（计算机软件与理论专业论文）面向服务的医疗应用集成平台研究.pdf

摘要 医疗应用集成近年来成为医院信息系统串需要勰决的核心问题。随着医院实 施的业务系统不断增多、范围逐渐扩大，对业务流程的适应性问题日益受到重视， 同时医疗机梅瘦用信息系统较旱，组织结构与业务组成比较复杂，各应用系统一 直是相对独立开发，形成了很多信息孤岛。原有独立系统无法满足医院的管理现 扯他、业务自动化、信息共享化的需要，成为阻碍医院信息化发展的瓶颈。e a i 能够将业务流程、应用软件、硬件和各种标准联合起来，在多个应用系统之间实 现无缝集成，使它们像一个整体一样进行业务处理和信息共享。 本论文正是针对这一应用背景，认真分析和总结传统解决方案的不足，在深 入研究e a i 、x v l l 、w 曲服务、中间件和工作流技术，分析b d s s 、i - i e 等医疗 信息标准化研究成果基础上，选用了h l 7 、d i c o m 等国际标准与规范，充分分 析了医院内医疗业务流程模式，设计了一个基于x m lw 曲服务和工作流技术 的跨平台、跨部门的应用集成框架。分析了该集成构絮的主要构成，原理及其在 服务端和客户端的实现机制。该集成框架具有较强的流程适j 雯性。 在文章中，我们利用w 曲s e r v i c e s 技术实现了一个松散藕合的企业应用环境。 通过将医疗机构内部各应用系统服务端在应用层封装为服务，在客户端增加应用 集成组件，通过应用集成平台实现系统间信息的统一封装与调度，从而实现了应 用集成。通过迸一步的业务流程分解，将业务流程分为最小功能节点，再加以消 息路由与调度，形成新的消息分解与重组p r o f i l e ，即可保证集成系统对不同医疗 业务流程懿适应性。文鬻以检验系统通过集成平台实现与医院信息系统互联为 例，描述了应用集成平台的实现机制与相应的业务交互。 关键词：医疗应粥集成面向服务鼗务流程w e b 服务 a b s t r a c t m o r ea n dm o r ep e o p l ef o c u so ne n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ( e a i ) t e c h n o l o g y e a ib e c o m e sah a r dp r o b l e mf o re n t e r p r i s et of a c ea n dt or e s o l v e ，w h i l e m o r ea n dm o r ei n f o r m a t i o ns y s t e m sa r eu s e db u tf e wc a nm e e tt h ec h a l l e n g eo f f r e q u e n tu p d a t ei nb u s i n e s sp r o c e s s a p p l i c a t i o ns y s t e mi nm e d i c a li n s t i t u t i o n sw e r e d e v e l o p e da n di m p l e m e n t e ds e p a r a t e l yb e f o r ey e a r s ，m e yb e c a m em a n ys e p a r a t e “i n f o r m a t i o ni s l a n d ”t h eo r i g i n a ls y s t e m sc a n tm e e tt h en e e d f o rm o d e m m a n a g e m e n t ，a u t o m a t i cb u s i n e s si m p l e m e n ta n di n f o r m a t i o ns h a r i n gi nh o s p i t a l ，t h e y b o t t l e n e c kt h ee f f o r t st od e v e l o pm o d e mi n f o r m a t i o ns y s t e m e a ic a no f f e rs e a m l e s s i n t e g r a t i o n o v e rd i f f e r e n t a p p l i c a t i o ns y s t e m s ，i m p l e m e n tp r o c e s s a n ds h a r e i n f o r m a t i o nju s tl i k eaw h o l es y s t e mb ya s s e m b l i n gb u s i n e s sp r o c e s s 、a p p l i c a t i o n s o f t w a r e 、h a r d w a r ea n dv a r i o u ss t a n d a r d st o g e t h e r t h i sp a p e ra n a l y s i s st r a d i t i o n a li n t e g r a t i o ns c h e m e ，r e s e a r c hn e wi n t e g r a t i o n t e c h n o l o g ye g ：x m l ，e a i ，w e bs e r v i c e ，m i d d l e w a r ea n db u s i n e s sp r o c e s se t c ， a l s ot a l ka b o u ti n t e m a t i o n a ls t a n d a r d sa n dr u l e sl i k eh l 7 ，d i c o ma n di h e ，b d s s ； d e s i g nac r o s s p l a t f o r m , c r o s s - d e p a r t m e n te a if r a m eb a s e do nx m l w e bs e r v i c e a n db u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t ( b p m ) t h i sp a p e ra l s oa n a l y s i s e st h em e d i c a l b u s i n e s sp r o c e s si nh o s p i t a l i nt h i sp a p e r , w eu s es e r v i c eo r i e n t e dt e c h n o l o g yt oc o n s t r u c tal o o s e c o u p l i n g e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t w ee n v e l o pt h es e r v e re n d o fo r i g i n a la p p l i c a t i o n s y s t e ma sw e bs e r v i c eo na p p l i c a t i o nl e v e l ，a n da d da p p l i c a t i o ni n t e g r a t eo b j e c tt o t h ec l i e n te n d t h ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t ep l a t f o r mc a na s s e m b l ea n dr e d e l i v e r e x m e s s a g et oe a c hq u e r ys e r v i c e w h e nt h es e r v i c er e q u e s t e r sc a l lw e bs e r v i c e ，t h e y l o o k u pt h es e r v i c e sd e s c r i p t i o nt h e nb i n dt h ec a l lt os e r v i c ep r o v i d e r , c a l lt h ew e b s e r v i c et oe x c h a n g ei n f o r m a t i o nw i 也s e r v i c ep r o v i d e r t h u st l l 叫c a ni n t e g r a t et h e i n f o r m a t i o nf r o md i f f e r e n tp l a t f o r m a sae x a m p l e ，t h i sp a p e ri n t e g r a t e sl i sa n dh i s o nm e d i c a li n t e g r a t ep l a t f o r m k e yw o r d s ： m e d i c a la p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o np l a t f o r m ( m a i p ) ；s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e e t u r e ( s o a ) ；b u s i n e s sp r o c e s s ；w e bs e r v i c e i i 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。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科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：日 期：2 坌金盔! 笠上 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或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；本人授权山东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、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：导师签名： 山东大学硕士学位论文 第一章绪论 背景 医疗行业是以人本身为服务对象，以人的生命与健康为产品的特殊行业，医 疗行业在国内外越来越多地受到重视。随着信息技术的发展，国内医疗行业的信 息化建设取得了快速的发展。信息化应用在各医院内不断普及，应用水平也得到 不断提高，成为提高医院医疗质量、医院管理水平和优化医疗资源合理配置的重 要手段。医院信息化、数字化建设近年来日益成为卫生业务主管部门和医院自身 建设的重要组成部分。 山东省立医院的信息化建设自8 0 年代就开始建设，至2 0 0 2 年前已经建立了 统计管理系统、住院病房管理系统、出入院系统、药剂管理系统、库房管理系统、 检验信息系统等业务系统。药剂系统采用的数字编码录入方式作为技术创新得到 了卫生部的认可。这些系统在一定阶段和一定程度上实现了部分业务的计算机管 理，提高了工作效率，为医院带来了一定的经济效益和社会效益。 由于政策与技术的原因，各业务系统间缺乏统一的数据存储与信息交互标 准，互联互通的难度增大，这在医院内就造成了很多软硬件平台不统一、系统间 无法相互通信的信息孤岛。 随着计算机技术的飞速发展和医院实现全面信息化的需求越来越强烈，原有 的功能和技术已经落伍，已经无法满足医院的管理现代化、业务自动化、信息共 享化的需要。原有医院信息系统建设存在的主要问题有： 建设时间早，技术落后，系统老化：由于现有各系统开发或购买时间较 早，限于当时的开发条件和设备状况，软件开发技术、系统运行平台和 数据库平台已经落后。 缺乏统一规划和统一管理，信息孤岛现象严重：原有系统各部门自主购 买或开发现象比较突出，没有进行统一的规划和重视标准化工作，导致 各系统间信息交流存在严重障碍。信息孤岛造成了各应用之间的信息冲 突与信息断裂。整个信息系统内部将无法形成统一的、规范的、可用信 息库。 忽视信息标准化建设，成员系统通信协议与规范不一系统升级困难：开 发与实施均没有参照国家的标准，而新的系统往往参照了至少一种国家 或国际标准，现有的体系对新的标准化的系统引进造成困难，无法实现 山东大学硕士学位沦文 快速高效的部署。医疗机构中多种系统并存，各系统部署的平台和采用 的通信协议都有一定的差异。这就要求应用集成中的各系统要遵循统一 的信息标准。 医院业务流程变更使信息系统无所适从：医疗机构中的业务流程会发生 变更，只有对流程实行监控，才能使维护人员更加清楚整个流程的运行 过程以及工作流的执行状态。 管理困难，造成故障频发，维护困难：由于各业务系统没有实现有效的 集成，业务系统之间存在大量数据冗余和数据的不一致，经常造成信息 系统停顿，甚至出现用药差错等严重问题。 业务系统生命周期明显缩短：由于以上原因，医院用户对信息系统建设 意见较多，有些应用系统开发完成后甚至来不及投入运行就遭到淘汰。 造成医院投资与人力的大量浪费。 随着卫生系统改革的进一步深入，大型综合性医院医疗、科研、教学、保健 等业务面越来越广，医院业务与社会化服务之间的联系日渐紧密，同时医疗专业 分工越来越细，临床业务量成倍增加，在这种背景下，通过传统的业务模式解决 医院的业务发展问题已经不再可能。为改变医院信息化建设的现状，保持医院可 持续发展的动力，医院提出了整合医院信息系统相关资源，全面建设医院信息系 统的要求，建立高效、规范、可靠的一体化信息化系统。 研究意义 医院的信息化建设与e r p ，c r m ，s c m 等应用相近，是一个半开放的复杂 业务集合， 由于内部各应用系统专业化程度很高，功能复杂、服务对象与上层 主管各不相同，没有任何一个产品( 系列) 能够满足医院信息化各方面的需求。 医院信息化必定是一个多自治数据源、跨平台、数据库异构、通信方式不唯一的 系统集合。 随着信息技术的发展，近几年，国内医疗行业的信息化建设取得了快速的发 展。各专业的应用系统已经相对成熟，它们往往遵循各自的领域内的行业标准， 在医院内不断普及。 因此，在医院内整合业务系统资源，有效解决好各应用系统之间的信息交互 问题，实现整个医院应用系统的无缝集成，成为近几年医院信息化建设主要面对 的主要课题。 在当前国内医院内各业务系统的综合集成方面，随医院所处区域与规模的不 山东大学硕士学位论文 同，集成程度的差异很大，一些大型医院内一般都通过直连方式实现了h i s 、l i s 、 p a c s 等业务系统的互联，中小型医院多处于单个业务系统独立运行的阶段：沿 海发达地区集成度较高，而内地医院的业务系统集成度较低；还有部分中小型医 院为了降低集成的难度，采用“大而全的业务系统以规避集成所带来的问题。 随着信息化发展的不断深入，信息技术与信息系统在向两个方面不断扩充： 一是全社会信息系统的不断完善和信息资源的全球整合使医院信息化越来越离 不开外部信息系统，社会医疗保险系统、金融系统、医学科研信息、社会化健康 档案的实现都成了医院信息系统的自然组成部分；二是底层数字化、智能化设备 或系统应用不断增加，这些系统的资源整合也将成为医院信息化建设项目的重要 组成部分。通过这些系统的引入，医院信息系统才能够及时获取外部信息资源， 实现对内部各业务系统的实时监控，才能够将医院建设成为全智能化、全数字化 医院。 一个成熟、稳定的集成系统对医院信息化建设具有不可替代的作用，在已有 的调研中尚未发现有完整的产品能够满足医院全方位集成的要求，尤其是能够实 现动态流程设计与监控的医疗应用集成平台还未见相关产品。因此对医疗业务集 成平台的研究具有较高的实用意义和研究价值。 本文所做的贡献： 1 ) 本文详细研究了当前医院中门诊业务、住院业务与医技业务的业务流程组成， 分析了内部业务流程关系以及医院发展可能造成的流程变更。 2 ) 研究了医疗应用集成中的主流技术，并结合国内医院信息化建设的特色，引 入了适合医院应用的信息系统信息封装标准、系统间信息交互规范和部分业 务的规范业务流程，对国外标准与本地标准进行了结合； 3 ) 提出了一种用平台方式解决医院业务系统集成问题的思路，并以检验信息系 统与医院信息系统之间的集成为例，研究医院相关系统的集成问题，该集成 方式减少了应用集成中对业务系统的改动，并且通过配置应用系统中相关功 能点的消息执行内容与顺序的不同，实现对医院流程变更的适应性。 论文结构 本文首先研究了企业应用集成的背景与传统的解决方案，研究了传统集成 方案在医疗应用集成中显现的不足。随后研究了医院信息系统中主要的行业规 山东大学硕士学位论文 范，对医院的主要业务系统进行了深入分析，形成了信息系统的模块组成和应用 集成的信息交互需求。 随后根据国内外现代的集成技术和医院应用的行业信息交互标准提出了面 向服务的应用集成方案，形成了医疗应用集成平台构架( m a i p ) 。描述了m a i p 构架的组成，并按照面向服务的理念提出了各应用系统的集成步骤。以检验信息 系统通过医疗应用集成平台实现与医院信息系统的集成为例，对集成平台构架进 行了技术实现。本文还介绍了实现面向服务的企业应用集成所需技术平台和产品 支持。 本课题重点研究了面向服务企业应用集成的框架，并针对医疗应用系统的 特征，讨论了如何进行集成的设计。文章最后在相关理论的支持下，运用面向服 务的企业应用集成框架初步实现医院应用系统的集成，帮助医院加快信息互通共 享，增强医院的宏观决策能力和降低成本，增加效益。 全文由以下六章组成； 1 ) 第一章绪论，主要讨论了当前医疗信息化发展现状，总结了传统解决方 案优缺点，提出医疗应用集成的紧迫性和必要性。 2 ) 第二章相关研究，主要讨论了面向服务企业应用集成的原理及其主要技 术，系统讨论了技术要点和主要业务规则；详细分析了国内外医院信息系统集成 所涉及的主要信息交互标准和交互规范；系统分析了当前医院业务系统的流程组 成，为下一步研究奠定技术、规范和业务组成的基础。 3 ) 第三章按照面向服务的平台式集成构架提出了医疗应用集成模型，分析 了构架原理和主要的功能构成，提出了应用系统的主要集成方法和主要步骤。详 细阐述了该模型采用的集成技术以及对w e bs e r v i c e s 的支持。在分析了医疗企 业中的现有应用和集成需求之后，本章结合面向服务企业应用集成的关键技术。 给出了一个面向服务的集成框架，并详细论述了该框架中各个组成部分的角色及 其功能描述。 4 ) 第四章主要描述了检验信息系统通过医疗应用集成平台实现了与医院信 息系统集成。分析了检验信息系统与医院信息系统之间可能的业务交互和交互消 息组成，按照w e bs e r v i c e 方式对两个业务系统分别进行了封装，再在客户端进 行了应用集成组件的集成，最后在集成平台上进行了相应的消息映射与流程配 置。 5 ) 第六章总结与展望，对全文进行总结，提出该研究下一步需要解决的问 题，并对以后的研究工作进行展望。 4 山东大学硕士学位论文 第一节医疗应用集成 第二章相关研究 企业应用集成是企业信息系统集成的科学、方法和技术，其目的就是将企 业内的应用彼此联接起来，或在企业之间连接起来删。所以无论是企业内部信息 化还是发展电子商务都涉及到应用系统之间的连接，这一领域的技术通称为企业 应用集成。企业应用集成主要包括两方面：企业内部应用集成和企业间应用集成 【8 】 o e a i ，也就是企业应用集成并不是一个新的概念。但步入九十年代后，e a i 的重要性开始得以体现并倍受关注。从技术角度看，是指将不同的应用程序和数 据集成到一起的过程，从而在不对已有应用做出过多修改的情况下，实现数据共 享和业务流程的集成，对企业中完成不同业务功能的应用系统进行集成，在它们 之间建立起可供数据交流和应用沟通的中枢系统，使用户可以透明地访问各个不 同应用程序，展现给客户的数据仿佛来自于一个统一的数据源。 医疗行业的应用集成是典型的企业集成 传统的集成方法 信息系统在医疗方面的应用的历史较长，管理复杂，经过多年的发展，医院 内信息化应用形成了多个相对独立的业务系统，如医院信息系统( h i s ) 、临床信 息系统( c i s ) 、图像获取与传输系统( p a c s ) 、实验室信息系统( l i s ) 、财务信 息系统、办公自动化系统、远程医疗、以及医疗保险、院内外物流、网上电子结 算等相对独立的业务系统。另外还形成了一些各医院自行开发的实用的小的应用 程序模块。这些模块与成员系统自成体系，专业化程度高，服务对象与上层主管 不一，软硬件系统存在半开放、多数据源、跨平台、数据库异构以及通信方式不 唯一的特点，医院内业务系统的互连一直是一个难以解决的难题。而因不适应医 院内业务流程的变化，各业务子系统需要不断更改程序，甚至遭到淘汰的现象也 屡见不鲜。 软件集成技术从无到有，从对每一个合作业务系统做单独的接口，到当前主 流的中间件技术，变化巨大；而集成功能所处的业务层次则从基本的数据级集成 到消息级集成发展到流程级集成、应用级集成。 在集成技术上，传统的应用集成主要有以下几种方法n 1 ： 1 ) 数据仓库方法 在数据仓库方法中，各数据源中的数据按照需要的全局模式从各数据源抽 取、清洗并转换，存储在数据仓库中。用户的查询就是对数据仓库中的数据进行 查询。该方法的优点是建立系统的过程很简单。但是，由于各成员信息源包含海 量的数据而且数据是不断变化的，数据仓库的集成系统面临着初始数据装载和变 化后数据的更新问题。显然数据仓库方式无法满足医院信息化面临的细粒度和实 时性需求。 2 ) 异构数据库的集成 异构数据库集成主要指多数据库语言系统。它提供了统一的多数据库操作语 言和公共接口以访问成员数据库，各成员数据库高度自治，但没有解决语义异构 和实现存取定位透明，用户必须指明所要访问的数据库，数据库之间的约束或依 赖关系也必须由用户和应用程序负责定义和维护。该方法比较适合于集成少量数 据库，且不适合医院应用经常发生升级与业务流程变更的要求。 3 ) 联邦信息系统( f e d e r a t e di n f o r m a ti o ns y s t e m s ) f i s ) f i s 包括数据源层、包装层、联邦层( 中间件层) 和表示层。其包装层对应于 f d b s 的成员模式和输出模式。它将多数据库语言系统从f d b s 中分离出来，作为 一种松散耦合信息系统成为f i s 中独立的一类，它与其它紧密耦合系统的区别是 系统没有提供一个联邦模式，透明度较低。 4 ) 基于中间件和智能代理信息系统( m e d i a t o r - b a s e di n f o r m a t i o ns y s t e m s m b i s ) 要集成大量半结构化或非结构化数据源中的信息，如w e b 信息，要求系统具 有可扩展性，以便集成新增数据源。基于模式集成的数据库集成方法已不适用于 这种新的要求，于是提出了基于中间件的信息系统。 以上几种方法各有优缺点及其适用范围。数据仓库方法和多数据库语言系统 实现与处理简单、高效，读写能力强，但扩展能力和透明性差，且容易产生数据 的不一致性；模式集成系统具有很高的访问透明性以及较强的读写能力和一致性 控制，使用方便，但全局模式的形成和异构性的解决复杂，维护困难；前面三种 都只能集成数据库信息，而m b i s 可以集成范围广泛的数据源信息，且高度模块 化和分布性，系统实现灵活、重用性、扩展性强。 6 山东大学硕上学位论文 第二节医疗应用集成平台技术与标准分析 2 2 1x l 【2 8 ) ( m l 是e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 的简写，一种扩展性标识语言。x m l 是 可扩展标志语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 的简称。x m l 是一套定义语义标 记的规则，这些标记将文档分为许多部件并对这些部件加以标识。它也是元标记 语言，即定义其他与特定领域有关的、语义的、结构化的标记语言口1 。 从数据交换规范的角度来看，x m l 可作为各异构平台间信息传递的标准n 6 1 。 因为x m l 定义了应用间传递数据的结构，而且这种结构的描述是一种简单的， 能够用通用编辑器读取的文本，不同于基于二进制的、只能由程序去解读的代码。 利用这种机制，我们可以制定底层数据交换的规范，这样各单位之间传输 的数据将是规范地符合既定规则的数据。 x m l 作为一种描述能力很强的元语言，以其简单性、可扩展性、规范性、 自我描述性等优点正在成为新一代网络应用和规范的基石。因此本文采用x m l 作为信息交换和存储的载体，实现跨平台的异构数据交换， 3 2 1 1 利用x m ls c h e m a 规范数据表示 数据表示，是指利用某种机制对需要交换的信息的组织结构、内容及其关 系进行表示，例如将需要交换的信息表示成x m l 文档或标准x m l 文档等等。 对此，我们提出采用x m ls c h e m a 进行数据表示，从而为各系统间的信息交换 与共享奠定基础。 x m ls c h e m a 是w 3 c 的推荐标准，于2 0 0 1 年5 月2 日正式发布，经 过数年的大规模讨论和开发如今终于奠定下来，成为全球公认的x m l 环境下 首选的数据建模工具。x m ls c h e m a 是一种描述信息结构的模型，它用来定义 x m l 文档的文本结构、数据类型等x m l 文档描述规则。并为一类文档建立了 一个模式，规定了文档中的标记( t a g ) 和文本( t e x t ) 可能的组合方式，它不仅 包括了d t d ( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n ) 能实现的所有功能，而且它本身就是 规范的x m l 文档，与d t d 相比，它还具有以下优点【2 0 】： 1 一致性：s c h e m a 使得对x m l 的定义不必再利用一种特定的形式化的 语言，而是直接借助x m l 自身的特性，利用x m l 的基本语法规则来定义 x i v i l 文档的结构。 2 扩展性：s c h e m a 对d t d 进行了扩充，引入了数据类型、命名空间， 从而使其具备较强的可扩展性。 山东大学硕士学位论文 3 互换性：利用s c h e m a ，我们能够书写x m l 文档以及验证文档的合法 性。另外，通过特定的映射机制，还可以将不同的s c h e m a 进行转换，以实现 更高层次的数据交换。 4 规范性：同d t d 样，s c h e m a 也提供了一套完整的机制以约束x m l 文档中置标的使用，但相比之下，后者基于x m l ，更具有规范性。 因此在建设企业基础信息交换平台时，所有参与信息交换部门的数据都是 基于x m ls c h e m a 规范的，利用x s l t 实现x l v i l 格式转换在制定x m l s c h e m a 时，各部门的s c h e m a 存在差别，一个部门根据自己定制的x m l s c h e m a 所书写出的x m l 文档与其它部门交换数据时也会遇到困难，而x s l t 则可以将对应一种s c h e m a 的x m l 格式转换成对应另种s c h e m a 的x m l 文档，实现信息共享。 x m l 的一个优点就是形式与内容的分离，x m l 文档是描述数据的语言， 它本身不提供显示方面的信息，它把有关显示方面的内容都包括在样式表d 0 1 3 1 ， 即x s l 。x s l 本身就是一个x m l 文档，系统可以使用同一个x _ m l 解析器对 x m l 文档以及相关的x s l 文档进行分析处理。x s l 由两部分组成，一部分是 转换语言x s l t ( x s l t r a n s f o r m a t i o n ) ，负责将x m l 文档转换为可浏览或可输 出的格式，第二部分定义了格式化对象f o ( f o r m a t t e do b j e c t ) 。x s l t 的正式 标准已由w 3 c 于1 9 9 9 年1 1 月1 6 日推出，但目前为止w 3 c 还未出台一个 标准的f o ，所以x s l 一般意义上就是x s l t 。 x s l t 主要的功能就是转换，x s l t 转换是由专门的、称为x s l 处理器的 软件来进行的。x s l 处理器在工作以前，先通过x m l 解析器将x m l 文档和 x s l 样式表的结构分析清楚。转换前的x l v i l 文档结构称为源树( s o u r c et r e e ) ， 转换后的x m l 文档结构称为结果树( r e s u l tt r e e ) 。x s l 处理器在x m l 解析 器对x s l 样式表和要转换的x m l 文档解析完成之后，就按照样式表的结构逻 辑指示，对源树的各节点进行遍历，生成结果树，并由浏览器在屏幕上显示，或 输出到文件储存1 4 1 5 1 。 利用d o m s a x 实现x m l 文档解析 由于x m l 文档实际上就是一个文本文件，因此我们必须要有一个能够识 别x m l 文档中信息的文本文件阅读器- ，语法分析器，用来解析x m l 文档并提取其中的内容。w 3 c 以及x m l d e v 邮件列表的成员分别提出了两 个标准的应用程序接口：d o m 和s a x 。 1 d o m d o m 的全称是d o c u m e n to b j e c tm o d e l ( 文档对象模型) ，d o m 是一种与 山东大学硕士学位论文 平台和语言无关的h t m l 文档和x m l 文档的应用程序接口。它给出了一种访 问和处理x m l 文档的方法，利用d o m 程序开发人员可以动态地创建和修改 文档，遍历文档结构，改变文档的显示方式等等。在应用程序中，基于d o m 的 x m l 解析器将一个x m l 文档转换成一个对象模型的集合( d o m 节点树) ，应 用程序通过与该节点树的交互来实现对x m l 文档中数据的访问。 在d o m 接口规范中，有四个基本的接口：d o c u m e n t 、n o d e 、n o d e l i s t 和 n a m e d n o d e m a p 。其中d o c u m e n t 接口代表了整个x m l h t m l 文档，是整棵 文档树的根，它提供了对文档中其它数据进行访问和操作的入口；n o d e 接口提 供了访问d o m 树中元素内容与信息的途径，并给出了对d o m 树中元素进行 遍历的支持；n o d e l i s t 接口提供了对节点集合的抽象定义；通过n a m e d n o d e m a p 可以建立节点名和节点之间的一一对应关系。 2 s a x s a x ( s i m p l e a p i sf o r x m l ，x m l 简单应用程序接口) 是x m l 分析器提 供的更底层的接口。由于d o m 解析器将整个x m l 文档转化为一个节点树存 放在内存中，当x m l 文档比较大或结构比较复杂时，会占用很大的内存，并 且遍历也需耗费很多时间，所以对于大而复杂的x m l 文件，d o m 分析器实现 效率不十分理想。s a x 弥补了d o m 的缺点，得以与d o m 共存。与d o m 不 同，s a x 解析器通过向应用程序报告解析事件流来告知应用程序文档的内容。 s a x 的工作原理是：解析器顺序扫描文档，扫描到文档( d o c u m e n t ) 开始与结 束、元素( e l e m e n t ) 开始与结束等地方时通知事件处理函数( h a n d l e r ) ，由事件 处理函数做相应动作，然后继续扫描，直至文档结束。 3 基于x m l 实现异构数据交换 综合上述分析，在企业基础信息交换平台的建设中，利用x m l 技术实现 部门间的异构数据交换是一个理想的选择。概括的说，这种实现方式是以x m l 文档为中介来实现各部门之间的信息交换与共享。即在信息交换前各部门先用 x m ls c h e m a 对需要交换的信息进行定义，把其表示成x m l 文档，以其为中 介进行信息交换，并且利用x s l t 实现不同部门x m l 文档之间的转换。采用 x m l 文档为中介来实现部门间的信息交换，即可使系统屏蔽掉后台的多种数据 源，用统一的x m l 数据格式进行各种操作，又可使信息接收方根据x m l 文 档的x m ls c h e m a 定义对信息进行处理，如利用d o m 和s a x 两个a p i 工 具分解出其中需要处理的信息或是采用不同的样式来呈现等，从而使整个系统具 有更大的灵活性。 2 2 2w e bs e r v i c e 1 1 3 0 。3 2 ，3 3 9 w e b 服务是描述了一些操作的接口，通过标准化的x m l 消息传递机制， 可以通过网络访问这些操作。w e b 服务是用标准的、规范的基于x m l 的 w s d l 语言描述的，这一描述囊括了与服务交互所需要的全部细节，包括消息格 式、传输协议和位置。该接口隐藏了服务实现的细节，允许通过独立于服务实现、 独立于硬件或软件平台、独立于编写服务所用的编程语言的方式使用该服务。 w e b 服务平台无关性的特点，很好地满足了本课题跨平台应用集成的特点，因此 本文将w 曲服务作为实现跨部门、跨平台应用集成的核心技术。 构筑w 曲服务技术家族的主要成员有x m ls c h e m a 、s o a p 、w s d l 和u d d i ， 它们都是完全基于新一代i n t e m e t 种子技术- x ，。x m ls c h e m a 为在不同 系统之间交换数据而提供了一个核心的跨平台数据建模工具：s o a p 为在不同系 统之间实施平台无关的交互定义了一套基本的元规则和跨平台消息机制，s o a p 是w e b 服务体系中的服务交互的基础架构；w s d l 则是w e b 服务接v i 界面的 跨平台描述工具，依靠w s d l ，w e b 服务的交互界面就能被系统自动处理； u d d i 则是在动态服务集成解决方案的首次尝试，它把w 曲服务与用户联系起 来，起中介作用。这组技术使得底层平台对应用交互通明，应用的互操作能力得 到了前所未有的提升【1 8 】【1 9 】。由于x m l 在上一节已经做过介绍，这里就w e b 服 务的其它核心技术s o a p 、w s d l 和切) d i 做简要介绍。 1 ) 简单对象访问协议s o a p s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c 0 1 ) 在w e b 服务的技术层次中起到的作 用是，作为对应用共享的消息进行封装的标准协议，以实现客户端对w e b 服务 的访问。s o a p t 8 】【9 1 完全继承了x m l 的开放性和描述可扩展性，s o a p 使用基于 t c p i p 的应用层协议h t i p 、s m t p 、兀p 等，可以与现有通信技术最大程度 地兼容。s o a p 为在松散、分布的环境中使用x m l 对等地交换结构化和类型 化信息提供了一个简单的机制。s o a p 本身并不定义任何应用语义，它只定义一 种简单的机制，通过一个模块化的封装模型和对模块中特定格式编码的数据重排 码机制来表示应用语义。s o a p 协议包括四部分：( 1 ) 定义描述消息和如何处理 消息的框架的封包( s o a p 封包) ：( 2 ) 表示应用程序定义的数据类型实例的编 码规则( s o a p 编码规则) ；( 3 ) 描述远程过程调用和应答的协定；( 4 ) 定义进 行消息交换的底层通信协议( s o a p 绑定) 。 s o a p 定义了服务请求对象和服务提供对象之间的消息协议，实现了w e b 服务之间的消息交换，因此服务请求者能以面向对象的方式执行服务提供者的远 端方法。 2 ) w e b 服务描述语言w s d l 1 0 w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 是用于描述w e b 服务的一种 x m l 语言，一个w s d l 服务描述包含对一组操作和消息的一个抽象定义，绑 定到这些操作和消息的一个具体协议，以及这个绑定的一个网络端点规范【6 】。 w s d l 将w e b 服务描述为一组对消息进行操作的网络端点的集合。 它由一个根元素，数据类型( t y p e s ) 、消息( m e s s a g e ) 、操作( o p e r a t i o n ) 、 端口类型( p o g t y p e ) 、绑定( b i n d i n g ) 、端口( p o n ) 和服务( s e r v i c e ) 等元素 来定义w e b 服务。在具体使用中，我们可以对w s d l 进行扩展，这样无论通 信时使用何种消息格式或网络协议，都可以对服务访问点及其使用的消息格式进 行描述。在w s d l 的框架中，可以使用任意的消息格式和网络协议，如同s o a p 可以使用任意的网络协议一样。在w s d l 规范中，定义了如何使用s o a p 消 息格式，h t t pg e t p o s t 消息格式以及m i m e 格式来完成w e b 服务交互的 规范。 关于w s d l 的技术细节请参看文献。 3 ) w e b 服务的发布与发现u d d i u d d i 2 7 1 1 2 8 1 ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) 是一套基 于w e b 的、分布式的、为w e b 服务提供的信息注册中心的实现标准规范，同 时也包含一组企业能将自身提供的w e b 服务注册以使得别的企业能够发现的 访问协议的实现标准【3 0 1 。u d d i 是在x m l 和s o a p 的基础之上定义了新的一 层。在这一层，不同企业可以用相同的方法询问对方的服务、描述自己的服务。 这些发现服务为所有请求者提供了一致的接口，使得已经发布的w 曲服务能通 过编程被需要的请求者发现。u d d i 规范包括几份相关的文档和一份x m l s c h e m a ，用来定义基于s o a p 的注册和发现w 如服务的标准。u d d i 真正实现 了w 曲服务信息访问的“一次注册，到处发布”。 u d d i 是一套基于w e b 的、分布式的、为w e bs e r v i c e s 服务提供的信息注 册中心的实现标准规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的w e bs e r v i c e s 服 务注册以使别的企业能够发现的访问协议的实现标准【4 9 】。u d d i 的核心组件是 u d d i 商业注册，它使用一个x m l 文档来描述企业及其提供的w - e bs e r v i c e 服 务。从概念上说u d d i 商业注册所提供的信息包含三个部分：白页( w h i t ep a g e ) ， 包括企业的基本信息等：黄页( y e l l o wp a g e ) ，包括基于标准分类法的行业类别； 绿页( g r e e np a g e ) 。包括该企业提供的w e bs e r v i c e s 服务的技术信息。 u d d i 中定义了五种主要数据类型：商业实体信，g ( b u s i n e s s e n t i t y ) ：商业 服务信息( b u s i n e s se s e r v i c e ) ：绑定模板信息( b i n d i n g t e m p l a t e ) ；技术规范 信息( t m o d e l ) 发布者评价信息。 2 2 3 面向服务的架构( s 0 a ) w e b 服务使用s o a ( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，面向服务的架构) 架构。 该架构由三个参与者和三个基本操作构成，三个参与者分别是服务提供者 ( s e r v i c ep r o v i d e r ) 、服务请求者( s e r v i c er e q u e s t e r ) 和服务代理者( s e r v i c e b r o k e r ) ，而三个基本操作分别是发布( p u b l i s h ) 、查找( f i n d ) 和绑定( b i n d ) 。 服务提供者将它的服务发布到服务代理的一个目录上，当服务请求者调用 该服务时，它首先到服务代理提供的目录上去搜索该服务，得到如何调用该服务 的信息，然后根据这些信息去调用服务提供者发布的服务。在w 曲服务体系中， 使用w s d l 来描述服务，u d d i 来发布、查找服务，而s o a p 用来执行服务调 用。s o a 模型如图l 所示。 图1 面向服务模型的调应 第三节应用集成应遵循的行业标准 医疗应用集成是一个开放的专用系统。所谓专用，是指医院的应用系统是不 对外公开的应用系统，需要由专人授权，专人操作，其中的信息涉及个人隐私、 商业机密甚至国家安全。所谓开放，是指在医疗合作单位之间，通过一定形式的 授权认可，医院应用系统的信息是可访问的。 医院的应用系统之间尤其是应用集成系统，须能保证对非授权用户信息的不 可访问性，又保证授权用户具有足够的访问便捷性。 在前些年的医院信息系统建设中，由于信息技术发展尚不成熟，缺乏必要的 信息交互途径，也缺少必要的国家标准与行业规范，造成当前很多软件使用了产 品内部的自定义规范，以致于无法与主流的应用系统交互，成