（管理科学与工程专业论文）基于web+service的虚拟企业信息集成系统设计研究.pdf

摘要 随着网络信息技术的飞速发展和全球经济一体化趋势日益明显，企业问的 竞争变得越来越激烈，市场环境也更加难以预测。企业面临更多的挑战产 品生命周期缩短，客户需求多样化等，为客户提供快捷的、优质的、低价的产 品和服务成为企业获得核心竞争力的关键因素，这些都要求企业能够灵活多变 地适应市场的不断变化。正是在这样的环境下，企业改变原有的经营和管理模 式，企业不再只靠自己来设计、生产和销售自己的产品，而是从全球范围内寻 求最佳的合作伙伴结成联盟虚拟企业，利用各自的优点，以最快的速度、 最低的成本生产和销售他们的产品。虚拟企业是动态的，他们往往因为一个项 目而走到一起，同样也因为项目的结束而结束联盟。信息系统平台是虚拟企业 的基础设施，它将各个伙伴企业的信息系统整合在一起，从而使伙伴企业可以 方便地交换信息，不受时空限制而起工作。因此，本文从虚拟企业信息系统 的需求出发，对虚拟企业信息系统进行了理论上的研究，希望能够对构建虚拟 企业信息系统提供帮助。 文章主要包括以下内容：第一章对整篇文章的写作背景、研究意义以及论 文主要研究内容进行了概括；第二章对w e bs e r v i c e s 理论进行了介绍并结合一 个实例说明了w e bs e r v i c e s 在企业信息集成中的作用；第三章对虚拟企业的产 生动因、定义和内涵以及生命周期等进行了说明，最后结合虚拟企业的特点指 出虚拟企业信息系统应具备的特点；第四章在第二章和第三章的基础上，提出 了虚拟企业信息系统的两个关键问题，并设计了基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业 信息系统的总体结构和这种设计存在的问题；第五章结合我国虚拟企业的发展 和信息化状况和存在问题，给出了若干建议；第六章主要指出了论文的主要研 究成果及其存在的不足。 关键词：w e bs e r v i c e s ，虚拟企业，虚拟企业信息系统 a b s t r a c t a sr a p i dd e v e l o p m e n to fn e t w o r ki n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h en e l l do f g l o b a le c o n o m yi n t e g r a t i o nb e c o m i n gm o l ea n dl n o l eo b v i o u s ，t h ec o m p e t i t i o n b e t w e e nc o r p o r a t i o n sb e c o m e si n o l ea n di n o l ef i e r c e a l s o ，t h em a r k e te n v i r o n m e n t i sm o r ed i f f i c u l tt of o r e c a s t a n dt h ec o r p o r a t i o n sa r ef a c i n gm u c hm o l ec h a l l e n g e , t h a ti s ，p r o d u c t s l i f ec y c l eb e c o m i n gs h o r t e r , d i v e r s i f i c a t i o no fc o n s u m e r s d e m a n d ， e t c ，s oi th a sb e c o m et h ek e yf a c t o r sf o rt h ec o r p o r a t i o n st op r o v i d ep r o m p t ， e x c e l l e n t ，l o w1 埘c e dp r o d u c t sa n ds e r v i c e s a l lt h o s ed e m a n dc o r p o r a t i o n sm e e t t h ec h a l l e n g ef l e x i b l y j u s tu n d e rt h ec i r c u m s t a n c el i k et h a t ，c o r p o r a t i o n ss h o u l d c h a n g ef o r m e ro p e r a t i n ga n dm a n a g i n gs t y l e r a t h e rt h a ni t s e l f , c o r p o r a t i o n sw i l l s e a r c ht h eo p t i m u mp a r t n e r st oe s t a b l i s hc o m m u n i t i e s ，i no t h e rw o r d s ，v i r t u a l e n t e r p r i s e b a s e do nt h e i rf a s t e s ts p e e da n dl o w e s tc o s t ，t h e ys c ut h e i rp r o d u c t s v i r t u a l e n t e r p r i s e a r ed y n a m i c ，t h e yb e c o m ep a l t n e rj u s tf o ro n ep r o j e c t ，a l s o ， d i v o r c ef o rt h e c o m p l e t i o n o fi t t h ei n f o r m a t i o n s y s t e mp l a t f o r m i st h e i n f r a s t r u c t u r eo ft h ev i r t u a l e n t e r p r i s e i ti n t e g r a t e se v e r yp a r t n e rc o m p a n y s i n f o r m a t i o ns y s t e m , t oe x c h a n g eu s e f u li n f o r m a t i o nf o rt h er e l a t e dc o r p o r a t i o n s s o ， t h i sp a p e ri sa b o u tt h er e s e a r c ho nv i r t u a le n t e r p r i s ei n f o m m t i o ns y s t e m ，i nh o p eo f o f f e r i n gs o l n eb e l pt ov i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m i nm cf i r s tc h a p t e r , t h eb a c k g r o u n d m a i nc o n t e n to ft h ep a p e ra l ei n t r o d u c e d t h ef o l l o w i n go n et e l l sa b o u tw e bs e r v i c e st h e o r y ，t h e nt e l lt h ew e bs e r v i c e s r o l e i nc o r p o r a t i o ni n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n t h em i i dc h a p t e re l a b o r a t e st h ed e f i n i t i o n c o v e r a g ea n dl i f ec y c l e i nt h ef o l l o w i n gc h a p t e r , i tr a i s e st w ok e yq u e s t i o n si n v i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m t h ef i f t ho n eg i v e ss e v e r a lr e c o m m e n d a t i o n s a b o u tv i r t u a le n t e r p r i s e sd e v e l o p m e n ta n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n ti n v i r t u a l e n t e r p r i s e , t h el a s t o n et e l l st h i sp a p e r sm a i nr e s e a r c hr e s u l ta n dt h e d e f i c i e n c i e s k e y w o r d s ：w e bs e r v i c e s ，v m u a le n t e r p r i s e ，v i r t u a le n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m i i 东北财经大学研究生学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于w e bs e r v i c e 的 虚拟企业信息集成系统设计研究，是本人在导师指导下，在东北财 经大学攻读硕士学位期间独立进行研究所取得的成果。据本人所知，论文中除 已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果，对本文的研究工作做出 重要贡献的个人和集体均已注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 王遛 日妇：2 曲6 年1 1 月鸪日 东北财经大学研究生学位论文使用授权书 基于w 曲s e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 系本人在东北财经大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。 本论文的研究成果归东北财经大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的 名义发表。本人完全了解东北财经大学关于保存、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。 本 授权东北财经大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以 公布论文的全部或部分内容。 作者签名： 导师签名： 王迪日期：枷年1 1 月矽日 日期：“年，月哆日仇 即 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 论文写作背景及意义 1 1 1 论文写作背景 随着网络信息技术的飞速发展和全球经济一体化趋势日益明显，企业间的 竞争变得越来越激烈，市场环境也更加难以预测。企业面临更多的挑战一产品 生命周期缩短，客户需求多样化等。但作为一个企业而言，无论其规模大小， 利润多少，技术是否先进，都会有各自的优势和缺点。为了能给客户提供优质、 快捷、低价的产品或服务，企业之间通过形成动态的、分布式网络化的企业联 盟组织一虚拟企业，从中获取可重组利用的资源，利用其他企业的资源和优势 弥补自身的不足，加快组织生产，以满足客户需要提升企业竞争力。这已经 成为现代企业持续发展的关键。 但是实现虚拟企业的资源共享和数据交换面临许多困难。除了管理因素之 外，最大的困难在于异构的企业信息系统体系。各成员企业运行模式的底层架 构并不一定是完全统一的，通信协议不同，而且进行交换的数据格式也不同， 从而无法保证虚拟企业成员之间的数据畅通、整合和应用集成，这极大地限制 了虚拟企业的发展。 1 1 2 论文写作意义 虚拟企业适应了当今信息时代对企业的发展的需要，是最适合激烈市场竞 争的企业组织形式。利用最大范围内的企业资源构建虚拟企业是企业追求的 目标。 虚拟企业是以资源共享为基础，它的运行要求不同地域、不同计算环境、 不同应用的成员企业之间的过程、应用、数据等共享。目前多数虚拟企业成员 的信息系统都是相对独立的。当虚拟企业组建时，很难实现通信和资源共享。 而传统的集成技术又存在着很多缺陷。这就极大地限制了虚拟企业的发展，阻 碍企业提升核心竞争力。 本文在阐述了w e bs e r v i c e s 和虚拟企业各自的特点基础上，指出w e b s e r v i c e s 能够很好的解决虚拟企业信息系统的集成问题。在对虚拟企业信息系 1 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 统进行需求分析之后，提出了虚拟企业信息集成系统的设计思想和方案。 1 2 国内外研究现状和发展趋势 l ，2 1 国内外研究现状 1 虚拟企业研究现状 近几年来，国外很多大公司都已形成了基于i n t e m e t 的企业合作形式，如日 本的m i t s u r a i 公司( 三菱子公司) ，经营金属模具零部件，该公司从1 9 9 5 年7 月 起使用i n t e m e t 与国外供货商取得联系，多方发出采购信息，寻找最有竞争力 的采购对象。销售计算机的美国戴尔计算机公司及制造运动鞋的耐克公司，当 初创业资本都非常有限，但后来借助于通讯技术和网络技术，如今都已成为快 速成长的大企业。通用汽车公司联合五家零件工厂以出售他们的产品，改变了 高成本的经营方式，这些公司的成功例子，展示了虚拟企业的雏形。 面对不断成熟的各方条件，国内也已开始关注虚拟企业的研究。从企业产 品设计到生产、销售一直到用户意见反馈等，研究了一系列的问题，从宏观上 提出了一些新的观点，并考虑从企业内联网( i n t r a n e t ) 和外联n o ! x t r a n e o 来构造 网络化虚拟企业。但主要研究的范围也只局限于如何改变企业经营理念、企业 决策过程、管理组织形式、生产方式以及市场营销等宏观方面的问题。对虚拟 企业信息系统的建立和实施还没有一个真正成熟的框架。目前能考虑的内容充 其量也就是通过网上发布信息和获取信息来促进生产和销售。 事实上，虚拟企业不仅仅要面对传统企业所要面临的问题( 如产品开发、 生产、销售等) ，更重要的是要面对不断提高的技术要求和不断开放的市场前景， 因此，它所面对的是全世界，是基于i n t e m e t 的数字化地球。要解决的问题不 单是网络间的联系及供应商、经销商、顾客等之间的关系问题，它们之间的关 系也不仅仅局限于专用设备、产品和人员之间的关系，任何对企业或其产品感 兴趣的人都可以成为企业的客户、销售商甚至产品的设计者，这时所需要研究 的已不完全是网络问题和企业关系问题，而必须是在i n t e m e t 这样一个大环境 下考虑适合企业切身利益的问题。包括企业如何获取自己所需的信息，这些信 息将如何有效地集成到虚拟企业中，企业又如何进一步细化网络信息以适应各 类用户的要求，如何完成这个信息处理过程，有赖于许多关键技术，如基于网 络的信息检索技术、信息处理和信息融合技术等，这些技术如何同虚拟企业的 第1 章绪论 应用背景结合起来，则到目前为止，还没有全面的研究，因此，要真正解决建 立虚拟企业中可能出现的问题，目前的研究还远远不够。 2 虚拟企业管理技术的研究 自2 0 世纪9 0 年代中期以来，关于虚拟企业管理技术的理论研究正成为管 理科学中的一个研究前沿和热点。如b e r n u s 提出了一个基于a g e n t 的虚拟企业 组织设计方法和集成结构；m e r g e r s 针对中小规模企业的虚拟企业协作形式给 出了一个网络化协调运作框架；k a t z y 提出了一个设计和应用虚拟企业的概念 模型，并以瑞士的一个中型制造企业( e l e k t r o a g ) 为例进行了实证研究。我 国学者战德臣、徐晓飞等也对虚拟企业的建立等问题进行了探讨。他们从管理 角度和技术角度研究了虚拟企业的伙伴选择、虚拟企业的建立及虚拟企业运行 过程的信息整合。主要涉及到以下几个方面：虚拟企业伙伴选择的决策模型、 虚拟企业动态联盟中的项目管理、基于u m l 的动态联盟企业的建模方法、虚 拟企业业务集成方法建模、支持敏捷虚拟企业组织建立的计算机仿真优化问题 及其关键技术、动态联盟企业过程建模方法等。 1 2 2 发展趋势 1 建立大量的基于网络的知识和信息资源库是虚拟企业信息系统的一个 发展方向。这些可方便利用的知识和信息资源也将对企业产生深刻影响。 i n t e m e t i n t r a n e t 的引入意味着新的信息流动渠道和方式，它对企业组织管理有 着重大影响。 2 建立与环境无关、主动集成并易于维护的信息系统。传统的虚拟企业的 信息系统存在很多不足之处。当虚拟企业组建时，核心企业必须提供多种接口 以实现与成员企业间的应用程序对接，即要重复部署资源。并且这样的系统具 有集成紧耦合和接口更新困难的特点。集成的任一方都无法获取另一方在功能 增减、结构更改及接口实现机制方面所做的改动。另外，核心企业很难主动发 现新的潜在的商务合作伙伴。 1 3 论文主要研究内容和逻辑框架 1 3 1 论文主要研究内容 论文结合当前国内外形式，以虚拟企业信息系统为中心，对以下问题进行 一3 一 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 了研究： 1 w e bs e r v i c e s 的基本理论。w e bs e r v i c e s 作为虚拟企业信息系统的技术支 持，了解和懂得w e bs e r v i c e s 的应用背景、产生和发展、主要功能和特点的组 成、w e bs e r v i c e s 的工作原理以及应用w e bs e r v i c e s 进行开发的过程是非常必 要的。另外，本文在介绍了w e bs e r v i c e s 的基本理论之后，给出了一个简单的 应用w e bs e r v i c e s 集成企业信息系统的一个实例。 2 结合实例分析了虚拟企业的基本理论。总结了虚拟企业的定义，并将虚 拟企业和些其他相关概念进行了区分。阐述了虚拟企业的产生动因和发展历 程、结合虚拟企业的特点，分析其优势和缺点。说明了虚拟企业组织形式和它 的生命周期，并结合虚拟企业的特点提出虚拟企业信息系统应具备的特征及其 逻辑模型。 3 对虚拟企业信息系统进行需求分析和设计，并给出一个基于w e b s e r v i c e s 的虚拟企业集成的信息系统的总体结构，将w e bs e r v i c e s 的优势发挥 到虚拟企业集成信息系统中。包括指出传统意义的虚拟企业集成信息系统的特 点和存在的问题、i n t e m e t 下的虚拟企业集成的信息系统发展状况以及基于传 统w e b 应用的虚拟企业信息集成系统的架构和基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信 息系统结构。 4 分析了我国虚拟企业和虚拟企业信息系统的特点和现状，并针对我国虚 拟企业信息化建设给出了一些建议。 1 3 2 论文逻辑框架 论文在研究了w e bs e r v i c e s 和虚拟企业的基本理论的基础上，提出了基于 w e bs e r v i c e 的虚拟企业解决方案。论文的逻辑框架如图1 - 1 所示。 4 第1 章绪论 1w e bs e r v i c e s 基本理论 i f w e bs e r v i c e s 应用实例 s e r v i c e 的虚拟 虚拟企业基本理论 l 虚拟企业信息系统特点 l 基于w e bs e r v i c e 的基于w e bs e r v i c e 的 盟友发现与选择信息集成系统设计 r 我国虚拟企业及其信息化现状及对策 结论及建议 图1 - 1 论文逻辑框架 1 4 本章小结 本章简单介绍了论文的写作背景及写作意义，分析了虚拟企业及其信息系 统在国内外的研究状况和发展趋势，并在此基础上给出了论文的研究内容和逻 辑框架。 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 第2 章w e bs e r v i c e s 基本理论 2 1w 曲s e r v i c e s 的定义和内涵 现在，如果我们去浏览各大主流技术论坛或技术媒体的话，我们经常会发 现一个出现频率很高的词：w e bs e r v i c e s ，与之相联系的是各大主要技术提供商。 各大主流技术提供商无一不在关注着w e bs e r v i c e s 的发展。从m i c r o s o f t 的n e t 架构到s u n 的s u no n e ，再到m m 的m mw e bs e r v i c e s ，足以见得这些重量 级的技术提供商对w e bs e r v i c e s 的重视和推崇。 那么，到底什么是w e bs e r v i c e s 昵? 到目前为止，对于w e bs e r v i c e s 并没 有一个严格的定义。y a n k e e 集团高级分析家加德纳认为：“w e bs e r v i c e s ”通常 被定义为是自我遏制、自我描述的标准组件，能通过w e b 实现出版、查找和调 用。他们不仅能通过互联网完成离散性的商务功能，还能为多种形式的程序、数 据和中间件之间的通信建立标准方法。 上海得易电子商务技术有限公司 ( d e a t e a s y ) 首席系统架构师、x m l w e bs e r v i c e s 技术顾问柴晓路在他的书中写到： w e bs e r v i c e s 是一种新型的w e b 应用程序。具有自包含( s e l f - c o n t a i n e d ) 、自描述 ( s e l f - d e s c r i b e d ) 及模块化的特点，可以通过w e b 发布、查找和调用。w e bs e r v i c e s 实现的功能可以是响应客户的一个简单的请求，也可以完成一个复杂的商务流 程。一旦一个w e bs e r v i c e 配置好后，其他应用程序和其他w e bs e r v i c e s 就可以 直接发现和调用该服务。我们可以分以下几个方面来理解w e bs e r v i c e s ： 1 自包含的、模块化的应用程序，它可以在网络中被描述、发布、查找以 及调用。 2 基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技 术规范，因而能与其他兼容的组件进行互查询。 3 由企业发布的能完成其特定业务需求的在线应用服务，其他企业和应用 软件能够通过i n t e m e t 访问来使用这些应用服务。 2 2w e bs e r v i c e s 的产生和发展 2 2 1w e bs e r v i c e s 的产生 可以说w e bs e r v i c e s 产生和发展完全是商业来驱动的。由于计算机和 一6 一 第2 章w e bs e r v i c e s 基本理论 i n t e m e t 技术的发展，使企业的经营模式产生了重大变革。企业建立门户网 ( p o r t a l ) 、网上连锁商店( s t o r e f r o n t ) 、集团内联网( i n t e m e t ) 与知识库( k n o w l e d g e b a s e ) 、供应链( s u p p l yc h a i n ) 管理、客户服务( c u s t o m e rs e r v i c e ) 和分销 ( d i s t r i b u t i o n ) 管理、a s p 服务等，从根本上是为商业服务的。企业由自己的 i t 部门来进行实施或者外包给软件公司或解决方案提供商来实施来实行以上 这些商务应用。但是无论是自己还是由软件公司来实施，其拟定的实施计划都 是在应用正式运营之前给出的。一旦应用被部署之后，就要修订、更新这些商务 应用，以符合新的商务流程的需要。当企业直接面对这个问题时，如何提升企业 的响应能力，削减响应开支是解决问题的关键。对于这个问题，目前企业一般采 用基于复杂系统对接的“专门解决方案”来实施，即为每个应用，每种企业资源 或外部资源编写连接代码，并且还要编写更多的代码以使用户能够访问每个应 用。我们知道，每个企业应用都有其自己特有的基础架构，这些应用一旦开发好 并部署完毕j 几乎很难再定制。当企业需要融入新的商务流程时，这些应用的每 一个更改都需要特定的人来完成。因此，这样构建起来的商务应用的实际运营状 况很难令企业商务规模增长，甚至会造成费用和成本的急剧增加。 w e bs e r v i c e s 的出现使上述状况得以改变。它改变了上述开发模式并减少 企业商务应用的部署费用，使企业的商务应用从一开始就具备高可制定性。它 一次部署到i n t e r n e t 中，然后就可以任意调用，所有应用只要能够进入i n t e m e t ， 就可以使用和集成这些w e b 服务。 2 2 2w e bs e r v i c e s 的发展 w e bs e r v i c e s 的应用正在不断普及，尤其是在企业内部和外部集成等方面 一直稳步发展。目前在电子政务、金融、零售、能源、交通、地理信息服务等 行业和领域广泛应用。软件业内咨询机构s t e n c i lg r o u p 认为，w e bs e r v i c e s 技 术的应用经历早期应用、系统地部署和新业务模式三个阶段： 1 2 0 0 2 年中期以前为第一阶段。在这个阶段内更加强调内部集成项目， 其驱动因素是成本效益和挖掘已有投资效益的能力。 2 从2 0 0 2 年中到2 0 0 4 年初为第二个阶段。在这个阶段，企业将系统地、 策略性地开发和采用w e bs e r v i c e s ，以理顺已有的业务流程。 3 进入第三个阶段后，出现了以w e bs e r v i c e s 驱动的新的业务模式，并 实现了真实的、动态的业务关系。 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 总之，随着软件厂商不断完善w e bs e r v i c e s 相关技术规范，并推出新的产 品，越来越多的企业正受益于w e bs e r v i c e s 。w e bs e r v i c e s 能够给信息技术行业 带来实实在在的利润，因为w e bs e r v i c e s 所提供的关键信息能够帮助信息工作 者制定更科学合理的商业决策。我们有理由相信，w e bs e r v i c e s 将成为企业商 业数据和应用集成的最主要技术，并将得到广泛的使用。 2 3w 曲s e r v i c e s 的主要特征 从技术的角度看，w e bs e r v i c e s 技术也可以被认为是一种部署在w e b 上的 对象，因此它具有对象技术的所有优点；同时，w e bs e r v i c e s 技术是基于以x m l 为主的、开放的w e b 规范技术，因此，w e bs e r v i c e s 技术又具有比任何现有对 象技术更好的开放性。w e bs e r v i c e s 技术具有以下技术特征： 1 良好的封装性：w e bs e r v i c e 是一种部署在w e b 上的对象，因此具备良 好的封装性，使用者看到的只是该对象提供的功能列表。 2 松散耦合：这特征也是来源于对象组件技术。对于调用者来说，只 要w e bs e r v i c e 的调用界面不变，w e bs e r v i c e 实现的任何变更对他们来说都是 透明的。甚至是用户使用的平台从j 2 e e 转到了n e t ，或者相反的流程，用户 都可以对此一无所知。对于松散耦合而言，尤其是i n t e m e t 下的w e bs e r v i c e 而 言，需要有一种适合i n t e m e t 环境的消息交换协议，而x m ls o a p 正是目前最 为适合的消息交换协议。 3 使用标准协议规范：对于w e bs e r v i c e s ，其所有公共的协约完全需要使 用开放的标准协议进行描述、传输和交换。同时，相比一般对象而言，其界面 调用更加规范化，更易于机器理解。 4 高度可集成能力：由于w e bs e r v i c e 采用了简单、易理解的标准协议规 范，完全屏蔽了不同平台的差异，无论是c o r b a ，d c o m ，还是e y b ，都可 以通过当前的协议进行互操作，实现了当前环境下最高的互操作性。 2 4w e bs e r v i c e s 工作原理 2 4 1w e bs e r v i c e s 模型 w e bs e r v i c e s 是企业商务解决方案中面向体系结构、设计、实现与部署而 采用的组件化模式的必然结果。w e bs e r v i c e s 体系结构基于三种角色之间的交 8 第2 章w e bs e r v i c e s 基本理论 互。图2 1 向我们显示了面向服务的体系结构( s o a ) 图2 - 1 面向服务的体系结构 从上图可以看出，s o a 结构中共有三个角色： 1 服务提供者：发布自己的服务，并且对服务请求响应。 2 服务注册中心：注册已经发布的w e bs e r v i c e s ，并对其进行分类。并提 供搜索服务。 3 服务请求者：利用服务注册中心查找所需的服务，然后调用该服务。 s o a 体系结构中的组件必须是具有上述一种或者多种角色，这些角色之间 使用三种操作： 1 发布操作：使服务提供者可以向服务注册中心注册自己的功能及访问 接口。 2 查找操作：使服务请求者可以通过服务注册中心查找特定种类的服务。 3 绑定操作：使服务请求者能够真正使用服务提供者提供的服务。 为了支持上面三种操作，s o a 需要对服务进行一定的描述，这些描述应该 具备下面几个重要特点： 首先，它要声明服务提供者提供的w e bs e r v i c e 的特征。服务注册中心根 据某些特征将服务提供者进行分类，以帮助查找具体服务。服务请求者根据特 征来匹配那些满足要求的服务提供者。 其次，服务描述应该声明接口特征，以访问特定的服务。 最后，服务描述还应该声明各种非功能特征，如安全要求、使用服务的费 用等。接口特征和非功能特征也可以用来帮助服务请求者查找服务。 w e bs e r v i c e s 实现的是服务描述和服务实现的分离，这使得服务请求者可 以在服务提供者的一个具体实现正处于任何阶段( 开发阶段、部署阶段或完成 一9 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 阶段) 时，对具体实现进行绑定。另外，s o a 组件之间必须能够进行交互才能 进行上面三种操作。所以w e bs e r v i c e s 体系结构中的另一个基本原则就是使用 标准的技术，包括服务描述、通信协议以及数据格式等。下一小节对这些标准 的技术进行了详细的介绍。 2 4 2w e bs e r v i c e s 协议栈 上面讲到w e bs e r v i c e s 的三种操作，要以一种互操作的方式执行这三种操 作，必须有一个包含每一层标准的协议栈。图2 2 展示了一个概念性的w e b s e r v i c e s 协议栈。上面的几层建立在下面几层提供的功能之上。垂直方框中的 文字表示在协议栈中每一层必须满足的需求。左面的文字说明协议栈的中间方 框中的协议层所应用的标准技术。 w e bs e r v i c e s 协议栈的基础是网络层，w e bs e r v i c e s 要被服务请求者调用， 就必须通过网络访问。因特网上可供访问的w e bs e r v i c e s 必须使用普通部署的 网络协议，而h t r p 凭借其普遍性，成为因特网可用的w e bs e r v i c e s 真正的标 准网络协议。也就是说w e bs e r v i c e s 的协议是建立在传统的网络服务的基础之 上的。下面对协议栈中的几个协议做了具体的介绍： 1 w s f l ( w e bs e r v i c e sf l o wl a n g u a g e ) ：w s f l 是i b m 提出的基于w e b s e r v i c e 的工作流语言。w s f l 自身，不是一个关于如何创建商业流程模型的规 范，而是个关于如何实现使用w e bs e r v i c e 架构的商业流程模型的规范。 2 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 ) ：s o a p 是在分散或分布式的环境 中，通过x m l 交换信息的一种协议，是实现w e bs e r v i c e 的核心协议之一。它 实现了不论服务形式采用何种软件和硬件都能够跨越这一传统的界限，以w e b 的形式无缝地将他们集成在一起这一目标。该目标的核心是互操作性，即不同 系统能够无缝地进行通信和共享数据，这也是w e bs e r v i c e 追求的目标。 1 0 第2 章w e bs e r v i c e s 基本理论 回 】匠 粤 h t t p f t p h o p i 尊 服务描述 基于x m l 的消息传递 网络 服 安管务 全理质 量 图2 - 2w e bs e r v i c e s 的概念性协议栈 s o a p 是一种简单的基于x m l 的机制，用于在网络应用程序之间进行结 构化的数据交换，它包括三部分：一个定义消息内容的框架的信封、一组表示 应用程序定义的数据类型实例的编码规则和表示远程过程调用和响应的约定。 s o a p 可以和各种网络协议( 如h t t p 、s m t p 、f t p 、m q 等) 结合使用，或 者用这些协议重新封装后使用。图2 ，3 展示了s o a p 和网络协议如何组成w e b s e r v i c e s 体系结构的基础： 请求 图2 - 3 使用s o a p 的消息传递 步骤( 1 ) ：服务请求者的应用程序创建条s o a p 消息，服务请求者将此 信息和服务提供者的网址一起提供给s o a p 基础结构，s o a p 基础结构与一个 底层网络协议交互，然后在网络上将s o a p 消息发送出去。 一1 1 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 步骤( 2 ) ：网络基础结构将s o a p 消息传送到服务提供者的s o a p 基础结 构，s o a p 基础结构负责将x m l 消息转换成特定的编程语言的对象。 步骤( 3 ) ：w e bs e r v i c e 负责处理请求信息并生成一个响应。响应的s 0 a p 消息再被提供给s o a p 基础结构，其目的是服务请求者，将s o a p 消息响应发 送到网络上的服务请求者。 步骤( 4 ) ：响应消息会经过整个s o a p 基础结构，可能会将x m l 消息转 换为目标编程语言中的对象，然后响应消息会被提供给应用程序。 3 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 n g u a g e ) ：w s d l 为服务提供者提供以 x m l 描述w e bs e r v i c e s 请求的标准格式，它将w e bs e r v i c e s 描述为能够进行消 息交换的e n d p o i n t s ( w e bs e r v i c e 的u r l ) 的集合。w s d l 描述一个w e bs e r v i c e 做什么，使用什么协议，以及在哪一u r l 处可以找到。 4 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 yi n t e g r a t i o n ) ：u d d i 是一套基于 w e b 的分布式的为w e bs e r v i c e 提供信息注册中心的实现标准规范，同时也包 含一组使企业能将自身提供的w e bs e r v i c e 注册，并使别的企业能够发现的访 问协议实现标准。 为了更确切的理解w e bs e r v i c e s 的协议栈，我们将其与传统w e b 应用的协 议进行比较。w e bs e r v i c e s 在普通w e b 应用上加了几层协议，生成的和响应的 s o a p 消息通过m 协议在网络上传输。而、bs e r v i c e s 使用的这些主要协 议，都是以x m l 为基础的。x m l 是与平台无关的，所以这些主要协议在设计 操作系统、对象模型和编程语言时，也是没有倾向的。这也是w e bs e r v i c e s 对 于传统w e b 应用的优势所在。 2 5w 曲s e r v i c e s 与企业应用集成e a i w e bs e r v i c e s 是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 ) 解决方案的一个理 想候选者。因为使用标准的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 能够相互独立。w e bs e r v i c e s 与e a i 有密不可分的关系，可以说w e bs e r v i c e s 技术是伴随着e a i 的逐渐发展而发展起来的。e a i 通过建立底层结构来联系企 业的异构系统、应用和数据源，它涉及多方面的内容，如界面集成、数据集成 和工作流集成等。它的产生可以追溯到那些提供双向解决方案以满足在企业内 部的e r p 、c r m 、s c m 、数据库、数据仓库以及其他重要系统之间的无缝共享 和数据交换的需要，如图2 - 4 所示。 一1 2 一 第2 章w e bs e r v i c e s 基本理论 图2 - 4 日a j 示意图 w 曲s e r v i c e s 不是e a i 或者e a i 的一部分，可以说，w 曲s e r v i c e s 是一 种独立的技术。使用w e bs e r v i c e s 能够使e a i 成为真正可行的、便捷的，同 时又引人注目的解决方案。w e bs e r v i c e s 和传统的e a l 解决方案有着显著的 区别，下面是传统的e a i 解决方案和w e bs e r v i c e s 方案之间的一些基本的不 同点： 1 灵活性：由于e a i 解决方案需要点对点集成。因此一端在改变时必须告 诉另一端，这自然使集成变得非常生硬，也要花费大量时间。而基于w e b s e r v i c e s 的集成非常灵活，因为它是建立在发布服务的应用程序和使用服务的 相应程序之间的松散耦合。 2 开放标准：和传统的e a i 解决方案不同，w e bs e r v i c e s 是基于诸如u d d i 、 s o a p 、h t t p 这样的开放标准的。 3 简单性：相比与传统的e a i 解决方案，w e bs e r v i c e s 更便于设计、开发、 维护和使用。由于开发和使用w e bs e r v i c e s 的平台已经准备好了，创建跨越多 个应用程序的商务流程处理将变得相对简单。 4 高效性：传统e a i 解决方案( 如消息中介) 把应用程序作为单个实体来 集成，而w 曲s e r v i c e s 则允许把大的应用划分为小的独立的逻辑实体并在这些 小的逻辑实体的基础上集成应用程序，因此集成将变得更容易，这也使得基于 w e bs e r v i c e s 的e a i 解决方案比传统的e a i 解决方案更有效率。 5 动态性：w e bs e r v i c e s 通过提供动态的服务接口来实施一个动态的集成， 而传统的e a i 解决方案都是静态处理的。 基于w e bs e r v i c e 的虚拟企业信息集成系统设计研究 2 6w e bs e r v i c e s 的开发生命周期和开发平台 2 6 。1w e bs e r v i c e s 的开发生命周期 w e bs e r v i c e s 开发生命周期包括设计、部署以及在运行时对服务注册中心、 服务提供者和服务请求者每一个角色的要求。一般来说w e bs e r v i c e s 的开发生 命周期为以下四个阶段： 1 构建：这个阶段包括开发和测试服务实现、实现服务接口描述和定义 w e bs e r v i c e s 实现描述。可以通过创建新的w e bs e r v i c e s 、把现在有的应用程序 封装成w e bs e r v i c e s 以及将其他w e bs e r v i c e s 和应用程序组成新的w e bs e r v i c e s 来提供w e bs e r v i c e s 的实现。 2 部署：部署阶段包括向服务注册中心发布服务接口和服务实现的定义， 以及把w e bs e r v i c e s 的可执行文件部署到执行环境中。 3 运行：在运行阶段可以调用w e bs e r v i c e s 。w e bs e r v i c e s 完全被部署后， 它们是可操作的。服务请求者可以通过服务注册中心进行查找、发现w e b s e r v i c e s ，并根据规范实行绑定和调用操作。 4 管理：管理阶段包括持续的管理和经营w e bs e r v i c e s 。比如，要解决安 全性、可用性、性能、服务质量和业务流程等问题。 2 6 2 几种w e bs e r v i c e s 开发平台简单介绍 目前比较流行的w e bs e r v i c e s 开发平台有m i c r o s o f t 的n e t 和m 的m m w bs e r v i c e s 。 m i c r o s o f t n e t 无疑是概念上的和技术上的冠军。m i c r o s o f t n e t 是一个由 s e r v e r 、c l i e n t 和s e r v i c e 组成的平台。n e t 框架包括基本的运行库、用户接口 库、c