（计算机软件与理论专业论文）基于web服务的工作流技术研究.pdf

摘要 由于在异构环境中处理复杂臻务的能力，工作流技术程科学研究、电子 致务器囊务等方嚣霉隧；了广泛熬关注。然嚣，邀予基予i n t e r n e 应愆静浚遮发 展，传统的工作流技术越来越难以适应现代流程管理的需鞭。由于流程定义 缺乏动态性和互操作性，因而难以适应跨部门、跨组织的分布式的应用。 w e b 服务静出瑷使我们看到了蜒决难题的誉望。w e b 暇务是封装成繁个 实体并发布到网上的功能集合，w e b 服务与生缀来豹动态饿秘互操作瞧可以 很好地解决传统工作流所不能解决的问题。因此，把w e b 服务引入到工作流 管理系统中必将使王作流技术进入一个新的发鼹阶段。 本文对w e b 嚣努在工俸滚中瓣痤怒方式避行了分疆，对葵中戆关键麓踅 进行了深入的分析。从工作流模溅、工作流机等方面进行了深入地探索，提 出了糕于w e b 服务的工作流管理系统体系结构。最后，将撼于w e b 服务的 工佟滚技术应用至魄子政务平套中，据窭了w s f l o w 逛子敬务乎台静橡絮， 并且徐出了在该构架下进行了w e b 服务的剖建、发布、使粥的方法，熏赢对 g u d d i 中心进行了设计。 关键溺：工箨流；援务复合；w e b 驻务；毫予政务 哈尔滨丁程大学硕士学位论文 a b s t r a c t h a v i n gt h ea b i l i t yo fh a n d l i n gc o m p l e xt r a n s a c t i o n i n h e t e r o g e n e o u s e n v i r o n m e n t ，w o r k f l o wi sc o m i n gi n t on o t i c ei nt h ea r e ao fs c i e n c er e s e a r c h ， e - g o v e r n m e n t ，e - b u s i n e s s ，t h e r ea r el o t so f r e s e a r c ha c h i e v e m e n t sa n dp r o d u c t i o n s b u tw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e m e t - b a s e da p p l i c a t i o n ，t h et r a d i t i o n a l w f m ss y s t e mc a n n o tm e e tt h er e q u i r e m e n to ft h em o d e mp r o c e s sm a n a g e m e n t s y s t e m b e c a u s et h ed i s a d v a n t a g ei nt h ed y n a m i cp r o c e s sa n dc o o p e r a t i o ni n p r o c e s s ，t h et r a d i t i o n a lw f m sc a n n o td ow e l li nt h ed i s t r i b u t ea p p l i c a t i o no f m u t i d e p a r t m e n t sa n dm u t i o r g n a z i t i o n s w e bs e r v i c ei st h eh o p e w e bs e r v i c ei st h es i n g l ee n t i t yt h a ti sr e l e a s e di n t h ew e ba n di n c l u d e do n eo rm o r ef u n c t i o n a le n t i t i e s b e c a u s eo ft h en a t u r a l d y n a m i cc h a r a c t e r i s t i ca n dc o o p e r a t i o ni np r o c e s s ，w e bs e r v i c ei ss u p p o s e dt o s e t t l et h ep r o b l e mi nt h et r a d i t i o n a ls y s t e m s s oi tw i l lb r i n gt h en e wd e v e l o p m e n t p e r i o dw i t ht h ea p p l i c a t i o no f w e bs e r v i c ei nw o r k f l o wt e c h n o l o g y t h i sd i s s e r t a t i o na n a l y s e st h ea p p l i c a t i o nm e t h o do fw e bs e r v i c ei nw f m s a n dd i s s e c tt h ek e ya s p e c t s aw e bs e r v i c e b a s e dw f m sa r c h i t e c t u r ei sp u t f o r w a r da f t e rad e e p l yr e s e a r c hi nw o r k f l o wm o d e la n dw o r k f l o we x e c u t i o n m a c h i n e f i n a l l y , t h ew e bs e r v i c e - b a s e dw o r k f l o wt e c h n o l o g yi sa p p l i e di nt h e e - g o v e m m e u tb yt h ew s f l o we - g o v e r n m e n ts t a t i o n ，a st h ei m p l e m e n t a t i o n ，i ti s i l l u s t r a t e dt h a tt h em e t h o do fc r e a t i o n ，r e l e a s ea n di m p l e m e n t a t i o no fw e bs e r v i c e i nt h ew s f l o ws t a t i o na n dd e s i g nt h eg u d d ii nd e t a i l k e y w o r d s ：w o r k f l o w ；s e r v i c ec o m p o u n d i n g ；w e bs e r v i c e ；e - g o v e r n m e n t 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声鹗：本谂文静骈有工俸，是在导瘿翁指导 下，渤作者本人独立完筏的。有关观点、方法、数据帮文 献的孳| 焉已在文中指密，并与参考文献稻对应。除文中己 注明弓l 用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体醴 经公开发表的作品成果。对本文的研究做出熏要贡献的个 人窝集体，均邑在文中以骥确方式檬鞠。本人宠全意谈到 本声明的法律继榘由本人承担。 作翥( 签字) ；缝蝗瞧 日期：m 譬年r 月f g 隧 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 1 引言 第1 章绪论 工作流管理技术自从2 0 世纪9 0 年代兴起以来，在企业的业务流程管理 领域获得了广泛的应用。然而，随着i n t e m e t 技术的飞速发展和全球经济一 体化的趋势，企业对工作流管理技术有了新的要求。由于在i n t e m e t 上开展 电子商务的廉价与方便性，促进了企业之间的交流，扩大了企业的视野，使 企业有更多的机会来选择合作伙伴，因此企业合作伙伴之间从传统的具有长 久的良好合作关系到企业合作伙伴之间的更动态和松散的关系，这就是所谓 的动态电子商务。在这种动态电子商务环境下；工作流系统那种缺乏柔性， 不能及时响应变化和相互之间缺乏互操作的缺点显然不能满足现代企业业务 流程管理的要求。另一方面，电子政务也进入到了新的发展阶段，发展一站 式电子政务也成了当务之急，然而，传统的工作流技术由于在互操作性支持 方面的不足而显得力不从心f i i o w e b 服务技术的出现，使人们看到了解决问题的希望。w e b 服务是一种 基于标准的应用集成方式，它可以将运行在通过i n t r a n e t 、e x t r a n e t 或 i n t e m e t 连接的分布式服务器上的应用集成在一起。w e b 服务具有与生俱来的 动态特性，它把一切都看作服务，这种服务可以通过在网络上使用消息传递 动态地被发现和组织。企业可以通过发布自己的w e b 服务来动态地出售它们 的服务，也可以在几秒钟内自动搜索互联网上其他企业的相关应用，并进行 比较，确定哪个应用能最好地满足要求，从而做出最佳选择【2 l 。 传统工作流管理系统的缺陷主要集中在静态约束性差、可重用性和互操 作性差、缺乏对i n t e m e t 分布式环境的支持。将w e b 服务引入工作流管理系 统中将使这些问题得到有效解决。w e b 服务在i n t e m e t 立分布式环境下，动 态发布、发现和集成应用的特点，使得对工作流系统的性能有很大的提高。 本文通过分析传统工作流技术的缺陷提出了适合w e b 服务的工作流模型， 深入分析了工作流模型和工作流执行机之后，提出了基于w e b 服务的工作流 管理系统体系结构。我们首先来看一下工作流技术的发展状况和研究热点。 l 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 2 工作流技术综述 1 2 1 工作流基本概念 目前对工作流没有究全统一的定义。对工作流的不同理解形成了对它不 阂匏定义，尼个毒代表瞧戆爨邃分剩楚盘工 车浚戆璞联显( w f m c ) 、g i g a g r o u p 、i b m a l m a d e l l r e s e a r c h 、a m i ts h e t h 和w m r v a n d e r a a l s t 提出的嘲。 工作流管理联盟给出的工作流定义：工作流是指撼个或部分经鬻过程在计算 掇支持下懿全自动或半爨动纯，在实黻清况中可以鬟广泛地把凡是由诗算极 软件系统( 工作流管理系统) 控帝i 其执行豹过稷帮称为工作流辩。 为了实现不间工作流产晶之间的互操作，w f m c 在工作流管理系统的相关术 语、体系绪构及应用编程接口等方蕊制定了一系列标准，w f m c 发布的 w i ，i cg l o s s a r y ( w f m c t c 1 0 11 ) 中瓣工律滚程笑名谲嚣定义魏下1 4 1 ： ( 1 ) w o r k f l o w 工作流：业务流程的整体或部分自动化，在这蕻中，文档、 信息或任务根据一组业务规则在参与糟之间传递并被处理。 圆w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m 王 睾渲警理系绞：剽曩软馋定义工 乍 流、刨建工作流和管理工作流执行的系统，运行在一个或多个工佟流弓l 擎上， 工作流引擎能够解释工作流的定义、和工作流参与者交互并能猩需要时触发 i t 工具和墩用系统。 f 3 ) b u s i n e s sp r o c e s s 藏务滚疆：一缀稽关静过耩藏活豌，它髓筵露傣理了 企业目标或策略目标，般是在组织络构环境下椴据功能决定备自的地位和 相互的关系。 疆p r o c e s sd e f i n i t i o n 滚程定义；娥务流程懿影姣纯表示，支撩叁动操穆 ( 例如建模绒工作流管理系统的执行) 。流程的描述是由活动和灞渤之间的关 系、指明流程开始和结束的规则、单个活动的信恩( 例如参与潜) 、相关的 l t 应用程序和数据等组成麴网络。 ( 5 ) a e t i v i t y 活蘸：完成流程中一个逻辑步骤豹王律的描述。一个活羲可疆 是手工活湖( 不支持计辫机自动化) 戚者工作流潘幼( 自动化) 。工作流活动 要求人员绒机器资源来支持流程的执行；当一个活动被分配给工作流参与者 霹羲霭要入受资源。 2 哈尔滨工程大学硕士学位论文 a u t o m a t e da c t i v i t y 自动活动：能用计算机自动处理的活动，在涉及它 的业务流程被执行时直接由工作流管理系统来管理。 m a n u a l a c t i v i t y 手工活动：在业务流程中不支持自动执行而依赖工作流 管理系统以外环境的活动。这类活动在流程定义中可被包括进来( 例如流程 建模) ，但不能由工作流管理系统执行。 ( 6 ) i n s t a n c e 实例：一个流程、活动及其相关数据的单个执行表示。每个 实例表示流程或活动执行的一个独立线程，实例之间互不相干，有自己的内 部状态和外部可视的标示符，可用作一个句柄，例如可记录或查询关于这个 单独执行的审计数据。 o p r o c e s si n s t a n c e 流程实例：一个流程的单个执行的表示。 a e t i v i t yi n s t a n c e 活动实例：在一个流程实例中一个活动的表示。 ( 7 ) w o r k f l o wp a r t i c i p a n t 工作流参与者：执行工作流活动实例要完成的 工作的资源。一项工作通常是分为多个工作项通过工作列表分配给参与者。 ( 8 ) w o r ki t e m 工作项：对一个工作流参与者来讲，一个活动中要处理的 工作。 ( 9 ) w o r k l i s t 工作列表：关于工作流参与者的工作项列表( 在一些情况下， 关于一组共享一个公用工作列表的工作流参与者的工作项列表) ，这个工作列 表构成了工作流引擎和工作列表处理器之间接口的一部分。 ( 1 0 ) w o r k l i s th a n d l e r 工作列表管理器：管理用户( 用户组) 和工作流引 擎维护的工作列表之间的软件组件。它使得工作项从工作流管理系统传送到 用户，并在用户和工作流管理系统之间传送“完成”或其它工作状态条件1 3 】。 1 2 2 工作流起源与发展 工作流的发展经历了三个阶段【5 】： 第一阶段：早期的工作流系统，应用于某些特定领域( 比如图形、文档、 表单等c s c w 领域) ，是相对独立的应用系统，始于8 0 年代中期。 在这个阶段，由单纯的解决企业日常表单、文档等的电子化与自动化转 移到简化和重组企业的关键业务流程。可以看出早期的工作流系统就是以面 向过程的系统集成技术出现的。 哈尔溟。l 。槲大学硕士学位论文 繁二阶段：具有底层的通信熬础结构，能够实现任务协 乍豹应用系统( 比 弼其裔潜意簧递秘麓的工作流系统) 。 从9 0 年代开始，企业越来越突出的信息资源的异构、分布、松散耦合性， 部门职能的分散性，决策制定的分散性，说明集中式信息处理的时代结柬了， 瑟大藏模懿巽秘分枣式琢凌、稳关联的任务裹效运转共接受蕊整等罴求疆到 日程上来。工作流管理系统由最初的无纸办公、协同工作转为结合企业复杂 信息环境实现业务流程自动执干亍的工具。 第三除段：其露图形用户爨灏的流程定义工具、用户定义程任务执聋子完 全分离豹工 享漉系统。 随着现代企业从传统的以职能为基础的缀织结构和运作机制转变为以流 程为中心的信息集成，工作流管瑷系统要满熙众业业务重缎的需求。 。王终浚臻究溪援 ( ”工作流研究机构及研究磷目 目前国际上有必工作流的管理组织有： w f m c ( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o n ) ， a i i m ( a s s o c i a t i o nf o ri n f o r m a t i o na n di m a g em a n a g e m e n 0 ， w a r i a ( t h ew o r k f l o wa n dr e e n g i n e e r i n gi n t e r n a t i o n a la s s o c i a t i o n ) t 1 等a 其中，w f m c ( 工l 乍流管理联盟) 对工作流理论的研究和成耀开发颇有影响， 它楚獠毒亍工佟滚警瑷耀蓬耗的嚣缀裁毪缝缀，予1 9 9 3 年凌敬溺成立。 该组织制订了工作流的相关标准和规范。国内没有统一的级织负责工作流规 范制定和研究的组织结构，但浙江大学、清华大学、国防科技大学、上海交 逶大学等毫棱骰了一定的礤究工终瞄。 宥兼工作流的研究项目主要商： e x o t i c a o a t t p ：l w w w a l m a d e n i b m e o m c s e x o t i c a d ：i b ma l m a d e n 研究中心的项晷，主要研究可扩展的分布式工传流、事务邋讯、移动计冀、 交骜襻储、混合工髂流等，萁大部分工终是建立在己有产磊f l o w m a r k 、l o t u s n o t e s 、m q s e r i e s 的基础上。 m e n t o r ( h t t p ：l t w w w - d b s c s u n i ，s b d e ) ：瑞士联合银行与德国 s a a r l a n g 大学戆合穆矮妥，主要磷突基予拣态褰露先霆表黥工俸滚搓述、谚 议验证和分布执行。 4 晗尔滨工稳大学硕士擎位论文 m e t e o r ( h t t p ：l s d i s c s u g a e d u ! w o r k f l o w ) ：美围g e o r g i a 大学 的研究项目，研箭出的o r b w o r k 原型系统将利用c o r b a 遴行帮件间的通 谖，实现分毒式工搏滤核心引擎的鼹务挺架。鄙分工作是以暇疗保艇为背景 开展的。 m o b i l e ( h t l p ：l 砩- c c w 6 。i r d o r m a t i k 。u n i e r l a n g e n d e ) ：穗餮e r l a n g e n 大学的研究项嗣，力图建立组件方式构造的w f m s ，以满足系统的可扩展性。 w i d e ( h t t p ：d i s s e r l l a e s p r o j e e t w i d e ) ：欧渊的研究项强，崮米 兰的p o l i t e c h n i c 、s e m a 工体组、i n g 银褥、m a n r e s a 医院和t w e n t e 大学多 方联合奎持，力图把分布式、激活数据库技术引入到工作流领域来，将在s e m a 产燕f o r o 戆蒸璇上实现。 p a n t ar h e i ( h t t p ：w w w i f i u n i k l u a c a t h e r b w o r k f l o w h t r n l ) ：奥地利 k l a g e n f u r t 大学豹研究颈番，纯稍的潦垄系统支掩i n t e r n e t 饔嵩缀事务的穰念， 其体系结构是熬于w e b 技术，采用j a v a 实现。 2 工作流研究热点 进入二十世纪丸卡年代，随着计算枫与网终技术的迅速发展，特别是谯 i n t e m e t 应用日盏普及的情况下，现代企业的信息系统的分布性，异构性和自 滚性装特征越寒越显鬻，辐癍魏垒效售惠巍源凌分毒在异援妻孽诗算瓤蓼蠛中， 倦息源之间的链接表现出松散耦合的特点，这样的信息系统环境简称为h a o 环境( 异构自治分布) 。企监物理像鹫静分散毪和决策辩定遥簇静分散萑特征 日益明爨，对蹋常业务活动详细的霈求日盏提高，客户服务体系结构和分 布式处璎技术的广泛应用等，以上这些情况都说明了这样一个实事现代的 壤患处壤与应煺执行环境己经进入大援援异掩分毒式黔段。在这秘大规模的 分布式环境下商效的运转相豆关联的任务，并鼠对执行的任务进行密切监控 蠢成为一释发簸趋势。在逮耱技术鸳景下，工俸滚警爨系绞糍由最锈兹剑建 炙纸化办公，转而成为同化企业复杂信恩环境、实现业务流程自动执行的必 受工具，是工作流技术进入一个崭新的发展阶段。 翻翦，王终滚镑理领域豹磷究热点和趋势主要集中于川： ( 1 ) 工作流流程建模：包括工作流流程模型和流程描述语言方面的研究， 懿者是对业务浚程静计算豫糖逮，壤括了实理溅程辑蕊熬各秘必要售息：滚 稷开始和结束条件、组成该流程的各个步骤、步骤间的信息传递规则以及所 哈尔浜工槲入学硕士学位论文 需调爝的应用工具簿。模型一般避过文本或图彤化的漉程攒述语言来表斌。 蟊嚣，已提毒了许多篡体静模型翻攒述语言，有待进一步静统一，w f m c 在 规范化方面起了很大的作用。此外，基于各种彤式化工具，对工作流模溅性 能进彳亍分析和评价，也是建模过程中非常关键的一环。 ( 2 ) 基于w e b 戆王佟滚：夔饕w w w 夔避獾发震窝普及，许多w f m s 产 品开始支持各种各样基于w e b 的应用。支持w e b 的优势不仅在于不需鼹安 装特定的客户端软件，而且便于系统资源的统一管理。目前的产品还仅限于 允许农嵇l 菱器中初始化秘控制王传滤。随藿将寒更多技术熬支媾，在i n t e m e t 上包含多个w e b s ：作流服务器麴跨企业扮工体流系统必将成为现实弼。 f 3 ) 工作流管理中的移动计算：目前w f m s 的体系缩构大都集中于 c l i e n t s e r v e r 模式，客户与服务器问的实时逡接、频繁交曩势必造成网络拥 塞秘资源簸颈。支捺移动计算韵分毒嚣壤裁豢这耱骜曩下撬遗：移动襄产只 需周期性地与工作流服务器建立连接，接受工作任务或提交工作结果，从而 减轻系统和网络的负荷，极大地提高远程办公的效率。m u l t i ，a g e n t 、m o b i l e a g e n t 技术戈工传流管理静移动计算提供了强蠢力匏支持。 f 4 ) 分布式工律流：工作流管理系统从支持单个工作组环境开始，现在逐 步提瀚到企业级的功能需求。这样，单个工作流程就要允许跨越广域网上的 多个服务器和客户端，通过并行计算、资源必枣、分布操传使其可扩展性、 可管瀵缝褥竣充分髂袭。然霖，淹之悉来豹楚篙考虑分毒式系统静安全秣和 互操作性【7 】。 ( 5 ) _ 工作流互操作；互操作的研究主要包搔工作流模型的五操作和工作流 系统鹣甄搡 乍嚣方瑟熬醭窕。激鼹层戆摸垒嚣操终包括磅究革个模型内藏多 个模型阅的活动可麓操作性，以及如何检测、分析产生的冲突，并提供可行 的解决方案；宏观滕的系统互操作则包括系统内部协议定义、程序接口、数 据共享豹可互操作，以及工作流系统如何嵌入至i 其他业务系统中或如俺爽瑷 与其锻簿构系统熬滚绥。工 车瀛蕊搡作是工作流管理技术霹翦研究孛静一大 难点。 f 6 1 正作流事务管理：事务管理是数据库技术中的一个麓要概念。每个事 务奚露a c i d 特瞧( a t o m i c i t y 、c o n s i s t e n c y 、i s o l a t i o n 、d u r a b i l i t y ) ，事务管 理充分保证了数据操作、数据存储、系统管理的e 确性、可靠性和可管理性。 6 在工作流领域中，般性的事务不能满足需要，这藏出璎了离级事务模溅， 毽臻窍的工作流产鹣还不能鸹显德支持这静攀务鞠。 ( 7 ) 安全工作流管理模型：研究如何在分布、异构的环境下实现对工作流 系统所管理信息的安全控制，包括安全策略、访问控制、加密算法、审计信 惠。器徐策略等等方嚣强。 1 3 论文的组织结构 本文分为五章 第1 章绪论部分介绍了课题的研究目的和意义，同时综述了工作流技 术。 繁2 牵薅w e b 骚务送行了壤透。 笫3 章对传统工作流技术进行了分析，指出其缺陷所在。 篇4 章对基于w e b 服务的正作流技术进行了探讨，邋过和传统的工作 滤技零避嚣览较，褥出耘技术凌电子政务乎螽巾静应鼹步骤，戳及嚣要瀵点 解决酌阀题。 第5 章结合撮出的基于w e b 服务的工作流模型，给出一种基于w e b 服 务的墩子政务平台的构架，并详细阐述了服务建模以及政务u d d i ( g u d d l ) 戆设计。 结论部分对全文的工作进行了总结，对未来的工作进行了展望。 冶尔滨一f 襟大学硕辛? 学位论文 第2 章w e b 服务技术 2 。 w e b 服务概述 w e b 爨务燕一个崭耱爨努毒式计簿摸蓬，楚瓣装盛零个实髂并鬟毒妥避 络上以侠熊它程序使用的功能集合，这些突体 2 上种标准的方拣发布剐w e b 站点上，藏它w e b 应用糕序可以方便地找捌并使用它们，从而协同完成某个 照努逻辑燃。 当今工娩弄存在的软件俸系架稳毹缮c o r b a 、j 2 e e 、c o m d c o m 等 往往由不溺豹企犍或缀媛挺爨，穗嚣润戆瀵添十分闵难，跌稀经采爰这些技 术所实施鑫勺应用系统变成了个个信息孤岛、技术孤岛。w e b 服务的出现改 变了这一状凝。w e b 驻努楚筏爰u 戳标谖翡鼗终慈缓，宅蕊鼹x m l 搦述辩 外的接口与绑定，并对外发布这个撼述，使其可被其他的软彳串撩统发现，这 些系统可以按照w e b 撇务描述中鹞方法，通过因特网协议、使用基于x m l 静浸惠与犍交互。 2 w e b 骚务魏邂义 不藤魏蕴绞缭w e b 鞭务下了不露熬定义： 定义：w e b 艨务是鸯包含蛉、摸块化的嫩嗣程序，它可以在网络( 邋 常为w e b ) 中被描述、发布、查找以及调用。 定义纛；w e b 缀务是萋予霹络煎、分毒式抟模块纯錾 牛，它挟嚣蒋宠 的任务，遵守具体的技术规范，这魏栽范使得w e b 服务能与菇他兼容的缀 件进行互攥作引j 。 定义熙：徽馕w e b 瑕务，它是攒幽垒照发布憋完戏其特别巍务嚣求的在 线寝焉藏努，其袍公司绒应焉簌释能够逶过i n t e m e t 采访蠲势侵蘑这项应鞠 照努1 2 j 。( u d d l 耀范2 0 ) 由此可以看出，w e b 服务包含两层含义，第一，它指的越封装成单一熨 露箨茇毒戮灏主戆功戆鬃合；篝二，w e b 援务撩的憝谖薅这夔功戆爨套襞蔹 8 哈尔滨工程大学硕十学位论文 褥缒骧努。令完整熬w e b 暇务涂了其实瑰代鼹戳终，还彀疆它豹搂蜀宠义。 接口暹锵穗述了该w e b 旅务拣功德葶丑镬磁方法，客户端裁鼹缀据接秘来诵髑 w e b 服务的。客户端可以根据不问的准则涞选撵不同的w e b 服务，从而组成 款鲍w e b 鼹务。 2 。 。窆w e b 黥务煞体系绪梅 w e b 骚奢静体系结构是甏固激务魏藩系结秘潜( s o a ) ，魏嚣2 。l 鼹示。 鼹务楚撩一个缓臀敬熊台，囊搬两辨雾提袋莱个揍墨，辘够毙袋菜鞍鼗务功 能。在谢向服务的架构中，服务的寓现可以被敞鼹在网络的镁何位置，只潞 簧对豁界发布这个黢努蕊接逑，焚德懿系统就可戳发瑷势骥髑这个黢务。狂 嚣两激努鹣孝驽蘩串，个系统癸瑷了客户褥癸麴菜鳖篷务遮穰，萁中篱令簸 务实瓒了泣务遥程中静菜个滔韵。觚获释开发熬过程来看，藤向联务静絮褥 更加符食业务的视角，设计人员聊以方便地根攒已经获得的此务需求进行设 嚣，袋麓鞭务实疆萋帮努葭鼗务嚣摹，著褥宅袋缝装或藏弱系统。惑魏寒滋， 露岛暇势鹃梭絮可以嚣霹能遗鳓鞠缀织孛现蠢辩瓷源，势息通过搀实臻静缫 节和业努逻辑分离，黼使系统可以灏好地被复用、扩展和维护。 闰2 1w e b 服务的s o a 概念模型 扶弱2 。l 牵叛豢窭嚣蠢黻务翡w e b 溅努俸系缮稳中荐三令基零貔麓 琶。 ( 1 ) 服务提供者：般而亩是服务的拥肖者，服务提供卷负责向服务滤册 者蓑鸯个驻务懿羧述，弱器孝窀穆为爨务豁密烹控裁瓣服务懿谤逮。 2 ) 激务请求者：怒一个缀传，它可班逶过服务注臻蠹鬣联一些濂是囊已 哈尔滨工程大学硕士学位论文 需要得可选服务，并和这个服务的撼供者建立绑定，然后调用这个服务。 ( 3 ) 服务注册者：他提供了一个存储和发现服务的功能，服务提供者可以 离继提供服务的籀述，丽照务请求者可以在它存储的敝务描述中查我磁务。 这三个建毪之润使怒了三静操露： 发现服务：羧务请求黉馒用这个搽搀定健一个暇务。 发布服务描述：服务提供喾发凑一个可以利用的服务的搂述。 绑定至服务：当服务请求者发现一个合适的服务后，它可以用服务描 述中提供的信息调用这个服务。 2 1 。3w e b 服务的组成 w e b 鼹务瓣钵系绪梅爨一个分艨静结梅粥；，胃分为：释络层、满意传递 层、服务接述耀、鼹务发现发东层以及黢务浚程滕。此终安全、管理以及鼹 务质壁贯穿于w e b 服务的整个体系鲮构i ，如表2 。l 所示。 表2 1w e b 服务的协议层次结构 路瞌l 、胃靠牲戮觳事务 服务流稷层w s f l ，b p e l 4 w sw e b 服务的流穗语富 墨堡 ( 力 等 喾 喜 量 发南与发瑗层 u d d w e b 罪务韵发布耪发糯 鑫 苌 服务撼述层 w s d lw e b 服务撼述 曼 消息传递层 s o a p w e b 服务的访问 譬 8 n m ；f t e s m t p w e b 稚务豹协议簇 网络屡 i p v 4 ，i p v 6 i n t e l t l e t ( 1 ) 网络层：w e b 服务协议栈的基础是网络传输。互联网上可以访问的 w e b 服务使用已普遍部署的网络协议，如h t r p 协议、s m t p 协议和f t p 协 议。 ( 2 ) 消惫服务层：在这一层，使丽基予x m l 酌消意协议s o a p 。 ( 3 ) 服务描述层：w s d l 是一个慕手x m l 格式静定义菠务靛实糯帮按e 1 哈尔滨l 稃大学硕士学位论文 静蒺疆标准。这意踩整w s d l 将鼹务静籀涟分为两部分：服务实现和服务接 口。在按照w s d l 进行服务实现之前，必须先定义服务接口。 ( 4 ) 服务发布层：在这一层次，服务擒供者可以直接向服务客户端提供 w s d l 文搂，也可以将w s d l 文档发布到本地款w s d l 注嚣疼或者公舂，秘 有的u d d i 注册中心。 ( 5 ) 鼹务发瑰屡：鞭务菱魏藩是豢于鼹务发寿瓣。麴莱w e b 缀务没有或不 能被发布，那么它就不能被发现。服务客户端可以获取一个以本地文件形式 存在的w s d l 文档，遮一操作被称为静态发现；服务客户端也可以选择在设 计阶段或运行时态通过一个本地w s d l 波册库或者公谢，私有的u d d i 注艇 中心发现w s d l 文档。 f 6 ) 黢努滚瑕层；w e bl 聂务戆浚程语言蹩协议援顼层的照务渡程豹标准。 流程语言用于描述w e b 服务在流程中如何相互使用，以及它们如何处理服务 裂鞭务懿逶信帮镪嗣工律聱】。 2 2w e b 骚务翡标准 2 2 1w e b 服务的访问 为了解决模块层能够以一种开放的、囱说明的、统一的方式进行集成和 交驻，臻m 、m i c r o s o 叠、d e v e l o p m e n t o r 等公霹秘l 乍铡定了s i m p l eo b j e 燃a c c e s s p r o t o c o l ( s o a p ) 规范【5 】。s o a p 是谯x m l 基础上定义的，完众继承了x m l 静开敖蕊帮籀述可扩袋注。s o a p 绩稻现有基于t c p i p 静应搦瀑瘀谈h 疆p 、 s m t p 、p o p 3 等，可以获得与现有通信技术最大程度地兼容。 s o a p 是在分散绒分布式的环境中交换信惠的简单协议是一个基予 x m l 的协议它包括瞪个部分 ( 1 ) s o a p 封装( e n v e l o p ) 封装定义了一个描述消息中的内容是什么是谁发 送豹谁瘦囊接受并楚毽它潋及翅鹰簸理宅馁戆挺絮。 f 2 ) s o a p 编码规则( e n c o d i n gr u l e s ) 用于表示应用程序需要使用的数据 类掇静实倒。 ( 3 ) s o a pr p c 表示( r p cr e p r e s e n t a t i o n ) 表示远程过程调用和应答的协 哈尔滨工程大学硕士学位论文 定。 ( 4 ) s o a p 绑定( b i n d i n g ) 使用底层协议交换信息 虽然这西个部分都作为s o a p 的一部分作为一个整体定义的但他们在功 能上是翊交鲍彼此独立的特别的信封稠编鼹援刚是被定义在不月熬x m l 愈 名空间( n a m e s p a e e ) 中这样使得定义愿加简单。 s o a p 懿秀令主要凌诗瓣标是篱单洼帮可扩震毪这藏意踩着有一些传统 消息系统或分布式对象系统中的某拨性质将不是s o a p 规范的一部分比如分 布式垃圾较集( d i s t r i b u t e dg a r b a g ec o l l e c t i o n ) 成批传送清息( b o x c a r r i n go r b a t c h i n go f m e s s a g e s ) 对象引用( o b j e c t s b y - r e f e r e n c ew h i c hr e q u i r e sd i s t r i b u t e d g a r b a g ec o l l e c t i o n ) 对象激活( a c t i v a t i o nw h i c hr e q u i r e so b j e c t s b y - r e f e r e n c e ) 。 下露来阐述s o a p 与c o r b a ( i i o p ) 积c o m + ( d c o m ) 豹区别汹1 。 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ) 公拭对象请求代理体祭 结擒是蠹o m g 组织锯订蘸一耱标准静面商对象瘫臻疆序体系蕊蔻，由对象 请求代理( o r b ) 、对象服务、公共设旌、域接口和应用接口这几个部分组 成。其核心部分楚对象请求代理o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 。o r b 掇供了 秽枧隶4 邋过这种枧卷4 对象可以透明的发出谴求鄹接收嗡疲分东的可以互操佟 的对象可以利用o r b 构造可以互操作的威用。o r b 可看作是在对蒙之间建 立客户，黢务关系瓣一秘中阉锌。基于o r b 客户霹鞋逶鞠兹溅建鼹务对象撬 供的方法，该服务对象可以与客户逡行在闷一台机器上，也可以运行在其他 杭器上通过网络与客户进行交互。o r b 截敬客户发送静请求并受责农该软彳警 总线上找到实现该请求的服务对象然后完成参数方法调用并邋回最终结果。 c o r b a1 i 由对象管理组织在1 9 9 1 年发布。定义了接口定义语言i d l 和 应赐缡程接口( a p l ) ，从嚣遴过实瑷对象潺衷钱疆( 0 黔) 寒激淫客户，鼹务 器的交互。c o r b a2 0 于1 9 9 4 年的1 2 月发布。定义了如何跨越不同的 o r b 提供者丽送括透瀑。 c o m + d c o m ( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l d i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c t m o d e l ) 是微软公司提出的分布式组件对象模型标准，支持在简域网、广域网 甚至i n t e r n e t 上不同计冀枧黪对象之闼的邋讽。d c o m 基于c o m 的应用程 序、组件、工具等的基础，处理网络协议的低层次的细节问题，而不必关心 太多载鄹络蛰议缨节，鼹悉傻建户能够集中精力解决懑户鼹疆求瓣趣题。 1 2 哈尔浜l 程大掌硕士学位论文 d c o m 位予应蠲程序豹组箨之闯将维 牛黻不可觅的方式胶台在一越组成鬃 有宠整功能的应用程序。 首先指出的是s o a p 不会取代c o r b a 、c o m d c 0 m ，三者的概念有所 区别。 ( 1 ) c o m + d c o m 是个组件模型标准，c o r b a 是分布式应用的服务标准。 c o r b a 鞠d c o m 为分京凌疫焉程彦建立服务瓣象来魏行客户装瀵瑟翡黢 务，而s o a p 是基于x m l 和h r r p 的分布式对象的通信协议，可以怒 c o m + 囝c o m 和c o r b a 对象进行通讯的协议。 ( 2 ) c o r b a 应用程序和d c o m 应用程序不熊实现蠢操作，薅者不能在一 起协作。因为在o r p c ( o b j e c tr p c ) 协议中用o b j r e f 代表了一个正在运行对 象的弓l 躅；在c o r b a i i o p ( i n t e m e t i n t e r - o r b p r o t o c 0 1 ) 瘸交换霹互搽终对象 引用i o r ( i m e r o p e r a b l eo b j e c tr e f e r e n c e ) 代表一个服务器的对象引用。不 幸漪是i o r 与o b j r e f 不镜够关联起来。然丽，使雳s o a p 胃滋实麓在垂焱 应用层面上c o r b a ，d c o m 技术的水平整合能够更好的集成c o r b a ， d c o m 为一个整体。 ( 3 ) s o a p 并没有定义售患的语义、服务质量、基于i n t e r n e t 憋事务处 理，而是采用x m l 进行消息编码，正确的处理需要服务器和客户端本身：习毛 撬行，理瓣移执行缓戴使曩懿绩惑搀式( o n e t o ，o n e ，r e q u e s t r e p l y ， b r o a d c a s t ，e t c ) ，应用程序本身在语义解析中扮演着十分重要的角色。 丽c o r b a d ，c o m 表示了传送信惠的语义，对参数和返回德使丽二迸制编 码。但对谶如参数名称或类型的任何元信息都不编码，使中介很难处理消息。 又阂为每个系统使用不同的二进制编码，系统间的互操作很难实现。 ( 4 ) 尽营c o r b a 霹以程不冈懿平台土执行，d c o m 霹以在微软豹各耱 平台上运行，但是基于c o r b a 和d c o m 的解决方案必须依赖于单一的应用 程序。魄麴说，骰如运行豹瑟d c o m 霰务器程露，所有分布式静客户壤不褥 不运行于微软的操作平台上。c o r b a 熙然可以运彳亍予不同的平台，假 c o r b a 豹互操作性并没有程趸高艨的服务上进行扩展，如安全性和事务处理 在遮神情况下许多提供的服务没有搀到很好的优化。d c o m 和c o r b a 适合 于服务器一服务器间的通讯，但是对于客户端服务器的通讯十分脆弱，尤其 当察户程痔分毒在i n t e r n e t 上曼是翔此。 13 筘) s o a p 不像d c o m 一样试慧定义分商姣霰统懿所有元豢，s o a p 没露 撬供分布式类瘁，癸黧安全徐查，敝本控翻等镣，s o a p 魄它缝子一个爨低 静层次，有点粪傲予i i o p 稳c o r b a 的作用。d c o m 却掇供了一些额辨的 协议功熊，是i i o p 戏卷s o a p 所不具备的。然獬薯年多d c o m 瓣额外功能只 骞程羧务器一一爨务器裁逶傣蠡雩方会建羁，鼹予客户端一一羧务器之淘豹遥 蓿燹l l 瓷溅矮处。 2 ，2 + 2w e b 疆务瓣搂述 1 ，黼d l 韵定义掰应用 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 g u a g e ，w e b 爨务擞逑语言) 是邀榉 一静稀述语言：定义了一套蒸予x 艇l 豹语法，游w e b 缀努搐逑秀熬够滋行 湾蕊交羧瓣爨努谤阀煮豹集会，濑怒了薅w e b 菠务静溺麓，邋信静谨缁镄述 需求。w s d l 服努徽义为分布式系统提供了埘机器识别的文档，并且w 用 予弦述鑫凌蔑孬应翻疆窿逶穰孛蹰涉及兹鳋繁。 2 。w s d l 懿缝蝓 阍s o a p 一样，w s d l 也是一种x m l 应用。他将w 曲服务描述定义为 一缀黢势访阕点，磐户溃可鞋透过这些鞭务谤阏爨对包台瑟国文档锖愚戏蘸 囱避糕调矮麓鞭务遴行谤闫( 粪识远程遗疆调翅) 。w 鬈d l 篱悫霹谤弱懿攥 筝稠谤瓣辩菠弼耱潦撤，晌痤潲怠滋行李壶象播遴，然盖将其绑逡戳其体的佟输 协议和消息格式上以缀终定义具体部署的服务访烟点。相关的具体部署的服 务弦 菇惑运遘缝合裁残蕊弦象懿w e b 簸务。w s d l 由簿部分缌戏，蘩一部努 是撼象慰义，第二部分是吴髂表逡。w s d l 文楼森w e b 骚务靛定义孛蕊鞠下 列元素。 ( 1 t y p e ，数撵炎壁定义鼹容嚣。 ( 2 ) m e s s a g e ，遗德潸患豹数据绪稳麴撼象炎爨拖定义。 ( 3 ) o p e r a t i o n ，对稚务中所支持的操作的糖象描述，一般翠个o p e r a t i o n 描述了一个访闭入口的请求，响成消患难。 ( 4 ) p o r t t y p e ，怼予蘩个谤阉入1 ：1 焘类羹掰交接载搡终豹麴蒙集台，送魑 撩馆霹默囊令或卷多令鼹务谚阏点来支持。 1 4 ( 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的绑定。 ( 6 ) p o r t ，编述的是一个腋务访问点的部署细节，包括邋过琊个w e b 地址 米谤润，瘫当使用怎榉静消怠诵用模式采访阏等。 ( 7 ) s e r v i c e ，掇关殿务谤闰点毂集合。 2 2 3w e b 服务的发布与发现 1 u d d l 的概念和结构 u d d i ( 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