（计算机应用技术专业论文）基于Tuxedo中间件的银行社保代收系统开发.pdfVIP

武汉理l ：人学颂i j 伊论文 摘要 随着我国金融体制改革的完善和深化，经济金融全球化趋势同益明显，商 业银行的传统经营方式已经不能适应银行经营发展的需要，中间业务的发展越 来越受到商业银行的重视。但是，一方面中间业务范围的不断扩大和深化，使 得原有的电子化处理系统越来越不能满足业务发展的需要；另一方面由于部分 商业银行的业务大区化、集中化、信息系统结构的调整，各商业银行原有的中 间业务系统也需要做适当的整合。传统的中间业务系统多采用传统客户机服务 器式( c s ) 的二层结构，在使用过程中暴露出其客户端和服务器端负担过重的 现象，并且灵活拓展性也较差，无法跨越不同部门和业务系统，在安全性方面 也有很大的漏洞。因此，如何建立一个开放灵活、扩展能力强的中间业务处理 系统显得尤为重要。 本论文研究的是银行社保代收系统的设计与实现。“银行社保代收 系统是 中间业务的一种，该系统的功能是实现银行部门代替财政部门收取社保缴款。 本文针对湖北省农村信用合作联社社保代收业务现状，制定银行社保代收实施 方案，研究分析t u x e d o 中间件的技术特点，将其应用于社保代收系统来解决原 有系统的缺点与不足。系统设计采用了模块化体系结构，通过对各模块功能的 划分，使系统具有结构清晰、性能稳定、扩展灵活的特点，能快速满足业务和 市场的变化与发展。 本文将t u x e d o 技术应用于银行中间业务系统的开发。该系统充分利用了 t u x e d o 产品提供的交易完整性与分布式事务处理等先进的技术特性，以交易驱 动的方式实现业务需求。在实际运行当中，系统可以屏蔽后端的不同硬件设备， 统一应用平台，同时保证了数据准确可靠的传送和事务的完整性，为解决银行 与社保局以及地税局之间跨单位、跨平台的实时数据传输问题，为促进银行社 保代收业务的深入发展提供技术支持。 关键字：中间件，t u x e d o ，银行社保代收 武汉理i ：人学硕十学何论文 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ed e e p e n i n go fc h i n a sr e f o r mo ft h ef i n a n c i a ls y s t e ma n dt h e g l o b a l i z a t i o nt r e n do ft h ew o r l de c o n o m y , m o g ea n dm o r ea t t e n t i o n st ot h eb a n k i n g i n t e r m e d i a t eb u s i n e s sa lep a i db yt h ec o m m e r c i a lb a n k sa st h et r a d i t i o n a lb a n k i n g s e r v i c e sn ol o n g e rm e e tt h er e q u i r e m e n t so fb u s i n e s sa n dc u s t o m e r s o nt h eo n eh a n d ， t h es c o p eo fi n t e r m e d i a t eb u s i n e s sh a v ec o n s t a n t l ye x p a n d e da n dd e e p e n e d ，m a k i n g t h eo r i g i n a le l e c t r o n i cp r o c e s s i n gs y s t e mi n c r e a s i n g l yu n a b l et om e e tt h en e e d so f b u s i n e s sd e v e l o p m e n t o nt h eo t h e rh a n d ，t h ea d j u s t m e n to ft h eo r i g i n a lm i d b u s i n e s s s y s t e mi na l lc o m m e r c i a lb a n k si si nn e e d ，d u et ot h er e g i o n a l i z a t i o n ，d e c e n t r a l i z a t i o n ， a n dt h es t r u c t u r a la d j u s t m e n to ft h ei n f o r m a t i o ns y s t e m si ns o m ec o m m e r c i a lb a n k i n g b u s i n e s s t r a d i t i o n a lm i d b u s i n e s s s y s t e m sm o s t l y m a d eu s eo ft r a d i t i o n a l c l i e n t s e r v e r ( c s ) w i t ht w ol a y e r ss t r u c t u r e ，t h ep r o c e s se x p o s i n gah e a v yb u r d e no f t h ec l i e n ta n ds e r v e rs i d e s ，l e s sf l e x i b l ee x p a n s i o n ，u n a b l et og e ta c r o s sd i f f e r e n t d e p a r t m e n t sa n db u s i n e s ss y s t e m s ，a l s oal a r g el o o p h o l ei nt h es a f e t y t h e r e f o r e ，h o w t os e tu pac o n v e n i e n ta n df l e x i b l e - e x p a n s i o ni n t e r m e d i a t eb u s i n e s ss y s t e mi sa l l u r g e n ti s s u ea d d r e s s e df o rc o m m e r c i a lb a n k s t h i st h e s i sf o c u s e so nt h ed e s i g na n di m p l e m e n t 。o f ”b a n k sc h a r g ea g e n to fs o c i a l i n s u r a n c e ”s y s t e m t h es y s t e mi sak i n do fi n t e r m e d i a t eb u s i n e s s t h ef u n c t i o no ft h e s y s t e mi s t h a tt h eb a n kr e p l a c e st h ef i n a n c i a ls e c t o r t oc o l l e c tt h ef e eo fs o c i a l i n s u r a n c e t h i st h e s i si sa i m e da tt h ec u r r e n to fh u b e ir u r a lc r e d i tc o o p e r a t i o n s s o c i a li n s u r a n c ec h a r g ea g e n c yb u s i n e s s ，e s t a b l i s h e dt h ei m p l e m e n t i n gp r o j e c to ft h e b u s i n e s s ，a n da p p l i e dt h et u x e d oi nt h en e ws y s t e mt or e s o l v et h el a c ko ft h ef o r m e r o n et h r o u g ht h er e s e a r c ho nt h et r a i to ft u x e d o t h eh i e r a r c h i c a lm o d u l a ra r c h i t e c t u r e w a sa d o p t e dt od e s i g nt h es y s t e m t h es y s t e ma d o p t e dm o d u l a ra r c h i t e c t u r e ，i th a da c l e a rs t r u c t u r e ，s t a b l ep e r f o r m a n c e ，f l e x i b l ee x p a n s i o nt h r o u g ht h ed e l i n e a t i o no ft h e f u n c t i o n a lm o d u l e s ，a n di tc a l lm e e tt h ec o n t i n u o u sc h a n g e sa n d d e v e l o p m e n to ft h e m a r k e t t u x e d oi su s e di nt h ed e v e l o p m e n to ft h eb a n ki n t e r m e d i a t eb u s i n e s ss y s t e mi n 武汉理i ：人学颂 ：何论文 t h i sp a p e rt h es y s t e mt a k e sf u l la d v a n t a g eo ft h ep r o d u c t sp r o v i d e db yt h et u x e d o s u c ha st r a n s a c t i o ni n t e g r i t ya n dd i s t r i b u t e dt r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ，t oc a r r yo u tt h e b u s i n e s sr e q u i r e m e n t sb yt h em o d eo ft r a n s a c t i o n - d r i v e n a m o n gt h ep r a c t i c a l o p e r a t i o n ，t h es y s t e mc a ns h i e l dt h ed i f f e r e n tb a c k e n dh a r d w a r ee q u i p m e n ta n d u n i f i e d a p p l i c a t i o np l a t f o r m ，m e a n w h i l e e n s u r ea c c u r a t ea n dr e l i a b l ed a t a t r a n s m i s s i o na n dt h ei n t e g r i t yo ft r a n s a c t i o n i ts o l v e st h er e a l - t i m ed a t at r a n s m i s s i o n p r o b l e m so fi n t e r - u n i tc r o s s - p l a t f o r ma t t a c h e dt ob a n k s ，a d d r e s s e si n s t a n c ea n dt h e i n l a n dr e v e n u ed e p a r t m e n t ，a n dp r o v i d e st h et e c h n i c a ls u p p o r tf o rt h ei n - d e p t h d e v e l o p m e n to ft h ec h a r g ea g e n c ys e r v i c eo fs o c i a li n s u r a n c ei nt h eb a n k i n gb u s i n e s s k e y w o r d s ：m i d d l e w a r e ，t u x e d o ，b a n k sc h a r g ea g e n to fs o c i a li n s u r a n c e 独创性声明 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，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育 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。 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权 保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公御论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：翮签名：必日期：逊g ：9 口 武汉理i ：人学硕十学f 节论文 第1 章绪论 随着我国金融体制改革的深化，银行间的竞争也日益激烈，如何依靠先进 的计算机技术、网络信息技术推动银行业务尤其是中间业务的稳定和快速发展， 是目前金融电子化发展竞争中的热点。 1 1 银行中间业务概述 中间业务又称“表外业务 ，其英文名称为“i n t e r m e d i a r yb u s i n e s s ”，是指不 构成商业银行资产负债，形成非利息收入的业务1 1 1 。 银行中间业务是银行作为中介人的身份来做代理客户承办收付和其它委托 事项，提供各种金融服务，从代理的事项中收取手续费的业务。在办理这类业 务时，商业银行既不是债务人也不是债权人，而是处于受委托的代理地位，以 中间人身份出现，进行各项业务活动。 银行中间业务【2 】的基本性质为： ( 1 ) 运用或不直接运用自己的资金； ( 2 )不占用或不直接占用客户的资金； ( 3 )以接受客户委托的方式开展业务； ( 4 ) 以收取手续费的形式获取收益。 银行中间业务基本都是服务性质的，不需要很多的资本和投入就可以获得 收入，风险值较小，服务性强，是一项盈利很高的业务。现在，中间业务在银 行经营活动中的地位和作用显得日益重要，到目前为止，银行已经和证券、电 信、自来水、电力、煤气、航空、铁路、社保、税务登记后实现了业务上的联 系，开展了银证转账、代收水电费、代收个人所得税、代收企业税、代收社保 费等中间业务。银行中间业务已经越来越成为衡量银行服务水平高低的重要标 士 ，i ! 一。 中间业务是银行方与委托机构、客户签署委托协议来实现代收代扣业务， 一般分为定时和实时【3 1 两种方式。 ( 1 ) 定时代收代扣 在指定的时间内，实现批量代扣，其特点是委托机构( 委托银行进行中间业 武汉理l ：人硕卜学位论文 务的单位) 将中问业务的数据以纸介质、磁介质或联网发出指令的方式提交给 银行，银行根据该数据一次性完成委托机构及其客户的账户操作。在传统业务 系统基础上，批量方式的实现是在网点子系统中加入批量录入功能，账务子系 统保持不变，批量方式比较简单，容易实现。 ( 2 ) 实时代收代扣 实时代收代扣主要是柜台缴费和自助缴费，银行记账成功后，向委托机构 发送记账请求，首先保证资金的安全，对日间银行交易可以通过日终对账或其 他方式核实调整。 1 2 课题研究背景 2 0 0 1 年6 月2 1 日，中国人民银行行长戴相龙签署的 2 0 0 1 第0 5 号中国人民 银行令，宣布商业银行中间业务暂行规定正式发布实施。商业银行中间业 务暂行规定对商业银行中间业务的概念、经营范围、准入制度、审批程序等 作了细致的界定，并明确提出：经批准的商业银行可以开办金融衍生业务、代 理证券业务、投资基金托管以及财务顾问等投资银行业务【4 】，这从一定程度上预 示着我国传统的银证分业经营模式将逐步走向现代混业经营模式。我国商业银 行新兴中间业务的市场基础比较薄弱，起点较低，传统的分业管理和分业经营 制约商业银行中间业务的拓展。过去分业经营体制使传统业务受到政府的保护， 在传统业务充足、生存压力不大的情况下，银行缺乏开展中间业务的积极性。 而随着银行利差的下降、金融信贷业务风险防范意识的加强以及同业竞争的加 剧，银行经营成本不断提高，银行依赖传统存贷业务发展的利润空间也日益狭 小。并且与此同时，在金融经济全球化的背景下，银行风险逐渐上升。因此， 要增加银行的收益的情况下同时规避风险，大力开拓中间业务是我国商业银行 发展的必然选择。 于是，随着我国国民经济的快速发展和社会经济活动的客观需要，中间业 务也随之蓬勃发展，各种新兴的中间业务，如转账、结算、信托、代理收付、 代理融通等，成为商业银行同业竞争的新热点。 一方面，由于中间业务范围的不断扩大和深化，使得原有的电子化处理系 统越来越不能满足业务发展的需要；另一方面，由于部分商业银行的业务大区 化、集中化、信息系统结构的调整，各商业银行原有的中间业务系统也需要做 适当的整合。在这种背景下，如何设计、实现一种开放灵活的、扩展能力强的 2 武汉理i ：人学硕十学化论义 中间业务综合系统，如何依靠先进的计算机技术、网络信息技术加强对客户的 服务，已成为各家商业银行提高其竞争力所必须考虑的因素。传统上，超高端 的事务处理应用似乎都是大型主机的专利，高性能和高稳定性使大型主机在这 应用领域占有先天的优势。然而，不菲的价格、封闭的系统、高昂的维护成 本也令用户难以承受。传统的中间业务系统也多采用传统客户机月艮务器式( c s ) 的二层结构。在使用过程中暴露出其客户端和服务器端负担过重的现象，并且 灵活拓展性也较差，无法跨越不同部门和业务系统，在安全性方面也有很大的 漏洞。而现在中间业务系统中t u x e d o 的应用，则很好的弥补了这些缺点。 1 3 课题国内外中间业务发展现状 在国际金融发展史上，商业银行中间业务的发展已有1 6 0 多年的历史。随 着金融电子化和全球化的深入，中间业务的高科技含量大大加深，越来越多的 大银行利用网络的便利，推行交叉销售，如银行保险、基金、增加咨询、顾问 和理财业务。许多西方国家商业银行的中间业务收入不仅成为其经营收入的主 要来源，而且大有赶超利息收入之势，如美国商业银行的中间业务收入占全部 收入比重由8 0 年代的3 0 上升到今天的3 8 4 ，日本商业银行的中间业务的比 重也由2 4 上升到3 9 9 ，英国商业银行的中间业务占全部收入比重由2 8 5 上 升到4 1 1 i 引。而在美国著名的花旗银行，存贷业务带来的利润占总利润的2 0 ， 承兑、资信调查、企业信用等级评估、资产评估业务、个人财务顾问、远期外 汇买卖、外汇期货、外汇期权等中间业务却为其带来了8 0 的利润1 6 j 。 近几年来，随着我国金融体制的转轨和市场竞争的加剧，传统的商业银行 业务所能带来的利润越来越小，为寻求和扩大盈利空间，中间业务的发展和创 新开始逐步受到商业银行的重视，中间业务逐渐和资产负债业务一并成为银行 业务发展的核心。因此国有商业银行已经开始在不同程度上将新的服务理念、 服务方式提上发展的日程，大力开发和拓展中间业务的领域，使得中间业务首 先在量上有了很大的发展。目前，我国已经开办的中间业务品种已经达到了2 6 0 个以上。国有商业银行利用现有的资金、技术、网点、结算等方面的优势，发 展各项中间业务，大力推进新技术、新产品、新服务项目的开发和应用。各个 国有商业银行中间业务的收入占总收入的比例在不断增加，已经小具规模。新 浪财经资料显示，2 0 0 1 年底四大国有商业银行( 中国工商银行、中国建设银行、 中国银行及中国农业银行) 中间业务平均收入约占7 ，到2 0 0 2 年底中国建设 3 武汉理l ：人z 硕+ 学传论文 银行已丌办中间业务品种达3 0 0 个，实现中问业务收入4 3 7 亿元，约占总收入 的1 0 。我国四家国有商业银行的中间业务收入由2 0 0 0 年到2 0 0 3 年年均增长 约3 4 ，工商银行2 0 0 4 年的国内中间业务收入达到1 0 0 亿元1 7 1 。但是，显而易 见，和西方发达国家相比，我国商业银行的中间业务还存在很大的差距。 国外银行中间业务的服务手段科技化程度比较高，以美洲银行和大通银行 为例，美洲银行支付网络发达，有4 5 万个间接自动转账账户，具有多种帐户服 务，其设置的超级账户既方便、灵活，又便于管理，1 9 9 8 年存款服务费和其它 服务费收入达3 2 亿美元。大通银行凭借其强大的支付系统和市场推销能力在银 行卡方面获得了巨额的服务费收入【剐。 和国外银行中间业务相比，我国商业银行中间业务的科技化程度低，服务 手段相对落后，其表现主要在三个方面：一是缺乏高效、快捷的结算和支付系 统；二是缺乏健全、科学的核算体系；三是缺乏完善的管理信息系统，通讯网 络、计算机应用软件配套能力差1 9 1 。尽管也建立了电子银行，电子清算中心的收 付和清算系统，但是这一系统的覆盖面有限，支付系统尚未联网，每家银行都 使用自己的支付结算系统，没有一个统一的技术。每一家的网上银行都还没有 联合起来，而且技术不过关，可靠性很低。如工商银行在2 0 0 6 年由于网上银行 使得客户受到损失而进行赔偿，使银行蒙受了不小的损失。这些技术手段不过 关，中间业务就难以有效的全面铺开。中间业务是知识密集型的，具有集人才、 技术、机构、网络、信息、资金和信誉于一体的特征，是金融领域的高技术产 业。中间业务的发展需要大量的知识面广泛、实践经验丰富、懂技术、懂营销， 会管理的复合型人才，尤其是需要具备金融、法律、会计、企业管理、市场营 销、计算机等知识的综合性人才。和西方发达国家相比，我国的商业银行人才 储备不足，人员知识结构单一，培训较少，没有形成一支具有系统性，综合性 金融理论知识和操作技能相结合的专业人才队伍。 为了适应中间业务不断发展的趋势，通过对多家软件公司中间业务通用处 理软件的开发进行了尝试，本文作者有幸参与开发多个中间业务系统，深感利 用中间件建立一个中间业务系统的必要性，它不仅节约成本，提高了系统的安 全性，而且缩短了系统的开发周期。 1 4 课题研究目标及研究内容 “银行社保”代收系统是湖北省农村信用合作社荆州联社和荆州社保局为了 联网代收社保缴费而开发的软件系统。由于缴费期比较集中，这就要求系统在 4 武汉理l ：人学硕十学化论义 这一收费的高峰期安全、可靠、高效地完成社保代收任务，要求系统能够对数 掘进行及时处理并保证交易的实时响应，保证系统在完成代缴社保费的同时不 影响银行j 下常的柜面业务。如何结合t u x e d o 技术特点以及金融中间业务特点， 构造出一个能够安全稳定、快速高效的银行社保代收系统是本文研究的目标。 本文的研究内容是针对湖北省农村信用合作联社社保代收业务现状，制定 银行社保代收实施方案，研究分析t u x e d o 中间件的技术特点，将其应用于社保 代收系统来解决原有系统的缺点与不足。该系统充分利用了t u x e d o 产品提供的 交易完整性与分布式事务处理等先进的技术特性，以交易驱动的方式实现业务 需求，为解决银行、社保局之间跨单位、跨平台的实时数据传输问题，为促进 银行社保代收业务的深入发展提供技术支持。 1 5 本文的组织 本论文共分为6 章： 第1 章：绪论。介绍了本课题产生的背景，中间业务的概述、国内外中间 业务的发展现状，说明了本人在该课题中所进行的理论研究工作的目标和内容， 并列出了文章的内容结构。 第2 章：t u x e d o 交易中间件。本章从中间件的产生背景出发，详细介绍了 中间件的概念、特点、分类和应用等理论知识，接着详细介绍了t u x e d o 交易中 间件的组建软件模型，组成与功能，通讯以及它的特点。从而进一步体现了把 t u x e d o 中间件利用到银行中间业务平台开发社保代收系统的通讯中的合理性。 第3 章：银行社保代收系统需求分析。本章简要的对银行社保代收业务做 出了概述，根据社保代收业务现状，分析了系统的业务功能、通讯协议和性能 需求，为系统的设计提供依据。 第4 章：银行社保代收系统设计。本章根据系统的需求分析，对系统进行 建模，并对开发平台和工具进行选择，研究设计了系统的接口，包括报文接口 和文件交换接口的设计，最后给出了系统数据库表和系统交易码的设计。 第5 章：银行社保代收系统实现。本章重点研究了基于t u x e d o 的交易系统 的设计，针对以t u x e d o 为平台的社保代收系统进行了设计，对系统的实时性和 安全性进行了深入的分析，并以社保签到、社保代收流水查询、社保缴款三个 模块为例对系统具体功能的实现进行了介绍。 第6 章：总结与展望。总结了本文的工作和对将来的展望。 5 武汉理i ：人t 硕十学位论文 第2 章t u x e d o 交易中间件 2 1 中间件产生的背景 中间件的产生和发展已有近2 3 年的历史，在国内也经历了2 0 几年的历程。 2 0 世纪8 0 年代，解决软件工程危机提到议事日程，当时计算机硬件遵循摩尔定 律其性价比正大幅度的提高，加上因特网技术和视窗技术的产生和普及，计算 机应用也得以空前普及，许多应用程序需在网络环境的异构平台上运行。计算 机应用模式也由单机到局域网、广域网、因特网，由主机终端方式到客户端h a 务器、浏览器朋艮务器以及n 层结构方式；应用系统由集中到分布，再到大集中 方式。这一切都对新一代的软件开发提出了新的需求。在分布式异构环境中， 通常存在多种硬件系统平台( 如p c ，工作站，小型机等) ，在这些硬件平台上 又存在各种各样的系统软件( 如不同的操作系统、数据库、语言编译器等) ， 以及多种风格各异的用户界面，这些硬件系统平台还可能采用不同的网络协议 和网络体系结构连接。因而如何把这些系统集成起来并开发新的应用是一个非 常现实而困难的问题。如何保证在异构和分布的环境下，完成各企业的业务管 理、数据共享和数据安全传输己成为业关注的焦点。 传统的解决方法是采取以客户机朋艮务器模式为代表的二层结构来开发应用 系统，基于这种结构的应用系统由于客户机与服务器直接连接，所以在可扩展 性、维护性、集成能力上都受到了一定的限制。因此，企业级应用逐渐向着三 层和多层体系结构的分布式环境发展i l o l 。在分布式环境中，无论是硬件平台还 是软件平台都不可能做到统一。然而大规模的应用软件通常要求在软硬件各不 相同的分布式网络上都能正常运行，因此为了更好地开发和应用能够运行在这 种异构平台上的软件，迫切需要一种基于标准的、独立于计算机硬件以及操作 系统的开发和运行环境。由此，中间件技术应运而生了。中间件的主要作用是 用来屏蔽网络硬件平台的差异性和操作系统与网络协议的异构性，使应用软件 能够比较平滑地运行于不同平台上。同时中间件在负载平衡、连接管理和调度 方面起了很大的作用，使企业级应用的性能得到大幅提升，满足了关键业务的 需求。 6 武汉理l ：人学硕十：学位论文 2 2 中间件的概念 中间件( m i d d l e w a r e ) 是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。顾名 思义，中间件处于操作系统软件与用户应用软件的中间。也就是说，中间件在 操作系统、网络和数据库之上，应用软件之下，总的作用是为处于自己上层的 应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应 用软件。 中间件是一类软件，而非一种软件；中间件不仅仅实现互连，还要实现应 用之间的互操作；中间件是基于分布式处理的软件，最突出的特点是其网络通 信功能1 1 1 】。 中科院软件所研究员仲萃豪形象地把中间件定义为：平台+ 通信。认为只 有用于分布式系统中的此类软件才是中间件，同时此定义将中间件同支撑软件 和实用软件区分开来。目前，中间件发展很快，已经与操作系统、数据库并列 为三大基础软件。由于中间件是位于平台( 硬件和操作系统) 和应用之间的通 用服纠1 2 】( 如图2 1 所示) ，所以这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不 同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和协议规范的多种实现。 图2 - 1 中间件 通常意义下，中间件应具有以下的一些特点： ( 1 ) 满足大量应用的需要； ( 2 ) 运行于多种硬件和o s 平台； ( 3 ) 支持分布式计算，提供跨网络、硬件和o s 平台的透明性的应用或服 务的交互功能； 7 武汉理i ：人学硕十学位论文 ( 4 ) 支持标准的接口； ( 5 ) 支持标准的协议。 中间件将客户机和服务器连接起来，并为之提供服务，这些服务具有标准 的程序接口和协议。针对不同的操作系统和硬件平台，它们可以有符合接口和 协议规范的多种实现。由于可移植性对于标准接口有很大的重要性，并且互操 作性在标准协议中也占有重要的地位，中间件则成为许多标准化工作的主要部 分。程序员通过调用中间件提供的大量a p i ，实现异构环境的通讯，从而屏蔽异 构系统中复杂的操作系统和网络协议【1 3 】。对于应用软件开发，中间件远比操作 系统和网络服务更为重要，中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层 应用环境。不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件升 级更新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从 而保护了企业在应用软件开发和维护中的重大投资。 中间件在分布式的客户和服务之间扮演着承上启下的角色，如事务管理、 负载均衡以及基于w e b 的计算等。利用这些技术有助于减轻应用软件开发者的 负担，使他们利用现有的硬件设备、操作系统、网络、数据库管理系统以及对 象模型创建分布式应用软件时更加得心应手【1 4 】。由于中间件能够保护企业的投 资，保证应用软件的相对稳定，实现应用软件的功能扩展1 1 5 】；同时中间件产品 在很大程度上简化了一个由不同硬件构成的分布式处理环境的复杂性，所以它 的出现正日益引起用户的关注。 2 3 中间件的分类 中间件的产品种类很多，根据中间件在系统中所起的作用和采用的技术不 同，大致划分为以下五种： ( 1 ) 数据库中间件( d m ，d a t a b a s em i d d l e w a r e ) 数据库中间件是最早的一种中间件技术，发展到现在已经非常成熟。它位 于数据库管理系统和应用程序之间，实现了应用程序和异构数据库之间的统一 接口，对异构环境下的数据库实现联接或文件系统实现联接的中间件，有效地 解决了应用系统在不同后台数据库之间的移植问题【1 6 】。典型的数据库中间件产 品是o r a c l e 的s q l * n e t l l 7 1 。 ( 2 ) 远程过程调用中间件( r p c ，r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) r p c 机制是早期开发应用是经常采用的一种同步式的请求应答协议。通过 8 武汉理i 人学颂十学位论文 这种远程过程调用机制，程序员编写客户方的应用，需要时可以调用位于远端 服务器上的过程。r p c 扩展了过程语言中的“功能调用结果返回”的机制，使 它可以适用于一个远程环境1 1 8 l 。r p c 一般采用c a l i _ r e t u r n 模式，多用于应 用程序之i 日j 的通信，而且采用同步机制。因此，p r c 的j 下常工作是以客户方和 服务方均能j 下常工作为前提的。代表产品有d c e p r c ，i n p r i s ee n t e r a 1 9 j 。 ，( 3 ) 消息中间件( m o m ，m e s s a g eo r i e n t e dm i d d l e w a r e ) 消息中间件用来屏蔽掉各种平台及协议之间的特性，实现在不同平台之间 通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，实现应用 程序之间的协同。通过消息中间件【2 0 l ，一些原本互相孤立的业务可以组成一个 可靠的、灵活的系统。这是中间件中唯一不可缺少的，是销售额最大的中间件 产品，主要产品有国内东方通科技公司的t o n g l i n k 、b e a 公司的b e a e l i n k 、 i b m 公司的m q s e r i e s 等，目前在w i n d o w s2 0 0 0 操作系统中已包含了其部分功 能1 2 1 】。 ( 4 ) 交易中间件( t p m ，t r a n s a c t i o np r o c e s s i n gm o n i t o r ) 交易中间件是在分布、异构环境下提供保证交易完整性和数据完整性的一 种环境平台。在分布式事务处理系统中要处理大量事务，常常在系统中要同时 做上万笔事务。在联机事务处理系统( o l t p ) 中，每笔事务常常要多台服务器 上的程序顺序地协调完成，一旦中间发生某种故障时，不但要完成恢复工作， 而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性运行；。同时要使大量 事务在多台应用服务器能实时并发运行，并进行负载平衡地调度，实现昂贵的 可靠性机和大型计算机系统同等的功能，为了实现这个目标，要求系统具有监 视和调度整个系统的功能【2 2 1 。b e a 公司的t u x e d o 便是最著名的一个交易中间件 产品，另外还有m m 公司的c i c s 是应用广泛的一个交易中间件产品。 ( 5 ) 对象中间件( o r b ，o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 基于对象请求代理的中间件技术的基本思想是在对象与对象之间提供一种 统一的接口，对象之间的调用和数据共享无需再关心对象的位置、实现语言及 所驻留的操作系统【2 3 1 。它提供一个标准的构件框架，能使不同厂家的软件通过 不同的地址空间、网络和操作系统互相交互访问。该构件的具体实现、位置及 所依附的操作系统对客户来说都是透明的。在分布、异构的网络计算环境中， 可以将各种分布对象有机地结合在一起，完成系统的快速集成，实现对象重用， 在这个方面遵循的标准是c o r b a 2 a l 。 9 武汉理i ：人学颂十学位论文 2 4 中间件的应用 今天，在会融、电信、电力、交通、军事、政府等行业的信息化管理中， 作为应用基础构件的中问件应用已十分广泛。 ( 1 ) 在分布式事物处理方面的应用 中间件具有分布式事物处理和应用通信功能，并提供完善的各种服务来建 立、运行和管理关键任务应用系统。银行的柜面业务、清算业务、信用卡业务、 代理业务都需要处理大量并发的信息采集和营业事务，这都可通过中间件来实 现，并实时得出处理结果；计算中心与营销点的应用系统需要保证营业事务的 一致性和完整性以及系统的高效率，中间件的使用可以实现“一点录入，全网 共享 及“分布处理，集中管理 ，轻松地解决了联机交易处理中的信息传输问 题和交易管理问题，使应用系统的性能更高，可靠性、可用性、安全性、数据 的完整性和一致性更强i 矧。 ( 2 ) 在信息安全方面的应用 随着科学技术的发展，金融和电信等行业的计算机网络经常受到威胁，它 们的安全也变的日益重要。如何防范这些威胁，诸如仿冒、盗用合法用户身份， 窃取、篡改网络信息，恶意否认自己发出的信息或恶意大量重发信息等发生则 需要可以提供访问权限控制、身份认证、数据加密、抗否认等功能中间件的支 持，为系统建立可靠的安全体系1 2 6 】阳。 ( 3 ) 在电子商务方面的应用 中间件在电子商务领域更是不能少的重要基础软件。电子商务的发展常伴 随着并发访问瓶颈、难扩展、效率低、不安全等诸多问题，要满足电子商务的 需要，就要以网络的低层技术为基础，规划一个整体的应用框架，并提供一个 支撑平台应用服务器，用于互联网应用的开发、部署和管理，而应用服务 器正是基于互联网的中间件。此外，由于企业并不能把业务一步跨到互联网上， 必须同传统的应用系统结合。因此，也要通过中间件来集成网络应用和传统应 用，实现完整的电子商务。 2 5t u x e d o 交易中间件 t u x e d o 是美国b e a 公司开发研制的一个事务处理和消息传递中间件，是世界 公认的具有最强生命力的开放平台交易中间件产品。它不仅具有优异的性能、 1 0 全山地斛班山棠、支持j 泛的业拌枷、m 删儿f 所自的硬件和操作系统r 台，而 且提供伞m 】、高效、简洁的接l 】编_ f _ l ! ( a t m i ：a p p l i c a t i o n t o t r a n s a c t i o n m o n i t o r i n t e r f a c e , r l c o r b a ) 用以丌杖大型分椰c 成州。丌发人员能够加邑建立跨多个 硬件甲台、数据库和操作系统的【j ，u 操作的应用系统，t u x e d o 是企业、i n t e r n e t 分柿式应用中的基础。e 干平台j ( 如图2 2 所示) ，它提供了一个丌放的环境，支 持各种备样的客户、数据库、删络、遗留系统和通汛方式。 图2 + 2t u x e d o 基础土干平台 t u x e d o 使分布式关键任务应用系统具有大型主机的性能从而使这些应用 系统能够应付数以干计的用户，大交易吞吐量，多并行数据库存取和大量数据 同时保持较短的反应时间，较高数据完整性和安全性。同时，t u x e d o 还能让开 发人员和系统管理人员享用分布式运算环境提供的好处如技术成本的低增长 率灵活性提高，快速应用丌发和安装以及业务信息存取得以改善。 251 t u x e d o 的组件软件模型 关键业务应用通常是面向事务的，要求具有准确的数据完整性、较好的性 能和管理需求。这些需求要求对应用的开发、调度和操作给出一个结构化的方 案。由像t u x e d o 这样的中间件支持的组件软件模型为分布式环境处理关键性业 务应用提供了一个结构化的解决方案。t u x e d o 和基于组件的应用设计从异构的 计算资源中创建了一个虚拟主机：在分布式应用系统级提供可管理的相互关联 的资源。 许多组织在进行了一段时问的分布式应用工作后，现在已经认识到组件软 件模型是他们的必然选择。传统的两层客户，服务器数据库应用虽然把交互式文 什j t 孛进化到并发数据几累计问，似苦们仍甜有为柴h 杯定制的特4 性。舭摸 年管理能力都有限。更重婪的，这些应用h 停留在较细粒度的数据螗问上，使 得整个应用系统宛如磐石不能有效地利用l 硐络资源，而对更大规模的天键、 务麻用，如要进行有赦的分向_ r l = 处理，就要求从容户数札c 库方案转变到三层客 ，、应用系统数 嘎服务器结构。以后者为核心的组件戟件模型是客户n 务器计算 的拓展，它支持应用分区能宵效地开发和调度鹰j i j 业务逻辑管理分夼式应 用的可靠执行。 卜_ 卜一一喝二 卜_ 卜_ 卜_一嚼一 图2 - 3t u x e d o 的组件软件模型概要 回 t u x e d o 采用三层结构的组件软件模型。t u x e d o 的组件软件模型如图2 - 3 所 示。该结构分为三层： 客户为第一逻辑层实现用户交互和数据表示，向第一层的服务器请求调 用核心的业务逻辑处理服务比如数据库的读耿和更新。 中间层为服务器组件，这些组件由t u x e d o 管理，实现核心的业务逻辑服务 并将这些服务按名字广播，接受并处理从客户或其他服务器发出的请求这些服 务的消息，并将处理结果返回给请求者即客户或其他服务器。 资源管理器，比如像关系数据库，构成模型的第三层负责管理应用系统 的数据资源。服务器组件在完成服务的过程中通过资源管理器存取它管理的数 据或者说请求资源管理器的数据服务。相对于以数据库为中心的的两层客户 数据库服务器模型，t u x e d o 的三层结构模型客户_ 立用服务器数据库将应用的业 务逻辑和用户界面的表示分开。这样就允许开发人员专注于应用的核心业务逻 辑的划分、封装、与相互作用快速建立系统的核心业务功能的原型。 另外，明确地划分界面表示和业务逻辑，对用户有效地管理应用系统也是 武汉理l ：人学硕卜学位论文 意义重大。对具有成百上千个客户的两层结构的系统来说，经常性的更新、升 级系统是一项十分棘手的维护工作，尤其是当系统已经投入实地运行以后。三 层模型将用户交互的表示部分与内部的业务逻辑分开，这样对业务逻辑的一些 修改甚至数据库模式的改动经常都不要求客户的改动。而且，将核心业务逻辑 组件和表示逻辑及数据层划分开，t u x e d o 可以在服务级别上非常有效地管理应 用的运行。它可以动态地管理消息流程和服务请求，快速启动和停止服务器， 根据变化的负荷复制服务器，动态地广播、撤消服务器中的服务，将服务从一 个服务器转移到另一个服务器等等。这些对中间层应用的服务级别上的管理大 大增加了分布式应用的伸缩性和灵活性。 2 5 2t u x e d o 的组成与功能 t u x e d o 应用程序既可服务于带有少量客户和服务的单个服务器系统，又可 服务于由成千客户、成百服务器和众多服务器组件和服务构成的大规模的分布 式环境。支持这种虚拟主机环境的t u x e d o 元素包括配置信息库和实现运行时应 用管理的核心子系统【2 9 1 。 2 5 2 1 配置信息库 t u x e d o 应用程序由配置文件指定，这些配置文件被转换成若干紧耦合的运 行时共享信息库。这些共享库( 在t u x e d o 中称公告牌，b u l l e t i nb o a r d ) 驻留在 每个参与应用的服务器结点上，t u x e d o 子系统访问和操作这些库。 ( 1 ) 应用程序配置 一个t u x e d o 应用程序包括在一个高度分布的环境中运行该应用所需的资 源。开发人员编写服务的代码，应用管理员通过构造定义操作参数和资源分配 的配置文件创建应用程序。配置信息驻留在一个可编程访问的管理信息库( m i b ) 中。