基于SOA的民办学校考勤、工资核算系统的设计与实现

1、 39252 00 研究生学号：!Q2呈Z至至!圣墨 学校代码：幽 密 分类号：!盥 级：玉 东牡JIf予冠大莩 硕士学位论文 基于SOA的民办学校考勤、工资核算系统 的设计与实现 ofAttendanceandFinancial and System DesignImplementation ofSchoolBasedSoA 朱海泉 指导教师： 周东岱教授 学科专业： 计算机软件与理论 研究方向： 软件体系结构 学历硕士 学位类型： 东北师范大学学位评定委员会 201 0年5月 S已S：，、f 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究 工作所取得的成果。据我所

2、知，除了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。对本人的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人 承担。 po。 学位论文作者签名： 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东：lkN范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东HkN范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东：ILN范大学可以将 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 印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名： 缝善

3、 指导教师签名：磐 日 日 期： 毫：l! 。 期：型嗄芝!垒 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： ： 通讯地址： ： 摘 要 以计算机技术和网络通信技术为主要标志的信息技术在学校的推广，使学校的运作 方式、管理方式发生了很大的变化。在学校推进电子信息化管理的过程中，各部门往往 不能一次性引入一个统一共用的电子工作系统。目前学校所使用电子工作系统情况复 杂，由于学校教学管理模式的不断更新，其业务流程和功能不断变化，往往一个部门就 运行一个或多个管理系统，而且各系统往往使用不同的技术进行开发，并各自维护独立 的数据库信息。导致同一学校多系统间不易互访问，共有数据不能进行共享、交换、更 新，数据

4、冗余严重，可操作性差。 随着SOA相关标准和技术的R趋成熟，面向服务的架构 SoA 已经可以很好的解 决这种系统集成。本文提出利用SOA面向服务的架构思想构建学校综合服务库，包括了 教务、财务、管理等各项服务。 本文首先探讨了某民办学校的业务流程及已有管理系统的局限，根据业务流程，为 该校增加了教务系统和工资核算系统。由于原有系统和新增系统之间存在异构系统的 Services技术，对系统整合模式进 数据交换问题，本文引入SOA设计思想，结合Web 行了研究，并选用企业服务总线ESB作为平台核心部件，设计了民办学校的考勤及工资 核算系统，利用集中式数据交换平台解决异构系统的数据交换和数据共享。

5、关键词：面向服务的软件体系架构；SOA；ESB；数据共享；数据交换 Abstract 舡the andthe networkcommunications computertechnology becomethe technology mainofinformation schoolS and has technology,thedayoperation management ch锄gedIn schools thesoftware all promote managementsystem couldusea process，not departments unified onetimeAt s

6、chools system present，most are emanagementsystemcomplicated，SO software wereusedatthe many sametimeandthese managementsystems software werenotusethesame andthesame managementsystems the languages andthebusiness andthefunctionwhich teachingpattern softwareneedshas process always been software maintai

7、n databaseThismakesthe changedThesesystems data independent not consistentwhenthe visiteach otherThedatabasecouldnot systems sharethedata system andcouldnot dataOne schoolwill more uselessdataData exchange produce redundancy anditSuse these willbemoreandmore cumbersome seriously systems WiththeSOA-r

8、elatedand standards mature technologies beensolvedsuch textachievea architecture SOA hassystem business integrationThis information educational platformusingSOA,includingadministration，financial affairs，and services management This discussesthecurrentsituationofthe introducedthe paper school，Then SO

9、A,the of the oftheSOA origin services concept，characteristics，advantagesarchitecture，Web related the businessmeansof to technologiesAnalyzespecific SO八how thefastest by gain touse minimuminthesituationfor speed theconclusion price system last,draws changedAt on theresearchand about discussesfurther

10、study words：ServiceOriented Key Architecture；SOA；ESB；Data sharing；Dataexchange ll 目 录 摘 要I AbstractII 目 录III 第一章绪论1 11研究背景及意义1 12 SoA的研究现状1 121SoA的萌芽阶段1 122 SoA发展阶段2 123成熟阶段2 13本文所研究的问题2 第二章面向服务的体系结构及相关技术4 21 SoA介绍4 211 SoA概念4 212 SoA基本特征4 213 JAXB20数据绑定5 214 JAXWS5 22WebService5 221Web Service的概念5

11、222Web Service的技术支持6 23数据交换7 231异构数据7 232数据交换8 234 ML概述8 235xml schema概述9 236 ZML适于数据交换的特点9 第三章基于SOA的民办学校考勤、工资核算平台的关键问题及解决方案架构设计1l 31民办学校业务的描述1l 311教务部门11 312人事部门12 313收费退费部门12 314员工考勤部门12 315工资核算部门12 316公共信息处理部门12 317校长管理部门12 32业务流程13 33异构系统集成及其解决方案14 34数据交换问题及其解决方案17 Ill 341数据交换要解决的问题17 332数据交换的体系

12、结构18 第四章基于SOA体系结构的民办学校考勤、工资核算平台的设计19 41系统的架构设计19 42表现层及其技术设计20 43持久化层及其技术设计21 44数据交换平台模型2l 441 建立数据中心22 442数据抽取22 443数据转换22 444数据过滤23 445数据同步23 446 数据订阅23 447数据监控23 第五章基于SOA体系结构的民办学校管理平台的实现24 51概述24 52平台的搭建及实现24 53数据交换的实现28 531数据访问的实现30 532Web Services接口的部署30 533数据交换节点的连接和管理31 第六章总结33 ，考文献34 致 谢35 I

13、V 东北师范大学硕士学位论文 第一章绪论 11研究背景及意义 随着Internet的发展，网络在学校中的应用得到大量的普及，伴随着学校对功能 的需求不断增加，那些可扩展性差，效率低的管理系统已经显现出劣势。那么如何才能 orientedarchitecture，SoA 面向服务的体系结构SOA service 解决这样的问题， 的提出，带来了新的机会，其突出特点是松散耦合、跨平台，作为一种新型企业架构的 SOA，具有许多优点：它提供了业务敏捷性，它通过现有的服务组合来适应新的业务需 求，通过提供一个标准平台，语言无关的服务组件组装它的新业务逻辑。可以看出，SOA 作为一个新的结构具有重要的理论

14、和实用价值。它不仅能适应当前复杂的IT环境，而 且还建立更灵活的解决方案。本文以某“民办学校考勤、工资核算系统的设计及实现” 为背景，对基于SOA的电子商务系统的分析、设计与实现进行了讨论。这是“办公室工 作管理系统"项目，使用SOA的思想对本项目设计实施有一定的困难增加，但维护和升 级更加容易。该项目在几个民办学校中都运行良好。 12 SOA的研究现状 121 SOA的萌芽阶段 J SOA的概念最初是由6artner公司提出的，由于当时技术水平和市场条件还不够完 善，少有真J下的SOA体系软件实施的条件，因此，SOA不是普遍被关注。当时SOA沉默 了一段时间。随着互联网的发展，越来

15、越多的企业将业务转移到互联网业务领域，推动 电子商务的蓬勃发展。为了能够打包成一个独立的，高度可扩展的基于Internet的服 务业务，就提出了Web服务的概念，可以说这是SOA的发端。Web服务开始流行后，在 互联网罩不同的平台和语言的大量发展，以Web服务组件为开发基础的浪潮迅速崛起。 为了有效地管理这样一些海量组件，就迫切需要找到新的面向Web服务的分布式计算结 构。该架构能够把由不同组织制定的标准统一起来。Web服务可以相互学习和交流，以 保障安全和可重用性以及可管理性之间的平衡。因此，面向服务架构 面向服务的架构， SoA 软件模式的时代已经到来，使SOA再次成为人们关注的焦点。回顾

16、SOA开发过程 中，我们把它大致可分为三个阶段。本段介绍的是萌芽阶段，接下来介绍另外两个阶段。 东北师范大学硕士学位论文 122 SOA发展阶段 这是作为象征XML技术的时间阶段，大约从上个世纪90年代后期到本世纪初。虽 然这一时期很少提到SOA，但XML的出现，无疑是SOA的兴起奠定了坚实的基础。可扩 记语言 标准通用标识语言，SGML 发展起来的，这是在上个世纪60年代末左右。这 种广泛使用的元语言，允许组织定义文档元数据，以实现企业内部之间的电子数据交换 的企业。由于SGML的复杂性，实施成本高，很长一段时间只有大型的公司才能使用， 限制其推广和普及。XML的诞生，开发人员可以摆脱这种限

17、制，可以转换为XML格式的 文档，然后通过互联网协议传输。随着XML转换语言 可扩展样式表语言，XSLT 的， 接收人可以轻松地分析和提取XML数据。这使得企业不仅可以对数据能够进行统一的描 述和交换，而且又不用负担SGML的高成本。事实上，XML和实施成本和6>HTML几乎相同。 XML是SOA的基石。由于XML具有许多HTML所不可比拟的优点，许多公司和组织都提 供了对XML的支持。如RDF ResourceDescription ForInternetContent 发的PICS Platform 123成熟阶段 到了2005年，SOA的推广和发展工作开始迅猛加速。不仅是专家学者，

18、几乎所有 与软件产业发展有关的企业，都开始寻找通向SOA的路。一时间，SOA已经频繁出现在 与技术相关联的媒体上，或者是新产品发布和技术交流会上。众多的制造商也已经逐渐 改变以往怀疑的态度，通过建立合作组织，共同制作规范，以建立一套合理的SOA标准。 这种努力的最重要的成果体现在三个重量级规范上：即SCA ServiceComponent Data Architecture，即服务组件框架 和SDO ServiceObjects是一种针对在不同的 之间安全规范的互动。 13本文所研究的问题 本课题的主要研究内容涵盖以下几个方面的内容： 1深入研究SOA体系架构，该架构采用面向服务的思想，把学校

19、中各个部门的系统 集成到了一起 2SoA相关技术的研究 1 Webservices技术 通过Webservices技术实现异构平台连接的无缝集成。 2 东北师范大学硕士学位论文 2 XML技术 通过XML技术制定数据交换标准，解决异构数据库之间数据交换的问题。 3提出一个数据交换平台的设计方案，实现横向部门以及纵向单位间的数据交换与 共享。 3 东北师范大学硕士学位论文 第二章面向服务的体系结构及相关技术 21 SOA介绍 211 SOA概念 SOA不是一个新产品或新技术，而是系统设计的一种新方法，它应用己经有 的各种技术或组件解决业务问题，它擅长在异构环境下对应用系统进行整合【1】 SOA

20、服务导向架构，面向服务的架构 是一种软件的规划和建设，近年来，一种 新的方法，这一概念最早是由Gartner公司，一家国际咨询公司的建议是在1996年首 次提出。由于其自身的特点，符合上述信息的需求和解决问题的想法，因此，2003年后， 成为中国软件产业和重点各工业用户，在2006年，他逐渐开始在工业建设一批信息选 择和应用。 面向服务的架构 Serviceoriented 服务架构的应用程序的不同功能单元称为服务，并通过这些明确界定的服务和接口之间 的联系在一起。接口的定义是中立的方式，这意味着它应是实施服务，独立的硬件平台， 操作系统和编程语言。这使得在各种不同的服务建立在一个统一的和普遍

21、的方式进行交 互系统【2】。 212 SOA基本特征 1松散耦合。SOA是一种进行企业级系统开发的新的体系架构，在基于SOA体系架 构的系统中，应用程序的具体功能是由一些松耦合和具有统一接口定义方式的组件 也 就是webservice，xml 等组合而建立起来的。而这种松耦合平台的构成有两点好处： 一点是它适应变化的灵活性：另一点是当某个业务服务的内部结构和实现方式逐步发生 改变时，不影响其他服务。 2更高的可用性。该特点是在于服务提供者和服务使用者的松散耦合关系上得以发 挥与体现。使用者无须了解提供者的具休实现细节。 3标准化接口。Web服务使应用功能得以通过标准化接口 WSDL 提供，并可

22、基于 须了解特定的数据表示格式，便能够在这些应用间轻松地交换数据。 4 东北师范大学硕士学位论文 213 JhXB20数据绑定 from JAXB20主要是一种绑定工具。当进行“startjava模式开发时，JAXB用 户须先编写Java代码，并在代码中添加标注，以映射一个特定的模式，相反，当进行 再对这个模板进行修改，并整合到应用程序中。 214 JAXWS 务实现bean ServiceImplementationBean，SIB 时，会根据此默认的映射来生成 但仍可部署Web服务。 JAXWS20规定了JwS的调用子系统、部署子系统的部分内容，以及序列化了子系 统的很小部分内容。它是继J

23、AXPRCI1之后退出的规范，并做了很多改进。这种标 准映射还可以让你从Java类开始，再把它传递到某种JAX-WS处理器 通常是被称为 服务提供者。即WebService的所有者，如企业、ICP 互联网内容提供商 等。 该角色负责定义并实现WebService，使用服务描述语言对WebService进行详细、准 确、规范的描述，并将该描述发布到服务注册中心提供服务请求进行查找、绑定使用。 服务请求者。即WebService的使用者。请求者角色可以由浏览器来担任，由人或 程序来控制。 服务注册中心。是请求者和提供者只见到纽带，服务提供者在此发布他们的服务描 述，而服务请求者在服务注册中心查找他

24、们需要的WebService。不过在某些情况下， 服务注册中心不是必需的 22W色bService 221 WebService的概念 从表面上看，WebService就是一个应用程序，作为整体，它向外界各个应用程序 提供了一个可以调用的接口 标准的规范的XML描述的接口 ，来解决跨平台的集成问 题的一种开发模式。这种描述包括了各个应用程序之间交互时所需要的全部细节，包括 消息格式、传输协议和服务位置。简单的说，WebService是解决应用程序之间相互通 信的一种技术131。 Web服务的主要特点之一是，客户端访问Web服务只需要通过因特网标准协议， 5 东北师范大学硕士学位论文 都是与平台

25、无关的标准协议，因此，可以被任何主流操作系统正确理解和解释【41。 222Web Service的技术支持 SOA要求开发人员将应用设计为服务的集合，并要求开发人员跳出应用本身进行思 考，考虑现有服务的重用，或思索他们的服务如何能够被其他项目重用。【4l Web服务平台的协议必须实现分布式应用程序的创建。任何平台都有自己的方法和 数据类型的代表制度。为了实现互操作性，Web服务平台必须提供不同的平台之间，编 程语言和不同类型的系统组件模型通信标准型体系。目前，这些协议包括： 1XML XML的可扩展标记语言 可扩展标记语言 ，是当代最流行的网络技术之一，被誉 为“第二代网络语言"、“

26、下一代网络应用的基石。”自从被提出来之后，几乎得到了所 有大公司的支持，绝不逊色于HTML被提出时的热度。XML主要应用于三个方面。 第一，作为数据的表述。用XML文件可以直接存储数据，就像是一个数据库，对 XML文件可以进行各种类似于数据库的操作，比如插入、删除、修改等。不过XML并不 会有数据库那样强大的功能，比如存储过程、事务处理等。 第二，作为系统的配置文件。由于XML有良好的数据结构，许多java领域的软件 都用XML作为配置文件。 第三，作为数据交换的中间件。由于传统的数据交换报文在数据结构的表现上，数 据约束的功能相对较弱，而且跨平台时要考虑诸多的问题，比如字符编码的问题、报文

27、格式的问题等，使用XML文件将可以很好的解决这个问题。基于这个特点，XML也正是 SOA的基石。 2SOAP Access SOAP SimpleObject Protoc01 简单对象访问协议是在分散或分布式的 环境中交换信息的简单的协议，是一个基于XML的协议【5】。它有三个主要领域。 第一，SOAP封装：它定义了一个框架，该框架描述了消息中的内容是什么，谁应 当处理它以及它是可选的还是必须的。 第二，SOAP编码规则：它定义了一种序列化的机制，用于交换应用程序所定义的 数据类型的实例。 第三，SOAPRPC表示：它定义了用于表示远程过程调用和应答的协定。 SOAP消息的发送是单向传输的，

28、通常采用请求、应答的消息模式，所有的SOAP消 息都是采用XML编码格式，XML是一个开放、健全、有语义的讯息机制。 3WSDL WSDL WebService Description 描述Web服务的标准，是Web服务的接口定义语言【61。简单的说，就是网络服务描述的 6 东北师范大学硕士学位论文 IBM、MS，通过WSDL，Web服务可以被描述为三种属性： 第一，服务做些什么服务所提供的操作 方法 。 第二，如何访问服务和服务交互的数据格式以及必要协议。 第三，服务位于何处协议相关的地址，如URL'q WSDL定义了可被识别的SDK文档，同时也可以用于描述自动执行应用程序在通信中所

29、设 计的细节问题。我们可以把WSDL理解为WebService的SDK标准，或是接口。 4UDDI and UDDI Universal Description，Discovery 集成协议，是为解决Web服务的发布和发现问题而制订的新一代基于Internet的电子 商务技术标准【8l。 UDDI提供了一种WebService的发布、查找和定位方法。我们可以将UDDI理解成 一种目录，WebService提供者使用UDDI将服务发布到服务注册中心，而使用者通过 UDDI查找并定位其服务。UDDI除了目录服务外，还定义了一个用XML表示的服务描述 标准。 23数据交换 231异构数据 异构数据源

30、的整合与集成，是企业信息化建设过程当中经常遇到的一个现实问题， 也是制约企业各种应用信息系统建设进程和妨碍数据共享程度的重要原因之一，同时也 是企业信息化建设重复投资或负担过重的一个重要因素。在“信息孤岛中，企业数据 源异构主要表现为以下几个类型。 1系统异构 由于数据源所依赖的业务应用系统、数据库管理系统、操作系统乃至硬件平台之间的不 同，导致的数据源异构即是系统异构。 2模式异构 数据源在存储模式上的不同。存储模式主要包括关系模式、对象模式、对象关系模式和 文档嵌套模式等几种，其中关系模式 关系数据库 为主流存储模式。同时，即便是同一 类存储模式，它们的模式结构可能也存在着差异。例如相同的

31、关系数据管理系统在数据 类型等方面并不是完全一致的，如SQL 等。 7 东北师范大学硕士学位论文 232数据交换 数据交换是指数据在不同的信息实体之间交互的过程。数据交换的各种信息实体在 每个阶段有各自的需求和规范，因而具体使用的技术和工作流程有很大差别。数据交换 的目的是屏蔽企业之间或部门之间的业务系统在硬件平台、操作系统、网络协议和数据 源方面的差异，为企业提供一个通用的数据交换平台。通过数据交换平台提供的服务， 以前分散、独立的企业之间或企业部门之间可以方便地进行信息共享与交换，从而实现 企业与企业间、实体与实体间业务交流的自动化，使得企业和部门信息系统之间能协同 处理工作，这种交流的自

32、动化不仅仅是局部性的，更是区域性的乃至全球性的。数据交 换作为企业应用集成解决方案的最简单和最直接的途径，目前已经在企业，政府和教育 部门得到了广泛的应用。 234 XML概述 ML代表ExtensibleMarkupLanguage ExtensibleMarkupLanguage的缩写， 意为可扩展的标记语言 。与HTML相似，XML是一种显示数据的标记语言，它能使数据 通过网络无障碍地进行传输，并显示在用户的浏览器上。XML是一套定义语义标记的规 则，这些标记将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。它也是元标记语言，即定义 了用于定义其他与特定领域有关的、语义的、结构化的标记语言的句法语言。XML最大 的优势在于对各