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面向服务的企业应用集成研究与实现 摘要 信息技术是现代企业赖以生存和发展的基础，在企业信息化的过程中，建 立了大量的i t 支持系统，由于历史原因这些系统形成一个一个的“信息孤岛”， 企业应用集成技术面对这一问题孕育而生。传统的企业应用集成技术在一定程 度上解决了企业应用系统的集成问题，但是在现代这个高度开放的基于i n t e r n e t 的环境下，需要的是一个灵活的、开放的、基于服务的集成方案，面向服务的 架构的提出使得这一需求变为现实。 本文从服务组件架构和j a v a 业务集成两个规范入手，在总结传统应用集成 技术和基于w e bs e r v i c e s 的应用集成的基础上，阐述了面向服务的架构的集成。 文章通过分析和比较不同的应用集成技术，给出了现有基于企业服务总线的集 成中存在的问题。同时通过对服务组件架构与j a v a 业务集成的阐述和分析，说 明了两个规范之间的关系以及它们之间存在的根本相同点和不同点，给出了它 们之间存在的四种可能结合方式和这四种结合方式在实际中实现的可能性。最 后提出了一种服务组件架构与j a v a 业务集成之间具体的结合方案，并针对这个 方案进行分析和完成具体的实现方案。文章最后设计了具体的应用集成架构并 将该结合方案应用其中，通过方案在实际项目中的实施来说明了结合方案的可 行性。 关键词：企业应用集成，服务组件架构，j a v a 业务集成，企业服务总线，服务 组件 r e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fe 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 b a s e do ns e r v i c eo r i e n t e d a b s t r a c t i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi saf o u n d a t i o no fm o d e r ne n t e r p r i s ea n di t sd e v e l o p m e n t ， al a r g en u m b e ro fi ts u p p o r t i n gs y s t e m si ss e tu p d u r i n g i n f o r m a t i o n a lo f e n t e r p r i s e sp r o c e s s ，w h i c hi sf o r m e dt h e “i n f o r m a t i o ni s l a n d ”o n eb yo n ed u et o h i s t o r i c a lr e a s o n s ，t h e 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 yc o m e s o u t t r a d i t i o n a le a it e c h n o l o g yr e s o l v e dt h ei n t e r g r a t i o np r o b l e m so fe n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ns y s t e mi nac e r t a i ne x t e n t ，b u tu n d e rt h em o d e r ne n v i r o n m e n tw h i c h h a v e h i g hd e g r e eo fo p e n n e s sa n di n t e r n e t b a s e d ，af l e x i b l e ，o p e na n d s e f v i c e o r i e n t e d i n t e g r a t i o n m e t h o di s n e e d e d ， w h i c hc a nr e a l i z e d b y s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ( s o a ) t h i sd i s s e r t a t i o ns t a r t sf r o mt w on o m s s e r v i c ec o m p o n e n ta r c h i t e c t u r e ( s e a )a n dj a v ab u s i n e s si n t e g r a t i o n ( j b i ) ，o nt h eb a s i so fs u m m a r i z i n g t r a d i t i o n a la p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nt e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o no fw e b s e r v i c e s b a s e d ，t h ei n t e g r a t i o no fs e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r ei n t e g r a t i o n( s 0 1 ) i se x p o u n d e d t h ed i s s e r t a t i o np o i n t so u tp r o b l e m so fe n t e r p r i s es e r v i c eb u s ( e s b ) d u r i n gt h ei n t e g r a t i o nt h r o u g ha n a l y s i s a n dc o m p a r i s o no fd i f f e r e n t a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nt e c h n o l o g y a tt h es a m et i m e ，b a s e do nt h ei l l u s t r a t i o na n d a n a l y s i so fs c aa n dj b i ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e ma r ep o i n t e do u t ，t h e s i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e sa r ea l s op u tf o r w a r d ，t h e ni l l u s t r a t e st h ef o u rp o s s i b l e i n t e g r a t i o nm e t h o d se x i s t e da n d i t sp o s s i b i l i t yo fr e a l i z i n g a tl a s t ，t h ec o m b i n a t i o n o fp r o g r a m sb e t w e e ns e aa n dj b ia r ep r o p o s e d ，b yw h i c ht h er e a l i z a t i o ni s c o m p l e t e d a tt h ee n do fd i s s e r t a t i o n ，a r c h i t e c t u r eo fa p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o ni s d e s i g n e da n da p p l i e di ti nt h ep r o je c tw h i c ha r r i v eag o o dr e s u l t k e y w o r d s ：e 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 ；s e r v i c ec o m p o n e n t a r c h i t e c t u r e ； j a v ab u s i n e s si n t e g r a t i o n ；e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ；s e r v i c ec o m p o n e n t s 插图清单 图2 1 数据层集成7 图2 2 应用层集成7 图2 3 点对点的集成9 图2 - 4 基于中间件的集成。1 0 图3 1s c a 组件一15 图3 2s c a 构件结构图1 6 图3 3s c a 域结构图1 7 图3 _ 4s c d l 示例构件18 图3 5s c a 应用架构图l9 图3 - 6j b i 环境一2 0 图3 7s j i f 整体结构2 5 图3 8s j i f 部署结构图2 5 图4 1s c a 的j b i 纯协议绑定3 0 图4 2s c a 组件的j b ib c 绑定3l 图4 3s c a 组件j b ib c 实现31 图4 _ 4j b i 容器实现s c a 组件3 2 图4 5 基于s c a 的j b is e 3 3 图4 6 简单时序图3 3 图4 7s e r v i c e m i x 架构图3 5 图4 8s e r v i c e m i xj b i 实现类图3 5 图4 9 a p a c h et u s c a n y 高层体系结构。3 8 图4 1 0j b is e 实现结构图3 8 图4 11j b is e 类图4 1 图5 1 系统实现架构图4 8 图5 2 遗留系统交互图4 9 图5 3 人员信息w s d l 51 图5 4 人员信息图5 2 图5 5s c a 组件组装图5 2 图5 6s e r v i c e m i x 三违信息集成运行模块5 4 图5 7 三违信息人员人次统计表5 6 表格清单 表3 1s c a 对e s b 的补充2 4 i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位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。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，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 金壁王些太堂 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谢意。 一姗箍轹气 签字日 学位论文版权使用授权书 年p 币 本学位论文作者完全了解金魍工些太堂有关保留、使用学位论文的规定，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，允许论文被查阅和借阅。本人授权金a 墨王些太堂可 以将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、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 签字日 每v 乒女 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签毋! 号叼 辩莎r 叫日 电话： 邮编： 致谢 首先在此特别感谢我的导师袁兆山教授，本论文从选题、研究到写作的整 个过程中都是在袁老师的悉心指导和帮助才得以圆满完成。袁老师在软件工程 领域深厚的理论基础和对研究方向良好的把握，给我以深刻的指引。袁老师渊 博的知识、严谨并注重实际的治学态度和工作作风，给我以深刻的启迪教育， 使我在理论和实践两方面都得到了锻炼，受益匪浅。研究生两年半的学习生涯 和导师对我的关怀让我永生难忘，这些都将成为我今后工作与人生道路上的一 笔丰富的财富。 感谢合肥工业大学研究生院和计算机与信息学院里的各位领导和老师，谢 谢你们在这三年中对我的关心和教导。 同时，也非常感谢各位同学对我的支持、关心和帮助。 最后，感谢我的家人在这两年多里对我的鼓励、支持和关爱。 作者：徐世友 2 0 0 9 年4 月 第一章绪论 信息化在给企业带来机遇的同时也给企业带来了前所未有的新的挑战。为 了迅速适应信息化建设，企业纷纷大量建设i t 系统。由于历史的原因，这些 i t 系统往往不能适应新形势下企业应用的业务需求，但这些系统又不能退出企 业应用的舞台。面对这些问题，企业在构建新系统时开始寻求如何将这些遗留 系统集成到新开发的系统中，以保存企业已有投资。在这一过程中积累了许多 理论与方法。 1 1 引言 企业从2 0 世纪7 0 8 0 年代开始使用i t 支持系统到现在，企业中平均积累的 i t 支持系统达数十种之多。这些支持系统大部分是一个一个的“信息孤岛”， 管理着企业特定的职能部门的工作，相互之间缺乏有效的通信。特别是企业信 息化建设经过上个世纪末期的高速发展，今天的企业需要一个集成的、开放的、 面向顾客的且具有柔性的i t 支持系统，因此普遍开始考虑应用系统的整合问 题。同时现在大部分企业应用系统开始w e b 化和面向过程化，更需要企业具有 一个开放的集成的应用系统。如果企业如此众多的i t 支持系统不进行适当的整 合，那么必然要阻碍企业信息化建设的进程，进而影响企业之间的集成。 企业应用集成( e 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 ，简称e a i ) 技术面对这一 需求近年来发展很快，并且从应用集成的各个角度出发形成了一系列有用的方 法和技术，这些方法和技术极大的解决了企业面临的集成问题，但是这些传统 的e a i 不能很好的满足企业集成的需求的增长，为此，需要一种新的软件开发 方法来达到上述目的。面向服务架构( s e r v i c eo r i e n t e da c h i t e c t u r e ，简称s o a ) 带来了一种新的集成思想一一面向服务的集成( s e r v i c eo r i e n t e di n t e g r a t i o n ， 简称s o i ) ，根据s o a 可以构造出灵活的以服务为中心的架构，以适应企业业 务快速变化的需求。 面向服务的集成可以减少不同类型的i t 系统的依赖性，降低费用和i t 操作 的复杂性，提高已部署系统的灵活性。这种新的方式超出了传统集成的范围， 能够合理化地将有用的技术进行合并，同时排除了抑制业务创新的障碍。 1 2 研究现状 企业应用集成概念从2 0 世纪8 0 年代被提出，经过9 0 年代中期企业内外部 环境的快速变化，如今企业应用集成技术的发展，在一定程度上适应了企业业 务变化的需求。这些都得益于这期间很多研究机构和个人在e a i 方面做的许多 工作。 通常情况下，企业应用集成技术从功能上可分为应用集成、数据集成和业 务流程集成三个层面。其中应用集成主要是通过消息中间件技术和适配器技术， 实现应用系统之问的松耦合关系；数据集成是通过消息格式转换和语义转换， 统一来自不同应用系统的消息数据格式；业务流程集成包括业务流程的设计、 运行和活动监视等内容。 本文的研究关注于应用集成这个层面。因此，下面将从e a i 技术的体系结 构的发展和应用集成技术的发展两个方面描述国内外e a i 的研究现状。 1 2 1e a i 技术的体系结构 关于e a i 技术的体系结构，许多研究人员给出了自己的定义和模型。d u k e 在1 9 9 9 年提出企业应用集成应该至少包含：两个以上应用系统间的消息传送 和数据转换；管理数据传输和转换的时序；对集成工作的目标和效果进行控制。 l i n t h i c u m 认为企业应用集成应该实现不同应用系统之间的信息移动与交换， 并实现组织内部的业务流程管理【3 j 。t h e m i s t o e l e o u s 归纳了一个e a i 的四层结 构：应用连接层实现e a i 平台与应用系统之间的连接；数据传输层在e a i 平台 上实现消息传输；数据转换层实现应用系统之间的消息转换；业务流程层实现 企业业务流程管理。t o m a sp h s c h m a n n 等人认为，e a i 是在消息中间件的基础 上进一步扩展，用适配器技术建立应用系统与中间件的连接；通过提供消息转 换服务对消息格式进行处理；通过流程管理服务对一系列消息交换形成的业务 过程进行状态管理。 虽然对e a i 的结构说法众多，但内涵是相近的。d u k e 的定义是基于消息代 理的软总线结构；l i n t h i c u m 的定义强调了业务流程的重要性；t h e m i s t o c l e o u s 的定义与t o m a sp h s e h m a n n 的定义基本一致，明确定义了应用连接、消息传输、 数据转换和业务流程管理是e a i 的核心技术层面。 近年来出现了s o a ( 面向服务的架构) 、e s b ( 企业服务总线) 、s c a ( 服 务组件架构) 、j b i ( j a v a 业务集成) 等新概念。s o a 由g a r t n e r 在1 9 9 6 年提出 来，作为一种架构理念其内涵一直在不断丰富之中。s o a 可以作为一种为实现 最大化服务共享、服务交互的参考架构，它不限定使用何种技术来实现，可以 采用各种分布式组件技术来实现。e s b 是传统中间件技术与x m l 、w e b 服务等 技术结合的产物，致力于通过提供多协议的消息代理为s o a 提供一个松耦合、 事件驱动的服务总线。它可以接入各种技术标准的应用系统；可以定义实现业 界标准的业务对象，并组合业务对象的交互关系形成业务流程。e s b 用服务总 线的概念代替软件总线或代理结构，强调了服务的概念，可以认为是支持s o a 的过程代理实现。s c a 是i b m 和b e a 等公司提出来的一套面向服务的编程模 型。作为s o a 思想的一种实现形式，它一出现就受到众多关注。s c a 组件可 以将各种传输协议进行自由绑定，为大规模的集成打下了良好的基础。另外， s u n 公司发布j b i 作为j a v a 业务集成领域的规范也受到很多组织和团体的关 注。j b i 目的在于创建一个用于各种组件服务集成的运用环境，规范化j a v a 领 域e s b ，以创建一种与具体e s b 供应商无关的集成模型。 1 2 2 应用集成技术 2 从应用集成技术的发展来看，产业界对应用集成技术的研究要比学术界更 加深入，并推出了多种产品和标准，如各种对象请求代理、集成代理、集成中 间件。 w e bs e r v i c e s 作为近年来飞速发展的一项技术，得到了业界的众多支持，如 何将这一技术应用到企业应用集成技术中来一直受到产业界和学术界的高度关 注。与此同时也产生了一系列理论研究成果和相关产品。语义w e bs e r v i c e s 是 比较新的技术，很多国外研究者将与此相关的理论运用到企业应用集成中来。 a t h a n a s i o sb o u r a s ij 等提出一种企业集成本体( e n i o ) ，以此来达到提高企业应 用集成的自动化水平。j a g a d e e s h 2 】提出可拓展w e bs e r v i c e s 的方案，并给出了 其实现架构e w s a ，并将这一方法应用于金融服务领域。国内关于研究紧跟该 领域发展趋势，很多个人都提出来基于w e bs e r v i c e s 的企业应用集成方案，但 是这些大多数是关于整体集成架构上的。如，华中理工大学在2 0 0 3 年就提出一 种基于w e bs e r v i c e s 的集成框架，并将此应用到电力行业的能源管理系统中。 东北大学的研究者根据供应链和现代电子商务快速发展的特点，提出将基于 w e bs e r v i c e s 的方案应用到供应链中，并给出具体的实现架构。 在w e bs e r v i c e s 的应用得到广泛的成功之后，国内外的i t 巨头i b m 、b e a 、 微软、o r a c l e 、s a p 等纷纷发布自己的s o a 战略，建议用户在进行应用集成时 考虑使用s o a 架构，很快这些厂商也都发布了用于集成的相关技术架构和集成 工具。i b m 作为i t 业的领军企业，在e a i 方面提供了一整套集成方案与工具。 通过使用信息集成技术，在其d b 2 数据库中提供将多种数据源包装成统一的视 图，l o t u s 提供了对协作的支持，w b i 系列产品为企业改变i t 架构与现有系统 的完美集成提供一套完整的工具。b e a 的e a i 方案集中在建立技术汇聚这一概 念的基础上，追求将应用开发和应用集成汇聚到一个综合、统一的集成解决方 案之中。这种方案既利用了企业的遗留资产，也利用了当今完善的、基于w e b 的开放标准。b e a 以此思想构建了名为b e aw e b l o g i ci n t e g r a t i o 的集成工具。 微软在e a i 方面也发布了称为m i c r o s o f tb i z t a l k s e r v e r 的用于e a i 的应用服务 器。o r a c l e 公司发布的o r a c l ea p p l i c a t i o ns e r v e r 提供具备网格计算支持的w r e b 服务功能，其提供的集成组件o r a c l ea si n t e g r a t i o n 具备创建企业范围内的数据 模型并让其发挥信息中心作用的能力。另外，s a p 也发布了自己的产品 n e t w e a v e r 。 s o a 作为一种架构理念，虽然得到了众多软件厂商的支持，但是这些支持 都是站在各自产品的角度来考虑理念也不尽相同，产品之间缺乏联系，更没有 规范可言。从某种意义上并没有实现真正的s o a 理念。2 0 0 5 年前后e s b 和e d i 的概念和相关产品的迅速出现，为s o a 真正落到实处起到了很大的作用。但是 这些仍然是各家厂商根据自己的理解所构建的产品，缺乏统一的标准。s u n 公 司在2 0 0 5 年8 月在j c p 社区以编号为j s r 2 0 8 发布了j b i 规范的1 0 版，其旨 3 在规范j a v a 领域基于e s b 的e a i 方案。很多厂商对这一规范也做出了迅速的 反应纷纷在自己的产品中提供对这一规范的支持。其中a p a c h e 基金下的 s e r v i c e m i x 对此提供了比较成熟的实现。国内很多企业和研究机构也提供了对 这一规范的实现，如西北工业大学与西安协同软件股份有限公司共同开发了名 为s y n c h r o b i p 的基于j b i 标准的e s b 服务器。金蝶中间件公司也发布了 a p u s e e s b 以及相关基于e c l i p s e 的开发工具。 2 0 0 5 年1 1 月，i b m 、b e a 、o r a c l e 、s y b a s e 等厂商联合发布了称为服务组 件架构( s e r v i c ec o m p o n e n ta r c h i t e c t u r e ，简称s c a ) 新规范，i b m 并在自己 的产品w p s 中给出了0 9 版本的实现。s c a 的提出，将s o a 的抽象模型落实 到实处，借助于s c a ，将更容易将i t 资产转化为可重用的服务，以适应快速 变化的业务需求，推动业务集成技术。国内i t 企业普元软件作为国内唯一一家 参与s c a 规范制定的企业，宣称在其产品p r i m e t o ne o s 将全面支持s c a 架构 规范。 目前国内使用的应用集成技术种类繁多，在基于国外研究的一些思想上， 很多企业都实现了基于e s b 的企业应用集成产品。另外，基于一些先进的理论， 国内一些研究机构和个人也提出了一些应用集成的新思想和新方法。如将 a g e n t 、网格服务等应用于分布式应用集成。在w e b 服务用于集成的基础上， 提出将语义w 曲服务应用到集成中来。 1 3 研究内容与组织结构 本文通过分析和比较现有的主流企业应用集成技术，针对信息系统的层次 结构特征，在不同层次上采用相应技术实现信息系统之间的集成。同时根据 s o a 架构对于解决企业应用集成的强大优势，针对实际项目在企业应用集成方 面的需求，系统地研究和分析企业应用集成的层次和方式、s o a 的体系架构和 技术原理。文章结合s c a 架构与j b i 的特点，分析s c a 架构与j b i 结合的企 业应用集成技术，提出具体的s c a 架构与j b i 的结合策略。另外，针对现有的 基于e s b 的企业应用集成的缺点，提出基于j b i 的e s b 与s c a 架构结合的企 业应用集成方案。文章最后通过将提出方案在实际项目中的实施，展示了文章 提出的集成方案。 本文章节安排如下： 第一章：绪论。介绍论文的研究背景、目的、意义以及国内外研究现状， 分析并介绍论文的主要研究内容。 第二章：企业应用集成( e a i ) 技术。主要内容包括：阐述e a i 的概念，回 顾e a i 构成，总结e a i 包含的要素，从集成的层次角度阐述e a i ，针对传统的 e a i 解决方案进行分析，最后阐述了面向服务的集成。 第三章：基于s c a 与j b i 结合的企业应用集成研究。重点介绍了s c a 架构 和j b i ，同时针对这两种技术提出一种s c a 架构与j b i 的结合方案。 4 第四章：集成方案关键技术研究。分析比较了s c a 架构和j b i 的相同点与 不同点，以及两者之间存在的一些结合点，同时详细说明了其中的一种实现方 案。 第五章：方案在实际项目中的应用。根据提出的结合方案给出一种具体的 实施方案，并在淮北煤矿安全管理信息平台进行实施，验证结合方案的可行性。 第六章：总结与展望。总结文章的主要工作，分析方案存在的一些不足和 改进之处。 5 第二章企业应用集成技术 2 1 企业应用集成定义 企业应用集成( e 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 ，简称e a i ) 是近年来国内 外研究比较热门的一个领域。它是企业信息化技术发展的一个主要的趋势，是 企业实现业务自动化的基础，其目的主要在于整合企业内部以及企业之间各种 不同的应用系统。企业应用集成技术已成为近年来应用程序和信息系统开发的 驱动力。关于企业应用集成的概念存在着各种不同的定义方式，其中比较有代 表性的表示有以下几个： d a v i ds l i n t h i c u m 3 j 将企业应用集成定义为：“在企业内部，任何连接的应 用程序和数据源之间的毫无限制的共享数据和业务处理过程。” 美国著名的i t 媒体i t t o o l b o x 将企业应用集成定义为：“通过硬件、软件、 标准和业务过程的结合，实现两个或多个企业系统之间的无缝集成，使它们能 够统一运作”。 美国o v u m 咨询公司的k a t yr i n g 博士在为公司撰写的一份自皮书中把e a i 定义为：“通过技术和业务过程的结合，使定制开发的或( 和) 套装的业务应用 软件之间能够以一种各方都能理解的格式和语义背景进行业务层的信息交互。 从上面的定义可以看出，企业应用集成的定义存在关注点和出发角度的不 同，但是综合这些定义，e a i 包含了以下一些要点： ( 1 ) e a i 的要素：e a i 的实施必须综合考虑到各种因素，包括技术手段、 企业应用系统和业务过程等多个方面。 ( 2 ) e a i 的特征：e a i 是一个过程，并不是一次性的对企业信息基础设施 的改造，也不是一种可以直接购买的产品。 ( 3 ) e a i 的目标：从技术的角度是实现企业应用系统之间的无缝集成和统 一运作；从过程的角度是实现业务过程的一体化。 2 2 企业应用集成类型 企业应用集成解决方案是以多种层次和模式出现的，其最终目的是使一个 企业可以快速、方便地将不同应用程序集成到一起。通常情况下，根据e a i 的 特点，将企业内部的应用系统性的以多层的形式来呈现，一般情况下可分为数 据层集成、应用层集成、业务流程集成和表示层集成。 2 2 1 数据层集成 数据层集成通常是一个企业应用开始集成的起点，一般情况下数据层集成 将问题集中在，在共享数据的不同应用程序之间移动数据。从技术上来说，对 大多数开发者数据集成是一个相对比较简单的方法，实现起来比较容易。同样， 6 数据层集成的一个优点是不需要对应用程序有任何的改变。图2 一l 说明了数据 层集成。 图2 1 数据层集成 数据层集成发生在企业的数据库和数据源的级别，直接跳过了显示界面和 业务逻辑模块，直接进入应用软件的数据结构或数据库来进行集成。集成只是 需要简单访问软件所使用的数据库管理系统。目前数据层集成的方法主要包括 批传输、数据合并、数据复制以及析取、转换、加载( e x t r a c tt r a n s f o r ml o a d ， 简称e t l ) 等。尽管数据库技术非常成熟，但是由于存在的数据库的种类很多， 这些数据库又大多都是基于不同结构和实现技术，要想在这些数据库之间使用 这些技术实现集成并不是那么的容易。只有在了解了各种数据库的结构以及数 据的存储形式以后，这些方法才能得以安全的实施。 处理不同结构的数据库是数据层集成中最难的部分。在一些大型集成项目 中新使用数据库和遗留数据库的数量很多，这也就意味着不可能对所有这些数 据库中的数据和存储的数据结构都有所了解，要想实现这些数据库之间的交互 非常的困难。 2 2 2 应用层集成 应用层集成将问题的重点放在功能的共享，也就是业务逻辑的重用上面。 不像数据层集成单纯的将问题集中在数据的共享上面。通常通过应用编程接口 来实现应用层的集成，这种方式实现了以可编程的方式来访问应用程序。 应用层集成包括直接的和严格的在网络环境中跨平台应用程序之间的应用 到应用的集成。它涉及的技术较多，包括远程过程调用、面向消息的中间件、 分布式对象技术以及w e bs e r v i c e s 技术等，应用层集成一般来说是处于同步模 式的，即基于客户和服务器之间的请求响应交互机制。如图2 2 所示。 应用系统a 数据 群蔷l 应用系统b 跚w e b 嗍$ e r v 啪i0 0 5 ab鬯数 图2 - 2 应用层集成 7 书删 w e bs e r v i c e s 是一种全新的基于x m l 的分布式计算技术，用于在i n t e r n e t 上通过使用标准的基于x m l 的协议和信息格式来展现商业应用服务，在基于 w e bs e r v i c e s 的集成技术提出的基础上，进一步提出了面向服务的集成概念， 进一步深化了应用层集成。 2 2 3 业务流程集成 企业建立i t 系统的目的是为了用i t 技术支持企业业务运作。业务流程是为 了完成企业的某一目标或任务而进行的一系列逻辑相关的业务活动的集合。业 务流程的集成就是为了实现企业业务流程中的信息的最大程度的共享。 业务流程层集成是一种面向过程的集成，通过集成实现信息系统商业流程 的管理。当对业务流程进行集成的时候，企业必须在各种业务系统中定义、授 权和管理各种业务信息的交互，以便改进操作、减少成本、提高响应速度。业 务过程集成包括业务管理、业务模拟以及综合任何流程、组织和进出信息的工 作流，还包括业务处理中每一步所需要的工具。 业务流程的集成产生于跨越了多个应用的业务流程层。通常通过使用一些 高层的中间件技术来实现业务流程集成。这类中间件产品的代表是消息中介， 消息中介使用一个总线模式或者是h u b 模式来对消息处理标准化并控制信息 流。 2 2 4 表现层集成 表现层集成建立在这样的基本的设想上：使用现有的表示逻辑模块来访问 遗留的应用软件，通过重绘来创建一个新的用户界面。但实际上为了实现集成， 用户的每一个交互动作最终都会被映射到旧的显示机制上。 表现层集成是集成最简单的方式之一，但同时它又是最有效的方式。在这 种集成模式下，将界面作为集成的焦点，通过软件的界面的改变来实现对多个 软件的集成。表现层集成的结果将会以一个统一的界面来代替原有系统之间不 同的界面。这有效避免了用户在使用系统中在不同界面之间进行的切换，简化 了操作，提高了系统使用的效率。 企业门户应用( e n t e r p r i s ep o r t a l ) 就是一个复杂界面重组的解决方案。一个 企业门户合并了多个企业应用，同时表现为一个可定制是基于浏览器的界面。 表现层集成易于实现，但是由于集成只是发生在显示界面部分，并没有涉 及到应用软件和数据的互联中，因此表现层集成存在很大的局限性。 2 3 传统企业应用集成解决方案 传统的企业应用集成从体系结构来看，主要分为两类：点对点的集成方案 和基于中间件的集成方案。 2 3 1 点对点的集成方案 8 早期的企业应用集成可以说是应用之间的复杂连接。e a i 开发者使用点对 点的集成( p o i n t t o p o i n ti n t e g r a t i o n ) 方式，是因为这种架构比较容易实现，当 需要集成的应用很少的时候，可以快速的实现。如图2 3 所示。 图2 - 3 点对点的集成 在图示中，每一个节点都是一个独立运行的系统，在没有形成点对点集成 时，这些系统之间不存在任何的信息的共享，是一个个“信息孤岛 。点对点集 成是在任意有联系两个系统之间通过应用编程接口进行数据和信息的共享。企 业最初建立的i t 支持系统比较少，这种结构能很好的将这些系统建立在一起。 在早期的企业应用集成中，这种结构得到的广泛的使用。 虽然早期得到了很好的应用，但是由于这种结构先天的缺点，使在企业建 立了大量的信息系统后再使用这种方式进行集成时变得非常的困难。这些表现 在：首先，对于每一个连接的系统都需要单独开发相应的接口程序，缺乏灵活 性，很难保证数据的及时传递和一致性，当其中一个应用发生改变的时候，所 有与之关联的系统都必须做出相应的变动。其次，虽然是基于一个平台上进行 集成开发，但是这些技术都不是基于标准开发的，集成平台整体缺乏一种与其 它系统互联的有效技术，同时在集成开发中伴随着大量的重复开发，这使得应 用集成的周期非常长，成本也相应的加大，最终使得点对点集成的成功率非常 的低。为了克服基于点对点集成的缺点，基于中间件的集成逐步出现并逐渐代 替了基于点对点的集成。 2 3 2 基于中间件的集成方案 基于中间件的集成( m i d d l e w a r e b a s e di n t e g r a t i o n ) 通过建立一个由中间件 组成的企业应用底层架构，来联系整个企业的异构应用。中间件提供通用接口， 所有的集成应用可以用其相互传递消息，它起到提供一个应用程序间协调点的 作用。基于中间件的集成中，每个接口定义了一个由另一个应用程序提供的商 业过程。图2 4 所示的就是一个使用了中间件的集成架构。 这种基于中间件的集成方案更易于支持众多的集成应用，并且只需要较少 的维护。另外，中间件能够执行复杂的操作，包括交互、聚集、路由、分离和 转换消息。它不仅实现了企业内部系统之间的无缝地共享和交换数据，并且它 还允许新的基于i t 的应用和商业处理更容易和更有效地相互通信。 9 基于中间件的集成得到了众多i t 供应商的支持，目前主要存在着下面五种 类型的中间件：远程过程调用、数据库访问中间件、面向消息的中间件、分布 式对象技术和事务处理监控器。 图2 - 4 基于中间件的集成 2 4 传统企业应用集成分析 传统的企业应用集成技术在一定程度上解决了许多企业应用集成中的问 题，面对软件技术的发展和现实中仍然存在的许多实际问题，这些方案已经不 再能够适应现在软件的集成。特别是i n t e r n e t 技术的快速发展，基于w e b 的应 用程序成为现在软件发展的一个主要方向，传统的企业应用集成技术在集成这 类应用程序时不再表现出任何的优势，从某种程度上来说已经不再能适应这类 应用程序的集成，主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 传统企业应用集成技术要求服务客户端和系统提供的服务本身之间 必须紧密耦合，即要求它们基本结构必须基于相同的基本类型。这样的 系统往往十分脆弱，不能适应w e b 环境下这种快速变化、异构的、松散 的应用环境。 ( 2 ) 传统的应用于企业应用集成的分布式对象技术不能实现跨越企业防 火墙的通信，无法实现现代企业之间应用的集成。 ( 3 ) 传统异构系统中，大量采用组件技术进行异构系统集成，而这些组件 都是采用特定的协议进行开发，不同种类的组件之间无法实现数据交互 和数据共享。 从以上可以看出，现代软件的集成必须寻求一种更加灵活有效方式来实现 企业信息系统之间的整合。 2 5 面向服务的集成 s o a ( s e r v i c e o 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) 作为一种架构理念在 1 9 9 6 年由g a r t n e r 提出，主要是为了解决i n t e r n e t 环境下业务集成的需要。面 向服务的集成( s e r v i c e o r i e n t e di n t e g r a t i o n ，简称s o i ) 正是在s o a 的环境下 进行业务的集成。s o i 战略地、系统地应用s o a 相关技术来解决集成与互操作 1 0 的问题。由于s o i 先天的结构的灵活性，能快速适应企业i t 支持系统结构改 变的需求。 2 5 1s o i 定义 面向服务的集成摒弃了传统的集成方式中使用底层协议和自定义的编程接 口来实现系统之间通信的方式，将传统的集成对象与开放的、高灵活性的w e b 服务整合在一起，为应用系统提供了一个抽象的接口，来完成与其他系统的交 互。在s o i 中，系统只需要以服务的形式出现，选择与该系统交互的其他系统 的服务，最终与这些服务进行绑定。 2 5 2s o i 的优点 s o i 采用面向服务的思想，通过提供一个构建、部署和管理集成的体系框架， 简化了系统的集成。s o i 改变了传统的软件开发方法，角色分工更加明确，企 业开发人员更加关注业务以及利用s o a 的方法分解复杂的系统。 s o i 主要有以下几个方面的优点： 松耦合 在符合s o a 架构的系统中，服务的请求者与服务的实现和运行不需要依赖 于特定的某种技术，或某个厂家的解决方案或产品。业务服务可以在多个业务 流程中得到复用，并随着业务的要求的改变，一个服务可以在变化后的新的业 务中能够得到继续使用。这样，服务之间是技术松耦合和流程松耦合的。 关注服务，利于重用 服务是s o a 系统的基本元素，以明确且与实现无关的标准化接口完成业务 功能定义，服务可在不同业务过程中被重复使用，而且具体的服务实现不依赖 特定实现语言与工具。 基于开放+ 式标准 为了强调互操作性，在s o a 系统中，服务需要尽量符合开放标准。与服务 相关的技术几乎都存在相应标准，如s o a p 、w s d l 、u d d i 、w s 一幸、s c a s d o 等。这样基于标准的s o a 支持重用和真正的平台无关性，这样便于集成异构应 用、异构平台及异构技术等。 适应企业级的应用集成 采用成熟的企业应用集成平台产品，利用其强大的集成、开发和管理能力， 可以方便地集成企业现有应用系统，并整合企业数据和业务流程，完成企业的 综合集成需求。 架构灵活，便于重构 服务与实际业务功能相关，具有明确的接口。这些服务可在不同的业务流 程中得到重用，提高了服务的价值：其次在使用中只需按其接口要求进行访问， 屏蔽服务实现细节，服务实现的修改不会影响到服务访问方的逻辑，提高了业 务流程的适应性；另外，一旦业务流程变更，仅需对服务进行重新编排，并不 修改服务本身，提高了业务流程实现的灵活性。重构的灵活性，不仅可以使业 务服务可以有更好的重用性，也使得业务流程更容易重构，使i t 系统具有了更 好的灵活性，可以快速面对变化的市场需求。 2 5 3 基于w 曲s e r v i c e s 的应用集成 w 曲s e r v i c e s 作为一种面向服务的架构，提供了一个分布式的计算技术，用 于在i n t e r n e t 或者是i n t r a n e t 上通过使用标准