（计算机应用技术专业论文）基于web+services的计费业务流程建模与设计.pdf

上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 摘要 传统的应用集成技术受软件开发模式和系统集成方法的限制，造成了企业的各系 统间紧密耦合的状态，不利于企业的系统升级和拓展。另外传统的企业应用集成技术 主要是为了实现企业内部的信息流通和共享，通常缺乏对企业之间基于i n t e m e t 的应 用集成支持，难以适应异构的网络环境和日益增多的电子商务要求。而目前的w e b 服务就像是互联网上孤立的逻辑程序单元，不能很好地融合起来。 本文主要研究如何以w e bs e r v i c e s 为基础创建业务流程模型，为上海电信n e w b i l l i n g 项目将企业的业务进行建模与设计，以实现企业资源的优化配置，从而适应复 杂多变的商务环境。首先介绍了w e bs e r v i c e s 、b p m n ( b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n g n o t a t i o n ) 和相关技术，依此构建一个较有代表性的业务流程互操作分层模型，以该 分层模型为基础构建一个业务流程系统框架，按照该框架设计分布式业务流程模型， 实现业务流程模型，完成一个基于w e bs e r v i c e s 的业务流程开发和设计。 论文的主要工作包括： 1 ) 用b p m n 对业务流程进行分析，获得模型，并且完成了基于w e bs e r v i c e s 的 程序设计。 2 ) 提出以松耦合、位置透明、协议无关为主要特征的业务流程设计方法的分层 模型，并对模型各层的特点与实现进行分析。 3 ) 结合计费前台各个业务逻辑，通过b p m n 描述业务逻辑的模型。使业务流程更 加明确、灵活、增加重用性。 4 ) 在业务流程和底层a p i 通过t u x e d o 中间件实现安全的访问，并且保证了a p i t s 调用的有效性。 5 ) 在数据库层考虑到海量数据的压力，采用多数据库分布式存储，实现了负载 均衡，提高了系统的效率和稳定性。 关键词：b p m n 、w e bs e r v i c e s 、业务流程建模 v 上海大学硕士学位论文 t h e p o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y a bs t r a c t t h el i m i t a t i o n so ft r a d i t i o n a li n t e g r a t i o nt e c h n o l o g yi ns o f t w a r ed e v e l o p m e n ta n d s y s t e mi n t e g r a t i o np a t t e r n so f t e nl e a d st oc l o s ec o u p l i n gs t a t u sa m o n gs o m ep a r t s ，a n d c a u s e ss o m ed i f f i c u l t i e sf o ru p d a t i n ga n de x p a n d i n g a n dt h et r a d i t i o n a li n t e g r a t i o n t e c h n o l o g yu s u a l l yu s e df o rt h ei m p l e m e n t a t i o no fi n f o r m a t i o nc i r c u l a t i n ga n ds h a r i n g w i t h i nac o r p o r a t i o n ，s ot h o s es y s t e m ss h o u l dn o tw e l ls u p p o r tt h ei n t e r n e t - b a s e d a p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o no fc o r p o r a t i o n sa n dn o ta d a p tt h ee x t r e m ei s o m e r i c n e t w o r k e n v i r o n m e n ta n di n c r e a s i n ge l e c t r o n i cc o m m e r c er e q u i r d m e n t n o wt h ew e bs e r v i c e sc a n t i n o s c u l a t ec o m m e n d a b l yf o ri t ss p e c i a l t ya si s o l a t e dl o g i cp r o g r a me l e m e n to ni n t e r a c t t h i st h e s i sr e s e a r c h e ss o m em e t h o d sw h i c ha r eu s e dt om o d e lb u s i n e s sp r o c e s s e sb a s e d o na p p l i c a t i o no fw e bs e r v i c e s ，a n dt h e na p p l yt h e mt ot h en e wb i l l i n gp r o j e c ti n s h a n g h a it e l e c o ms y s t e m s ot h a tt h ee n t e r p r i s ec a no p t i m i z ec o n f i g u r a t i o no fr e s o u r c e ， a n da d a p tt h ep o l y t r o p h i cb u s i n e s se n v i r o n m e n t s f i r s t ，t h et h e s i si n t r o d u c e sw e bs e r v i c e s a sw e l la st h eb p m ns t a n d a r da n dc o r r e l a t i o nt e c h n i q u e t h e nt h et h e s i sc o n s t r u c t sa r e p r e s e n t a t i v ec o - o p e r a t i o nl a y e r e dm o d e l i n gf o rb u s i n e s sp r o c e s sa c c o r d i n gt o t h e s e t e c h n i q u e sa n de s t a b l i s h e sas y s t e m sf r a m e w o r kf o rb u s i n e s sp r o c e s sb a s e do nt h el a y e r e d m o d e l i n g t h et h e s i sd e s i g n sad i s t r i b u t e db u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gc o m b i n e w i t hw e b s e r v i c e s t h et h e s i si n c l u d e ss e v e r a lc o n t e n t s ： 1 ) u s i n gb p m n t oa n a l y z ea n dm o d e lb u s i n e s sp r o c e s s ，a n dc o m p l e t ed e s i g n i n go f t h ep r o g r a mb a s e do nw e bs e r v i c e s 2 ) p u t t i n gf o r w a r dt h el a y e ra r c h i t e c t u r eo fb u s i n e s sp r o c e s sc o m p o s i t i o nm e t h o d w h i c hi sc h a r a c t e r i z e db yl o o s ec o u p l e ，p o s i t i o nt r a n s p a r e n c ya n dp r o t o c o l i r r e l e v a n t ，a n da n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c sa n di m p l e m e n t a t i o no fe v e r yl a y e r so f t h ea r c h i t e c t u r e 3 ) i m p l e m e n t i n g t h en e wb i l l i n gb u s i n e s sl o g i cu s i n gb p m nm e t h o d s ，a n dm a k et h e b u s i n e s sp r o c e s sm o r ea c c u r a t e ，f l e x i b l e 4 ) u s i n gt h et u x e d om i d d l e w a r et oe n s u r et h ev a l i d i t ya n ds e c u r i t yb e t w e e nt h e b u s i n e s sp r o c e s sl a y e ra n da p i t sl a y e r 5 ) c o n s i d e r i n go ft h eg r e a ta m o u n to fd a t a ，w eu s em u l t i d a t a b a s es t r u t st ob a l a n c e t h e1 0 a d k e y w o r d s ：b p m n 、w e bs e r v i c e s 、b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l v i - 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t et h e s i so fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了 文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过 的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：壅塑日期：型逝21 ， 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论 文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 1 1 日期：应煎：兰： 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 1 1 课题技术背景 第1 章绪论 1 1 1 电子商务的发展 9 0 年代以来，随着人类社会进人信息化时代步伐的加快，i n t e r n e t 从过去主要用 于科研和简单信息的共享向商业化大踏步迈进，广大的商家和用户从各自不同的角度 出发，都希望i n t e r n e t 能给他带来更大的利益，用户对i n t e r n e t 的应用需求也有了 根本性的变化。近年来，基于i n t e r n e t 的电子商务正方兴未艾并逐渐成为i n t e r n e t 商业化发展的重要内容。 一般认为，目前电于商务主要是包含三大类内容：一是企业之间的电子贸易，也 就是e d io v e ri n t e r n e t ：二是指网上购物，即0 n - l i n es h o p p i n g ；三是指网上信息 服务。 然而，目前电子商务的发展还面临着一系列比如安全保证，法律的规范，经济风 险等一系列不确定因素。抛开以上这些问题从应用层面分析，目前的电子商务建立还 有很多技术性问题。 大多数企业在实现这些不同的电子商务应用的时候，一般都是采取了“各自独立” 的解决方案，即对于每个应用，都有专门的程序员进行独立的开发，编写专门的代码 以实现其功能，因而也就形成了各自不同的系统。为了提供给用户较完整的服务，或 是实现大范围的跨企业实体的商务应用系统的应用，企业往往需要将现有的不同的电 子商务的应用加以集成( 包括e a i 或者b 2 b i ) 。但是不同的应用，其开发平台可能不 同，编程语言不同，通讯协议及数据交换的格式都有可能不同。 这样实现的跨平台的应用集成难度颇高。而基于x m l 技术的w e b 服务的出现，给 e 化企业解决此问题带来了新的曙光与希望。 1 1 2w e bs e r vic e s 的出现 随着i n t e r n e t 的不断发展，企业应用已经不局限于在使用网络协议相对统一的企 业内部网上，这给企业在i n t e r n e t 上建立传统的分布式应用提出了新的问题。现有 的分布式组建技术，无论是c o m d o m 还是c o r b a i i o p 都不能高效率的在i n t e r n e t 上 运行。原因是多方面的，主要有以下两点乜1 ： 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 这些技术本身的复杂性； i n t e r n e t 是一个包括了操作系统，网络和开发平台的复合体； w e bs e r v i c e s 技术的出现正是为了有效缓解分布式计算在i n t e r n e t 上高效运行 的问题而产生的。w e bs e r v i c e s 通过简单对象访问协议( s o a p ) 进行通信，s o a p 是一 种轻量级通信协议，它使用x m l 语言来定义其格式，并且利用h t t p 协议来进行传输， 这使得它能在几乎所有的网络中完成通信，保证了w e bs e r v i c e s 可以良好的在 i n t e r n e t 上运行。 在w e bs e r v i c e s 技术的基础上，不仅可以完成两个异构系统的集成，更可以将多 个独立的业务系统集成在一起，形成一个完整的业务流，该业务流的创建和运行不需 要有过多的人工操作，一旦定义实现就可以反复多次地运行，它能够整合不同的业务， 能够实现各种不同的复杂流程，能够自动管理和操作相关的流程数据。 1 3 业务流程管理思想的简述 进入2 0 世纪九十年代，由于企业之间竞争日趋激烈，越来越多的企业不得不利用 信息技术来支持他们的业务流程处理，以适应快速变化的商业环境，提高企业的工作 效率和工作质量。为了提高企业效率，满足不断变化的业务规则，i t 界提出了种种解 决方案，从m i s 系统、e r p 系统、到e a i 、- i - 作流等，都有一定的局限性。 目前的应用系统的开发，都遵循一个模式：需求获取、分析、设计、编码、测试、 发布，这种开发模式，当然不乏成功的例子，但失败的案例也不少。究其原因，一是 开发人员毕竟不是领域专家，不能很好地了解用户真正的需求；二是在这快速变化的 时代，用户需求不断改变，商业规则不断更新，企业之间分化、兼并和重新组合，经 过需求获取、分析、设计、编码、测试、发布等一系列漫长的阶段，用户可能发现， 当前的环境已经改变，以前投入巨资构建的系统已经部分或完全不能满足自己的需 要，也就是所谓的软件危机。为了解决这种危机，i t 专家提出了各种解决方案和新技 术，如采用面向对象的开发方法，j a v a 、x m l 、u m l 、一统一软件开发过程、极限编程、 c m m 等。各种新技术、新方法的采用，一定程度上缓解了软件危机，但还是没有从根 本上解决问题，其中一个重要的原因，就是缺乏一个能在业务流程整个生命周期中对 业务流程进行控制、指导设计和执行的标准。 针对这种情况，国外一些组织提出了业务流程管理系统( b u s i n e s sp r o c e s s m a n a g e m e n ts y s t e m ) 的概念。 业务流程管理系统思想是以流程为核心，有别于以前的以数据为核心的信息系统， 它是一种新的软件开发方法，开创了信息系统的新纪元。 最后强调一下流程的含义，“流程 是计算机学科中古老而又被广泛应用的词汇， 在本文中“流程”更多地指那些在不同的系统、不同的网络、不同的数据格式之间的 2 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 信息的通信、交互和加工的全过程。 1 2 课题项目来源 1 2 1 上海电信计费系统现状 改革开放的深入和人民生活水平的提高使中国通信用户形成了一个巨大的消费群 落。信息产业部数据显示，到2 0 0 5 年1 0 月底，中国固定电话用户已达3 4 8 亿户， 中国电信也成为全球网络规模和客户规模最大的基础电信运营商。 上海电信作为地方运营企业担负了上海地区8 3 0 万户电信用户的服务任务。据统 计，上海电信账务营收系统每月承担近1 0 0 0 万用户上亿元资费的计算出账，回收任 务。 从技术上看，目前的系统是在9 0 年代面向过程语言开发的典型c s 结构的分布式 系统。前台是采用s q l w i n 开发，后台采用存储过程完成数据加工处理过程。传统的 系统结构目前面临着系统老化，不适应越来越多样的业务需求，人工干预导致的计费 差错，难以顺利升级改造等一系列问题。 为了解决以上问题，保障公司的资金回收和管理能力，我公司于2 0 0 3 年开始与 i b m 和c s g ( 现被c o m v e r s e 收购) 合作，开发新一代面向w e bs e r v i c e s 的应用的账务 系统。 1 2 2 上海电信新计费项目概貌 随着中国电信的上市和所面临的日益开放和竞争激烈的电信市场，为了更有效地 参与市场竞争，提升企业的核心竞争力，中国电信制定了“求真务实，努力奋斗，力 争用五年左右的时间，把中国电信建设成为世界级的现代电信企业集团”的企业战略 目标，以及“建立以客户为中心、以市场为导向以效益为目标的高效运营机制”的营 运目标。 作为集团的重要成员之一的上海电信，现已经完成信息系统转型规划，并正逐步 推广实施该规划，整合和新建有关信息系统，以提高企业运行效率和管控效果，支持 上海电信战略目标的实现。上海电信n e wb i l l i n g 信息系统整合项目，是信息系统转 型规划的重要组成部分，其最主要的目标是交付转型规划所需的新一代i t 系统。 从上海电信的计费账务系统远期规划来看，系统需要覆盖的业务包括：电信全业 务、未来的3 g 移动业务和代收费业务等。 计费账务系统为上海电信m b o s s 信息系统第三阶段( 前两阶段分别是c r m 系统和 m s s 系统改造) 。第三阶段工作范围包含： 3 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 预处理，计费，账务，收费支持，催欠和查询支持； 产品管理支持和账务管理支持； 统计报表分析和生成账单数据，及系统运行维护； 根据目前上海电信的业务现状，以及满足2 0 0 6 年底上线的需求，在计费账务系统 一期的实施中，支持目前上海电信的大部分业务和代收费业务。未来的3 g 移动业务： 话音、短信、数据、信息等服务不在计费账务系统一期的实施范围中。 在本项目中，将不考虑如下需求：( 1 ) 3 g 业务的特殊需求，由于没有确定具体的 业务需求，难以确定实施的方案，但在上海电信未来推出3 g 业务时，新系统将进行 必要的软件模块采购，软硬件扩容，相关模块的配置和客户化工作。( 2 ) 后付费业务 和预付费业务的融合，对同一个付费用户进行后付费和预付费业务的融合，将涉及上 海电信现有的预付费业务平台进行的改造。目前，相关业务都有各自独立的预付费卡 管理平台，业务管理部门也没有明确的整合策略，故在本阶段将不考虑进行融合支持， 但系统有这方面的扩展性。 1 3 论文主要内容和篇章结构 1 3 1 内容提要 如前所述，由于新计费项目的目标。需要利用w e bs e r v i c e s 技术，将目前的业务 功能相互整合，形成一个面向流程控制，易于在大规模企业部署的，结构灵活的新系 统。 在本文中将着重介绍在项目实施中涉及的以下几个方面的内容： 1 用b p m n 对业务流程进行分析并得模型，并且完成了基于w e bs e r v i e s 的程序 设计。 2 提出以松耦合、位置透明、协议无关为主要特征的业务流程整合方法的分层 模型，并对模型各层的特点与实现进行分析。 3 结合计费前台各个业务逻辑，通过b p i 心i 描述业务逻辑的模型。使业务流程更 加明确、灵活、增加重用性。 4 在业务流程和底层a p i 通过t u x e d o 中间件实现安全的访问，并且保证了a p i t s 调用的有效性。 5 数据库层考虑到海量数据的压力，采用多数据库分布式存储，实现了负载均 衡，提高了系统的效率和稳定性。 一4 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 第2 章w e bs e rvic e s 技术 2 1w e bs e r vic e s 概述 w e bs e r v i c e s 技术是动态电子商务时代的分布式计算体系，是一种通用的 程序到程序的通信模型，该模型建立在现有的和新兴的标准之上，例如，h t t p 、 ) 【m l 、s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l ，简单对象访问协议) ，w s d l ( w e b s 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 e b 服务描述语言) 以及u d d i ( u n i v e r s a l d e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，统一描述、发现和集成) d 】。 w e bs e r v i c e s 是描述一些操作的接口，利用标准化的x i d l 消息传递机制可 以通过网络访问这些操作。w e b 服务是用标准的、规范的x m l 概念描述的，这一 描述囊括了与服务交互需要的全部细节，包括消息格式( 详细描述操作) 、传输 协议和位置。该接口隐藏了实现服务的细节，允许独立于实现服务基于的硬件或 软件平台和编写服务所用的编程语言来使用服务。这允许并支持基于w e b 服务的 应用程序成为松散耦合、面向组件和跨平台的技术实现。 w e bs e r v i c e s 履行一项特定的任务或一组任务。它可以单独或同其它w e b s e r v i c e s 一起用于实现复杂的聚集或商业交易。w e bs e r v i c e s 使应用程序的集 成比以前更快、更容易而且更经济。集成在协议栈的较高层发生，它基于更注重 服务语义而不那么注重网络协议语义的消息，从而实现了业务功能的松散集成。 它提供了一致化的编程模型，从而在企业内外都可以利用通用的基础设施并以一 种通用的方法进行应用程序集成。利用现有的语言和平台以及旧应用程序，可以 以一种增量的方式来集成和应用w e b 服务。 w e b 作为一个平台，它的优势不但体现在提供信息上，还体现在提供服务上。 w e b 服务的出现预示着一种新的应用程序架构的出现，w e b 服务的功能可以很简 单，如一个单独的请求：也可以很复杂，如一个业务流程。一旦w e b 服务在网络 上发布后，其他应用程序就可以发现并使用它。 传统的技术如c o r b a 和d c o m 更加适合于服务器到服务器的通信，而不适合 于客户到服务器的通信，特别是i n t e r n e t 上的分散客户。随着i n t e r n e t 的发展， 很多商业机构非常希望能够把它们的企业运营集成到分布应用环境，这就需要一 个基于i n t e r n e t 开发标准的分布计算模式。h t t p 协议广为使用，其简单、可靠、 通用：x m l 语言使得信息的传输可以脱离平台、程序语言的限制；s o a p 协议为服 务的请求、消息的格式定义了简单的规则。这些技术的发展以及现实的需要使得 - 5 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y w e b 服务的产生成为可能。 w e bs e r v i c e s 是一种部署在w e b 上的软件组件或应用程序，以一种松散的服 务捆绑集合形式来动态地创建电子商务应用，提供了某种特定的功能服务，可在 w e b 上发布、发现和使用。w e b 服务技术实现了一个与平台和语言无关的、松散 耦合的系统集成环境。该服务的最大特点是能够统一封装数据、消息、行为等， 而无需考虑应用所在的环境是什么( 包括使用设备和使用的系统) h 1 。 w e bs e r v ic e s 基于x m l 、s o a p 、w s d l 和u d d i 等i n t e r n e t 标准，通过程序自 动启动和处理i n t r a n e t 、e x t r a n e t 或i n t e r n e t 上的商务事务，动态地描述、发 布、发现和调甩跨平台、跨系统的分布式计算环境中的各种应用。 2 2w e bs e r vic e s 模型 2 0 0 1 年，i b m 公司提出了一个模型，清楚地描述了w e bs e r v i c e s 体系结构 中各角色之间的交互嘲。 图2 1 w e bs e r v i c e s 的体系结构一面向服务的体系结构 w e bs e r v i c e s 体系结构中共有三种角色随1 ： s e r v i c ep r o v i d e r ：这是服务提供商，发布自己的服务，并且对使用自身服 务的请求进行响应。 s e r v i c eb r o k e r ：这是信息中介机构，注册已经发布的s e r v i c ep r o v i d e r ， 对其进行分类，提供搜索服务。 s e r v i c er e q u e s t o r ：这是服务的消费者，利用s e r v i c eb r o k e r 查找所需的 服务，然后使用该服务。 对于利用w e bs e r v i c e s 的应用程序，必须发生以下三个行为：发布服务描 述、查询或查找服务描述以及根据服务描述绑定或调用服务。这些行为可以单次 或反复出现。w e bs e r v i c e s 体系架构中包含的这些具体操作如下： 发布( p u b l i s h ) ：服务提供者向服务注册中心注册自己的功能以及访问接口， 发布服务描述的位置可以根据应用程序的要求而变化； 6 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 查找( f i n d ) ：在查找操作中，服务请求者直接检索服务描述或在服务注册 中心中查询所要求的服务类型。对于服务请求者，可能会在两个不同的生命周期 阶段中牵涉到查找操作：在设计时，为了程序开发而检索服务的接口描述；而在 运行时，为了调用而检索服务的绑定和位置描述； 绑定( b i n d ) ：最后需要调用服务。在绑定操作中，服务请求者使用服务描 述中的绑定细节来定位、联系和调用服务，从而在运行时调用或启动与服务的交 互引。 2 2 1w e bs e r vic e s 的协议栈 w e bs e r v i c e s 基于一系列标准的协议，可以用协议栈的形式来说明w e b 服务 在不同层次所用的技术n 1 。 t o o l l a y e r b u s i n e s si s s u e s w s f ls e r v i c ef l o w s t a t i c u d d is e r v i c ed i s c o v e r y d i r e c t u d d is e r v i c ep u b l i c a t i o no 兰 c s e r v i c ed e s c r i p t i o n ： 巴 w s d l 一s e r v i c ei m p l e m e n t a t i o n o = 逻 o 。 s e r v i c ei n t e r f a c e 匕 口口 o 。 逻 暑 s o a px m l - - b a s e dm e s s a g i n g 。 暑 x m ls c h e m ad a t am o d e l i n g x m 【l d a t ap r e s e n t a t i o n h t t p ，f t p ，s m t pt r a n s p o r t 图2 2w e bs e r v i c e s 协议栈 w e bs e r v i c e s 平台需要一套协议来实现分布式应用程序的创建： 任何平台都有它的数据表示方法和类型系统要实现互操作性，w e bs e r v i c e s 平台必须提供一套标准的类型系统，用于沟通不同的平台、编程语言和组件模型 中的不同类型系统。 w e bs e r v i c e s 还必须提供一种方法来对这个服务来实现远程调用，这种方法 实际是一种远程过程调用协议( r p c ) 。 在传统的分布式系统中基于界面的平台提供了一些方法来描述界面、方法和 参数( 如c o m 和c o b r a 中的i d l 语言) 。同样w e bs e r v i c e s 平台也必须提供一种 标准来描述w e bs e r v i c e s ，让客户有足够的信息来调用这个服务。 最后w e bs e r v i c e s 平台还提供了一种让客户端动态发布和查找w e b 服务的 机制。 7 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o n o f s h a n g h a iu n i v e r s i t y 2 2 2w e bs e r vic e s 相关技术 x m l ( e x t e n si b l em a r k u pl a n g u a g e ) 和x s d ： 可扩展的标记语言( x m l ) 是w e bs e r v i c e s 平台中表示数据的基本格式。除了 易于建立和易于分析外，x m l 主要的优点在于它既是平台无关的，又是厂商无关 的。x m l 解决了数据表示的问题，但它没有定义一套标准的数据类型，更没有说 怎么去扩展这套数据类型。w 3 c 制定的x m ls c h e m ad e f i n i t i o n ( x s d ) 就是专门 解决这个问题的一套标准。它定义了一套标准的数据类型，并给出了一种语言来 扩展这套数据类型。w e bs e r v i c e s 平台就是用x s d 作为其数据类型系统的。当 你用某种语言( 如v b n e t 或c # ) 来构造一个w e bs e r v i c e s 时，为了符合w e b s e r v i c e s 标准，所有你使用的数据类型都必须被转换为x s d 类型。你用的工具可 能已经自动帮你完成了这个转换，但你可根据你的需要修改转换过程。 简单对象访问协议( s o a p ) ： w e bs e r v i c e s 建好以后，s o a p 提供了标准的r p c 方法来调用w e bs e r v i c e s 。 s o a p 规范定义了s o a p 消息的格式，以及怎样通过h t t p 协议来使用s o a p 。 s o a p 以x m l 形式提供了一个简单、轻量的用于在分散或分布环境中交换结构 化和类型信息的机制h 1 。 s o a p 是“第一个没有发明任何新技术的技术”，s o a p 本身并没有定义任何应 用程序语义，如编程模型或特定语义的实现。实际上，它通过提供一个有标准组 件的包模型和在模块中进行数据编码的机制，定义了一个简单的表示应用程序语 义的机制，这使s o a p 能够用于从消息传递到r p c 的各种系统。 s o a p 包括四个部分： s o a p 信封( e n v e l o p ) ：定义了一个整体框架，以表示消息中包含什么内 容，谁发送的，谁来处理这些内容以及这些内容是可选的或是必需的。 s o a p 绑定协议：定义了如何在节点间交换s o a p 信封以及如何与h t t p 协 议绑定； s o a p 编码规则( e n c o d i n gr u l e s ) ：定义了数据的编码机制，用以交换应 用程序定义的数据类型的实例。 s o a pr p c 表示( r p cr e p r e s e n t a t i o n ) ：定义了一个用来表示远程过程调 用和应答的协定。这三个部分相互独立，这种模块化的设计更能适应灵活 多变的计算环境n 。 w e bs e r v i c e s 描述语言( w s d l ) ： w s d l 是一个基于x m l 的语言，用于描述w e bs e r v i c e s 及其函数、参数和返 回值。因为是基于x m l 的，所以w s d l 既是机器可阅读的，又是人可阅读的。一 些最新的开发工具既能根据你的w e bs e r v i c e s 生成w s d l 文档，又能导入w s d l - 8 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 文档，生成调用相应w e bs e r v i c e s 的代码。 一个w s d l 文档将服务定义为一个网络端点的集合，或者端1 3 的集合。在w s d l 里，端点及消息的抽象定义与它们具体的网络实现和数据格式绑定是分离的，这 样就可以重用这些抽象定义。针对一个特定端i e i 类型的具体协议和数据格式规范 构成一个可重用的绑定。一个端口定义成网络地址和可重用的绑定的联接，端口 的集合定义为服务。 统一描述、发现和集成( u d d i ) ： u d d i 是在m i c r o s o f t 的d i s c o ( d i s c o v e r yo fw e bs e r v i c e s ) 和i b m 的 a d s ( a d v e r t i s e m e n ta n dd i s c o v e r yo fs e r v i c e s ) 的基础上发展而来，它定义在 x m l 和s o a p 之上的一个层次，提供了一种让客户端动态发布和查找w e bs e r v i c e s 的机制。 u d d i 的核心组件是u d d i 商业注册，它使用x m l 文档来描述企业及其w e b s e r v i c e s ，包含三个部分： 白页( w h i t ep a g e ) ：包括了地址、联系方法和已知的企业标识。 黄页( y e ll o wp a g e ) ：包括了基于标准分类法的行业类别。 绿页( g r e e np a g e ) ：包括了关于该企业所提供的w e bs e r v i c e s 的技术信息。 借助x m l 和s o a p ，集成和交互的问题将从层次上被简化。x m l 提供了跨平台 的数据编码和组织方法，而s o a p 建立在x m l 之上，定义了一种跨系统平台的信 息交换的简单包装方法。绑定于h t t p 之上的s o a p 协议，可以跨语言、跨操作系 统进行远程过程调用( r p c ) ，实现了编程语言和系统平台的无关性。 但如果仅仅是x m l 和s o a p 的话，对于公司间的交流仍存在着巨大的鸿沟。 u d d i 规范在x m l 和s o a p 的基础之上定义了新的一层，在这一层次，不同企业可 以用相同的方法描述自己所能提供的，并能查询对方所能提供的服务。 随着在9 0 年代w e bs e r v i c e s 的兴起，越来越多的企业希望采用这种技术来 整合各自的业务。然而过去常用的w e b 技术更多的是面向信息发布，因此存在并 发访问瓶颈，难扩展，效率低、安全性差等诸多问题，不能满足电子商务的需要。 为了很好的解决这些问题，需要w e b 的底层技术为基础，规划出一个整体的应用 框架，并提供一个支持平台，用于i n t e r n e t 应用的开发、部署和管理，并能籍 此解决上述各种问题。这一平台实际上是基于i n t e r n e t 的中间件，即应用服务 器。同时由于企业并不能使业务一步跨到i n t e r n e t 上，而必须同传统的应用系 统结合，因此也必须通过中间件来集成w e b 应用和传统应用，实现完整的电子商 务。 与之对应，i b m 公司在2 0 0 1 年推出了w e b s p h e r e 及其他基础架构软件全面支 持开放互联网标准，促进动态电子商务应用的开发。w e b s p h e r e 软件平台提供了 一整套全面的集成电子商务软件解决方案。作为一种基于行业标准的平台，它拥 9 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o no fs h a n g h a iu n i v e r s i t , r 有足够的灵活性，能够适应市场的波动和商业目标的变化。它能够创建、部署、 管理扩展出强大、可移植、与众不同的电子商务应用，而且所有这些内容在必要 时都可以与现有的传统应用实现集成。依据这一稳固的平台，客户可以将不同的 i t 环境集成在一起，从而能够最大限度地利用现有投资。 2 3w e bs e r vic e s 技术在业务流程实现中的优势 w e bs e r v i c e s 技术作为标准的w e b 协议规范完全屏蔽了不同软件平台的差 异，从而实现当前应用环境下系统间高度的可集成性。它能够给分布式信息资源 管理系统带来如下好处n 幻： x m l 作为一种新的i n t e r n e t 上的数据交换标准，是一种自描述的数据共享机 制，具有自描述性、可扩展性、分层结构等多种特性，可以用于在开放环境 下统一描述不同数据源的异构数据。所以它能够统一表示信息共享中涉及的 各种数据类型。 w e b 服务用s o a p 消息来完成服务调用，用w s d l 来描述服务的调用界面，用 u d d i 来完成服务的注册、查找。w e b 服务完全屏蔽了不同软件平台之间的差 异，无论是c o r b a 、d c o m 还是e j b 都可以通过这些标准的协议进行互操作， 实现了异构平台整合。同时s o a p 通常和h t t p 一起绑定使用，也就是说，w e b 服务对象是以) ( m l h t t p 形式进行消息交互的，可以方便地穿越防火墙。 在w e b 服务体系中，应用系统可以被分割为高内聚、弱耦合的单个的服务， 通过w e b 被调用和访问。服务的调用者不用关心服务是如何实现的，是基于 什么平台实现的。对于调用者来说，只要服务的调用界面不变，w e b 服务的 任何变更，哪怕服务的实现平台从j 2 e e 迁移到n e t 或者反之，对他们来说 都是透明的。所以基于w e b 服务架构的综合平台具有高度的可扩展性，可以 按照需要进行简单、灵活的变化。 各部门的业务系统大都是紧密耦合的、高效的。它们负责该部门内部具体业 务模块的运行，最适合作为服务提供。它采取简单的、易于理解的标准w e b 协议和各个部门进行业务的交互，整合各个部门的职能，对外提供便捷统一 的服务。 2 4w e b 服务开发工具 考虑到在上海电信n e wb i l l i n g ( 新计费) 项目日常访问压力大，业务复杂。 建设这样的系统平台必须遵循开放、稳定、安全可靠和可维护性原则，因此采用 w e bs e r v i c e s 的体系结构来开发相关应用，同时采用i b mw e b s p h e r e 来作为开 发和运行平台。 - 1 0 一 上海大学硕士学位论文 t h ep o s t g r a d u a t ed i s s e r t a t i o