（管理科学与工程专业论文）面向工作流的企业应用集成研究.pdf

摘要 摘要 随着全球化和信息化的快速发展，企业在信息化建设中面对着巨大的压力和 挑战。过去的孤岛式的信息化已经无法满足变幻莫测的市场对企业运作的要求， 企业急需整合当前的信息资源。然而当前的企业应用系统整合方案又大多缺乏灵 活性，多数只能解决数据上的集成，面对灵活的业务流程束手无策。 针对这样的问题，本文研究了面向工作流的企业应用集成，它充分运用s o a 的思想，基于w e bs e r v i c e s 技术，面向工作流和业务流程管理，把系统业务功能 封装成w e bs e r v i c e s ，将不同的w e bs e r v i c e s 按照指定的业务需求联系起来， 实现一个更复杂的业务流程，从而创建出更强大的业务功能。实现企业应用系统 之间数据和业务过程上的集成。 本文首先针对企业应用集成问题，阐述和分析企业e a i 的类型、层次和模式， 着重分析了s o a 企业应用集成思想，研究了当前主流的w e bs e r v i c e s 集成技术。 同时对w f m c ( 工作流管理联盟) 所提出的工作流参考模型架构和主要接口、功能进 行了分析，研究了b p e l 业务流程执行语言和p e t r i 网业务流程建模方法。以这些 技术理论作为基础，本文设计了面向工作流的企业应用集成框架，详细介绍了框 架的通信模型、工作流任务模型和业务流程建模方法等内容，该框架能够灵活应 对变化的企业业务流程，为企业应用集成提供了一种灵活性高的解决方案。 本文最后结合财政局的信息化现状，详细分析了财政局核心业务系统的集成 需求，设计了基于本文所提出的面向工作流的企业应用集成框架，对财政局的主 要业务流程进行了建模分析，并成功实施了财政信息集成系统。 关键词：w e bs e r v i c e s 企业应用集成集成框架工作流b p e l a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h e g l o b a l i z a t i o na n di n f o r m a t i o n i z a t i o n , e n t e r p r i s e sh a v et o f a c ee n o r m o u sp r e s s u r ea n dc h a l l e n g e si ni m p l e m e n t a t i o no f i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y t h ei n d i v i d u a li n f o r m a t i o ns y s t e m so ft h ep a s th a v eb e e n u n a b l et om e e tt h ec h a n g i n gm a r k e t r e q u i r e m e n t sf o rt h eo p e r a t i o no fe n t e r p r i s e s ，t h u s a ni n t e g r a t i o no ft h ec u r r e n ta p p l i c a t i o ns y s t e m si si nu r g e n t h o w e v e r , c u r r e n te 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 ) m e t h o d sa r ei nl a c ko ff l e x i b i l i t y , m o s to fw h i c h c a no n l ys o l v et h ep r o b l e m sb a s e do nd a t a , a n dw h i c hc a n td oa n y t h i n g 、析t ht h e f e x i b l eb u s i n e s s p r o c e s s e s t os o l v es u c hp r o b l e m s ，t h i sp a p e rm a k eas t u d yo fw o r k f l o w - o r i e n t e de a i ， w h i c hm a k e sf u l lu s eo fs o af 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 yf o r w o r k f l o wa n db u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t t h ef u n c t i o n so fb u s i n e s ss y s t e m sa r e p a c k a g e da sw e bs e r v i c e s ，w h i c hc a nb ec o m b i n e dt oa c h i e v eam o r ec o m p l e x b u s i n e s sp r o c e s si na g r e e m e n t 谢t l lb u s i n e s sr e q u i r e m e n t s ，c r e a t i n gam o r ep o w e r f u l b u s i n e s sf u n c t i o n , a n d f i n a l l yr e a l i z i n gt h ei n t e g r a t i o no ft h ed a t ai n b u s i n e s s a p p l i c a t i o ns y s t e m sa n db u s i n e s sp r o c e s s e s i nt h i sp a p e r , f i r s to fa l l ，w em a k ea na n a l y s i so ft h et y p e ，l e v e la n dm o d e lo 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 ，f o c u s i n go nt h ef r a m e w o r ko fe a ib a s e do ns o a ， a n dt h e nt h ec u r r e n tm a i n s t r e a mt e c h n o l o g yo fw e bs e r v i c e sw i l lb ei n t r o d u c e d m e a n w h i l e ，t h ew o r k f l o wr e f e r e n c em o d e ls t r u c t u r ea n dt h em a i ni n t e r f a c ef e a t u r e s a r ea n a l y z e d ，w h i c hw a sp r o p o s e db yw f m c ( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o n ) a s t u d yo ft h ei m p l e m e n t a t i o no ft h eb p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ) a n d m o d e l i n gm e t h o d sb a s e do np e t r in e ti sa l s op r e s e n t e di n t h i sw r i t i n g a c c o r d i n gt o t h e s e t e c h n i q u e s a n d t h e o r i e s ，t h e a u t h o r p u t s f o r w a r d af r a m e w o r ko f w o r k l o w - o r i e n t e d 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 ni n c l u d i n g t h em o d e lo f c o m m u n i c a t i o n , w o r k f l o wt a s km o d e la n db u s i n e s sp r o c e s sm o d e l ，w h i c hc a n a c c u s t o mt of l e x i b l eb u s i n e s sp r o c e s s e sa n dc o n t r i b u t et os o l v i n gt h ep r o b l e mo f e n t e r p r i s eb u s i n e s sp r o c e s si n t e g r a t i o n f i n a l l y , w i t ht h ec u r r e n ts i t u a t i o no fi n f o r m a t i o n i z a t i o ni nt h eb u r e a uo ff i n a n c e ， ad e t a i l e da n a l y s i so ft h ei n t e g r a t i o nd e m a n d so fc o r eb u s i n e s ss y s t e m sw a sm a d e a f t e ra n a l y z i n ga n dm o d e l i n gt h em a j o rb u s i n e s sp r o c e s sw i t hw o r k f l o w - o r i e n t e de a i f r a m e w o r kd e s i g n e da b o v e ，t h ei n t e g r a t i o ns y s t e mo ff i n a n c i a li n f o r m a t i o nh a v eb e e n s u c c e s s f u l l yi m p l e m e n t e d k e y w o r d ：w e b s e r v i c e s e a i ( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o n ) i n t e g r a t i o nf r a m e w o r k w o r k f l o w b p e l ( b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ) 西安电子科技大学 学位论文独创性( 或创新性) 声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，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 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子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做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名：一墨皇聋 日期：卫咎 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期：趔】：墨：竺 日期：_ 弘 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 近年来，随着我国企业i t 系统的建设和发展，企业内各种业务系统从无到有 不断完善。虽然许多企业都在大力推进信息化建设，但从总体来看，由于缺乏统 一的部署，各个信息系统采用的操作系统平台、数据库系统、开发技术都不尽相 同，往往被设计成一个个“黑盒 系统，没有对外提供访问内部数据的接口，各 自独立、封闭运行，相互之间不存在信息交互，随着应用的深入，形成了所谓的 “信息孤岛 。 为了解决这一问题，出现了一个崭新的研究方向：面向工作流的企业应用集 成。它充分运用s o a 的思想，面向工作流和业务流程管理，把业务系统的功能封 装成服务，将不同的w e bs e r v i c e s 按照指定的业务需求联系起来，实现一个更复 杂的业务流程，从而创建出更强大的业务功能。这种以服务为中心的集成，通过 服务的交互来集成企业的i t 资源，帮助企业i t 部门将已有不灵活的系统集成起 来，释放他们的功能或数据为可重用的服务。当某个业务流程发生变化时，我们 可以调整服务的组合方式来满足这种变化。总之，这种通过重用粗粒度服务，而 不是通过底层编程来开发新应用以满足业务新需求的方法，使i t 组织能够以更少 的投入、更快的速度和更好的质量来开发和集成企业应用。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 企业应用集成研究现状 传统点对点的集成方法，往往无法满足企业的需求并导致整合成本过高与整 体效率过低的现象，研究报告显示s t a n d i s hg r o u p 以北美地区为例，9 0 年代中以 传统方法进行系统集成的案例中有31 的项目执行到一半时就因种种因素而被取 消；有5 1 的项目因整合的瑕疵仍无法有效结案；只有1 6 的集成项目成功。 然而企业身处电子商务的经营环境中，所面对的是价值链与价值链的集体式 竞争方式，为提升整体价值链上相关企业的经营效率，个别企业必须积极进行组 织内的应用程序、作业流程及组织外合作伙伴流程的整合工作。传统的企业往往 着眼于企业内部的集成，随着电子商务和b 2 b 的飞速发展，很多企业无所适从， 错失了许多商业机会。在近1 0 几年来的分布式计算技术发展过程中，逐步出现了 r m i 、c o r b a 和d c o m 等技术，它们在企业间集成应用中取得了一定的成功， 2 面向工作流的企业应用集成研究 但它们仍然存在种种致命的缺点，使得它们的使用始终处于研究领域或者狭窄的 应用范围。 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t u r e ，公共对象请求代理架构) 虽然成功地定义了一种语言无关的通信方式，但它却把实现o r b ( o b j e c tr e q u e s t b r o k e r ，对象请求代理) 的协议的任务留给了供应商。同时，企业防火墙注意到i i o p 新协议，并且有的时候就阻止o r b 通信。i i o p 很快给c o r b a 带来一个难与防 火墙一起工作的坏名声。 r m i ( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ，远程过程调用) 的实现需要通信的两端都有 j a v a 运行环境，这从根本上阻碍了它的推广。 d c o m ( d i s t r i b u t e dc o m p o n e n t0 b j e c tm o d e l ，分布式组件对象模型) 依赖于严 格管理的环境，如果要开发d c o m 应用程序，则所有参与该分布应用程序中的节 点都必须得到w i n d o w s 系统的支持。要找到能成功地在外部调用d c o m 或 h o p ( i n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c o l ，互联网内部对象请求代理协议) 的任意两台计算 机几乎是两件不可能的事情【l 】。 w e bs e r v i c e s 是一种优秀的分布式计算技术，它的主要目标就是在现有的各 种异构平台的基础上构筑一个通用的与平台无关、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 在 i n t e m e t 或者i n t r a n e t 上通过使用标准的x m l 协议和信息格式来展现商业应用服 务。使用标准的x m l 协议使得w e bs e r v i c e s 平台、语言和发布者能够互相独立。 通过开放的i n t e m e t 标准：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) ，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 i l g u a g e ，w e b 服务描述语言) 和 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、发现和集成规 范) ，w e bs e r v i c e s 消除了现有应用集成方案中存在的问题，是解决异构数据交换 共享问题的最佳解决方案【2 】。 1 2 2 面向工作流的企业应用集成 工作流管理技术，在初期主要由工作流产品开发公司来推动其发展。随着在 实际应用中不断取得良好的效果而得到了人们充分的重视。并己得到了迅速的发 展。相对于工作流产品市场繁荣，工作流相关理论的研究则显得有些滞后。在过 去很长一段时间里，有关工作流方面的研究主要由商品化的工作流管理系统的开 发商所领导。本着把工作流产品推向市场的目的，这些开发商大多把研究的注意 力放在工作流管理系统的开发实施方面。目前，在工作流设计方法学、工作流概 念模型等方面还没有形成套比较成熟的理论和方法。 1 2 2 1 国外研究现状 第一章绪论3 在国外，工作流技术出现的较早。很多大公司和高校科研机构竞相推出各自 的工作流产品，一时间出现了许多大大小小的工作流引擎。但是这种局面带来的 后果是不同公司的工作流管理系统各自定义自己的接口，不同的工作流系统之间 无法正常的通信，因此早在1 9 9 3 年，国际工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n t c o a l i t i o n ，w f m c ) 的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不 同工作流产品之间的相互协作，w f m c 在工作流管理系统的相关术语、体系结构 及应用编程接口等方面制定了一系列标准，并给出了工作流的统一定义( 具体概念 将在后面的章节中讨论) 。目前工作流技术与信息技术以及企业管理紧密结合，已 经悄悄渗入m i s 系统、e r p 系统和c r m 系统等企业级关键系统中，并迅速成为 这些系统的核心，实现了对企业业务的全局的整体性的管理。工作流产品方面， 由于工作流技术存在巨大的市场潜力，各大公司纷纷推出自身的支持工作流技术 的产品。工作流产品的市场每年以两位数的速度增长【3 】。在国外的工作流产品中 比较著名的有i b m 公司的a l m d e n 研究中心的e x o t i c a 、佐治亚大学计算机系的 m e t e o r ，w i d e 以及m e n t o r 等研究项目。这些技术各有各的特点，e x o t i c a 是基于 持久消息的分布式工作流管理系统，m e t e o r 是具有自适应能力的管理系统，w i d e 则对分布式主动数据库的技术方面有更好的应用，m e n t o r 是一个基于状态和活动 图技术的工作流管理系统1 4 1 。 基于这些核心技术之上，根据所实现的业务过程大体上可以将工作流的产品 分为管理型工作流、设定型工作流、协作型工作流、生产型工作流。根据底层的 实现技术可以将工作流分为以通讯为中心、以文档为中心和以过程为中一l , - - 种1 5 j 。 相对于工作流产品市场的繁荣，工作流的相关理论性研究显得有些滞后。但 是随着计算机技术的发展和企业对信息化需求的提高，在上世纪末9 0 年代工作流 技术的理论研究开始得到了众多高等院校和研究机构的重视。国际上有欧共体资 助的w i d e ( w b d ( f l o wo ni n t e l l i g e n ta n dd i s t r i b u t e dd a t a b a s ee n v i r o n m e n t ) 巾j i 作流 开发计划，荷兰埃因霍温科技大学w m e b a nd e ra a l s t 带领的团队对工作流网 ( w f n e t ) 的研究；h p 公司对事务工作流、工作流资源管理技术等的研究 4 1 。 1 2 2 2 国内研究现状 国内的工作流技术的应用相对要晚的多。从2 0 0 1 年后开始，有关“一站式服 务 、“并联审批 这些新的应用逐渐登陆国内的o a 电子政务市场，透漏出国内 工作流系统的市场需求。不过，这方面还依然属于h i j h , j 起步状态，特别在电子政 务应用中，有很多因素导致其进展的很缓慢 7 1 。 但自从2 0 0 2 年5 月份，深圳采用了深圳电子公文交换规范，国家也加强 了这方面的规范制定，2 0 0 3 年中，国家的公文交换规范初稿出台，虽然可实用价 4面向工作流的企业应用集成研究 值还待商讨，但至少表明这方面的应用也会在近两三年内逐渐铺开。近年的w e b s e r v i c e s 技术的发展，也推动了i n t e g r a t i o n 技术的进一步发展。在这方面，国内 目前几乎没有可与国外竞争的产品。国外的某些基于b p m 的产品也瞅准了国内 系统整合这块市场，开始大举进入。 早前国内的电子政务市场基本上都被国外的产品所主导。但自从“主控式 整合流程应用深入到“一站式服务 、“并联审批”这些系统应用中后。出现了国 内国外产品同台竞争的局面。 但是，由于国外的很多工作流产品采用是国际性通用标准，在处理国内o a 办公系统中的时候，出现了或多或少的“尴尬”局面。 目前这方面应用的国内产品还是较少，但很多公司都意识到这块市场的未来 价值，积极研发这方面的产品。不过，很遗憾的是，很多公司的产品，依然采用 自己自主式的流程描述，而且依然在早先固有的模式中寻找出路，这会导致在未 来发展中，离标准越来越远。 在国内也有一些机构从事工作流相关理论性的研究，但是由于没有形成统一 的联盟和标准组织，产品和成果零散，发展缓慢。吴澄院士和清华大学的范玉顺 教授就工作流技术的理论基础、工作流建模与仿真、工作流引擎的执行与效率分 析、工作流管理系统的实现等，展开了工作流技术在现代集成制造系统应用上的 研究，并实现了基于w e b 和c o r b a 的工作流管理系统。而清华大学史美林教授 则对工作流的实现技术、工作流的异常处理及恢复等提出了独到的看法，同时也 实现了基于互联网的工作流处理系统。西北大学郝克刚教授在有关工作流建模工 具，工作流管理系统中的异常处理和工作流的实现技术等方面具有独到见解，并 与公司协同合作，实现了商业意义的工作流管理系统s y n e c t f l o w 。吉林大学的刘 大有、复旦大学的施伯乐、中国科学院研究生院的魏道政以及电子科技大学谭浩 等教授学者在工作流领域都进行了深入的研究，并取得的一些创造性的成果【8 】。 1 3 本文研究的内容 第一章绪论，阐述了企业应用集成领域国内外的研究现状，分析了企业应用 集成存在的问题、解决问题的方法，发现目前企业应用集成领域存在的过程模型 理论研究滞后、缺乏标准化的参考模型、缺乏建模方法论和模型评价标准与技术 实现的缺乏等几个亟待解决的问题。 第二章s o a 企业应用集成，研究了企业应用集成的类型、层次、模式，企 业内部集成是企业间集成的基础，研究较高层次的应用集成和业务集成，指出 w e bs e r v i c e s 是实现企业业务集成的切实可行技术，并深入探讨了它的实现技术。 第三章工作流建模，分析了工作流技术的发展进程和相关规范，介绍了工作 第一章绪论5 流参考模型，研究了b p e l ( w e bs e r v i c e sd e s c f i p t i o nl a n g u a g e ，w e b 服务描述语 言) 及其实现方法，研究了p e t r i 网工作流建模方法。 第四章面向工作流的e a i 框架，在第二章、第三章研究工作的基础上，设 计面向工作流的e a i 框架，从框架的设计理念，w e bs e r v i c e s 实现、工作流技术 应用出发，详细阐述了面向工作流的e a i 框架，并对e a i 框架进行评价。 第五章面向工作流的e a i 实例，根据第四章的框架设计，针对g 县财政局 的具体情况，分析了财政局的业务流程，基于p e t r i 网进行了流程建模研究，通过 w e bs e r v i c e s 技术实现财政局原有系统的封装、发布和重用，实现了面向工作流 的财政信息集成系统，实例分析第四章的设计框架。 第六章结束语，总结了课题的研究内容，分析了存在的问题，明确了下一步 的研究方向。 1 4 论文的组织结构 第一章绪论 阐述了企业应用集成领域国内外的研究现状，分析了企业应用集成存在的 问题、解决问题的方法。 、 第二章s o a 企业应用集成弟二草工作沉买见技术 研究了企业应用集成的类型、层次分析了工作流技术的发展进程 、模式，基于w e bs e r v i c e s 和相关规范，研究了b p e l 及其 技术，深入探讨企业实现方法，探讨了p e 仃i 网工作 应用集成和业务集成。流建模方法。 第四章面向工作流的e a i 框架 在第二章、第三章研究的基础上，研究面向工作流的企业应用集成解决方 案，从框架的设计理念，w e bs e r v i c e s 实现、工作流技术应用出发，设计 面向工作流的e a i 框架。 上 弟血草回同工作况明e a i 买例 针对g 县财政局的具体情况，分析了财政局的业务流程，基于p e t r i 网进行 了流程建模研究，通过w e bs e n ，i c e s 技术实现财政局原有系统的封装、发 布和重用，实现了面向工作流的财政信息集成系统。 上 第六章结束语 总结了研究内容，分析了存在的问题，明确了下一步的研究方向。 图1 1 本文的组织结构图 提出问题 t 分析问题 v 解决闯题 - v 实例分析 v 结论与展望 第二章s o a 企业应用集成7 第二章s o a 企业应用集成 l i n t h i c u m 把e a i 定义为【9 】：在多个企业应用之间自由地共享信息，在组织内 部或组织之间允许迁移和交换不同应用和业务流程信息的技术集合。 2 1 企业应用集成的类型 一些应用集成发生在企业内部，而一些应用集成需要集成商业伙伴和供应商。 t h e m i s t o c l e o u s 和i r a n i 把应用集成分为3 类1 0 l ：组织内部e a i 、组织间e a i 和混 合型e a i ，如图2 1 所示。 图2 1 企业应用集成的类型 组织内部e a h 组织内部e a i 包括两个子类型：定制应用集成和程序包应用 集成。定制应用集成( 如一些遗留系统集成) 用来处理一些特殊方面的问题，它的 设计没有考虑与其他公司的交互。在大多数情况下，遗留系统是一些孤立的系统， 数据、业务逻辑和接口并不是相分离的。程序包集成是不同的架构，在这个架构 中数据和业务逻辑、接口相分离。而且，像e r p 应用等程序包系统通常被设计用 来处理通用问题，不需要太多定制就能够被大多数应用共享。之所以把组织e a i 细分为定制集成和程序包集成，是因为他们处理不同类型的集成问题。 组织间e a h 组织间e a i 包含两个子类：可扩展企业集成和虚拟企业集成。 这种分类基于企业集成的程度( 松散、紧密) 。松散集成和异步通信有关，一个应 用通信不需要等待目标应用的应答，不用等待目标应用的运行。商业伙伴使用松 散集成来共享和交换电子信息。在一个扩展企业中，松散集成用来集成贸易伙伴 间功能性处理结果。与异步通信不同，同步通信要求等待目标应用执行，而发起 应用暂停并等待目标应用的应答。在紧密集成的情况下，组织使用一种类似跨企 8面向工作流的企业应用集成研究 业的i t 架构，如同虚拟企业应用，从而增强他们的效率和功能。 混合e a i ：混合e a i 注重b 2 c ( 电子商务) 应用。有两种电子商务模式：e s e r v i c e s 和e s t o r e s 。在e s e r v i c e s 模式中，企业通过w e b 把他们的服务提供给用户，而不 用考虑外部实体。在e s t o r e s 模式中，需要进行跨企业应用集成，例如，一些在 线商店需要与银行、供应商、分销商的系统协同工作。 2 2 企业应用集成的层次 g i a c h e t t i 把企业应用系统分成4 层【l l j ：网络层集成、数据层集成、应用层集 成、业务流程层集成。下面列出在不同层次的集成目标和类型。 网络层集成：这一层处理异构硬件、机器、设备、以及不同操作系统的物理 集成。集成目标是保证数据能够在不同系统之间传递。 数据层集成：在这一层的集成目标是数据共享。使数据能在组织内部共享和 交换。数据层集成的主要问题在于统一不同的数据视图。 应用层集成：这一层次的集成重点放在不同应用间的协同工作能力。协同工 作指的是某个应用能够访问和使用其他应用产生的数据。它使不同系统间能够共 享业务逻辑。 业务流程层集成：业务流程层集成包括一个或多个应用支持的业务工作。这 一层次的集成重点在业务流程和相关工作的协调。 e n t e r p r i s e1 e n t e r p r i s e2 i n t e r - e n t e r p r i s e p r o c e s s i n t e r a i o n p r o c e s s a p p l i c a t i o n 卜 a p p l i c a i o n 、 d a t a d a t a n e t w o r kn e t w o r k i n t e g r a t i o nt y p e c o r d i n a t i o n i n t e r o p e r a b i l i t y d a t as h a r i n g c o n n e c t i v i t y 图2 2 e a i 概念框架 图2 2 展示了两个企业间的集成，每个企业由4 个层组成：网络层，数据层， 应用层，业务流程层。在企业内部各信息系统间实现了互联和数据共享，各应用 协同工作，以及业务流程统一管理。上面所说的集成类型发生在企业的不同层次 上。这一概念框架可以帮助理解企业集成的概念。网络层集成注重跨系统的链接。 共享数据视图、联邦数据库、x m l 以及数据仓库被应用来处理数据层集成中的问 题。在应用层集成上，基于消息的中间件技术和分布式对象系统( c o r b a ， c o m d c o m ) 促进了各应用的互操作性。工作流管理系统、e r p 等系统被用来完 第二章s o a 企业应用集成9 成业务流程层的集成。工作流管理系统通过协调和控制各参与者的工作流和信息 来实现业务流程的自动化。e r p 系统是一个打包的应用，用于实现财务、人力资 源、生产、供应、分配等核心业务活动的自动化。 2 3 企业应用集成的模式 企业应用集成的模式经历的从基于公共数据库的集成模式、基于接口的信息 系统集成模式到基于e a i 的集成模式三个阶段，前两种集成模式的相关内容可以 参考文献 1 2 】，我们主要研究当前主流的第三种基于e a i 的集成模式。 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 ) 主要整合的类型分别是数据、信息和企 业流程，它能够协调企业内部网络以及e r p 、r c m 、s c m 、电子商务等软件系统。 关于e a i 的定义较多，19 9 9 年，d a v i ds l i n t h i c u m 发表文章认为e a i 是企业软件 中任意两个以上应用程序和数据库无限制共享彼此的数据和流程。2 0 0 1 年2 月， b o r i sl u b l i n s k y 对e a i 的定义是：e a i 是一种策略、技巧或者是整合分离的数据 建立企业业务流程。 e a i 经过多年理论发展和企业实践应用，和传统的点对点整合方法比较凸显 其优越性。传统的点对点整合方法( 如图2 3 所示) ，会给每个应用程序间产生一个 新的a p i 界面，当应用程序较多时，要建立的a p i 界面增多，因此无法满足企业 需求并导致整合成本过高而整体效率过低的现象。 图2 3 点对点的整合方法 e a i 的整合方法和当今较为流行的中间件技术( m i d d l e w a r e ) 也有差异。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这种软件在不同的技术 之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络 通信。e a i 的整合方法，以整体的观点使用集中式的整合平台，将过去不一致的 应用程序间整合的方式淘汰，避免使用传统整合方法所导致基础数据和信息的重 复。由此我们可以看出e a i 和中间件的区别：e a i 着重企业流程和信息的整合， 中间件的方法以数据为主要导向；e a i 可以重新利用企业流程和数据，而中间件 没有。 1 0 面向工作流的企业应用集成研究 e a i 从集成应用层次看，主要有以下3 种类型： ( 1 ) 数据级e a i ：支持不同数据存储如数据库之间的数据交换，主要通过数 据库中间件o d b c 、j d b c 等实现，此类方法简单易行，但维护昂贵且不适应企 业业务流程变更。 ( 2 ) 消息级e a h 不同应用通过交换信息来实现集成，其利用了现有的数据 交换及合法性检查，从而易于保持数据的完整性，但它需要修改现有应用以建立 发送和接受消息的接口，因此，实现起来较复杂。 。 ( 3 ) 过程级e a i ：通过建立业务流程来整合现有应用。过程级e a i 是一个完 全的企业应用集成实现策略，因为它使企业内的各个分离系统变成了一个支持业 务过程的连续的协调的系统，满足企业的整个业务过程需求。另外，过程集成实 现了应用逻辑与过程逻辑的分离，过程模型与具体数据、功能的分离，这样就可 以在不改变具体功能的情况下，只改变过程模型来实现系统功能的重构，从而大 大提高了系统的灵活性和市场应变能力。 2 4s o a 企业应用集成思想 i b m 这样定义s o a ：它是一个组件模型，将应用程序的不同功能单元f 称为 服务) 通过服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行 定义的，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在各 种系统中的服务能够以统一和通用的方式进行交互【l 3 1 。 s o a 是基于服务的分布式系统设计框架，具备以下几个特点： ( 1 ) 互操作性：基于标准，提供了不同厂商解决方案之间的互操作性，可以 通过多种技术实现； ( 2 ) 松散耦合：通过接口中立将分布计算中的参与者隔离开来，交互两边某 一方的改动并不会影响到另一方； ( 3 ) 位置透明：s o a 通过“发布检索 机制提供位置透明性，即服务请求者 无需知道服务提供者的实际位置。这种方式创建了一个虚拟平台，在这个平台上 所有的组件和服务都可以认为驻留在同一个机器上或平台上，该虚拟平台允许使 用相同的调用来访问本地和远端的服务，即透明访问，很好地支持了b 2 b 集成。 s o a 的集成性如下： ( 1 ) s o a 提供了一个具有业务灵活性和服务可重用性的理想集成框架，支持 服务与业务模型结合，支持在业务流程中进行服务组件的装配。在不改变原有底 层架构的前提下，对原有应用进行w e bs e r v i c e s 封装。 ( 2 ) s o a 着眼于与业务流程结合，强调以业务为中心，以应用所提供的标准 服务为集成点，在其上层通过服务总线完成数据服务、业务流程服务以及事务管 第二章s o a 企业应用集成 理等功能，能够随着业务需求的变化不断演进，将e a i 解决方案从对应用集成的 支持扩展到对服务集成的支持，更好地支持企业的业务活动。 ( 3 ) 集成的粒度与服务的粒度有关，对于b 2 b 集成，一般使用粗粒度的接口， 它可能对应一个特定服务的完整处理过程，使服务请求者以一致的方式使用服务。 企业内部集成需要通过由业务流程灵活控制服务组合和编排的实现，因而细粒度 接口是较合适的选择。 2 5 基于w e bs e r v i c e s 的应用集成研究 尽管可以用w e b s p h e r em q 、c o r b a 、j a v a 和j 2 e e 来实现s o a ，但这并不 意味着用w e b s p h e r em q 、c o r b a 、j a v a 和j 2 e e 实现的所有系统都是面向服务 的，实际上，只有很小一部分w e b s p h e r em q 、c o r b a 、j a v a 系统是面向服务的。 最彻底的符合s o a 概念的实现技术是w e bs e r v i c e s 【1 4 】。 可以这样说，w e bs e r v i c e s 是s o a 的一种实现。s o a 是一个比较虚的概念， 例如它只提出定义一些接口和协议，那么这些东西具体应该怎样定义呢，w r e b s e r v i c e s 就将它们具体化了：w e bs e r v i c e s 使用的协议都是基于x m l 的；s o a 只 说应该有三种角色，而w e bs e r v i c e s 里这三种角色都有具体的实现方式。 w e bs e r v i c e s 是实现s o a 以及基于s o a 的企业应用集成框架的重要使能技 术。它是一种基于标准( 如x m l ，s o a 等) 的应用集成方式，它可以将运行在通过 i n t r a n e t 、e x t r a n e t 或i n t e m e t 连接的分布式服务器上的应用集成在一起。 以w e bs e r v i c e s 集成网络上分布式应用的想法并非新概念，以前基于组件的 集成策略e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) ，c o m ( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) ，c o r b a 以及r m i ( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ) 等要求有一个紧密连接的系统，把组件使用 限制在同质、分布的环境中，严重依赖于特定的平台、技术以及底层的通信协议； 更不能广泛地部署在互联网上以便让全球大量用户共享，而这正是b 2 b 解决方案 所必需的；这些技术还需要开发人员为应用集成编写客户端的界面；加上它们自 身的复杂性也使它们在企业应用集成领域裹足不前，而w e bs e r v i c e s 在充分吸收 这些分布式组件技术优势的前提下，融合其它的一些i t 技术的精华，基于开放标 准，提供一种基于服务的、松散耦合的组件集成方法，可以完成在异构的复杂环 境中解决以前的集成策略遗留下来的所有问题，w e bs e r v i c e s 使这种集成变得更 加方便和安全。此外，w e bs e r v i c e s 将使目前电子商务环境( 如e a i 和b 2 b ) 所需 的编写自定义代码工作成为历史，省去了c o r b a 等分布式组件技术要求开发人 员为应用集成编写客户化的界面大量繁琐工作。 简而言之，企业可以通过w e bs e r v i c e s 重组其应用和业务流程，以最灵活、 最有效的方式实现企业内外的应用集成，充分利用w e bs e r v i c e s 的动态特性，在 1 2面向工作流的企业应用集成研究 市场上抢得先机。 2 5 1w e bs e r v i c e s 体系结构 w e bs e r v i c e s 的体系结构是基于w e bs e r v i c e s 提供者、w e bs e r v i c e s 请求者、 w e bs e r v i c e s 中介者三个角色和发布、发现、绑定三个动作构建的。简单地说， w r e bs e r v i c e s 提供者就是w e bs e r v i c e s 的拥有者，它耐心等待为其他服务和用户 提供自己已有的功能；w e bs e r v i c e s 请求者就是w e bs e r v i c e s 功能的使用者，它 利用s o a p 消息向w e bs e r v i c e s 提供者发送请求以获得服务；w e bs e r v i c e s 中介 者的作用是把一个w e bs e r v i c e s 请求者与合适的w e bs e r v i c e s 提供者联系在一起， 它充当管理者的角色，一般是u d d i 。这三个角色是根据逻辑关系划分的，在实 际应