基于 SOA 的企业应用集成研究

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1、精品论文大全基于 SOA 的企业应用集成研究邹姗，周晓峰 河海大学计算机及信息工程学院，南京 (210098) E-mail：zsmm26摘要：本文针对信息化发展所带来的企业应用集成（EAI）问题，提出了一种基于面向服 务体系结构（SOA）的企业应用集成方案。文中首先给出了此方案的系统模型，随后对此系 统模型进行了功能阐述。关键词：企业应用集成（EAI），面向服务的体系结构（SOA），服务中图分类号：TP3931.引 言企业从 20 世纪 7080 年代开始建立计算机信息系统，至今许多企业都建立了如 PDM、 OA、CAD、ERP 等各种系统。由于缺乏统一的部署，各个信息系统采用的技术和平台各

2、不 相同，因此形成信息孤岛，而以此系统为基础企业职能部门，相互之间无法有效地通信。现 代企业为了适应迅速改变的客户需求激烈的市场竞争以及信息技术的不断革新，迫切需要各 个部门的信息能够及时获取，而各部门的信息孤岛无法满足要求，企业应用集成的研究由此 产生1。传统的企业应用集成( EAI) 解决方案一定程度上满足了企业信息系统的集成需求，但 是，这些技术所解决的问题更多地集中在数据层面。突出的缺点表现为：EAI 平台与原有 应用系统之间紧密耦合，所有的应用程序都需要了解与其集成的其它应用程序工作方式； EAI 平台与原有应用系统之间是自定义的集成；系统集成的重用性非常有限。传统的应用 集成方法很

3、复杂，成本高，而且不具备灵活性。此外，传统的应用集成方法也不能很好的支 持企业转向以业务过程为中心的经营模式。而在不改变企业应用底层架构的基础上，基于面向服务架构(SOA) 的应用集成开发方 案可以很好地解决上述问题。它支持在中间层以服务模块方式实现解决方案，当多个运行在 不同平台和技术上的应用程序必须互相通讯时，这种体系结构尤其适用2。SOA（面向服务的体系结构）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服 务) 通过其间定义良好的接口和契约联系起来3。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该 独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务 可以以一种统

4、一和通用的方式进行交互。2.SOA 的主要概念和技术2.1 SOA 的定义面向服务的体系结构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通 过这些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，它应 该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服 务可以以一种统一和通用的方式进行交互3。2.2 SOA 的基本结构SOA结构(图1)中的角色45- 6 -服务描述 服务注册查找注册 协议服务提 供者服务服务描述绑定和执行服务使 用者图 1 SOA 的基本结构（1）服务提供者(Service Provider)。发布自己的服务，并且对

5、使用自身服务的请求进行响应。（2）服务注册(Service Registry)。注册已经发布的服务提供者，对其进行分类并提供搜 索服务。（3）服务请求者(Service Consumer)。利用服务代理查找所需的服务，然后使用该服务。（4）协议（Contract）。是服务请求者和与它相互作用的服务提供者之间的方法说明。 它对服务的请求和相应的格式格式化。一个服务协议要求一系列的前置条件和后置条件。前 置条件和后置条件规定了为完成特定的功能，服务必须处在特定的状态。协议还声明了服务 质量水平。例如，服务质量的一个属性就是完成一个特定的服务方法所花费的总时间。SOA体系结构中的组件必须具有上述一种

6、或多种角色在这些角色之间使用了三种操作6:(1) 发布(Publish)。使服务提供者可以向服务代理注册自己的功能及访问接口(2) 查找(Find)。使服务请求者可以通过服务代理查找特定种类的服务。(3) 绑定(Bind and Execute)。使服务请求者能够真正使用服务提供者。2.3 SOA 的关键技术SOA本身应该是如何将软件组织在一起的抽象概念。它依赖于用XML和Web服务实现并 以软件的形式存在的更加具体的观念和技术。此外，它还需要安全性、策略管理、可靠消息 传递以及会计系统的支持，从而有效地工作。您还可以通过分布式事务处理和分布式软件状 态管理来进一步地改善它。除了可能离不开XM

7、L7和 WSDL8（Web服务描述语言Web Services Definition Language）之外，SOA并不是特定于语言的。可以用任何编程语言来实现服务，只要这种编 程语言可以生成服务并且可以与WSDL结合在一起使用就可以了。SOAP9本身并不是绝对需 要的，但它是通用的消息传递系统。因此，可以使用几乎任何一种编程语言和支持WSDL的 平台来实现 SOA中的成员服务。SOA是一种不受限于具体技术的体系结构，定位于特定技术的集合如Web服务、RMI、 COM、CORBA等之上。从广义角度来说可以被上述任意一种具体技术来实现。从严格意 义上讲，只能由符合协议中立的技术去实现。相比以前的

8、分布式计算技术，Web服务技术具 有更好的可靠性、扩展性、易用性且具有协议开放性10。虽然Web服务并非是实现SOA的必需组件，而且部署了Web服务也并非意味实现了SOA11 ，但由于它所具有的上述优势使其 在实现SOA时具有重要地位，在实践过程中往往被优先考虑为实现SOA的技术而得到采用。为了建立对信息的适当控制，又为了应用安全性、策略、可靠性以及会计方面的要求，在 SOA 体系结构的框架中加入了一个新的软件对象。这个对象就是企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）12，它使用许多可能的消息传递协议来负责适当的控制、 流甚至还可能是服务之间所有消息的传输。虽然ES

9、B并不是绝对必需的，但它却是在SOA中 正确管理您的业务流程至关重要的组件。ESB本身可以是单个引擎，甚至还可以是由许多同 级和下级ESB组成的分布式系统，这些ESB一起工作，以保持SOA系统的运行。在概念上， 它是从早期比如消息队列和分布式事务计算这些计算机科学概念所建立的存储转发机制发 展而来的。3.基于 SOA 的企业应用集成3.1 企业应用集成企业应用集成，是指对企业中完成不同业务功能的应用系统进行集成，建立起可供数据 交流共享和应用沟通的中心系统，使现有的应用系统能在新环境下良好地运行13。EAI主要 侧重于企业内部得纵向集成，而与之对应的B2B则侧重于支持企业间业务往来的横向集成。

10、 EAI 的目的不是为企业建立一个最终解决方案， 而是提供一个灵活的、标准化的企业应用 底层架构，贯穿整个企业的异构系统和数据源等。而要达到这个目的，现在只有基于面向服 务的体系结构的企业应用集成才可以达到。3.2 基于 SOA 的 EAI 的体系框架门户请求/应答应用服 务器查询客户端以Web服务 实现的新应 用系统以Web服务 实现的新应 用系统应用服务 器SOA P路 由器Web 服务包 装器/适配器遗留应用遗留 系统CRM应用防 火 墙公共注册中心绑定、调用企业私有 UDDI注册中心Web 服务包 装器/适配器Web 服务包 装器/适配器遗留应用遗留 系统ERP应用遗留 遗留应用应用

11、系统SCMWeb服 务使用 者图 2 基于 SOA 的 EAI 体系结构（1）主要组件：以上的概念体系结构包括了一个 Web 服务的三个组件：服务提供者、服务请求者和服务中介者。服务请求者是 Web 服务的消费者很可能是运行在企业客户的服 务器上的一个程序，也可以是企业内部服务器上的一个程序，亦可以是 Web Services ，也 可以是也企业内部服务器上的一个程序。客户端通过企业门户访问应用服务器, 应用服务器 作为客户端代理, 作为 Web 服务的请求者, 向注册中心查找所需的服务。可用的 Web 服务 是用 Web 服务描述语言（Web Services Description Lan

12、guage（WSDL）描述的，从而支 持与平台无关的通信。（2）UDDI:UDDI14 服务注册中心是应用集成的核心。它有 UDDI 服务注册中心库和 集成规则库两个支持 Web Services 引擎的执行库。UDDI 服务注册中心库存储了参与业务 的 Web Services 信息, 集成规则库中则存储了集成业务逻辑, 集成业务逻辑详细描述了集 成系统对每类请求是如何响应的。当 UDDI 服务注册中心收到客户端的请求后,会通过查询 集成规则库寻找匹配的集成规则并接着执行它描述的集成步骤。集成规则包含了处理请求所 需要的所有信息、集成步骤和异常处理等。在具体执行集成的每一步时, UDDI 服

13、务注册中 心根据存储在 UDDI 注册中心库的信息和 Web 服务网上发现决定绑定哪个业务服务、调用 哪个业务功能。基于这些 Web Services 发现, UDDI 服务注册中心的 Web Services 引擎准备 输入信息, 调用发现的功能, 等待响应或根据集成规则进行下一步的操作。图中存在两个 UDDI 的注册中心。一个是企业私有的 UDDI 注册中心，由企业自己建 立，位于企业的内部，它的主要目的是提供企业内部的 Web 服务的查询与发现。一个是公 共 UDDI 注册中心，可能由行业的中立机构（如行业协会）设立，目的是为领域内的企业 提供服务，也可以是流行的公共注册中心。(3)SO

14、AP 路由：当服务请求者选择了一个服务时，它将使用 WSDL 描述来找出访问该 服务的方法。访问该服务的方法一被找到，WSDL 描述便被用来生成发送给应用服务器的 SOAP 请求消息，应用服务器扮演服务提供者的角色。SOAP 请求被作为一条 HTTP POST 请求发出。使用 HTTP 具有能够穿过 Web 服务 器上通常都存在的防火墙的优点。如果要求比 HTTP 所提供的消息传递更可靠的消息传递， 则也可以使用一个可靠的消息队列系统，例当服务请求者选择了一个服务时，它将使用 WSDL 描述来找出访问该服务的方法。访如：MQSeries Internet Passthrough（MQ IPT）

15、或 Oracle 应用服务器。MQ IPT 也在 HTTP 协议上运行，因此能够穿过防火墙。不过，它也 具有 MQ 消息传递给应用带来的所有优点。穿过防火墙后的 SOAP 请求消息由 HTTP 服务器处理。HTTP 服务器分析 HTTP 头 信息并找到 SOAP 路由器组件的名称，该名称是统一资源名（Uniform Resource Name（URN）的一部分。请求消息被传递到指定的 SOAP 路由器。SOAP 路由器分析 HTTP 头并找到某个 Web 服务适配器（Web service adapter）的位置。然后，SOAP 路由器将把 该请求传递到所请求的适配器。（4）Web 服务适配器

16、：对于遗留应用系统，为了能够使 Web 服务适配器可用于服务访 问，必须为每一个服务开发 Web 服务适配器。Web 服务适配器通常是一个连接到后端服务 器的 Java 应用程序。这个连接可以是后端服务器支持的任何通信连接，也就是说，它可以 是运行在传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol（TCP/IP） 或高级程序对程序通信（Advanced Program to Program Communication（APPC）协议连接 的本机 MQSeries 通道。连接到后端系统的其它选择是使用 CICS TS 外部调用

17、接口（External Call Interface（ECI），如果后端系统使用的是 CICS TS 事务系统的话。对于每个 SOAP 服务请求，Web 服务适配器调用一个后端应用。在一个 SOAP 请求会导致对一个或多个后端服务器系统的多个请求的情况下，生成复杂的 Web 服务也是可能 的。后端请求的组合结果被合并成一个 SOAP 响应，这个 SOAP 响应接着被回传给服务请 求者。Web 服务适配器隐藏了调用后端函数的复杂性，只要求您指定执行一个服务时所绝对 必需的参数子集。4.结论企业应用集成的目的不是为企业建立一个最终解决方案, 而是提供一个灵活的、标准化 的企业应用底层架构，贯穿整个

18、企业的异构系统和数据源等。旧有的应用集成方法存在着紧 密耦合、系统集成的重用性非常有限等各种缺点，而且传统的应用集成方法很复杂，成本高， 并不具备灵活性。而基于 SOA 技术却具有简单性、开放性、灵活性、透明性、代价低、效 率高和动态性等特点，基于 SOA 来实现新一代的企业应用集成能够很好的传统得企业应用 集成种存在得诸多问题，最终实现信息技术与企业业务目标的紧密协调，提高企业的竞争力。参考文献1 Roger Nagal, Rick Dove. 21 Century Manufacturing Enterprise strategy: An Industry-Led View& Infras

19、tructureM.Iacocca Institute:Lehigh University ,1991.2 I. Gorton, D. Thurman, and J. Thomson. Next generation application integration: challenges and new approachesA. Proceedings of 27th Annual International on Computer Software and Applications Conference C.Washington: IEEE Computer Society. 2003,57

20、6581.3 DeveloperWorks 中国SOA and Web Service 新手入门EB/OL/cn/webservices/newto/index.html，20024 Mikep Papazoglou Service-Oriented Computating Concepts A Char- acteristics and Directions C Roma , Italy : 4th International Conference on Web Information Systems Engineering ,2003.33-345 Luciano Baresi Model

21、ing and Analysis of Architectural Styles Based on Graph ransformationA . ACM C ESEC / FSE ,Helsinki ,Finland ,2003 ACM 12 581132 7432 5/ 03/ 0009 ,2003. 722 746 卢致杰，覃正，王立华，等SOA 体系结构方法研究J工业工程，2004，7（6）：14-197 Jane Fung解码 XML 和 DTDEB/OL 8 Erink Christensen , Francisco Curbera , Greg Mereith , etalWeb

22、Services Description Language(WSDL)1.1EB/OL http:/www.w3.org/TR/wsdl，March 20019 Martin Gudgin,Marc Hadley,Noah Mendelsohn,etal.SOAP Version 1.2 Part 1:Messaging FrameworkEB/OLhttp:/www.w3.org/TR/soap12-part1/. June 200310 David Chappell，Tyler Jewel1Java Web ServicesMUSA:OReilly Press,March 200211 K

23、ishore Channabasavaiah ， Kerrie Holley ， Edward M Tugle Jr 迁 移到面向服务 的 体系结构 EB/OL 12 Andre Tost. IBM WebSphere 开发者技术期刊：使用 JMS 和 WebSphere ESB 构建强大而可靠的 SOA. 13 D.Linthicum. Enterprise Application IntegrationM.USA: Addison-Wesley ,199914 阮文俊，柴晓路 UDDI 技术白皮书 EB/OL specification/index2.html，2001/5Research

24、 of Enterprise Application Integration Based onSOAZou Shan，Zhou XiaofengAcademe of Computer Science and Information Technology，Hohai University, Nanjing,RPC (210098)AbstractIn this paper a Enterprise Application Integration solution based Service-Oriented Architecture ispresented, which is applied f

25、or Enterprise Application Integration problem that brought about by information development. In the paper, a system model is given at first, and then expound its function.Keywords: Enterprise Application Integration、Service-Oriented Architecture、Service作者简介：邹姗（1979-），女，安徽滁州，硕士研究生，从事软件复用及分布式应用集成研究； 周晓峰（1965-），男，江苏无锡，副教授，从事软件构件、分布式计算、信息资源集成。