（计算机应用技术专业论文）基于soa区域卫生信息平台的研究.pdf

中文摘要 i i i i iiiiii i ii lll li i i i l l l l l li ii l l u i 17 8 9 3 9 4 目前，大多数企业和机构都建立起了管理信息系统。不同种类的操作系统、应用软 件、系统软件和应用基础结构相互交织的现状使得这些系统不可重用，那么软件的可重 用性和系统集成在软件开发中就显得日益重要了。 面向服务的体系架构( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，简称s o a ) 是一个组件模型。 s o a 具有松耦合和与平台无关的特性，这使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务 或更新现有服务，以解决新的业务需要，适应业务的变化。 本文首先对区域卫生信息平台进行了业务需求分析，然后运用s o a 架构思想对该 平台进行了分析设计。实现了区域卫生信息平台各个功能单元，运用w e bs e r v i c e 技术 为外部系统提供了内部业务服务的接口。外部系统通过调用平台提供的服务接口实现了 系统之间的互联互通，解决了系统之间集成的问题。 本文的主要研究内容如下： ( 1 ) 本文研究了s o a 的相关理论知识及其实现技术。 ( 2 ) 简要介绍了区域卫生信息平台及其核心一居民健康档案。通过对健康档案的信 息来源进行分析，了解到了平台的具体涉众，完成了各领域的业务需求分析，设计出了 各个功能模块。 ( 3 ) 根据平台的功能需求，针对表示层、业务层以及数据持久化层进行了详细设 计。 ( 4 ) 运用w e bs e r v i c e 技术为外部系统实现了服务接口，实现了系统之间的互联互 通。 通过w e bs e r v i c e 技术将s o a 运用到区域卫生信息平台，有效地解决了区域内各卫 生服务机构之间的信息共享和协同工作，提高了工作效率。 关键字：s o a ；w r e bs e r v i c e ；健康档案；区域卫生信息平台 i a b s t r a c t a tt h e p r e s e n tt i m e ，m o s te n t e r p r i s e s a n di n s t i t u t i o n se s t a b l i s h e d m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m t h ec r o s s c u t t i n g o fd i f f e r e n t t y p e s o f o p e r a t i n gs y s t e m s ，a p p l i c a t i o ns o f t w a r e ，s y s t e m s o f t w a r ea n da p p l i c a t i o n i n f r a s t r u c t u r ed o n tm a k et h e s es y s t e m sr e u s a b l e ，s ot h er e u s a b i l i t yo fs o f t w a r e a n ds y s t e mi n t e g r a t i o ni ns o f t w a r ed e v e l o p m e n tb e c o m ei n c r e a s i n g l yi m p o r t a n t s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ( s o af o rs h o r t ) i sac o m p o n e n tm o d e l t h e f e a t u r e so fl o o s ec o u p l ea n dp l a t f o r m i n d e p e n d e n t ，w h i c ha l l o w se n t e r p r i s e sc a n a d dn e ws e r v i c e so ru p g r a d ee x i s t i n gs e r v i c e sb yf o l l o w i n gam o d u l a ra p p r o a c h ， t om e e tn e wb u s i n e s sr e q u i r e m e n t s ，a n da d a p tt ob u s i n e s sc h a n g e s a f t e ra n a l y z i n gt h eb u s i n e s sr e q u i r e m e n t sa n a l y s i so fr e g i o n a lh e a l t h i n f o r m a t i o np l a t f o r mi nt h i st h e s i s ，t h er e g i o n a lh e a l t hi n f o r m a t i o np l a t f o r m b a s e do ns o ai sa n a l y z e da n dd e s i g n e d t h i sp a p e ra c h i e v ea l lf u n c t i o nu n i t so f t h ep l a t f o r ma n db yw e bs e r v i c e ，p r o v i d ei n t e m a lb u s i n e s si n t e r f a c e sw h i c hc a n b ec a l l e d b ye x t e r n a ls y s t e m t h e n ，e x t e r n a ls y s t e m sc a l l t h ei n t e r f a c e st o a c h i e v es y s t e mi n t e r o p e r a b i l i t ya n di n t e g r a t i o n t h i sp a p e ri si n t r o d u c e da sf o l l o w s ： ( 1 ) t h e o r e t i c a lk n o w l e d g er e l a t e dt os o a a n di t sr e a l i z a t i o na r es t u d i e di n t h i sp a p e r ( 2 ) t h er e g i o n a lh e a l t hi n f o r m a t i o np l a t f o r ma n di t s c o r e 。t h er e s i d e n t s h e a l t hr e c o r d s a r eb r i e f l yd e s c r i b e d ，t h r o u g ht h ea n a l y s i so fi n f o r m a t i o n s o u r c e s ，u n d e r s t a n dt h es p e c i f i cu s e r so ft h ep l a t f o r m ，a n dc o m p l e t eb u s i n e s s r e q u i r e m e n t sa n a l y s i so f a l la r e a s ，a n dd e s i g ne a c hf u n c t i o nm o d u l e ( 3 ) a c c o r d i n g t ot h ef u n c t i o n a l r e q u i r e m e n t s ，t h ep r e s e n t a t i o nl a y e r , b u s i n e s sl a y e ra n dd a t ap e r s i s t e n c el a y e ra r ed e s i g n e di nd e t a i l s ( 4 ) t h i sp a p e rh a sa c h i e v e dt h es e r v i c ei n t e r f a c ef o re x t e m a ls y s t e m sa n d i n t e r o p e r a b i l i t yb e t w e e n t h es y s t e m st h r o u g hu s i n gw e bs e r v i c et e c h n o l o g y b yw e bs e r v i c et e c h n o l o g y , s o ah a sb e e nu s e di n t h er e g i o n a lh e a l t h i n f o r m a t i o n p l a t f o r m ，w h i c he f f e c t i v e l y s o l v ei n f o r m a t i o ns h a r i n g a n d c o l l a b o r a t i o no fh e a l t hs e r v i c ei n s t i t u t i o n sw i t h i nt h er e g i o na n di m p r o v ew o r k 1 i i e f f i c i e n c y k e yw o r d s ：s o a ；w e bs e r v i c e ；e h r ；r e g i o n a l h e a l t hi n f o r m a t i o n p l a t f o r m 目录 第一章绪论1 1 1 论文研究背景1 1 2 以健康档案为核心的区域卫生信息平台的简介2 1 3 卫生信息化的国内外发展现状一2 1 3 1 国外区域卫生信息化发展情况一2 1 3 2 我国卫生信息化建设现状3 1 3 3 我国区域卫生信息化发展面临的问题与挑战4 1 4 本文研究的内容5 1 5 本章小结5 第二章s o a 相关技术介绍7 2 1s o a 技术简介7 2 1 1s o a 的基本特征7 2 1 2s o a 的构成。8 2 1 3s o a 中的协作：。9 2 1 4s o a 的实现技术1 0 2 。2 实现w e b 服务的协议1 0 2 2 1 可扩展标记语言10 2 2 2s o a p ：11 2 2 3w s d l 1 2 2 2 4u d d i 1 2 2 3 本章小结_ 。1 3 第三章区域卫生信息平台的分析与设计1 5 3 1 项目背景1 5 3 2 区域卫生信息平台系统分析1 5 3 2 1 功能需求分析1 7 3 2 2 平台功能模块设计2 0 3 2 3 用例建模2 2 3 3s o a 在平台中的应用设计3 2 v 3 3 1 应用需求3 2 3 3 2 解决方案3 2 3 4 本章小结3 4 第四章s o a 在平台中的应用实现3 5 4 1 平台总体设计3 5 4 1 1 平台体系架构3 5 4 1 2 数据库设计3 6 4 2 系统运行环境3 9 4 3 详细设计3 9 4 3 1 表示层3 9 4 3 2 业务逻辑层4 0 4 3 3 数据持久化层4 l 4 4s o a 在区域卫生信息平台中的应用实现4 3 4 4 1 平台中服务的实现4 3 4 4 2 平台中服务的发布及调用4 5 4 5 本章小结4 6 第五章总结与展望4 7 5 1 总结4 7 5 2 展望4 7 参考文献4 9 致i 射51 攻读学位期间发表的学术论文目录5 3 v i 第一章绪论 第一章绪论弟一草箔化 1 1 论文研究背景 2 0 0 9 年4 月，中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见和国务院关 于印发医药卫生体制改革近期重点实施方案( 2 0 0 9 2 0 1 1 ) 的通知正式发布了。这是我 国医药卫生体制改革发展中具有里程碑意义的一件大事。从现在起到2 0 2 0 年将是我国 卫生事业发展的关键时期。工业化、城镇化、人口老龄化、疾病谱改变以及生态环境的 变化，给居民健康带来新的严峻挑战。同时，随着经济的发展和人民生活水平的不断提 高，人民群众对医疗卫生服务将提出更高要求。目前，我国卫生服务体系中还存在着医 疗服务费用增长过快、医疗服务可及性较差、医疗资源配置不均衡、卫生服务效率不高、 医疗服务质量参差不齐等问题，如果不进行改革，将难以应对这些新的挑战。深化医药 卫生体制改革事关百姓切身利益和社会和谐发展。众所周知，构建富有效率的卫生体制 是一个世界性难题，纵观各国卫生体制改革之路可以看出，尽管改革思路和方法有所不 同，但在利用信息化手段推动卫生体制改革，更好的解决医疗卫生服务需要与服务供给 的平衡方面都有着共同的期望。 当前，世界已进入信息时代，信息技术的发展不仅提高了人们的工作和生活效率， 也改变了人们的生产和生活方式。在2 0 0 6 2 0 2 0 年国家信息化发展战略中，党中央、 国务院将信息化工作提升到我国现代化建设全局的战略高度，明确提出信息化是全面建 设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。在卫生 领域则要求统筹规划电子病历应用发展，促进医疗、医药和医保机构的信息共享和业务 协同，满足医疗体制改革的要求。 在医疗卫生服务过程中，大家迫切希望通过建立适用共享的卫生信息系统，使医疗 服务人员在任何时间、任何地点都能及时获取必要的信息，以支持高质量的医疗服务； 使公共卫生工作者能全面掌握人群健康信息，做好疾病预防、控制和健康促进工作；使 居民能掌握和获取自己完整的健康资料，参与健康管理，享受持续、跨地区、跨机构的 医疗卫生服务；使卫生管理者能动态掌握卫生服务资源和利用信息，实现科学管理和决 策，从而达到有效地控制医疗费用的不合理增长、减少医疗差错、提高医疗与服务质量 的目的。为实现这一目标，需要建立以居民健康档案为核心的区域信息共享平台作为支 撑。通过区域卫生信息平台，将分散在不同机构的以人为核心的健康数据整合为一个逻 辑完整的信息整体，满足与其相关的各种机构和人员需要。这是一种全新的卫生信息化 建设模式，世界许多发达国家，已将这种模式作为卫生信息化发展的重要战略方向。 基丁s o a 的区域卫生信息平台的研究 1 2 以健康档案为核心的区域卫生信息平台的简介 区域卫生信息平台，是连接区域内的医疗卫生机构基本业务信息系统的数据交换和 共享平台，是不同系统间进行信息整合的基础和载体。从业务角度看，平台可支撑多种 业务，而非仅服务于特定应用层面。 它是以区域内健康档案信息的采集、存储为基础，能够自动产生、分发、推送工作 任务清单，为区域内各类卫生机构丌展医疗卫生服务活动提供支撑的卫生信息平台。平 台主要以服务居民为中心，兼顾卫生管理和辅助决策的需要。 1 3 卫生信息化的国内外发展现状 下面简要介绍了国内外卫生信息化建设的发展情况以及我国信息化建设所面临的 问题与挑战。 1 3 1 国外区域卫生信息化发展情况 近些年来，英国、美国、加拿大、澳大利亚等一些国家先后投入巨资开展了国家和 地方级以电子健康档案和电子病历数据共享为核心的区域性卫生信息化建设。这些举措 的主要推动力来自于伦理上的需求最大限度地保证公民的医疗质量和安全性，以提 升整体医疗服务质量、提高医疗服务可及性、降低医疗费用、减少医疗风险。其成效可 能需要一定的时间方能显现。 英国从1 9 9 8 年开始策划电子健康记录应用，主要目的是提高患者的安全性。国家 卫生署制定了国民卫生服务信息战略项目，全面将计算机应用引入卫生服务领域，项目 利用七年时间分阶段在全科医生中实施。项目目标就是保证医疗专业人员，患者和护理 人员“在正确的时间和地点，拥有正确的信息”，以提高患者的医疗与服务质量。 2 0 0 0 年9 月，为了推动国家区域卫生信息化的建设，加拿大成立了i n f o w a y 公司。 接着，在2 0 0 2 年，i n f o w a y 公司就宣布了一揽子计划，包括硬件基础设旅建设、电子健 康档案系统及其相关系统的建设，并给出了阶段性建设的目标，要求到2 0 0 9 年所建立 的电子健康档案数达到全国人口数的一半，到2 0 2 0 年全国公民必须都要具有电子健康 档案。 2 0 0 2 年，澳大利亚国家电子健康档案工作组推出了一套电子健康档案系统 4 0 m e d i c o n n e c t ，该系统的预计完成时间为十年，现在已经进入了第四年。根据澳大利 亚专家测评，电子健康档案系统投入后每年可创造超过5 0 亿澳元收益，其中约2 3 1 亿 澳j i ( 2 1 亿加元) 是避免药物不良事件( a d e ) 所节约的费用。 2 0 0 4 年1 月，美国提出在十年内为所有的美国公民建立电子健康档案的计划。2 0 0 5 年，四家全球领先的信息技术厂商被美国国家卫生信息网选中为总集成商，以便实施建 2 第一章绪论 立全民电子健康档案的计划。这些厂商的作用就是研究电子健康档案及其相关系统之间 的相互协作和业务模型。美国现任总统奥巴马提出投资5 0 0 亿美元发展电子医疗信息技 术系统，以减少医疗差错，挽救生命，节省开支。 2 0 0 4 年8 月，法国通过一项针对国家医疗计划重组的新法律。这项法律确定要建立 个人医疗档案，且该医疗档案由患者所有( 患者同意方能使用) ，其目标是为患者提供 持续的医疗服务，其经济目标是为了更好地控制医疗成本( 比如取消多余的辅助性检 查) 。 卫生信息共享可以降低医疗成本和医疗风险，以致于提高医疗服务效率和医疗服务 质量，这一点已经得到了充分验证，并且大家都认为卫生信息共享是未来卫生信息化建 设的发展方向。目前，越来越多的国家已经认识到开展国家级及地方级的区域卫生信息 共享的核心内容是居民健康档案。 区域卫生信息化和电子健康档案建设是一项十分复杂、难度较大的系统工程，在实 施过程中，仍然面临诸多挑战，各国的各种探讨和建设实践，为我国基于健康档案的区 域卫生信息化建设提供了可供借鉴的经验。 1 3 2 我国卫生信息化建设现状 在信息技术飞速发展的过程中，我国卫生信息化建设经历了从无到有，从局部到全 局，从医院向其他各个卫生业务领域不断渗透的过程，卫生信息化逐渐成为医疗卫生服 务体系不可或缺的部分。 我国卫生信息化建设具有明显的阶段性，可以将其分为三个阶段，目前整体上处于 第二个阶段，部分地区开始进入第三个阶段。第一个阶段是建立如医院财务管理、药品 管理等，将计算机技术运用于医疗卫生系统中，实现传统业务管理的计算机化。这是2 1 世纪前的目标；第二个阶段是把计算机网络技术作为依托来加快业务领域的信息系统建 设。s a r s 危机以后，在几年时间内，卫生部完成了覆盖全国的网络直报系统，通过该 系统各级卫生机构可以同时在线报告卫生信息，这就使传染病疫情等报告的准确性和及 时性得到了极大的提高。此外，国家和省级突发公共卫生应急指挥决策系统的建设也得 到了加强，致使处置突发公共卫生事件和危机的能了得到了极大的提高。医院的信息化 建设的重点从医院管理信息系统的建设转移到了如c i s 、p a c s 、l i s 等临床信息系统的 建设。第三个阶段就足真正实现卫生信息的共享。 “围绕国家卫生信息化建设目标选择信息化基础较好的地区，开展以地( 市) 县( 区) 范围为单元的区域卫生信息化建设试点和研究工作，建立区域卫生信息化示范区。区域 化卫生信息系统包括电子政务、医保互通、社区服务、双向转诊、居民健康档案、远程 基y - s o a 的区域卫生信息平台的研究 医疗、网络健康教育与咨询，实现预防保健、医疗服务和卫生管理一体化的信息化应用 系统。至2 0 0 6 年，拟建立5 8 个区域卫生信息化示范区，实现区域内各卫生系统信息 网上交换、区域内医疗卫生信息集中存储与管理，资源共享的卫生信息化区域，总结经 验后，逐步推广。”，这是卫生部制定的全国卫生信息化发展规划纲要2 0 0 3 2 0 1 0 年 中明确提出了区域卫生信息化的工作目标【l 酬。 根据规划纲要的要求和本地卫生业务发展的需要，一些经济发达地区开始积极探索 建立本地区的区域卫生信息化建设，取得了明显进展。如，上海市闵行区、广州番禺区 和福建厦门市都开展了基于健康档案的区域卫生信息化建设工作，部分实现了区域居民 健康档案在医院、社区之间的共享以及基于健康档案的电子双向转诊服务。 由于医疗卫生行业的特殊性，目前卫生信息化建设发展速度还落后于其他行业。主 要原因有：第一，业务内容很复杂。比如说医院的收费管理信息系统，它就涉及到几千 个专业的检查项目、几十万个药品名称，其复杂程度远远大于银行的存取款系统；第二， 系统建设所涉及到的规范以及标准纷繁复杂，以医学术语为例，就有多达2 0 0 多万条的 医学术语。而且诸多标准仍在不断研究发展之中，在全球范围内，卫生管理信息系统之 间的互联互通，都在规范与标准方面遭遇了巨大阻力；第三，医疗卫生信息系统涉及不 同的运行机构、管理部门以及业务类别，但是由于传统的卫生管理模式的不适应，导致 了部门垂直管理，以致于各部门之间缺少联系相对独立，产生了很多业务垂直封闭的管 理信息系统，大大减缓了卫生行业的信息共享进程。 1 3 3 我国区域卫生信息化发展面临的问题与挑战 除了上述客观原因导致了卫生信息化建设滞后之外，建设理念与模式上的偏差也导 致了卫生信息化建设的滞后。以i t 技术和专业领域需求为驱动的建设理念，虽然在一 定程度上促进了卫生信息化发展，但是随着卫生信息化建设的发展，这种建设理念也将 成为其前进方向上的阻碍。目前，我国区域卫生信息化主要存在下面一些问题： 1 ) 系统分割、相互独立。各个卫生机构相对独立开展业务，相互封闭，信息分散， 连续性和协调性差，信息不能共享和交换。 2 ) 业务流程不统一、不规范。很多业务工作没有国家统一规范和要求，各地区和 单位根据自身需要，自行制定工作规范和标准，导致信息不能交换和共享。由于业务流 程不规范，很多单位的信息化就是现有管理模式的计算机化，不能充分发挥信息系统应 有的优势。 3 ) 需求分析缺少理论方法，仅以项目和i t 为驱动。卫生信息化项目建设作为业务 应用发展的组成部分而提出，缺乏整体规划。现在很多信息系统均是按照此种方式建设。 4 第一章绪论 4 ) 纵向信息系统的建设导致众多的“烟囱”、“孤岛”。在信息化建设的第二个阶段， 通过疫情网络报告系统、应急指挥系统、妇幼保健系统、医院信息系统的建设，相关部 门的管理能力和应急反应速度得到了极大提高，但是原本分割的业务部门由于信息系统 垂直建设的特点在信息上沟通更为复杂，形成大量“信息烟囱 和“信息孤岛 。 5 ) 理论研究薄弱，信息标准研究起步较晚。卫生信息系统的发展速度远远快于标 准的建立，造成了众多信息系统分别制定各自标准，却没有国家权威统一卫生信息标准 的局面。 6 ) 投入不足、技术人才短缺。资金、技术和专业人才匮乏是多年来一直困扰卫生 信息化发展的难题之一。在区域卫生信息体系建设中，这一问题显得尤为突出：一方面 区域卫生信息体系建设是复杂的、需要长期建设的系统工程，需要投入大量资金予以支 持，而政府在这方面的持续性投入往往不足；另一方面，区域卫生信息体系建设涉及到 卫生管理、医疗、预防保健、卫生经济以及信息技术等多专业学科，专业人才的缺乏也 直接制约了系统的建设和发展。 综上所述，卫生信息化建设在经过十多年的发展，取得众多成绩的同时，也存在诸 多问题。这些问题的解决，需要统一标准，统一规划，建立起机构之间的共享机制，体 现以人为本的基于健康档案为核心的区域卫生信息平台的需求日益迫切。 1 4 本文研究的内容 本文在研究了s o a 以及w e b 服务技术之后，利用s o a 的架构思想以及w e b 服务 技术对区域卫生信息平台进行了设计实现。完成了平台业务需求，实现了平台及其相关 系统之间的集成。 本文的主要研究了以下内容： ( 1 ) 探讨和研究了s o a 架构及其实现技术w e b 服务； ( 2 ) 通过对区域卫生的需求分析，设计并实现了区域卫生信息平台，极大的方便了社 区、乡镇卫生院等医疗卫生服务机构工作。 ( 3 ) 从s o a 的架构思想出发，利用w 曲服务技术，分析设计了区域卫生信息平台的 接口和服务发布，实现了系统之间的跨平台数据共享及信息交流。 1 5 本章小结 本章简要介绍了区域卫生信息平台的概念，描述了国内外卫生信息化建设的发展状 况以及我国卫生信息化建设发展所面临的问题，这就说明了区域卫牛信息平台建设的重 要性和必要性。 基ts o a 的i 又：域甲生信息平台的研究 6 第二章s o a 相关技术介绍 第二章s o a 相关技术介绍 2 1s o a 技术简介 s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ( 简称s o a ) 是一个组件模型，它将一个服务层增加到 业务层和技术层之间，通过连接具有独立功能实体的网络服务来实现软件体系架构。它 在业务层和技术层之间充当了桥梁的作用，使这两层相互独立起来，使得系统具有更大 的灵活性，更加能够适应业务需求的变化。通过独立地实现服务层，管理信息系统就能 够在不影响现有系统功能的同时，增加新的功能模块来满足系统不断发展的需求。同时， 服务层可以通过远程服务的调用，来实现本系统的功能需求，实现了跨系统的数据交互 和信息资源共享。 2 1 1s o a 的基本特征 s o a 是一个松散耦合、粗粒度的服务架构，应用程序中的不同服务问定义了良好的 接口，通过这些接口，s o a 将这些服务联系起来。这种服务架构具有以下几种特征【2 7 】： ( 1 ) 松散耦合s o a 是一种区别于大多数其他组件架构的“松散耦合”的组件服务。 松散耦合所指的是服务提供方如何实现服务和服务使用方使用服务方面独立起来。服务 使用方与服务提供方能够实现松耦合的关键是服务接口，它将服务的如何实现和服务的 使用隔离开来，使服务的使用只依赖于服务接口，这就使得在不影响服务使用方的情况 下可以对服务的实现进行修改。 ( 2 ) 粗粒度服务服务粒度是指服务使用和返回的数据量或者说服务公开功能的范 围，般它被划分为粗粒度与细粒度两种。粗粒度服务是指能够提供较大业务功能的服 务，而细粒度服务执行较小的业务功能服务，数据交换量很小。s o a 中业务对象建模的 一个关键就是选择正确的粒度级别。根据s o a 的基本原则，应该尽可能地选择粗粒度 级别进行建模。业务专家对多个有效设计与组合的粗粒度服务进行有效地组合，就能够 形成新的应用程序。关于粗粒度服务，有一个争论就是细粒度服务比粗粒度服务具有更 好的重用性，因为粗粒度服务能够提供较大业务功能服务，倾向于解决专门的业务，所 以重用性差。如果允许利用不同的粒度级别来创建服务就能很好的解决此问题。被创建 的服务既包含了重用性较筹的粗粒度服务，也包含了重用性较高的细粒度服务。 ( 3 ) 标准化的服务接口s o a 通过接口的标准化描述，使得任何用户与异构平台都 能够调用此服务。该描述囊括了包括传输协议、位置以及消息格式在内的服务交互所需 要的全部细节。此接口对用户足透明的，它隐藏了服务实现的细节，独立于软硬件环境 和编程语言。 7 基于s o a 的区域卫生信息平台的研究 2 1 2s o a 的构成 通过构建分布式应用系统，s o a 体系结构将应用程序的功能单元封装成服务并对外 发布。它可以分为服务质量元素与功能元素两大部分。如图2 1 表示了s o a 体系架构的 元素。 图2 1s o a 体系架构的元素 f i 9 2 1e l e m e n t so fs e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e 图中的左半部分描述了功能性的内容，右半部分描述了服务质量的内容。 ( 1 ) 功能性方面 传输协议定义服务使用者与提供者间的消息传递所使用的通讯协议；服务通信协议 定义服务使用者与提供者间的消息所采用的协议；服务描述用于说明服务使用者与提供 者问的消息以及描述了如何交换这些消息；服务描述了可供实际使用的服务；业务流程 是指根据一组特定的规则，并按照一定的序列组合服务，以满足业务需求；服务注册中 心是服务和数据描述的知识库，利用它服务提供者能够发布自身的服务，服务使用者能 够发现可用服务。 ( 2 ) 服务质量方面 策略：它是一组条件或者规则。根据这些条件或者规则，服务提供者向服务服务使 用者提供可用的服务。策略在功能性方面和服务质量方面都有体现，因此在功能性方面 和服务质量方面都有策略功能。 安全性：一组规则。当服务使用者调用服务时，使用这些规则对服务使用者进行 验证、授权以及访问控制。 8 第二章s o a 相关技术介绍 事物：一组属性。当一组服务被执行时，保证提交结果的一致性。例如，完成某 一功能的组服务，要么全部成功，要么全部不成功。 管理：一组属性。应用于管理被提交的或者说被使用的服务。 2 1 3s o a 中的协作 s o a 提供了三种角色，这三种角色分别是服务注册中心、服务提供者以及服务使用 者。此外，还提供了三种操作，分别为发布、发现以及绑定。如图2 2 表示了s o a 架构 的协作关系。 首先，服务提供者将自身的接口契约在服务注册中心中注册，即发布。接着，服务 请求者根据需求在服务注册中心中进行查找定位，即发现。如果找到了需要的服务，服 务注册中心就把服务的地址信息以及接口契约提供给服务使用者。最后，使用者绑定服 务，进行服务的调用。 图2 2s o a 架构中的协作 f i 醇2c o l l a b o r a t i o n si ns e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e 下面简单的介绍下三种角色： ( 1 ) 服务注册中心：它包含了一个可用服务的知识库。允许服务使用者查找其感 兴趣的服务提供者所提供的接口。服务提供者可以向服务注册中心发布自身的接口契 约。 ( 2 ) 服务提供者：它是一个可网络寻址的实体。能够接受和处理来自服务使用者 的请求。为t f j e 务使用者能够发现和访问服务，它将自身的服务与接口契约发布到服务 注册中心。 ( 3 ) 服务使用者：它可以是请求服务的应用程序或者是请求服务的软件模块或者 是请求服务的另一个服务。它从服务注册中心查找需要的服务，绑定找到后的服务，根 9 基- j - s o a 的区域卫生信息平台的研究 据接口契约执行服务。 下面简单的介绍下三种操作： ( 1 ) 发布：此操作是必须的，为了服务能够被发现并且被服务使用者调用，服务 描述必须被发布。 ( 2 ) 发现：服务使用者从服务注册中心定位满足自身需求的服务。 ( 3 ) 绑定：在检索到服务描述之后，根据服务描述的信息，服务使用者进行服务 的调用。 2 1 4s o a 的实现技术 w e bs e r v i c e 技术作为最广泛的应用，是目前实现s o a 的主要技术之一。近些年， w e b 服务技术虽然取得了很大发展，但是各个机构对w e b 服务的定义不尽相同，下面 给出了微软和i b m 关于w e bs e r v i c e 的定义【6 1 。 m i c r o s o f t 认为：“w e bs e r v i c e 是一个应用逻辑单元，该应用逻辑单元能够提供数据 与服务给其它的应用，通过标准的w e b 协议和数据格式( 如h t t p 、x m l 和s o a p 等) 应用程序获得w e bs e r v i c e ，各个w e bs e r v i c e 的实现之间都是完全相互独立的。w e b s e r v i c e 拥有基于w e b 开发与组件开发两者的优点。”而i b m 认为w e b 服务是一种应用 程序，该应用程序拥有自包含、自解释以及模块化的特性。它能够被发现、发布，并且 从网络上的任何位置被调用。从简单的请求到复杂的业务过程的任何功能，w e b 服务都 可以执行。理论上，如果某个w e b 服务被部署，该w e b 服务就可以被其它w e b 服务应 用程序发现并调用。虽然它们的定义各不相同，但是它们所描述的w e b 服务的特性是 一致的，都体现了松散耦合、分布性、开放性以及可复用性等特性。 总的来说，w e b 服务是i n t e m e t 上的一种服务协议。它采用可扩展标记语言作为基 本的标记语言，简单对象访问协议作为互操作协议，网络服务描述语言作为服务描述语 言，通过u d d i 把服务注册到互联网，以便其它的w e b 服务应用程序搜索并使用其服 务。 2 2 实现w e b 服务的协议 实现w e b 服务的协议有：可扩展标记语言、简单对象访问协议、网络服务描述语 言及u d d i 规范【7 j 。 2 2 1 可扩展标记语言 可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，简称x m l ) 是一套用于数据交换 的语法规则。与h t m l 不同的是，x m l 是一种允许自定义标签的标记语言，这些被自 l o 第二章s o a 相关技术介绍 定义的标签被定义在d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n ( 简称d t d ) 或者x m l 模式中。 x m l 文件要做到形式良好需要遵循以下规则【8 1 ： 文档的开头必须具有x m l 声明；x m l 元素必须具有关闭标签，以表示x m l 元素 的结束；x m l 文档必须具有根元素；x m l 元素必须被正确的嵌套；x m l 元素中的属 性值必须加引号。 x m l 具有以下优势： ( 1 ) 简单性与丌放性：采用x m l 编码的信息具有可读性。在i n t e r a c t 上可以免费 获取完全公丌的x m l 标准。 ( 2 ) 用作数据传输的可接受性：x m l 是把信息格式化的标准方式，在不同的操作 系统以及软件应用系统中，这种格式化的信息均能被处理与交换。 ( 3 ) 一致性：x m l 给出了一种在行业范围内被接受的通用格式。 ( 4 ) 灵活性与可扩展性：x m l 这种基于标签的形式使其很灵活而且很容易被扩展。 为了满足需求，标签能够被自定义。 ( 5 ) 内容与形式的分离：数据可以单独存放在一个x m l 文档中，其表现形式可交 由程序或者可扩展样式表语言( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e ，简称x s l ) 来处理。 2 2 2s o a p 简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简称s o a p ) 是一个轻量级的基 于x m l 的协 2 ；( 【9 , 1 0 j ，在分布式环境中通过s o a p 来交换信息。s o a p 协议由三部分构成： 一个用于描述消息内容框架的s o a p 信封，一组定义数据类型的编码规则以及用于定义 远程过程调用的约定。如图2 3 表示了s o a p 消息的结构。 图2 3s o a p 消息的结构 f i 9 2 3s t r u c t u r eo fs o a pm e s s a g e 基+ y - s o a 的区域卫生信息平台的研究 类似于传统的邮政服务，s o a p 消息也必须有一个信封。为了s o a p 消息能够正确 的传递，信封中包括了消息所要到达目的地的地址信息。x m l 元素 规定了s o a p 信封。每条s o a p 消息都拥有自己的编码规则， e n v e l o p e 元素中的s o a p ：e n c o d i n g s t y l e 属性规定了编码规则。必须遵循s o a p 的调用约 定才能使用s o a p 消息进行数据交换，它由x m l 元素 的 子元素 规定。 s o a p 有以下的特征： 简单并且具有可扩展性；s o a p 提供了一个框架，该框架描述了消息内容、处理规 范以及用于说明数据类型的可选的编码规则；基于x m l ；s o a p 与传输协议无关；s o a p 与操作系统、编程语言以及组件技术无关。 2 2 3w s d l 网络服务描述语言( 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 ，简称w s d l ) 基于x m l ， 实际上就是一个指定w e b 服务运作特征x m l 文档。 w 3 c 组织已经采用了w s d l 作为基层服务描述的标准。w s d l 主要描述了三方面 的信息：w s d l 所描述的w e b 服务是关于什么的w 曲服务，w e b 服务在什么地方以及 怎样调用w e b 服务。 w s d l 提供了一种标准方式，来对操作和消息进行抽象描述。此种标准方式是服务 接口契约。为了创建一个端点，这些描述被绑定到特定的网络协议以及数据格式上。被 创建的端点就是服务实现定义。服务接口契约能被实例化并能被多个服务实现引用。 w 曲服务被看作是一组操作消息的端点。 2 2 4u 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 ( 简称u d d i ) 即统一描述、发现和集 成协议。它是w e b 服务集成的一个体系框架，包含了网络服务描述和发现的规范。 u d d i 为网络服务提供了一个注册机制，它具有描述、检索和集成网络服务的功能， 实现了一组能够被公开访问的接口，利用这些接口，网络服务提供者可以向信息库中注 册其服务信息，网络服务需求方能够发现分散在世界各个角落的网络服务。 为了发布网络服务，w e b 服务提供方通过w s d l 定义自身所提供的w e b 服务，并 将此描述提供给u d d i 注册服务器。服务器根据w s d l 和u d d i 的规范更新服务目录 并发布w e b 服务，实现网络服务的注册。如果服务请求方需要使用某个网络服务，首 先向u d d i 发出请求，获取服务提供方的地址和接口信息，之后使用s o a p 协议与服务 提供者建立连接并进行通讯。 1 2 第一二章s o a 相关技术介绍 u d d i 使用的核心信息包括商务信息、服务信息、绑定信息以及服务规范信息。这 些信息的模式运用x m l 模式进行定义。 2 3 本章小结 本章研究了s o a 的相关技术，包括s o a 的基本特征、构成、角色以及角色之间的 协作，简要介绍了w e b 服务的概念，详细地介绍了x m l 、s o a p 、w s d l 以及u d d i 。 基丁s o a 的| 又：域甲生信息平台的研究 1 4 第二章区域卫生信息平台的分析与设计 第三章区域卫生信息平台的分析与设计 3 1 项目背景 山西省目前的区域卫生信息化建设刚刚起步，部分地区实现了居民健康档案的数据 集中存储，如，太原市迎泽区建立了山大二院为中心的全区健康档案数据中心，大同市、 长治市实现了全市健康档案、慢性病管理数据集中存储。在广大农村没有为农民建立健 康档案。健康