（计算机应用技术专业论文）基于web服务的soa在信息交换系统中的设计与实现.pdf

摘要 随着信息技术的飞速发展，越来越多的政府部门开始运用电子政务来进行 日常办公，事务处理等工作。 在信息化工作不断深入和电子政务建设不断向前推进的背景下，几乎每个 部门都建立了自己的应用系统，由于各部门相关信息的相对独立性，各系统之 间数据也缺乏互操作性，长此以往，产生了部门之间信息的不一致问题，这为 各部门之间的协调合作带来了麻烦，因此亟待解决。要解决这些问题，必须消 除信息孤岛，进行信息资源整合与共享，保证各单位的数据一致性。为最大程 度的重用现有信息资产以及遗留系统，有必要对现有系统进行集成。在这种情 况下，面向服务的架构技术( s o a ) 应运而生。它为遗留系统的整合以及企业 服务的重用提供了一个很好的方案。 本文研究的信息交换平台，负责对工商行政管理局，质量技术监督局，国 家税务局，地方税务局这四个部门之中的信息进行整合。 本文运用w e b 服务技术实现各个部门之间的信息交换和连通，提供了包括 历史数据比对整合、新增数据比对整合等功能，为外部系统提供内部业务应用 接口。通过调用外部系统提供的服务接口，实现了系统问的集成，解决了“信 息孤岛 的问题。 本文研究的主要内容包括： ( 1 ) 深入研究了s o a 的相关理论知识，了解其发展情况以及现状。对运 用w e b 服务实现s o a 的方法进行了深入探讨； ( 2 ) 通过对整个系统的需求进行分析，并对现有技术进行研究之后，提出 了系统的整个框架。对x x 市信息交换平台采用s o a 架构的原因进行了阐述， 并根据本系统对于s o a 的应用需求给出了具体的解决方案； ( 3 ) 根据系统的功能需求给出总体设计，并对于数据比对整合模块做出了 详细的分析及阐述，针对表示层，业务逻辑层以及数据访问层分别进行了详细 分析； ( 4 ) 以运用w e b 服务实现s o a 架构为理论基础，给出了信息交换平台在 工商部门，质监部门，国税部门以及地税部门之间访问结构的实现以及服务的 发布，实现了s o a 在信息交换平台中的应用； ( 5 ) 对s o a 架构本身带来的安全性问题进行了讨论，提出了一定的解决 方案，并对于本系统的安全方面做出了一些建议。 通过w e b 服务技术将s o a 应用到企业信息交换系统中，解决了工商、质监、 国税、地税四个部门之间的资源共享问题，达到了系统间跨平台交互的目的， 对今后的交换平台的进一步开发具有较高的参考价值。 关键词：w e b 服务，交换平台，面向服务架构 n a b s t r a c t w i t ht h eh i g h l yd e v e l o p m e n to ft h e m o r ea p p l i c a t i o n so fe - g o v e r n m e n tt ob e t h e i rc d m m o nb u s i n e s s i n f o r m a t i o ns y s t e m ，t h e r ea r em o r ea n d u s e db yt h eg o v e r n m e n td e p a r t m e n tf o r w i t ht h el a u n c ho ft h ei n f c i r m a t i o n i z a t i o nw o r ka n de - g o v e r n m e n t ，t h e r ec o m e s s o r t so fa p p l i c a t i o ns y s t e mf o rt h ed e p a r t m e n t s h o w e v e r , e a c ho ft h ed e p a r t m e n th a s h i so w na p p l i c a t i o n ，w h i c hw a sd e v e l o p e db yd i f f e r e n tp r o v i d e rw i t hd i f f e r e n t t e c h n o l o g ya n ds o f t w a r ed e v e l o p m e n tp l a t f o r m s t h er e l a t i o n s h i po ft h ei n f o r m a t i o no ft h ed e p a r t m e n ti sh a r dt om a i n t a i nf o r t h e yc a n tk e e pt o u c hw i t he a c ho t h e rw i t hd i f f e r e n tf o r m s t h e ng r a d u a lc a m et h e “i n f os o l i ”w i t ht h i ss i t u a t i o n ，i ti su r g e n tt om a k eaw a yo fi n t e g r i t yo ft h e a p p l i c a t i o n st o r e a l i z et h er e - b u i l da n dr e - u s eo ft h el e g a c ys y s t e m o fa l lt h i s c o n c e r n e d ，t h e r ec o m e ss o a ( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) ，w h i c hp r o v i d e sa s o u n ds o l u t i o nf o r t h er c - u s ea n dr e b u i l do ft h el e g a c ys y s t e m t h ei n f o r m a t i o ne x c h a n g ep l a t f o r m ( i e p ) c o n c e r n e di n t h i st h e s i sc a np r o v i d e as o ab a s e dw a yf o rt h ei n f o r m a t i o ne x c h a n g eb e t w e e nt h ef o u rc o n c e r n e d d e p a r t m e n t ，a n dt h e y a r ea sf o l l o w s ，a d m i n i s t r a t i v eb u r e a uf o ri n d u s t r ya n d c o m m e r c e ，b u r e a uo fq u a l i t ya n dt e c h n i c a ls u p e r v i s i o n ，n a t i o n a lt a x a t i o nh e a d o f f i c e ，a n dt h el o c a lt a x a t i o nb u r e a u t h em a i nw o r k so ft h et h e s i sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) s t u d yt h et h e o r yo ft h es o h , i n c l u d i n gt h ed e v e l o p m e n ta n dt h ep r e s e n t s i t u a t i o n a n dt h er e s e a r c hp r i o r i t yo ft h et h e s i si st or e a l i z et h es o aw i t hw e b s e r v i c et e c h n o l o g y ( 2 ) a d v a n c et h es o a - b a s es y s t e mf r a m eb ya n a l y s i ss y s t e mr e q u i r e m e n ta n d e x i s t i n gt e c h n o l o g y p u tf o r w a r dt h es o l u t i o na f t e rs t a t i n gt h er e a s o nf o r t h es o aw a y o f t h ei e p ( 3 ) a d v a n c et h eg e n e r a ld e s i g n o ft h es y s t e mo nt h eb a s i so ft h ef u n c t i o n r e q u i r e m e n t e a c hd e t a i l e dd e s i g ni sp r o v i d e df o rt h eu s e rl a y e r , b u s i n e s sl a y e ra n d i i i a c c e s sl a y e ro ft h ed a t a 。c o n t r a s tm o d u l e ( 4 ) a d v a n c et h ei m p l e m e n t a t i o no fa c c e s s i n g i n t e r f a c ea n dt h ep u b l i c a t i o no ft h e i n t e r f a c eo fs e r v i c e ，b a s e do nt h et h e o r yo fs o af r a m e w o r k ，w h i c hw a sr e a l i z e db y w e bs e r v i c e ( 5 ) a d v a n c et h es o l u t i o np l a n sf o rt h es e c u r i t yp r o b l e mo ft h es o a b a s e d s y s t e m s o ah a sb e e nu s e di nt h ei e ps y s t e mw i t hw e bs e r v i c ea st h eb a s e m e n t ，w h i c h c a np r o v i d eas o u n dw a yo fi n t e g r i t yo ft h ei n f o r m a t i o no ft h ec o n c e r nf o u r d e p a r t m e n t s ：t h ea d m i n i s t r a t i v eb u r e a uf o ri n d u s t r ya n dc o m m e r c e ，b u r e a uo fq u a l i t y a n dt e c h n i c a ls u p e r v i s i o n ，n a t i o n a lt a x a t i o nh e a do f f i c e ，a n dt h el o c a lt a x a t i o n b u r e a u i ti so fc e r t a i nw o r t hr e f e r e n c ef o rt h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e mi nf u t u r e k e yw o r d s ：w e bs e r v i c e ，i n f o r m a t i o ne x c h a n g ep l a t f o r m ( i e p ) ，s o a i v 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本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，也不包含为获得武汉理工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：蕉壅e t 期：丝! i ：曼：兰 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 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，允许论文被查阅和借 阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部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或汇编本学位论文。同时授权经武 汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会 公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 1 1 课题来源及研究意义 第1 章绪论 随着计算机软件技术和电子政务的发展，需要对不同政府部门的各个应用 系统进行高度集成。目前大多数企业集成都采用点对点的集成，这种集成方法 复杂而且会造成很大的信息孤岛。为解决异构平台互联、不同协议系统之间的 通信、遗留系统和新增系统接口等等传统技术较难解决的问题，一种被称为面 向服务架构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 ) 1 1 j 的软件工程方法应运而生。由 于s o a 具有基于标准、松散耦合、共享服务、粗粒度和联合控制等优势，因此 比以往的面向过程、面向对象、面向构件的方法能够更好地解决问题，因此s o a 日益受到软件理论界以及业界的青睐。 面向服务架构( s o a ) 的应用集成开发方案可以在不改变企业应用底层架 构的基础上，很好地解决集成问题【2 1 。这种方案使企业能够快速共享它们现有 的遗留系统。具体的方法是把这些遗留系统封装为服务。s o a 所能够提供的好 处在与：可从企业外部访问、随时可用、粗粒度的服务接口、分级、松散耦合、 可重用的服务、服务接口设计管理、标准化的服务接口、支持各种消息模式、 精确定义的服务契约【3 j 【4 1 。 而以上这些，可以使企业在实现了s o a 以后，在其后续的发展中，当需要 进行软件升级或者维护以及移植时，可以在短期内得到最大的发展。面向服务 的体系结构基于这些实际活动或业务服务进行组织，而不是形成公司所维护的 不同的信息孤岛( s i l o ) 。通过实现s o a ，可以带来大量好处，包括以下各个方面： 更高的业务和r r 一致性、基于组件的系统、松散耦合的组件和系统、基于网络 的基础设施，允许分散于各地且采用不同技术的资源协同工作、动态构建的按 需应用程序、更高的代码重用率、更好地标准化整个企业内的流程、更易于集 中企业控制等i 引。 企业业务集成将逐步过渡到以w e b 服务为基础的面向服务的体系结构 ( s o a ) ，基于w e b 服务可以实现多个系统的相互协作，集成分布式应用中的 各个组件就有了一个公共的框架，而无需再考虑每一个组件的具体技术实现方 式。因而，w e b 服务被视为构造应用的基本服务组件。而基于w e b 服务的s o a 相关应用成为了迫切需要解决的问题。 1 2 国内外研究历史与现状 s o a 是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 ，面向服务的架构的简称。g a r t n e r 公 司最早提出s o a 的概念。由于当时技术水平以及市场的不成熟，使得s o a 只 是一个概念而已。随着业务整合以及数据共享等的需求增加，以及w e b 服务 技术的成熟，人们开始对于s o a 的概念有了新的理解，并且认为，s o a 是使 得不同组织开发的w e b 服务得以交互以及应用的较好方式【引。 2 0 0 5 年开始，对于s o a 的推广和普及工作开始加速。各大厂商开始协力 制定中立的s o a 标准，而其中最重要的成果体现在s c a 、s d o 和w s p o l i c y 三个标准的制定上。s c a 和s d o 共同构成了s o a 的编程模型标准，而 w s p o l i c y 则保证了s o a 的安全性。这三个标准的发布标志着s o a 进入了 实施阶段。从整体上看，对于s o a 的安全、业务流程，以及事务处理的注重已 经取代了之前单纯对w e b 服务的扩展。 目前，多个标准化组织都在着手于s o a 相关标准的制定工作，这些组织包 括1 3 1 1 6 】： ( 1 ) 结构化信息标准促进组织( o r g a n i z a t i o nf o r t h ea d v a n c e m e n to f s t r u c t u r e di n f o r m a t i o ns t a n d a r d s ，o a s i s ) 它为s o a 专门成立了技术委员会，负责制定电子商务、w e bs e r v i c e 开发 和部署、服务质量以及面向服务架构等方面的标准。 ( 2 ) 开放s o a 合作组织( o p e ns o ac o l l a b o r a t i o n ，o s o a ) 它成立了项目组，以负责制定s c a 和s d o 规范。 ( 3 ) 万维网联盟( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ，w 3 c ) w 3 c 成立于1 9 9 4 年，主要负责制定w e b 相关标准和规范，比如h t m l 、 c s s 等。w 3 c 专门成立了w e b 服务专区，下辖六个工作组，负责制定w e b 服 务相关的标准。w 3 c 对w e b 服务的发展可谓功不可没，像非常著名的s o a p 和w s d l 皆出自于w 3 c 。 ( 4 ) w e b 服务互操作组织( w e bs e r v i c e si n t e r o p e r a b i l i t yo r g a n i z a t i o n ，w s - i ) w s 1 是一个开放的厂商联盟，鼓励任何对w e b 服务有兴趣的厂商加盟并贡献 自己的力量。它主要致力于提升w e b 服务基于平台、操作系统和编程语言中立 的互操作能力，其成员几乎覆盖了所有重量级厂商，如i b m 、微软、s u n 、o r a c l e 和b e a 等。 2 ( 5 ) 互联网工程任务组( i n t e r n e te n g i n e e d n gt a s kf o r c e ，i e t d ，i e t f ( 因特 网工程工作小组) 是定义标准因特网操作协议( 像t c p i p ) 的团体，i e t f 接受国际 互联网协会i n t e r a c t 架构委员会( i n t e r n e ta r c h i t e c t u r eb o a r d ，l a b ) 的监督管理。 i e t f 的成员分别来自于互联网协会的个人或者组织成员。 对于s o a 的实现，尚没有一个完全成功的案例可以说明。但这并不代表 s o a 的实现没有可能。依赖于已经实现了的w e b 服务，我们可以真正实现 s o a 。 1 3 论文组织结构 本文一共分为5 个章节，内容如下： 第一章：绪论。主要介绍课题的来源以及研究背景，概述课题的研究意义。 分析国内外s o a 技术的研究发展，指出现阶段遗留系统间存在的问题。指出课 题的主要研究内容。 第二章：s o a 相关技术介绍。本章主要介绍了s o a 的基本概念，参考模 型，现阶段实现s o a 的相关技术等。 第三章：数据交换模型的设计方案。提出了数据交换模型需要考虑的问题， 相关的解决的方案。对于遗留系统的不同交互方式的解决方案提出了总的构架 以及分析。着重对于信息交换系统的遗留数据整合，包括数据比对，数据自动 比对，数据比对结果汇总等相关流程进行分析。 第四章：信息交换系统的实现。通过对现有遗留系统的分析和相关关系的 调研，设计出市企业信息交换平台系统。对于数据对比模块进行了详细论述以 及分析实现。实现基于w e b 服务的s o a 解决方案。并在最后对于s o a 安全性 问题进行了探讨。 第五章：总结和展望。对于系统的不足提出了思考，并对于系统需要改进 的地方提出改进的方向。 3 2 1s o a 概述 第2 章s o a 与相关技术研究 面向服务的架构s o a ( s e r v i c eo r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 是一种设计方式。它指 导着业务服务在其生命周期( 从构思开始，直至停止使用) 中包括创建和使用 的方方面面。它可以根据需求对网络或者各个实施了s o a 的各种项目间的粗粒 度的服务接口以及应用组件进行部署、组合以及使用。因此使得最大限度的实 现重用1 6 】。 s o a 的核心是“服务 的概念。w 3 c 将其定义为：服务提供者完成一组工 作，为服务使用者交付所需的最终结果。最终结果通常会使使用者的状态发生 变化，但也可能使提供者的状态改变，或者双方都产生变化。 s o a 的基本特征为【7 l ：支持在企业的外部直接访问；按需随时可用；服务 接口是粗粒度的，高度抽象的，并且按照一定的标准定义的；各个服务是松散 耦合，并且可以重用的；支持各种不同的消息模式。目前来说，运用w e b 服务 是实现s o a 的最好方式。s o a 将电子政务应用系统中包含的分散功能组织为 可互操作的基于标准的服务，这些服务按照业务需求可以快速组合和重用。 s o a 的三个不同成熟级别是1 8 l ：基础s o a 、网络化s o a 和流程支撑的s o a 三个扩展阶段，以描述s o a 的三个不同成熟级别。 基础型s o a 式有基础层和企业层组成的【引。通过分离不同的层次，可以为 应用程序定义比较恰当的高级架构，并且支持多个应用程序之间共享业务逻辑 以及实时数据等信息。它是一种可以为大型机构的应用程序环境提供强大平台 的简单方法，比当前大部分的已存在方法要先进一些。它的主要特征在于：它 作为企业应用程序环境的有效基础，却非常简单易于扩展。并且从技术上来说， 比较易于实现，是s o a 比较合理性的出发点，并且可以为后期的扩展提供合适 的基础条件。 由于应用程序前端的复杂性，它必须进行业务流程的控制，并且负责与后 端的继承。基础型的s o a 共享的服务基本上消除了数据层次的重复( 企业应用 程序集成) 。 网络型s o a 提供的是后端复杂性的处理，并可以进行技术以及概念上的继 4 承。它提供一个中介层，负责外观，技术网关，适配器一个功能添加等服务。 对于外观来说，其最重要的作用是提供一个集成a p i 以隐藏底层基础服务的复 杂性，使得客户端可以更加方便地使用基本层的功能，而不需要了解底层的任 何实现方式。而技术网关则允许将一种服务方便地运用于不同技术环境。适配 器适用于集成场景，能填补服务与其客户之间的概念沟壑。在最简单情况下， 适配器映射签名，并转换参数。 由于大多数企业架构的复杂性是因为架构不同部分对相似实体不同的处理 方式引起的，因此通过适配器可以使得应用程序可以按照s o a 范例的方式得以 集成。网络型s o a 可以在独立于底层技术的情况下，灵活的集成软件并对应用 程序前端隐藏后端系统的复杂性。 流程支撑型s o a 的关键特征在于它与中介服务类似，维护状态的方式是在 以流程为中心的服务中完成。以流程为中心的服务及时s o a 的客户端也是s o a 的服务器。它们之间的主要区别在于：以流程为中心的服务是有状态的。因为 对于服务端软件来说，处理状态是一个很严重的问题。在以流程为中心的服务 中关闭流程的状态之后，可以通过简化应用程序的前端，使其成为轻量级的部 件。利用这个轻量级部件可以使得用户界面的友好度大大提升并且专心处理用 户对话。流程型的s o a 可以使得应用程序前端成为轻量级元素，封装业务流程 的复杂性，处理其状态；封装后端系统的复杂性，分离流程曾中的流程逻辑以 及代码，并之需要通过程序前端的对话进行控制。它是基本服务的核心业务逻 辑，是顶级扩展阶段的象征。需要集成复杂流程高度独立的组织和实现，具有 最大的实现难度。 2 2 企业应用集成 随着信息技术的发展，现代企业管理越来越多的走向的应用集成的方向。 大多企事业单位，特别是有一定规模的企业都进行了信息化建设。如o a ，e r p ， s c m ，财务系统等f 9 】。随着信息化建设的深入，企业应用越来越多，其业务系 统也越来越复杂，而与此同时，企业对于业务灵活性的要求也越来越高。但由 于之前所部署过的资源不同的平台，企业应用集成，是当前任务的重中之重。 e a i ( 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 ，企业应用集成、) ，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。包括主机到主机接 5 口，个性化的商务服务，以及业务流程协作等。e a i 的内容包括集成业务过程， 应用，以及数据和不伺平台i 。 它通过建立底层结构，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。 其优点为对于每个系统的不同要求，都可以通过e a i 适配器( 连接器) 运 用定制的方式来适应。通过使用面向消息的中间件( m o m ) 以及集成管理器， 可以集成复杂的业务过程和流程有求。 其不足在于e a i 的实现需要比较大的代价。工作流程的变化会导致业务过 程的重用，从而进一步增加实现的难度【5 1 。不同e a i 产品间的互操作也是很大 的问题。 2 3 企业服务总线 e s b ( e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ，即企业服务总线) 。它是传统中间件技术与 x m l 、w e b 服务等技术结合的产物。它的出现改变了传统的软件架构，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。 1 2 1 从功能上看，e s b 提供了事件驱动和文档导向的处理模式，以及分布式的 运行管理机制，它支持基于内容的路由和过滤，具备了复杂数据的传输能力， 并可以提供一系列的标准接口。 e s b 的五个基本功能【1 0 】： ( 1 ) 服务的元数据管理：在总线范畴内对服务的注册命名及寻址管理功能。 ( 2 ) 传输服务：必须确保通过企业总线互连的业务流程间的消息的j 下确交 付，传输还包括基于内容的路由功能。 ( 3 ) 中介：提供位置透明性的服务路由和定位服务；多种消息传递形式； 支持广泛使用的传输协议。 ( 4 ) 多种服务集成方式：如j c a ，w e b 服务、m e s s a g i n g 、a d a p t o r 等 ( 5 ) 服务和事件管理支持：如服务调用的记录、测量和监控数据；提供事 件检测、触发和分布功能； e s b 集成方式有别于以往的点对点集成模式，点对点的集成模式如图2 1 6 所示i 1 1 1 ： 图2 - 1 点对点集成方式 运用e s b ( e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ，企业服务总线) 方法把将应用和服务以一 种高度伸缩的状态集成到一个高度扩展的骨架之中。基于e s b 的集成模式如图 所示。它为分布式【1 7 】计算模型提供了交互、组合和治理的基础架构。它提供了 网络中最基本的连接中枢，是构筑企业神经系统的必要元素。将应用程序和分 离的集成组件连接在一起，以产生服务装配组合从而形成复合的业务流程。 数据源a数据源b数据源c 数据源d 多 d a ma c c e s ss e r v i c e s e x i s t i n ga 印l i e a t i o n s n e wa p p l i c a t i o n s 图2 - 2e s b 集成方式 e s b 通过事件驱动机制来传递信息和提供数据的功能。它实现类似于适配 器( a d a p t e r ) 功能以实现业务服务总线上的集成。并提供对服务底层协议的支持。 同时e s b 还提供诸如服务代理，协议转换等等功能。 2 4w e b 服务 w e b 服务是一套标准【1 2 】，它定义了应用程序在网络上实现相互操作以及联 7 系的方法以及原则。遵守w e b 服务的标准，我们可以运用任何语言，在任意平 台上对于w e b 提供的服务进行访问。 w e b 服务e h - - - 个部分组成，即：服务请求者，服务注册者以及服务提供者。 它们三者的关系如图2 3 所示： 图2 - 3w e bs e r v i c e 交互图 服务请求者：服务请求者实现服务的查找与调用。由其在服务注册者处查 找满足需要条件的、可以获得的服务。一旦找到，服务请求者将绑定到服务提 供者并进行实际的服务调用。 服务注册者：服务注册者集中存储服务信息，以便于服务请求者的查找。 同时，服务提供者可以把它们所要提供的服务在服务注册中心这里进行注册。 服务提供者：服务提供者即服务的拥有者，它负责将服务信息发布到服务 注册者。 w e b 服务协议栈包括w s f l ，u d d i ，w s d l ，s o a p ，h ”叩，f t p 等协议 1 1 3 1 ，各协议的运用范围如图2 4 所示： 8 2 4 1x m l - s f l 亟窭口 v s d l 姗 h t t p ，f t p ，腑等 图2 4 w e b 服务协议栈 x m l ( e x t r e m em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) 是一种灵活的定义语 言，它是h t m l 语言的发展版本。他不像h t m l 那样需要有严格的标签定义， 允许客户自定义标签，由于其易于建立和分析的特性，是w e b 服务平台中表示 数据的基本格式。它不受平台的限制【1 4 l ，因此解决了平台之间数据表示的问题。 x m l 与a c c e s s ，o r a c l e 和s q ls e r v e r 等数据库不同，数据库提供了更强有 力的数据存储和分析能力，例如：数据索引、排序、查找、相关一致性等，x m l 仅仅是展示数据。事实上x m l 与其它数据表现形式最大的不同是：它极其简单。 对于不同数据源，由于其数据存储类型的不一致性，需要在上传到中心节点进 行汇总之前进行数据类型转换，将不同数据源的数据转换成其它数据源可以理 解的方式。 最好的方法，是利用x m l 语言进行转换，并且在其它部门的前置机中利 用转换规则x s l 进行转换。 每个需要转换的分支，都可以运用x m l 将需要转换的数据传到中间数据 库中，并且在中间数据库中进行总的数据转换，并且再由此发回目的地。 在每个带有可以提交或者分发数据的结点之前放置一个转换网关，在此进 行结点的数据交换的初步处理。然后在所有的数据交换中心以及各个交换网关 之间安装交换网络，再此交换网络中完成所有的数据转换。将从数据交换节点 的交换前置机传来的数据转换为统一的格式，传给交换中心。在交换中心处理 完所有请求以后，将数据通过交换网络转发回交换前置机，然后由交换前置机 再转发给各自结点。 将所有的数据存储在x m l 文件中，以便于共享和传输。运用x s l t 将x m l 9 转换成其它形式的x m l 文档，完成不同系统间的通讯，以及数据的共享。 从一个数据库中取出的数据运用x m l 的方式编写，打包成s o a p 在网络 上进行传输，并且在到达中间结点后与中间结点数据库中数据用x s l t 进行转 化以及保存1 1 5 j 。 对于各个分支结点的数据库，并不需要改变其自身的格式。在转换网关中 完成共享数据的存储以及格式认证、数据一级交换的功能。 序列图如图2 5 所示： 囤国国 ：，堡璺矗骤警数据转蜂成) 函i l 格式：x m i 臼m i o 发送s o a p 消息 卜叫： ；广、 使用x s l t 转换成公高b 可以理解的形式 r 孟二聂i r 一1 ：卜。 应答 图2 - 5 数据交换序列图 数据源b 将业务事务抽取并规范为x m l ，通过j a x p 将这些业务事务转换 为x m l 格式，把数据包装在s o a p 信封中，发送给数据源a 的交换网关，数 据源a 的交换网关负责处理网络连接和消息交换功能。通过j a x p 和x s l t 将 数据转换成数据源b 的应用能够理解的格式。数据转换完成之后，数据源a 的 网关将该数字签名附加在s o a p 消息的信封中，然后通过j m s 将该s o a p 消息 发送给数据源b 的网关，接受到该s o a p 消息后，数据源b 的网关将返回确认。 收到这个消息时，数据源b 的网关需要将s o a p 内容解码。验证成功后， l o 客户的网关将通过j a x m 把数据内容以s o a p 的方式传递给后台应用系统。数 据源b 的后台系统将根据需要，通过j a x p 完成相关的数据转换。而后向数据 源b 的网关发送确认消息，后者将确认消息发送给数据源a 的网关。数据源a 的网关又会把确认消息返回给数据源a 的应用。 2 4 2 简单对象访问协议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 o l ，简单对象访问协议) 是将成熟的基于 h i t p 协议的w e b 技术与x m l 灵活性和可扩展性灵活的组合在一起的一种协议 【1 5 1 。它的意义在于运用h t t p 实现s o a p 风格的传输，并运用x m l 作为其编码 模式。 简易对象访问协议s o a p 是一种用于应用程序之间并且可以绕过防火墙的 通信的通信协议。它是一种用于发送消息的格式用来通过因特网进行通信。它 独立于平台及语言，简单易于扩展。允许绕过防火墙。在s o a p 消息中，每个 元素都可能是一个s o a p 结构元素，一个根元素，一个存取元素或者一个独立 的元素。 2 4 3 统一描述、发现和集成u d d i u d d i ( 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 ，统一描述、发现和 集成协议) 。u d d i 注册库是一种机制，它使得不同的服务可以存储与一个可以 被其它服务发现，引用的地方。它最大化的实现了服务的相互支持能力1 2 7 j 。 它建立了一种机制，使得商业实体可以在其上进行注册，登记可以提供的 服务，并使得不同的商业实体可以通过在注册库中进行查找而发现对于自己有 利的服务。它同时也是w e b 服务集成的一个体系框架，包括了服务描述以及发 现的规范。它利用诸如扩展标注语言( x m l ) ，h 1 限和域名服务( d n s ) 这些协 议让不同的商业实体相互通信发现。另外，在跨平台的设计特性中，u d d i 主要 采用了已经被提议给w 3 c 的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 o l ，简单对象访 问协议1 规范的早期版本。 2 4 4w e b 服务定义语言 w s d l ( w e bs e r v i c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w 曲服务定义语言) ，是一种基于 x m l 的语言，可以描述w e b 服务的函数、参数以及返回值，它提供了一种定义 方法。这种定义方法使得w e b 服务可以被机器所识别，而不需要人工的干预。 w s d l 是可以被人理解，也可以被机器理解的。并且可以通过编程使得一 种w s d l 转化为另外一种w s d l 。 2 5j 2 e e 平台 j 2 e e 平台是构建服务器端应用的技术平台，它提供的服务简化了商业应用 开发工作，使得开发人员可以集中精力解决需要实现的业务功能，而非相关的 技术细节。这大大加速了开发了进度和效率。商务应用一般比较复杂，需要大 量的数据操作和相关处理，并且需要支持多线程，多用户的并发工作。j 2 e e 平 台为开发和部署具有可移植性【1 5 】。 j 2 e e 的目标是提供与平台无关的、可移植的、支持并发访问和安全的、完 全基于j a v a 的开发服务器端中间件的标准。j 2 e e 简化了构件可伸缩的、基于 构件服务器端应用的复杂度。在j 2 e e 中，s u n 给出了完整的基于j a v a 语言开 发面向企业分布应用的规范，其中在分布式互操作协议上，j 2 e e 同时支持远程 方法调用( r m i ，r c - i n o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 和因特网对象请求代理间协议 ( 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 ) ，在服务器端分布式应用的构造形式包括了 j a v as e r v l e t 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e ) 、e j b 等多种形式，以支持不同的业务需求。 j 2 e e 的优点是技术先进，架构优秀，真正的三层结构，用j a v a 开发构件， 能够做到“w r i t eo n c e ，r u na n y - - w h e r e ”，开发大型的应用优势明显，可以配置 到包括w i n d o w s 平台在内的任何服务器端的环境中去。缺点是缺少一系列的接 口支持，技术进入门槛高，开发起来的难度大。 2 6 中间件技术 中间件( m i d d l ew a r e ) 位于客户机服务器类型的操作系统上，管理着分布 式应用软件间的通讯和资源，在不同运用程序之间提供了一种接入式的联系i _ 7 1 。 通过运用中间件，可以使得分布式应用软件实现资源共享，它是与平台无 关的。它使得具有不同应用接口的程序得以相互通讯，位于不同平台上的信息 得以相互交换。并且独立于系统软件或者服务程序。 通用的中间件的类型包括有企业服务总线( e s b ：e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ) ， 事务处理( t p ：t r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ) 监控器，分布式计算环境( d c e ：d i s t r i b u t e d 1 2 c o m p u t i n ge n v i r o n m e n t ) ，远程过程调用( r p c ：r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) ，对象 请求代理( o r b ：o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) ，数据库访问中间件( d a t a b a s ea c c e s s m i d d l e w a r e ) ，信息传递( m e s s a g ep a s s i n g ) ，基于x m l 的中间件( x m l - b a s e d m i d d l e w a r e ) 等等【1 6 1 。 其特点是能够满足大量应用的需要；运行于多种硬件和o s 平台；支持分 布式计算，提供跨网络、硬件和o s 平台的透明性的应用或服务的交互功能： 支持标准的协议；支持标准的接口。 1 3 第3 章s o a 在企业基础信息交换平台中的分析与设计 3 1 项目背景 随着信息化工作的开展和电子政务建设的不断推进，各政府部门都已经开 始或者准备建立自己的电子化管理系统以保证“办公自动化”的要求。然而， 由于各个部门的应用系统在设计时并没有考虑或者很少考虑到与其它部门信息 之间的交互，不同部门间对同一数据的存储信息不一致的情况普遍存在。 本系统涉及四个部门中所存储的数据，这四个部门是：工商行政管理局( 工 商) 、国家税务总局( 国税) 、地方税务局( 地税) 以及质量监督局( 质监) 的 数据。 现存的问题是：通过数据比对，发现对于同一企业信息的存储，在四个相 关部门中的数据有超过6 0 的信息无法比对成功，大量数据存在以下的现象： ( 1 ) 企业名称和企业注册号不一致； ( 2 ) 企业信息存在于工商开业登记信息中，却同时存在于国地税的注销信 息中； ( 3 ) 企业信息存在于质监部门登记信息中，却同时存在于国地税的注销信 息中； ( 4 ) 企业信息存在于工商年检信息中，但是在国地税登记信息中不存在。 要解决这些现象，必须消除信息孤岛，进行信息资源整合与共享，保证各 单位的数据一致性。 本交换平台的建立正是为了统一市工商管理局、市质量监督局、国家税务 局以及地方税务局的数据。长期的信息化建设却没有很好的部署导致了信息孤 岛的产生。为使得相关四个部门间的数据得以交互及统一，也便于集中管理， 特建立此企业信息交换平台。 作为本系统建设目的之一的企业基础信息数据库的建立，由于存储企业信 息的核心部门是工商部门，因此，主要信息以工商部门数据登记情况为准。而 企业基础信息库中保存的数据应该是与设计的四个部门都相关的，并可以在四 个部门需要进行数据比对时提供支持和建议。 1 4 3 2 系统分析 任何一个信息交换平台，其所需要提供的基本功能包括： ( 1 ) 通过交换平台方便的从不同数据源提取信息； ( 2 ) 运用交换平台完成不同数据源数据格式的转换，以实现数据的交换； ( 3 ) 利用交换网络，实现各个数据源之间可靠、稳定以及安全的传输； ( 4 ) 实现动态的交换流程配置，使得流程配置“服务 化； ( 5 ) 提供对整个交换平台的管理和维护功能。并使得可以通过平台对所有 数据源以及中心存储信息进行管理和维护。 总体而言，需要设计出可以实现不同数据源之间数据交换