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动态电子商务的关键技术研究 【摘要】 动态电子商务的关键技术研究 动态电子商务是电予商务的重要发展方向。它要求电子商务的过程和与它关联 的系统能够动态地改变，以支持变化的商务计划和策略。 本文以w e b 服务技术及x m l 开放性协议为基础，提出了一种动态电子商务的 实施框架，以实现跨平台、跨语言、跨系统的数据交换和系统集成。该实施框架中 采用了封装器作为遗留系统与w e b 服务之间的桥梁，设计了基于w e b 服务的业务过 程管理系统，可以实现企业的门户网站、企业内部系统集成以及企业间系统集成三 者的统一。从而对动态电子商务的两个重要方面“动态连接”及“有效商务”进行 了连续的支持。 文中对动态电了商务的关键技术进行了分析，重点研究了对遗留系统进行w e b 服务封装的技术和基于w e b 服务的业务过程管理技术，并给出了业务过程管理系统 的体系结构及建模技术，并提出一套业务过程建模语言w s b p m l 。最后给出了 一个动态电子商务的实施实例。 【关键字】动态电子商务，w e b 服务，业务过程，业务过程管理系统 e a i ，b 2 b i ，w s b p m l 麴查史王堕墨鲍苤壁垫查婴壅 r e s e a r c ho nt h ek e yt e c h n o l o g i e so fd y n a m i ce b u s i n e s s a b s t r a c t d y n a m i ce b u s i n e s si st h en e x tg e n e r a t i o ne b u s i n e s s i ti st h ed y n a m i ca d o p t i o no f e b u s i n e s sp r o c e s s e sa n da s s o c i a t e ds y s t e m st os u p p o r tc h a n g i n gb u s i n e s ss t r a t e g i e sa n d t a c t i c s t h i sp a p e rp r e s e n t sa ni m p l e m e n t a t i o nf r a m e w o r kb a s e do nw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y a n dx m lp r o t o c o l sf o rd y n a m i ce b u s i n e s s t h ef r a m e w o r kc a na c h i e v ec r o s s - p l a t f o r m c r o s s l a n g u a g e ，a n dc r o s s s y s t e md a t ae x c h a n g ea n ds y s t e mi n t e g r a t i o n 。t h ew r a p p e ri s u t i l i z e da st h eb r i d g eo fl e g a c ys y s t e m sa n dw e bs e r v i c e s t h i sp a p e ra l s op r e s e n t sak i n d o fw e bs e r v i c eb a s e db u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e mt oi m p l e m e n tt h eu n i f i c a t i o n o ft h ep o r t a l ，e a ia n db 2 b i ，w h i c hg i v e sc o n t i n u es u p p o r tt ot h em a i na s p e c t so f d y n a m i ce - b u s i n e s s ：d y n a m i cc o n n e c t i o na n de f f e c t i v eb u s i n e s s t h i sp a p e ra n a l y s e st h ek e yt e c h n o l o g i e so fd y n a m i ce b u s i n e s s ，e s p e c i a l l yt h e e n c a p s u l a t i o nt e c h n o l o g yo fl e g a c ys y s t e m sa n dw e bs e r v i c eb a s e db u s i n e s sp r o c e s s m a n a g e m e n tt e c h n o l o g y t h ep a p e rp r e s e n t sas e to fa r c h i t e c t u r eo fb u s i n e s sp r o c e s s m a n a g e m e n ts y s t e ma n dr a i s e sab u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gl a n g u a g e - - w s b p m l a n a n a l y s i so f a ni n s t a n c eo f d y n a m i ce b u s i n e s si sp r e s e n t e di nt h ee n do f t h i sp a p e r k e yw o r d s d y n a m i ce - b u s i n e s s ，w e bs e r v i c e ，b u s i n e s sp r o c e s s ， b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e m ，b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n g ， s o a p , w s d l ，w s b p m l 动态电予藏务熊关键技术磷究 引言 自二十世纪九十年代中期起，网络技术的发展改变了传统的商务模式。出现了 通过i n t e r n e t 进行商品交易的电子商务这一新兴事物。在随后的几年中，电予商务 被广泛搂投，褥虱了逐獯发震。涟饕企照鬏搂豹不凝扩大，金鼗愈部戆倍感毒 ：遗程 加快，企妣间的交互增多，暴露出现有电子商务技术的不足：技术往往过于复杂， 企业投入的成本大，而艨统缺乏灵活性，不能满足闼益增长的商务的动态需求。 在这攒豹背景下产生了耨的电予麓务接式：动态逛予商务。它蕴含了两个蓑要 的概念：“穑态连接”釉“有效商务”。藤w e b 鼹务技术完全萋于系瓢基于x m l 的开放的标准化防议，宅的出现和发聪使得动态电予商务的实现成为可能。翻前， 国内外都在对如何实现动态电子商务避行理论研究与实践。但是相比理论研究来说， 真正魏实黢还比较少，本文提出了一襄鏊子w e b 骚务惑动态电了麓务豹实麓橼絮， 对其中的几种关键技术进行了研究，并给出了一套熬于w e b 服务的业务过程娥模语 言。 本文的结构安排是这样的：第一辈对本文涉及剿的背景技术嫩行介绍和分橱。 奔绍电予商务的基本概念，分辑了奄予商务发展嚣l 强麓阏逶，0 | 斑动态逮予商务戆 概念。之后简单介绍w e b 服务及其鼢议栈，在对q k 务过程进幸亍概述后，提出旗子 w e b 服务的业务过程需鼗解决的新问趟。第二章提出了一个动态电予商务的丈施框 桨，逐一分掇了疆袈实巍粒关毽鼓拳，特裂是遗塑慈绞避行w e b 缀努封装豹技零帮 基于w e b 服务的业务过裰管理技术，并且给出了一个业务过程系统的体系结构。第 三章针对业务过程建模详细介绍了本文提出的种业务过程建模语言一 w s b p m l 。第四章对一个动态电子商务的实施实例进 亍了分析。在第五章中对整个 实施摇絮徽了总结，莠斑蹬霹未来瓣震鳘。奁鬻荥中给出w s b p m l 静竞蹩静 s c h e m a 。 动态电子商务的关键技术研究 第一章背景分析 l 。1 电予商务檄述 电子商务( e - b u s i n e s s ) 的概念是随着艇联网( i n t e r n e t ) 技术的如现与必起而逐 步发展起来的。蘩予i n t e m e t 的l t 新技术的不断攒寤，带渤了电子商务内涵鹃扩袋 与模式的不断变革：另一方面，电子商务在实践中遇到的种种新挑战也推动了i t 授宋懿发麓。虽然一直蔽采，对宅予裔务的范畴并没有一个磅确投藏静定义，甚至 e - b u s i n e s s 这个词汇也与e 。c o m m e r c e ，e m a r k e t ，w e b b u s i n e s s 等长期混用。但是已 经藩速建立了一葺孛荚识：旗子囊务熬壤念有狭义与广义之分。狭义煞漤，奄子商务 指通过网络( 往往专指互联网) 进行的有关销售、购买等交易的切商务行为。即 遗露爨谖翁“鼹上赡貔”。广义的漤，还奄括逶过潮络遂行靛客户荚系、资源管理、 物流、人力、财务蒋等涉及企业内外的各种业务过程的全面的商业活动。电子商务 使褥蠹业攀务更加经济有效。 1 。1 1 电子商务的实施与发展 2 0 世纪九十年代中期，随着互联网络技术的出现和普及，借助初步成熟的w e b 黢务器与测菱器技术，金业遥过建立警己懿门户网链( p o r t a l ) ，蹙躅h t m l $ 器富在 i n t e r n e t 上发布静态商业信息，如价格和产品信息目录，供客户浏览。这时商务活动 基本停塑在信崽发毒的广告功能上，远远不瞧满足糍务匏癸求。 很快公共网关接e l 技术( c g j ) 和各种脚本语言如a s p 、p h p 、j s p 出现，使得交互 式的动态咧站成为w e b 煎爨的主溅。鼹户邋避w e b 页覆霹以与金数的应用系绞发生 交巨，f - i p 弼站与企业内部的应用系统、数据库系统有了紧密的联系。交互式的动 态网站造就了网上购物、搦卖、丽上人才市场、电予交易市场等电子囊务模式。著 名的a m a z o n 网上店，盘1 9 9 5 年伽建，摄1 9 9 8 = 年平均月销售额增加3 4 ，戗造 了零售q k 的神话。一时润“c o m ”成了电了商务的代名词，这时电予商务的概念， 以门户弼站为主，鏊本限予“两上交易”的范畴。 随着网络泡沫地逐渐破灭，在商务需求地推动下，企地意识到，将耳光投向企 i 2 螽鸯系统的改造，涟高麓务过程的效率，才蹙谋求更高翻菇的最佼方法。w e b 应 用系统和企业内部的各种成用系统搬集成到一起。例如对一份通过门户网站下的订 动态电子商务的关键技术研究 单的处理，很可能就需要客户关系镑理系统、企业资源计划系统、供应链管理系统 等多个应甭系统的协作完成。将这魏系统各舀专有的数据格式、搽作平台连接在一 起的需求促进了企业应用集成( e a i ：e 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 ) 技术蓬勃发 展，先后出现的c o r b a 、d c o m 、j 2 e e 等籁范为e a i 提供了眈较成熬的解决方案。 另一方面，随糟电了商务日益成熟，企业间系统浆成( b 2 b i ：b u s i n e s s t o b u s i n e s s i n t e g r a t i o n ) 豹囊务模式被嚣益重甏。因为穆合彳睾饮俘、客声、供应薄蠢接连绥鬟金 业的商务过程中，能够大大降低采购、销售等成本，节省时间、复用资源、增加利 懑。又铡麴企韭肉部系统与公共麓金融骚务、毯滚黢务、网上亵癌等连接袭一起， 原来需要依靠中间信息媒介的业务联系被转换成集成的方式，能够大大缩短商务事 务的执行周期。铡始c i s c o 公司镪售的路嬲爨等产品豹赞运服务势包绘f e d e x 公 司，客户无法直接从c i s c o 公司获得产品被运送的情况。类似的情况也为f e d e x 承担其他企业的货遮乡卜包带来不便。为此，f e d e x 与c i s c o 公司之阗架设了专用网 络，允许c i s c o 公司的应用系统从f e d e x 的数据瘁系统中赢接查询货物运送状态。 对客户来说，登录到c i s c o 公司销售网站，不仅可以完成购买过程，还可以随时跟 踪产品被运送的情况。这种模式蕊增强了c i s c o 的竞争力，也为f e d e x 公司赢褥 了燮多公司的物流代理权。f 1 】 强前，e a i 与b 2 b i 正在逐步成为电予裔务发蔗豹主流。它们与企监门户弼站 一起为电予商务的主要内容。如图1 1 所示： 鹭l 、1 魄子商务瓣主要内容 电予商务的出观改变了传统的商务模式，它缩短了企业问空间的距离，扩大企 业黪务活动弱范围，提赢蘸务事务的执行遮发，黪惩戒零，为企业帮来了受麓靛剩 润。 1 1 2 电子商务遥到静挑战 电子囊努杰经历了这獯发曩豹足年螽，企鲎亵效事务愈秘灵活与复杂，麓攘基 动态电子商务的关键技术研究 益增大，各种应用系统在企业内部混用，这些为电子商务技术带来了新的问题： i ) e a i 的高成本。企业规模逐渐扩大，企业内部应用系统日益增多，而它们的 采购与开发往往是独立进行的。各系统通常使用专有的数据格式接收和处理数据， 并且很可能建立在不同的操作系统平台上。现有的e a i 往往依赖复杂的分布式对象 或中间件技术，投入成本较高。同时，集成过程总是意味着大量的硬编码，各个应 用系统被紧密地绑定在一起，任何的变化都意味着更大成本的投入。 2 ) b 2 b i 的局限性。为了保证商务数据的保密性与安全性，企业的内部系统总 是被隐藏在企业防火墙内。各企业应用系统的操作系统、编程语言、数据接口也各 不相同。因此跨企业的系统集成既要冲破防火墙的阻隔，以统一的格式进行数据交 换，又要保证商业数据的安全性。典型的b 2 b i 模式或者通过企业构建自己的专有 网络，或者按照某种加密算法，制定自己的电子数据交换标准来实现这些需求。其 他企业的应用程序，只有连接到企业的专有网络中，按照特定的标准进行开发，才 能被集成到企业的业务过程中。因此，企业间的系统集成是紧密耦合的，从开始就 是完全静态，难以变更的。或者说变更带来的成本非常巨大。然而，在商务活动中， 变更却往往是最常见的，晟典型的例予如改变零件供应商或者增加新的销售代理商。 3 ) e a i 与b 2 b i 的不连通性。企业内部的应用系统集成与企业间的系统集成， 由于机制不同，往往各需要一套管理系统，这既增大了成本投入，又降低了业务过 程的执行效率，不能满足日益灵活的企业需求。因此企业期望能将e a i 和b 2 b i 平 滑的连接在一起，以统一的方式管理企业的业务过程。 综上所述，阻碍电予商务进一步发展的根源是企业应用系统的异构性与缺乏可 变性。不同的操作系统平台、编程语言和固定的私有的数据格式是系统集成最大的 障碍，也是高额成本的根源。因此电子商务的发展呼唤着开放性的数据交互协议跨 平台跨语言的系统集成模式。 1 1 3 新型的电子商务动态电子商务 动态电子商务的概念正是为了应对上文提到的挑战而产生的。根据动态电子商 务的主推者i b m 给出的定义，动态电子商务指，电子商务的过程和与它关联的系统 能够动态地改变，以支持变化的商务计划和策略。它以w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 技术 为基础，通过一系列基于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 ) 2 的开放性协议，实 现跨平台、跨语言、跨系统的数据传递和系统集成。这一定义蕴含了两个重要的概 念： 1 ) 动态连接。它要求商务过程中各种相关系统能够互连，并且这种连接必须是 动态电子商务的关键技术研究 简单、方便的。可以轻易地实现连接对象的变化而不必关心对方的来源、所处的平 台和使用的编程语言。因此企业的应用系统之间的集成必须是松散耦合的关系，应 用系统的接口必须完全公开并且可以访问，系统之间的消息传递必须遵守开放的 i n t e r n e t 标准。 2 ) 有效商务。商务并不等价于应用系统之间的简单连接。通过简单、快捷的连 接，将应用系统集成为一个复杂的业务过程( b u s i n e s sp r o c e s s ) ，以更快捷、高效的 完成个真实的商业事务，为企业带来利益，才是动态电子商务最大的意义。因此， 必须有描述商业事务过程的开放的标准，实现业务之间自动的交互，最大程度地减 少人员对业务过程的参与。 与传统电子商务相比，动态电予商务应具有以下特点： 1 ) 实现跨平台、跨语言、跨系统的无缝集成，扩展了企业的商务活动范围。 2 ) 企业能够将业务过程的部分外包，充分利用外部的技术和服务，从而减少自 己的开发成本，将更多的精力投入到其他业务活动的开发中，提高生产效率。 3 ) 企业只需发布自己的业务过程接口，就可以允许各个业务伙伴、客户和供应 商等直接联机到业务过程中来，形成跨企业的商业事务，提高丁商务执行的速度。 4 ) 业可以灵活快捷地改变合作伙伴和业务过程，在充满变化的市场中获得更大 的竞争力。 w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 技术的出现，为动态电予商务的实现带来了可能。下 节对w e b 服务概念及其协议栈进行简单介绍。 1 2w e b 服务概述 1 2 1w e b 服务的体系结构 万维网联盟( w 3 c ：w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ) 对w e b 服务的标准定义是 3 ： w e b 服务是依靠统一资源标识符( u r hu n i v e r s a lr e s o u r c ei d e n t i f i e r ) 唯一确定的软 件系统。它使用x m l 来定义和描述公共接1 2 1 和绑定信息。这些定义和描述能够被 其它软件系统发现，并且按照w e b 服务定义的方式与之进行交互，这里的交互是指 按照i n t e r n e t 上的标准协议传送基于x m l 的消息。 从基于构件的软件开发角度来说，w e b 服务是一种部署在i n t e r n e t 上的可复用的 w e b 构件。它在爵义上封装了具体的功能，并且可以通过编程，按照i n t e r n e t 上的标 准协议被远程访问。 w e b 服务的体系结构基于服务提供者，服务发现代理和服务请求者三种角色之 动态电子商务的关键技术研究 间的操作。他们共同完成发布、查找和交互兰种操作。 如图1 2 所示( 3 】： 图1 2w e b 服努的体系结构 服务撬供者( s e r v i c ep r o v i d e r ) ：从企渡的角度褥，它是服务的拥有者。从体系 结构的角度看，它是服务入口的平台，也描服务执行的环境或者容器。相当于c s ( c l i e n t s e r v e r ) 类溅的酒怠交互模式中的鞭务器端。 服务请求者( s e r v i c er e q u e s t o r ) ：从企业角度稽，指要对之满足特定功能的企业。 扶体系弦秘豹舞菠瑟：是溺臻w e b 黻务的疲蠲系统。携演这一角色鹣霹激怒鑫天驱 动的浏览器，也可以是没有人机界面的程序，如另一个w e b 服务。相当于c s 模式 中熬客户臻。 发现中介( d i s c o v e r ya g e n c i e s ) ：中介中包含一组可查询的服豁描述服务提 供卷搀毽赣】豹骚务撼述发布( p u b l i s h ) 翔这里。鼹务发现中夯本身可怒集中的，也可 是分布式的。服务请求者能够在这嫩发现服务并获得服务描述中的接口与协议的绑 定( b i n d i n g ) 信息。拣嵇信息的获强既可能是在请求簧开发时的静态她获得，称为静 态绑定，也可是在请求者运行时的渤态地获得，称为动态绑定。对采用静态绑定的 服懿请求意，中介是一个可选的角色。服务提供者可以直接将服务描述发送到服务 请求者。 服务提供者定义w e b 服务描述，并将它通过发布( p u b l i s h ) 操作提供给服务请 求稽或服务注掰中心。旅务请求者使用查我( f i n d 操 睾来觚本地或者服务注嚣中 心梭索服务描述，然后根据服务描述中的绑定和定位信息与服务掇供者进行交互 ( i n t e r a c t ) 操作。 w e b 服务技术与c o r b a 、d c o m 等类似，也可以看作种分布式构件技术， 据楚它鸯如下跨点： 动态电子商务的关键技术研究 1 ) w e b 服务不是重新定义一个全新的体系结构，而是最大限度地利用现有的技 术，如i n t e r n e t 上的网络协议，x m l 等。 2 ) 基于开放性的标准，可以跨语言、跨操作系统进行调用。冲破了防火墙的障 碍，实现了编程语言与系统平台的无关性。 3 ) 对w e b 服务的调用方式灵活，支持动态绑定，能够使应用系统间松散耦合。 4 ) 已有大量的主流软件企业，如i b m ，m i r c o s o f t 都提供对w e b 服务的支持。 1 2 2w e b 服务的核心协议栈 要以一种可互操作的方式进行发布、发现和绑定这三个操作，必须为每个角色 及其完成的各种操作定义概念和技术上的标准。这些标准形成了个w e b 服务技术 的核心协议栈。如表1 1 所示： 层次应用的标准协议例子 商务问题 服务发布、检索 u d d i ，w s i n s p e c t i o n 服务描述w s d l 服 服安 务务全 基于x m l 的消息 s o a p 管质问 网络传输 h t t p ，h t t p s ，s m t p ，f t p ，j m s 理 量题 表1 1w e b 服务核心协议栈 下面简单介绍各层协议： 1 ) 网络传输层 网络传输层利用玑有传输防议使w e b 服务可以被访问。h t t p 凭借其在i n t e r n e t 上的普遍性，成为w e b 服务的标准网络传输协议。也可以使用h t t p s ，f t p ，s m t p 等建立在t c p i p 上的传输协议。而在i n t r a n e t 中，使用其它的可靠的消息传递如j m s 等亦可。 2 ) 基于x m l 的消息层 基于x m l 的消息层指定了应用程序通信所使用的消息格式。其标准协议为简 单对象访问协议s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c 0 1 ) j 4 。它是一种不论应用程序具 有怎样的操作系统、编程环境和对象模型，都可以在应用程序问交换信息的基于 x m l 的协议。s o a p 为在一个松敞的分布的环境中，使用x m l 对等地交换结构化、 类型化的信息提供了一个简单且轻量级的机制。它本身不定义任何应用语义，如编 程模型或特定语义实现。通过一个模块化的包装模型和对模块中特定格式编码的数 动态电子商务的关键投术研究 据的重编码机制来表示应用语义。s o a p 不与任何传输协议捆绑，鼠易于扩展。 3 ) w e b 黢努箍述鼷 w e b 服务描述层完成服务的自我描述，使调用者知道该如何调用服务自身。 w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i b el a n 斟8 9 e ) 【5 臻一秘被憋遮接受靛w e b 服务接述语言。 它提供了一个基于x m l 的w e b 服务自描述机制。w s d l 描述了调用该w e b 服务的 编粳接口信息，如阿用的功能接口定义，消息定义( 输入输出参数) ，端口靛息( 该 服务所在的地址) 簿。它识含两部分文档：抽象豹服务接翻文档与服务实现文档， 将对服务的抽象描述和具体调用相分离。如表1 2 所示： m e s s a g e 对被传输的数据( 输入、输出、撤错信息) 的抽象定义 服务接口文档 o p e r a t i o n 传输燎语。耀义驯调用黝操作名称及妊所用心漕思 p o r t t y p e一系列稳荧的挞象操终聚集。 b i n d i n g 确寇特定p o r t t y o e 绑宓何种通讯协议 p o r t 为每个b i n d i n g 提供个地址，关联它姚服务入口 骚务实袋文坞s e r v i c e 一系翻穗关砸霜端强( p o r t ) 的凝集 表1 2w s d l 中结构元泵的划分及其关系 这样的划分，使抽象接口文档可以被复用，也就是说。楣同类溅的服务可以由 不闷韵服务提供者提供。例如不同舟勺零件供应商可以使用相同的零件订单与订购方 式。为了实现真正的交互，抽象的规范必须与具体的访问协议相关，b i n d i n g 信息定 义了这一爨体协议f 如：s o a p ，i 了下p ) 。溅务调角协议韵绑定与摘豫捂述豹分离为 服务请求者提供了很大的灵活性，允许他们使用最方便的方式调用服务。磁w s d l 中只有强务实现文糖定义了骚务箍供者的其体潮络端鑫。 4 ) 服务发布、检索层 w e b 服务只有被发布，才麓祓发现，获瓶被谪蒋。所班必须有一套服务发布与 查找的协议。统一描述、发现和集成协议( u d d i ：u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y a n d i n t e g r a t i o n ) f 6 1 藏燕这样馥一套标恣嫒范，并且绘出了发布与套筏翡袋现接口。u d d i 商北注册规范使用一个x m l 文档米描述企业及其掇供的服务。包括描述企她地址、 袋答方式帮垒监捻悫弱自受，基予标准分类法静嚣渡类鬟翁蓑夏，戳及关予该企鼗 所提供的w e b 服务的技术信息，又称绿页。 u d d i 定义了强秘主要信息类楚，它们楚技术入爨在蓠簧镬瘸会作袄转茨撵供 的w e b 服务时必须了解的披术信息。该信息模型结构图1 3 所示： 动态电子商务的关键技术研究 图i 3u d d i 的信息娄型 商业实体信息( b u s i n e s s e n t i t y ) ：描述了提供w e b 服务的商业实体的白页信息和 黄页信息。 商业服务信息( 乩j s j n e s s s e r v j c e ) ：一个商业实体可以注册多个商业服务信息。每 个服务信息包括一系列有关商业流程或分类目录的描述。例如采购服务、运输服务 和结算服务等。 技术绑定信息( b i n d i n g t e m p l a t e ) ：对于每一个商业服务信息，存在一个或多个 w e b 服务的技术绑定信息。这些技术描述了应用程序连接远程w e b 服务，并与之通 讯所必须的信息。包括w e b 服务的端口地址、调用服务前必须调用的附加服务等。 元技术信息( t m o d e l ) ：包含具体的服务调用规范的元数据信息。如服务交互的 消息的格式，应该使用的协议，需要采用的安全机制，调用返回的响应格式等。 u d d i 协议与w s d l1 办议之间有密切的关系，从图1 ，4 可以看出： 图】4w s d l 与u d d i 的关系 在w s d l 中，服务接口文档定义了一个w e b 服务的抽敦信息它在u d d i 注册 中心中发布为t m o d e l 元素。同时，服务实现文档则描述了个服务调用实例，它对 动态电子商务的关键技术研究 应于u d d i 中商业服务和技术绑定信息。 关于服务发布与检索，还有其他的协议，如w s i n s p e c t i o n 等。但是u d d i 是目 前最被广泛接收的一种。 在协议栈的纵列，列出了与商务需求相关问题。包括服务调用中的安全性，服 务质量的评定、对服务的管理等问题。在安全性方面，目前仅有w s s e c u r i t y 规范， 它是为基于x m l 的消息层制定的安全性的规范。在服务质量和服务管理方面的规 范还比较缺乏。 目前对核心盼议的实现有比较成熟的产品，i b m 、m i r o s o f t 、s u n 、b o r l a n d 等 都提供了w e b 服务开发工具，i b m 与m i c r o s o f t 等企业合作实现了符合u d d i 协议 的服务发现中介，并在全球进行试用。i b m 的w e b s p h e r e ，b e a 公司的w e b l o g i c 等w e b 应用服务器都提供了对w e b 服务的支持。对w e b 服务济议栈上层以及有关服 务质量和管理方面的研究还在进行当中。 1 2 3w e b 服务的集成与协作协议 在w e b 服务核心协议层之上，为描述w e b 服务的集成与协作的规范。这类规范 往往被冠以不同的名称，如w e b 服务流描述语言、工作流定义语言、业务过程建模 语言、业务过程符理语言等等。事实上它们都描述了w e b 服务之间如何进行集成与 叻作，以形成更有商务意义的企业业务过程。目前，尚没有一种规范成为该层的标 准协议。在下一节中，本文将对业务过程进行概述，并将w e b 服务的集成与协作协 议作为业务过程建模技术的一部分进行介绍。 1 3 业务过程概述 w e b 服务降低了企业应用系统集成技术的复杂度，企业可以通过w e b 服务重组 其业务过程，充分利用w e b 服务的动态特性，增强业务过程的自动化程度。提高商 务灵活性，在市场上抢得先机。基于w e b 服务的业务过程是实现动态电子商务的“有 效商务”的有效途径。本节简要介绍业务过程的摹本概念与发展现状。 1 3 1 业务过程的基本概念 监劈越馏型表勃勃掣型j 业务过程是指一组相关活动( a c t i v i t y ) ，它们为了实现一 个商务目的而被集成在一起。业务过程有自己的起始点和终止点。整个过程可以按 照良好定义的模式进行重复。这种模式被称为“过程模型”。过程模型描述了过程中 动态墩子商务的关键授米研究 掰霄霹靛熬活动翁路衽，并盈定义了辩耱选撵黪捷璐及霹波辩瀚渤瓣蔑赠。逡个禳 型跫过稔爽捌产生姻撼板f 7 】。 按照使带领域，娩务避翟可戮被分为辑释粪溅： ) 私毒过程：羧予企盟蠹戳蒸绞弱叛务过程，嚣予e a i 镞竣。 2 ) 公共遘稳；众避与它翡客户、镤纛齑藏蒺毽歌荐爨枣瓣道糕。这蒸予b 2 b i 的领域。 这鬻耱蓬程旃定戆莲襄，公熬过程谢要严捺熟安垒姓帮念法瞧要求，糕餐鸯 邃程孛实臻懿细节幂誉鏊程公共避稳中谤蘧，两耱过程嚣为领域幂鬻，蜜蕊靛方式 趣毒薪露繁。但是它们雹鸯糖嚣之般，蠡在e a l 秘b 2 b i 孛帮霹驳麓x m l 文糖寒遴 行系统间的数据交蕊。在企业中，涮种过稳又关艨密切，它们常常需要结合程一起， 竣撬器全瑟翁蠹务嚣为。 露瓣饕窃绉掰i n s t a n c e ) ：戬过程楱黛受禳投产生静遮行审辩过程被猕麓进程 实铡。镑个实捌按照缀决定过载中活动执行蜘勰实爨径麴馕张执行。 监势潺程管强强绕( b p m s ：b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e m ) ：遮谶蕊链懿 生套鬟麓焱一令蕊一绦藤戏黪系统采菠毫。这令囊统疆嚣舞篷务篷簇管理黎烧。 鞋瘛缝避l 夯菇麓瓣瘴濯翳释帮西巍辩攮务避程的建模，毽褥照务过程蒋理系稳 熊够自动他地执弦业努过程。过稷模型可以复用，从丽降低设计新的业务过程的复 杂度，爨强盈盈麓昃焉滢。通遘尉照磐遥疆遗露藏罄竣蘧拯象戆摸，还可以耱鼙囊 受滴确确娩务关豢，帮麓开发火爨安瓣韭势过程戆螽顶囱下缝开发。 篷劳嚣翟镤蘧粥嫩骥端涝；一令篷努过程镶激包菇热下熟努。 】) 过程参与者。攥型黼要描述在不同的企业、应用程序、赓员以及其他北务过 程鬻黪一蓉秀汝侉。必须援邃参冬黉在霆备进程串瑟嚣蘩麓爨悉。 2 ) 二l = = 作流。按照= 作流傺辣联黑组织( w f m c w o r k f l o wm a n a g e m e n t c o n s o r t i u m 蕊定义，工佧浚是逐抒中麓韭务过獠，在工作滚中，文整、旃慰或蠹 淤动按照一组程序上的瓣姗在参与澎之间搀递。 7 1 i 搏滤避义了参与者如弼一起程 一个遘穗孛获嚣始爨貉寨零蕊嚣这个过程。工穆潦一羧分受按涮滤窝鼗攥滚。整键 流定义了过程中不阊活动的执行顺序，而数据流刚定义了信息如何在活动悯传递。 3 ) 攀磐管理。奁激努过程孛；露缓多黪溪动必须婺孰嚣袋翡，或者都失效。在 照努过疆孛必须对这耱攀务毪予辍爨涯。遮一患鬻簦在篷磐避爨戆搂墅当中褥舞黎 聪。 4 ) 静j 外与靖诶翅璐。程监务避襁髂锍行中如慕出现7 例外谶者错误，必须给予 捎应的处溅，否则梅食带米不可颧知的爱浆，可熊会导致企业黩大酾损失。缀拢跫 动态电子商务的关键技术研究 业务过程模型中需要提供合适的处理模型。 1 3 2 当前的业务过程管理技术 业务过程管理技术以提高企业业务过程执行的自动化程度为目标，一个业务过 程管理系统包括业务过程的建模、业务过程的自动化执行和过程执行的管理三个部 分。 业务过程的建模需要形式化的方法来精确地描述过程的语义，以便执行引擎能 够有效地对过程实例化。工作流管理联盟组织推荐了一套基于x m l 的形式化过程 定义语言x p d l ( x m l p r o c e s s d e f i n e l a n g u a g e ) s ，不同的开发商根据自己的需要也 制订了自己的过程定义语言，用于各自的业务过程管理系统中。工作流管理联盟组 织还为工作流执行引擎定义了统一的接口。现有的业务过程管理系统如i b m 的 m q s e r i e s ，m i c r o s o r 的b i z t a l k 等等都遵从这种规范。 但是现有的业务过程管理系统都依赖于分布式组件技术，如b i z t a l k 服务器完 全依赖于c o m d c o m 技术，技术复杂度大，成本高，并且往往建立在静态应用集 成的基础上。业务过程的设计者预先定义了所有可能要连接到的应用系统。这样的 处理方式效率太低，代价也比较大，而且难以扩展，难以适应外部环境的变化。而 企业需要更多的动态应用集成，在运行时，根据特定的规则来完成对目标应用系统 的绑定。 w e b 服务的出现有望改变这种状况，它的开放性与灵活性使得使用w e b 服务来 实现企业内部或者企业之间的系统集成更加容易和便宜。目前，已经出现了多种基 于w e b 服务的业务过程的建模语言，如w s f l ，x l a n g ，w s c i 等，但尚没有一种 国际统一的标准。下面对这几种语言做简单介绍。 w e b 服务流语言【9 】( w s f l ：w e bs e r v i c ef l o wl a n g u a g e ) 是2 0 0 1 年3 月由i b m 针对基于w e b 服务的工作流提出的一项标准。它试图用一个有向图模型来定义和执 行业务流程；它还定义了一个公共接口，该接口允许业务过程把自己包装成为一个 w e b 服务，从而实现了“递归”式的集成方式。但是w s f l 是一种非形式化的语言， 而且并没有为过程执行当中的例外处理与事务处理提供良好的机制。 x l a n g 10 ( w e bs e r v i c e sf o rb u s i n e s sp r o c e s sd e s i g n ) 是m i c r o s o f t 公司2 0 01 年9 月正式提出的一种结构化的业务过程建模语言，它以w s d l 的扩展形式出现， 并且提供了强大的例外处理机制。但是使用x l a n g 为业务过程建模，必须首先确 定过程的具体参与者。这很不利于充分发挥w e b 服务的动态特性。 w s c i u1 】( w e bs e r v i c ec o n v e r s a t i o ni n t e r f a c e ) 是由s u n ，b e a ，h p 等企业在 6 动态电子商务的关键技术研究 2 0 0 2 年联合推出的描述w e b 服务之间协作关系的语言。这一语言致力于描述服务对 外提供的动态接口，给出了在一个业务过程中w e b 服务的外部视图。w s c i 用来描 述抽象的公共业务过程，是不可以被机器理解并自动执行的。 虽然有些业务过程管理系统宣布支持以上的某种规范，如m q s e r i e s 支持 w s f l ，b i z t a l k 支持x l a n g ，但是这些管理系统并不是纯粹的基于w e b 服务的业 务过程管理系统，它们仍然采用传统的分布式组件技术。如b i z t a l k 2 0 0 2 服务器中 1 2 】，w e b 服务的p o r t 端口必须被映射为一个c o m 对象，被调用的w e b 服务被包 装为一个基于c o m 的代理。这种方式并没有真正发挥w e b 服务的特性。目前，还 没有一种纯粹的基于w e b 服务的业务过程管理系统。 1 3 3 基于w e b 服务的业务过程管理 w e b 服务的动态特性使得基于w e b 服务的的业务过程管理需要解决一些新的问 题： 1 ) 以异步的方式处理消息。 传统的业务过程集成模式多依赖于c o r b a 、c o m 等这样的同步技术，然而事 实上业务过程中的很多活动需要以异步的形式进行。例如，购买代理服务在接受一 个购买的请求后，可以先同时与多个供应商交互从而找到送货最快捷并且最廉价 的供应商后，再将反馈返回给请求者。在这样一个w e b 服务流中，必须与其他系统 交互而当与另一个系统交瓦的时候，对方有很多可能的原因不能马上给予希望得 到的答复。因此，一个w e b 服务的集成系统应该有能力异步的处理消息。当等待某 个服务的响应时不会出现错误或者影响其他服务。而松散耦合与异步通讯正是w e b 服务和x m l 出众之处。 2 ) 对例外和长期事务的整体处理。 w e b 服务之间是松散耦合的当一个w e b 服务的调用出现错误时，如调用返回 错误信息，或者在调用w e b 服务时出现超时等，并不能直接影响其他参与过程的 w e b 服务的执行。因此，w e b 服务集成与协作系统必须能够捕获并且处理这样的例 外，从而确保整个业务过程的正确性。而这些错误和例外往往影响了商业事务的完 整性。因此，在w e b 服务的集成与阱作中，必须能够对过程执行中产生的例外与长 期事务进行整体的处理。 3 ) 动态的、灵活的和自适应的。 动态电子商务的最大特点就是动态性，能够根据企业需求的变化，快捷的调整 企业的业务过程。这种调整包括对业务过程的流程的调整，也包括对过程参与者的 动态电子商务的关键技术研究 调整。对过程参与者的调整要求业务过程的逻辑能够与实现，即实际调用的w e b 服 务分离，在业务过程具体实现中，动态地调度参与过程的w e b 服务。而传统的业务 过程管理技术中，往往在建模阶段就确定了具体参与过程的应用系统。 业务过程的灵活性和自适应性还体现在对业务过程模型的复用上。在动态电子 商务是以开放性、标准性为基础的，对已有的基于w e b 服务的业务过程，应该能够 方便的被组合到个更高层次上的业务过程当中。 4 ) 打破传统的e a i 与b 2 b i 的界限。 业务过程管理技术始终在商务需求驱动下发展。为了提高客户、市场和战略决 策的灵敏度，执行业务操作的i t 系统之间的信息流必须更加合理、高效。不仅是系 统内部的i t 系统，还包括它4 1 的合作系统。这就要求应用系统的集成尽可能的自动 化，以提高操作的效率。并且能够将e a i 与b 2 b i 平滑的集成的起，以实现更加 高效的商务流程。 传统的业务过程技术如工作流技术主要针对e a i 领域，对b 2 b i 领域中的业务 过程往往只是进行抽象建模。而在w e b 服务的环境下，这两种领域的业务过程都是 由一组w e b 服务组成，都是通过s o a p 消息交互，因此。集成与协作也应该是相通 的。通过w e b 服务的集成与协作，应该能够打破e a i 与b 2 b i 的界限，最终实现虚 拟化的企业。 动态电子商务代表了电子商务发展的方向，但是目前还主要处于理论研究阶段， 仅有的实践也只限于w e b 服务的开发，例如搜索引擎公司g o o g l e 以试用的方式向 公众提供搜索服务，并提供了访问该服务的客户端软件。但是真正将w e b 服务应用 到商务中，实施动态电予商务的实践还很缺乏。本文提出了一个动态电子商务的实 施框架，并对其中的关键技术进行探讨。 动态电子商务的关键技术研究 第二章动态电子商务的实施框架与关键技术 为了实现动态电子商务，我们在w e b 服务技术及x m l 开放性协议的基础上 提出了动态电子商务的实施框架。如图2 1 所示： 图2 ，i 动态电子商务实现框架 框架包括：网络传输、遗留系统封装后实现的w e b 服务、服务发现中介组、基 于w e b 服务的业务过程管理系统以及商务契约五个层次。下面自下而上的具体分析 每层的关键技术： 2 1 网络传输 框架的底层为消息传递的基础设施， 态电子商务中，为了穿越防火墙的障碍， 包括网络链路及其之上的传输协议。在动 解决分布式的系统间消息传递问题，数据 间的传输协议应该为i n t e r n e t 上的标准协议，如h 丌p ，h t t p s ，f t p 等。对于仅在 企业的内部传输的数据，也可以考虑使用其它效率更高的可靠的消息传输方式，如 j a v a 消息服务( j m s ：j a v am e s s a g es e r v i c e ) 。 动态电子商务的关键技术研究 2 2 对遗留系统的w e b 服务封装 实现动态电了商务，必须克服企业应用系统间的异构性，采用大量可用的w e b 服务。而原有的应用系统不可能完全被摒弃。因此，与传统的电子商务框架显著不 同的是，处在不同的操作系统平台下、拥有固定的私有的数据格式的应用系统，必 须封装为w e b 服务后才能与