基于WebService的面向服务架构研究

摘要

        随着信息技术的快速发展，企业信息化已成为提升竞争力的关键手段。然而，企业在信息化过程中，往往形成了多个独立的业务系统，这些系统之间的信息交互困难，形成了“信息孤岛”。为了解决这个问题，基于WebService的面向服务架构（SOA）应运而生。本文首先介绍了WebService技术和SOA的基本概念，然后详细阐述了基于WebService的SOA架构的设计和实现方法，并通过一个具体案例展示了该架构的应用效果。

关键词

        WebService；面向服务架构（SOA）；企业应用集成；信息孤岛

一、引言

        随着企业信息化建设的深入，企业内部形成了多个业务系统，如办公系统、人力资源系统、生产管理系统等。这些系统大多在不同的时期建设，采用了不同的技术架构和开发平台，导致系统之间的信息交互困难，形成了“信息孤岛”。为了打破这种局面，企业开始寻求一种能够将各个独立系统集成起来，实现信息无缝流通的解决方案。基于WebService的面向服务架构（SOA）正是解决这一问题的有效手段。

二、WebService技术概述

        WebService是一种基于互联网的应用程序组件，它允许应用程序通过标准化的网络协议（如HTTP）和标准化的数据格式（如XML）进行通信。WebService技术的出现，为异构系统之间的集成提供了一种新的解决方案。

1.WebService的基本概念

        WebService是一种构建应用程序的模型，它可以在任何支持网络通信的操作系统中实施和运行。WebService是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位，并通过网络调用，提供数据和服务。

2.WebService的关键技术

        WebService的关键技术包括可扩展性标记语言（XML）、简单对象访问协议（SOAP）、Web服务描述语言（WSDL）和统一描述、发现与集成（UDDI）注册中心。

• XML：XML是一种用于标记电子文档，使其具有结构性的标记语言。它是WebService通信的基础，用于描述数据的内容和结构。
• SOAP：SOAP是一种基于XML的协议，用于在Web上交换结构化信息。它规定了如何在网络上传输数据，以及如何处理错误。
• WSDL：WSDL是一种基于XML的语言，用于描述Web服务的功能和访问方式。它提供了一种标准化的方式，使客户端能够理解和调用Web服务。
• UDDI：UDDI是一种基于XML的注册中心规范，用于存储和查找Web服务的描述信息。它提供了一种标准化的方式，使服务提供者能够发布服务，服务消费者能够发现服务。

3.WebService的通信过程

        WebService的通信过程通常包括以下几个步骤：

• 服务发布：服务提供者将Web服务的描述信息（WSDL）发布到UDDI注册中心。
• 服务发现：服务消费者通过UDDI注册中心查找所需的Web服务，并获取其WSDL描述。
• 服务绑定：服务消费者根据WSDL描述，生成调用Web服务的客户端代码。
• 服务调用：服务消费者通过客户端代码调用Web服务，并接收服务返回的结果。

三、面向服务架构（SOA）概述

        面向服务架构（SOA）是一种软件架构风格，它将应用程序的功能封装为独立的、可互操作的服务，这些服务可以通过网络进行访问。SOA的核心思想是将业务功能抽象为服务，并通过标准化的接口进行交互，从而实现业务系统的灵活性和可扩展性。

1.SOA的基本概念

        SOA是一种软件架构风格，它允许不同的应用程序通过服务进行交互。这些服务是独立的、自包含的、模块化的，并可以在网络上被发现和调用。

2.SOA的架构层次

        SOA的架构层次通常包括以下几个部分：

• 服务提供者：负责实现和发布服务。
• 服务消费者：负责查找和调用服务。
• 服务注册中心：负责存储和查找服务的描述信息。
• 服务契约：定义了服务的功能和访问方式，是服务提供者和消费者之间的契约。

3.SOA的核心原则

        SOA的核心原则包括：

• 服务的独立性：服务应该是独立的、自包含的，不依赖于其他服务。
• 服务的可互操作性：服务应该通过标准化的接口进行交互，以实现不同系统之间的互操作性。
• 服务的重用性：服务应该是可重用的，可以被不同的应用程序调用。
• 服务的松散耦合：服务之间应该是松散耦合的，一个服务的变化不应该影响其他服务。

四、基于WebService的SOA架构设计

        基于WebService的SOA架构是一种将WebService技术应用于SOA架构中的设计方案。它利用WebService的跨平台、跨语言、跨网络的能力，实现异构系统之间的无缝集成。

1.架构设计目标

基于WebService的SOA架构设计的目标包括：

• 实现异构系统之间的集成：通过WebService技术，将不同技术架构和开发平台的系统集成起来。
• 提高系统的灵活性和可扩展性：通过SOA架构，将业务功能封装为独立的服务，实现系统的灵活性和可扩展性。
• 降低系统的维护成本：通过服务的重用和松散耦合，降低系统的维护成本。

2.架构设计原则

基于WebService的SOA架构设计应遵循以下原则：

• 标准化原则：采用标准化的协议和数据格式进行通信，确保系统的互操作性。
• 服务化原则：将业务功能封装为独立的服务，实现服务的重用和松散耦合。
• 安全性原则：采用安全协议和加密技术，确保数据传输和访问的安全性。
• 可靠性原则：采用容错和冗余技术，确保系统的可靠性和稳定性。

3.架构设计步骤

基于WebService的SOA架构设计通常包括以下几个步骤：

• 需求分析：对业务需求进行分析，确定需要集成的系统和需要实现的功能。
• 服务定义：根据需求分析结果，定义服务的功能和访问方式，并编写服务契约。
• 服务实现：根据服务契约，实现服务的功能，并发布服务到服务注册中心。
• 服务调用：服务消费者通过服务注册中心查找和调用所需的服务，实现业务功能。

五、案例分析

以某大型国有企业为例，该企业拥有多个业务系统，如办公系统、人力资源系统、生产管理系统等。这些系统在不同的时期建设，采用了不同的技术架构和开发平台，导致系统之间的信息交互困难，形成了“信息孤岛”。为了打破这种局面，该企业决定采用基于WebService的SOA架构进行企业应用集成。

1.项目背景

该企业经过多年的发展和积累，形成了一套行之有效的管理机制，并实施了一系列的管理和生产自动化系统。然而，各个分散独立的系统也给企业的发展造成了瓶颈，生产第一线的数据不能随时反馈给决策层领导，供应链、销售链不能与生产管理系统衔接，只能用手工方式将数据输入生产管理系统，不仅速度慢，而且经常容易出错。为了彻底消除这些限制企业发展的因素，该企业决定实施企业应用集成项目，将各个独立的系统集成起来，成为一个无缝连接的整体。

2.技术方案选择

根据以往项目的经验，该企业进行了技术方案的选择。目前企业应用集成通行的做法有三种：数据层集成、业务层集成和表示层集成。数据层集成需要修改大量的应用程序，而使用的系统中一些是商业软件，无法得到源代码。而表示层集成只是集成了各个应用程序的显示界面，无实质性的改变，而且有可能成为整个集成系统的瓶颈。业务层集成则克服数据层、表示层集成的这些缺点，而程序代码的修改量不大，且只是针对没有API（应用程序接口）的应用程序。因此，该企业选择了基于业务层集成的技术方案，并采用了J2EE的平台构架和基于WebService的集成方案。

3.系统实现

        在系统实现过程中，该企业采用了以下技术：

• J2EE平台构架：利用J2EE平台构架的灵活性和可扩展性，实现系统的分布式部署和负载均衡。
• WebService技术：利用WebService技术的跨平台、跨语言、跨网络的能力，实现异构系统之间的无缝集成。
• IBM WebSphere：利用IBM WebSphere的集成能力和安全性，实现系统的集成和安全控制。

4.系统效果

        该系统上线后，取得了显著的效果：

• 实现了异构系统之间的集成：通过WebService技术，将不同技术架构和开发平台的系统集成起来，实现了信息的无缝流通。
• 提高了系统的灵活性和可扩展性：通过SOA架构，将业务功能封装为独立的服务，实现了系统的灵活性和可扩展性。
• 降低了系统的维护成本：通过服务的重用和松散耦合，降低了系统的维护成本。
• 提高了生产和经营效率：用户在使用该系统后，生产和经营效率有了大幅度的提高，得到了用户的一致好评。

结论

        基于WebService的面向服务架构（SOA）是一种有效的企业应用集成方案。它利用WebService技术的跨平台、跨语言、跨网络的能力，实现异构系统之间的无缝集成。同时，通过SOA架构的灵活性和可扩展性，实现了业务系统的灵活配置和快速响应。本文介绍了WebService技术和SOA的基本概念，详细阐述了基于WebService的SOA架构的设计和实现方法，并通过一个具体案例展示了该架构的应用效果。希望本文的研究能够为企业应用集成提供有益的参考和借鉴。