（计算机科学与技术专业论文）基于soa的工商综合业务集成平台的设计与实现.pdf

基于s o a 的工商综合业务集成平台的设计与实现 摘要 电子政务是我国政府改变现有管理模式，提高运作效率，促进国 家经济发展和社会协调进步的有效手段。目前制约我国电子政务发展 的最大障碍是政府各部门错综复杂的电子政务系统形成了相对孤立 的信息孤岛，系统较差的可扩展性，系统间缺乏交互性，系统的异构 性，使数据的有效利用率低下，系统维护困难，系统间集成能力很差， 制约了电子政务的发展。面向服务架构的出现和w 曲s e r v i c e 的兴起， 为我们解决上述问题提供了较好的解决方案。 根据s o a 的相关理论的研究，总结了s o a 的设计原则和设计方 法，提出了分层的开发应用模型，对每个层次的设计原则进行了总结 和改进，使之成为一种行之有效的开发模型。 最后根据工商局提出综合业务集成平台的要求，结合对s o a 理 论的研究和分层的开发模型的思想，对工商综合业务集成平台进行功 能分析和流程分析，接着对用户界面层、业务逻辑层和数据持久层进 行了详细的设计和实现，并介绍了集成平台服务的发布与管理方式和 对关键业务过程的分析，最后按照s o a 的集成模式对各层次的服务 进行了集成，最终实现了工商综合业务集成平台。 关键字：电子政务s o aw e bs e r v i c e 开发应用模型 v d e s i g na n di m p u 姗n m 鲴【1 0 no fc o m 【p r e h e n s e b u s i n e s si n t e g r 栅o np ia t f o l t mr 艇湿do ns o a f o r b u r e a uo fi n d u s t r y a n dc o 删e r c i a l a b s t r a c t t 1 l ed e v e l 叩m e n to fe 嘿o v e m m e n ti s 锄e f c c c t i v em e t h o dt oc h a n g e t h ec u r r c mm 加a g e m e n ts i 抛a t i o n ，e n h a n c co p e r a t i o l l 硼& d e n c ya n ds p l l f t h ee c o n o i i l i c a l 孤dg e n e f a ld e v e i 叩m e n t a tp r e s e n t ，t h em a i no b s t a d eo f e g o v e m m e n ti s t h ei n f o m l a t i o ni s l a n d sa m o n gv a r i o u s 髫阿啪l i 坨n t a l d e p a n m e n t s ， t h eb a d s c a l a b i l i t y ； t h eb a di n t e r a c t i v ea n d t h e h e t e r o g e n e o u sp l a t f o r m ， a sar e s u l t ，t h ea v a i l 曲i l i t yo fd a t ai sl o w ，t h e m a i n t e n a n c ei sd i f f i c u l t ，t h ei n t e g r a t i o na b i l i t yi sv e r ) rb a d ，w h i c hb a d l y p r e v e n tt h ed e v e l o p m e n to fe g o v e m m e n t s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t l l r e ( s o a ) a n dw 色bs e n r i c e sp o p u l a r i t yg i v eu sap e i 王e c ts o l u t i o nt of e s o l v e t h ea b o v ep r o b l e m s a c c o r d i i l gt ot h er e s e a r c ho fs o a r e l a t i v et h e o r y ，w ec 孤s u m m a r i z e s o m ed e s i g np r i i l c i p l ea n da p p r o a c h ，a n dp r o p o s ead e v e l o p i n gm o d e l ， w h i c hi sb a s e do n1 a y e r ，锄dt h e ns u m m a r i z ea n di m p r o v et h er c a l i z a t i o n f o re a c hl a y e rt om a k et h em o d e lm o r ee f f e c t i v e f i n a l l ya c c o r d i n gt o | h ed e m a n dt o c o n s t m c t h ec o m p r e h e n s l v e b u s i n e s si n t e g r a t i o np l a t f o 肌f o rb u r e a uo fi n d u s t r ) ra n dc o m m e r c i a l ， c o m b i n e st h er e l a t i v et h e o r vo fs e r v i c eo r i e n t e da f c h i t e c m r ea n dt h e h i e r a r c h i c a lp r o g r a m m i n gm o d e l ，a n a l y z et h ef u n c t i o n sa n dw o r k n o w ， t h e nd e s i g i lt h eu il a y e r 柚db u s i n e s sl o 西cl a y e ra n dd a t ap e r s i s t e n c e l a y e ri nd e t a i l ，a n di n t r o d u c et h ep u b l i s ha n dm a n a g e m e n tf o rs e r v l c eo f t h ei n t e g r a t e dp l a t f o 咖a tl a s ta c c o r d i n gt ot h ei n t e g r a l i o nm o d e lo fs o a i n t e g r a t et h es e n ，i c eo ft h ed i f 恐f e n tl a y e r s ，i m p l e m e n tm ec o m p r e h e n s i v e b u s i n e s si i l t e g r a t i o np l a t f 0 衄f o rb u r e a uo fi n d l 略t 珂柚dc d m m e r c i a l k e l 舶r d s ：e g o v e m m e n s y s t c m ；s e i c c o r ! i e n t e da r c h i t e c t l l r e ；w 曲 s e r v i c e ；d e v e l o p i n gp m g r a m m i n gm o d e l 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本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，也不包含为获得北京邮电大学或其他 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作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。 本人签名： 虱立生日期：色丑垒趔 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电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北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本 学位论文不属于保密范围，适f j 本授权书。 口， 本人签名： 垫玉壁 日期：丝2 ：竺丝 导师签名：二嘉雕日期：2 哩z - 盖l m 1 1 研究背景 第一章绪论 随着全球化和信息技术的快速发展，互联网日益渗透到社会生活的各个领 域，电子政务在世界范围内得到了广泛的重视和推进，深刻的改变着政府传统的 组织结构和管理服务模式。在新一轮的国家竞争中，政府形象与政务水平已成为 决定国家或地区综合竞争力的重要因素。作为提高政府办事效率、改进便民服务 水平和促进政府职能转变的重要手段，电子政务的实施推广必将加速国民经济和 社会信息化进程，最终实现以信息化带动工业化，以工业化促进信息化的目标， 推动经济社会全面协调可持续发展。 自2 0 世纪8 0 年代末期，中央和地方各级党政机关开展办公自动化工程以来， 经过近2 0 年的发展，我国电子政务建设在1 9 9 3 年“三金工程”和1 9 9 9 年“政府上 网工程”的推动下己经取得了阶段性的成果l ：信息网络基础设施明显改善，信 息技术应用日益广泛，电子政务建设稳步推进，信息安全工作得到加强，信息化 法制建设和发展战略研究也取得长足的进展。但是目前国内外电子政务发展的趋 势都是趋于一站式交互式、协作式电子政务的方向发展。1 ，因此国内电子政务 系统面临着严峻的考验，目前的电子政务都是各自为政，无法互通，出现信息孤 岛，多个电子政务无法集成在一起来提供服务，而s o a 的出现为我们解决这些问 题提供了一条捷径。 1 2 问题提出及研究方向 通过研究背景，我们可以知道目前电子政务的发展方向是提供统一的电子政 务交互平台，这样可以给政府部门办公带来很大的方便，但是传统的电子政务系 统都不具备集成的能力，况且电子政务系统的平台、语言、实现技术的不同，它 们很难集成在一起，从而很难解决“信息孤岛”“1 问题以及互操作性问题，而且 传统电子政务系统的扩展性很差、开发周期长、维护困难，随着w e bs e r v i c e s 和s o a 的兴起，我们找到了解决上述问题的方法，利用s o a 架构以及w e bs e r v i c e s 作为实现技术可以实现扩展性强、集成能力好、松散耦合的电子政务平台。 最后总结传统电子政务系统缺点如下： “信息孤岛”问题 政府部门各个系统之间，都是一个单独的应用系统，它们对应着自己的数据 库，有时各个系统之间的信息有一定的重复和冗余，而且各系统之间数据的不一 致，无法进行一致性维护，无法进行系统之间的交互，最终形成“信息孤岛”， 并且造成了大量的冗余信息和信息的不一致。 可扩展性差 电子政务系统的主要是以组件或者纯程序的方式实现，系统功能或者模块之 间的耦合性很高，当系统进行升级时会涉及到大量的代码的修改。， 可重用性差 目前的可重用性主要集中在系统内部的可重用性，即代码的可重用性上，典 型的方式为组件、程序开发包等，对于企业内系统间或者多个企业之间，或者政 务各部门的系统之问，很难达到真正的可重用性。 互操作性差 目前的电子政务系统之间相互独立，互不通信，形成信息孤岛、他们本来就 是为本身的系统服务的，没有考虑到互操作性问题，所以要想对两个系统进行交 互，还要开发一个单独的系统，这是花费很大代价的而且也是很难维护的。 平台、语言多样性 由于电子政务系统是由多种语言实现( 如j 2 e e 和n e t ，c + + 等) ，它们都是 基于不同的标准，生成的组件也很难结合使用，同样也很难集成。 目前电子政务的集成是一个方向，集成是如何解决以上问题也是目前要解决 的问题，根据这些问题和对s o a 的研究发现通过s o a 实现系统的集成是一个比较 好的解决方案，最后通过基于w e bs e r v i c e s 的s o a 架构实现了工商综合业务集 成平台。 1 3 内容安排 本文主要围绕“基于s o a 的工商综合业务集成平台的设计与实现”展开，主 要从以下方面进行研究和开发工作： 1 面向服务架构及其实现技术的理论研究 2 基于w e bs e r v i c e s 实现s o a 架构所要注意关键问题，如设计原则、设计 方法、应用开发模型。 3 基于的s 0 a 的工商综合业务集成平台的设计与实现 涉及到项目背景、解决方案、系统的功能分析和流程分析以及工商综合业 务集成平台的设计与实现以及实现结果。 4 总结。 2 第二章面向服务架构及实现技术 2 1 面向服务的软件体系结构 霄3 c ( w o r l dw i d e bc o n s o r t i 岫，万维网协会) 将s o a 定义为：“一种应用 程序体系结构，在这种体系结构中，所有功能都定义为独立的服务，这些服务带 有定义明确的可调用接口，可以以定义好的顺序调用这些服务来形成业务流程”。 s o a 的关键是“服务”的概念，船c 将服务定义为：“服务提供者完成一组工作， 为服务使用者交付所需的最终结果”。 面向服务的软件体系架构( s e r v i c e 一0 r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 将所有功 能都定义为服务。所有的服务都是独立的，服务的内部实现对于服务的使用者来 说是透明的，服务的使用者只需通过服务提供的接口来调用服务，他所关心的不 是功能如何实现的，而是该服务是否能返回他所期望的结果无论从技术角度， 还是地理位置角度来看，服务的可调用性并不局限在某一个特定的范围内，服务 可能是在帽同的应用程序中，也可能是在公司内部网内完全不同的系统上的不同 地址空问中，还有可能是在合作伙伴的系统上的应用程序中，服务可能是c + + 语 言开发、也可能j a v a 开发、v i s u a lb a s i c 开发的，甚至可能是任何一种已经存在 语言开发的 服务之间通过交互、协同作业从而完成业务的整体逻辑。所有的服务通过服 务总线或流管理器来连接服务和提供服务请求的路径。流管理器处理定义好的执 行序列或服务流，它们将按照适当的顺序调用所需的服务来产生最后的结果。这 种松散耦合的体系结构使得各服务在交互过程中无需考虑双方的内部实现细节、 部署在什么平台之上。应用程序的松散耦合还提供了一定级别的灵活性和互操作 性，这种灵活性和互操作性完全高于传统方法构建的高度集成的、跨平台的程序。 2 1 1s 0 a 基本特征 s o a 是一种粗粒度、松耦合的服务架构，其服务之间通过简单、精确定义接 口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。这种架构具有下面几个特征“1 ： ( 1 ) 服务的封装性( e n c a p s u l a t i o n ) ：把服务封装成可以被不同业务流程重复使 用的业务组件。它隐藏所有实现细节，不管服务内部如何修改，使用什么平 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。 ( 2 ) 服务的重用性( r e u s e ) ：一个服务是一个独立的实体，与底层实现和用户的需 求完全无关，极大的方便了服务的重复使用，从而降低了开发成本。 3 ( 3 ) 服务间的互操作性( i n t e r o p e r a b i l i t y ) ：服务之间通过既定协议采用同步或 异步方式通信。 ( 4 ) 服务是自治的( a u t o n 伽o u s ) 实体：即服务自身是完全独立的、自包含的、模 块化的。 ( 5 ) 服务的松耦合度( l o o s e l yc o u p l e d ) ：即服务请求者和服务提供者之问只有接 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。 ( 6 ) 服务是位置透明的( l 0 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响应了自己的请求，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。 2 1 2 参考模型 图2 1s o a 参考模型 如图2 一l 所示，面向服务的体系结构中的角色包括4 ( 1 ) 服务使用者：服务使用者是一个应用程序、一个软件模块或需要一个服 务的另一个服务。它发起对注册中心中的服务的查询，通过传输绑定服务，并且 执行服务功能。服务使用者根据接口契约来执行服务。 ( 2 ) 服务提供者：服务提供者是一个可通过网络寻址的实体，它接受和执行 来自使用者的请求。它将自己的服务和接口契约发布到服务注册中心，以便服务 使用者可以发现和访问该服务。 ( 3 ) 服务注册中心：服务注册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查找服务提供者接口。面向服务的体系 结构中的每个实体都扮演着服务提供者、使用者和注册中心这三种角色中的某一 种( 或多种) 。 面向服务的体系结构中的操作包括： ( 1 ) 发布：为了使服务可访问，需要发布服务描述以使服务使用者可以发现 和调用它。 ( 2 ) 发现：服务请求者定位服务，方法是查询服务注册中心来找到满足其标 准的服务。 4 ( 3 ) 绑定和调用：在检索完服务描述之后，服务使用者继续根据服务描述中 的信息来调用服务。 面向服务的体系结构中的构件包括： ( 1 ) 服务：可以通过已发布接口使用服务，并且允许服务使用者调用服务 ( 2 ) 服务描述：服务描述指定服务使用者与服务提供者交互的方式。它指定 来自服务的请求和响应的格式。服务描述可以指定一组前提条件、后置条件和 或服务质量( q o s ) 级别。 2 1 3 的优势 w e bs e r v i c e s 因其固有的特征，所以同传统的分布式模型相比，w e b s e r v i c e s 技术的主要优势在于7 1 ： ( 1 ) 高度的通用性和易用性：w e bs e r v i c e s 利用标准的i n t e r n e t 协议( 如 h t t p ，s m t p 等) ，解决了面向w e b 的分布式计算模式，提高了系统的开放性、 通用性及可扩展性；而c o r 队，d c o m ，r m i 使用私有的协议，只能解决企业 内部的对等实体问的分布式计算。此外h t t p 协议能够很容易地跨越系统的 防火墙，具有高度的易用性。 ( 2 ) 完全的平台、语言独立性：w e bs e r v i c e s 进行了更高程度的抽象，只要遵守 w e bs e r v i c e s 。的接口即可进行服务的请求与调用。w e b 服务将) ( m l 作为信 息交换格式，使信息的处理更加简单，厂商之间的信息很容易实现沟通，这 种信息格式最适合跨平台应用。此外，w e b 服务基于s 0 a p 协议进行远程对象 访问，开发实现可以通过各种开发工具，而不需要绑定到特定的开发工具之 上，这很容易适应不同客户、不同系统平台以及不同的开发平台。而c 0 r b a ， d c 叫，r m i 工等模型要求在对等体系结构问才能进行通信。 ( 3 ) 高度的集成性：w e b 服务实质就是通过服务的组合来完成业务逻辑的，因此， 表现出了高度的组装性和集成性哺“1 。可以说集成性是w e b 服务的一个重要 特征同时相对于原来的集成方式，w e b 服务集成又体现了高度的灵活性。w e b 服务还可以提供动态的服务接口来实现动态的集成，这也是传统的e a i 解决 方案所不能提供的。 ( 4 ) 容易发布和部署：w e b 服务体系结构方案通过u d d i ，w s d l ，s 0 a p 等技术协议， 能够很容易实现系统的部署。 5 2 2s o a 实现技术一w e bs e r v ；c e s 2 2 1w e bs e r v i c e s 概述 b 服务是一段位于i n t e r n e t 上的业务逻辑。可以通过基于标准的i n t e r n e t 协议( 如，h t t p 或s m t p ) 访闯“”。w e b 服务技术已经掀起了i t 业的浪潮，无论是 平台供应商、解决方案供应商，还是服务提供商都纷纷在自己的平台、解决方案 以及服务中加入了bs e r v i c e 。以m i c r o s o f ti 蹦，0 r a c l e ，h p ，b 队，s a p 等 为首的计算机业巨头们无一例外地将自己的软件产品解决方案全面支持w e b s e r v i c e ，同时，他们共同成立了w s i ( w e bs e r v i c ei n t e r o p e r a b i l i t y 0 r g a n i z a t i o n ) ，致力于推广w e bs e r v i c e 的全面应用1 w e b 服务技术的目标是 实现一种更高层次的分布式计算环境，在这个环境中。业务逻辑能够以与平台和 语言无关的方式进行无缝交互。 b 服务的出现为实现这种以人为本的业务端编程思想提供了更便利的条 件。b 服务作为一种基于开放标准的新型分布式应用构件，一方面为构造松耦 合应用提供了支持，另一方面由于服务在满足用户需求的能力方面具有优势，使 得用户直接参与软件构造只需组合服务而不必重写代码“4 2 2 2w e bs e r v i c e s 特征 w e bs e r v i c e s 是一种部署在w e b 上的对象、组件，是可以通过网络访问的 应用程序接口，它具备以下特征“”： ( 1 ) 完好的封装性：服务是一种部署在w e b 上的对象，自然具各对象的良好 封装性，对于使用者而言，能且仅能看到该对象提供的功能列表。 ( 2 ) 松散耦合：当一个w e b 服务的实现发生变更的时候，调用者是不会感到 这一点的，对于调用者来说，只要服务的调用接口不变，服务实现任何变更对他 们来说都是透明的。 ( 3 ) 使用标准协议规范：作为w e b 服务，其所有公共的协约完全需要使用开 放的标准协议进行描述、传输和交换。这些标准协议具有完全免费的规范，以便 由任意方进行实现。 ( 4 ) 高度可集成能力：由于服务采取简单的、易理解的标准协议作为组件接 口描述规范和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是c 0 r 卧( 通 用对象代理架构) ，d c 0 i i ( 分布式组件对象模型) 还是e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最高的可集成 性。b 服务的封装性、松散耦合、使用标准协议规范和高度可集成能力的特点， 6 很好地适应了企业应用集成发展的要求。与传统的企业应用集成技术相比，w e b 服务应用于企业应用集成将具备简单性、开放性、灵活性、动态性以及便宜、应 用范围广等特点。w e b 服务因为自身的特点而适应了企业应用集成的发展需求， 下一节将在此基础上，介绍w e bs e r v i c e s 的技术优势。 2 2 3 舢s e r v i c e s 协议栈 实现一个完整的w e b 服务体系需要有一系列的协议来规范来支撑，图2 - 2 展示 了当前投入使用的w e b 服务协议栈“”。 。 ，l o 缸，1 ，| 巷：善t ，矗，“妻；，s i 自。舔i ! 如n ， t s p l 。 s t t i 亡士f i o f s t t l c u is r ，l c o i $ c o f r ， d i r # c t u d d is e r v l 0 p b i l 0 t l o n 差 专 荸 s e r v i c to 0 c r i o t i o 口： 一 誊 s 口ls e r v i c t t 口l e 口e a t t t l o n 墨 s e r v ic i n t r f 毒c 圣 s o p x 誓l b i dh s $ 摹l i a l 期ls c h t id o t - 警o d li n l i 睫lb t p r ，o t t i o n 耵l p ，p fp 矗t t r n 善a t i 蛳 s 并t p 。i 口 图2 2w e b 服务协议栈 网络传输层是w e b 服务协议栈的基础：数据表现层描述了整个w e b 服务中，用 于交换的数据信息：数据模型层定义了w e b 服务中数据结构的元数据。在数据模型 层上是基于) ( 】l l l 的消息层，使用的是消息协议s o a p 。服务描述层为调用w e b 服务提 供了具体的方法，采用的规范是w s d l ，它包括服务实现和服务接口两个方面的描 述。服务的发布层和服务发现层定义了如何通过u d d i 发布和发现服务的过程。服 务工作流层针对的是商务流程建模和工作流，采用的标准是w s f l 尽管不同的标准化组织、厂商由于对w e b 服务的认识略有不同，所给出的w e b 服务的协议栈也不尽相同，但在一些基本的方面还是共同的。比如以) ( m l 作为数 据的格式，采用s o a p 作为传输协议，采用u d d i 作为服务注册者的实现规范，采用 w s d l 描述w e b 服务等。下面将详细介绍与w e b 服务的核心技术。 7 2 2 4 bs e r v i c e s 关键技术 2 2 4 1 bs e r v i c e s 技术的基石一姗l 瑚l 是一种用于能够在i n t e r n e t 环境下描述数据和交换数据的标准方式。 x 札“”是从s g m l 演化而来，继承了s g m l 的强大功能而消除了s g m l 的繁琐定义。】( m l 弥补了h t m l 的不足，己经开始被广泛采用，并且得到越来越多的数据库、i n t e r n e t 厂商的支持。 x 札文档有三个部分组成： ( 1 ) 一个可选的序言 ( 2 ) 文档的主体，由一个或者多个元素组成，其形式为层次树状结构，其中 可能也包含了一些字符数据 ( 3 ) 可选的信息，包括注释、处理指令和紧跟在元素树后面的空白 其主要特点如下： ( i ) 自描述性：这个特性是差异性可以存在，使计算机可以在没有人为干涉 的情况下，理解数据的含义。 ( 2 ) 可扩展性：文档通过d t d 或x m ls c h e i i l a 来定义文档结构，使其他信息系统 自动了解文档的内容。 ( 3 ) 可校验性：用户可以通过d t d 或x m ls c h e m 来校验x m l 文档的格式是否满 足d t d 或x 札s c h e m a 的约束。 ( 4 ) 层次结构：能够保证信息的层次性描述。比如，一个商品可以有品名、 商品代码和价格，价格又可以有基本价格、商品税和运输费等 ( 5 ) 丰富的链接定义：对应于h t m l 单一的单向单通道链接，枷l 提供各种不同 的链接，如一对多、多对一和双向链接。 ( 6 ) 多样的样式表支持：】( 1 i l 把数据内容与它们的表现形式分开。这样既可以 只关心数据的逻辑结构，也可以通过样式表来格式化数据的表现。你甚至可以定 义自己的个人样式表来显示各种不同的】( m l 数据。 随着x m l 在i n t e r n e t 应用中的不断普及，) ( m l 从w e b 网站的内容管理，内容描 述起步，逐步发散到其他基于i n t e r n e t 的应用中。这些所有的x 札相关的应用如 下： ( 1 ) 内容管理发布：人们依靠x 札的可自定义可扩展的能力来描述整个w e b 世 界上种类繁多、样式丰富多彩的数据内容，依靠一次描述、多次表现的) ( m l 标准 应用模式使得基于) ( m l 的内容能够以多种形式进行信息发布。这些发布方式包括 耽b 网站内容发布、电子出版内容发布以及其他出版业内容发布等。 8 ( 2 ) 电子商务应用：在这个领域中，儿一般承担了以往e d i 所承担的角色， 人们依靠) ( 1 l l 来描述交换商务事务信息，实现分布式的电子商务应用的交互。由 于) ( m l 是可定制的可扩展的，人们制定了很多用于特定领域的商务事务信息描述 规范，诸如a r i b a 的c 瑚l ，c o 哪e r c e0 n e 的x c b l 以及0 a s i s 0 p e n o r g 的e b x m l 等。 ( 3 ) 数据层集成：对于当代电子商务而言，商务数据的交换是应用的关键环 节，随着在电子商务应用中商务信息交换的应用模式不断为主流应用开发所接 受，面向通用领域的数据集成数据交换应用也成为了一个重要的】( m l 应用领域， 在这方面，不少电子商务应用领域的解决方案在陆续进入这一更为泛化的领域。 ( 4 ) 应用层的集成：当】( l l 在经历了电子商务应用的经验之后，人们逐渐地不 仅在数据层上完成应用系统( 尤其是商务系统) 的连接，同时希望能在业务层或者 函数层上完成系统的互联，这也就是人们常说的i n t e r n e t 环境的应用的广泛互 联，这方面的技术主要是以) ( 1 l l 为技术基础的w e bs e r v i c e s 系列技术。 ( 5 ) 系统配置信息描述：随着x m l 在各种各样应用开放中的延伸，原先系统软 件、应用软件中使用文本文件、p r o f 订e 文件或者是i n i 文件形式进行系统、应用 配置信息管理的方式逐渐被使用x m l 文档的管理方式所替代。 2 2 4 2 bs e r vi c e s 实例的调用一s 0 a p s o a p ( s i m p l e0 b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) 是一个基于 x l i l 的、在分布式的环境中交换信息的、简单的协议。它为在一个松散及分布式 环境中使用) ( m l ，对等地交换结构化和类型化的信息，提供了一个简单且轻量级 的机制。 s o a p 消息的格式是基于l 标准的，所以s 0 a p 可以用柬在不同的计算机体系 结构、不同的技术平台、不同的语言和不同的操作系统之间通信。w e b 服务就是 使用s o a p 作为它的标准通信协议口 s o a p 本身是一个无状态的、单向的消息交换机制，但是应用程序可以在此基 础上通过结合单向交换与底层传输协议的特性或应用程序信息来创建更加复杂 的交互模型。例如，请求响应和请求多重响应等【9 l o 誊s o a p 组成 s o a p 规范包含四个主要部分： 第一部分是s 0 a p 信封，它描述s o a p 消息的格式，它是s o a p 消息的) ( h i l 文档的 最顶层或者根元素，其包含两层信息：一层是有关该消息的信息、供接收消息的 结点所使用的解析指令以及安全信息。另一层是有关该消息的目的，即为接收应 用程序而准备的数据或者指令。 第二部分定义了一组对数据类型进行编码的规则。数据类型即消息中所发送 9 的信息的结构或者表示。s o a p 规范提供了一些规则，描述在s o a p 消息中特定种类 的数据可以如何表示。这些规则就是s 0 a p 编码，它使接收s o a p 消息的应用程序能 够识别消息中数据的格式，然后对其加以处理。 第三部分定义了s o a p 消息如何执行远程过程调用( r p c ) ，s o a p 消息的一个目 标是跨网络执行一个过程，因此向w e b 服务发送的一条s o a p 消息即代表一个r p c 请求当使用传统的r p c 调用规则时，s o a p 规范要求s o a p 消息主体包含要调用的 w e b 服务方法、该方法的参数以及目标过程的u r i 。当r p c 执行完后，该w e b 服务可 以向调用程序传递信息：于是，它向应用程序发送另一条包含有过程调用结果的 s o a p 消息。应用程序既可以同步传送s o a p 消息，又可以异步传送s o a p 消息，不同 的应用背景可以选择不同的传送方式。 第四部分涉及到s o a p 绑定框架，它定义向应用程序传送s 0 a p 消息是通过何种 协议。只要发送和接收消息的应用程序理解的协议，就可以用来交换s o a p 消息。 h t t p 是在因特网上传送数据最常用的协议，绝大多数的计算机系统都可以接收和 处理h t t p 传送，因此它成为了s 0 a p 消息的主要传输机制。 s o a p 特点 s o a p 的设计目标之一，在于能在各种环境下对所传内容进行解析、处理， 它没有像以前的技术那样，需要调用响应双方都遵守某种特定的应用语义，而 是将语义信息由一个模块化的包装模型和对模块中的特定格式编码数据的重编 机制表示。由于使用) ( 1 i ls c h e 衄( 是一种瑚l 环境下的数据建模工具) 对这个包 装模型和重编机制进行定义，各个处理结点都能容易地理解由s o a p 消息传达的 语义信息，并且由于s o a p 信息中的数据完全采用删l 格式，就避免了以前采用 二进制编码传送，导致不同系统间难以相互理解。s o a p 的这种特性，最终将会 取代其它分布式技术的底层通信协议( 如d c o m ) ，因而它也成为了w e bs e r v i c e s 的核心协议。 舔部分重要的语法规则 ( 1 ) s o a p 消息必须用x m l 编码； ( 2 ) s o a p 消息必须有一个s o a pe n v e l o p e ，定义消息的内容； ( 3 ) s o a p 消息可以有一个s o a ph e a d e r ，包含头信息； ( 4 ) s o a p 消息必须有一个s o a pb o d y ，包含所有的调用和会应信息； ( 5 ) s o a p 消息必须使用s o a pe n v e l o p e 名域； ( 6 ) s o a p 消息必须使用s o a pe n c o d i n g 名域； ( 7 ) s o a p 消息不能包含o t d 引用； ( 8 ) s o a p 消息不能有列l 处理指令。 2 2 4 3w e bs e r v i c e s 接口的描述- w s d l w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n “a g e ) 是一种基于瑚l 、用来描述w e b 服务所提供的方法、以及方法如何调用的语言。这也正是w e b 服务具有自描述性 特点的原因。 髑d l 文档描述了服务的功能、服务在霄e b 上的位置，以及一些有关如何对服 务进行访问的指令。w e b 服务所发送和接收的消息的结构也在胃s d l 文档中描述。 通过使用这些信息，w e b 服务的请求者可以对w s d l 文档进行分析，从而调用所需 的w e b 服务。 w s d l 规定了如何组织文档结构，以便使w e b 服务通信能够自动化。每个w s d l 文档都包含对一个w e b 服务的特性和功能进行定义的煳l 元素。主要元素可分为两 类：抽象定义和具体定义抽象定义则定义了一些能应用于多个实例的一般概念： 而具体实例则定义了应用于实际交互的特定示例。 w s d l 文档在w e bs e r v i c e 的定义中使用下列元素“”1 ： ( 1 ) t y p e s ：数据类型定义的容器，它包含了在与实际的w e bs e r v i c e 交互中 使用的消息相关的数据类型定义。 ( 2 ) m e s s a g e ：通信消息的数据结构的抽象类型化定义。使用t y p e s 所定义的 类型来定义整个消息的数据结构。 ( 3 ) 0 p e r a t i o n ：对服务中所支持的操作的抽象描述，一般单个0 p e r a t i o n 描 述了一个访问入口的请求响应消息对。 ( 4 ) p o r tt y p e ：对于某个访问入口点类型所支持的操作的抽象集合，这些操 作可以由一个或多个服务访问点来支持。 ( 5 ) b i n d i n g ：特定端口类型的具体协议和数据格式规范绑定。 ( 6 ) p o r t ：定义为协议数据格式绑定与具体w e b 访问地址组合的单个服务 访问点。 ( 7 ) s e r v i c e ：相关服务访问点的集合。 w s d l 是一种让应用程序阅读、而不是让人来阅读的语言。计算机能够处理 w s d l 文档，并抽取出需要的信息。大多数的w e b 服务开发工具可以自动生成w s d l 文档。在建立和部属w e b 服务的过程中，软件开发人员不需要完全理解w s d l 的语 法。 2 2 4 4 通用描述、发现和集成规范一d 统一描述、发现、与集成协议( 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 d i n t e g r a t i o n ) 是一个用于分布式网络环境下w e b 服务的信息注册的规范。它同样 也是该规范的实现的可访问的集合，通过这些实现，一个业务实体将其自身提供 的w e b 服务的信息进行发布，从而其他业务实体能够发现这些信息“” - u l b l n r ：寰弗备曩一 生誊体舶详一信毫 - - j s i o - 一t 糟毫竹羲米簟 善撙述蕾 - l l n 一p l - t 糖囊蕾簟量肆 t 簋“；糖翟用遮璺引感譬述 了曩舟曲擅枣蛆缸 b i _ d l n t e ，l “：凳于番盼 棚拇遣曩整曲挂木甜童 ，u - l h r i r t i o h ：两十潮业虫律 搠瓣美裹健直。直焉囊佛串任一十群 ，珥 图2 3u 叻i 信息模型 在目前u d d i 的版本中，它定义了六种信息模型“”，如图2 3 所示，其中 b u s i n e s s e n t i t y ，b u s i n e s s s e r v i c e 和b i n d i n g t e m p l a t e 是层次嵌套关系。t m o d e l 是独立实体b i n d i n g t e m p l a t e 结构包含t 对t m o d e l 的引用。p u b l i s h e r a s s e r t i o n 则是对b u s i n e s s e n t i t y 具有引用。而s u b s c r i p t i o n 则是对所有其他的数据实体都 可以具有引用。 u d d i 商务注册中心可分为三类：白页、黄页和绿页。自页包含有关公司的一 般信息，比如公司的名称、地址、联系信息及标识符。黄页中使用不同的分类法 来描述w e b 服务的信息。这些信息使其他企业能够通过标准分类法来发现w e b 服 务。绿页中描述了企业所提供的w e b 服务的技术信息，包括服务的行为以及支持 的功能。这些信息包含了一些指针，指向w e b 服务分类信息和w e b 服务的存储地址。 u 叩i 注册中心分为公有u 叩i 注册中心和私有u d d i 注册中心。公有u d d i 注册 中心允许任何团体或者个人访问和使用，而私有u d d i 注册中心只允许有权限的商 业伙伴访问和使用。 2 3 本章小结 本章主要讨论了s o a 的概念、基本特征、参考模型、优势和s o a 的主要实现 技术w e bs e r v i c e 的相关理论，为后面关于s o a 的层次设计和基于s o a 实现工商 综合业务集成平台打下基础。 第三章基于s o a 的应用架构分析与设计 s 0 a 是一种基于业务需求之上的能够为企业或者单位提供敏捷特性的一种应 用架构，通过构建具有良好可扩展性的系统框架，能够快速有效的对企业的业务 变化进行响应。本章首先分析s 0 a 在电子政务方面的优势，然后介绍了s o a 的设计 原则和方法，最后介绍了一种使用w e bs e r v i c e s 来实现基于s o a 的电子政务系统 应用开发模型。 3 1s o a 带来的机遇 面向服务体系架构自身具备的松散耦合、粗粒度、与平台无关等特点为软件 需求者、软件开发者和软件使用者都提供了很大的益处。 对于软件需求者来说，希望在最短的时问内、利用最少的成本，开发出最高 效的应用系统，同时能够在保持原有系统能够正常使用的前提下，对新需求做出 快速的响应。 ( 1 ) s o a 能够将企业或者合作伙伴的有用资源改造成服务，并结合企业和合 作伙伴的现有的服务，开发出功能更强大的服务，这样软件的开发不用从零开始。 大大缩短了开发周期、降低了开发成本。 ( 2 ) 为了提高企业的竞争力，企业是在不断的发展之中。因为s 0 a 具有松散 耦合的特性，所以对于业务细节上的变化只需通过简单的修改某个相应的服务来 实现。对于完全新增的业务，可以开发新的服务，然后整合到已有系统中。 对于软件开发者来说，希望将软件开发的难度和风险降至最低，并且开发出 可重用性好、可扩展性高的系统。 ( 1 ) 通过标准接口，不同服务之问可以自由的调用，而不必考虑所要调用的 服务位置、开发平台，或者开发语言等。从而实现了真正意义上的远程、跨平台 和跨语言的应用系统。软件开发者也不需要根据软件公司的习惯去学习新的编程 语言，完全可以运用自己熟悉的编程语言开发出高效的服务。同时s o a 提供了良 好的应用开发、运行时服务部属和服务管理能力。 ( 2 ) 服务架构要求应用程序分层，业务流程组织人员只专注于高层的服务组 织来实现业务，服务开发人员只负责服务的实现，而客户端开发人员则只根据自 己熟悉的平台去开发用户访问界面。因此在实际的软件开发过程中，不同层的开 发