（计算机软件与理论专业论文）基于soa的110警务信息平台的研究与实现.pdf

基于s o a 的1 1 0 警务信息平台的研究与实现 学科：计算机软件与理论 誓耋主羔主：彳手硷彭夏指导教师签字：l 召圪多 摘要 随着时代的变迁，近年来，公安信息化工作的迅速展开，各级公安部门都建有自己的 警务应用系统。由于这些系统是不同时期不同公安部门实施的，所采用技术也各不相同， 各个系统之间不能实现跨平台的数据共享、形成一个个的信息孤岛。随着应用的深入，各 级公安部门迫切需要一个既能实现无缝地集成来自多个公安部门、采用不同平台的应用系 统，又能满足1 1 0 警务信息的管理需求的警务信息平台。 本文针对以上问题，在研究面向服务的架构、企业服务总线、业务流程管理等相关规 范、标准、技术基础上，对1 1 0 警务信息平台的业务流程、集成性需求、非功能性需求等 进行了详细地分析，设计出了一种基于s o a 的1 1 0 警务信息平台的解决方案，并详细阐 述了该系统的设计与实现。 本文所设计的基于s o a 的1 1 0 警务信息系统成功地实现了多个公安部门之间信息的 集成与共享，它可以自动检查出在同一公安部门或不同公安部门重复报案的情况；且合理 的嵌入人工任务，把普通出警和紧急出警区分别对待，在出警安排自动化的基础上，灵活 安排紧急出警，把自动的结案检查和人工的结案检查相结合，减少结案检查的错误率。它 不仅有效的提高了1 l o 警务的反应能力、协调水平及工作效率，且节约了成本。 文章最后以1 1 0 警务信息系统为项目背景，研究了面向服务的软件开发的体系结构、 原理和方法。提出了适应层次划分思想的面向服务软件开发的体系结构，阐述相应的设计 模式；进而结合实例深入讨论了系统分析、设计和实现，验证了系统的功能和性能，总结 了不足和相关经验，并提出了改进措施，对系统下一阶段的发展方向进行展望，为后继的 工作奠定了基础。 关键词：s o a ( 面向服务体系结构) ；系统架构；w e b 服务 s o a b a s e di n f o r m a t i o np l a t f o r mo f t h e1 1 0p o l i c e r e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no f d i s c i p l i n e ：c o m p u t e rs o f t w a r ea n dt h e o r y s t u d e n ts i g n a t u r e ： s u p e r v i s o rs i g n a t u r e a b s t r a a st i m eg o e sb ya n dm o r ei n f o r m a t i o ns y s t e m sh a v eb e e nu s i n gb yp o l i c e ，e v e r y d e p a r t m e n to fp o l i c eb u r e a ug o ta p p l i c a t i o ns y s t e mo f t h e i ro w n s i n c et h e s es y s t e m sw e r es e t u pb vu s i n gd i f f e r e n tt e c h n o l o g yi n d i f f e r e n td e p a r t m e n ta n dd i f f e r e n tt i m e ，t h e yc a n ts h a r e d a t at o g e t h e r w i t hm o r er e q u i r e m e n t so fp o l i c e s ，e v e r yd e p a r t m e n tw a n t t os e tu pa s y s t e mt h a t c a ni n t e g r a t ee v e r yd i f f e r e n ts y s t e m sw i t hd i f f e r e n tt e c h n o l o g y , i t sa i n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c h c a r lf u l f i l lt h er e q u e s to fm a n a g e m e n t t h i sp a p e rs t u d i e so nt h ei s s u es t a t e m e n ta b o v e ，w ea n a l y z eb u s i n e s sp r o c e s s ，r e q u i r e m e n t o fi n t e g r a t i o i l n o n f u n c t i o n a lr e q u i r e m e n to ft h es y s t e mi nd e t a i l s ，d e s c r i b ea s o l u t i o nt os e tu p 110p o l i c ei n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do ns o & d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h es y s t e mi s d e s 嘶b e di nd e t a i l 觞w e l l 础lt l l es t a t e m e n t sa b o v ef i r eb a s e do nr e s e a r c hi n s t a n d a r da n d t e c h n o l o g ys 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 ， m a n a g e m e n t e n t e r p r i s e s e r v i c eb u sa n db u s i n e s sp r o c e s s t h es v s t e mt h a tw a sd e s c r i b e di nt h i sp a p e rs u c c e e d si ns h a r i n gt h e d a t af o rd i f f e r e n t s y s t e m so fd i f f e r e n td e p a r t m e n to fp o l i c eb u r e a u i tc a l lc h e c ko u ta l lt h ec a s e t h a tr e p o r t e di n e a r l i e rt i m eo fo n ed e p a r t m e n to rd i f f e r e n t ，t h em a n u a lc o n t r o li si m b e d d e dp r o p e r l y , c h e c ko u t a l lt h ee m e r g e n c ec a s ea n dd e a lw i t hi tf l e x i b l et h a tb a s eo na u t o m a t i o no fd e l e g a t i o n , i tb n n g s u sc l o s ec a s em a n u a la n da u t o m a t i o nb o t h , t h er a t eo fc h e c k i n ge r r o ri sd e d u c e dr a p i d l y i t m a l 【e sa l lt h ep o l i c em o r er e s p o n s i v e ，c o o r d i n a t ea n de f f i c i e n c yw i t hm o r em o n e y 1 ss a v e d a tl a s t w ed e s c r i b et h ea r c h i t e c t u r e ，t h e o r ya n dr e s e a r c hm e t h o d o fs e r v i c e - o r i e n t e d s o r w a r eb a s eo nt h i sp r o j e c t s e r v i c e o r i e n t e ds o f t w a r ea r c h i t e c t u r ew i t hh i e r a r c h i c a ld i v i s i o n i sp r e s e n t e d ，i t sd e s i g np a t t e r n si sp r e s e n ta sw e l l w ed e s c r i b et h ea n a l y s i s ，d e s i g n a n d i m p i e m e n t a t i o no ft h es y s t e mb yt h ed i s c u s s i o no ft h ep r o j e c t ，v a l i d a t et h ef u n c t i o n a l i t ya n d p e r f o r m a n c eo ft h es y s t e m , s u m m a r i z ed e f i c i e n c ya n de x p e r i e n c eg a i n e d ，f u r t h e rs o l u t i o n i s p r e s e n t e d 嬲w e l l w ef o r e c a s tt h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e mi nn e x tp h r a s e ，w el a yt h e f o u n d a t i o nf o rs u b s e q u e n tw o r ka l s o k e yw o r d s ：s o a ( 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 y s t e ma r c h i t e c t u r e ；w e bs e r v i c e s 目录 1 绪论1 1 1s o a 产生的背景1 1 2 选题的目的和意义1 1 3s o a 的研究现状2 1 4 本题研究的重点3 1 4 1s o a 架构下的服务3 1 4 2s o a 的基础理论3 1 4 3s o a 的相关技术规范3 1 4 41 1 0 警务系统的实现3 1 5 本文的组织结构3 1 6 本章小结4 2 关于s o a 的基础理论5 2 1 s o a 的概念5 2 1 1s o a 概念的产生5 2 1 2 关于s o a 概念的争论5 2 1 3 笔者对s o a 概念的理解5 2 2s o a 的特征6 2 2 1s o a 架构的基本特征6 2 2 2s o a 在实现i t 资产的节约过程中的特征7 2 3s o a 的构成9 2 3 1 功能性方面1 0 2 3 2 关于s o a 中的角色1 0 2 4s o a 的优点1 1 2 4 1 以技术研发为视角来看s o a 的优势11 2 4 2 以整合资源为视角来看s o a 的优势1 2 2 5s o a 架构的演变发展1 3 2 5 1 结构化编程方法1 3 2 5 2 “面向对象”的可重用理论1 3 2 5 3 面向构件和架构l3 2 6 本章小结1 4 3s o a 标准规范及相关技术的研究。1 5 3 1s o a 中的服务1 5 3 1 1 粗粒度15 3 1 2 松散耦合1 5 3 1 3 标准化接口1 6 3 1 4 位置和传输协议透明16 3 2s o a 中服务的标准规范1 6 3 2 1s o a 发展的标准趋势1 6 3 3s o a 的支撑技术1 7 3 3 1x m l 概述1 7 3 3 2s o a p 简介1 7 3 3 3w e b 服务描述语言概述1 8 3 3 4w e bs e i w i c e 技术1 9 3 4s c a 规范研究2 1 3 4 1s c a 的起源21 3 4 2s c a 的基本概念2 2 3 5 本章小结2 3 4 基于s o a 的系统架构设计2 4 4 1 基于s o a 的信息系统层级设计2 4 4 1 1 各层次模块的功能分析2 4 4 1 2 面向服务中服务的设计2 6 4 2 面向服务层的详细设计一2 6 4 2 1 服务控制层设计2 6 4 2 2 业务逻辑层设计2 6 4 2 3 数据访问层设计2 7 4 3s o a 的服务总线设计2 7 4 3 1 服务总线的内涵2 7 4 3 2 服务总线的模型应用2 8 4 4s o a 与传统应用集成方案的比较3 0 4 4 1 传统的信息系统架构方案及其缺点3 0 4 4 2 基于s o a 信息系统架构的有点3 l 4 4 本章小结3 2 5 基于s o a 的1 1 0 警务信息系统的技术架构及其实现3 3 5 1 基于s o a 的1 1 0 警务信息系统业务流程3 3 5 2 技术架构3 4 5 3 系统用例分析3 5 5 4 方案设计。3 6 5 4 1 废单检查子流程3 7 5 4 2 出警安排子流程3 7 5 4 3 结案检查子流程3 7 5 5 开发过程3 8 5 5 1 创建库和模块3 8 5 5 2 创建业务对象3 8 5 6 警员出警系统及其开发4 4 5 7 创建调解流程一4 5 5 8w e b 应用程序开发4 5 5 9 整合服务一4 6 5 1 0 系统调试4 6 5 1 1 本章小结4 7 6 结 论4 8 参考文献4 9 攻读硕士学位期间发表的论文5 2 蜀c 谢5 3 学位论文知识产权声明5 4 学位论文独创性声明5 5 1 绪论 1 1s o a 产生的背景 1 绪论 时至今日，随着电子信息化建设的稳步推进，各种w e b 系统的应用，实现了科技管 理工作的计算机网络化。总体上看，各种w e b 应用系统普遍只关注某一方面、某一业务 环节或管理功能，使用的标准也不尽相同，集成和协作整体程度化不高。各应用系统之间 相互独立运行、互不干涉。并且，常常是开发使用不同的语言或建立在不同的平台之上， 但是他们之间通常有很多相互交叉，甚至重复的信息和数据。这种情况造成了信息和数据 的重复处理和更新速度差异，甚至不一致。导致既浪费资源又不便于管理，各系统之间也 难以进行信息共享。由于传统的软件开发所使用的平台、开发工具、操作系统在结构上的 紧祸合，以致这些位置上分散的独立系统逐渐形成了所谓的信息孤岛【1 】。为了更好的重用 已有的模块、加快软件的开发速度，使这些重用可以不用考虑各自运行平台和开发环境的 差异，并使被重用的模块可以方便自由地由旧系统纳入新系统，如何将这些应用系统有机 地整合在一起并且实现信息的共享和交互使用，使之成为一个高效、可靠、灵活、开放的 系统。因此，需要一种新型的软件开发方法来达到以上目标的实现。从软件发展史上来看， 己经历经了面向过程、面向对象和面向构件等几个阶段【2 】。由于面向过程的软件使用高度 祸合而不能适合于较大软件系统的开发，面向对象只能支持同种语言的软件开发，而面向 构件虽然能做到构件二进制级别共享但还是局限于平台的特定化。因此，一种称为面向服 务的体系结构的软件设计方法在软件开发的发展道路上被符合需求的提了出来，它通过发 布可发现的接口为其他的应用程序提供服务，而其中的服务可以通过网络进行调用。通过 采用s o a 框架，我们可以最大程度地避免系统间的藕合，从而提高系统的可重用性。当 用w e b s e v r c i e s 技术来实现面向服务的体系结构时，我们是在一个强大、灵活的编程 模型中创建种新的构建应用程序的方式，这种构建方式大幅度的降低了开发成本和实现 风险。这种通过对服务流程化的组织来构建分布式系统的方法既是体系结构模型，又是编 程模型。是目前考虑如何构建软件的一种非常实用的流行的方式方法。 1 2 选题的目的和意义 随着时代的变迁，近年来，公安信息化工作的迅速展开，各级公安部门都建有若干对 应各种警务事件的应用系统。由于公安警务事件的变化多样、时间跨度较大、缺乏统一建 设规划，这些应用系统的开发及运行平台、数据结构等很可能是异构的，加上这些系统自 身独立运行、互补干涉，于是不可避免的出现了“信息孤岛”的问题。随着应用的深入，各 级公安部门迫切需要应用系统之间实现信息共享和跨系统的流程，因此就提出了集成的需 求。 西安工业大学硕士学位论文 点对点的集成方式是一般传统的集成方式，即系统之间彼此提供接口，系统之间耦合 度增大。这种方式下接口数量大，开发工作量大，不易于维护和扩展。为了解决多系统之 间集成问题，同时避开点对点集成方式的缺陷，提出了一种基于s o a 的工作流架构，这 种架构下的集成可以发挥s o a 架构和工作流技术的双重优点，既满足了信息和流程集成 的功能需求，又具有充分利用现有资源、接口规范化、统一化、软件开发的速度进一步提 升、实现软件复用、易于维护和扩展等优点。 1 3s o a 的研究现状 面向服务的体系架构( s o a ) 是新一代的软件架构的思维方式，主要应用于分布式的系 统化的软件开发，这是因为s o a 良好的耦合性、与平台无关等特性，在很大的程度上解 决了系统的灵活性和互相操作性【3 】。最早提出s o a 的概念是在1 9 9 6 年，当时由于软件发 展水平有限，s o a 的提出只是高德纳咨询公司( g a r t n e r ) 的一个预言。2 0 0 2 年的1 2 月， 自从g a r t n e r 提出面向服务的体系结构是现代应用开发领域最重要的课题之后，国内外许 多计算机专家学者先后掀起了对s o a 的积极研究与探索的热潮。面向服务的体系结构是 基于“软件变服务”的基本思想，它提出了一种崭新的解决软件集成和软件重用的方案，通 过采用面向服务的体系结构，企业能够迅速、便捷、简易的构建开放的、模块化的、可重 用的、与平台无关、可继续扩展的应用系纠4 1 。继2 0 0 4 年初，计算机软件开发行业界推 出了s o a 后，b e a 、i b m 、o r a c l e 、微软等业界巨头纷纷发布自己的s o a 战略计划，建 议用户在进行企业i t 设计建设时考虑s o a 。目前s o a 架构得到了全世界范围的广泛注 意，据y a n k e e 集团随机调查了4 3 7 家美国企业，世界范围内已有7 5 的企业进行大规模 s o a 投资的规划。 在基于面向服务的软件体系结构的研发中，现在各国软件开发行业均有代表性的突 破。目前己实现了较有代表性的s o a 的工作是s u n 的j i n i 技术以及得到世界各大公司企 业广泛关注的w e b 服务技术。w e b 作为s o a 的一种实现手段服务，提供了基于x m l 标 准接口的若干中间件，并且具有高度的可集成性、协议规范的标准性、松散的耦合性以及 完好的封装性等特点，能够很好的满足s o a 应用模式需求【5 】。在对w e b 服务的推广支持 使用中，传统的中间件厂商也发挥了很多不可忽视的努力；i b m 公司很早以前就推出了 w e bs p h e r e 产品，能够支持各种有关的w e b 服务标准；m i c r o s o f t 公司以x m l 为根基的 n e t 战略，其新颁布的v i s u a ls t u d i o n e t 也即将成为w e b 服务的主要产品；而j a v a 技术 的创建者s u n 公司力图融合j a v a 与x m l ，也最新研发出了开放式软件架构s u no n e 。针 对己经公布的软件开发行业s o a 标准，世界各大型计算机软件开发企业( i b m 、m i c r o s o f t 、 s u n 、b e a 等) 已经开始着手实现和推广基于w e b 服务的面向服务的体系架构1 6 j 。在s o a 的实践应用过程中，目前很大一部分有实力的网络企业已有使用了w e b 服务技术来构建 他们的s o a 参考形态。其中，很有实力的a m a z o n 作为网络销售商研发并投入使用了一 套可以通过s o a p 协议和h t t p 协议两种接1 3 来访问的w e b 服务的技术。通过这套w e b 2 1 绪论 服务，用户取得a m a z o n 提供的各种商品服务信息是通过远程使用程序来实现的，其中包 括产品的名称、性能、特点、价位、生产厂家、原材料等等。全球最大的搜索引擎g o o g l e 也研发并投入使用了一个开发工具包，这个包能使开发人员在自有的使用中集成g o o g l e 搜 索功能的。由于搜索引擎是通过s o a p w s d l 来完成接1 2 1 的，也就等同于g o o g l e 的搜索 功能已经通过这项技术其包装成了w e b 服务。 1 4 本题研究的重点 1 4 1s o a 架构下的服务 在s o a 的架构下，服务以基本组件的形式组成应用系统，使得i t 与具体事务切合的组 成在一起【7 】。服务提供了系统应用的灵巧，服务之间的代替更换非常简易，虽然很多著名 的研究学者在研究的过程中都试图对下一个准确的定义来规范服务的内涵和外延，但时至 今日还是没有一个全面系统的定义来规范它。 1 4 2s o a 的基础理论 主要研究了关于s o a 的基础理论知识，包括s o a 的概念、s o a 的特征、s o a 的构 成、s o a 的优点以及s o a 的架构的演变发展，为后续内容的展开打下坚实的理论基础。 1 4 3s o a 的相关技术规范 研究了s o a 中服务的本质，然后对s o a 的基本要素进行研究，说明了s o a 与其他 面向组件编程方法的根本区别。接着分析了实现s o a 中的服务所必需的支持技术，如 x m l 、s o a p 、w s d l 、w e bs e r v i c e 等。 1 4 41 1 0 警务系统的实现 主要是对基于s o a 的1 10 警务信息系统的技术架构的详细描述及其应用实现。首先 分析了基于s o a 的1 1 0 警务信息系统业务流程，进而对系统的方案设计进行阐述，并具 体描述了系统的开发过程，接着阐述警员出警系统及其开发，创建调解流程，再到w e b 应用程序开发的介绍，继而是如何整合服务，最后是系统的调试。 1 5 本文的组织结构 本论文主要在面向服务的体系结构的研究与工程网络这一建筑学方面的思想相结并 使用，创建出一套不同于以往传统的设计、分析和解决问题的办法，并在研究中努力达到 理论与实践相结合，用理论指导实践，通过实践进一步完善理论的目标。对w e bs e r v i c e s 、 s o a 以及工程网络等相关技术的基础理论在本课题中的系统应用也进行相应的叙述。全 文分为六章，结构情况简述如下： 第一章绪论部分，主要阐明了研究课题的目的和意义，简要论述面向服务的体系结构 的定义范畴、实现途径以及工程网络的思想简述、使用范围，指出了目前国内外各个企业 西安工业大学硕士学位论文 对于面向服务的体系结构在i t 应用中的状况以及国内外工程网络技术在的发展现状、研 究前景。 第二章主要是论述在研究中与课题相关的背景理论知识和主要技术问题。面向服务的 体系结构的定义、基本框架、主要特点和未来估算的效益，对w e bs e r v i c e s 和s o a 架构 有关的技术问题做了系统的调研，这些理论基础都是基于工程网络的面向服务的体系结构 研究。接着阐述了w e bs e r v i c e s 技术，分别包含s o a p 协议、w s d l 语言、u d d i 规范等 等，其中的重点是叙述了w s d l 服务描述语言。接着又着重叙述工程网络技术和信息距 离的相关理论知识，包括这种技术思想的优点和表达形式等。 第三章以s o a 标准规范及相关技术的研究为基础，进一步分析了s o a 的模型，首 先介绍了s o a 中服务的本质，然后阐述了s o a 的基本要素，说明了s o a 与其他面向组 件编程方法的根本区别。接着分析了实现s o a 中的服务所必需的支持技术，如x m l 、 s o a p 、w s d l 、w e bs e r v i c e 等，并把这些技术的基本理论和方法逐一论述。 第四章是基于s o a 的系统架构设计，从基于s o a 的信息系统层级设计开始，进而 从服务控制层、业务逻辑层及数据访问层三方面对面向服务层进行详细设计阐述，之后从 服务总线内涵及其模型应用两方面对s o a 的服务总线设计进行介绍，最后对s o a 与传 统应用集成方案进行具体比较。 第五章主要是对基于s o a 的1 1 0 警务信息系统的技术架构的详细描述及其应用实现。 首先分析了基于s o a 的11 0 警务信息系统业务流程，进而对系统的方案设计进行阐述， 并具体描述了系统的开发过程，接着阐述警员出警系统及其开发，创建调解流程，再到 w e b 应用程序开发的介绍，继而是如何整合服务，最后是系统的调试。 第六章是得出结论与进行展望部分。 1 6 本章小结 本章首先分析了整篇论文的研究背景，并且根据目前s o a 的发展进程、工程网络技 术思想的探索使用现状，指出了本文研究课题的目的和意义。同时，更加强调了本文所要 研究的重点内容以及论文的研究目标和意义，为文章进行了全面的总结归纳。 4 2 关于s o a 的基础理论 2 1s o a 的概念 2 关于s o a 的基础理论 2 1 1s o a 概念的产生 面向服务的架构( s o a ) 概念的首次提出来是在1 9 9 6 年g a r t n e r 公司描述实施企业v 英文的时候。当时提出s o a 的主要意图就是为了让每个i t 系统都能够有各自的自主性， 全面的发展空间，并且又可以随着各自不同的需求进行共享。但是，因为当时的技术能力 和市场氛围都不完全具备全面应用s o a 的条件，所以s o a 在当时的历史局限性下并没 有吸引人们的目光，受到广泛的注意，它仅仅是在概念的层次产生出来，没有产生现实的 技术和理论。直到x m l 语言的产生、应用、发展，并且w e bs e r v i c e 等有关技术的产生， s o a 才渐渐被人们关注，受到人们的推崇，逐步的从概念阶段转向实践领域。 2 1 2 关于s o a 概念的争论乏、j 可是，究竟s o a 是什么呢? 各个软件开发企业和专家学者都有不尽同的理解：g a r t n e r 将s o a 表述为：客户端j t 艮务器的软件设计方法，一项应用由软件服务和软件服务使用者 组成，s o a 与大多数通用的客户端j r 务器模型的不同之处在于它着重强调软件组件的松 散耦合，并使用独立的标准接i z l 【8 】；l o o s e l y c o u p l e d c o r n 将s o a 定义为：按需连接资源的 系统。在s o a 中，资源被作为可通过标准方式访问的独立服务提供给网络中的其他成员。 与传统的系统结构相比，s o a 规定了资源间更为灵活的松散耦合关系【9 】；g a r t n e r 和 l o o s e l y c o u p l e d c o r n 的定义指出了s o a 的主要特征，即松耦合性；w 3 c 将s o a 概念表述 为：一套可以被调用的组件，用户可以发布并发现其接口【l o 】。 2 1 3 笔者对s o a 概念的理解 笔者个人理解如果仅仅把s o a 是一套可以被调用的组件，会使人感觉s o a 只是把 过去的应用加一个w e b 服务而己。这样的描述并不能完全将s o a 特点展示清楚，将组件 替换成服务，或许更为合理。截至目前，关于s o a 的概念，还没有任何一个可以被广泛 认可，追究其根源，还是因为s o a 中的两个领域，即技术和业务领域之间存在着交叉和 重合。虽然上述内容对s o a 有着各不尽相同的解释，但是它的中心思想是一致的，也就 是服务，s o a 的核心重心就是面向服务。并且，此处所指的服务包括企业营运过程中内 外部的各个业务环节，同时还要把这些服务从纷繁的环境中独立化，以致于可以使各个服 务之间是互相作用的、模块化、独立化、位置明确的、松耦合的、相互协调、不靠别的系 统的。面向服务的架构( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c h t u r e ，s o a ) 是一种设计方法，它指导 业务服务从开始创意，到停止运用中包括创设和使用的各个方面，并且也定义了和指出了 西安工业大学硕士学位论文 具有以下特点的i t 基础设施：使各种应用之间交换数据和参与业务流程变成可能，不管 它们自己背后应用的是哪一种系统操作或使用了哪一种语言编程【1 1 1 。面向服务的架构 ( s e r v i c e o r i e n t e da r e h i t e c t u r e ，s o a ) 是一个组件模型，它将应用程序的不同类型的部 分( 称为服务) 通过这些服务之间构建的合理接口和契约联合到一起。接口进行定义的方法 是使用独立的，它必须确立在实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言之外，构成独立 的部分。这必须让构建在各个该种类别系统中的服务能以一种相同和通用的方式来交互使 用。 2 2s o a 的特征 2 2 1s o a 架构的基本特征 1 ) 功能实体的独立性 在i n t e r n e t 这种自由的使用氛围中，每一个访问需求都可能存在错误，由此而知，每 一个试图通过i n t e m e t 进行掌控的结构的稳定性都有可能面临残酷的稳定性挑战。然而， s o a 是特别重视架构中提供服务的功能实体的独立、自主的性能。传统的组件技术，如： e j b 、n e t r e m o t i n g 、c o r b a 、c o m ，都必须有一个宿主( h o s t 或者s e r v e r ) 用来存放 和管理这类功能实体；每当宿主运行完毕时，这些组件的使命也被宣告终结i l2 。因此， 当宿主自身或别的功能部分产生问题的情况发生，在该宿主上运行的其它应用服务也就不 可避免的受到影响。 s o a 架构中十分重视实体自身管理和恢复性能。有很多经常用来实现自身修复的技 术，例如消息队列( m e s s a g eq u e u e ) 、事务处理( t r a n s a c t i o n ) 、集群系统( c l u s t e r ) 、冗 余部署( r e d u n d a n td e p f o y t n e m ) 在s o a 中都是非常重要不可或缺的部分。 2 ) 大数据量低频率访问 对于n e tr e m o t i n g ，e j b 或者x m l r p c 这些老式的分布计算模型来说，它都是通 过函数调用的办法来提供服务的，完成一个功能，通常都要采用客户端和服务器，通过很 多次来回调用函数才完成。在i n t r a n e t 的环境下，这些调用函数完成的方式，给系统的响 应速度和稳定性带来的弊端都可以不再算计，但在i n t e m e t 环境下，这些因素通常是确定 整个系统能否正常允许工作的一个决定性条件。因此，s o a 系统推荐使用大批据量的方 法一次性的来信息交换。 3 ) 基于文本的消息传递 由于i n t e m e t 中有很大一批异构系统，导致了s o a 系统必须使用基于文本的消息传 递方式，而并不是采用二进制的消息传递方式。在c o m 、c o r b a 这些一般的组件模型 中，一个二进制编码的对象就是从服务器这端传到客户那端的过程，在客户端通过调用这 个对象的方式来达成一些功能【l3 】；但是在i n t e m e t 环境下，不一样语言、不一样的平台甚 至对一些基本数据类型的定义不同，造成了不同服务之间传递对象存在巨大差异的现状。 因为基于文本的消息自己是不含有任何一种处理逻辑和数据类型的，所以服务间只传递文 6 2 关于s o a 的基础理论 本，对数据的处理依靠于接收端的方式，能帮助绕过兼容性这个难题。 2 2 2s o a 在实现i t 资产的节约过程中的特征 针对一个服务来讲，i n t e m e t 与局域网之间最显著的不同就在于i n t e m e t 上的版本管理 非常困难，一般软件使用的升级方法在这样松散的分布式环境中完全是无法进行的【1 4 】。 使用基于文本的消息传递方式，数据处理端只是可能有选择的处理自己能解释的那部分数 据，而当其它的数据不存在，由此产生十分理想的兼容性。 还有，实施s o a 的重点目标就是实现应用主体i t 资产的最大化节约和重用。为了达 到这样的目的，必须牢牢抓紧s o a 的如下几个具体的特征： 1 ) 与先进的b 2 b 协议相互合作 从公司外部访问一般被叫做业务伙伴的外部用户，使他也能像公司内部用户一样访问 相同的服务业务伙伴使用的是b 2 b 协议( e b x m l 或r o s e t t a n e t ) 相互合作。当业务伙伴 以业务目的为基础相互交换消息时，他们就进行了一次会话。会话是业务伙伴间一条或多 条业务信息交换的总称1 15 1 。会话的类别( 会话简单或复杂、内容长或短等) 由业务目的 来决定。除了b 2 b 这种协议外，外部用户也可以使用访问w e b 服务的方式提供的公司服 务。 2 ) 随时可用性 大部分s o a 都能会为特定使用者提供b 2 b 之类的异步应用和应用之类的同步应用服 务。假如有服务使用者要求服务时，s o a 一定会有服务提供者进行相应的互动。 同步应用针对其所运用的服务都有很高的依赖。与同步应用相比较，异步应用比同步 应用的稳定性更强。这是由于异步应用采取的是队列请求的设计方式，由此而允许产生服 务提供者短缺或迟滞的现象。异步应用在很多情形下都会安放在后台，使用者一般都不会 觉察到瞬间的短缺。很多情况下异步应用可以稳定地对付短时间的短缺问题，但是过长的 短缺就会引起严重的现象【1 6 1 。在服务短缺、队列引擎将少有的很多工作放到共同的应用 资源中时，也许会产生队列过满、以致服务死锁的情况。服务使用者要求同步服务的时， 大多数情况下是依照他们自己的理解或习惯。通常使用异步模型能够得到相同的效果，并 且更能够体现s o a 的最佳特性。 3 ) 粗粒度服务接口 服务粒度的定义是服务所公开功能的范围【l7 1 ，实践中一般将其分为细粒度和粗粒度 两种。其中，细粒度服务是指能供应少量商业流程的可用性服务。粗粒度服务是指能供应 高层商业逻辑的可用性服务。在使用者和服务层之间不需要再进行很多次的来往，一次往 复就足够了，这是使用粗粒度服务接口的优势所在。i n t e m e t 环境中有保护的t c p i p 会话 己不能再控制主导位置，成本也过高也是建立连接的弊端之一，所以，在这样的环境中进 行应用开发时，粗粒度服务接口有更加显现的优势。正确抽象级别的选择是s o a 建模的 众多问题中的重中之重。设计过程中必须在不损失相关性、一致性和完整性的情况下，最 大限度的使用粗粒度建模。 7 西安工业大学硕士学位论文 4 ) 分级 一直有个争论是关于粗粒度服务的，争论的中心是说此类服务比细粒度服务的重用 性、通用性差。因为粗粒度服务主要应用于解决特定专业的业务问题，所以通用性差、重 用性设计比较难。解决这种争论的办法有很多种，主要就是可以使用不同的粗粒度等级来 创设服务。这个服务分级不仅包括了重用性较高的、粒度较细服务，也包括了重用性较差 的、粒度较粗服务【1 8 】。在把服务分级的时候，应该意识到，服务层的组成是有一般是由 后台系统的公开服务或s o a 平台中已经有的本地服务构成的。 因此，批准在服务层建立个人所有的服务是至关重要的。重用正确的文档、私有服务、 配置管理的能力，是软件开发企业在s o a 服务层迅速创新更进步的公开服务的许多因素 中至关重要的一点。 5 ) 松散耦合 松散耦合组件服务是s o a 服务的重要特征之一，这一特征区不同于许多别的组件架 构系统。这种方法的主要目标是将服务的使用者和提供者在服务实现和客户使用方面区别 分割，使其互不影响。 很多松散耦合的方法都是依赖服务接口的信息。根据消息的接口能够兼并多种传输方 式，例如：h t t p 、j m s 、t c p i p 、m o m 等，也可以使用同步或者异步的协议实现，这 是以w e b 服务对s o a 服务接口的一个非常重要的标杆。 信息类的w e b 服务一般是松散耦合和文档驱动的结合，这主要是优化与服务特定接 口的连接。一般情况下，每当用户调用信息类w e b 服务时，用户经常要发出一个完整的 文档例如商品购物单证，而并不是一组离散的参数。当w e b 服务接收到整个文档的时候