（计算机应用技术专业论文）基于web服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现.pdf

摘要基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研艽与头现 摘要 虚拟敏捷制造企业是应敏捷制造思想而产生的新型企业组织结构和运营方 式，它又被称为“动态联盟一。本文首先分析了目前敏捷动态联盟国内外的研究现 状及意义，及w e b 服务的体系结构及技术。依据敏捷动态联盟的特性、组建原则 及过程，总结出动态联盟的体系结构。在工作流动态分析的基础上，采用合同竞 标模式，设计了一种基于w e b 服务的动态联盟结构模型。将定性分析和定量分析 相结合，设计了一种合作伙伴选择多层次的综合评判方法，并利用该方法设计实 现了网络化动态联盟企业快速实现合作伙伴的优化选择的招投标系统。系统采用 x k m s 和p k i 技术解决w e b 服务的安全问题，并运用w e b 服务构建电子政务平 台的思想，在借助w e b 服务技术解决了异构信息系统之间集成问题的基础上，研 究了构建动态联盟信息平台过程中的若干技术问题。最后在上述思想和技术的指 导下，开发了敏捷动态联盟信息中心的实际系统，实现了系统模型与实际应用有 机的结合。 关键词：动态联盟，w e b 服务，工作流，结构模型，信息平台 a b s t r a c t 基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 a b s t r a c t v i r t u a la g i l em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s 。k n o w na s d y n a m i ca l l i a n c e ”，h a v en e w o r g a n i z a t i o n a ls t r u c t u r ea n do p e r a t i n gm e t h o d sb e c a u s eo fa g i l em a n u f a c t u r i n g t h i n k i n g b a s e do nt h ea n a l y s i sf o rt h er e s e a r c ho fa g i l ed y n a m i ca l l i a n c ea n di t s r e l a t e dt e c h n o l o g i e sa th o m ea n da b r o a d ，t h ea r t i c l ea n a l y s e st h ea r c h i t e c t u r ea n d t e c h n o l o g i e so fw e bs e r v i c e s a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c t h ed e s i g np r i n c i p l ea n d t h er e s e a r c hp r o c e s so fd y n a m i ca l l i a n c e , t h ea r t i c l es u m su pt h ed y n a m i ca l l i a n c e a r c h i t e c t u r ea n dd e s i g n sam o d e lo ft h ed y n a m i ca l l i a n c es t r u c t u r eb a s e do nt h e w r o r k n o wa n dc o n t r a c tb i d d i n gm o d e w i m f u z z yt h e o r ya n df u z z yt h i n k i n g q u a l i t a t i v e a n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i so fi n t e g r a t i o n , am u l t i l e v e lc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o d o ft h ep a tt e r sc h o i c ei sd e s i g n e d ，a n dp u t sf o r w a r dan e t w o r k - b a s e db i d d i n gs y s t e mo f e n t e r p r i s ed y n a m i ca l l i a n c ea n dt h es y s t e mr a p i d l yr e a l i z e st h eo p t i m i z a t i o nc h o i c eo f c o o p e r a t i v ee n t e r p r i s e s x k m sa n dp k it e c h n o l o g yi su s e dt os o l v et h es e c u r i t y p r o b l e m so fw e bs e r v i c e s u s eo fw e bs e r v i c e sp l a t f o r mf o rt h ec o n s t r u c t i o no f e - g o v e r n m e n ti d e o l o g ya n do nt h e b a s i s o fw e bs e r v i c e si nah e t e r o g e n e o u s i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ys o l u t i o n sa n ds y s t e m si n t e g r a t i o n , an u m b e ro ft e c h n i c a l p r o b l e m sa r es t u d i e di nt h ec o u r s eo fc o n s t r u c t i o no nt h ei n f o r m a t i o np l a t f o r i l lf o r d y n a m i ca l l i a n c e i nt h el a s tp a r t ，o nt h eg u i d a n c eo ft h o u g h t sa n dt e c h n o l o g i e sa b o v e m e n t i o n e d a na g i l ed y n a m i ca l l i a n c ei n f o r m a l ：i o nc e n t e rs y s t e mh a sb e e nd e v e l o p e db y ap r a c t i c a lr u n n i n gp r o c e s sa n dc o m b i n i n gt h em o d e lw i t hp r a c t i c a la p p l i c a t i o n k e yw o r d s ：d y n a m i ca l l i a n c e ，w e bs e r v i c e ，w o r k f l o w , c o n s t r u c t i o nm o d e l ， i n f o r m a t i o np l a t f o r m 声明尸明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在 本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。 研究生签名：盟 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅 或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送 交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对 于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名：弹 硕士论文 基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 1 绪论 1 1 研究背景 敏捷制造( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) 是美国为恢复其在世界制造的领导地位，在 1 9 9 1 年提出的一种生产方法，是以柔性生产技术和动态组织结构为特点，以高素质 协同良好的工作人员为核心，实现技术、管理和人的集成，实行企业间网络集成，形 成快速响应市场的社会化制造体系【l l 。 虚拟敏捷制造企业是应敏捷制造思想而产生的新型企业组织结构和运营方式，它 又被称为“虚拟企业 或“动态联盟1 2 】。“虚拟性 描述了虚拟敏捷制造企业是以 快速响应市场机遇为目标而在多个企业之间形式的合作、协调、控制及约束关系。“敏 捷性一概括了虚拟敏捷制造企业的r r s 特征，即重用( r e u s a b l e ) 、重组 ( r e c o n f i g u r a b l e ) 和规模可调( s c a l a b l e ) 。各企业为了适应变化的市场和取得竞 争优势，通过动态联盟方式快速地实现各企业核心优势的共享和集成，从而共同获利。 动态联盟打破了企业内部的孤立界限，将“集成 的概念拓展为企业之间【3 】。它 的动态组织及其集成问题在全球化敏捷制造技术中占据重要地位，如何迅速建立优化 的动态联盟是首当其冲的重要问题。 敏捷动态联盟的产生是与世界经济的发展，社会环境的变化，科学技术的进步， 新技术、新方法的推广应用等分不开的，其主要原因可以归纳为以下几点： ( 1 ) 竞争的全球化与需求主导市场的转变是敏捷动态联盟产生的重要激励因素。 随着创新周期的缩短和全球化市场的形成，世界已进入一个新的时代，企业面临着不 可预测和不断变化的市场。同时，顾客需求日趋主体化、多样化和个性化，大部分企 业面临着由卖方市场向不可预测买方市场的转变。只有快速响应市场机遇需求、提供 满足用户个性需求的产品才能在竞争中获胜。 ( 2 ) 敏捷动态联盟的产生是先进制造生产模式发展的必然，是敏捷制造组织与 实施的重要手段。敏捷制造强调全球范围内的制造资源的快速有效集成，它将集成的 层次扩展到对社会资源的集成。敏捷动态联盟可按照新的市场机遇的要求将原本分散 的技术资源、人员资源和管理资源等迅速联结成一个临时性的制造实体，它是快速有 效集成制造资源的一种理想形式【4 j 。 l 绪论 硕士论文 ( 3 ) 信息技术的发展与应用为敏捷动态联盟的实施提供了强有力的支持。利用 信息技术能够有效地帮助实施敏捷动态联盟，如利用建模与仿真工具可以对企业模型 进行设计，对经营过程进行仿真；采用计算机网络、数据库和多媒体技术建立企业级、 地区级乃至全球网络，能够加快信息传递，实现信息共享，实现企业间的计算机支持 的协同工作；利用专家系统和决策支持系统，可以使原来只能由专业技术人员和领导 担当的工作转化为由一般员工也可以担当等等。 ( 4 ) 先进的制造技术、管理模式日臻完善，为敏捷动态联盟的实施创造了条件。 先进制造技术的发展为敏捷动态联盟的实施提供了支持，现代管理模式的发展，提倡 以顾客为中心、小组工作、自我负责、权力下放、增值第一和质量第一等原则，为敏 捷动态联盟的实施提供了良好的管理思想基础。 1 2 国内外研究状况及分析 敏捷动态联盟信息系统是指运用现代信息技术，将原先各企业提供的直接参与、 面对面的各项服务进行集成与优化重组，使得被服务客户( 企业) 只需通过计算机、 互联网就能获得这些服务的综合分布式信息系统。 1 2 1 国外研究现状 英国建立e d i n b u r g he n g i n e e r i n gv i r t u a ll i b r a r y 网站，提供工程设计、制造 需要等各种信息，在英国建立了基于w e b 的虚拟制造中心，为企业设计、分析、制造 提供服务【5 】。葡萄牙l m c a m a r i n h a - m a t o s 等人在e s p r i tp r o d n e ti i 和i n c o - d cs c m + 这两个项目研究的过程中，提出了一种网络节点的动态联盟体系结构模型，组成动态 联盟的企业被视为网络中的一个节剧6 】。这种动态联盟模型由内部模型和合作模型两 部分组成：内部模型指动态联盟网络节点中一个独立的企业自治单元，包括企业信息 结构模型( 数据库，信息系统等) 和内部决策支持系统；外部模型包括对企业与整个 网络节点相互联系的所有功能性描述。为支持模型的建立，他们提出了一些支持动态 联盟的一些基本功能描述：信息关联功能描述、物流关系功能描述及结构关联功能描 述。这一模型较好地描述了构成动态联盟的各联盟企业之间的关联描述，提出了一些 有益的研究课题。 2 硕士论文 基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 1 2 2 国内研究现状 西安交通大学建立了国内第一个支持产品合作设计的网站 ( w w w e m d n e t x j t u e d u c n ) ，主要提供设计知识的获取。国家8 6 3 计划也专门在应 用基础研究中对网络化设计、异地设计进行立项，上海先进制造工程技术研究中心和 上海飞机制造公司正在开发一个基于i n t e r n e tw e b 的异地设计与制造系统，利用其 进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。清华大学范玉顺教授对企业信息化集成 框架、实施方案、协同模式等进行了研究。清华大学肖田元等教授对产品协同开发平 台、面向大规模定制的制造系统等进行了研究。 同济大学张曙教授与香港理工大学李彬教授联合提出“分散网络化制造系统 ( d i s p e r s e dn e t w o r k e dp r o d u c t i o ns y s t e m ，d n p s ) 刀，将分散在不同地区的现有生 产设备资源、智力资源和各种核心能力，迅速组合成没有围墙、超越空间约束的、靠 电子手段联系的、统一指挥的经营实体一网络化联盟企业，以便快速推出高质量、低 成本的新产品。 上海交通大学先进制造技术中心于1 9 9 8 年开始提供快速原型制造中心的上网服 务，同济大学也与香港一些企业进行联网制造试验。华中理工大学杨叔子院士、吴波 教授等在分布式制造基础上，提出了“基于a g e n t 的网络化制造 模式和“分布式网 络化制造系统( d is t r i b u t e dn e t w o r km a n u f a c t u r i n gs y s t e m ，d n m s ) ，由异构分 布的制造资源基于c o r b a 技术，利用网络组成开放、跨平台、相互协作的制造系统， 目标是将现有分布的制造资源通过其a g e n t 连接到网络中来，以提高企业制造信息交 流与合作能力，进而实现资源共享。 重庆大学刘飞教授以“陶瓷产品网络化制造与销售示范系统研究 对“区域性网 络化制造 等进行了实验性研究。浙江大学顾新建教授等提出大成组概念，并对网络 化制造范式、网络化制造导航台及网络化制造的仿生学、经济学等理论进行了研究与 论证。上海交通大学严隽琪教授对数字化及网络化制造进行了大量研究，提出了敏捷 网络化工程的实施方案。西安交通大学汪应洛教授提出了建立虚拟开发中心的研究开 发模式。北京航空航天大学邓家提教授及西安交通大学谢友柏教授等都对网络化制造 进行了相关研究。 哈尔滨工业大学徐晓飞等提出了一种动态联盟企业组织方法体系，主要内容包括 动态联盟组织结构观点、动态联盟企业模型，d a m 建模框架、d a m 建模工具及集成化 1 绪论硕士论文 计算机支撑环境等。这一组织方法体系在敏捷动态联盟的组织设计方面应该说已经较 为完备，但是缺少对组织重构以及组织管理与控制的理论及方法体系研究。 北京理工大学李永戎等提出了一些敏捷动态联盟的模型构成基础结构，东北师范 大学张洁等提出了一种基于资源模型的制造单元控制系统模型等。总的说来，目前对 敏捷动态联盟建模方法的研究内容，大都是过于抽象化，因而需要作进一步的深化研 究。 1 3 本文的研究内容 1 3 1 课题来源及内容 本文是依托淮安市科技攻关项目“基于w e bs e r v i c e 的敏捷制造系统集成研究及 应用，项目编号：h a g 0 4 0 3 1 ”和淮阴工学院青年基金项目“基于工作流技术的淮安自 来水公司的o a 系统设计一，项目编号：h c 迫n 0 7 1 3 。项目重点研究了w e b 服务技术以 及相关协议；分析了动态w e b 服务及动态联盟的特性和组建过程，设计一动态联盟的 体系结构；在分析了工作流的基础上，确定了建立敏捷动态联盟的动态服务协商过程； 研究动态联盟的合作指标体系；研究工作流技术在动态联盟中的应用等。 1 3 2 课题研究的理论依据及实践意义 2 1 世纪是“全球新经济 时代。新经济是以全球信息化，以互连网为基石的经 济，它以企业间的并购、联盟为主要特征。新经济时代顾客的需求将向个性化、多样 化发展。这就要求企业具有很强的柔性和市场应变能力，网络化动态联盟是当前企业 在信息化和网络化时代的发展趋势。 网络化动态联盟系统是一个涉及多种领域专业知识的复杂系统。如何在分布式异 构环境下快速实现联盟的组建工作、信息资源的共享、异地用户的交互与协同，提供 整个产品生命周期的顺畅的信息流动，是企业敏捷化急需解决的问题1 7 1 。但是，由于 构建方式、构建技术、软硬件支撑平台的不同及经济等其他条件的限制，目前我国的 企业敏捷信息系统存在以下缺点： ( 1 ) 各企业敏捷信息系统之间没有通过网络完全集成，也就无法形成一个具有 整体性功能的企业应用集成( e a i ) 。目前的分布对象技术( c o r b a ，d c o m ，e j b ) 都给 出了合理的解决方案，而其难以集成的原因是各子系统由于开发时间和建设条件的不 同选择了不同的分布对象技术。 4 硕士论文 基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 ( 2 ) 各企业内部的应用信息系统和企业外部信息系统没有通过i n t e r n e t 进行松 散耦合集成，致使各个企业之间无法进行信息数据共享、服务互调用等操作，企业的 信息平台有向新的“信息孤岛刀方向发展的趋势；同时也致使企业信息平台无法融入 政府部门的电子政务和企业的电子商务的系统当中去。实现企业信息数据共享、服务 互调用是目前研究的热点问题。 ( 3 ) 由于开发方式及开发技术造成系统不能充分集成耦合，这就给系统的开发、 维护和升级带来了较大的成本开销，重要的原因就是“组件重用”无法在网络中实施。 通过上面对目前企业动态联盟系统及支撑技术缺点的分析，为了满足企业发展的 需要，本文认为新一代企业动态联盟的构建技术及系统自身应具有下列特征： ( 1 ) 软件组件之间的通讯机制必须遵守开放i n t e r n e t 标准及标准传输数据格 式。 ( 2 ) 软件组件的服务接口必须完全公开且可通过i n t e r n e t 访问。 ( 3 ) 软件组件之间的集成应是通过i n t e r n e t 松散耦合的。 不同编程语言开发的应用程序集成为一个相互调动的w e b 应用。平台采用w e b s e r v i c e s 是很好的解决办法，依据主要体现在以下三个方面： ( 1 ) w e bs e r v i c e s 促进了互操作性：由于服务结点的数量巨大，其使用的平台 和语言各不相同，这个服务网络需要能够容纳所有类型的服务结点。因此，服务提供 者和服务请求者之间的交互需要被设计成完全独立于任何平台和语言，以便提供互操 作性。该交互需要一个基于w e b 服务描述语言( 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 s d l ) 的文档，随同网络防议( 通常是h t t p ) 一起来定义接口和描述服务j 。 ( 2 ) w e bs e r v i c e s 促使即时集成：各种w e b 服务分别实现各自的功能通过将 各种w e b 服务进行组合和集成以创建动态服务应用。当服务请求者通过服务代理查找 到服务提供者时，发现服务就动态的产生了。一旦请求者和提供者发现了彼此，提供 者的w s d l 文档将被用来将请求者和服务绑定在一起。所有这些要求请求者、提供者 和服务代理共同工作来创建可自我配置的、适应的、强健的系统嗍。 ( 3 ) w e bs e r v i c e s 通过封装减少了复杂程度：信息平台由于搭载的功能模块较 多而庞大复杂。应用w e bs e r v i c e s 技术，服务请求者和提供者只关注相互进行交互 的必要接口( w e bs e r v i c e s 提供精确定义的接口，此接口描绘了所提供的服务) ，而 服务请求者不知道服务提供者如何实现它的服务，服务提供者对于服务请求者如何使 i 绪论 硕士论文 用它的服务也是一无所知。这些详细信息将被请求者和提供者封装起来。封装对于减 少复杂程度是很关键的。开发人员可以将远程服务、本地服务和定制代码组合在一起 集成到应用程序q j t 8 1 。 在我国，企业在原材料供应、存储、产品生产、产品送达顾客的整个移动过程中， 过多的依赖企业内部的人力资源，被动的而非主动的获取此过程中的信息，造成企业 需要大量的采购员、销售员，企业与企业之间的信息交流处在人与人的直接交流上， 信息的共享通道是被直接打开的，而且信息的获取是非及时的，造成企业生产滞后与 市场需求，产品的样式、种类等顾客要求方面不能及时与时代同步，从而使得企业很 难在物流、信息流、资金流获得最优配置，企业与企业的快速重构和重组也很难实现。 因此，根据当前国内外动态联盟研究和应用的现状以及网络时代经济竞争的特 点，建立基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台具有以下意义： ( 1 ) 有利于实现企业间资源信息共享和企业动态联盟的快速组建和重组 通过网络可使各企业的信息置于同一资源库( 数据库) 中，核心企业可通过资源 库中的各企业信息，选取配套企业，按双赢原则组成动态联盟，协同工作。各企业根 据上游企业和下游企业反馈的信息组织自己的生产方式；同时各个企业的信息反馈到 核心企业，以便核心企业根据市场及配套企业的信息做出生产部署和市场决策。在一 个动态的网络结构中，如企业不能适应需求，它将被淘汰，从而使动态联盟成为一个 能快速重构的动态组织。 ( 2 ) 有助于实现企业信息系统的异构兼容 动态联盟的特点要求能对等的处理不同企业的信息集成，要求新企业在加入联盟 时能方便地集成到原有联盟的信息系统。而联盟各节点企业信息系统的功能、服务、 内部数据结构各异，系统中包含了不同的操作系统、数据库及应用软件。如果信息不 能自动交换，则很难保证信息传递与交换的效率和质量。异构条件下的信息集成主要 面临三个问题：不同通信协议的共存、不同数据库的相互访问、不同应用软件之间的 接口。而基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的供应链管理模式具有w e b 的功能与网管技术，使 用这种供应链管理模式可以通过任何w e b 服务器、任何站点来集成信息，解决许多由 于多平台产生的互操作的干扰问题；并且此种模式采用浏览器界面使应用系统界面统 一和应用界面友好，客户可以方便地访问网络和更新数据，是一种发布操作信息的理 想模式【9 】。 6 硕士论文基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 ( 3 ) 提高中小企业参与市场竞争的能力 由于中小企业在资金、人才、信息、管理、技术等方面缺乏足够的支持，要提高 自身的市场竞争力，就必须联合其它中小企业，取强补弱。通过专业网站，特别是借 助电子商务广泛地参加各种动态联盟，共同把握市场，利用综合信息弥补不足，参与 和大企业之间的竞争。 1 3 3 本课题研究的主要内容 由于w e b 服务所具有的特性，使得它非常适合于当今跨企业商务应用的集成，工 业界和学术界都希望能够通过合成现有的w e b 服务来创造出新的服务功能。为了实现 企业间信息系统的应用互操作和应用集成，可以通过对企业应用系统进行w e b 服务封 装，建立面向服务的框架体系，提供w e b 访问的接口，将企业之间的应用系统以w e b 服务的方式集成起来，实现跨企业的服务组合与协作，并通过跨企业工作流系统实现 业务流程的自动化。 本文针对网络化动态联盟开发过程的特点，对基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息 平台组建过程进行分析，讨论了基于子目标的盟员选择评价方法并建立了一个通用的 动态联盟盟员选择评价体系，设计了企业动态联盟系统总体结构。本文提出的敏捷动 态联盟信息平台，是基于w e b 服务的应用的一个例子，它能够有效地处理企业内部的 流程、协作、信息利用和交流，并在此基础上将服务的对象从企业内部扩展到其它单 位或社会公众。 1 4 本文的组织结构 本文共分6 章，其结构如图1 1 所示。 7 i 绪论 硕士论文 绪论 上 lw e b 服务技术和每捷动态联盟的概述 1 l 基于w e b 服务的敏捷动态联盟的设计 w e b 服务敏捷动态联盟信息平台的研究 中小企业同盟信息平台的实现 上 总结 图1 1 论文结构 1 5 本章小结 本章从提出问题着手，明确了构建动态联盟信息平台意义，确定了本论文的研究 内容和方法，并列出了本论文的结构。 硕士论文 基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 2w e b 服务技术和敏捷动态联盟的概述 在信息技术高速发展的今天，企业间的竞争越演越烈，随着规模的不断扩大 和业务的不断更新，企业迫切需要完整的分布式解决方案，用于管理复杂的处于 异构环境下的应用程序，实现不同硬件设备、软件系统、数据库系统之间的完整 集成。随着电子商务的发展和业务需求的加深，企业应用系统要求在i n t e r n e t 环境下可以进行企业间的应用互操作和应用集成，要求能够依据新的需求，快速、 灵活地集成各种己有的和新添置的业务应用系统。w e b 服务技术以及w e b 服务组 合技术的出现使企业应用集成和动态协作成为真正可能。 2 1w e b 服务 由于信息技术应用的复杂性日益提高，单个项目可用的人力和资金资源减 少，以及对企业防火墙内、外各个部分进行集成的要求不断提高，人们迫切希望 在企业外部能与分布式应用程序整合。一个成功的分布式计算模型，首先不需确 定厂商、平台以及使用的语言，且其所提供的不只是实现互操作性的承诺，而必 须使互操作性有较大的提高。另外，它必须能方便程序员使用协议及部署应用程 序。这就要求建立的计算模型能方便地访问协议的客户端，以及能方便地实现服 务器端的功能，即需要建立一个在因特网开放标准基础上新的分布式计算模型。 在x m l 基础上发展起来的w e b 服务是一种革命性的分布式计算技术1 1 3 1 。它 使用基于x m l 的消息处理作为基本的数据通讯方式，消除了使用不同组件模型、 操作系统和编程语言的系统之间存在的差异，使异类系统能够作为计算网络的一 部分协同运行。开发人员可以使用像过去创建分布式应用程序时使用组件的方 式，创建由各种来源的w e b 服务组合在一起的应用程序。由于w e b 服务是建立在 一些通用协议的基础上，这些协议在涉及到操作系统、对象模型和编程语言的选 择时，没有任何倾向，因此w e b 服务具有很强的生命力。 w e b 服务作为一种新型的w e b 应用模式，是一类可通过开放的i n t e r n e t 协 议访问的软件组件，是一个崭新的分布式计算模型，是w e b 上数据和信息集成的 有效机制。它们是自适应、自我描述、模块化的应用程序，这些应用程序可以跨 越w e b 进行发表、定位和调用。 9 2w e b 服务技术和敏捷动态联盟的概述硕士论文 2 2w e b 服务技术概述 2 2 1 w e b 服务组件化 w e b 服务是一种无需购买并部署的组件，这种组件是被一次部署到i n t e r n e t 中，然后到处可用的一种新型组件，所有应用只需要能够连入i n t e r n e t ，就可 以使用和集成w e b 服务。通过采用w e b 服务，开发的代价显著降低了，程序员无 需与多种平台进行交互，他只需要与一种组件进行交互，即w e b 服务，同时w e b 服务的调用界面完全采用标准的x m l 及相关技术，在代码实现上代价也有显著下 降。通过采用w e b 服务，部署和集成的费用大大降低，流程的更改也无需更改大 量代码，甚至通过工具的支持，根本无需更改程序代码。同时随着新的w e b 服务 技术，如w s d l u d d i w s f l 的大量使用，w e b 服务在运行时态进行动态装配将成 为现实，同时每个用户甚至可以应用户的需要而实时装配。 通过使用w e b 服务，企业能够以前所不能的方式通过抽象和混合将自身的电 子商务组件化。当一个企业的核心竞争力被组件化以后，那么这些核心竞争力就 能够很方便地在不同的企业之间共享，同时架构跨企业的电子商务应用，形成商 务w e b 。 2 2 2w e b 服务体系结构 w e b 服务的出现正改变着商业合作伙伴之间及其与客户之间的协作方式，使 企业能通过服务合成来共享资源、自动化商业流程。随着电子商务的不断发展以 及跨企业应用的日益复杂，单个w e b 服务的实现已经无法满足复杂业务的需求， 需要通过将多个不同业务功能的w e b 服务按照一定的业务流程逻辑组合起来，构 建复杂的复合服务，通过对复合服务的执行，来满足复杂的商业逻辑上的需求。 w e b 服务组合，是指把i n t e r n e t 上已有的相对简单的w e b 服务按一定的业 务流程逻辑组合起来以构成复杂的复合服务，从而提供更强大、更完整的商业功 能。其中的业务流程逻辑通常对应于一定的商业逻辑，被合成的每个w e b 服务完 成其中的一个任务。因此，需要在w e b 服务组合的过程中，根据所需业务功能， 对w e b 服务描述进行服务匹配，对所发布的w e b 服务进行服务发现，将满足业务 需求的w e b 服务进行功能上的组合，并按照一定的逻辑顺序进行服务执行，从而 完成复合服务所提供的复杂商业功能。 w e b 服务的体系结构是基于w e b 服务提供者( w e bs e r v i c ep r o v i d e r ) ，w e b l o 硕士论文基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 服务请求者( w e bs e r v i c er e q u e s t e r ) 和w e b 服务注册中心( w e bs e r v i c eb r o k e r ) 三个角色和发布( p u b li s h ) 、发现( s e a r c h ) 、绑定( b i n d ) 三个动作而构建的 u 4 。w e b 服务提供者就是w e b 服务的拥有者，为其它服务和用户提供已有的功能 服务。w e b 服务请求者就是w e b 服务功能的使用者，它利用s o a p 消息向w e b 服 务提供者发送消息以获得服务；w e b 服务注册中心的作用是把一个w e b 服务请求 者与合适的w e b 服务提供者联系在一起，它充当管理者的角色。 。黝始兰 服务请求者 绑定服务( 发布服务 ( w s d l u d d i ) 服务提供者 ( 服务服务描述) 图2 1w e b 服务的体系结构 图2 1 中的“发布是为了让用户或其它服务器知道某个w e b 服务的存在和 相关信息，“发现 是为了找到合适的w e b 服务，“绑定 则是在提供者与请求者 之间建立某种联系【15 1 。实现一个完整的w e b 服务包括下面的五个步骤： ( 1 ) w e b 服务提供者设计实现w e b 服务，并将调试正确的w e b 服务通过w e b 服务注册中心发布，并在u d d i 注册中心注册； ( 2 ) w e b 服务请求者向w e b 服务注册中心请求特定的服务，根据请求查询 u d d i 注册中心，为请求者寻找满足请求的服务； ( 3 ) w e b 服务注册中心向w e b 服务请求者返回满足条件的w e b 服务描述信 息，该信息用w s d l 写成，各种支持w e b 服务的机器都能阅读； ( 4 ) 利用从w e b 服务注册中心返回的描述信息生成相应的s o a p 消息，发布 给w e b 服务提供者，以实现w e b 服务的调用： ( 5 ) w e b 服务提供者按s o a p 消息执行相关的w e b 服务，并将服务结果返回 w e b 服务请求者。 w e b 服务的体系结构对传统应用系统体系结构的设计作了彻底的改变，实现 了具体的事务处理信息、服务和具体客户的分离。在传统的应用系统中，需要确 定对于该应用系统的用户，然后以此为中心进行设计。而在面向服务的体系结构 2w e b 服务技术和敏捷动态联盟的概述硕士论文 中，对于客户的标准没有严格定义，而是尽可能地把系统的服务设计得较灵活， 以便在以后不断变化的环境中能够吸引更多的潜在用户。 2 2 3w e b 服务主要技术要素 w e b 服务为本地和远程软件服务的发布和使用提出了一套标准化的方法。它 远远不只是一种技术，而是一种体系结构的新理念。w e b 服务体系使用一系列标 准和协议实现相关的功能，比如：使用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 ) 来描述服务，使用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 y ，i n t e g r a t i o n ) 来发布、查找服务，而s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 则被用来执行 服务调用。 为了完成在松散耦合环境下的对象访问，以及在基本对象访问之上的事务、 工作流、安全机制等，w e b 服务体系需要有一系列的协议规范来支撑，w e b 服务 协议栈，如图2 2 所示： 集成w s f l ，b p e l 4 w s 发现u d d i ，w s d l 描述 w s d l 消息 s o a p 通信h t t p 。f t p 图2 2w e b 服务协议栈 w e b 服务的核心是x m l 技术，消息的传送、服务描述和注册都是使用x m l 来 进行数据描述的，同时，使用s o a p 协议来描述和交换消息，使用w s d l 来描述服 务，使用u d d i 来注册、发布和发现服务。w e b 服务中数据的传输是基于h t t p ，s m t p 等在i n t e r n e t 上广泛使用的协议【1 6 1 。因此，w e b 服务使用了现有的、成熟的技 术来构建分布式应用程序。 ( 1 ) 协议及消息传递q o a p i n t e r n e t 使用t c p i p 协议将成万上亿台不同的计算机连接起来，同时出现 了许多应用级协议。h t t p 就是专门用于w e b 浏览器和w e b 服务器之间通信的应 用级协议，它在i n t e r n e t 应用领域已经取得了绝对的领导地位，但只能使用相 当简单的命令( 比如g e t ，p o s t 和p u t ) 请求和发送数据，因此计算机连接成的 i n t e r n e t 主要还是使用w e b 浏览数据，而不能在应用程序间自由地交换数据。 i n t e r n e t 应用程序的这种情况推动了s o a p 的诞生。 1 2 硕士论文基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 简单对象访问协议是在分散或分 布式的环境中交换信息的简单协议，是一个基于x m l 的协议。它把成熟的基于 h t t p 的w e b 技术与x m l 的灵活性和可扩展性组合在了一起。w e b 服务就是基于该 协议交换) ( m l 消息的。 使用h t t p 和x m l ，s o a p 可以基于现有的i n t e r n e t 基本结构，让运行在不同 平台上的应用程序实现程序级的通信。s o a p 为在一个松散的、分布的环境中使 用x 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 本身并不定义任何应用语义，如编程模型或特定语义实现，它只是定义了一种简 单的机制，通过一个模块化的包装模型和对模型中特定格式编码的数据的重编码 机制来表示应用语义。s o a p 的这项能力使得它可被很多类型的系统用于从消息 系统到r p c ( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) 的延伸1 7 1 。 s o a p 定义了一种消息交互机制，它描述了如何用x m l 对信息进行编码。通 常，s o a p 用于在运行时解释远程调用的参数值，并且使用特定的编码方式将这 些值填充在x m l 文档中。然后，x m l 数据通过h t t p 协议传输至远程服务器，当 然有时也使用其他传输协议。除此之外，还有许多远程方法调用规范，比如：c o r b a 的ii o p ，n c o m 的r p c ，以及j a v a 的r e m o t em e t h o dp r o t o c o l 。 ( 2 ) w e b 服务定义语言- 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 g u a g e ) 是一种x m la p p l i c a t i o n ，它将 w e b 服务描述定义为一组服务访问点，客户端可以通过这些服务访问点对包含面 向文档信息或面向过程调用的服务进行访问( 类似远程过程调用) 。w s d l 首先对 访问的操作和访问时使用的请求响应消息进行抽象描述，然后将其绑定到具体 的传输协议和消息格式上以最终定义具体部署的服务访问点。相关的具体部署的 服务访问点通过组合就成为抽象的w e b 服务。 一个完整的w s d l 服务描述是由一个服务接口和一个服务实现文档组成的。 由于服务接口表示服务的可重用定义，它在u d d i 注册中心被作为t m o d e l 发布。 服务实现描述服务的实例。每个实例都是使用一个w s d ls e r v i c e 元素定义的。 服务实现文档中的每个s e r v i c e 元素都被用于发布u d d ib u s i n e s ss e r v i c e 。 w s d l 服务描述是一个x m l 文档，它与w s d l 模式的定义一致。w s d l 文档并不 是完整的服务描述，而只包括了服务描述任务的较低层次，即：服务接口的原始 2w e b 服务技术和敏捷动态联盟的概述硕士论文 技术描述。 服务接口文档由服务接i i 提供者开发和发布。服务实现文档由服务提供者创 建和发布。服务接口提供者与服务提供者这两个角色在逻辑上是分离的，但他们 可以是同一个商业实体。 ( 3 ) 统一描述发现集成u d d i 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 i o n ) 统一描述发 现集成协议是一套基于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，同时也包含一组使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。它提供了在w e b 上描述并发现商业服务的框 架。 u d d i 计划的核心组件是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 b 服务。从概念上来说，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 ) 包括了地址，联系方法，和己知的企业标识；“黄页( y e l l o w p a g e ) 包括了基于标准分类法的行业类别；“绿页( g r e e np a g e ) 则包括了关 于该企业所提供的w e b 服务的技术信息，其形式可能是一些指向文件或是u r l 的指针，而这些文件或u r l 是为服务发现机制服务的。所有的u d d i 商业注册信 息存储在u d d i 商业注册中心中。 借助x m l 和s o a p ，集成和交互的问题将从层次上被简化。x m l 提供了跨平台 的数据编码和组织方法，而s o a p 建立在x m l 之上，定义了一种跨系统平台的信 息交换的简单包装方法。绑定于h t t p 之上的s o a p 协议，可以跨语言、跨操作系 统进行远程过程调用( r p c ) ，实现了编程语言和系统平台的无关性。而以前的调 用方式都和复杂的分布式对象标准或是中间件有密切关系，从长远来看，这些都 不是高效的解决方案。x m l 和s o a p 这样的跨语言、跨平台的解决方案大大简化 了不同企业系统之间的交互问题。但如果仅仅有x m l 和s o a p 的话，对于公司间 的交流仍存在着巨大的鸿沟。u d d i 规范在x m l 和s o a p 的基础之上定义了新的一 层，在这一层次，不同企业可以用相同的方法描述自己所能提供的，并能查询对 方所能提供的服务。 u d d i 包含于完整的w e b 服务协议栈之内，而且是协议栈基础的主要部件之 一，支持创建、说明、发现和调用w e b 服务【l s l 。它构建于网络传输层和基于s o a p 1 4 硕士论文基于w e b 服务的敏捷动态联盟信息平台的研究与实现 的x m l 消息传输层之上。诸如w e b 服务描述语言( w s d l ) 之类的服务描述语言提 供了统一的x m l 词汇供描述w e b 服务及其接口使用。 2 2 4w e b 服务发现 基于w e b 的商务应用为客户提供了不同类型的w e b 服务，而这些服务可能具 有不同的形式，并且它们的复杂程度不相