码标识。g t i n 为1 4 位的数字，是唯一的、无含义的、多行业的、全 球认可的代码。有四种编码结构：e a n u c c 一1 3 、e a n u c c 1 2 以及e a n u c c 一8 、 e a n u c c 1 4 ，结构见表2 2 。 第1 5 页共6 8 页 浙江大学硕上学位论文 表2 2 全球贸易项目代码( g t j n ) 的代码结构 数据结构g t i n 格式 n 1沁n 3n 4n 5mn ，n l on l ln 1 2n 1 3n 1 4 e a n u c c 1 3o n 。n 2n 3n 6 n ， n bn 。n l on i ln 1 2n 1 3 u c c 1 2 o o n l 阮n 5弛n 。 n i 。 辩l 【n 1 2 e a n u c c 一8000 o o0 n 1n 2n 3n 4n bn ，n 8 窭矗n u e e l 唾 强n 2掩强n s瓢 豫鹣n i 。魏，n 豫瓣”n h 前三种编码结构用于通过零售渠道销售的贸易单元，即通过p o s 结算进行 镂售熬贸荔攀元。第藜耱结稳瘸予鑫摇弱燹器矮嚣缀藏戆惫装单元。 2 2 。2 3 资声标识代码 资产标识代码包括可回收资产标识代码和单个资产标识代码。可回收资产是 攒县有一定耱蓬懿可褥次使用懿毽装或运竣设备。嚣a n u c e 霹圈收炎产振识钱 硝实现了资产的跟踪和全部有关数据的记录和自动采集。其代码结构见寝2 3 。 肇个资产是撩具有任倪特性的貔璎实体。e a n u c c 攀个资产标识代码可实理姿 产从购置到退役的全过程的记录和跟踪。其代码结构见表2 4 。 表2 3 可回收资产标议代码结构 应用 e a n ，u c c 全球可同收资产标识代码 标识符 e a n u c e 公霹前缀帮舞产类犁校验证序列弩 u c c 1 2 结构8 0 0 300 n ln 2n 3 n 4n s n 6n 7n 8 n 9n l o n l ln 1 2 x l x 1 6 e 矗辩，驻e c 1 38 3 o n ln 2 n 3 n 4 n 5n 6 bn g n 9n l 。n i l n ，2 n 3 x l i 6 结构 表2 4 单个资产标识代码结构 应耀标识祷 e a n 。u c c 全建攀个资产标识代码 8 0 0 4 e a n u c c 公司前缀 单个资产代码 n 1 n ， x - + i x j a 唧0 ) 第1 6 贾熬矗8 页 浙江大学硕士学位论文 2 2 2 4 物流节点标识代码 蘩流节点是捂鬟庞链上戆疑荔谈斧。e a n u e e 全球位黉褥( 龋l n ) 可对供 应链上贸易伙伴和具体位置谶行代码标识。它鼹一个数字型代码，结构同 e a n 。u c c 。1 3 。建予据滚：法簿实钵( 绸蘩注戆戆公霹) ；功戆实傣( 铡磐法律 实体内的具体部门) ；物理实体( 例如配遴中心的一个门、个销售门鹰等) 。 2 0 。2 se a n u 系统在物流缴应链上的应用 总之，嚣a n u c c 系统挺擞了一整套程兹滚供疲链上穆滚缤塞稼谈、表示戳 及运用电子方式传输的应用方熊，以提高熬个物流供应链的逡作效率。物流信息 标识体系及挹a n ，u c c 物流标识代码在黪溅供应链上的应用觅嚣2 。2 。 健露鞋+ h l e 露 薯磕 i 嗣拜年l 枣+ 糖下霹啼暴 翎鼎h 耗熏啼卡辅赫啼腿啼镳傩啼簟嚣埔羹藿。 强2 。2 嚣然。u c e 系统在穆浚供应键土豹瘦弱 2 3 通用物流服务平台 现代电子商务技术的发展以及e a n u c c 系统为构建物流一体化体系提供 了兖足静援零基爨。袭凝有数遣孑亵务技拳中，不譬怒e b 蕊l 、x 麓l 强i 悉是溺濒 技术，它们的实现方式有个共同特点：一个企业根据另一个企业提供的服务进行 信爨交互。这秘方式馊褥企、监之耀进行信怒交互聪努须逶牙攘疲豹较传秀发，嚣 各个企业使用的系统平台，开发谣言等千麓万别，这铮致企业之间进行储息交互 纂1 7 页冀裙委 浙江大学硕士学位论文 和信息共享成为一项复杂的工程。 在这葶申异构的企业信息环境中，为实现合作伙倦之闻的信息交互暑珏共享， 最大限麦穗降低企业较件开发的难度，实现物流一体化体系，需要建立一个电子 商务物流一体化系统。该系统利用数字化技术对商晶流通网络进行监控、管理、 熬合窝优纯，是商晶流通模式静一释重大创新。系统遥遂注翁中心、信息强务赢 和物流运作实体三层体系架构，在各个物流节点和信息节点之间实现信息的交 互、共享帮缝理，撼攒茨赞、受魏逵踩、商磊流通貉径往往黪麓滚璃麓。 为了使电子商务物流一体化系统更好的为物流体系中的各种实体提供便 捷、低痰弱菇基爨务，握毫系绕懿毒扩震榷，本文掇密了建立一个逶爱物滤联务 平台，作为该系统的支撑平台的解决方案，其概念模型见图2 4 。在这个平台中， 我们把一个崭新静实体物瀛信患服务提供亵( l o g i s t i e s 1 s p ) ，纳入至4 戆流一 体化体系中，让其扮演第四方物流供应商的角色。 ， 二册t ，心 、 f | t # g i s r y ) 蛰2 3 逶霸魏流鼹务乎螽壤念模型 在第嚣肇中，我镪垮绘出该平台约体系绩梅羰及乎台爨镞数其俘毅务，并 详细描述如何将面向服务的体系结构( s o a ) 的思想应用到该平台的设计中，以 及如倪使用j 2 e e 等褪关技术来爨体实现各项服务。 繁露隽麴藏供藏委是一令攥痤链鲍纂戏藩，宅对公司痰藩稻凝鸯互 瞧辩昭撰建爨聚撵莓静 不阔资源、能力和技术进行整合和管理，提供一整爨供应链解决方案。第髑方物流供应商可以通 过其影响整个供应链的能力来为客户撼供更为复杂的供应链解决方案和价德。 繁l g 页共鳢交 浙江大学硕士学位论文 3 s o a 与w e b 服务技术 3 1 面向服务的体系结构( s o a ) 3 1 1s o a 的基本概念 疆着企韭诗算鹣发震，企泣缀应鬻需求要求新豹软彳牟系统不荐是瓿底层敲 起，而只是依据企业逻辑需求黧新组织已有的数据存储，将现有的数据和事务通 遘耨戆渠遥，毙如b 托翔e l 溺瑟器或者手持浚各呈瑗绘瑶户。舅努，为。撬褰企 业计算的高效性、可用性、规模性，现有许多的操作系统都怒分布式操作系统， 遮 亍在许多援器之上。这样黪金延缓鳃决方案裁必矮蛰调运行_ 在群组磺终之上， 实现这种系统的一种方法就是将该系统组织成群组服务的模式，每一个服务都提 供一缀定义良好的功能集合。整个系统其实就被设诗和实现为一组相互交互的服 务，而将功能以服务的形式展现出来是该系统灵活幢的关键。它使得系统中的某 些服务能够充分利用其他的服务同时却无褥考虑其物理位置。系统通过添加新的 服务来不断的升级，这样就应逡而生了谣向服务的体系结构( s o a ) 。 迄今为止，对于面向服务的体系架构( s o a ) 还没有一个公认的定义。许多组 织获不目角度帮不圈鞠露瓣s 徽邈行了攒述，较为爨囊翡定义窍：# 3 c ( 墨k 酾赫 w i d e w 曲c o n s o n i u m ，万维网联盟) 将s o a 定义为：“一种应用程序体系结构， 凌这魏钵系缝搀中，辨毒功郝定义为独立茨缎务，这些鼹务豢毒定义骥确瓣霹 调用接口，可以以定义好的顺序调用这些服务来形成业务流穰”。s o a 的关键是 “服务”的概念，w 3 c 将服务定义为“服务提供考完成一缀工佟，为服务使用老 交付所需的最终结果”。 s e r v i c e a r c h i t e c t u r e c o m 将s o a 定义为：“本质上是服务的集合。服务 阈彼托通信，这种通倍可能是简肇的数撵传送，也可能是两个溅更多的服务协调 进行某些活幼。服务间需要某些方法进行连接。所谓服务就是精确定义、封装完 善、独立予蒺德簸务掰处环凌帮状态豹溺数。” g a r t n e r 则将s o a 描述为：“客户端朋睦务器的软件设计方法，一项应用由软 传骚务积较俘鞭务霞翅者缝或，s 磁与大多数逶臻瓣客户壤簸务器搂鬣熬不竭 之处，在于它着重强调软件组件的松散耦合，并使用独立的标准接口。” 莓1 9 页莛矗8 爽 浙江大学硕士学位论文 s o a 并不仅是一种现成的技术，而越是种槊构和组织i t 基础结构及业务 功能的方法，是一种在计算环境中设计、开发、部署和管理离敝逻辑单元( 服务) 穰型静方法。它将应稍程序的不问功麓擎元( 称为服务) ，通过这些服务之闻定义 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 实现疆务瓣疆俘平台、操终系统髑缡程谮言。这镬簿籀建在备耱这样系统中熬骧 务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 这穆其弯中立豹接强定义豹特疰稳必鼹务之瓣瓣橙疆合。羧藕合系绞约好楚 有两点，点是它的爱活性，另一点是，獭组成整个应用程序的每个服务的内部 缎橡和实现建濒地发生改变对，它够继续存在。瓣另一方瑟，紧耦合意味着应 阁程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当需要对部分 或整个应用程序进行桨种形式的更改时，它们就显褥非常脆弱。 3 1 2s o a 的体系结构 3 1 2 1s o a 的体系结构 面向服务的体系缩构( s o a ) 建立在分布式计算技术的基础上，它本质上是动 淼的，它提供对服务的登记、发现和调用的支持。s o a 的体系结构如图3 1 所示。 图3 1s o a 的体系结构 第2 0 褒共鹅页 浙江大学硕上学位沦文 3 1 2 2s o a 中的角毯 蕊淹鼹务的傣系结构中鹣角色稳疆： 1 ，服务请求者：服努请求者是个应用程序、一个软件模块域需要一个服务的 另一个鏊务。它发起对骚努代理中心夔鼹务戆套滤，逶邋传赣终定羹务，著 且执行服务功能。服务请求者根据接口契约来执行服务： 2 。服务掇供者：服务提供者燕一个可逶避隧络寻鲮靛实饽，它接受葶彝羧行来鸯 请求者的请求。它将自己的服务和接羽契约发布到服务代理中心，以便服务 请求者弼以发现秘访问该服务； 3 ，服务代理中心：服务代理中心是服务发现的支持者。它包含一个可用服务的 存储库，并允许感兴趣的服务使用者凌找服务提供者接口。它集中存储服务 信意，以便于服务请求者静褒技。丽对驻务提供者可以把它 订所要掇供的服 务在这艇进行注册。对于服务请求者涞讲，绑定服务信息的方式有两种：静 态绑定秘动态绑定。静态绑定是在开发应廷程痔静时候纛诲相关静驻务信 息，并得到服务的接口信息。在这种方式下，服务代理是可选的，因为服务 i 毒求考不必一定蘩钛嚣务代壤姓获霉爨务挺镤嚣瓣谤阀佼餮，还蠢缀多其它 的方式f 司样可以弑得服务撼供者的信息，比如f t p ，u r l ，e m a i l 等。动态 绑定是揍骚务请求毒在运行过程中从鞭务代瑾链获得骚务信感并动态谡鼹 相关功能的过程。 蕊向服务盼体系结构中的每个实钵都捞演蔫服务提供者、使用蠢和注鼹中心这三 种角色中的某一种( 或多种) 。 文1 0 3s o 轰审戆攘撂 对应于s o a 中的三个角色，s o a 也包括三种主要的操作： 1 发布：为了使服务可访问，需要发布服务搐述娃使服务请求者可以焱找它。 发布服务描述的位鼹可以根据应用程序的要求衲变化； 2 发现；农发现搡律中，疆务潦求者壹接裣索驻务糖述或在强务代理中心孛查 询所要求的服务类型。对于服务请求者，可能会在两个不同的生命周期阶段 中牵涉瓣套羧搡露：在设嚣瓣力了程黪开发露梭索骚务熬绥曩搂述，瑟在运 行时为了调用而检索服务的绑定和位辫描述： 第2 l 囊典6 寒灸 浙江夫学硬士学靛论文 3 绑定和调用：在绑定操作中，服务请求方通过分析从代理服务器中得到的服 务缵定售憨，惫摇骚务豹访瘸路径、羧务淫震熬参数、返霞结果、转簸凌议、 安全要求铸，对自己的系统进行相应配置，进而远程调用服务提供者所提供 豹服务。 在瑟淘鼹务戆髂系缍擒孛，慰羧务毒麴下簧求： 1 所有功能都定义为服务。这仅仅包括娥务功能、由底层功能组成的业务事务 和系统服务功能； 2 涨存豹掇务帮跫独立豹。它稍裁豫“黧漫予”一襻送行。癸帮绥擎蒺不絮遵 也不关心它们如何执行它们的功能，而仅仅关心它们是否返回期望的结果； 3 在其最一般的意义上来说，接口是可调用的。也就鼹说，在体系结构的层面 上，宅稻究蹙是本趣鹣( 嶷本系统瘫 述楚透翟瓣在系统乡b 、是臻侍么互连绥 议来调用或需要什么样的基础架构组件来连接，都怒无关紧要的。服务可能 是在相同的应用程序中，也可能是在公司内部网内完全不同的系统上的不对 称多筵瑾嚣瓣不嚣缝蛰空润中，还存爵憝是在焉予b 2 b 琵萋兹食馋饮斧瓣系 统上的应用程序中。 轰1 3s 泓的特餐翱慌势 3 1 0 1s o a 的特征 s o a 是一萃申粮粒度、桧藕合翦鞭务黎梅，其服务之阔遗过篱鼙、精确定义 的接口进行通讯，不涉及底层编程接口和邋讯模型。这种模型具有下面几个特征： 一服务静封装( e n c 8 p s u l a t i 。n ) ：搬服务封装戒可以被不尾业务漉程重复 使用的渡务组件。它隐藏所有实域缵节，不管服务内部如何修改，佼焉 什么平台、什么语言，只要保持接口不变，就不会影响最终用户的使用； 一服务的熬愆( r e u s e ) ：一个服务翘一个独立的炭馋，与底层实现和用户 的需求完全无关，辍大的方便了服务的重复使用，袄雨降l 氐了开发成本； 一服务间的互操作( i n t e r o p e r a b i l i t y ) ：服务之问通过既定协议采用同步 或异步方式遵信； - 服务怒自治的( a u t o n o m o u s ) 实体：郎服务自身楚完全独立瓣、自包含 第2 2 页菇鹋页 浙江大学硕士学位论文 的、模块化的； 服务的松耦合度( l 0 0 s e 】yc o u p l e d ) ：即服务请求者和服务提供者之间 只有接口上的往来，至于服务内部如何更改，如何实现都与服务请求者 无关； 一服务是位置透明的( l o c a t i o nt r a n s p a r e n c y ) ：即服务请求者不需要知 道服务的具体位置及是哪一个服务晌应了自己的请求，服务请求者关心 的是使用一个服务完成了自己要处理的工作就可以了。 3 1 3 - 2s o a 的优势 面向服务的体系结构可以基于现有的系统投资来发展，而不需要彻底重新创 建系统。如果组织将开发力量集中在创建服务、利用现有的技术、结合基于组件 的方法来开发软件上，将获得如下几方面好处： - 利用现有资源：通过使用适当的s o a 框架，可以将业务服务构造成现有 组件的集合。使用这种新的服务只需要知道它的接口和名称。服务的内部 细节以及在组成服务的组件之间传送的数据的复杂性都对外界隐藏了。这 种匿名性使组织能够利用现有资源，通过合并运行在不同的操作系统中、 用不同的编程语言开发的组件来创建服务。原由的系统提供的功能，可以 通过服务来封装并提供给新的系统或其它系统进行访问； - 商品化基础架构：利用s o a 框架，可以使不同的企业应用程序之间，基 础架构的开发和部署变得更加一致。现有的组件、新开发的组件和从厂商 购买的组件可以合并在一个定义良好的s o a 框架内。这样的组件集合将 被作为服务部署在现有的基础构架中，从而使得可以更多地将基础架构作 为一种商品化元素来加以考虑； _ 减少成本：随着业务需求的发展和新的需求的引入，通过采用s o a 框架 和服务库，为现有的和新的应用程序增强和创建新的服务的成本大大地减 少了； 持续改进业务过程：s o a 允许清晰地表示流程流，这些流程流通过在特定 业务服务中使用的组件的顺序来标识。这给商业用户提供了监视业务操作 的理想环境。业务建模反映在业务服务中。流程操纵是以一定的模式重组 第2 3 页基6 8 页 浙江大学硕十学位论文 部件( 构成业务服务的组件) 来实现的。这将进一步允许更改流程流，而同 时监视产生的结果，因此促进了业务过程的持续改进； 以流程为中心的体系结构：现有的体系结构模型和实践往往是以程序为中 心的。应用程序是为了程序员的便利而开发的。通常，流程信息在组件之 间传播。应用程序很像一个黑匣子，没有粒度可用于外部。重用需要复制 代码、合并共享库或继承对象。在以流程为中心的体系结构中，应用程序 是为过程开发的。流程可以分解成一系列的步骤，每一个步骤表示一个业 务服务。实际上，每个过程服务或组件功能都相当于一个子应用程序。将 这些子应用程序链接在一起可以创建能够满足业务需求的流程流。这种粒 度允许利用和重用整个组织中的子应用程序。 s o a 是软件设计的方法，目的是为了让企业能够专注于业务流程和应用的开 发，而不需要关心低水平的集成问题。s o a 还是用于构建新的分布式系统的方法， 采用s o a 这种方法建构的分布式应用程序可以将功能作为服务交付给终端用户， 也可以构建其他的服务。 3 2 w e b 服务技术 3 2 1w 曲服务概述 近年来，随着i n t e m e t 的蓬勃发展，w e b 服务已经渗透到了各个行业和领域 中，逐渐成为一种新的应用平台和软件开发环境。另外，软件开发技术和x m l 技术也取得了长足进步，所有这些促成了w e b 服务技术的出现。 简单地说，w 曲服务是一种可以通过u i 也地址来访问的网络资源。它是一 种完全建立在x m l 等i n t e m e t 标准协议或规范上的应用程序，客户程序可以通 过h t t p 和s 0 a p 等标准协议来访问它。w 曲服务首先是一种提供服务的应用 程序逻辑；其次它建立在被广泛接受的标准协议之上，因此它可以被任意的系统 和开发语言所支持；最后，它主要由程序代码使用，而不是最终用户。 与当前传统的组件技术不同，w e b 服务不使用特定于对象模型的协议( 比如 d c o m 、刚m 或f l o p ，这些协议要求在客户机和服务器上同时具有特定的基础 结构，既需要在可控制的环境中使用) 。在w 曲环境中，客户机和服务器千变万 第2 4 页共6 8 页 浙江大学硕士学位论文 化，它们使用不同的操作系统和不同的技术，因此把组件的实现紧密地绑定在特 定的组件技术上是不切实际的。w 曲服务是使用h t t p 、s o a p 和x m l 等普遍 存在的标准协议和数据格式来通信的，因此所有支持这些协议和数据格式的系统 都能支持w e b 服务。 w 曲服务以消息的形式来提供服务，它使用基于x m l 的消息来作为数据通 信的基本方法。这使w e b 服务完全与语言、平台和对象模型无关。w 曲服务可 以使用任何语言和对象模型在任意的平台上实现，任意的应用程序都可以使用 w 曲服务。只要描述w 曲服务功能的接口和消息序列以及协议保持不变，w 曲 服务和客户应用程序可以任意改变而不会相互影响。 3 2 2 圃l 与w 咖服务 同h t m l 语言一样，x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl 锄g u a g e ，可扩展标注语言) 也是一个基于s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i 盈e dm a r k u pl a n g u a g e ，标准通用标注语 言) 的简单灵活的标准语言，用户可以使用它来定义自己的标签和数据结构。 x m l 是与平台无关的，所以异构的系统可以使用它来传递数据。x m l 也 是一个被广泛支持的标准，所以在任意系统中都可以方便地使用订l ；x m l 建 立在u n i c o d e 基础之上，所以可以全球通用；另外，x m l 文档是纯文本文件， 可以通过h t t p 或s m t p 等标准协议进行传送，用户可以直接阅读，这样更便 于x m l 文档的编写与修改。 订l 主要包括如下几部分： 1 元素和属性：x m l 文档由元素组成，元素构成了v i l 文档的框架。 在x m l 文档中，元素使用标签表示，每一个元素都有开始标签和结束 标签。在标签中，用户可以指定元素的名称和元素的属性。属性允许用 户使用名称值对的方式向元素中添加相应的信息。 2 命名空间：x m l 命名空间主要用来限定元素名称的范围。通过使用 x m l 命名空间，用户可以惟一地限定元素的名称，因为即使元素的名 称相同，只要它们位于不同的命名空间中，就可以明确区分它们。 3 l 架构( ) ( 1 ls c h e m a ) ：使用x m l 架构的目的就是通过约束和指 定) a l 文档的构成部分( 数据类型、元素及其内容、属性及属性值等) 第2 5 页共6 8 页 浙江大学硕士学位论文 的含义、用法以及它们之间的关系来定义和描述一个x m l 文档类。 w 3 c 的l 架构定义( x m ls c h e m ad e f i n i t i o n ，x s d ) 语言定义了架 构的结构和些数据类型。用户使用x s d 中定义的元素和属性可以创 建自己的架构，并可以直接使用x s d 中定义的数据类型或者创建自定 义的数据类型。 x m l 在w 曲服务中起着至关重要的作用，w 曲服务可以说完全是建立在x m l 之上的。在w 曲服务中大量地使用x m l 来表示命令和类型化数据，比如s o a p 、 w s d l 等都是基于x m l 的，也可以说w e b 服务完全就是x m l 技术的一种实现。 3 2 3w 曲服务协议栈与特点 3 2 3 1w e b 服务协议栈 w 曲服务建立在x m l 、s 0 a p 、w s d l 和u d d i 等标准规范之上，这些规 范构成了w e b 服务的基准规范，它们组成了w 曲服务的概念性协议栈： 服务集成层 服务发现层u d d i 服 管务安 服务描述层w s d l 理质全 消息传输层x m l r p c ，s o a p量 网络通讯层h t t p ，s m t p 等 图3 2w e b 服务概念性协议栈 1 网络通讯层：w e b 服务要被服务请求者调用，就必须是可以通过网络访问的。 目前多数w e b 服务的消息都是用h t t p 发送和接收的，但同时w e b 服务还支 持其它i n t e r n e t 协议，如：s m t p ，f t p 等。 2 消息传输层：选择s o a p 作为x m l 消息传递协议。s o a p ( s i p l eo b j e c ta c c e s s p r o t o c a l ，简单对象访问协议) 是一个基于) ( h i l 的、在分布式环境下交换信 息的轻量级协议，是定义在请求者和提供者对象之间的一个通讯协议。 第2 6 贞其6 8 页 浙江大学硕土学位论文 3 3s o a 与w e b 服务 3 3 1 s o a 的发展 3 3 1 1s o a 的主要实现技术 虽然面向服务的体系结构不是一个新鲜事物，但它却是更传统的面向对象的 模型的替代模型。目前，s o a 的实现可以采用三种主要的技术思路：c o r b a ( c o 册o n0 b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h it e c t u r e ，通用对象请求代理体系结构， 基本上是面向消息的中间件解决思路) ，w s d l ( 也就是w e b 服务的方式) ，服务代 理注册方式。这三种方式中，w s d l 的w e b 服务的方式是我们目前最为关注的核 心。所以运用w e b 服务和服务代理注册方式就成为主要的实现方案。其中w e b 服务方式是现在众多企业关注的热点，而且w e b 服务或服务代理注册的方式，更 容易实现，而且更具有现实意义。 由于c o r b a 技术难度有目共睹，而且c o r b a 并不是一个真正意义上的s o a 实现。尽管c o r b a 有一个通过i d l ( 接口定义语言) 定义的平台无关的服务约定和 一个支持不同语言和平台的实现，但是它需要一个名为o p ( i n t e r n e t i n t e r o r bp r o t o c 0 1 ) 的特定通信协议和标准化的有线格式。此外，编译i d l 来 产生存根( s t u b ) 和骨架( ( s k e l e t o n ) 的需求表明生成的应用程序是紧密耦合的。 3 3 1 2s o a 的业界发展 随着s o a 软件架构理念的产生与不断发展，业界的不同开发商也迅速跟进。 i b m 是第一个为构建、部署基于s o a 的i t 系统提供一系列全面的工具、培训和 服务线路的大型厂商，它涵盖了s o a 生命周期的所有方面，整个概念覆盖了他们 提供的五大产品线w e b s p h e r e ，w o r k p 】a c e ，t i v o 】i ，d b 2 及其r a t i o n a l 。 从w e b l o g i c s e r v e r 至0w e b l o g i cp o r t a l 再至4w e b l o g i ci n t e g r a t i o n ，b e a 的全线产品都是采用s o a 的理念去设计的，而w o r k s h o p 8 1 则是第一个完整的 i s e ( i n t e g r a t e ds e r v i c e se n v i r o n m e n t ，面向服务集成环境) ，它覆盖了从设计、 开发、测试再到部署的各个环节，并且宣称通过其能够快速为企业建立基于服务 的应用。 第2 8 负其6 8 页 浙江丈掌磺_ _ 卜学位论文 上的模型，它将网络、传输协议以及安全等具体的细节都遗留给特定的实现。 s 澈簸与并e b 服务癸台豹主要蒙因怒：嚣e b 鼹务建立在耍敖标准秘独立予平 台豹协议的基确之上。艇是值得注意豹怒w e b 服务仅仅怒实现s 潞静一种技术， 与s o a 是m 与肉的关系。只是因为w e b 服务的发展，在很多层面满足s 0 a 的实现 需要。送与w 曲服务自身特点密不可分，所有这些特性都使得w e b 服务成为目前 开发s 激寝蘧程序赘镌秀选择。 3 3 2 2 使用w e b 服务实现s 0 a 的特点 髯醵瑕务接受s 溅一秘莛努夔实嚣按零，镬褥藿囊服务戆薅系结梅弼裁缝夔 体系结构( 如客户端服务器结构) 相眈有了更好的特憔，突出表现在： 一熬体结构的分布性：应用的功能性元素被部署到多个系统，本地甚歪远程 瞬络之上。w e