（计算机应用技术专业论文）Web服务在企业信息化中的研究与应用.pdf

w e b 服务在企业信息化中的研究与应用 摘要 w e bs e r v i c e 是一种新的w e b 应用程序开发模式，具有开放的通讯标准 和灵活性、互操作性等特点，成为异构系统集成的平台和主要手段，其基本 理念是：把软件做成服务，且遵从相应的标准，让不同的系统可以跨越平台， 彼此相互兼容，具有无缝通信和数据共享的能力。本文针对w e b 服务技术在 企业信息化系统中的研究与应用进行阐述。 论文开篇介绍了课题的来源、课题研究的目的与意义以及w e b 服务技术 的发展和研究现状，通过对w 曲服务的基本概念、体系结构、协议栈和基本 技术等进行总结和分析，给出了w e b 服务的应用分析，包括w 曲服务的应 用领域、w e b 服务的优势以及限制性。 针对企业信息化中存在的问题，结合w e b 服务的技术优势，本文设计了 一种基于w e bs e r v i c e 的企业信息系统架构，并对架构各层进行详细设计， 给出了各层的设计原则。该架构将w e b 服务技术拓展到系统架构设计中，具 有可重用性、可扩展性以及安全性、灵活性等特点，克服了传统分布式技术 不能很好的适应平台、协议、体系结构差异的缺点，为企业内部应用系统集 成及企业间信息交互提供了新的解决方案。 本文最后以黑龙江国脉科技有限公司企业信息化系统开发为例，具体分 析了w e b 服务在企业信息化中的应用，对基于w e bs e r v i c e 的信息系统架构 各层进行实现，系统以n e t 作为开发平台，使用c 撑语言，后台使用s q ls e r v e r 数据库管理系统，采用b s 结构的开发方式，最后对w e b 服务实现的难点 和关键点进行阐述。 关键词企业信息化；w e b 服务：多层架构 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 r e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o no fw e b s e r v i c ei n e n t e r p r i s ei n f o r m a t i z a t i o n a b s t r a c t w e bs e r v i c ei san e wd e v e l o p m e n tm o d e lo fw e ba p p l i c a t i o n ，i th a so p e n c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d sa n df l e x i b i l i t y , i n t e r o p e r a b i l i t ya n do t h e rc h a r a c t e r i s t i c s ， b e c o m e st h ep l a t f o r ma n dm a i nm e a no fh e t e r o g e n e o u ss y s t e mi n t e g r a t i o n ，t h e b a s i ci d e ao fw e bs e r v i c ei st om a k et h es o f t w a r ei n t os e r v i c e ，c o m p l yw i t ht h e c o r r e s p o n d i n gs t a n d a r d s ，m a k et h ed i f f e r e n ts y s t e m sc r o s sp l a t f o r m ，c o m p a t i b l e w i t he a c ho t h e r s ，w i t hs e a m l e s sc o m m u n i c a t i o na n dd a t a s h a r i n gc a p a c i t y t h i s t h e s i sd i r e c t e da g a i n s tt h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fw e bs e r v i c et e c h n o l o g yi n t h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mt oe l a b o r a t e a tt h ev e r yb e g i n n i n g ，t h i st h e s i si n t r o d u c e dt h es o u r c eo ft h es u b j e c t ，t h e r e s e a r c hp u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo ft h es u b j e c t ，a sw e l la st h ed e v e l o p m e n ta n d r e s e a r c hs t a t u so fw e bs e r v i c et e c h n o l o g y , b ys u m m i n gu pa n da n a l y s i z i n gt h e b a s i cc o n c e p t ，a r c h i t e c t u r e ，p r o t o c o ls t a c k sa n db a s i cs k i l l so fw e bs e r v i c e ，g i v e n t h ea p p l i c a t i o na n a l y s i so fw e bs e r v i c e ，i n c l u d i n gt h ef i e l do fa p p l i c a t i o no fw e b s e r v i c e ，t h ea d v a n t a g e sa n dr e s t r i c t i o n so fw e bs e r v i c e d i r e c t i n gt o w a r d st h ep r o b l e m so fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i z a t i o n ，c o m b i n i n gt h e t e c h n o l o g i c a la d v a n t a g e so fw e bs e r v i c e ，t h et h e s i sd e s i g n e do fa ne n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ns y s t e ma r c h i t e c t u r eb a s e do nw e bs e r v i c e ，g i v e nd e t a i l e dd e s i g na n d d e s i g np r i n c i p l e so fe a c hl a y e r t h ea r c h i t e c t u r ee x p a n d st h ew e bs e r v i c e t e c h n o l o g yt ot h ed e s i g no fs y s t e ma r c h i t e c t u r e ，h a sr e u s a b i l i t y , s c a l a b i l i t y , s e c u r i t y ，f l e x i b i l i t ya n do t h e rc h a r a c t e r i s t i c s ，o v e r c o m e st h es h o r t c o m i n g so ft h e t r a d i t i o n a ld i s t r i b u t e dt e c h n o l o g yw h i c hc a l l a ta d a p tt h ed i f f e r e n c eo fp l a t f o r m ， p r o t o c o la n da r c h i t e c t u r e ，p r o v i d e san e ws o l u t i o nf o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n s y s t e m si n t e g r a t i o na n di n f o r m a t i o ni n t e r a c t i o nb e t w e e nt h ed i f f e r e n te n t e r p r i s e s f i n a l l yt a k i n g t h e e n t e r p r i s e i n f o r m a t i o n s y s t e md e v e l o p m e n t o f h e i l o n g j i a n gg o l dm i n dt e c h n o l o g yc o ，l t da sa ne x a m p l e ，a n a l y s i z e dt h e h 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 a p p l i c a t i o no fw e bs e r v i c ei nt h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o n ，r e a l i z e da l lt h el a y e r so f t h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e ma r c h i t e c t u r eb a s e do nw e bs e r v i c e ，t h es y s t e m t a k e n e ta sd e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，u s ec 撑l a n g u a g e ，a n dt h eb a c k g r o u n du s e s q ls e r v e rd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ，a d a p tb ss t r u c t u r ed e v e l o p m e n tm o d e ， a n da tl a s te l a b o r a t e dt h ed i f f i c u l t i e sa n dc r i t i c a lp o i n t so fr e a l i z a t i o no fw e b s e r v i c e 。 k e y w o r d se n t e r p r i s ei n f o r m a t i z a t i o n ，w e bs e r v i c e ，m u l t i - l a y e r e da r c h i t e c t u r e i i i 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文( ( w e b 服务在企业信息化中的 研究与应用，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立 进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人 已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名：毒宠稂日期 2 v - v s - 年弓月 日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 ( ( w e b 服务在企业信息化中的研究与应用系本人在哈尔滨理工大学攻读 硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨 理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解 哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门 提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以 采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密 厂 ， 在年解密后适用授权书。 不保密日。 ( 请在以上相应方框内打) 僦名：硼秘吼珊年弓月萝日 导师签名：屏；1 氮卑1 日期：玖刀矿年弓月上日 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 1 1 课题来源 第1 章绪论 随着计算机及网络技术的飞速发展，越来越多的企业实施了信息化系统， 信息化的实现使人们获取知识的数量和质量产生质的飞跃和变化，也使人们的 工作方式和企业的生产经营模式发生深刻的变化，建立企业和部门信息网络， 实现信息化，既是社会的需求，也是企业适应市场促进自身发展的需要【1 1 。 本课题是以横向项目，黑龙江国脉通信科技有限公司企业信息化系统的开 发为背景进行的。 1 2 课题研究的目的与意义 随着市场经济的发展，企业对国民经济增长的促进作用日趋明显。加强企 业信息化建设，加强其对信息的分析和判断能力，对于提高企业的市场竞争力， 提高我国国民经济的整体水平具有重要意义 2 1 。企业信息化是指企业在生产和经 营的各个环节推广应用信息技术，充分开发和利用内、外部信息资源与人力资 源，建立与此相适应的组织模式，从而提高企业生产、管理、决策等过程的效 率、水平与经营效益，增强企业竞争力的过程。开展企业信息化建设的根本目 的是在改造传统产业和发展以信息技术为核心的高新技术产业过程中，不断提 高企业开发创新、经营管理与竞争能力【3 1 。企业开展企业信息化是实现企业快速 发展的前提条件，有助于实现传统经营方式的转变，有助于节约营运中的各项 业务成本，并大大提高工作效率，使内部管理结构更加扁平化。 企业信息系统已不再是一个单纯的技术系统，它所面对的问题领域跨越了 技术层面和社会层面，两个层面的不同因素交织在一起，形成了开放、动态和 多变应用环境下的人、设备和软件的多重异构性，同时，社会信息化程度越来 越高，使得应用软件的规模也越来越大，信息系统开发的复杂程度大大加剧。 企业信息化建设是以i t 与先进管理思想的结合应用为基础，依赖i t 对企业内、 外部信息资源进行优化配置和集成的信息系统【4 1 。但是，从当前情况看，大部分 的信息系统运用并不成功，甚至成为使用单位的一种负担，特别是大型复杂信 息系统的开发与运用，情况更为糟糕，成功率非常低，主要表现在：一方面， 企业多年来分散开发或引进的信息系统，互相之间不能信息共享，业务不能舒 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 畅执行和有效控制，这给企业的管理和业务操作带来很大不便；另一方面，随 着企业规模不断扩大，企业的交易可能跨越供应商和客户，突破公司的界线， 这样不同企业间的信息通信成了迫切需求，而不同企业采用的系统往往是异构 的，从而给企业间的交互带来了困难。 传统的解决方案是基于组件技术的，不能b z 很好的适应平台、协议、体系结 构等的巨大差异，随着w e bs e r v i c e 的出现，由于w e bs e r v i c e 能够做到平台、 语言和发布者相互独立，因此使用w e bs e r v i c e 技术不仅可以实现企业应用的松 散集成，而且还能够做到动态的集成，具有很好的灵活性。基于x m l 技术的 w e bs e r v i c e 是实现现代企业信息管理的一种可行方案，w 曲s e r v i c e 能够统一地 封装信息、行为、数据表现以及商务流程，而无需考虑应用所在的环境是使用 何种系统和设备，因此，企业能够将自身的企业管理信息组件化，通过将各种 企业管理信息的w e bs e r v i c e 进行组合和集成以创建动态企业应用。w e bs e r v i c e 提供了一种分布式的、与平台无关的应用程序集成机制，使得系统设计能够以 更加灵活的方式进行，有效地解决了企业应用系统集成和跨平台交互问题，同 时也使得企业能够更加经济、有效地整合系统资源，因而w r e bs e r v i c e 在企业信 息化系统中的研究和应用，具有重要的意义。 1 3w e b 服务的发展和现状 w r e b 服务是一个新的概念，但它的系统架构、实现技术却是完全继承己有 技术的，不是对现有的应用推倒重来，而是现有应用的面向i n t e m e t 的一个延伸， 它融合了g r i d 计算中“无处不在的集成的计算与资源环境 的思想和o g s a 体系 结构中的一些应用技术【5 l ，并在h t m l 、s m t p 等i n t e m e t 标准协议的基础上，使 用基于x m l 的文本消息传送模型进行通信【6 】，从而真正实现分布式w e b 系统间 跨平台、跨语言的无缝融合，解决了传统分布式体系架构无法解决的在i n t e r n e t 环境下的松耦合分布式异构问题。 1 3 1w e b 服务的发展 1 1 9 9 9 年1 2 月，m i c r o s o r 发布s o a p1 0 规范。 2 2 0 0 0 年3 月，i b m 与m i c r o s o f t 发布s o a p l 1 规范。由于s o a p 的平台 无关性、灵活性和多用途，s o a p 被普遍接受。 3 2 0 0 0 年9 月，i b m 与m i c r o s o f t 发布w s d l l 0 规范。通过s o a p 和 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 w s d l ，企业可以创建和描述w e b 服务。 4 2 0 0 0 年9 月，i b m 、m i c r o s o f t 和a r i b a 发布u d d l l 0 规范。u d d i 被用 于注册和定位w e b 服务。 5 2 0 0 0 年1 1 月，m i c r o s o f t 发布的v i s u a ls t u d i o 。n e t 包含了支持s o a p 的 a s p ( a e f i v es e v r e rp a g e s ) 新版本，有助于企业用w e b 服务代替c o m 。 6 2 0 0 1 年2 月，s u n 发布自己的w e b 服务解决方案s u no n e ( o p e nn e t e n v i r o n m e n t ，开放网络环境) 。s u n 在其f o r t ei d e 和i p l a n e t 服务器中增加了对 w e b 服务的支持。 7 2 0 0 1 年4 月，w 3 c 确定有关w e b 服务的活动形式和目标，考虑在基本 协议的基础上实现一系列的高级特性，如协议栈、服务质量( q o s ) 、流程协作和 安全性等。 8 2 0 0 1 年6 月，i b m 发布w e b s p h e r e 应用服务器4 o 版本，支持进行w e b 服务应用方案的开发、发布和部署时的多种开发标准与技术。 9 2 0 0 1 年7 月u d d i2 0 规范发布，增加了描述企业更多复杂信息的指南。 例如，企业可以描述自身的部门结构和业务单元等。 1 0 2 0 0 2 年4 月，i b m 、m i c r o s o f t 和v e r i s i g n 共同发布了w e b 服务安全规 范w s s e c u r i t y 。w s s e c u r i t y 用于实现s o a p 级别的加密、授权、身份识别等 安全措施。 11 2 0 0 2 年6 月，s u n 发布了j a v aw s d p ( w e bs e r v i c ed e v e l o p e rp a c k ) 和 s u no n es u t d i o4 0 ，以支持在j 2 e e 平台上开发w r e b 服务。 1 2 2 0 0 2 年7 月，由2 2 0 家公司组成的社团发表了u d d i3 0 发布。 13 2 0 0 5 年3 月，u d d i3 0 被o a s l s ( o r g n i z a t i o nf o rt h ea d v a n c e m e n to f s t r u c t u r e di n f o r m a t i o ns t a n d a r d s ，结构信息标准推进组织) 批准为标准【7 1 。 1 3 2w e b 服务的现状 经过近年来业界对w e b 服务的极力研究和推广，w e b 服务取得了极大进展， 并正在慢慢渗透入企业中，这是根据e v a n s2 0 0 4 年1 0 月份对4 0 0 个企业开发经 理调查的结论，调查显示，8 0 的回答者已经在把w 曲服务标准( x m l 、w s d l 、 s o a p 和u d d d 集成到应用软件中去，这比e v a n s 一年前的调查结果4 2 几乎 增长了一倍，更令人难以置信的是，9 8 的回答者希望在未来的两年中使用w e b 服务【8 】o 随着w e b 服务的发展，w e b 服务己经得到了国内外众多的组织和公司，尤 哈尔滨理工大学工学硕七学位论文 其是国外大公司的支持，与国际上的发展现状相比较，国内w e b 服务的应用研 究虽然也有所发展，但研究成果和实际应用还很少【9 1 。国外的大公司以及组织如 i b m 、m i c r o s o f t 、s u n 等公司不仅参与了w e b 服务及其相关标准的制定，而且 在w e b 服务的开发和相应的平台和工具的支持上也走在世界前列，这些平台和 工具主要有m i c r o s o f t 的v i s u a ls t u d i o n e t ，i b m 的w r e bs e r v i c e st o o l k i t ，s u n 的s u no n e 等。 w e b 服务目前正处于开发当中，它的通信协议s o a p 协议、w s d l 描述语 言及u d d i 集成发现协议仍然处于草案形式：没有标准的安全过程，开发商不 敢在防火墙之外使用w e b 服务等等，种种原因使得w e b 服务还没有真正的商用， 尽管i b m 、微软、n n t 一些大厂商已经有了提供w e b 服务的门户网站并不断 出台新的技术标准，但由于其推出时间较短，体系结构、技术实现等都尚待完 善，因而在实际应用中会面临一定挑战： 1 服务发布和发现：w e b 服务发现是w e b 服务系统架构中的一个重要部 分。w e b 服务可能具有不同的内容、形式和复杂程度，如何对w e b 服务进行描 述和组织，使请求者能够基于概率或语义约束的模糊匹配进行查找，实现服务 发现的高效性、自动化和智能化，是w e b 服务研究的一个重要内容。 2 服务组合：在业务处理中，通常需要按照一定粒度将多个w e b 服务根 据特定的应用背景和需求进行合理的组合，实现完整的业务逻辑。人们在该领 域进行了研究，如w s f l ，x l a n g ，b p e l 4 w s 等。但仍然面临下列问题：( 1 ) 对于与组合服务相关的各服务组件和基本服务，怎样定义它们之间的逻辑及时 序关系，以实现复杂w e b 服务执行的自动化；( 2 ) 怎样实现服务组件和基本服务 之间的动态交互、协调及状态保持，以保证w e b 服务执行的有序性；( 3 ) 怎样保 持语义信息，怎样验证和测试组合w e b 服务，以确保w e b 服务执行结果的正确 性。 3 安全性：为了保证i n t e m e t 上w e b 应用的安全，防止信息被非法访问和 修改，需要采用安全控制或信息加密等手段。现有的安全技术如数字签名、x m l 加密标准、访问控制技术等，一定程度上解决了特定的安全问题，但如何实现 w e b 服务安全保护的自动化，保证不同粒度和级别的数据机密性、完整性和可 用性仍然是一个重要的研究问题。w s s e c u r i t y ，w s t r u s t 等规范提供了一个框 架级别的安全标准，还需要在应用中进一步验证。 4 事务机制：w e b 服务提供了i n t e m e t 上应用和信息的集成，为了保证 w e b 应用协同工作并保持一致，得到可靠的结果和输出，w e b 应用需要有事务 处理的机制。与传统事务相比，w e b 服务中事务机制具有下列特点：( 1 ) 事务的 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 执行周期可能很长；( 2 ) w e b 事务比传统事务更松散、更灵活、更复杂，并不严 格地遵循传统事务a c i d 原则；( 3 ) 事务参与者可能分布在网络中不同位置、不 同平台上；( 4 ) 服务组合中需要事务机制来保证其协调工作。目前，w e b 服务支 持的事务模型主要是b u s i n e s st r a n s a c t i o n ，w s t r a n s a c t i o n 和a c t i v i t ys e r v i c e ， 其策略通常是扩展已存在的事务处理技术，其实效性仍然有待进一步研究【1 0 1 。 w e b 服务毕竟是个新生事务，有不足之处是可以理解的，但从长远来看， 基于w 曲服务的公共技术标准，如s o a p w s d l 肘d d i 1 w s f l 己经成为行业标准， 或是正在制订和完善中，各大业界的领先企业都将大量的资金、企业开发人员 等投入到了标准的制定和应用的架构中去，作为w 曲服务的体系架构的领导者， i b m 和m i c r o s o f t 也已经开始大范围将w 曲服务技术融入到现有技术架构中去，并 且已经有一批成熟的产品，有理由相信w 曲服务将成为将来动态商务w e b 的主流 技术。 1 4 论文的主要研究内容 本文的主要研究内容如下： 1 简要的介绍了本课题的来源，课题研究的目的与意义，w e b 服务的发展 和现状，给出本文研究内容的安排。 2 通过对w e b 服务的基本概念、体系结构、协议栈和基本技术等进行总 结和分析，给出了w e b 服务的应用分析，包括w e b 服务的应用领域、w e b 服务 的优势以及限制性。 3 对w e b 服务在企业信息化中的研究进行阐述，针对企业信息化中存在 的问题，结合w e b 服务的技术优势，设计了一种基于w e bs e r v i c e 的企业信息 系统架构，并对各层进行了详细设计分析。 4 将w e b 服务应用于企业信息化，以黑龙江国脉科技有限公司企业信息 化系统开发为例，具体分析了系统各层实现，最后分析了w e b 服务实现的难点 和关键点。 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 第2 章w e b 服务技术概述 2 1w e b 服务基本概念 w e bs e r v i c e 是一种新的w e b 应用程序开发模式，在i n t e m e t i n t r a n e t 上描述、 请求、复杂处理、发现并调用w e bs e r v i c e 部署的各种服务的分布式对象技术及 相关协议和标准，可以从多个角度来定义： 1 从技术方面讲，一个w e bs e r v i c e 是可以被u r i 识别的应用软件，其接口 和绑定由x m l 描述和发现，并可与其他基于x m l 消息的应用程序交互【1 1 1 。 2 从功能角度讲，w e bs e r v i c e 是一种新型的w e b 应用程序，具有自包含、 自描述以及模块化的特点，可以通过w e b 发布、查找和调用b 2 】。 3 从实现目标角度讲，w e bs e r v i c e 是在现有的各种异构平台的基础上构筑 一个通用的与平台无关、语言无关的技术层，多种不同平台上的应用依靠这个 技术层来实施彼此的连接和集成【”1 。 w e bs e r v i c e 具有开放的通讯标准，成为异构系统集成的平台和主要手段， 其基本理念是：把软件做成服务，且遵从相应的标准，让不同的系统可以跨越 平台，彼此相互兼容，具有无缝通信和数据共享的能力【1 4 】。w e bs e r v i c e 具有以 下的特点： 1 良好的封装性：w e bs e r v i c e 是一种部署在w e b 上的对象，具备对象的良 好封装性，对使用者而言，它能且仅能看到该对象提供的功能列表。 2 松散耦合：当个w e bs e r v i c e 的实现发生变更甚至是当w e bs e r v i c e 的实 现平台发生转移时，调用者不会感到有变化。 3 开放性：w e bs e r v i c e 中所有的技术实现都基于开放的标准协议规范，完 全屏蔽了不同软件平台的差异，无论何种软件平台，都可以通过这种标准的协 议进行互操作，具有很好的开放性【1 5 】。 2 2 w e b 服务体系结构 w e bs e r v i c e 是基于w e b 的分布式计算模型，它采用面向服务的体系结构 ( 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 ，s o a ) 模型作为其体系结构，如图2 1 所示【1 6 】，该 体系结构突出强调了两个方面，即角色和操作，角色指的是不同类型的实体， 而操作指的是w e bs e r v i c e s e 作中角色所要完成的功能，共有三个角色和三个操 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 作，这些角色和操作一起作用于w 曲服务构件：w 曲服务软件模块及其描述。 图2 1w e bs e r v i c e 体系结构图 f i g 2 - 1w e bs e r v i c ea r c h i t e c t u r ed i a g r a m 其中服务提供者定义w 曲服务的服务描述并把它发布到服务请求者或服务 注册中心，服务请求者使用查找操作来从本地或服务注册中心检索服务描述， 然后使用服务描述与服务提供者进行绑定并调用服务实现或同它交互【l7 1 。w e b s e r v i c e 体系结构具体描述如下【1 8 ，1 9 】，其中三个角色包括： 1 服务提供者：是服务的提供者和所有者，主要是定义服务，生成接口文 件，并把服务发布到注册中心，是托管访问服务的平台。 2 服务请求者：是调用服务的个体，也是服务的使用者，通过搜索服务注 册表，获取服务接口信息，然后根据得到的服务接口信息执行绑定操作，与服 务提供者建立联系，运行所需的w 曲服务。 3 服务注册中心：服务提供者在此发布服务描述，以便服务请求者可以发 现和使用该服务部件，当然它并不是必须的，服务描述也可以通过其他方式获 得，在静态绑定开发或动态绑定执行期间，服务请求者在服务描述中查找服务 并获得服务的绑定信息。对于静态绑定的服务请求者，服务注册中心是体系结 构中的可选角色，因为服务提供者可以把描述直接发送给服务请求者。 w e bs e r v i c e 体系结构中的三个操作包括i 1 发布：为了使服务可访问，需要发布服务描述以使服务请求者可以查找 它，其提供注册或者宣传的功能，是服务提供者和服务注册中心之间的交互。 发布服务描述的位置可以根据应用程序的要求而变化。 2 查找：为计算机或者程序查找和了解w e b 服务的内容、所在地和连接方 法提供手段，提供查找已发布的w - e b 服务的功能，是服务请求者和服务注册中 心之间的交互，在查找操作中，服务请求者直接检索服务描述或在服务注册中 心中查询所要求的服务类型。 3 绑定：服务请求者使用服务描述中的绑定细节来定位、联系和调用服务， 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 从而在运行时调用或启动服务，是服务请求者和服务提供者的交互。绑定操作 使得w 曲服务部件能够被服务请求者所用。 在这个体系结构中，对传统应用系统体系结构的设计做了彻底的改变，实 现了具体的事物处理信息、服务和具体客户的分离。在传统的系统中，需要确 定系统的客户，然后以此为中心进行设计，而在面向服务的体系结构中，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客户1 2 0 l 。 2 3w e b 服务协议栈 要实现一个完整的w e b 服务需要有一系列协议来规范和支撑，表2 1 展示 了i b m 公司使用的w e b 服务协议栈【2 1 1 。 表2 - 1w e b 服务协议栈 t a b l e2 - 1w e bs e r v i c ep r o t o c o ls t a c k p r o t o c o l l a y e r b u s i n e s si s s u e s w s f l s e r v i c ef l o w s e r v i c ed i s c o v e r y u d d i s e r v i c ep u b l i c a t i o n 。 s e r v i c ed e s c r i p t i o n 宝 重 w s d l s e r v i c ei m p l e m e n t a t i o n 旨 謦暑 。 噶 盒 s e r v i c ei n t e r f a c e 量 暑 冶辽 暑 堇 s o a px m l b a s e dm e s s a g i n g 盆 x m ls c h e m ad a t am o d e l i n g x m ld a t ap r e s e n t a t i o n h t t p 、s m t p 、f t p 、m q t r a n s p o r t 其中，网络传输层( t r a n s p o r tl a y e r ) 是w e b 服务协议栈的基础；数据表现层 ( d a t ap r e s e n t a t i o nl a y e r ) 描述整个w ，e b 服务中用于交换的数据信息；数据模型层 ( d a t am e d e l l i n gl a y e r ) 定义w e b 服务中数据结构的元数据；在数据模型层上是 基于x m l 的消息层( x m l b a s e dm e s s a g i n gl a y e r ) ，使用的是消息协议s o a p ； 服务描述层( s e r v i c ed e s c r i p t i o nl a y e r ) 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 ( s e r v i c ep u b l i c a t i o nl a y e r ) 和服务发现层( s e r v i c ed i s c o v e r yl a y e r ) 定义了如何通 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 过u d d i 发布和发现服务的过程；服务工作流层( s e r v i c ef l o wl a y e r ) 针对的是商 务流程建模和工作流，采用的标准是w s f l i 2 2 i 。尽管不同的标准化组织、厂商 由于对服务的认识略有不同，所给出的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x 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等。 2 4w e b 服务关键技术 2 4 1x 缸 x m l 为整个w e bs e r v i c e 上层协议提供了数据信息描述手段，它是互联网协 会( w 3 c ) 开发的一个标准广义标记语言( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ， s g m l ) 的最小完备子集，是一种用于能够在不同环境下描述数据和交换数据的 标准方式，它继承了s g m l 的强大功能并剥除了其繁琐定义，克服了h t m l 结 构性和扩展性差的缺点盼2 q 。文档由三个部分组成：序言( 可选) 、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) 、一些可选的信息( 包括注释、处理指令和紧跟在元素树后面的空白) 。x m l 的主要特性为【2 5 1 ： 1 自描述性：x m l 允许自定义标签，其标签是可扩展的，用户可以自己定 义标签来表示自己想要表示的内容和结构。 2 半结构化：与h t m l 等纯文本文档不能提供任何关于整个文档内容、结 构信息不同，x m l 文档可以通过提供的d t d 或是x m ls c h e m a 文档来说明文档 可能的限制结构。x m l 文档可以提供更多的关于内容的模式信息，独立于平台 和应用，x m l 的内容是基于u n i c o d e 的文本，适于网络传输，不受d b m s 、o s 、 w r e b 服务器以及编程语言的限制。 3 机器可处理性：x m l 文档的规则性和语义表述特性使得计算机很容易理 解并处理x m l 文档，同样，人们编写和阅读x m l 文档也相对容易。 4 可扩展性：文档通过d t d 或x m ls c h e m a 来定义文档结构，使其它信息 系统自动了解文档的内容。 5 多样的样式表支持：x m 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，甚至可以 定义自己的个人样式表来显示各种不同的x m l 数据。 6 广泛的支持：x m l 得到了众多软件商，例如微软、o r a c l e 、s u n 、i b m 等几乎所有大公司的支持。这些大的软件商已经开发出了各种版本( 女i j a v a 版或 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 c 抖版等) 的类库，因而可以最大限度地保i 正x m l 应用程序的健壮性。 x m l 已成为w w w 上采用的信息表示、交换和存储的重要手段【2 6 1 ，遍布了 数据存储、数据格式转换的各种应用，而且处处显示出x m l 的巨大魅力，有人 曾将x m l 称为“至今为止最聪明的一种符号化语言”，并预言x m l 必将成为下 一代网络发展的基石。 2 4 2s o a p 2 4 2 1s o a p 概述s o a p 是一个基于x m l 的，用于分布环境中交换信息的协 议，为在一个松散的、分布的环境中使用x m l 对等地交换结构化的和类型化的 信息提供了一种简单的机制。s o a p 本身并不定义任何语义，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块中特定格式编码数据的重 编码机制来表示应用语义，这项能力使得它可被很多类型的系统用于消息的 r p c ( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) 。s o a p 规范主要包括以下几部分： 1 s o a p 信封( e n v e l o p e ) ：它定义了一个整体的s o a p 消息表示框架，可用 于表示消息的内容，是谁发送的，谁应当接受并处理等； 2 s o a p 编码规贝, l j ( e n c o d i n gr u l e s ) ：定义了一个数据的编码机制，通过这 样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型，并可用于交换由应用 程序定义的数据类型所衍生的实例； 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 ) ：定义了一个用于表示远端过程调 用和响应的约定，例如，如何使用h t ， 曙或s m t p 协议跟s o a p 绑定，如何在传输 过程中进行调用等。 2 4 2 2s o a p 消息的框架s o a p 消息是一个x m l 文档，使用x m l 文件来描述信 息，是在x m l 的基础上定义的，s o a p 消息的结构如图2 2 所示，它由一个必需 的s o a pe n v e l o p e ，一个可选的s o a ph e a d e r 和一个必需的s o a pb o d y 组成： 1 s o a pe n v e l o p e ：它是整个消息的根元素，也是每个消息中必须有的元 = f 系o 2 s o a ph e a d e r ：它是s o a p 消息中的可选元素，也就是说不是每个s o a p 消息中都有 元素，但如果有，必须是 的第一个直接元素。 元素中包括多个头条目元素。 3 s o a pb o d y ：它是每个s o a p 消息中都必须有的元素，而且是 元素的直接子元素，b o d y 为该消息的最终接收者所想要得到的那些消息提供了 一个容器。此外，s o a p 还定义y b o 的个子元素f a u l t 用于报告错误。 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 图2 - 2s o a p 消息的框架 f i g 2 2f r a m e w o r ko fs o a pm e s s a g e 2 4 2 3s o a p 的编码格式在i n t e m e t 中，机器通常通过网络进行通信，发送到执 行计算的机器的数据必须被编码。s o a p 编码格式是一个简单类型系统，它使用 x m l 进行类型编码，x m l 数据编码格式非常灵活，s o a p 规范基于它定义了一 个较小的集合，当然，这种编码格式只是推荐使用而不是必需的，其它的数据 编码也可以与s o a p 联合使用，由于x m l 是一种与平台无关的中性的数据表示 方法，通过x m l 来包装和传递信息，比c o r b a 、j a v ar m i 及d c o m 这些以特定 二进制格式传送数据有更大的优点，那就是与系统平台、程序语言、操作系统 的无关性【2 7 1 。 2 4 2 4s o a pr p c 表示s o a p 设计的目标之一就是使信息交换变得容易，从而方 便的映射到常用程序语言的方法和过程调用的定义和唤起。出于这个目的， s o a p 规范定义了统一的形式表示p r c 的请求和响应，但是并没有定义实际的到 任何程序语言的映射，表示是完全平台独立的。s o a pr p c 表示没有断言任何 s o a p 协议绑定，假女n s o a p 绑定到h t t p ，则