（计算机应用技术专业论文）基于soa的面向流程的eai研究.pdf

鞍山科技大学硕士论文摘要 摘要 由于企业在信息化过程中缺乏一个整体规划，导致企业内出现大量的信息孤 岛，不能有效地共享信息，更不能实现业务流程的协作和自动化。企业应用集成 ( e a i ) 应运而生。随着动态电子商务的发展，e a i 扩展到了个更广的范围。企业 不仅需要集成内、外部的应用系统以支持目前的业务操作，更需要一个具有柔性、 易于扩展和变更的集成系统以支持不断变化的商务逻辑。 本文分析当前企业应用集成研究中存在的不足，如忽视业务流程集成、集成 平台缺乏灵活性、可扩展性差、互操作性不高等；作者提出了基于s o 的面向流 程的企业应用集成架构。它具有松散耦合、高度可集成能力等优势。并通过一个 实例模拟企业实施该架构的过程。 本文对企业应用集成进行了深入研究，分析了其发展过程、集成的层次，研 究了可以在企业应用集成中应用的新技术，即工作流技术和s o a 架构，详细讨论 了它们的体系结构以及相关的概念。然后分析了传统企业应用集成的不足，并在 此基础上提出了基于s o a 的面向流程的企业应用集成架构，提出了该架构的集成 层次以及应该包括的基础服务，总结了该集成架构的优点。最后在本文中以订单 流程为例模拟了企业实施该架构的过程，并详细分析了如何在该架构下部署企业 现有的资源，以及如何实现企业应用集成。 关键字：信息孤岛，企业应用集成、面向服务架构、工作流 鞍山科技大学硕士论文 英文摘要 a b s t r a c t s i n c ee n t e r p r i s e sl a c kf o rg l o b a lp l a n n i n go f h o wt ob u i l dt h e i rb u s i n e s ss y s t e m s ，t h e y n o wh a v e m a n yi s o l a t e d o n e sd i s t r i b u t e di nd i f f e r e n t d e p a r t m e n t s t h e ya c t a s i n f o r m a t i o ni s l a n d s ，w h i c hm a k ei ti m p o s s i b l et os h a r et h ei n f o r m a t i o ne f f i c i e n t l ya n d e v e nc o l l a b o r a t ew i t hb u s i n e s s p a r t n e r s 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 ) e m e r g e d w i t ht h ed e v e l o p m e n to f d y n a m i ce - b u s i n e s s ，e a if a c e sw i t hi n o r ec h a l l e n g e e n t e r p r i s e sn o to n l yn e e dt oi n t e g r a t ei n t e r n a la n de x t e m a lb u s i n e s ss y s t e m ss oa st o s u p p o r tc u r r e n tb u s i n e s so p e r a t i o n ，b u ta l s ot h e yn e e dam o r ef l e x i b l e ，e x t e n s i b l ea n d a d a p t a b l ei n t e g r a t e ds y s t e mt os u p p o r tc h a n g i n gb u s i n e s sl o g i c t h i sp a p e ra i m sa tp r o b l e mo ft h ec u r r e n ts t u d yo fe 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 a ti n c l u d e si g n o r i n gb u s i n e s sp r o c e s si n t e g r a t i o n ，i n t e g r a t e d a b i l i t yi sp o o r ，a n d i n t e r o p e r a b i l i t yi sn o tw e l la n ds oo n s ow cp r o p o s ee 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 m a n a g es y s t e mb a s e do ns o ao r i e n t a t e dw o r k f l o w ，w h i c hi sa d v a n c e di nl o o s e c o u p l e ， h i 曲i n t e g r a t i o na b i l i t y ，e t c a n dw es i m u l a t ep u t t i n gt h es y s t e mi np r a c t i c eu s i n ga n e x a m p l e f i r s t ，t h ep a p e ri n v e s t i g a t e st h ee 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 ni n - d e p t h ，a n d a n a l y s e si t sp r o c e s so fd e v e l o p m e n ta n da r r a n g e m e n to fi n t e g r a t i o n t h e nw er e s e a r c h t h en e wt e c h n o l o g i e sw h i c hc a nb eu s e di ne a i ，w h i c ha r ew o r k f l o wt e c h n o l o g ya n d s o a w ed i s c u s st h e i rs y s t e m sa n di n t e r r e l a t e dc o n c e p t i o n s o nt h eb a s i so fl a c ko f c o n v e n t i o n a le a i ，t h ep a p e rp r o p o s e 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 ns y s t e mf l a m e b a s e do ns o ao r i e n t a t e dw o r k f l o w ，b r i n g sf o r w a r di n t e g r a t i o na r r a n g e m e n ta n db a s i c s e r v i c e so f t h i si n t e g r a t i o ns y s t e m w es u m m a r i z et h eb e n e f i t so f t h i si n t e g r a t i o ns y s t e m l a s tw eu s ew o r k f l o wo fo r d e rf o r mt os i m u l a t eh o we n t e r p r i s ep u tt h ei n t e g r a t i o n s y s t e mi np r a c t i c e ，a n da n a l y z eh o wt od e p l o yt h er e s o u r c eo fe n t e r p r i s ea n dh o wt o r e a l i z ee a i k e yw o r d s ：i n f o r m a t i o ni s l a n d s ，e a i ，s o a ，w o r k f l o w 俸 i 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 获得鞍山科技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。 签名：盏点壅 日期：望! ：堡 关于论文使用授权的说明 本人完全了解鞍山科技大学有关保留、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) 幽： 鞍山科技大学硕士论文第一章绪论 1 1 研究背景以及意义 1 绪论 人类进入2 1 世纪以来，社会处于知识经济和网络经济时代，以信息技术为主 导综合先进的生产技术和现代化的管理模式的高新技术是现代企业发展的主要方 向。传统的生产组织方式、管理模式、落后的生产工具和手段已经不适应社会经 济的发展和激烈的全球市场环境的竞争。i t 在企业中扮演着越来越重要的角色， 企业安装了许多系统用来辅助管理生产、人力资源、销售等等。这些系统大大地 提高了企业的效率，但是从另一方面来说也产生了新的问题。 由于企业在信息化过程中普遍缺乏对i t 系统在企业应用中的整体观念，对 信息化工作往往缺乏总体规划。前期的系统只关注某一个业务环节或者是某一个 管理功能的信息化，注重单元技术和短期效益，整体集成和沟通程度不高。从技 术角度来看，各个厂家使用的开发平台和工具不统一，而且管理过程和管理系统 的规范缺乏标准，使得各个信息系统之间的兼容性和集成性成为问题。随着企业 信息化建设的不断深入，企业所用的软件系统也越来越多，于是就形成的各种形 式的“信息孤岛”。 这些孤立的信息系统直接导致了数据的冗余，信息和数据的更新不同步甚至 是不一致，无法有效地提供跨部门、跨系统的综合性信息。例如某个订单的状况 如何，谁是公司最重要的客户，这个季度的任务能否完成等。孤立的信息系统无 法实现实时的信息存取和对业务流程的监控，无法实现对客户、供应商、项目、 订单等的全面掌控。根据m e t ag r o u p 的统计【l l ，一家典型的大型企业平均拥有 4 9 个应用系统。信息孤岛的问题已经严重阻碍了企业信息化建设的整体进程，这 些分散的信息进一步导致了业务过程孤岛的出现。在市场竞争日益激烈的今天， 这对企业提升自己的竞争力和竞争优势造成了很大的阻碍，使企业的经营方式无 法向面向过程的方式转变，企业内外无法实现业务过程的自动化。 随着市场竞争的激烈，企业运行效率越来越依赖于不同部门、各类不同应用 的协同，而不是单一的部门、单一的应用。只有将孤立的信息系统集成，才能增 大每一个单一应用系统的价值。越来越多的大型企业的主管企业信息化的人士开 始关心如何将众多的应用系统集成起来，如何在不同的系统之间共享数据而不是 用一个统一的系统去取代它们，解决该问题的方案就是企业应用集成e a i 。e a i 的 目的是建立一个集成的基础架构用来连接整个企业的不同系统应用程序和数据源 的过程。它并不是一个一成不变的解决方案而是处于一个发展的过程中，它所要 鞍山科技大学硕士论文第一章绪论 创建的是一个灵活的基于标准的企业基础架构，这种基础架构使得新的基于i t 的 应用程序和业务流程可以很容易的被配置，它使得整个企业的应用程序之间可以 无缝的实时的交互通讯。 2 0 0 0 年至今的许多实际应用进一步证明了e a i 的价值，把企业应用集成推到了 与应用软件开发同等重要的地位之上。根据著名i t 咨询机构g a r t n e rg r o u p 的研究 数据【1 】，当前开发系统中大约3 5 至4 0 的精力用来开发和维护程序之间的数据交换 功能。它的另一份调查数据显示，当前企业i t 方面投入平均约4 0 化在系统集成方 面。可以看到企业越来越关注企业应用集成，如图卜l 所示。 “：糖 i t 棒 o 1 0 飙3 0 4 0 一参与调查者 幽1 - 1c 1 0 s 最为关注的l 司题调查 在当前的市场竞争环境下，e a i 已经成为实现企业战略目标的手段和捷径，它 的范围也逐步的从企业的内部扩展到整个供应链之间，扩展到企业之间。推动它 发展的主要动力包括如下几个方面： 网络的流行。 企业追逐效率和控制成本。 企业问的兼并和收购。 技术的不断创新等。 正如g a r t n e rg r o u p 公司的副总裁所说的那样，新的基于网络的全球范围的计 算真正好处不可能通过按功能设计的孤立且古老的烟囱式的应用系统来实现。企 业认识到它们不同的系统中的信息是相互关联的【1 1 。 本文提出了基于服务架构的面向流程的企业应用集成的方法。面向服务架构， 服务使用者甚至不必关心与之通信的特定服务，因为底层基础设施或服务总线将 代表使用者做出适当的选择。基础设施对请求者隐藏了尽可能多的技术，特别是 来自不同实现技术，如j 2 e e 或n e t 的技术规范不影响s o a ( 面向服务架构) 2 鞍山科技大学硕士论文 第一章绪论 的用户。面向流程的集成依赖的是工作流技术，它是实现企业业务过程建模、业 务过程仿真分析、业务过程优化、业务过程管理与集成，从而最终实现业务过程 自动化的核心技术。工作流管理的目的是为了让合适的人或软件在恰当的时间执 行正确的工作。目前工作流技术已经在办公、工业制造和技术开发等领域获得广 泛的应用。它之所以要应用到企业集成中是因为它具有以下的优点： 工作流技术可以使应用逻辑和流程逻辑分离，通过修改流程逻辑改变系统 功能，适应企业业务流程的重组，提高了软件的重用率，增强了系统的灵 活性和可适应性。 工作流具有对业务流程管理的功能，可以实现企业生产经营的控制决策支 持，做到在适当的时间将适当的信息传递给适当的角色。 流程管理系统将业务的流转规则提取出来，就可以形成企业业务的流转框 架，使得业务应用程序开发集中精力于开发企业的业务实现。 工作流技术将企业中的业务流程流转起来，解决了企业中各种应用系统各 自独立的问题，实现异构i t 系统的整合，从而实现企业战略目标。! 将工作流和面向服务架构应用到企业应用集成中是通过服务把业务逻辑和数 据存取功能都集中封装成一个服务对象，用户利用这些独立的服务组件对象来“装 配”完整的企业流程。在实际业务过程发生变化的情况下，可以通过服务组件的 重新“装配”来创建新的业务流，这对促进我国企业管理规范化和信息化实现企 业应用集成有重要的意义。 ：， 、0 1 2 研究现状 e a i 是通过在整个企业内用网络连接在一起的应用程序和数据源来实现数据 和业务的自由共享，像库存控制、人力资源、销售自动化以及数据库管理这些领 域。早期的软件程序都是按照各自独立运行的思路开发的，在各系统之间没有什 么交互功能。它们利用当时的技术为特定需求进行定制开发，并且常常是一些专 用系统。企业随着自身的发展，意识到需要使它们的信息和各种应用能够相互交 叉传递并在不同的系统之间共享，于是开始投资e a i 领域以使他们的业务流程更加 流畅。 e a i 是一个复杂的问题，它牵涉到新系统、遗留系统、技术手段、业务过程、 人等方方面面，对企业来说，要想找到一个能够一次性解决应用集成，又能很好 的实现业务过程集成的e a i 解决方案非常困难。到目前为止，仍然没有一个完善的 e a i 解决方案出现，这是国内夕b e a i 研究人员公认的事实。 目前对e a i 的研究多集中在数据层的集成，数据级集成使不同的应用程序能够 鞍山科技大学硕士论文 第一章绪论 对共享数据进行访问，还允许数据在不同的数据存储之间移动。从技术的角度来 看，数据层集成是一个相对简单的途径，投入少，成本低。采用数据层的集成， 不需要对应用程序进行改动，不涉及到编程细节，在企业遗留系统存在的情况下， 只需要集成遗留系统下边的数据库就可以。同时，有一些通用的工具可以使整个 数据共享更为简单和快捷，现在，对数据层集成的研究很多，有许多相对成熟的 方法，如基于x m l 的数据集成，基于m o m 的数据集成。但数据层集成也有其不利的 一面，数据层集成实时性差，同时数据层集成越过了企业的业务逻辑，很容易破 坏系统的完整性，造成集成的困难。而且进行数据级层次上集成时，直接的数据 访问可能会造成数据损坏，而且嵌入用户应用的完整性检验可能被绕过，从而导 致数据破坏，产生程序异常。 其次是应用接口层的集成。它是一种较高级形式的集成，它允许一个应用程 序使用其他应用程序的某些功能。这是通过应用程序提供的a p i ( 应用编程接口) 来 实现的。当前流行的企业应用软件包，无论是作为后台支撑( b a c k - o f f i c e ) 系统的 e p , j 产品( 如s a p r 3 ) 还是前端( f r o n t o f f i c e ) 应用的c r m 产品( 女l ：l s i b e l ) 并u s c m 产品 ( 如i 2 ) ，都提供了自己的a p i 接口。这些a p i 调用为企业集成提供了一种新的方法。 再次是业务逻辑的集成，它是通过共享业务逻辑来集成企业信息系统。反映 高层业务逻辑的业务组件提供基于业务需求的接1 ：3 ，来复用现有系统功能和新开 发的组件。本文所要讨论的就是将工作流和组件技术应用到企业应用集成中，实 现面向流程的集成。 1 3 本文的研究目标及主要内容 本论文研究的主要目标是勾画企业应用集成架构，将企业遗留系统和正在使 用的企业应用按照业务流程灵活的集成到一个虚拟的企业信息系统中，使他们可 以自由方便的交换数据和使用企业应用提供的软件服务。本论文研究的主要内容 包括以下几个方面： 1 企业应用集成是通过建立底层结构，联系横贯整个企业的异构系统、应用和数 据源等。企业应用集成的发展包括发展背景以及集成结构的发展，主要经历了点 对点结构、消息代理结构以及面向过程的集成结构。集成的层次从深度角度来将 分为数据集成、应用集成和业务流程集成三方面。 2 工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，文档、信息或任务在其 中根据一系列过程规则在不同的执行者之间进行传递与执行。本文中详细介绍了 工作流的定义、相关的概念以及工作管理系统的基本模型、体系结构和功能。工 作流管理系统是由工作流管理联盟给出的。 4 鞍山科技大学硕士论文第一章绪论 3 s o a 是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑( 服务) 单元的一种规范。 在本文中详细分析了面向服务架构的体系结构、主要逻辑单元( 服务) 、特点以及 关键实现技术w e b 服务。 4 在前两章的基础上，作者提出了基于s o a 的面向流程的企业应用集成解决方案。 分析了传统企业应用集成的不足以及面向服务架构和工作流技术在该架构中的作 用。详细描述了该架构的体系结构，包括应用服务层、应用连接层、核心服务层、 业务流程集成层和用户界面集成层。并提出了该架构中的基础服务，包括目录服 务，应用接口服务、消息服务和数据整合服务。最后总结了该架构的优点。 5 作者通过订单流程实例模拟实现基于s o a 的面向流程的企业应用集成。通过在 b e a 的w e b l o g i c p l a t f o r m8 1 平台下构建订单流程所需要的服务实现客户登录后提 交订单，以及订单处理的功能。探讨了企业构建该架构的过程，详细阐述订单流 程在整个集成架构的构建与实现过程，其次还讨论了该流程实现的部分技术细节 问题。 1 4 本文的主要结构 本文共分六章： 第一章：绪论，详细介绍了课题的研究背景、研究意义以及研究现状和主要 工作。 第二章：对企业应用集成进行了详细的研究，包括定义，发展过程以及集成 的层次等。 第三章：研究了工作流和s o a 的体系结构以及相关的概念等。 第四章：提出了基于s o a 的面向流程的企业应用集成架构，并对该架构的集 成层次、优点，以及基础服务和实现技术进行分析。 第五章：总结了企业实施该架构的过程，并用订单流程实例模拟。 第六章：对本文的工作做以总结和展望，提出未来的研究方向。 鞍山科技大学硕士论文第二章企业应用集成研究 2 企业应用集成研究 随着社会经济的发展，知识和信息在企业发展中的地位越来越重要，成为重 要的取之不尽用之不竭的资源。信息资源不仅包括大家所熟悉的企业各类数据， 还包括企业的管理与决策，这些管理思想体现在信息化上就是企业的各类管理信 息系统，这些资源是企业花费了大量的资金和心血逐步建立起来的。各个系统往 往采用不同的硬件配置、操作系统、数据库和应用程序。系统之间存在着数据表 示不一致，数据冗余，界面紊乱等问题，他们之间互不兼容，从而形成企业中的 一个个“信息孤岛”。企业中的许多信息需要重复多次输入，信息存在很大的冗 余，同样也存在很多不需要的垃圾信息，信息之间无法保证一致，部门之间也难 以实现信息共享，这些信息孤岛严重阻碍了企业信息化建设的整体进程。如何有 效的加强企业信息系统的整合，提高信息系统之间的协调，提高企业本身的竞争 力逐渐受到企业经营者的重视。 2 1 企业应用集成的定义 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 ) 是近几年出现的热门问 题，至今还没有一个明确的定义出现，以下是一些代表性的表达方式。1 。 美国的o v u m 咨询公司的k a t yr i n g 博士在为公司撰写的白皮书中将企业应用集 成定义为通过技术和业务过程的结合，使定制开发的或( 和) 套装的业务应用软 件之间能够以一种各方都能够理解的格式和语义背景进行业务层的信息交换。 美国著名的i t 媒体i t t o o l b o x 给出的企业应用集成的定义是通过硬件、软件、 标准和业务过程的结合，实现两个或多个企业信息系统之间的无缝集成，使它们 能够统一运作。 m a r cb u y e n s 给出的企业应用集成的定义是e a i 是一个持续的对企业信息基础 设施进行完善的过程，以便创建一种合理的环境，使业务人员能够依靠它很容易 实现对新业务过程的实施和对原有业务过程的更改。 关于企业应用集成的定义很多，这里不能一一列举。这些定义的表达方式虽 然不同，是因为其描述的侧重点不同。k a t yr i n g 的定义是从应用软件的角度来定 义的，强调不同应用软件之间能够按照业务的需要进行信息交换。i t t o o l b o x 的定 义是从企业系统的角度出发，强调的是系统之间的无缝集成。m a r cb u y e n s 的定义 结合了企业信息基础设施和业务过程两个方面，并且更注重后者，强调了业务过 程在企业应用集成实施过程中的目标地位。 虽然这些定义不相同，但它们都有一个共同点，就是都涉及到了企业应用集 鞍山科技大学硕士论文 第二章企业应用集成研究 成的两个主要要素，分别是信息系统信息技术和业务过程。区别在于对企业应用 集成中哪个要素更重要的认识的不同。这些不同是由他们的研究方向以及研究经 历决定的。 任何技术或者是企业信息系统都是为实际的业务过程服务的，对企业应用集 成的定义强调业务过程的地位是大势所趋。企业应用集成的直接作用对象是各类 企业信息系统，直接工具是信息技术，但它的间接结果是实现了业务过程的优化。 根据上述的分析，本文给出企业应用集成的概念是：e a i 是按照业务过程的需要， 使用各种信息技术和辅助工具，实现企业各类信息系统之间的无缝集成，使它们 能够统一运作。从商业角度看，它是一个企业将它所有的应用都集成到一个统一 的信息系统中，按照需要对业务流程提供支持，实现企业业务信息共享。从技术 角度来看，是将不同的应用程序和数据集成到一个业务过程中，在不对已经存在 的应用做出过多修改的情况下，实现数据共享和业务流程的集成。 由此可以看出企业应用集成的主要要素是信息技术手段、企业信息系统和业 务过程三方面。企业应用集成的实旖要综合考虑多个方面。企业应用集成是一个 过程，并不是一次性对企业信息基础设施的改造，也不是一种可以购买的产品。 它的过程性是由业务过程的多变性决定的。企业应用集成随着业务变化需要不断 修正和完善。因此集成方案要求有一定的灵活性。企业应用集成的主要目标就是 实现企业各系统的无缝集成和统一运作，实现业务过程的一体化。言而总之，企 业应用集成是通过建立底层结构，联系横贯整个企业的异构系统、应用和数据源 等。 目前企业应用集成有两种形式： 企业内部的应用集成( i n f r a e a i ) ：主要是基于企业( 一个组织) 内部的 业务应用集成，如c r m 和e r p ，e r p 和s c m 等，是将企业组织内部的多个不同 的数据源和分离应用系统进行协同自动化处理的解决方案。 企业和企业的应用集成( i n t e r = e a l ) ：即电子商务( b 2 b ) ，侧重的是不同 企业( 不同组织) 之间的业务应用集成。企业通过防火墙将企业的业务延 伸和扩展到企业组织以外的合作伙伴如分销商、零售商、供应商、物流运 输商等。 2 2 企业应用集成的发展历程 在过去的十年里，由于企业需求的增长和新技术的出现和成熟，例如适配器 和w e b 服务技术等，企业应用集成技术有了飞速的发展。目前企业应用集成在全 球的市场超过3 0 亿美金，围绕企业应用集成提出的解决方案和技术架构层出不穷。 鞍山科技大学硕士论文第二章企业应用集成研究 2 2 1 企业应用集成发展背景 企业应用集成的发展起源于上个世纪的6 0 年代早期，理论则是随着企业信息 化的深入逐步发展起来的。 2 0 世纪5 0 年代末到6 0 年代初，企业具备了早期应用。这些应用大多是用来替 代重复性劳动的一些简单设计，应用范围为账户支付、工资单管理等类似的内容。 当时并没有考虑到企业数据的集成，企业应用惟一的目标就是用计算机代替一些 孤立的、体力性质的工作环节。这些设计的目标仅仅是用计算机代替体力性质的 工作环节。2 0 世纪6 0 年代中期，继第一代应用之后，出现了更深入辅助企业生产 的应用，诸如库存管理、生产控制和早期的财务管理等。这些应用远比第一代的 企业应用复杂，但这些应用的思想还仅仅是支持企业业务的一部分，并且企业数 据的访问控制技术还不完善，仍然没有企业数据集成的概念。 2 0 世纪6 0 年代末到7 0 年代初，数据库的技术开始出现，对企业数据的检索 不再是贯穿文件的操作，磁盘存储和数据库技术使企业能够直接访问数据，这让 企业应用上升到了一个全新的阶段在线联机处理应用。在线联机处理把计算 机变成了一个在企业中前所未有的完全革新的角色，计算机应用不再是一个后台 的、无足轻重的应用，它现在是企业中前台的、中心位置的角色。这些在线联机 应用是根据局部需求开发的，在不同的部门或企业间开始出现早期电子数据交换 ( e d i ) ，即企业数据集成的概念，但这些数据集成还仅仅是小范围的小火花，距离 企业应用集成还很遥远。这种e d i 技术可以说是企业应用集成技术的雏形。 8 0 年代中期，企业应用集成技术迎来了它的第一次发展，那时u n i x 系统和 c s 结构逐渐成为可以采用的技术架构。进入2 0 世纪8 0 年代，好像所有的企业应 用都不能满足企业新的需求，但是企业并没有能力开发新功能，因为i t 人员绝大 多数的精力都花在对已有系统的维护上。最初这些维护的工作事实上是对应用系 统的集成工作，这是一个巨大挑战，很多公司的技术人员都试图在企业系统整体 概念的指导下对已经存在的应用进行重新设计，以便让它们集成在一起，然而这 种努力收效甚微。维护变成为对已有系统添加补丁，以使其具备最初时并未设计 的功能。传统的企业由于缺少不同系统相互集成的技术，导致很多关键的信息被 封闭在相互独立的系统中，部门间重复着冗余的工作，这直接导致了企业工作效 率的降低和运营成本的上升。8 0 年代中期，c s 结构的应用开始出现，用于处理 c s 结构下联机事务处理的中间件( t u x e d o ) 出现。企业应用集成软件本身就是一 种中间件的技术，当中间件技术出现，企业应用集成具备了发展的可能思想 上的基础。这段时间诞生了信息总线软件，信息总线软件提供了企业应用集成最 鞍山科技大学硕士论文 第二章企业应用集成研究 基础的内容信息交换。这一层次的e a i 的系统集成框架，主要解决的是企业 内部应用系统间的信息共享的问题。解决方案的构建的出发点是整体考虑企业应 用系统i t 建设，统一建设信息交换基础，消除了点对点集成企业应用的混乱局面。 9 0 年代，e r p 应用开始流行的时候，同时也要求它们能够支持已经存在的应 用和数据，这就必须引入e a i 。对e a i 的需求首先来自于企业将它们的主机系统转 换成c s 结构系统的过程，其次是利用e r p 建立企业骨干信息系统。企业迫切需 要一种方法，让它们少写程序，无须巨大的费用，就可以将各种旧的应用系统和 新的系统集成起来。其他推动e a i 市场的因素还有供应链管理( b 2 b 集成) 、基于流 程的业务处理以及w e b 应用集成。 随着企业各种应用的迅速增加以及更多地把自己的业务转向电子商务，e a i 方 案对企业的重要性也日益显现。越来越多的企业开始采用e a i 解决方案将企业内 部的应用软件与外部客户和供应商的应用软件进行链接，实现数据流和业务运作 的自动化，从而达到业务的实时与快速。e a i 与电子商务的结合为企业快速实现业 务自动化提供了可靠的保证，呈现在我们面前的将是一个同时具有数据自动化和 业务流程高度可塑的企业管理框架，从而进一步加快端到端的电子商务应用集成。 例如供应链管理、客户关系管理和e r p 系统相关联的门户网站、前端应用、后端 应用等。 企业对e a i 需求的增长，给软件行业提供了发展的空间。9 0 年代诞生了大量 的e a i 产品和供应商。其中比较有代表的包括v i l r i a 、w e b m e t h o d s 等，他们在e a i 的发展过程中积极思考，完善e a i 的理论并在实践上做出了积极的探索。9 0 年代 初，c o r b a 作为开放的分布式应用组件技术诞生，催生了一批中问件。但是，由 于c o r b a 并没有很严格的约束，开放的理想并没有完全实现：每个不同的c o r b a 实现之间不能良好兼容。c o r b a 在一些缺乏其他技术有力支持的领域得到了发 展，具备了相当数量的应用。但是c o r b a 并没能参与到企业应用集成的发展。 9 0 年代中后期到现在，j a v a 技术和j 2 e e 的诞生，发动了软件行业新一波的发展。 基于j 2 e e 的中间件技术( 应用服务器) 在吸取传统的私有中间件的经验和c o r b a 的教训的基础上，定义了宽严适度的规范，诞生了一批j 2 e e 应用服务器。基于j 2 e e 的j c a 成为了e a i 范畴的第一个正式的规范，用于解决应用与应用的互相访问， 结束了e a i 领域没有开放标准的历史。 目前的企业应用集成技术的主要产品厂商主要来自国外，7 包括b e a 、i b m 、 t i b c o 、w e b m e t h o d s 等。国内还没有成型的产品出现。 鞍山科技大学硕士论文第二章企业应用集成研究 2 2 2 企业应用集成结构的发展 企业为了实现支持相邻业务活动的系统之间的互操作，很早就开始了对应用系 统进行集成。早期的企业使用的计算机管理信息系统不是很多，所以多采用点对 点的系统集成结构。这种结构中，应用系统之间都清楚对方的结构，每个应用系 统都与其他的应用系统通过接口连接，如下图2 - 1 【4 】所示。这种集成结构不需要对 应用系统进行大的修改，编程的工作量较少，但当需要集成的应用系统比较多的 时候，系统相互之间连接的接口就会变的非常复杂，并且一个系统升级或者新的 信息系统实施后，与该系统相连接的所有接口都要进行改变。因此该结构的可维 护性和灵活性都比较差。 图2 1 点对点应用集成结构 随着企业所使用的计算机管理信息应用系统个数的增多，接口的问题就越来 越明显。为了解决应用系统点对点集成结构的问题，提出了使用消息代理的集成 结构，如下图2 = 2 4 1 所示。在这种集成结构中，系统之间的通信和数据交换是通过 消息代理来实现的，不再是系统和系统之间直接进行交互，而是让消息代理作为 信息交流的交换平台。这种结构大大减少了接口连接的数量，同时由于有消息代 理作为信息交流的中介，当某一系统改变或者增加新系统时，只需要消息代理中 相应的部分发生改变，增加了系统的可扩展性，降低了系统维护和升级的复杂性。 消息代理结构是目前企业应用集成使用较多的技术。 图2 - 2 消息代理应用集成结构 目前出现了许多基于流程集成的技术和思想，如实现流程并行化的并行工程、 为了优化过程结构的业务流程重组，为了实现企业间的过程相互连的供应链管理 1 0 鞍山科技大学硕士论文 第二章企业应用集成研究 等。目前过程集成和协同商务是企业应用集成发展的方向和趋势。实现过程集成 的方法和技术很多，比较流行的是过程代理结构，如下图2 - 3 t 4 所示。与消息代理 相比，过程代理结构可以看作是消息代理的扩展。它除了处理消息代理中的格式 化的应用会话外，在过程代理中封装了与各个应用系统相连的过程逻辑。当所有 的过程逻辑都封装在过程代理中时，就可以建立一个过程库对过程进行统一的管 理，并且可以使用可视化的图形界面对过程进行设计，在线监控和调整。这种可 视化的过程设计界面减少了过程设计的复杂性，并且可以使不同层次的人都参与 到过程设计中，大大提高了过程设计的效率和过程的合理性。 图2 3 面向过程应用集成结构 2 3 企业应用集成的层次 企业应用集成的概念在i t 领域提出和讨论已经有几年的历史，最初的e a i 概 念是狭义的，正如其字面含义一样，是指企业应用整合，仅指企业内部不同应用 系统之间的互连，通过应用整合实现数据在多个系统之间的同步和共享。随着该 技术的发展，它的内涵越来越丰富，已经被扩展到业务整合的范畴。业务整合相 对e a i 来说是一个更宽泛的概念，它将应用整合拓展到业务流程整合的级别，不 仅要提供底层应用支撑系统之间的互连，同时要实现存在于企业内部应用与应用 之间，本企业与其他合作伙伴之间的端到端的业务流程管理。 对于实施e a i 的企业而言，e a i 是分层次的，如何划分和规范e a i 的层次， 目前还没有一个统一的标准。对于不同的企业，企业应用集成在内容和层次上可 能会存在一定的差异。从当前最普遍的意义上来说，企业应用集成应该包括数据 集成、应用集成和业务流程集成三方面1 5 i 。 1 数据集成 为了完成应用集成和业务过程集成，必须首先解决数据和数据库的集成问题。 在集成之前，必须对数据进行标识并编成目录，还要确定元数据模型，。只有建立 统一的模型，数据才能在数据库系统中分布和共享，数据集成采用的数据处理技 术主要包括数据复制、数据聚合和接口集成三种方式。 鞍山科技大学硕士论文 第= 章企业应用集成研究 数据复制方式是为了保持数据在不同数据库间的一致性，而数据库可以是同 一厂商的也可以是不同厂商的，甚至可以是采用了不同模型和管理模式的数据库。 该方式的基本要求是必须能够提供一种数据转化和传输的基础结构，用来屏蔽掉 不同数据库之间数据模型的差异。它的原理是在不同的数据库之间设置一个软件 中介，一边将数据从数据源中抽取出来，另一边将数据导入目标数据库。 数据聚合是将多个数据库和数据库模型集成为统一的数据库视图，数据聚合 体是一种虚拟的企业数据库，它包括多个实体的物理数据库。数据聚合的方法是 在分布和数据库和应用之间放置一个中间件层。该层与每一个后台的数据库用其 自带的接口相连，并将分布的数据库映射成一种统一的虚拟数据库模型，而这种 模拟模型只在中间件中存在。应用可以通过该虚拟的数据库访问到需要的信息。 该数据聚合软件也可以通过相关的数据映射和导入实体数据库，进行数据库更新。 该方法的优点是将多种数据模型表示为统一的数据模型，支持信息交换，通过定 义良好的接口访问企业中任何相关的数据库，提供了个利用统一接口解决面向 数据的应用集成问题的好方法。 接口集成是利用良好定义的应用接口实现对应用包和客户化应用的集成，该 方法在一些企业应用软件包的集成中得到广泛的应用，例如e r p 套件( 如s a p 、 p e o p l e s o f t 等) 。它是目前使用最广泛的集成方法。在面向接口的集成中，集成代 理是一个新的概念，通过提供连接应用软件包和应用的适配器来完成集成。一类 适配器是通过开放或私有接口将信息从应用中提取出来，另外些类型的适配器 可以通过面向消息的中间件、d b m s 、文件系统或其他系统和应用间接集成。有些 解决方案通过接口抽象来屏蔽适配器的自然属性，促进信息交换，从而实现和应 用的交互，甚至可以屏蔽和应用间的信息传输。这种通过接口抽象的方法提高了 集成不同类型应用的效率。 但是在面向接口的应用集成中缺少清晰的过程模型，也缺少面向服务的框架 结构，使其应用范围受到限制。对那种需要复杂的过程自动化或动态服务集成的 问题，单纯的接口应用集成方法一般不适合。只有与面向过程的集成和面向服务 的集成相结合，才能显示出其独特的效率和可维护性。 2 应用集成 应用集成是指为两个应用中的数据和函数提供接近实时的集成，例如构建能 够充分利用多个应用系统资源的电子商务网站，这是企业实现面向过程转变的需 要。企业数据集成方式易于实现，但扩展困难。应用集成方式则可以实现业务逻 辑以及简单的业务过程，作为向最终目标业务流程集成的过渡，可以有效地 降低成本、增强系统的灵活性和可扩展性。常见的应用集成的结构在上文中已经 鞍山科技大学硕士论文 第二章企业应用集成研究 描述，在这里将不再赘述。 3 业务流程集成 企业业务流程将客户作为流程的起点，经过一系列为客户带来价值的活动完 成整个过程，产生出为客户带来价值的产品。当对业务流程集成时，企业必须在 各种业务系统中定义、授权和管理各种业务信息的交换，以便改进操作、减少成 本、提高响应速度。业务流程集成中包括业务管理、进程模拟以及综合任务、流 程进出信息的工作流，还包括业务处理中每一步所需要的工具。业务流程的集成 多采用过程代理的结构，上节中已经对其进行了描述，这里将不再赘述。 鞍山科技大学硕士论文 第三章e a i 新技术研究 3 1 工作流技术 3e a i 新技术研究 工作流技术是近年来在计算机领域发展最为迅速的几项技术之一，已经引起 了研究机构和企业的普遍重视。工作流的概念起源于办公自动化和生产组织领域， 是针对日常工作中有固定程序的活动提出的一个概念。大力发展并推广工作流技 术对于促进我国企业管理规范化和信息化有重要的意义。 工作流管理技术是工作流系统的核心，是一种过程建模和过程管理的核心技 术。它可以与其他应用系统有效的集合，生成符合企业需求的各种业务管理系统。 如项目管理软件，供应链管理系统，e r p 系统等。这些系统具有高度的灵活性，可 以按照企业的具体要求，灵活快速的生成应用软件系统，并且在客户业务过程发 生变化时，迅速的重组满足客户需求。 工作流管理技术的出现和迅速发展满足了企业组织结构重组与先进制造战略 实施的客观需求。它的出现也促进了企业的计算机应用水平上升到一个新的阶段， 从支持企业功能实现的事务处理系统发展到支持企业实现生产目标的业务处理系 统，所以，也有人将工作流管理系统成为企业的业务操作系统( b o s ) 【6 】。目前，工 作流技术的研究与应用在我国还处于技术发展曲线的上的初级阶段，虽然已经有 研究人员从不同的角度开展了工作流管理及其相关技术的研究，但是工作流管理 技术研究和应用中的许多关键技术问题还处于探索阶段。 3 1 1 工作流技术的发展 工作流是从英文单词w o r k f l o w 翻译的来的。是由w o r k 和f l o w 组合得到的词。 w o r k 是指工作或者是任务，f l o w 反映的是一种变化以及变化的过程。用活动及活 动之间的变化表示的业务流程就是工作流。 工作流技术的历史可以追溯到7 0 年代末的办公室自动化和任务批处理，操作 系统中的j c l ( j o bc o n t r o ll a n g u a g e ) 就带有原始的工作流的思想。进入工业化时 代以来，有关过程的组织管理与流程的，优化工作就一直在进行，这是企业管理 的主要研究内容之一，只是没有引入计算机信息系统支持，这些工作是由人来完 成的。第一次使用工作流术语是在8 0 年代初期，那时还没有真正的工作流管理信 息系统出现。随着计算机技术和网络的飞速发展，计算机的处理模式从集中式处 理向分布协作式处理发展，在这种新型的处理模式中，人们可以更加精确地对高 层的系统进行建模，所开发的系统要能够更快地对应用需求的变化做出反映。因 鞍山科技大学硕士论文 第三章e a i 新技术研究 此，应用系统不仅仅要处理每个任务，还要能够控制和监视处理过程的逻辑。在 这种应用需求下，出现了工作流管理技术。工作流技术一出现就马上得到广泛的 重视和研究。 1 9 9 3 年，非赢利性组织工作流管理联盟组织( w o r k f l o w m a n a g e m e n t c o a l i t i o n w f m c ) 成立，标志着工作流管理技术开始进入相对成熟的阶段。工作流管理联盟 给出了工作流的定义，做出了相当大的贡献。9 0 年代，随着计算机和网络技术的 发展，特别是网络应用的普及，现代企业的信息系统的分布性、异构性和自治性 越来越突出。企业信息资源分布在异构的计算机环境中，信息源之间的连接表现 出松散耦合的特点。集中式信息处理业务逻辑的方式已经不适合企业的发展，取 而代之的是异构分布式信