（计算机软件与理论专业论文）基于web+services的税库银互联系统设计与实现.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 本文的工作是针对国税、国库和各家商业银行的多个异构应用系统，设计企 业应用整合( e a i ) 方案，打破不同部门、不同系统之间的信息壁垒，实现税库银 互联。上述工作最核心的任务就是本文研究的系统设计与分析。 本文是在保留国税、国库和各家商业银行的现有相关应用系统的基础上，使 那些开发单位不一、软件的开发工具又各种各样、数据库的应用平台各异的系统 组成一个有机整体，形成信息共享，打破项目壁垒，设计与实现一个跨部门、跨 行业，信息共享，数据互操作的企业集成应用( e a t ) 平台。 w e bs e r v i c e s 的协议的通用性、平台和语言独立性使之成为实现税库银互 联系统的最佳方案之一， w e bs e r v i c e s 是一种面向服务的体系结构，其突出优 点是能在现有的各种平台的基础上构筑一个通用的与平台、语言无关的技术层， 不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。 本文重点研究：采用工作流技术，基于w e bs e r v i c e s 实现企业应用整合( e a i ) 的技术研究，阐述了税库银互联系统的设计理念和设计结构，提出了一种切实可 行税库银互联系统的解决方案。根据对税库银互联系统的特点，设计了工作流和 w e bs e r v i c e s 的组合模型。借助s o a p 扩展，设计了w e bs e r v i c e s 消息通讯的 握手机制，确保w e bs e r v i c e s 消息的可靠传输。以及在w e bs e r v i c e s 中运用 p o r t a l 技术，设计了用户登录集中管理的应用方法创新。并对s o a p 消息的传递 过程进行改进，在s o a p 消息传递过程中进行了压缩。针对w e bs e r v i c e s 中的长 事务，设计了长事务分解子事务的滑动窗口算法。 本文介绍了企业应用集成( e a i ) 的相关技术，以及w e bs e r v i c e s 理论基础， 特别是基于w e bs e r v i c e s 的工作流相关技术，并针对w e bs e r v i c e s 的安全性， 结合w s s e c u r i t y ，w s e ，设计与构建了基于加密x m l 和数字签名的税库银互联 系统的安全方案。 关键词： e a i ，w e bs e r v i c e s ，工作流，税务 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ew o r ko ft h i sp a p e ra i m st od e s i g na n dr e a l i z ea na p p l i c a t i o no 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 t i o n ( e a i ) s c h e m ei nt h eh e t e r o g e n e o u s s y s t e mi n t e g r a t i o no ft h et a x ，e x c h e q u e r ，b a n k s ，w h i c hc a nc o m b i n et h e e x i s t i n gi n f o r m a t i o nr e s o u r c e s ，a n db r e a kt h ei n f o r m a t i o nb a r r i e r b e t w e e n d i f f e r e n td e p a r t m e n t s t h em a i nt a s ko ft h ew o r k si st h ed e s i g na n da n a l y s e o ft h es y s t e m o nt h eh a s iso ft h ep r e s e n ta p p l i c a t i o ns y s t e mo ft h et a x ，e x c h e q u e r ， c o m m e r c i a lb a n k ，t h ep a p e rd e s i g na n dr e a l i z ea na p p l i c a t i o np l a t f o r m w h i c hi st r a n s d e p a r t m e n t a l l y ，i n t e r t r a d l y ，i n f o r m a t i o ns h a r i n g ，a n dd a t a i n t e r o p e r a t i n g t h ep l a t f o r mc a nm a k et h es y s t e m sw h i c ha r ed e v e l o p e db y d i f f e r e n t d e p a r t m e n t s ，d e v e l o p t o o l sa n d b a s e do nd e f f e r e n t d a d a b a s e ，a p p l i c a t i o np l a t f o r m ，b e c o m eaw h o l ep a r t b e c a u s eo ft h ec o m m o n a b i l i t y ，p l a t f o r ma n dl a n g u a g ei n d e p e n d e n c eo f w e bs e r v i e e s ，w e bs e r v i e e sh a sb e c o m eo n eo ft h eb e s ts c h e m e st or e a l i z e t h ei n f o r m a t i o ns y s t e mt h a tt h et a x ，e x c h e q u e r ，c o m m e r c i a lb a n k s c o m m u n i g a t ew i t he a c ho t h e r w e bs e r v i c e si sas e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，i tm e r i t sa r et h a ti tc a nc o n s t r u c ta c o m m o nu s et e c h n o l o g y l a y e ro fp l a t f o r m i n d e p e n d e n ta n dl a n g u a g e i n d e p e n d e n t ，o nt h eb a s i so f w h i c hv a r i o u sk i n d so fe x i s t i n gp l a t f o r m sa r ec o n n e c t e da n di n t e r g r a t e d t h i sp a p e rf o c u s e so nt h er e s e a r c ho fd e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h e a p p l i c a t i o n o 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 t i o n ( e a i ) i n t h e h 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 ，o nt h eb a s i so ft h et e c h n o l o g yo f w o r k f l o wa n d w e bs e r v i y e s ，a n di l l u s t r a t e st h er e s e a r c ho fd e s i g ni d e aa n d t h ed e s i g ns t r u c t u r eo fi n f o r m a t i o ns y s t e mt h a tt h et a x ，e x c h e q u e r ， c o m m e r c i a lb a n kc o m m u n i c a t ew it he a c ho t h e r ，a n dt h e nb r i n go u tt h e s o l u t i o ns c h e m e b a s e do nt h ew e bs e r v i c e sc h a r a c t e r i s t i ca n da i m i n ga t t h en a t i o n a lt a x ，t h ee x c h e q u e ra n dv a r i o u sc o m m e r c i a lb a n k ss y s t e m p r e s e n tc o r r e l a t i o ns o f t w a r es y s t e mr e l a t i o n s ，i tc r e a t e s af e a s i b l e s o l u t i o n i no r d e rt oi m p r o v es y s t e m a t i cf u n c t i o n ，i tg i v e st h et h e o r y s c h e m eo fc o m p r e s s i n gs o a pm e s s a g e i no r d e rt os a t i s f yt h er e q u i r e m e n t s o fl o n g l i v e dt r a n s a c t i o ni nw e bs e r v i c e s ，t h ep a p e rd e s i g nt h ea l g o r i t h m f o rd y n a m i c a l l ys l i d i n gw i n d o w st or e s o l v el o n g l i v e dt r a n s a c t i o n 山东大学硕士学位论文 t h i sa r t i c l ei n t r o d u c et h ec o r r e l a t i v et e c h n o l o g yo ft h ee a ia n dt h e f u n d m e n t i a lt h e o r y ，e s p e l i a l l yi l l u s t r a t e st h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yb a s e d o nw e bs e r v i c e s ，t h e nb a s e do nt h es e c u r i t yo fw e bs e r v i c e s ，u s i n g w s s e c u r i t ya n dw s e ，d e s i g na n dc o n s t r u c tt h es c u r i t ys c h e m eo ft h e t a x ，e x c h e q u e r ，b a n k si n t e r l i n k a g e ，w h i c hi sb a s e do nx m le n c r y p t i o na n d d i g i t a ls i g n a t u r e k e yw o r d s ：e a i ，w e bs e r v i c e s ，w o r k f l o w ，t a x i i i 山东大学硕士学位论文 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：璺；簋童 日论文作者签名：尝1 盘歪日期：埘钎f 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人 授权山东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、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：矩导师签名 日期：a 砖坼多 山东大学硕士学位论文 1 引言 1 1 研究背景 随着信息技术和网络技术的飞速发展，企业应用集成( e a i ) 为企业对内和对 外优化业务流程管理，实现数据流、业务运作的自动化，以及在i n t e r n e t 上开 展电子商务提供了强有力的工具。目前国税、国库、银行等部门各自的业务己基 本实现了信息化管理，但是，由于三部门之间信息系统彼此独立，信息无法共享， 存在数据孤岛，致使传统的税款入库方式与新形势下的税收工作和信息化发展要 求越来越不适应。为此，积极适应税收工作新形势和信息化发展要求，国税、国 库和各商业银行信息系统的应用整合( e a i ) ，已经成为进一步深化税收会统改革 和推进税收信息化发展的迫切要求。 随着经济的快速发展，国税与其他部门之间的联系，越来越紧密，特别是与 国库和商业银行。纳税人、国税、银行和国库组成了一条不可分割的税款运转链 条，税收不仅为国聚财，而且是社会主义市场经济条件下国家主要的经济调控工 具，它的信息化程度决定了税收的效率m 。 税务机关税款入库的过程是采取传统的税票缴库方式，即先由纳税人到税务 机关申报，税务机关根据相应信息给纳税人开具税票，纳税人取得税票后到指定 银行交款，由银行将税款划解国库，国库会计人员录入相关数据，进行入库处理， 国库入库后，国税局税收会计人员到国库取回缴款书回执联后，录入c t a i s 系统， 进行销号和对帐。3 。这个过程使国税会计人员频繁往返于国库、银行之间，占用 了大量时间，而且，每天机械重复的销号工作造成了人力资源的极大浪费。由于 国税、国库、银行三部门之间的计算机网络没有横向联接，信息不能实现共享， 只能通过纸制凭证传递，税务机关、银行和国库都要对同一笔税款信息进行重复 录入和复核，形成了资源的极大浪费，不仅容易造成入库单据的混杂和丢失，而 且税款在途时间长，极易造成延压，导致入库资金不能及时到位，同时由于税票 的传输主要是人为传递，入库的安全性、数据的统一性也得不到有效的保障。 整合国税、国库和各商业银行信息系统应用，设计和实现一套税、库、银互 联的涉税数据交换和处理系统平台，消除信息鸿沟，打破信息壁垒，已成为了重 要的课题。 税库银互联系统的业务处理过程实现了税款征收、解库的无纸化，并且能够 达到税款当天征收、当天入库的目标，最大限度的减少税款的在途时间，并通过 系统的运行，实现税库双方对税款征收入库全过程的实时监控，在提高工作效率 的同时，进一步降低税款的入库风险。 第1 页 ? 山东大学硕士学位论文 税银库应用整合技术充分考虑了部门间数据共享应用的特点，功能覆盖面 广，监控关系严密可行，可广泛应用到部门间的联网业务，具有较高的实用价值 和应用推广价值。 1 2 本文的工作 本课题针对国税、国库、各家商业银行的应用信息系统彼此独立，国税、国 库、各家商业银行的相关电子信息不能共享，为打破部门、系统之间的信息壁垒， 在不同部门、不同应用系统之间，设计与实现一个应用整合系统平台，实现信息 共享的税银库互联系统。本文工作包括： 在保留国税、国库和各家商业银行的现有相关应用系统的基础上，使那 些开发单位不一、软件的开发工具又各种各样、数据库的应用平台各异的 系统组成一个有机整体，形成信息共享，打破项目壁垒，设计与实现一个跨 部门、跨行业，信息共享，数据互操作的企业集成应用( e a i ) 平台。 采用工作流技术，基于w e bs e r v i c e s 实现企业应用整合( e a i ) 的技术研 究，阐述了税库银互联系统的设计理念和设计结构，提出了一种切实可行 税库银互联系统的解决方案。对w e bs e r v i c e s 的体系结构与工作原理进行 分析与阐述，结合w e bs e r v i c e s 的通用性、平台和语言独立性，设计出基 于w e bs e r v i c e s 的税库银互联系统框架 根据对税库银互联系统的特点，采用w s d l 语义扩展和w s f l 设计了工作 流和w e bs e r v i c e s 的组合模型。 借助s o a p 扩展，设计了w e bs e r v i c e s 消息通讯的握手机制，确保w e b s e r v i c e s 消息的可靠传输。 在w e bs e r v i c e s 中运用p o r t a l 技术，设计了用户登录集中管理的应用 方法创新。 针对w e bs e r v i c e s 的安全性，结合w s s e e d r y ，w s e ，设计与构建了 基于加密x m l 、数字签名的税库银互联系统的安全方案。 针对w e bs e r v i c e s 中的长事务，设计了长事务分解子事务的滑动窗口算 法。 对s o a p 消息的传递过程进行改进，在s o a p 消息传递过程中进行了压缩。 1 3 本文的组织 在本文中，将介绍企业应用集成( e a i ) 的相关技术，以及w e bs e r v i c e s 理 论基础，特别是基于w e bs e r v i c e s 的工作流相关技术，并对在国税、国库、各 家商业银行的系统进行应用整合设计和实现，其中采用了w e bs e r v i c e s 、工作 流和p o r t a l 等技术。基于w e bs e r v i c e s 的特点，阐述了税银库互联系统的设计 第2 页 山东大学硕士学位论文 理念和设计结构，并针对国税、国库和各家商业银行系统的现行相关软件系统之 间的关系，提出了一种切实可行税银库互联系统的解决方案。对系统的安全性与 系统的性能提高进行研究，提出了可实施的策略。 第3 页 山东大学硕士学位论文 2 、企业应用集成( e a j ) 相关技术 随着e r p 应用的流行，由于它们需要支持已有的应用和数据，因而对企业提 出了新的问题。同时，信息技术和网络技术的飞速发展，也为企业对内和对外优 化业务流程管理，实现数据流、业务运作的自动化，以及在i n t e r n e t 上开展电 子商务提供了强有力的工具。企业应用集成在这种环境下应运而生。 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 ) 是指在企业 内部或多个企业之间，将多个应用系统的过程、软件、标准、和硬件集成起来， 使其成为无缝运作的整体。与e p r 、c r m 等系统不同的是，e a i 并不是有特定功 能的成型的信息系统，而是运用了特定的、标准化技术对遗留( 1 e g a c y ) 资源的 利用和遗留系统的无缝整合。1 。e a i 代表了一种持续集成的信息化战略，对一个 组织来说，e a i 可能是一项长期的工程。 2 1e a i 集成模型 e a i 的最终目标是将整个企业的应用程序快速、方便地集成在一起，它代表 了系统设计方法和技术的变革，其目的是减小现今系统集成工作的复杂度。集成 模型是指一种用来集成软件特定方法和结构，它定义了集成的特征和机制，并由 此决定如何将软件集成在一起。集成模型的重点在于：实现集成的简单性；对不 同配置的集成，具有较好的复用性；有广泛的集成方法；在执行集成时要求的集 成技术。 最常见的三种集成模型是：表示集成、数据集成和功能集成。表示层的集成 容易实现，但有很大的局限性；数据集成则提供了更广泛的解决方法，但是可能 要重写软件才能正确处理各种数据；而功能集成是最重要的模型，也是最复杂的 模型。3 。根据在集成时应用软件或数据库内部结构是否可见，可分为白盒集成和 黑盒集成，其中自盒集成方法中，集成者了解应用程序，而黑盒集成则隐藏了软 件和数据库的内部约定，只是使用a p i 、连接器或接口来实现。 1 、表示集成模型。表示集成模型是创建一个新的用户界面，使用现有的表 示逻辑模块来访问原有应用程序，用户的操作映射到原有的系统中去。它也可以 被看成是一个复杂的界面重组的解决方案。一个企业门户合并了多个企业应用， 同时表现为一个可定制的基于浏览器的界面。在这个类型的e a i 中，企业门户框 架和中间件解决方案是一样的。 2 、据集成模型。数据集成模型是跳过界面和业务逻辑层，直接从应用软件 的数据库或数据结构开始进行集成。集成者需要对应用软件和数据库的内部构造 有一定的了解。数据集成发生在企业内的数据库和数据源级别。通过从一个数据 源将数据移植到另外一个数据源来完成数据集成。有许多不同的中间件工具可以 第4 负 山东大学硕士学位论文 用于数据集成，如用于访问不同数据库系统的o d b c 标准接口，以及向分布式数 据库提供连接的数据库访问中间件技术。数据源数据集成的一个最大的问题是商 业逻辑常常只存在于主系统中，无法在数据库层次去响应商业流程的处理，因此 这限制了实时处理的能力。 3 、功能集成模型。功能集成模型是在业务逻辑层上进行集成，它的集成点 存于程序代码中，集成处可能只简单地使用公开的a p i 就可以访问，当然也可以 添加附加的代码来实现，功能集成也是黑盒集成。 集成点 m o m d o t t p m e a i 功能集成模型 e a i 的功能集成，可以借助以下几种方法： 远程过程调用p r c 。早期广泛使用，但由于其只能提供访问的定义和基 本的通信能力，而且开发十分不便，因此随分布式处理中间件的发展， 逐步不再使用了。 面向消息的中间件m o m 。也就是通过在新旧应用软件、不同应用软件之 间进行消息传递实现集成。 分布式对象技术。如c o r a b 、d c o m 、n e t 、j 2 e e 等。 事务处理监控器t p m 。结合两阶段提交等技术来控制传输，以保证分布 式事务的成功处理。如b e a 公司的t u x e d o 等。 功能集成的灵活性较高，可以采用数据同步、多步处理以及即插即用组件的 方法来实现。但由于功能集成是在业务逻辑层进行的，因此复杂度更高，在集成 业务逻辑部分没有提供a p i 的软件的集成难度会更大6 3 。 第5 页 山东大学硕士学位论文 2 2e a i 的技术要素 e a i 所依赖的技术很新、很复杂，进行e a i 是一项琐碎而复杂的工程，但并不 要求一切都要从基础开始。相反，e a i 的思想是标准化和集成，提倡使用成熟的 框架、平台和中间件等中间产品来支持e a i ，有许多软件产品支持这一过程，包 括应用服务器产品、中间件产品、p o r t a l 开发平台等。e a i 有两个重要的技术要 素： 1 、 集成的技术标准。为实现完全的应用集成，必需选择集成标准，常见的集 成标准包括c o m + d c o m 、c o r b a 、e d i 、j a v a r m i 、x m l 等。 2 、 应用集成的平台。为完成系统集成，必须在异构的网络上实现基础硬件、 软件和体系结构的集成。集成平台是实现e a i 的基础设施。它通常由一些 专业的软件开发厂商提供，包括应用服务器、实现一个标准的集成框架、 辅助数据、工作流建模和应用开发的工具集，保证数据互通、事务可靠、 信息安全、工作流整合的中间件和相应的管理工具等。 2 3 中间件技术与w e bs e r v i c e s 中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助该种软件在 不同的技术之间共享资源，中间件位于c s 的操作系统之上，管理计算资源和网 络通讯，它是在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件”3 。 中间件的任务是使应用程序开发变得容易，通过提供统一的程序抽象，降低 隐蔽异构系统和分布式系统下低级别编程的复杂度。中间件种类较多，其中低层 型中间件有j v m 、c l r 、a c e 、j d b c 、o d b c ：通用型中间件有c o r b a 、j 2 e e 、m o m 、 c o m ：集成型中间件有w o r k f l o w 等。 中间件技术在集成中扮演着重要角色，可以在不同层次采用不同类型、不同 技术的中间件产品进行集成。通常为了完成不同层次的集成，我们可以在传输层 的集成，采用c o r b a ；在不同系统的信息传递，采用消息中间件；在完成不同硬 件和操作系统的集成，采用j 2 e e 等。 从中间件发展到w e bs e r v i c e 是一种基于i n t e r n e t 的发展需求，可以将w e b s e r v i c e 理解为对已有中间件技术的更高层次的封装，其业务逻辑和方法的实现 部分可能还要依赖于低层的c o r b a 、3 2 e e 或n e t 等技术”3 。中间件大致经历了 c o r b a 到m o m 、m o m 到j 2 e e 再到应用集成平台( 基于w e bs e r v i c e 等技术) 的发 展历程。当前中间件的焦点在于w e bs e r v i c e 上，由于软件即服务( s o f t w a r ea s s e r v i c e ) 、应用软件、套装软件以服务的形式向用户提供，封装成w e bs e r v i c e 己成为趋势。w e b 技术、i n t e r n e t 的快速发展要求软件和服务能够通过i n t e r n e t 取得和访问，w e bs e r v i c e 标准、技术和应用的迅速发展加快了此过程。而同时 c o r b a 、j 2 e e 、n e t d 等复杂的分布式技术需要通过w e bs e r v i c e 更方便、简单的 第6 负 山东大学硕士学位论文 提供给用户，使复杂、专用的技术变得简单、通用。 2 4w e bs e r v j c e s 的技术优势 由于税库银互联系统涉及到税务系统内部的多套应用系统( 如c t a i s 、金税 工程、防伪税控、电子申报) ，而这几套应用系统彼此独立，平台与数据库也不 统一，单就数据库而言，已涉及到o r c a l 、s y b a s e 、s q ls e r v e r 三种，所以税库 银互联系统不仅要保留各部门原有的应用系统，实现国税、国库、各家商业银行 相关数据的共享，同时还须对系统中涉及到税库银互联系统的多个应用系统进行 功能整合。 传统的企业应用集成方法存在的问题，目前各个企业信息系统的开发大多采 用“独立的解决方案”，开发者和企业逻辑相结合，在特定的操作系统平台上，特 定的集成开发环境下，基于特定的数据表达格式，进行特定应用软件系统的开发， 很少考虑应用的可集成性、可重用性、可定制性和可移植性，造成了众多软硬件 平台及各类应用系统并存的局面，形成了所谓的企业数据孤岛现象。 基于w e b 的b 2 b 电子商务正在世界范围内蓬勃发展，为使一些组织i t 系统 互相通信，促使了企业应用集成( e a i ) 的发展，中间件技术主要是为了解决应用 系统集成的问题。传统的中间件技术如c o r b a ，e j b 等在技术上已经非常成熟， 在一些领域内，如金融系统、电信系统等取得了广泛的应用，也取得了突出的成绩， 但也存在着以下几方面的问题n “： 对系统同构性的要求。d c o m 技术的部署主要依赖于微软平台，而c o r b a 技术 虽然由对象管理组织( o m g ) 提出用于解决异构系统的集成问题，但是客观的说，不 同的系统也是要求部署同一c o r b a 厂商的o r b ( 对象请求代理) 产品。 防火墙的问题。现在的应用系统出于安全性考虑，都在系统外面部署了防 火墙，一般只开放8 0 端口，允许h t t p 包通过传统的组件模型虽然采用种种技术解 决防火墙问题，但是都显得过于复杂。 不同的组件模型之间的互操作问题。每一个组件模型都希望全世界都使 用这种组件模型，并不注重和其它组件模型之间的沟通和集成的因素。但这在 i n t e r n e t i n t r a n e t 时代中是不切实际的因为企业无法控制其它系统使用什么 组件模型。更何况即使是采用相同的组件模型，也会因为由不同的软件厂商实现 而无法沟通，或是因为使用的组件模型的版本不同而导致沟通困难。这就是所谓 的互操作问题。 c o r b a 、c o m 、d c o m 、j a v a p r m i 等传统的分布式体系结构主要应用于企业内 部，不适用于不对等的体系结构之间的通信因此，w e bs e r v i c e s 技术的出现，使 第7 页 山东大学硕士学位论文 得w e b 上的服务不再是孤立的，而是可以互相调用，互相联系的，为企业应用集成 提供了一个便捷而快速的途径。与传统方案相比，w e bs e r v i c e s 主要优点有“： 采用w 3 c 标准，真正的与平台无关。允许在不同平台上、以不同语言编写的 各种程序以基于标准的方式相互通信。这虽然与c o r b a 和d c e 有着相同的目标， 但是s o a p 比以前的方法要简单得多。 使用标准的w e b 协议) ( m l ，h t t p 和t c p i p 。许多公司都已经建立了 w e b 基础结构，同时它们的员工在维护方面也都具备相应的知识和经验。因此， 引入x m lw e bs e r v i c e 与引入以前的技术相比，其成本要低得多。 现有的远程访问协议d c o m ，c o r b a ，r m i 不能很好用于互联网环境 不受现有的代理和防火墙的限制。 可以利用h t t p 验证模式，支持安全套接层( s s l ) 。 w e bs e r v i c e s 解决了传统中间件技术的存在的问题，它使得原先处于不同平 台，使用不同对象技术的c o r b a 、d c o m 、e j b 构架都能够去除平台和实现的差异， 统一在一个技术层面之上。应用w e b 服务技术，可使得计算机系统之间能够真正 摒除平台差异和实现差异，依靠预先达成一致的w e b 服务规范，完成无缝的系统 对话。对于税库银联网系统，采用w e b 服务技术是十分必要的“。 第s 负 山东大学硕士学位论文 3 w e bs e r v i c e s 理论基础 3 1w e bs 6 r v i c o s 概述 随着计算机网络与应用的不断发展，企业的电子商务和政府的电子政务正在 蓬勃发展，企业与政府将越来越依靠i n t e r n e t ，电子商务与电子政务的计算模式 对开发程序的交互能力提出了新的要求，这种交互能力主要体现在三个方面：一 是语言的独立性，即在仍何环境下都可以使用该程序：二是平台的独立性，即在 任何平台下可开发与调用该程序。三是业务逻辑应在整个i n t e r n e t 环境下，以 任何地点、任何方式进行操作”。我们知道传统的分布式组件技术如 c o m ，c o r b a ，r m i ，都是局限在企业内部的，它们是不能穿透整个组织或防火墙 在整个i n t e r n e t 下被直接调用的3 。电子商务的这三种交互能力的需求催生了 w e bs e r v i c e s 的产生。w e bs e r v i c e s ( 又称为w e b 服务) 的提出解决了传统中 间件技术的上述问题，它使得原先处于不同平台，使用不同对象技术的c o r b a 、 d c o m 、e j b 构架都能够去除平台和实现的差异，统一在一个技术层面之上，这个技 术层面就是w e b 服务技术层。应用w e b 服务技术，使得计算机系统之间能够真正 摒除平台差异和实现差异，依靠预先达成一致的w e b 服务规范，完成无缝的系统 对话。 一般认为，w e bs e r v i c e s 是通过w e b 调用的应用逻辑或功能，具有自包含 ( s e l f c o n t a i n e d ) 、自描述( s e l f d e s c r i b i n g ) 以及模块化的特点，可以通 过w e b 发布、查找和调用“。 w e bs e r v i c e 执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得w e b s e r v i c e 能与其他兼容的组件进行互操作t 它使用标准的互联网协议，像超文本 传输协议h t t p 和x m l ，将功能体现在互联网和企业内部网上，h t t p 是一个在 i n t e r n e t 上广泛使用的协议，为w e bs e r v i c e s 部件通过i n t e r n e t 交互奠定了协 议基础，并具有穿透防火墙的良好特性“。x m l 是一种元语言，可以用来定义和 描述结构化数据，它是w e bs e r v i c e s 得以实现的语言基础，w e bs e r v i c e s 的其 它协议规范都是以x m l 形式来描述和表达的。 w e bs e r v i c e 是基于网络的、分布式的模块化组件，它通过无处不在的 i n t e r n e t 作为媒体，把应用程序连接起来，可以跨越应用系统的对象体系、运行 平台、开发语言等的界限，以服务的形式封装应用并对外发布，供用户或其它企业 调用，从而形成一个基于w e b 的服务共享平台。w e bs e r v i c e s 的基本思想是把软 件当作一种服务。它是一种新的面向服务的体系结构，是由u r l 标识的软件应用 第9 页厂 山东大学硕士学位论文 程序，其接口和绑定可以通过x m l 构件进行定义、描述和发现，w e b 服务支持通过 基于因特网的协议及使用基于x m l 的消息与其他软件应用程序直接交互。其主 要特点体现在“： ( 1 ) 协议的通用性。w e bs e r v i c e s 利用标准的i n t e r n e t 协议( 如h t t p 、s m t p 等) ，解决的是面向w e b 的分布式计算。w e bs e r v i c e s 通过开放的i n t e r n e t 标准： w e bs e r v i c e s 描述语言( w s d l ，用于服务描述) ，统一描述、发现和集成规范( u d d i ， 用于服务的发布和集成) ，简单对象访问协议( s o a p ，用于服务调用) 和w e b s e r v i c e s 流语言( w s f l ，用来定义工作流，这尚不是一个w 3 c 标准) ，w e bs e r v i c e s 消除了现存解决方案( 如c o r b a 和d c o m ) 中的互用性问题。 ( 2 ) 完全的平台、语言独立性。w e bs e r v i c e s 进行了更高程度的抽象，只 要遵守w e bs e r v i c e s 的接口即可进行服务的请求与调用，因此，适用于不同体系 结构的应用系统之间的相互协作。 ( 3 ) 软件重用。通过采用w e bs e r v i c e s ，部署和集成的费用大大降低，所有 应用只要能连入i n t e r n e t ，就可以使用和集成w e bs e r v i c e s ，流程的更改也无须 更改大量代码，从而减少了支持现有的和正在开发的产品的总成本。 w e bs e r v i c e 是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵 守具体的技术规范，这些规范使得w e bs e r v i c e 能与其他兼容的组件进行互操作。 它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议h t t p 和x m l ，将功能体现在 互联网和企业内部网上，h t t p 是一个在i n t e r n e t 上广泛使用的协议，为w e b s e r v i c e s 部件通过i n t e r n e t 交互奠定了协议基础，并具有穿透防火墙的良好特 性。x m l 是一种元语言，可以用来定义和描述结构化数据，它是w e bs e r v i c e s 得以实现的语言基础，w e bs e r v i c e s 的其它协议规范都是以x m l 形式来描述和 表达的。 不同的应用( 尤其是不同企业的) 开发语言不同、部署平台不同、通讯协议也 可能不同，对外交换的数据格式更是可能有着巨大的差异。如何去面对语言差异、 平台差异、协议差异、数据结构的差异所带来的复杂的系统集成的挑战是解决这 个问题的关键。 w e bs e r v i c e s 作为当今i t 业界的焦点，其主要目标就是在现有的各种平台 的基础上构筑一个通用的平台无关、语言无关的技术层，各种不同平台之上的应 用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。w e bs e r v i c e s 与传统w e b 应用技 术的差异在于：传统w e b 应用技术解决的问题是如何让人来使用w e b 应用所提供 的服务，而w e bs e r v i c e s 则要解决如何让计算机系统来使用w e b 应用所提供的 服务3 。 第i o 负 山东大学硕士学位论文 3 2w e bs e r vic e s 体系结构和工作流程 w e bs e r v i c e 是一个协议栈，其中包含了很多相关协议。这些协议包括了对 w e bs e r v i c e 的调用、描述、发布、寻找、管理、安全等等。其中最重要也是最 成熟的三个协议是s o a p 、w s d l 、u d d i 。w e bs e r v i c e 以x m l 为信息集成基础，已 形成了一套相关的技术协议和标准，w e bs e r v i c e 的远程过程调用层次模型如下 ： 第一层是h t t p ，h t t p 是w e bs e r v i c e s 的消息传输通道，即w e bs e r v i c e s 的提供者与调用者之间的通过了h t t p 传输消息。h t t p 是w e bs e r v i c e s 最基本 的平台，一个在i n t e r n e t 上广泛使用的协议，为w e bs e r v i c e s 部件通过 i n t e r n e t 交互奠定了协议基础，同时也赋予了w e bs e r v i c e s 具有了穿透防火墙 的良好特性。 第二层是x m l ，x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 即可扩展标记语言。x m l 是w e bs e r v i c e 的消息表示模式，服务的提供者与调用者之间的消息是通过x m l 进行表示的。w e bs e r v i c e s 是一种部署在w e b 上的对象或组件，通过w e bs e r v i c e s 实现松耦合的分布式组件互联，以适应i n t e r n e t 的计算环境。而x m l 恰好是解 决此类问题的利器，x m l 具有严密的数据格式和灵活的表现方式，便于数据传输、 转化和表现。 第三层是s o a p ，s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 即简单对象访问 协议，s o a p 决定了w e bs e r v i c e s 消息的封装模式。s o a p 本质也是x m l 文件， 但内容较为丰富，它有一个可选的h e a d e r 部分和必选的b o d y 部分。b o d y 即w e b s e r v i c e 的消息主体部分，可选的h e a d 部分加上额外的部分，可以实现诸如身 份认证等自定义的消息。s o a p 采用x m l 和h t t p 封装通讯消息，所以s o a p 需要 增加x m l 解析和h t t p 传输的开销，但同时它也继承了x m l 和h t t p 的优点，严格 的s o a p 语法格式使) ( m l 在i n t e r n e t 上得到了广泛应用。 第四层是w s d l ，w s d l ( 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 ) 即w e b 服 务说明语言。w s d l 文件实质上是组x m l 文档，用于说明一组s o a p 消息以及 如何交换这些消息。在发布w e b 服务时，就需要有描述它们的通用语言：在提供 服务时，就需要将其描述给其他人：在使用服务时，就需要将所寻找的服务描述出 来，w s d l 就是基于此目的设计出来的，它给服务的接口和实现提供一个抽象层 。1 。w s d l 为服务提供者提供以x m l 格式描述w e bs e r v i c e s 请求的标准格式，将 网络服务描述为能够进行消息交换的通信端点的集合，以表达一个w e bs e r v i c e s 能做什么，它的位置在哪里，如何调用它等”。 最上层是u d d i ，u d d i ( u n i v e r s a ld i s c o v e r y ，d e s c r i p t i o na n d i n t e r g r a t i o n ) ，即通用发现、描述和集成。u d d i 是w e bs e r v i c e s 的信息注册规 第1 1 页 山东大学硕士学位论文 范，以便被需要该服务的用户发现和使用它o ”。u d d i 规范描述了w e bs e r v i c e s 的概念，同时也定义了一种编程接口。通过u d d i 提供的标准接口，企业可以发布 自己的w e bs e r v i c e s