（计算机软件与理论专业论文）国库信息处理系统关键技术研究与实现.pdf

摘要 摘要 在过去几年，企业计算技术有着显著的成长。在典型的大企业中，数以千计 的应用系统逻辑地互联在一起用以支撑企业的业务流程。而企业有时在合并其它 企业后，不得不重组其内部结构，接纳新的技术和平台，以此争取到竞争的优势。 企业应用集成提供企业选择以平衡已有系统，将新老系统整合在一起以增强功能 性。j 2 e e 是使用j a v a 技术开发企业级应用的一种事实上的工业标准，它是j a v a 技术不断适应和促进企业级应用过程中的产物。j 2 e e 是应当前对企业信息系统 开发的高要求以及基于网络的企业应用而提出的多层体系结构的规范模型。可 是，由于企业业务模式的不断发展变化，j 2 e e 模型在企业应用集成中也面临着 许多尚待解决的问题。 本文主要研究的是j 2 e e 模型在企业应用集成中的应用以及目前企业应用集 成中种种问题的合理的改进方案。文章首先以企业应用集成为中心，介绍企业应 用集成的分类，然后通过对现今企业应用集成的几种体系架构的描述，重点介绍 j 2 e e 平台的规范及其开发模型，同时结合当前企业应用集成的应用情况，分析 阐述目前应用集成领域所面临的一系列重要问题，主要有：( 1 ) 应用集成中各层 的耦合性；( 2 ) 应用集成体系下的异步操作；( 3 ) 多系统集成中服务提供及其安全 控制；( 4 ) 运行环境中的非功能性因素。并且，文章针对目前应用集成领域所面 临的这一系列重要问题，利用设计模式的应用原理、基于消息中间件的分布式应 用服务器，给出了企业应用集成中不同问题的比较合理的解决方案。最后，文章 还结合金融行业银行项目的实际分布式应用，提出了四层模式的业务开发模 型，对文章中所提出的各种解决方案进行了实际应用。通过应用系统的实际运转， 最终说明了文章提出的解决方案是切实可行的。 关键词企业应用集成；j 2 e e 架构；设计模式；消息中间件 。 a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h el a s tf e wy e a r s ，t h e r ei sas i g n i f i c a n tg r o w t hi ne n t e r p l i s ec o m p u t i n g i na t y p i c a l l a r g ee n t e r p r i s e ，m o r e t h a nt h o u s a n d s m a j o ra p p l i c a t i o ns y s t e m s a r cl o g i c a l l y i n t e r c o n n e c t e dt os u p p o r te n t e r p r i s e sb u s i n e s sp r o c e s s e n t e r p r i s e ss o m e t i m e sh a v et o m e r g ew i t ho t h e re n t e r p r i s e s ，r e o r g a n i z et h e i ri n t e r n a ls t r u c t u r e ，a n da d o p tn e w t e c h n o l o g i e sa n dp l a t f o r m sa st h e ys t r i v ef o rc o m p e t i t i v ea d v a n t a g e s e n t e r p r i s e a p p l i e a 蛀o ni n t e g r a t i o n ( e a op r o v i d e sa 曲豇p r i s 髓w i t ht h eo p t i o nt 0l e v e r a g et h e i r e x i s t i n gs y s t e m sa n di n t e g r a t et h e mw i t hn e wa p p l i c a t i o n st oe n h a n c of u n c t i o n a l i t y j 2 e es y s t e mi st h ei n d u s t r ys t a n d a r df o r d e v e l o p m e n to f e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ns y s t e m w i t hj a v at e c h n i q u ea n dt h eo u t g m eo ft h ep r o c e d u r e 。w h i c ha c c l i m a t i z e sj a v at o e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o na n dp r o m o t e si t j 2 e es y s t e mi st h em u l t i - t i e rm o d e l ，w h i c hi s p r o v i d e d f o rt h e r i g i dr e q u i r e m e n t f o re n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e ma n dt h e a p p l i c a t i o n sb a s e do ni n t e r a c t h o w e v e r , j 2 e ea l s oh a sm a n yp r o b l e m s ，w h i c hn e e d t 0b es o l v e da ss o o na sp o s s i b l eb e c a u s eo f t h ed e v e l o p m e n to f b u s i n e s sm o d e l t h i st h e s i sw o r ki n v e s t i g a t e st h e a p p l y i n go fj 2 e 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 na n dt h ei m p r o v e m e n tp r o j e c tf o rt h ep r o b l e m so fe n t e t p r i s ea p p l i c a t i o n i n t e g r a d o n f i r s t l y , t h i n k i n ge 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 na sb e g i n , t h ed i s s e r t a t i o ni n 仃o d u c e s t h et a x o n o m yo f e a i a l s o ，t h ed i s s e r t a t i o np r e s e n t sj 2 e es y s t e ma n di t sd e v e l o p i n g m o d e la f t e rp r e s e n t i n gt h ep o p u l a rs y s t e m sf o rt h ed e v e l o p m e n to fc u r r e n te 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 w i t hp r e s e n ta p p l y i n go fe n t e t p r i a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n , t h ed i s s e r t a t i o na n a l y s e st h ep r o b l e m si nt h ef i e l do f 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 虹o n , i n c l u d i n g ：( 1 ) c o u p l i n ga n dc o d i n gq u a l i t yo fd i f f e r e n ti n t e g r a t i o na r r a n g e m e n t ；( 2 ) a s y n c h r o n i s mo p e r a t i o no fi n t e g r a t i o ns y s t e m ；( 3 ) p r o v i d i n gs e r v i c ca n ds e c u r i t yo f i n t e g r a t i o ns y s t e m ；( 4 ) u n f u n c t i o n a l i t yf a c t o ri nt h er u n n i n ge n v i r o n m e n t s e c o n d l y , i n a l l u s i o nt ot h ei m p o r t a n tp r o b l e m sw h i c he n t e l h i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nf a c e s c u r r e n t l y , t h ed i s s e r t m j o nl l s et h ep r i n c i p l eo fd e s i g np a t t e r na n dt h et e c h n i q u eo f d i s t r i b u t i v ea p p l i c a t i o ns c l v e rb a s e d0 1 1m e s s a g em i d d l e w a r e f i n a l l y , t h ed i s s e r t a t i o n p r e s e n t st h ed e v e l o p i n gm o d e l ，w h i c hh a sf o u rt i e r sa n da p p l i e st h es o l u t i o n s ，w h i c h a r gp r e s e n t e d b yt h i sd i s s e r t a t i o np r a c t i c a l l y , c o m b i n i n gt h ep r a c t i c a ld i s t r i b u t i v e a p p l i c a t i o no ff i n a n c i a li n d u s t r y - b a n ks y s t e m a f t e rt h er u n n i n go ft h es y s t e m , i ti s e x p l a i n e dt h a tt h es o l u t i o n sp r e s e n t e db yt h i sd i s s e r t a t i o na r eo p e r a b l e k e y w o r d se 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 ；j 2 e es y s t e m ；d e s i g np a t t e m ； m e s s a g e - o r i e n t e dm i d d l e w a r e m 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个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，论文币不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业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 己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 本人完全了解北京工业大学有关保留、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；学校可以公布论文的全部或部 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) 第1 章绪论 1 1 研究背景 1 1 1 企业应用集成 第1 章绪论 据i d c 统计，在过去的1 0 年中，全球企业在信息系统上一共投资1 8 万亿 美元。巨大的投资为企业建立了众多信息系统，以帮助企业进行内外部业务的处 理和管理工作。现代企业在1 1 r 系统的帮助下不断提升自身发展，同时也越来越 依赖于i t 系统，造成了“玎就是企业，企业就是r r ”l l j 的现状，r r 系统的复杂 化、更新缓慢严重制约了企业业务的发展。 根据m e t ag r o u p 的统计，经过相当一个时期不断的r r 系统建设，一家典 型的大型企业平均拥有4 9 个应用系统，3 3 的i t 预算是花在传统的集成上，通 过零星的“点对点”连接，使众多的“信息孤岛”联系起来，以便让不同的系统 之间交换信息。这些系统资源包括：遗留系统( 1 e g a c ys y s t e m s ) 和数据库、w e b 应用及w e b 资源回。这使得企业的应用系统看起来像一张复杂的蛛网。孤立的信 息系统无法有效地提供跨部门、跨系统的综合性的信息也无法实现实时的信息存 取和对业务流程的透视，无法实现对客户、供应商、项目、订单、资产等的全面 掌控，无法实现企业价值链的全面的、彻底的透视和控制。于是，企业对应用整 合的需求应运而生。根据c i om a g a z i n e ) 在2 0 0 2 年的对大企业c i o 的调查， 在这些主管企业信息化人士所关心的问题中，如何将众多的企业应用系统集成起 来，是他们最为关注的热点。 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 ) 例是最近国内外 研究的一个非常热门的领域，其实当企业实施的r r 支持系统多于一个，并且系 统相互间要进行数据或信息交流时就有不同系统的集成问题，当然这只是e a i 问题的简单表述。随着企业实施的i t 支持系统不断增多、范围逐渐扩大，同时 企业也越来越多地将注意力集中在面向业务过程问题，企业应用集成便成了企业 必须面对和加以解决的非常复杂的问题。 1 1 2 基于j 2 e e 应用服务器资源集成 j 2 e e ( j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 【4 j 是s u n 公司提出的开发、部署、 运行和管理基于j a v a 的分布式应用的标准技术体系，它为应用服务器的实现提 供了一个完整的底层架构。j 2 e e 应用服务器不但具有j a v a 语言自带的跨平台性、 可移植性、对象特征以及内存管理等方面的性能，而且通过对j d b c 0 1 、j a v a 消 息服务( j m s ) 嘲、j a v a 名字服务( j n d i ) 7 j 、j a v a 交易服务( j a v a t r a n s a c t i o ns e r v i c e ， j t s ) 嗍、j a v a 交易a p i ( j a v at r a n s a c t i o na p 。j t a ) 9 1 以及j a v a 认证和授权服 务( j a a s ) 【1 0 】等一系列j 2 e e 标准的实现，提供了分布式计算环境下的应用组件 北京工业大学工学硕士学位论文 所需要的组件生命周期的管理、数据库连接的管理、分布事务的支持、组件的命 名服务、消息服务等多种服务的支持。 本文对基于j 2 e e 架构的企业应用集成的设计和实现进行了深入的研究和探 讨，以期给出较完整的解决方案。 1 1 , 3 国库信息处理系统项目背景 随着信息技术的快速发展和国民经济发展对信息化建设及应用的要求，加快 财税库横向联网系统建设，在国库与金财工程、金税工程及其它相关部门的计算 机系统之问建立一个网络平台，实现政府预算收支业务信息化处理已成为客观和 迫切需要。财税库横向联网系统是建立在财政、税务与国库各自独立的信息系统 上的信息交换系统，能够实现政府预算执行各部门之间的信息交换，加大预算执 行的透明度，便于各部门及时了解预算执行情况，加速预算资金的周转速度，提 高财政资金的使用效率，保证国家预算的正常执行，同时有利于促进各联网单位 工作水平和效率的不断提高，为广大纳税人、预算单位提供更加优质的服务。而 “国库信息处理系统”( t r e a s u r yi n f o r m a t i o np r o c e s ss y s t e m ，简称t i p s 系统) 是 财税库横向联网系统向国库内部延伸的不可缺少的支持系统。为了从根本上改变 目前国库部门”信息孤岛”的局面，使国库内部所蕴涵的大量收支信息得以及时和 充分利用，并为下一步整合国库系统资源奠定基础，人民银行提出建设“国库信 息处理系统”。 国库信息处理系统是兼顾财税库横向联网和国库数据集中业务需要而建设 开发的分布式应用系统，既可以继承国库内部原有的遗留系统，可将目前国库内 部和外部相关系统有机联接，建立部门间良好的信息共享机制，在实现国库各项 业务处理自动化的基础上，为不断提高国库工作质量和效率，迸一步强化中央银 行依法履行经理国库的职能作用，各项宏观经济政策的分析，预测和决策提供及 时、准确的信息和有力支持。 1 2 研究课题来源及主要研究内容 银行系统经过长期的发展，整个横向联网体系中存在大量的原有系统( 遗留 系统) ，这些系统的逻辑结构比较复杂，很难在开放环境下对其进行重构，而且 重构会受开发周期、成本等因素的制约，甚至还要承担一定的风险。较好的解决 途径是实现其到开放环境下的平滑过渡。国库信息处理系统是基于企业应用集成 的相关技术开发的，其目的正是从根本上改变目前国库部门“信息孤岛”的局面， 使国库内部所蕴涵的大量收支信息得以及时和充分利用，并实现对原有系统和新 增系统之间的集成整合。 本论文的研究目标是研究企业应用集成的关键技术，同时也解决国库信息处 理系统研制过程所涉及的关键技术问题，为实现可重用的、分布式的、安全的、 第1 章绪论 可扩展性与可用性的企业应用集成体系结构提供参考和帮助。 本文就以下几点企业应用集成中涉及到的关键技术和领域进行分析研究： ( 1 ) 企业应用集成的整体框架与层次，模式，技术； ( 2 ) 基于j 2 e e 架构的企业应用系统的集成； ( 3 ) 企业应用集成的安全策略和设计； ( 4 ) 项目实际应用实现。 1 3 论文的组织结构 本论文内容围绕着e a i 在银行系统中的应用研究展开，组织结构如下： 第一章：即本章，主要介绍论文的研究背景、课题来源及研究内容。 第二章：系统阐述e a i 的集成层次，对当前主流e a i 体系结构进行探讨分 析。 第三章：简要概述了j 2 e e 的技术、标准和应用结构。 第四章：综合前面两章内容，重点对基于j 2 e e 架构的e a i 理论实现进行分 析和描述。 第五章：结合第四章提出的解决方案，利用j 2 e e 架构及企业信息集成技术， 进行分布式应用的集成整合，实现在具体系统中的应用。 在最后，本文对e a i 这个当前的计算机界的热点技术做了一个展望，并对 本论文完成的工作做了结论。 第2 章企业应用集成 第2 章企业应用集成 企业应用集成( e n t c r p d s ca p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o ne a i ) t u l 是指在现有的企业应 用系统问通过应用的互连和数据源的整合，实现企业之间的信息交互、数据共享 以及业务贽同。e a i 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【1 2 1 。e a i 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， 以及其他重要的内部系统之间无缝地共享和交换数据的需要。 2 1 集成的层次 e a i 的最终目标是在企业内或企业间可以快速、方便地将不同得应用程序集 成到一起。不同企业的应用系统集成有不同的层次，不同的起点。有的企业可能 刚开始考虑信息和数据的集成，有的企业可能开始向面向过程的集成迈进，还有 的企业可能已经实现了基于w 曲的集成和企业之间的协同商务。不管e a i 如何 发展，企业在对应用系统实施集成的过程中，必须结合自己的企业规模、技术水 平和发展战略，选择最适合本企业实际需求和发展目标的集成策略和方案。在本 节中我们将介绍三种类型的企业应用集成。 e a i 的实现可以分为数据层的数据集成、方法层的功能集成、业务层的业务 流程集成以及表示层的界面集成等u 孤。数据集成是e a i 的起点，功能集成和业 务流程集成是e a i 的重点。 2 2 1 表示层集成 表示层集成是建立在这样的基本设想上：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。但是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。 表示层集成是一种原始但很有效的方法。使用这种方法系统设计师和开发人 员可以把用户界面作为公共集成点来集成不同的系统，典型的是基于浏览器的用 户界面集成。一般来说终端屏幕应用程序的功能可以对一映射为基于浏览器的 图像用户界面，这种新的表示层与现有的e r p 、c r m 和s c m 等系统的商业逻 辑相集成。 如图2 - l 显示了表示层集成的模型，在其中己有的两个不同软件的显示界面 上，建立了公共的显示界面。屏幕截取技术是在此集成类型中常用的集成技术， 编程者可用此技术来访问遗留的显示界面，并创建新的图形用户界面。 北京工业大学工学硕士学位论文 图2 - 1 表示层集成图 f i g m e2 - 1p r e s e n t a t i o nl a y e ri n t e g r a t i o n 表示层集成适合下列情况： ( 1 ) 在现有的基于终端的应用软件上配置基于p c 的用户界面，以便为终端 用户提供更容易使用的软件。 ( 2 ) 提供给用户一个看上去单一，但实际上由多个软件组件组成的应用软件。 ( 3 ) 如果一个软件只有在显示界面集成中才有意义、才可行，那么集成时就 应采用表示层集成。 表示层集成易于实现，并可以相对较快地完成。通常显示逻辑模块比数据和 功能逻辑模块更为简单，因为它的内部结构可见，并且常有很好的记录与自述。 良好的集成工具可以完成创建集成所需要的大部分工作，而开发者只需致力于新 的显示界面的构造就可以了。另一方面，显示界面的集成只发生在用户界面层上， 因此只有旧显示界面定义的数据和操作才有效，而且表示集成可能成为系统的瓶 颈，因为在现有应用软件上额外增加了一层软件。总的来说，表示层集成的应用 还是非常有限的，集成只发生在显示界面层而不是应用软件或数据的互联中。 2 2 2 数据层集成 数据层集成发生在企业的数据库和数据源级别。数据层集成是指跳过显示界 面与业务逻辑模块，直接进入应用软件的数据结构或数据库来进行集成。如图 2 - 2 所示。这样的集成可能只需要简单访问软件所使用的数据库管理系统，也可 能需要与应用程序所管理的文件或用户数据库进行更加复杂的集成。 第2 章企业应用集成 集成表示层 应 中 捌新增应用 一w e b 浏览嚣 用 间 - - w i n d o w s 吼f i 逻 鼎遗留应用 辑 件 j 酐a 一批量文件传输 一o d b c 一数据库访鞫中闻件 数据转换 图2 - 2 数据层集成图 f i g u r e2 - 2d a t al a y e ri n t e g r a t i o n 有很多不同的工具和数据访问中间件可以被用作访问数据库信息并进行集 成的工具，主要有： ( 1 ) 批量文件传输：这种工具以特有的或是预定的方式在系统与应用软件间 传输文件。这类工具最初是用来将大型机上创建的批量文件传输给应用程序，是 最早的数据集成工具。因此现在有人提出异议说这些工具并不能提供实际的数据 集成，只是简单的移动数据而己。 ( 2 ) 开放式数据库连接( o d b c ) 1 4 】：这是一种标准的应用编程接口，专门用 来负责访问不同类型但相互关联的数据库。这种接口是第一种被广泛认同的标 准。标准所定义的接口可与支持接口的数据库进行集成。另外，此接口也可以用 于其他形式的数据存储，只要数据支持预定操作即可。 ( 3 ) 数据库访问中间件：这是一种向分布式数据库提供连接的中间件。它不 但能够在软件组件之间提供互联，而且还能实时管理软件组件之间的交互作用。 数据访问中间件主要负责交换询问信息、处理结果信息、连接数据库、共享联接 以及其他与处理处理有关的任务。 ( 4 ) 数据转换：这是一种对中间件的补充工具。由于数据定义、结果和图表 在不同的软件中是互异的，因此软件的数据交换通常需要进行各种格式转换，数 据转换正式提供将数据由原始格式转变为目标数据格式的功能。比如说将使用 e b c d i c 码的数据转换为a s c i i 码数据，或是将美元转换成人民币。转换工具可 用来处理此类问题。 这些中间件工具和技术中的每一种都可以用来解决某些方面的问题，也可以 联合起来用于解决更复杂的数据集成问题。例如：批量文件传输和数据库访问中 间件可用来联系不同的数据资源，而其中一些可能还支持o d b c 。在下列情况下 比较适合采用数据集成： ( 1 ) 从多信息源综合数据来进行分析和决策。例如，从多个包含用户信息的 数据源获取信息，并把它们送到统计软件包。 北京工业大学工学硕士学位论文 ( 2 ) 向多个应用软件提供某公共信息源的只读访问权限。例如，创建一个有 完整用户信息的数据库，并运行多个数据挖掘或统计软件访问该数据库的情况。 ( 3 ) 从一个数据源提取信息并转换为合适的格式，以此来更新另一数据源的 信息。例如，想要更新所有数据源的客户地址信息，使它们保持同步和一致。 数据层集成比表示层集成更加灵活，它比后者能提供更广泛的数据访问，也 允许用户访问完整的一套信息或者其中一部分，这取决于企业的需要。数据集成 一旦完成，可以被其他集成方案复用。但是为了进行数据级集成，应用软件还必 须为处理数据编写相应的功能。而且每一种集成都与数据模型相联系，如果数据 模型发生改变，那么集成就会被破坏，由于系统通常是不断演变的，变化将会导 致为了维护集成而付出大量工作。 ” 2 2 3 功能层集成 功能层集成是在业务逻辑层上完成集成的，如图2 3 所示。功能层集成是代 码级上实现软件集成，这可能在对象或过程级别上实现。如果软件使用应用编程 接i ( a p i ) ，那么也可以用a p i 来实现集成。 集成表示层 成 中 捌封闭式应用 - - w e b 浏览器 用 间 - - 霄i n d o - 8g u i 逻 鼎遗留应用 辑 件 j 姗 一册 一d o t 一1 p 疆 图2 - 3 功能层集成图 f i g u r e2 - 3b u s i n e s sl o g i c l a y e ri n t e g r a t i o n 远程过程调用( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ，r p c ) t 1 习曾一度被视为解决此类问题的 最好方法，但是现在使用分布式处理中间件已经成为首选方法了。r p c 只能提 供访问的定义和基本的通信能力，而且通常在实际开发软件时，还需要很大的工 作量。中间件提供了一种更强有力的方法，它不仅将接口定义和通信综合到一起， 而且还为软件组件之间的信息管理提供实时支持。分布式处理中间件的三种类型 如下： ( 1 ) 面向消息的中间件( m o m ) ：在应用软件之间传递消息来实现集成。消息 被放置到m o m 中，m o m 负责将消息投递到目标系统。m o m 可借助一系列的 配置方法来实现，比如：消息队列和消息传递。此类产品有m m 的m q s e r i e s 以及t a l a r i a n 的s m a r ts o c k e t s 。 ( 2 ) 分布式对象技术：该技术在中间件上应用了面向对象的概念。由于使用 第2 章企业应用集成 了接口，软件看上去就像单一对象。其他应用软件要通过网络访问软件，只需使 用对象接1 5 1 即可。这类产品有o m g ( 对象管理组织，o b j e c t m a n a g e m e n t g r o u p ) 的c o r b a 、m i c r o s o f t 的c o m + 以及s u n 公司的j a v a 2 企业版fj 2 e e ) 等。 ( 3 ) 事务处理监控器( t p m s ) ：该技术使用诸如两阶段提交的概念来控制传 输，从而为分布式结构提供关键业务的支持。这些监控器保持分布式信息源的完 整性，此类产品有b e a 公司的t u x e d o 。这几种分布式处理中间件可以单独或综 合起来用于功能层的集成。 功能层集成比表示层集成和数据层集成更灵活，它不仅能解决前面两种方法 可解决的问题，还能解决更多难题。其实现方法与表示层集成和数据层集成不同， 它通过访问旧显示机制的代码或以前用来获取数据的代码来集成。比如说，可以 访问多个应用程序的功能并使用新的用户接口集成，提供用户看上去单一但实际 上有多个软件组件组成的应用软件或从多个信息源综合数据来进行分析和决策 等。 在下列情况下需要采用功能层集成： ( 1 ) 要求新软件执行由其他一个或一组程序管理的某种功能。比如，存款和 定购物品等，这就要求在现有软件执行该功能的代码处进行集成。 ( 2 ) 在集成中暗含工作流的情况。比如，从销售到结账的整个过程中的订单 处理，在这里需要在一系列软件问创建集成，但除此之外集成软件中还需包括排 序和协调机制。 ( 3 1 确保应用问的事务完整性。这是更困难的集成方式，而且并非总能实现。 在上述三种集成类型中，功能层集成提供了最强的集成能力，解决问题的方 法也最为灵活。但是在有些情况下，某些软件的应用功能很难访问，就不能采用 功能层集成。而且由于需要在业务逻辑层进行集成，它的复杂度要远远大于数据 层集成和表示层集成。具体的采取哪种类性的集成，需要根据用户要求、企业遗 留应用系统等多方面的因素来决定。 2 2 当前主流企业应用技术 2 2 1 基于c o r b a 的企业应用集成 公共对象请求代理结构( c o r b a ) 【16 】是在当今快速发展的软件与硬件资源的 情况下发展出的一种新技术。它也是分布式对象技术对于异构环境下分布式应用 进行开发的一种有效的解决方法。c o r b a 的主要目标是解决面向对象的异构应 用之间的互操作问题，并且提供分布式计算所需的一些其他服务。它可以让分布 的应用程序完成通信，无论这种应用程序是什么厂商生产的，只要符合c o r b a 标准就可以相互通信。 北京工业大学工学硕士学位论文 c o r b a l 1 于1 9 9 1 年由o m g 提出，同时还提出了接口定义语言( i d l ) 以及 能够让客户l j j 务器对象在特定的对象请求代t 里( o r b ) 实现中进行通信。而1 9 9 4 年提出并被采纳的c o r b a2 0 标准才真正实现了不同生产厂商之间的互操作。 c o r b a 既是种面向对象的分布式计算规范，也可以被看为通信中间件。 c o r b a 是分布式计算和对象模型的结合。它使应用程序能共享和访问其他应用 程序的对象，不仅提供了可扩展性、可重用性的优点，还便于优化软件结构，特 别方便了分布式应用软件的构建。不但基于c o r b a 开发的软件能够平滑通信集 成，一般的用户软件，尽管是非面向对象的软件，也能通过c o r b a 实现集成。 c o r b a 通过将需要集成的软件包裹( w r a p p i n g ) 在符合自己标准的一套接口中来 实现。c o r b a 的接口清晰，易理解，基于编程层次的特点使一切成为可能。图 2 4 表示了c o r b a 在应用集成平台中的应用模式： c 氓a 集成系统 服务艨 一介 j 应周集庋平台 、 h 一(1 m 仁一 l 系统知秤占l r i 、 、 v 鼓一台l 厂、 、： 图2 4 基j + c o r b a 应用集成平台图 f i g u r e2 - 4b a s e so nc o r b ai n t e g r a t i o na p p l i c a t i o np l a t f o r m 分布式对象技术的核心是解决对象间跨平台互操作问题，c o r b a 标准作为 面向对象的分布式互操作集成框架，已得到工业界的广泛接受。依据c o r b a 标 准进行产品开发，是提高系统跨平台能力和应用系统间互操作性的有效途径。 基于c 0 r b a 的企业应用集成的基本方法是以产品为对象，以产品开发过程 为核心，采用面向对象和分布式对象计算技术，以企业模型、信息共享模型为基 础，利用软总线和软构件技术，开发不同应用软件的接口适配器，实现应用软件 的即插即用以及各种应用软件之间的信息交换与共享。 c o r b a 大量应用于特定领域，如为银行、电子商务和电信等特殊领域需求 提供解决方案。以支持异构分布应用程序间的互操作性及独立于平台和编程语言 的对象重用为主要目标的c o r b a 具备了将分布在企业内或者企业之间的应用 进行集成的优势，所以企业应用集成采用c o r b a 作为企业应用集成的基本框架 和手段越来越受到业界的重视。 第2 章企业应用集成 2 2 2 基于m o m 的企业应用集成 消息代 里( m e s s a g eb r o k e r ) 1 1 7 1 是一种在数据源与目的地之间移动数据使信息 处理流畅的软件技术，数据源与目的地包括已有的应用、文件、数据库、对象( 如 c o r b a 、c o m ) 、硬拷贝输出及w e b 客户端等。消息代理技术实现之后的产品 形式就是一种消息中间件( m e s s a g e o r i e n t e dm i d d l e w a r e m o m ) n 町。 中间件( m i d d l e w a r e ) 是位于平台( 硬件和操作系统) 和应用之间的通用服务， 这些服务具有标准的程序接口和协议。传统的中间件技术大致分为远程过程调用 中间件、消息中间件、对象请求代理中间件、数据访问中间件等。其中消息中间 件在企业应用集成中的作用日趋明显。分布式环境下，业务单位四处散布，包罗 万象的应用运行在不同的软、硬件平台上，消息中间件主要提供应用集成所必须 的数据的传送、收集、翻译、过滤、映射和路由等功能，屏蔽不同的硬件平台、 数据库、消息格式、通信协议之间的鸿沟与差异，提供应用到应用之间的高效、 便捷的通信能力【1 9 j 。 异步的基于消息的通信也能够用来集成企业应用和企业信息系统。有两种形 式的异步消息：基于队列的消息传递和发布，订阅的消息传递。一个消息代理可 能提供以上方式中的一种消息传递。 ( 1 ) 基于队列的方法 图2 5 表示了基于消息队列的通信。基于消息队列的通信也叫点到点的消息 传递，它包括一个企业应用发送一个消息到一个消息队列中。在基于队列的通信 中，一个队列作为相互通信的应用程序之间的一个缓冲器，与发送方和接收方相 互独立。发送方发送消息到这个队列中，接收方从同一个消息队列中接收消息。 图2 5 基于消息队列的通信 f i g t w e2 - 5b a s e so nm e s s a g eq u e u ec o m m t m i c a t i o n ( 2 ) 发布，订阅方法 发布订阅方法与基于队列方法的工作方式不同。在发布订阅的消息传递中， 有几个消息发布者和多个消息订阅者，发布者发布自己消息，订阅者订阅它们感 兴趣的特定主题的消息，还有一个分离的发布，订阅工具，它作为一个集成点， 发布者发布消息到这个集成点，这个集成点将这些消息传递给订阅者。图2 - 6 表 示了发布订阅的消息传递的工作机理。一个发布消息的应用发布关于特定主题 的消息，多个应用可以接收这个主题的消息，发布订阅工具将特定主题的消息 传递给订阅该主题的订阅者。 北京工业大学工学硕士学位论文 ， 应用 、1 一。 主题 企业信息系统 发布舸阅 ? 韵懈) 1 捎息传递系统 j 企业信息系统、 l 图2 - 6 基于发布订阅的消息通信 f i g u r e2 - 6b a s e so i lp u b l i s h o r d e rm e s s a g ec o m m u n i c a t i o n 消息中间件作为企业应用集成的有效工具，发展极为迅速。消息中间件一种 新的趋势是，增加协同处理、处理自动化等”商件”( b u s i n e s sw a r e ) 模块，比较直 观地支持在商务逻辑层上的应用集成与开发。与商件的结合，是消息中间件产品 的一个重要的技术走向。 消息中间件产品已经广泛地应用在金融、邮电、交通、政府等数据传输频繁、 交易量大的行业，目前开发消息中间件的厂商主要包括：m ，b e a 、清华北美、 东方通科技、中科国际等公司，产品主要有m q s e r i e s ，e l i n k ，t h - m t ，t o n g l i n k q ，a 2 e m q 等，所有产品均各具优势。消息中间件以其独特的优势为各种 分布式应用的开发注入了强大动力，极大地推动了应用系统集成的发展。 2 2 3 基于x l v l l 的企业应用集成 x m l 2 0 1 将深刻的改变我们构造和使用软件的方式。x m l 革命性地改变应用 程序和应用程序间的交流方式，更直接地说，改变了计算机与计算机之间的交流 方式。如果说e a i 是实现异构系统间紧密连接的技术，那么，可以说x m l 是实 现多个企业系统问平滑连接的最有前途的语言。 x m l 是一个独立平台，只需要标准文本，所以它可以被几乎所有的程序语 言读写。通过使用开始、结束标记，不需要把数据项精确的放在特定位置，并且 ) m 扎的自描述特性消除了那费劲的复杂说明的阅读。 看起来x l v i l 是个非常简单的技术，然而其应用范围是很广的。但是，x m l 存在的最大意义，可以说是在于，它能作为异构系统间数据交换中的“中间格式” 使用。作为可以进行系统间数据交换的电文格式，至今一直是利用c s v 和 f l a t - f i l e 这样的e d i 格式。x m l 相对于这些格式来说，概括起来有以下两大优 势f 2 l 】： 第一个优势，可以灵活适应电文形式的变更。例如，用c s v 来发送电文时， 数据的顺序和长度是固定的，需要变更的时候多数是需要变更应用层面。但是， 在x m l 中，数据操作不是按数据存储的”位置”而是按”t a g ”来进行的，所以要变 更数据项，只要变更”t a g ”即可。因此，非常适用于频繁变更数据项的数据。这 第2 章企业应用集成 个特点在存储数据时，也大有好处。至今为止。数据的存储多数是利用r d b m s ， 但在r d b m s 中，最初必须要定义数据库模式( s c h e m a ) ，而后要变更它却不那么 容易。但是若用x m l 存储数据，不定义模式也能构筑数据库，数据项也可以很 简单地进行变更。 另一个优势是，可以很简单的表示数据。在c s v 和已有的e d i 格式的情况 下，为了使表示的数据通俗易懂，要为此编制程序。而相反，在x m l 中有用于 将数据变换为h t m l 的所谓x s l ( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e ) 语言，用它来定 义样式表( s t y l e s h e c t ) ，所以可以将x m l 数据以需要的形式显示在w e b 浏览器 上。因此，可以很简单地构筑从浏览器阅览数据的应用。 x m l 数据交换可以很简单，就像一个数据库中提取数据然后把它加载到另 一个数据库中那样，或者它可以包含多个用户和供应商通过第三方电子数据交换 ( e l e c t r o n i cd a t ah t c r c h a n g e ，e d i ) 供应商在h t e m b t 上交换数据。 虽然这是一个体系结构非常简洁的概览，但是也很容易就看出x m l 的潜力。 这个系统中，用户不必考虑它们自己管理到多个供应商数据的传输，所有工作都 可以写进一个通用的数据流。随着代理技术的改善，用户可能开发自己的代理来 执行价格比较并根据价格和实用性把定单发给另外的供应商。同时，供应商可以 发送定单到地区仓库来最小化运输成本，最优化定单回复率。 总之，x m l 数据交换将需要属于自己的体系结构，这要依赖于业务的需求 和问题的复杂度。 2 2 4 基于j 2 e e 的企业应用集成 当今，企业应用集成非常困难的原因之一是没有一个标准的框架实现与异构 系统之间的通信。现在还没有被广泛接受的供连接器使用的j a v a 标准( 如用于实 现数据库连接的j d b c 标准) ，因此e a i 中使用j a v a 的开发者必须为每个连接器 编写代码。 为了解决这个问题，s u n 公司和它的合作伙伴提出了一个j 2 e e 连接器体系 结构标准( j a v ac o n n e c t o r a r c h i t e c t u r e ，j c a ) 1 2 2 ，j c a 是j 2 e e1 3 规范的一部分。 目前，从事j c a 标准研究的专家组成员包括s u n ，b e a