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上海海洋大学硕士学位论文 基于s o a 的企业应用集成架构研究 摘要 面向服务体系结构( 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 ) 的核心理念是业务 驱动，采用松耦合的、灵活的体系结构来满足随需应变的业务需求，支持动态的 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 ，e a i ) 。近年来基于w 曲服务的应 用集成取得了巨大的成功，促使面向服务架构的集成方法成为研究热点。w 曲服务 是s o a 的现行最佳实践，但w e b 服务只是定义了如何构建单个服务，而并没有回答 如何对服务进行组合与装配。s o a 的应用集成应兼容传统的集成技术，雨不能只 限于w 曲服务。服务组件架构( 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 ，s c a ) 和服务数据 对象( s e r v i c ed a t ao b j e c t ，s d o ) 规范是由i b m 、b e a 、o r a c l e 、s a p 等18 家i t 软 件巨商联合发布的关于s o a 服务构建、组装的规范，运用s c a 的组装模型，。在应 用集成上不但发展了w 曲服务技术，还能较好地解决集成过程中的服务组装问题。 企业服务总线( e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ，e s b ) 的出现，为e a i 和s o a 注入了新的活 力。e s b 在s o a 中充当实现服务间智能化集成与管理的中介，是逻辑上与s o a 所遵 循的基本原则保持一致的服务集成基础架构，它提供了服务管理的方法和在分布 式异构环境中进行服务交互的功能。作为s o a 的一个最好切入点，e s b 的出现改变 了传统的软件架构，可以提供比传统中间件产品更为廉价的解决方案，同时它还 可以消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用服务器协调运作，实现了不同 服务之问的通信与整合。 本章首先对企业应用集成的概念进行了详细的阐述，然后分析了传统企业应 用集成的方式，在此基础上提出了基于s o a 的企业应用集成。接着分析了企业服 务总线的的服务m e t a d a t a 管理、消息机制、消息转换以及消息路由机制，着重分 析了基于内容的路由器和动态路由器，对e s b 商业产品和e s b 开源产品进行了分析 比较。接着分析了服务组件架构( 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 ，s c a ) 、服务数 据对象( s e r v i c ed a t ao b j e c t ，s d 0 ) 规范以及b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o n l a n g u a g e ) 规范，在此基础上提出了一种新型的基于面向服务体系结构的企业应 用集成架构，即以业务服务总线和数据服务总线为核心，结合s c a ，s d o 和b p e l 实现业务驱动的企业应用集成架构，并且给出了业务服务总线和数据服务总线的 上海海洋大学硕士学位论文 具体设计。接着利用有色p e t r i 网给出了基于c p n e t 的w 曲服务形式化定义以及服务 运算定义，并提出了一种动态w 曲服务合成算法。最后给出分析案例，验证此架构 的可行性。 关键词面向服务体系结构，企业应用集成，企业服务总线，服务组件架构，服务 数据对象 i i 上海海洋大学硕士学位论文 r e s e a r c ho i lt h ea r c h i t e c t u r ef o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o nb a s e d o ns o a a bs t r a c t t h ec o r ep r i n c i p l eo 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 sb u s i n e s s d r i v e r e d i ta d o p t s l o o s e l y c o u p l e da n df l e x i b l ea r c h i t e c t u r et om e e tt h eb u s i n e s sn e e d so nd e m a n da n dt o s u p p o r td y n a m i ce 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 t h ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nb a s e d o nw e bs e r v i c e sh a sb e e ns u c c e s s e di nr e c e n ty e a r s ，t h e nm a k e sp e o p l ep a ya t t e n t i o nt o t h ei n t e g r a t i o nt e c h n i q u eo fs o aa n dh a sb e e nt h eh o s t s p o to ft h er e s e a r c h a l t h o u g h w r e bs e r v i c ei st h eb e s tp r a c t i c eo fs o a ，i tj u s tp r e s c r i b e st h ec o n s t r u c t i n gs i n g l es e r v i c e ， w h i c hd o e sn o tp o i n to u tp r o b l e mo ft h ea s s e m b l eo fs e r v i c e s ，f u r t h e r m o r et h e i n t e g r a t i o nt e c h n o l o g i e sh a sd e v e l o p e df o rm a n yy e a r s ，a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nb a s e do n s o as h o u l db ec o m p a t i b l ew i t l lt r a d i t i o n a li n t e g r a t i o nt e c h n o l o g y , n o to n l yb el i m i t e d t ow e vs e r v i c e 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 ea n ds e r v i c ed a t ao b j e c ti sp r o v i d e d b yi b m ，b e a ，o r a c l e ，s a p , a n do t h e r18i ts o f t w a r eb u s i n e s s e sw h i c hi sa b o u tt h e s o as e r v i c e so nt h ec o n s t r u c t i o n ，a s s e m b l ya n dn o r m s 。u s i n gt h ea s s e m b l ym o d e lo f s c a ，t h ew r e bs e r v i c e st e c h n o l o g yo na p p l i c a t i o ni n t e f r a t i o ni sn o to n l yd e v e l o p e d ，b u t a l s ot h es e r v i c ea s s e m b l i n gi s s u eo ft h ei n t e g r a t i o np r o c e s si ss o l v e d n l ee m e r g e n c eo f e n t e r p r i s es e r v i c eb u sh a si n j e c t e dn e wv i t a l i t yt oe a ia n ds o a e s bi nt h es o a a c t a sai n t e r m e d i a r yb e t w e e nr e a l i z a t i o no fi n t e g r a t i o na n dm a n a g e m e n t ，e s bi sas e r v i c e i n t e g r a t i o ni n f r a s t r u c t u r el o g i c a lf o l l o w 嘶t ht h eb a s i cp r i n c i p l e so fs o a ，p r o v i d e s s e r v i c em a n a g e m e n tm e t h o d sa n di n t e r a c t i v ef e a t u r e si nad i s t r i b u t e dh e t e r o g e n e o u s e n v i r o n m e n t ss e r v i c e s a so n eo ft h eb e s ts o ae n t r yp o i n t ，e s b se m e r g e n c eh a s c h a n g e dt h et r a d i t i o n a ls o f t w a r ea r c h i t e c t u r e ，m i d d l e w a r ep r o d u c t sc a np r o v i d ec h e a p e r t h a nt r a d i t i o n a ls o l u t i o n s ，w h i l ei tc a l le l i m i n a t et h et e c h n i c a ld i f f e r e n c e sb e t w e e n d i f f e r e n ta p p l i c a t i o n s ，s ot h a td i f f e r e n ta p p l i c a t i o n sc o o p e r a t i o n 谢t ht h es e r v e rt o r e a l i z et h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt h ed i f f e r e n ts e r v i c e sa n di n t e g r a t i o n ，n l ec o n c e p to fe a ii se l a b o r a t e de x p l i c i t l yi nt h i sp a p e rf i r s t l y , t h e nt h em e t h o do f t r a d i t i o n a le a ii sa n a l y z e d b a s e do nt h ea b o v e ，t h es o a - b a s e de a ii sp u tf o r w a r d i 上海海洋大学硕士学位论文 s e r v i c em e t a d a t am a n a g e m e n t ，m e s s a g i n gm e c h a n i s m ，m e s s a g e s w i t c h i n ga n d m e s s a g er o u t i n gi ne n t e r p r i s es e r v i c eb u s a r ea n a l y z e da f t e r w a r d sa n dc o n t e n tb a s e d r o u t e ra n dd y n a m i cr o u t e ra r ea l s oa n a l y z e d a f t e rt h a te s bb u s i n e s sp r o d u c t sa n de s b o p e n s o u r c e dp r o d u c t sa r ec o m p a r e da n dt h ec r i t e r i o no fs 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 ，s e r v i c ed a t ao b j e c ta n db u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g ei s a n m y z e d an e w f a s h i o n e ds o a b a s e de a ir e f e r e n c em o d e li sb r o u g h tf o r w a r db a s e do n t h ea b o v e ，w h i c ht r e a t sb u s i n e s ss e r v i c eb u sa n dd a t as e r v i c e sb u sa st h ec o r eb u sa n d c o m b i n e dw i t hs c a s d oa n db p e lt oa c h i e v eb u s i n e s sd r i v e ne a i n l ec o n c r e t e d e s i g n i n go fb u s i n e s ss e r v i c eb u s a n dd a t as e r v i c e sb u si sg i v e na sw e l l t h ec o n c e p to f s e r v i c ef o r m a l i z e db a s eo nc p - n e tu s i n gc o l o r e dp e t r in e t w o r ki sr a i s e ds u b s e q u e n t l y a n daa u t o m a t i cw e bs e r v i c es y n t h e t i ca l g o r i t h mi s p r e s e n t d f i n a l l y , a ne m p i r i c a l p r o j e c ti sg i v e n t ov e r i f yt h ef e a s i b i l i t ya p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o na r c h i t e c t u r e k e yw o r d ss o a ，e a i ，e s b ，s c a ，s d o 上海海洋大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：陈之翟 日期：z o l o 年1 月2 f 日 上海海洋大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位 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和汇编本学位论文。 保密口 ，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密囱 学位论文作者签名：鸭、之塑 日期：2 0 1 0 年1 月z 5 日 指导教师签名： 日期：卜年、月怕 上海海洋大学硕士学位论文 引言 信息化的发展在给企业带来难得机遇的同时，也给企业带来了新的挑战。巨 大的投资为企业建立了众多的信息系统，以帮助企业进行内外部业务的处理和管 理工作。但是这些信息系统可能由不同的技术和不同的解决方案实施的，各自只 关注于各自领域内的数据与业务处理，由于缺少相应的接口标准和规范，它们各 自为政，相互之间无法进行信息共享与业务集成，从而形成“信息孤岛 i l j 。 随着企业规模的不断扩大，应用系统不断增加，企业迫切需要一种集成方法， 将各种旧的应用系统和新的应用系统集成起来，这使得e a i 技术产生与发展起来。 但是传统的点对点e a i 集成方法，往往无法满足企业的需求并导致整合成本过高 且整体效率较低。调查显示，9 0 年代北美地区以传统方法进行系统集成的案例中 有3 2 的项目执行到一半时就因种种原因而被取消；5 4 的项目因整合的缺陷无法 有效交接：只有2 0 的项目能够成功的集成。然而身处电子商务的经营管理环境 中，企业所面对的是价值链与价值链的集体式竞争方式，为提升招个价值链上相 关企业的经营管理效率，单个企业必须积极进行组织内部的应用程序、作业流程 及组织外部合作伙伴间流程的整合工作。传统的企业往往着眼于内部系统的集成， 面临着电子商务和b 2 b 的飞速发展，很多企业不能抓住新的商业机会，从而错失 许多商机。 近1 0 年来，分布式计算技术快速发展，出现了基于r m i 、c o r b a 以及d c o m 等技术的集成方式，它们在企业间的系统集成应用中取得了一定的成功，但仍然 存在很多的缺点，使得它们难以得到广泛的应用。比如，远程方法调用( r e m o t e m e t h o di n v o c a t i o n ，r m i ) 【2 】的实现需要通信的两端都存在j a v a 环境，成为局限它 的推广的制约因素；公用对象请求代理体系结构( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h i t e c t u r e ，c o r b a ) 3 1 虽然成功地定义了一种与语言无关的通信方式，但却把 实现对象请求代理( o r b ) 协议的任务留给了供应商。同时，并且由于使用了i i o p ( i n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 协议，有的企业防火墙会阻止o r b 通信，因此 c o r b a 不定能同防火墙一起很好的协同工作。分布式组件对象模型d c o m ( d i s t r i b u t e dc o m p o n e mo b j e c tm o d e l ) 【4 j 依赖于严格管理的环境，如果要应用 d c o m 应用程序，则所有参与该应用的节点都必须得到w i n d o w s 系统的支持。所 以要找到能成功地在外部调用d c o m 或i i o p 的任意两台计算机是很困难的。 d c o m 和c o r b a 都是适合服务器间通信的协议，在客户机与服务器间通信方面 上海海洋大学硕士学位论文 都存在严重的缺陷。 2 上海海洋大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论 随着现代信息技术和i n t e r n e t 技术的飞速发展，越来越多的企业开始逐步实施 企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 、客户关系管理( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，c r m ) 、供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 、 产品数据管理以及b 2 b ( b u s i n e s st ob u s i n e s s ) 电子商务等各种企业信息系统，来 增加企业的竞争力。然而，在企业实施信息化技术的发展过程中，由于技术环境 的差异性，各种信息化实施的阶段性，以及其它经济和人为因素的影响，使各种 信息系统彼此分离、独立，互操作困难，导致“信息孤岛现象的存在。 面向服务体系结构( 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 ) 1 5 - 6 1 作为一种新的软 件系统架构应运而生，它的核心概念是“重用”和“互操作 ，从而使企业的i t 系统拥有极大的灵活性。它将企业的i t 资源整合成标准的、可操作的服务，使其 能被重新构件和应用。在这种架构下，i t 系统的复杂性并没有增加，相反，随着 系统的不断完善，整个系统的架构会变得更加清晰。 s o a 凭借其松耦合的特性，使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务或 更新现有服务，以解决新的业务需要，提供选择从而可以通过不同的渠道提供服 务，并可以把企业现有的或已有的应用作为服务，从而保护了现有的i t 基础建设 投资。s o a 能够让企业应用彻底摆脱面向技术的解决方案的束缚，轻松应对企业 商业服务变化、发展的需要。通过将注意力放在服务上，应用程序能够集中起来 提供更加丰富、目的性更强的商业流程。 企业服务总线( e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ，e s b ) 是s o a 架构的一个支柱技术， 作为实现s o a 的底层基础架构，为企业提供了一个基于标准的，松散耦合的，灵 活性和扩展性非常高的平台，用来实现企业业务的整合和流程管理。 1 2 国内外研究现状 s o a 的概念最初由g a r t n e r 公司提出，伴随着互联网的浪潮，越来越多的企业 将业务转移到互联网领域，带动了电子商务的蓬勃发展。为了能够将公司的业务 打包成独立的、具有很强伸缩性的基于互联网的服务，人们提出了w | e b 服务的概 念，这可以说是s o a 的发端。w e b 服务开始流行以后，互联网迅速出现了大量的 3 上海海洋大学硕士学位论文 基于不同平台和语言开发的w e b 服务组件。为了能够有效地对这些为数众多的组 件进行管理，人们迫切需要找到一种新的面向服务的分布式w e b 计算架构，使得 s o a 成为人们关注的焦点。s o a 的目标在于让i t 变得更有弹性，以更快地响应 业务单位的需求，实现实时企业( r e a l t i m ee n t e r p r i s e ，这是g a r t n e r 为s o a 描述 的远景目标) 。 面向服务体系结构作为w e b 服务的基础架构，在w e b 服务的应用取得广泛的 成功后，国内外各大i t 巨头i b m 、b e a 、m i c r o s o f t 、o r a c l e 、s a p 等纷纷发布自 己的s o a 战略。然而s o a 只是一种静态模型，并无完整的运行机制支持，各大 软件厂商在推行s o a 时一般结合自己产品平台进行，所提的概念也不尽相同，很 难形成统一的标准，这导致目前s o a 的实践处于一种较为混乱的局面。 2 0 0 5 年11 月，i b m 、b e a 、i o n a 、o r a c l e 、s a p 等几家厂商就合作建立新的 业内规范来简化s o a 应用发展达成了一致，共同发布了两项针对s o a 的重要构 件模型规范s c a ( 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 ) 和s d o ( s e r v i c ed a t ao b j e c t ) 。 此后，该团体陆续吸引了r e dh a t 、普元、t i b c o 等多家公司的加盟，形成了o s o a ( o p e ns e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 联盟。o s o a 联盟旨在为s o a 起草一系列 的规范，并以免版税的许可方式提供给业界使用。2 0 0 7 年3 月，o s o a 联盟宣布 完成了s o a 和s d o 规范中关键部分，发布了s c a1 0 和s d o2 1 ，并将其正式提 交给o a s i s 进入标准化过程，成为和w e b 服务系列标准一起架构s o a 的标准编 程模型。 e s b 在s o a 中充当实现服务间智能化集成与管理的中介，是逻辑上与s o a 所遵循的基本原则保持一致的服务集成基础架构，它提供了服务管理的方法和在 分布式异构环境中进行服务交互的功能。e s b 可以消除不同应用之间的技术差异， 让不同的应用服务器协调运作，实现了不同服务之间的通信与整合。目前，e s b 正处于快速发展的时期，市面上出现了多种e s b 产品，有专业集成提供商，如i b m 的w e b s p h e r ee s bs e r v e r ，o r a c l e 的o r a c l es e r v i c eb u so s b( 原b e aa q u a l o g i c s e r v i c eb u s ) ；也有开源组织比如a p a c h e 和s u n 等提供的e s b 产品，如s e r v i c e m i x 、 c x f 以及m u l e 等。这些产品可以满足不同场合的集成需要。但是e s b 是属于新 生事物，各e s b 产品在提供的功能不一样，实现的程度也并不统一，这有待于进 一步研究和发展。 1 3 本文的研究内容 ( 1 ) 基于s o a 的企业应用集成 4 上海海洋大学硕士学位论文 在分析了传统企业应用集成的方式的基础上提出了基于s o a 的企业应用集 成。给出了服务的定义及其特点，分析了实现s o a 的相关技术，包括w e bs e r v i c e s ， j b i ( j a v ab u s i n e s si n t e g r a t i o n ) 规范，s c a 规范。 ( 2 ) 企业服务总线e s b 分析了企业服务总线的体系结构中服务m e t a d a t a 管理、消息机制、消息转换 以及消息路由并且分析了基于内容的路由器和动态路由器，对e s b 商业产品和e s b 开源产品进行了分析比较。 ( 3 ) 基于s o a 的企业应用集成架构 分析了服务组件架构( 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 ，s c a ) 规范、服务数 据对象( s e r v i c ed a t a0 b j e c t ，s d o ) 规范以及b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o n l a n g u a g e ) 规范，在此基础上提出了一种新型的基于面向服务体系结构的企业应 用集成架构，即以业务服务总线和数据服务总线为核心，结合s c a ，s d o 和b p e l 实现业务驱动的企业应用集成，并且给出了业务服务总线和数据服务总线的具体 设计。 ( 4 ) 基于有色p e t r i 网的w r e b 服务自动组合 利用有色p e t r i 网给出了基于c p n e t 的w e b 服务形式化定义以及服务运算定义， 并提出了一种自动w 曲服务动态合成算法。 1 4 本文的组织结构 第一章绪论。本章阐述研究背景、国内外研究现状、本论文研究内容和组织 结构。 第二章企业应用集成概述。本章分析了传统企业应用集成的方式，在此基础 上提出了基于s o a 的企业应用集成。给出了服务的定义及其特点，分析了实现s o a 的相关技术。 第三章企业服务总线。本章分析企业服务总线的体系结构中服务m e t a d a t a 管 理、消息机制、消息转换以及消息路由，并且分析了基于内容的路由器和动态路 由器，然后对e s b 商业产品和e s b 开源产品进行了分析比较。 第四章基于s o a 的企业应用集成架构。本章分析s c a 规范、s d o 规范以及 b p e l 规范，在此基础上提出了一种新型的基于面向服务体系结构的企业应用集成 架构，给出了业务服务总线和数据服务总线的具体设计。最后利用有色p e t r i 网给出 了基于c p n e t 的w r e b 服务形式化定义以及服务运算定义，并提出了一种w r e b 服务动 态合成算法。 5 上海海洋大学硕士学位论文 第五章基于s o a 的订单处理系统案例分析。 第六章总结和展望。本章对本文的工作进行总结，并对未来做出展望。 1 5 本章小结 文章首先介绍了企业应用集成的背景，然后对企业应用集成系统作了一个概 括性的描述，深入地分析y s o a 及其企业应用集成国内外研究现状。阐述本文的 研究内容，最后给出了论文的组织结构。 6 上海海洋大学硕士学位论文 第二章企业应用集成概述 随着i n t e m e t 和供应链的出现以及应用的不断深入发展，企业信息化过程从企 业内部拓展到企业外部，从注重于内部管理优化转向提供外部服务。这种面向外 部服务的企业系统更加注重系统的实时性，准确性以及灵活性，以提高服务质量。 如何使这些外部服务系统同支撑它的内部管理系统之间保持一种实时的、一致的、 松耦合的集成，成为研究的焦点。s o a 技术的诞生，为企业内部及外部系统以及 面向服务的集成提供了理论支撑和技术支持。 2 1 企业应用集成概念 企业应用集成( e n t e r p r i s e a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e a i ) 定义为【刀：e 越是将基 于各种不同平台、用不同方案建立的异构应用集成的一种方法和技术，通过建立 底层结构，来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等，完成在企业内部 的e r p 、c r m 、s c m 、数据库、数据仓库，以及其它重要的内部系统之间无缝地 共享和交换数据的需要。 2 2 传统e a i 集成的方式 ( 1 ) 文件传输方式 文件传输的e a i 方式是让每个应用生成共享数据文件，供其他应用使用，并使 用其他应用生成的共享数据文件。使用文件的关键在于确定文件的格式。大型机 系统一般采用c o b o l 文件系统格式的数据，u n i x 系统则采用基于文本的文件。当 前采用最普遍的是使用x m l 格式的文件。采用文件传输最明显的问题缺乏时间特 性，因此系统很可能不同步。 ( 2 ) 共享数据库方式 共享数据库e a i 方式让应用把共享的数据储存在一个公共数据库中。所有的应 用都依赖于相同的数据库，可以保证这些应用在任何时候都能保持一致，从不同 的应用对同一数据进行同时更新时，数据库的事务管理系统能非常妥善的管理好 数据的一致性。共享数据库面临的最大困难之一是，要为共享数据库提出一个合 适的设计，提出一个统一的数据库模式来满足对个应用的需要。对共享数据库的 更大限制来自外部的已封装应用。大多数封装好的应用只使用自己的数据库模式。 7 上海海洋大学硕士学位论文 多个应用可能通过共享数据库频繁地读取和修改相同的数据，这会使数据库成为 一个性能瓶颈。另外应用系统分布在不同的位置时通过网络访问同一个共享数据 库，访问速度可能很慢。 共享数据库采用的是未封装的数据结构，这一点增加了维护集成应用的难度。 应用中的许多修改都会触发数据库的改变，而数据库的改变又会对其他应用产生 连锁反应。使用共享数据库的组织一般不愿意改变数据库，也就是说应用的开发 工作很少考虑业务的改变需求。 ( 3 ) 远程过程调用 远程过程调用的e a i 方式是让每个应用公共提供自己的一些过程，使他们能够 被远程调用，应用通过用这些过程来执行操作并交换数据。 远程过程调用运用封装原则来集成应用，如果某个应用需要其他应用拥有的 一些信息，它可以直接请求那个应用。如某个应用需要修改另一个应用的信息， 可以调用那个应用提供的函数。采用这种方式，每个应用需要修改自己数据的完 整性。此外，各应用可以修改内部数据的格式，而不会影响其他的应用。许多技 术，如c o r b a 、c o m 、n e tr e m o t i n g 和j a v ar m i 都实现了远程过程调用，其中 一些技术还提供了事务处理。 通过方法把数据封装起来，就能更好地解决语义不一致问题。应用可以为相 同的数据提供不同的接口，使不同的客户看到不同的数据格式，甚至更新也可以 使用多个接口，相对于关系视图，这样更能从多个角度提供视图。利用封装可以 不需要打的共享数据结构，从而有助于减少应用的耦合，尽管如此，应用还是紧 密的耦合在一起。每个系统提供的远程调用企图不同的系统组成一体。特别是存 在时序问题，即要按特定顺序完成某个工作，这使得独立地修改系统变得相当困 难。为了以更加耦合的异步方式集成应用，可以使用消息传递来频繁交换少量的 数据。 ( 4 ) 消息传递 消息传递的e a i 方式是让每个应用连接到一个公共的消息传输系统上，并通过 消息来交换数据和调用行为。运用消息传递，可以使用可定制的格式频繁地、理 解地、可靠的、异步的传递数据包。采用异步消息传递从根本上是为了解决分布 式系统面临的实际问题。发送一个消息，不需要双方同时在线或在都准备好。而 且采用异步通信方式有助于开发人员认识到与远程应用协作会更慢，促使他们设 计出高内聚和低耦合的组件。 消息传递系统同样能保持文件传输的解耦性。消息能在传递中得到转换，发 8 上海海洋大学硕士学位论文 送者与接收者都不用了解具体的转换， 输方式，如把消息广播给多个接收者， 扑结构等等。 2 3 基于s o a 的企业应用集成 解耦合有助子集成人员选择不同的消息传 或在消息路由给指定接收者或者其他的拓 面向服务的体系结构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元( 服务) 通过这些服务之间定义茛好的接口和契约联系起来，接口是采用中立的方式进行 定义的，独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建在各种这 样的系统中的服务可以用一种统一和通用的方式进行交互。 在面向服务的软件体系结构中，其核心思想就是以服务为中心。面向服务的 软件体系结构将企业应用构建成为服务的集合，一些大型的企业应用可以将独立 的企业过程以服务的形式封装起来。通过标准的协议，这些服务可以由企业边界 内部或者跨越企业边界的其它服务调用。采用面向服务的软件体系结构构成企业 应用，使得新的企业应用可以构建在已有服务的基础之上，成为组合服务。 基于s o a 的企业应用集成，提供了一个抽象的接口，通过这些接口，系统可 以进行交互，而不是使用底层的协议和自定义的编程接口，来规定系统如何与其 它系统进行通信。系统只需要以服务的形式出现，选择与该系统交互的其它系统， 能够简单发现那些服务，并且在运行的时候或者是设计的时候，与这些服务绑定。 面向服务的集成使得i t 机构能够在已有的应用中提供可重用的服务功能，提供一 个灵活、松耦合、可扩展的基础服务集成平台，可以比较完善地实现企业级的数 据集成和应用集成。 2 3 1 服务的定义及特点 服务被定义为哆】封装成用于业务流程的可重用组件的应用程序函数，能够提供 信息或简化业务数据。它是能够通过网络访问的可调用例程，对外公开一个接口 契约，定义了服务的行为及接受和返回的消息；它是网络上的可用的软件资源和 相应软件功能的表示，通过提供接收和发送消息功能的接口来实现。 所有的服务都是独立的，能够独立运行，外部组件不必知道它们是如何完成 该功能的，而仅关心它们返回的结果。服务的接口应该是可调用的，从体系结构 的层面上看，它们的位置或者是使用何种互连模式或协议对调用者来说都是不重 要的。接口是非常关键的，也是调用应用程序关注的焦点。它定义了必需的参数 9 上海海洋大学硕士学位论文 和结果的类型，定义了服务的类型，而非实现服务的技术。系统的责任是实现和 管理服务的调用，服务一般具有如下特点。 ( 1 ) 服务的封装( e n c a p s u l a t i o n ) ； ( 2 ) 服务的重用( r e u s e ) ； ( 3 ) 服务的互操作( i n t e r o p e r a b i l i t y ) ； ( 4 ) 服务是自治的( a u t o n o m o u s ) 功能实体； ( 5 ) 服务之间的松耦合度( l o o s e l yc o u p l e d ) ； ( 6 ) 服务是位置透明的( l o c a t i o nt r a n s p a r e n c y ) ； ( 7 ) 服务是可以管理的。 2 3 2 实现s o a 架构相关技术 2 3 2 1w e bs e r v i c e s 根据w 3 c 关于，w 曲服务的定义 9 1 ：w 曲服务是用于支持网络上机器与机器间 互操作的软件系统。包含机器可处理的格式描述的接口。其他系统与w r e b 服务的交 互，采用s o a p 消息描述，h t t p 以及与x m l 序列化相关的其他w e b 标准进行传输。 w 曲服务由四大部分组成包括：l 、s o a p 、w s d l 、u d d i 。 可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，x m l ) 【1 0 】标准是一个基于文 本的w o r l dw i d ew e b 组织( w 3 c ) 规范的标记语言，x m l 严格地定义了可移植 的结构化数据。它可以作为定义数据描述语言的语言，如标记语法或词汇、交换 格式和通信协议。 w ，e b 服务描述语言( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，w s d l ) 】规范是由 w 3 c 于2 0 0 1 年发布的，是一种x m l a p p l i c a t i o n ，它将w r e bs e r v i c s 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。 简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，s o a p ) 1 2 】是一种轻型的 基于x m l 的简单通信协议，它定义了一种通过网络传送r n l 消息的格式。该消 息由一个s o a p 信封( e n v e l o p e ) 元素和被信封元素包围的一个可选的择的s o a p 头元素( h e a d e r ) 和一个一个必须的s o a p 体元素组成。s o a p 在请求者和提供者 对象之间定义了一个通信协议。这样，在面向对象的环境中，请求者对象执行一 个对提供者对象的远程方法调用。 统一描述、发现和集成规范( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ， u d d i ) b 3 】定义了w e b 服务的发布与发现的方法。u d d i 注册中心包含了通过程序 1 0 上海海洋大学硕士学位论文 手段可巳上访问到的对企业和企业支持的服务所做的描述。此外还包含对w e b 服 务所支持的因行业而异的规范、分类法定义以及标识系统的引用。 23 22j b i ( j a v ab u s i n e s si n t e g r a t i o n ) 规范 j a v a 业务集成( j a v ab u s i n e s si n t e g r a t i o n ) 1 1 4 】的提出是基于面向服务体系提倡 的方法和原则。为了解决e a i 和b 2 b 若干问题的j a v a 标准。j b i 定义了一种通过 插接组件间交互传递中间消息( m e d i a t e dm e s s a g ee x c h a n g e ) 的方式构建集成的架 构方案。 服务引擎( s e r v i c ee n g i n e ，s e ) 为其他组件提供了业务逻辑和数据转换服务， 同时消费这些服务。 规格化消息路由( n o r m a l i z e d m e s s a g e r o u t e r ，n m r ) 从j b i 组件( 服务引擎 或绑定组件) 接收消息交换并将其路由到适当的组件进行处理。这种中间消息交 换处理模型实现服务消费者和提供者分离，并且允许n m r 在消息交换的生存周期 中可以执行一些附加处理。 圈卿田 弋= 盘。 圆圆口 j b if r a m e w o r k j a v as e l j a v ae e 圈囡墨圈 甾2 - ij b i a r c h i t e c t u r e 绑定组件( b i n d i n gc o m p o n e n t ，b c ) 为j b i 环境以外的服务提供了连通性， 这些外部的服务可能包括通信协议或企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 提供的服务资源。 2323s c a ( s e r v i e e c o m p o n e n t a r c h i t e c t u r e ) 规范 服务组件架构( s e w i c ec o m p o n e n ta r c c t m e ，s c a ) 提供了一个基于面向 服务架构构件应用系统以及解决