（计算机应用技术专业论文）基于soa的警服综合管理系统的研究与开发.pdf

中文摘要 翥士萎警警嚣术撅 羹矗嘉急篡君盘指导教师：卫红春( 签名) 坠i 还 摘要 s o a 是一种松散耦合的软件体系结构，使用这种结构设计系统中的功能模块，即使 模块的具体实现发生变化，只要包装该模块的服务接口没有改变，服务请求者就不会受 到任何影响。因此，本文基于s o a 架构，设计并实现了警服综合管理系统。 本文首先对警服综合管理系统的背景及s o a 的发展现状进行了研究和分析，阐述 了基于s o a 构建警服综合管理系统的可行性；其次对s o a 和w e bs e r v i c e 的基础知 识及其相关实现技术进行研究，采用w e bs e r v i c e 来实现s o a ，通过n e t 实现警服 综合管理系统的w e b 服务。在此基础上，提出基于s o a 的警服综合管理系统总体结构， 根据业务的需求对系统进行功能设计，并给出系统的主要功能结构图。再次，设计并提 出了基于s o a 的服务框架，把整个系统中涉及的服务分为三大主要模块：警服自助调 换服务、装备科管理服务、服装厂管理服务模块，对每个模块中的服务进行了定义，并 运用n e t 技术对警服综合管理系统中的服务进行了开发，详细阐述了服务的具体实现， 给出了部分关键代码。 最后对警服综合管理系统的运行效果进行了分析。结果表明基于s o a 构建的警服 综合管理系统完全满足业务的需求。该系统已经在西安市公安局装备科投入运行，取得 良好的效果。 关键词：s o a ；n e t ；w e b 服务；警服综合管理系统 h 英文摘要 s u h j e c t ： s p e c i a l i t y ： n a m e ： i n s t r u c t o r ： r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fi n t e g r a t e dp o l i c eu n i f o r mm a n a g e m e n t s y s t e mb a s e do ns o a c o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n i q u e l iy u e ( s i g n a t u r e ) 厶1 2 丝 w e ih o n g c h u n ( s i g n a t u r e ) 巡查i 丛鸱选” a b s t r a c t s o ai so n ek i n do fl o o s ec o u p l i n gs o r w a r ea r c h i t c c t u r ew h i c hc a l lr e d u c et h ec o u p l i n g d e g r e eb e t w e e ns e r v i c ep r o v i d e r sa n dr e q u e s t e r s 1 h es e r v i c er e q u e s t e r sw i l ln o tb ei n f l u e n c e d w h e nf u n c t i o n a lm o d u l e sa r eu s e di nt h i ss t r u c t u r a ld e s i g ns y s t e ma sl o n ga st h em o d u l e s e r v i c ei n t e r f a c ed o e sn o tc h a n g ee v e ni ft h ed e t a i l e di m p l e m e n t a t i o no ft h em o d u l e c h a n g e s t h e r e f o r e ，t h ei n t e g r a t e dp o l i c eu n i f o r mm a n a g e m e n ts y s t e m ( i e n u m s ) b a s e do n s o ai sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e di nt h i sp a p e r f i r s t , t h eb a c k g r o u n do fi p u m sa n dd e v e l o p m e n to fs o ai ss t u d i e da n da n a l y z e d ，a n d t h ef e a s i b i l i t yo fc o n s t r u c t i n gt h ei p u m sb a s e do ns o ai si l l u m i n a t e d s e c o n d , t h eb a s i ck n o w l e d g ea n dr e l a t e dt e c h n o l o g yo fs o aa n dw 色bs e r v i c ea l e a n a l y z e d ，s o ai si m p l e m e n t e db yw e bs e r v i c ea n dw e bs e r v i c eo f 口u m si si m p l e m e n t e d b y n e t i nt h i sf o u n d a t i o n ，t h eo v e r a l lf r a m e w o r ko f 口切sb a s e do ns o a i sp r o p o s e d ， f u n c t i o n a la n dd a t a b a s em o d u l e sa r ed e s i g n e d ，a n dt h em a i nf u n c t i o ns t r u c t u r ee h a l t sa n d t a b l e so fi p u m sa r ep r o v i d e d t 1 1 j r d ，as e r v i c ef r a m e w o r kb a s e d0 1 1s o ai sp r e s e n t e da n dt h es e r v i c e si n v o l v e di nt h e w h o l es y s t e ma l ed i v i d e di n t ot h r e em o d u l e s ：p o l i c eu n i f o r ms e l f - e x c h a n g es e r v i c e sm o d u l e ， e q u i p m e n tm a n a g e m e n ts e r v i c e sm o d u l e ，g a r m e n tf a c t o r ym a n a g e m e n ts e r v i c em o d u l e n l e s e r v i c e si ne a c hm o d u l ei sd e f i n e da n ds e r v i c e si nt h ei p u m sa r ed e v e l o p e db y n e t t e c h n o l o g y , t h ei m p l e m e n t a t i o no fs e r v i c e si nd e t a i li si l l u m i n a t e da n ds o m ek e yc o d e sa r e p r o v i d e d f i n a l l y , t h ep e r f o r m a n c eo fi p u m si sa n a l y z e d r e s u l t ss h o wt h ei p u m sb a s e do ns o a c a nt o t a l l ya c h i e v et h ed e m a n do fb u s i n e s s n o wt h i ss y s t e mh a sb e e no p e r a t e di nx i a np o l i c e s t a t i o na n dp e r f o r m sw e l l k e y w o r d s ：s o a ；n e t ；w e bs e r v i c e ；i p u m s i i i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油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做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：日期：力肜j 、力 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名： 导师签名：竖参 日期：矽d 、 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 。 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 2 0 0 0 年1 0 月以来，全国公安机关顺利完成了“9 9 ”式警服换装工作。公安部、财政部 先后出台了一系列相关的政策、规定和技术标准等文件，加强了对人民警察服装的生产、 供应和管理，以及对警服目录生产企业的管理。 2 0 0 3 年人民警察服装生产企业目录的警服生产厂有1 2 1 家、警帽生产厂2 5 家、警用 服饰生产厂1 0 家，还有面料中心管理的面料生产厂2 2 家。9 9 式警服包括夏服、常服、 夹克、多功能服、作训服等，各警种样式又各有不同。每年警服发放时间装备科都会给 装备科工作人员带来大量繁重的工作。由于生产厂家各自使用的管理系统的差异，使得 公安局装备科的服装采购入库无法采用统一标准入库，导致目前国内警服管理发放主要 还是以手工操作为主。各地市公安局装备科从服装生产厂家采购所需警用被装，通过厂 家提供的物资详单，以手工方式点收入库。 在发放过程中，目前也多是以传统方式按部门科室人员分配。9 9 式警服标准采用与 目前国际标准接轨的量体号型标准，对每个警员采集量体数据，以保证警服合体。但由 于各种原因，警员体型可能出现变化，导致警服不再合体，这就需要进行调换。现有调 换方式主要是警员到装备科进行调换，这就可能给各基层单位的公安干警造成不便，也 增加了装备科的工作量。 随着公安机关警务信息化建设进程的不断推进，传统的警服管理方式弊端日渐明显， 信息化警服综合管理模式改革变得势在必行。然而，目前国内在专业服装综合管理系统 方面还处于空白阶段。警服因其种类繁多和配饰复杂，目前市场上的常规服装管理软件 无法与之相适用。为了解决警服管理中存在的问题，西安市公安局装备科提出了警服综 合管理系统开发项目，本研究论文是对该项目的部分关键技术的研究结果。 1 2 研究意义 公安民警服装的配备和发放是公安后勤装备的一项十分重要的工作。警服根据各警 员的体型、身高、胸围等身体特征信息量体制作的。大量量体信息的收集会出现偏差， 另外警员的身体特征也会随着时间发生变化，因此就会造成每次发出的服装中存在部分 警员的服装型号不致、服装不合身的情况，产生这种情况就需要调换和调配，每年的 服装调配工作一方面给服装管理部门带来很大的工作负担，另外也因调换造成大量资源 浪费。 警服综合管理系统主要包括警服生产管理系统、装备科物资管理系统和警服网上自 助查询调换系统三部分。通过对上游生产企业统一采用标准化订单，服装标签及装箱单 西安石油大学硕士学位论文 条码化管理，大幅度提高警服管理部门在警服点收分发工作中的效率。在分发完成后， 对可能出现号型不一致，服装不合身的民警，通过警服网上自助查询调换系统这一平台， 使民警可以优先就近选择其他需要调换服装的民警进行调换。 本系统的开发和应用，能够有效发挥计算机网络的优势，极大减轻服装管理部门的 工作强度，并极大节省了服装资源，对提高警服配备和管理水平和效率具有积极作用。 警服综合管理系统承担着与诸多警服生产厂家的生产信息和订单交互工作，并且这 些厂家的生产管理系统极有可能是在不同平台开发出来的。所以，一个可以跨异构平台 的信息交互技术就成了解决警服综合管理系统开发的关键问题。值得庆幸的是，已经有 一些比较健全的信息交互体制例如s o a 能够满足这样的需求。s o a 架构的一个最主要 的特点就是与系统和开发语言的无关性，而服务接口、数据传递方式则采用与系统无关 的x m l 语言来实现。s o a 架构下的警服综合管理系统可以使各警服生产厂家方便地利 用其系统上的信息资源。 1 3s o a 在国内外的发展状况 早在1 9 9 6 年，g a r t n e r 就已经提出了s o a 的预言，不过当时还仅仅是一个预言，当 时的软件发展水平和信息化程度还不足以支撑这样的概念走进实质性应用阶段。随着 x m l 、w e bs e r v i c e 等技术标准的出现，s o a 逐渐从理论阶段走向了实践阶段。据g a r t n e r 最新研究成果，2 0 0 7 年全球5 0 的新的核心业务系统将会使用s o a 架构，到2 0 1 0 年， 这个比例将达到8 0 ；同时，8 0 的企业现有应用系统也将在2 0 1 1 年前完全演进并融入 到s o a 的架构中。 1 3 1s o a 国外研究发展现状 随着s o a 不断发展【lj ，国外许多大型软件公司都推出了自己的s o a 产品，i b m 软 件部门s o a 策略【2 j 是从人、流程、信息、连接性与再利用五个切入点来推动，相对应的 也有五大软件产品线：协同软件l o t u s 、中介软件w e b s p h e r e 、数据库d b 2 与i n f o r m i x 、 管理软件t i v o l i 与应用程序生命周期管理软件r a t i o n a l 来推动s o a 的发展。s a p 在2 0 0 6 年发布了企业级s o a 应用产品m y s a p e r p 2 0 0 5 ，它是在所有应用都转移到面向服务的 架构后的成果，产品包含的所有应用都是以来自组成企业服务知识库中的服务构建而成， 应用之间的集成也是依据其中定义的标准接口。2 0 0 7 年，基于s o a 架构的e r p 解决方 案b u s i n e s sb yd e s i g n 产品也已投放市场。并且s a p 还推出了采用开放架构的服务型技 术平台n e t w e a v e r ，通过n e t w e a v e r ，可以把来自s a p 以及非s a p 的应用软件以面向服 务的架构的方式整合起来，而不需对原有应用软件架构进行根本的改变。o r a c l e 公司也 正式推出了一套完整的用于创建、部署和管理s o a 服务的服务基础设施组件一s o a 套 2 第一章绪论 件，该套件支持服务的创建和管理，并可将服务组合为复合应用和业务流程。b e a 也积 极推出面向服务的架构战略和服务基础架构产品系列。 a q u a l o g i e ，它和w e b l o g i c 系列产品共同构成了b e a 推出的“t h i n kl i q u i d ( 流体 思维) 理念的基础，该理念旨在让i t 系统脱离业务孤岛状态和老式的软件垂直集成模 式，建立以水平集成“服务网络 为基础的新世界，由于这些“网络服务 能够快速交 付给企业、i t 、个人和专业服务，从而能够提高企业的生产力。m i c r o s o f t 认为，面向服 务将变成架构系统的普遍风格。微软的w c f ( w i n d o w sc o m m u r t i c a t i o nf o u n d a t i o n ) 是构 建安全可靠的事务性服务的统一框架，是s o a 的一种具体实现。它具有构建分布式面向 服务系统的技术基础：统一了消息风格和r p c 风格，并且通过二迸制和基于开放标准的 通信达到了平台最优化，编程模型的优雅而简单。目前，m i c r o s o f t 在其 w i n d o w s 2 0 0 3 s e r v e r 中提供了符合u d d i v 2 规范的u d d i 注册中心。与此同时，各个公 司在实现各种w e bs e r v i c e 和将已有应用转换成面向服务架构上也取得了重大的进展。 国外已经有一些案例将s o a 的设计思想应用到医疗、电信、金融等行业。s o a 己经成 功部署了德国邮政，集成了丰泰保险公司的“e - p l a t f o r m ”平台，为瑞士等家商业银行提 供了系统架构方案等。著名的i b m 公司也在企业内部进行了s o a 应用，并且取得了显 著成效。 s o a 的发展主要由业界推动，然而实践的热潮也带来了学术界对s o a 的研究，如关 于s o a 实现框架的研究，p e t r a qp a p a j o g i i ，h o w a r dw b e c ka n dj o s el u i sb r a g a 研究了实 现面向服务和组件环境模型的架构，它利用组件构建一组接口定义良好的服务，使用 u m l 构建平台独立的模型使在后期阶段可以将其实现在特定的计算平台和编程环境中。 还有一些学者探讨了s o a 在具体行业应用的研究，如应用在电子政务系统、医疗系统等 t 3 1 。k v o t i sa n dc a l e x a k o s 等在管理分布式电子政府节点原则性s o a 架构一文中，通过 研究电子政务系统，提出了一个两层实体框架实现在分布式环境下集成。 1 3 2s o a 国内研究发展现状 国内对s o a 及w e b 服务相关技术的研究工作开展得比较晚，还处于起步阶段，目 前尚未取得突出的研究成果。国内的软件公司在s o a 方面推出的产品也比较少，但很多 公司己经开始积极投入到这方面的研发中，新中大发布了国内首款基于s o a 的管理软 件，国内e r p 巨头用友从2 0 0 3 年开始研发的下一代产品u 9 也是基于最先进的s o a 技 术架构。国内的协同软件厂商复旦协达，2 0 0 5 年在上海发布其最新3 2 0 版协同软件产品。 协达v 3 2 0 版充分发挥中国首套s o a 软件优势，其多组织、集中式的工作流应用功能， 具有“点对点 软件架构模式不可取代的优势。中远集装箱运输有限公司，也在2 0 0 5 年将2 1 大类e d i ( 电子数据交换) 应用系统成功整合到一个平台实现了第一期目标：基 于s o a ( 面向服务的构架) 的国内业务流程整合。调查显示，四分之一的企业己经针 3 西安石油大学硕士学位论文 对s o a 采取行动，包括进行内部s o a 相关培训。虽然s o a 在国内尚处于早期部署阶段， 但企业对s o a 的投入却在快速增加。信息周刊和埃森哲 4 1 的调查显示，一些国内企 业出于业务需要，期望通过部署s o a ，获得更大的利润。另有6 7 8 的企业虽尚未采取 行动，但他们表示正在了解和研究s o a 。上述中国企业中，有8 0 9 的公司表示将采取 积极态度部署s o a ，7 3 7 的公司表示在未来两年内有s o a 项目的部署计划。可以预计 未来一两年内，s o a 在中国将进入快速发展期。 1 4 本文主要研究内容和创新点 本文是在研究了传统的警服加工分配管理过程的基础上，设计并实现基于s o a 的警 服综合管理管理系统。本文作者的主要研发工作可以总结为以下几个方面： 1 ) s o a 技术在警服综合系统中的应用研究。对本系统需求进行分析，并且结合历 年来s o a 在企业应用中的实际案例，分析研究使用s o a 技术实现警服综合管理系统的 可行性，以及技术方案。 2 ) 警服综合管理系统体系结构、技术框架和实现技术研究。 3 ) 在n e t 平台环境中，设计并实现了面向服务架构的警服综合管理系统。 创新点是： 将s o a 技术引入警服管理系统，首次开发包括生产，管理，发放，调换全程管理的 警服综合管理系统，并将条形码引入警服管理。 1 5 本文组织结构 本文共分五章，各章内容分别如下： 第一章：介绍了课题的研究背景，s o a 国内外的研究现状，本课题的研究意义，以 及论文的主要内容。 第二章：详细介绍了s o a 的概念、发展过程以及现阶段成果，重点介绍了w e bs e r v i c e 的核心技术、目前常见的三种开发平台以及s o a 和w e bs e r v i c e 之间的关系与差别。 第三章：分析了警服综合管理系统的设计需求。在此基础上提出了警服综合管理系 统的逻辑结构和功能分布，结合s o a 分析了警服综合管理系统整体服务框架，并对其中 涉及的各种服务进行了具体的设计。 第四章：针对上一章中所设计的警服综合管理系统中所涉及的服务，提供了主要服 务的实现方式，并对警服综合管理系统的整体运行效果进行了分析。 第五章：对全文做出了总结和展望。 最后为参考文献和致谢。 4 第二章s o a 和w e bs e r v i c e 第二章s o a 和w e bs e r v i c e 2 1 系统架构概述 2 1 1 系统架构的概念 业界一直没有对于系统架构的确切概念形成一个统一的定义，关于系统架构，下面 是几个常见的的定义： 构架( a r c h i t e c t u r e ，愿意为建筑学设计和建筑物建造的艺术与科学) ；在r u p 中的 定义：软件系统的构架( 在某一给定点) 是指系统重要构件的组织或结构，这些重要构 件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互；软件构架实践中的定义： 某个软件或者计算系统的软件构架即组成该系统的一个或者多个结构，他们组成软件的 各个部分，形成这些组件的外部可见属性及相互间的联系；i e e e1 4 7 1 2 0 0 0 中的定义： t h ef u n d a m e n t a lo r g a n i z a t i o no fas y s t e me m b o i d e di ni t sc o m p o n e n t s ，t h e i rr e l a t i o n s h i p st o e a c ho t h e r , a n dt ot h ee n v i r o m e n ta n dt h ep r i n c i p l e sg u i d i n gi t sd e s i g na n de v o l u t i o n ，构架是 系统在其所处环境中的最高层次的概念。软件系统的构架是通过接口交互的重要构件( 在 特定时间点) 的组织或结构，这些构件又由一些更小的构件和接口组成。( “构架可以 作为名词，也可作为动词，作为动词的“构架 相当于构架设计) 。 以上这些定义，从系统层次、程序设计、组件、约束条件、系统接口等方面来描述 系统的架构。虽然侧重点不一样，但是不同的定义在结构、组件、与组件的联系上具有 相似点。系统架构简单地说就是关于系统如何组织、控制、定义接口的问题，因此可以 将系统架构定义为：系统架构是系统在高层次的抽象，该抽象是独立于开发系统工具的 系统结构方案和对外表现形式的定义。系统的开发工具主要是指开发的平台、语言，系 统的架构应该不受制于这些工具；结构方案是指系统的组件、连接件以及约束条件；对 外表现形式就是规定了系统提供的接口【5 1 。 2 1 2 系统架构的重要意义 1 ) 架构是不同信息系统交流的重要手段 不同的信息系统是为了不同的需要开发出来，能够适应特定的功能需求。但是不同 的信息系统具有不同的侧重点，关心的核心内容也不一样。因此在进行系统之间的交流 时，需要一种具有共性的方面。架构就是系统之间互相交流的共同语言，通过它的存在， 不同的系统能够表达出自己的特点和需求，从而找到不同信息系统间交流的解决方案。 2 ) 架构是早期对于系统设计决策的体现 架构是开发人员按照系统使用者的要求所做的早期决策，由于需求和环境的动态性， 西安石油大学硕士学位论文 故在系统实际投入使用之前，无法断定这些决策的合理性和正确性。反映到架构中，就 是系统的架构必须要跟随决策的更改而冒更改的风险。架构的更改意味着返工和对前期 设计的否定。 3 ) 架构制约信息系统的质量 大型系统能否满足系统使用者的期望功能，主要是由架构来决定。随着软件规模的 扩大，系统的质量不再是依赖于选用好的数据结构和算法这样微观的设计，而是由系统 结构和功能的划分来决定。 4 ) 架构是信息系统可持续发展的基础 信息系统的可持续发展主要表现在系统的扩建和重用方面。在软件的生命周期中， 不论是系统的代码，还是系统的架构，重用的越早，整体的效益就越高。信息系统架构 的重用能够给信息系统的设计减少时间，在同一系列系统范围内系统架构的重用能够大 大降低某个具体系统因为架构不当而带来的风险。 2 2 面向服务的体系结构( s o a ) 2 2 1s o a 概述 1 ) s o a 产生背景及解决的问题 1 9 9 6 年，g a r t n e r 提出s o a ，在2 0 0 2 年提出s o a 是“现代应用开发领域最重要的 课题 ，并预测到2 0 0 8 年，s o a 将成为占有绝对优势的软件工程实践方法。然而，其初 衷并非针对企业系统，但是随着w e bs e r v i c e 的普及，s o a 被越来越多的参与到企业化 应用当中。怎样把w e bs e r v i c e 合理地应用于不同企业的信息系统和商业模式当中、并 且为该企业产生直观的经济效益，成为了备受国内各外企业管理者们所共同高度关注的 课题。s o a 就是在此背景下出现的，对于企业业务来说，面向服务的架构( s o a ) 最大 的优点就是其灵活的响应能力。企业经常受到各种各样变化的影响：市场、供应链、战 略流程、规则等。s o a 可以建立一个灵活的环境，可靠地应对各种变化。原因在于s o a 将功能以可重用的方式重组，以便快速配置新的或修正的流程。企业集成的努力及面向 对象等理论的发展逐渐形成了最佳实践。由于因特网的发展，w e bs e r v i c e 使s o a 成为 深入了解和普及集成的必须。s o a 不只是怎么做的问题，真正的业务规划应该从做什么 开始。简单地说，如果不知道该“做什么 ，那么即使知道该“怎么做 ，做出来的东西 也是不相干的。 2 ) 面向服务的架构的定义 s o a 的概念可以从以下几个不同的视角来理解。站在程序员的立场上来看，s o a 是 一种全新的开发技术；站在业务分析人员的立场上来看，s o a 就是基于某种标准的业务 应用服务；而站在系统架构设计师的立场上来看，s o a 则是一种全新的设计模式。虽然 6 第二章s o a 和w e bs e r v i c e 到目前为止，关于s o a 还没有一个统一的、被广泛认可的定义，但是s o a 的核心理念 却是一致的：首先，s o a 是以业务为导向的，强调业务领域的分析和建模。其次，s o a 不是一个产品，甚至不是一项技术。本质上s o a 是一种思想，一种新的i t 系统架构思 想。再次，s o a 是一个不断进化的过程，是一系列最佳实践的集合。最后，s o a 不是新 生事物。将这种技术运用于商业可以追溯到算盘时代1 6 丌。 理想的s o a 是在开放的标准体系下，所有的应用可以相互连接，传递信息。新的应 用可以很快连接到原有的s o a 体系中；而旧的应用也可以加入到新的s o a 架构里。就 像计算机里的系统总线，所有的设备都可以连上去来交换数据，s o a 力图让所有的应用 相互无障碍地对话。在具体实现上，s o a 将企业应用切分成小的应用模块，每一个应用 模块在s o a 中被视为一个服务，企业可以将各种服务根据需要进行组合，从而完成一项 业务需求。 3 ) s o a 的参考模型 s o a 参考模型指导所有实施s o a 的各个项目，能共同朝向企业级服务，和s o a 基 础架构标准方向的集中发展，尽早使企业从中获益。换句话说，参考模型规划的重点， 在于开发一个特定于某个企业需要、切实可行的路线图，以填补当前和远景目标之间的 鸿沟；评估用于开发、部署和管理、监控的现有系统和技术，定义目标状态愿景，目标 参考模型模型。s o a 参考模型可说是指导s o a 成功的蓝图，其作用包括：促进i t 与业 务的紧密配合：参考模型的制定，以业务驱动力和i t 目标为出发点，分析s o a 解决方 案能对这些驱动力带来多大的正面影响，进而为从目前i t 现况演化到远景架构，定出实 现架构、相关规范及路线图。参考模型因此提供了从业务和i t 目标，到实现架构间的可 跟踪性，是业务与i t 之间进行沟通的重要媒介，是企业实现业务灵活性、可管理性和变 更规划的基础。并且协助企业向重用、团队协作和资源共享的文化迁移：参考模型确立 了s o a 架构标准和技术部署的最佳实践，为日后各个s o a 的实施项目，订立架构遵从 性的度量标准和指 图2 1m ms o af o un d a t i o n 参考模型 7 西安石油大学硕士学位论文 2 2 2s o a 的特点与优势 图2 2m i c r o s o f t s o a 参考模型 1 ) s o a 与传统解决方案的比较 相比较与传统的解决方案，灵活性，或者称为敏捷性、a g i l i t y 等，是s o a 展核心的 目的和最根本的优势所在，这是由当前全球化浪潮和业务竞争本质所决定的。用最小的 付出获得最大的收益，这是竞争性业务对公司簧略目标的要求，持续浪费资源的低效组 织将会落后。组织的业务自动化方式是决定其运营效率的根本因素，这就是s o a 的价值 所在。通过面向服务形成自动业务逻辑，能够保护现有投资，有助于智能化表达业务， 进而表现其内在的自动敏捷性。当与w e b 服务技术平台联合时，s o a 提供了一个重要 的潜在现实效益，从而改变组织的技术与发展前景。除了灵活性之外，s o a 还能够为企 业带来如下切实效益： 改进的架构和方案。 建立标准的x m l 数据表示。 聚焦通信基础设施投资。 改庭的集成( 及内在的互操作性) 。 内在的复用。 保护现有投资和遗留资产。 2 ) s o a 的价值 由于客户端与服务之间的交互是基子行业标准的，这个行业标准包括了保障调用安 第二章s o a 和w e bs e r v i c e 全的方式、传播事务流的方式以及管理可靠性的方式等等。我们也可以使用现有的这些 公共基础功能的实现。这就保证了应用程序的可维护性，因为应用程序与准确性无关。 即使公共基础功能发生演化，应用程序也不会受到影响。面向服务的应用程序是健壮的， 因为开发者能够使用可用的、已验证的、通过测试的公共基础功能。同时也提高了开发 者的效率，因为他们可以将更多的时间投入到功能特性的实现，而不是这些公共基础功 能。面向服务的真正价值就是：允许开发者从代码中抽取出公共基础功能的实现，更多 地关注业务逻辑和需要的功能特性【l 。 面向服务还包括许多广受欢迎的价值，例如跨技术的互操作性，就是核心价值的体 现。虽然不借助于服务，我们也能够实现互操作性，但直到面向服务的诞生，才能够应 用到实践中。两者的区别在于后者能够通过已有的公共基础功能为开发者提供互操作性。 编写服务时，通常不用考虑客户端执行在什么平台上，因为面向服务完全实现了无缝的 互操作性。面向服务应用程序所能提供的不仅仅是互操作性，它还允许系统跨越边界。 其中一种边界就是技术与平台的边界，跨越这样的边界则完全体现了互操作性。但是， 边界可能还存在于客户端与服务之间，例如安全与信任边界、地域边界、组织边界、时 区边界、事务边界，甚至是业务模型边界。无缝地跨越这些边界是可能的，原因在于基 于消息的交互标准。例如，保障消息安全的标准，建立客户端与服务安全交互的标准， 即使交互双方存在于不具有直接信赖关系的域( 或站点) 中。事务标准允许客户端的事 务管理器将事务传递到服务端的事务管理器，并让服务参与到事务中，即使两个事务管 理器从来没有直接登记彼此的事务l l 引。 下一节着重分析w e bs e r v i c e 技术及介绍实现w e b 服务的几个主流平台。 2 3w e bs e r v i c e 自从i n t e m e t 诞生之日起，h t t p 协议就因其简单性、可靠性、通用性而被广为使用。 x m l 语言的诞生使得信息可以脱离平台和编程语言的限制而传输。s o a p 协议为服务的 请求、消息的格式定义了简单的规则，并得到各大系统软件提供商的支持。这一切决定 了w e b 服务的出现成为一种必然。从表面上看，w e bs e r v i c e 就是一个应用程序，它向外 界暴露出一个能够通过w e b 进行调用的a p i 。任何人都能够用编程的方法通过w e b 来调 用这个应用程序。我们把调用这个w e bs e r v i c e 的应用程序叫做客户。当然，w e bs e r v i c e 还有更多的东西。下面是对w e bs e r v i c e 更精确的解释：w e bs e r v i c e 是建立可互操作的 分布式应用程序的新平台。作为一个w m d o w s 程序员，你可能已经用c o m 或d c o m 建 立过基于组件的分布式应用程序。c o m 是一个非常好的组件技术，但是我们也很容易举 出c o m 并不能满足要求的情况。w e bs e r v i c e 平台是一套标准，它定义了应用程序如何 在w e b 上实现互操作性。你可以用任何你喜欢的语言，在任何你喜欢的平台上写w e b s e r v i c e ，只要我们可以通过w e bs e r v i c e 标准对这些服务进行查询和访问。 9 西安石油大学硕士学位论文 2 3 1w e bs e r v i c e 协议栈 研究w e b 服务的体系结构，我们可以分析它的协议栈。栈的总体目标是建立一系列 w e b 服务接口，以使一个w e b 服务客户端程序能够与一个应用服务器或者中间件进行交 互。在接口的实现上，需要使用简单对象访问协议( s o a p ) ，以及其它的互联网协议( 如 h t t p ，s m t p ，f t p 等等) 来完成调用过程。图2 3 展示了_ 个概念性w e b 服务协议栈。 栈的最顶层是工作流程层。下面三层提供了三个主要功能：服务发现、服务发布和服务描 述。服务在使用之前应首先被正确地描述出来，w s d l 语言完成了这个功能。它定义了 一套基于x m l 的语法，把w 曲服务定义为端点( e n d p o i n t ) 的集合，接收并处理文档 信息或者过程信息。一个完整的服务描述包括服务接口的描述、服务实现的定义以及端 点描述。这些描述信息都需要通过u d d i 规范( 通用描述、发现、发现与集成) 来发布 与查找。垂直的条表示在协议栈中每一层必须满足的需求。 l x m lb a s e dm e s s a g e i 二 亚匦 二 图2 3w e bs e r v i c e 协议栈 2 3 。2w e bs e r v i c e 核心技术 w e bs e r v i c e 并一种全新的技术，w e bs e r v i c e 是基于标准的、协议化的软件功能和 数据的接口。如h 1 限、x m l 、s o a p 、w s d l 、u d d i 等。w e bs e r v i c e 采用s o a p 协 议封装请求响应，用x m l 语言进行信息的结构描述，用h t t p 协议作为网络传输载体， 用字符文本作为表达方式。用x m l 的好处是近乎无限的结构表达能力，用h ”曙的好 处是可以利用h t t p 的8 0 端口( 也无需穿透防火墙) ，用文本的好处是表达的平台无关性， 比之其他中间件技术，w e bs e r v i c e 的优势是强大的自定义结构表达；平台无关的表示使 得扩展性和柔性极佳；信息传输时的压缩比高；无需穿透防火墙。缺点是解析x m l 树 的时候需要做大量工作。w - e bs e r v i c e 定义了s o a p 封装的格式，定义了u d d i 服务定位 1 0 第二章s o a 和w e bs e r v i c e 描述协议。只要是一台计算机，那么它就一定可以处理文本。这组技术使得底层平台对 应用交互透明，应用的互操作能力得到了提升。 1 ) x m l 可扩展的标记语言( l ) 是w e bs e r v i c e 平台中表示数据的基本格式。除了易于建 立和易于分析外，龇主要的优点在于它既是平台无关的，又是厂商无关的。无关性是 比技术优越性更重要的：软件厂商是不会选择一个由竞争对手所发明的技术的。x m l 解决了数据表示的问题，但它没有定义一套标准的数据类型，更没有说怎么去扩展这套 数据类型。例如，整形数到底代表什么? 1 6 位，3 2 位，还是6 4 位? 这些细节对实现互 操作性都是很重要的。w 3 c 制定的x m ls c h e m a ( x s d ) 就是专门解决这个问题的一套 标准。它定义了一套标准的数据类型，并给出了一种语言来扩展这套数据类型。w e b s e r v i c e 平台就是用x s d 来作为其数据类型系统的。 2 ) s o a p 简单对象访问协议( s o a p ) 是一种轻量的、简单的、基于x m l 的协议，它被设 计成在w e b 上交换结构化的和固化的信息。它指定了种标准格式，使应用程序可以 调用彼此的方法，在彼此之间传递数据。s o a p 是当前x m l 消息传递的行业标准，也是 w e bs e r v i c e 体系结构最基础的支柱，用于执行和调用服务间的通信。s o a p 提供了标准 的r p c 方法来调用w e bs e r v i c e 。s o a p 规范定义了s o a p 消息的格式，以及怎样通过 h t t p 协议来使用s o a p 。s o a p 包括三个部分： s o a p 封装结构：定义了一个整体框架，以表示消息中包含什么内容，谁宋处理这 些内容以及这些内容是可选的或是必需的。 s o a p 编码规n - 定义了用以交换应用程序定义的数据类型的实例的一系列机制。 s o a pr p c 表示：定义了一个用来表示远程过程调用和应答的协定。 所有的s o a p 消息都使用x m l 编码。一条s o a p 消息就是一个包含有一个必需的 s o a p 的封装包，一个可选的s o a p 标头和一个必需的s o a p 体块的x m l 文档。把s o a p 绑定到h t t p 提供了同时利用s o a p 的样式和分散的灵活性的特点以及h t t p 的丰富的 特征库的优点。在h t t p 上传送s o a p 并不是说s o a p 会覆盖现有的h t t p 语义，而是 h t t p 上的s o a p 语义会自然的映射到h t t p 语义。在使用h w 曙作为协议绑定的场合 中，r p c 请求映射到h t t p 请求上，而r p c 应答映射到h t t p 应答。然而，在r p c 上 使用s o a p 并不仅限于h t t p 协议绑定。s o a p 也可以绑定到t c p 和u d p 协议上。s o a p 消息结构如图2 4 所示。 西安石油大学硕士学位论文 图2 4s o a p 消息结构图 3 )w s d l w s d l 是一种基于x m l 的语言，用于描述w e b 服务或者网络端点。w s d l 协议描 述了w e b 服务和客户机之间的消息处理机制、w e b 服务的位置，以及与w e b 服务通信 所使用的协议。w s d l 文档结构如图2 5 所示，一般分为w s d l 服务接口文档和w s d l 服务实现文档两个部分。包含5 个主要元素，它们共同来描述w e b 服务。前三个元素是 抽象的，定义了消息处理机制，后两种是具体的，定义了协议和地址信息。 t y p e s ：t y p e s 结构是x s ds c h e m a 内容放置的地方。这部分w s d l 可以构成实际 的x s ds c h e m a 标记( 整个s c h e m a 结构包含类型定义) ，或者它包含i m p o r t 元素能够引 用外部的s c h e m a 定义( 或它还可以包含嵌入的和导入的x s d 类型) 。在这个部分w s d l 定义中建立的类型用于表示消息体的x m l 内容。m e s s a g e 元素引用到这些类型并且关联 到消息。s o a p 消息体包含x m l 内容，表示从简单的参数数据到复杂的业务文件的任何 事物。该内容主要是引用w s d l 文档中的t y p e s 模块中定义和声明的类型。从而t y p e s 中一般要提供x s ds c h e m ac o m p l e x t y p e 元素，以便组成相关的类型来表示整个消息体结 构。 m e s s a g e ：服务间的交互是通过消息的接受和传输，很自然要加入m e s s a g e 结构。 该元素为消息声明一个名称并包含一个或多个p a r t 子元素，它们每一个都被赋予一个类 型。m e s s a g e 元素随后和o p e r a t i o n 元素相关联以建立操作的输入和输出消息。p a r t 元素 使用t y p e s 或e l e