风电安全管理系统采购投标方案（技术标）

风电安全管理系统采购投标方案

目录

第一章信息化服务说明和信息化实施技术方案........11

1.1.设计原则..................................11

1.1.1.一体化原则.........................11

1.1.2.智能化原则.........................11

1.1.3.模块化原则.........................11

1.1.4.实用性原则...........................11

1.1.5.安全性原则.........................12

1.1.6.共享性原则.........................12

1.2.系统实施架构.............................13

1.2.1.系统性能...........................13

1.3.系统技术.................................15

1.3.1.基本要求.............................15

1.3.2.系统平台架构及数据库总体要求........16

1.3.3.SOA架构.............................16

1.3.4.服务总线...........................16

1.3.5.管理服务.............................17

1.3.6.数据库...............................17

1.4.平台系统总体技术选型.....................19

1.4.1.前后端分离...........................19

1.4.2.后端技术.............................20

1.4.3.系统接口.............................20

1

1.4.4.系统维护、升级要求.................20

1.4.5.安全防护.............................21

1.5.关键技术.................................22

1.5.1.基于B/S/D三层体系结构.............22

1.5.2.数据后台MySQL的技术特点...........22

1.5.3.SpringBoots技术.....................25

1.5.4.SOA技术.............................28

1.5.5.SOA详细定义.........................29

1.5.6.SOA架构的优点.......................31

1.5.7.SOA架构详解.........................33

1.5.8.标准化封装(互操作性)...............34

1.5.9.软件复用.............................35

1.5.10.SOA的复用..........................36

1.5.11.耦合关系...........................37

1.5.12.架构规划...........................45

1.5.13.html5技术..........................49

1.5.14.智能表单...........................50

1.5.15.绘图画布...........................51

1.5.16.多媒体.............................51

1.5.17.地理定位...........................52

1.5.18.数据存储...........................52

1.5.19.多线程.............................52

1.5.20.Vue技术.............................53

2

1.5.21.elementUI技术......................55

1.6.系统功能.................................57

1.6.1.海图、卫星图、地图开发.............57

1.6.2.立体图展示.........................60

1.7.人员安全和风场安防.......................66

1.7.1.施工船动态监控&驶离施工区域预警.....66

1.7.2.施工船定位跟踪.......................66

1.7.3.施工船舶驶离施工区域预警...........66

1.7.4.施工船历史轨迹查询.................67

1.7.5.施工船信息管理.....................67

1.7.6.施工区域配置.......................67

1.7.7.人员落水预警&辅助救援...............67

1.8.风场安防显示与预警.......................69

1.8.1.风场区域附近船舶监控...............69

1.8.2.虚拟电子围栏技术.....................69

1.8.3.海缆水域船舶抛锚或停泊预警..........69

1.8.4.视频监控键入.........................70

1.9.海洋气象集成.............................71

1.9.1.海洋气象预报系统系统...............71

1.9.2.全海洋球气象预报...................71

1.9.3.地理信息多投影展示...................71

1.9.4.场站生产信息展示.....................71

1.9.5.气象信息展示.........................72

3

1.9.6.全球海洋气象预报展示...............72

1.9.7.多种投影方式展示.....................73

1.10.台风预警系统............................74

1.10.1.台风追踪与预报.....................74

4小时和48小时台风警戒线.........74

1.10.3.以风场为中心，计算台风中心到风场的距离

.74

1.10.4.台风路径预测.......................75

1.10.5.历史台风展示.......................75

1.10.6.运维船动态监控.....................75

1.10.7.船舶定位跟踪.......................76

1.10.8.船舶历史轨迹查询...................76

1.10.9.运维船信息管理.....................76

1.10.10.出海人员动态监控.................76

1.10.11.人员定位.........................76

1.10.12.人员考勤...........................77

1.10.13.人员动态轨迹查询.................77

1.10.14.人员信息库管理...................77

1.10.15.统计图表展示.......................77

1.10.16.文档管理.........................77

1.11.运维安全管理.............................78

1.11.1.运维船舶监控.......................78

1.11.2.船舶定位跟踪.......................78

4

1.11.3.船舶历史轨迹查询...................78

1.11.4.运维船舶信息管理...................78

1.11.5.运维人员监控.......................78

1.12.风场安防.................................79

1.12.1.船舶监控............................79

1.12.2.电子围栏技术及外部船只闯入风场区域预

警...........................................79

1.12.3.海缆水域船舶抛锚或停泊预警.........79

1.12.4.出海任务管理.......................80

1.12.5.出海计划决策功能...................80

1.12.6.出海指导及运维计划建议功能.........80

第二章信息化实施方案............................81

2.1.安装实施服务.............................82

2.1.1.AIS系统安装实施服务.................82

2.1.2.定位基站安装实施服务...............82

2.1.3.气象数据接口服务...................82

2.1.4.船舶数据接口服务.....................82

2.1.5.系统集成服务.......................82

2.2.测试与验收...............................83

2.2.1.测试.................................83

2.2.2.测试方法.............................84

2.2.3.β测试(beta测试)--非程序员、测试人员84

2.2.4.a测试(Alpha测试)--非程序员、测试人员

5

.........85

2.2.5.兼容性测试--测试人员……85

2.2.6.用户界面测试-UI测试--测试人员…………85

2.2.7.冒烟测试.............................86

2.2.8.随机测试-测试人员.................87

2.2.9.黑盒测试(功能测试)--测试人员…………87

2.2.10.性能测试...........................88

2.2.11.测试规范...........................88

2.2.12.软件需求规格说明书................88

2.2.13.软件设计说明(概要与详细设计)......89

2.2.14.页面原型(demo)..........................................89

2.2.15.测试过程设计.......................89

2.2.16.测试策略制定.......................90

2.2.17.验收...............................98

第三章信息化服务质量、进度、保密等保证措施......105

3.1.质量保证措施.............................105

3.1.1.质量管理体系标准...................105

3.1.2.质量控制过程.......................105

3.1.3.质量评定计划.......................105

3.1.4.质量管理措施.......................106

3.1.5.软件质量控制.......................106

3.2.进度保证措施.............................109

3.2.1.系统开发与实施控制.................109

6

3.2.2.成本与进度控制.....................110

3.2.3.项目实施计划.......................110

3.2.4.系统详细设计.......................112

3.2.5.系统实施阶段.......................113

第四章信息化服务安全保证措施...................114

4.1.方案设计目标.............................114

4.1.1.方案设计框架.......................114

4.2.安全技术体系设计.......................116

4.2.1.物理安全设计.......................116

4.2.2.机房选址...........................116

4.2.3.机房管理...........................116

4.2.4.机房环境...........................116

4.2.5.设备与介质管理.....................117

4.3.计算环境安全设计.......................118

4.3.1.身份鉴别...........................118

4.3.2.访问控制...........................119

4.3.3.系统安全审计.......................120

4.3.4.入侵防范...........................121

4.3.5.主机恶意代码防范...................122

4.3.6.软件容错...........................123

4.3.7.数据完整性与保密性.................124

4.3.8.备份与恢复.........................126

4.3.9.资源控制............................127

7

4.4.区域边界安全设计.......................129

4.4.1.边界访问控制.......................129

4.4.2.强化网络安全策略...................129

4.4.3.对网络存取和访问进行监控审计.......130

4.4.4.防止内部信息的外泄.................130

4.4.5.精确流量管理.......................131

4.4.6.边界完整性检查.....................131

4.4.7.终端非法外联行为监控...............131

4.4.8.终端非法外联行为管理...............132

4.4.9.边界入侵防范.......................132

4.4.10.边界安全审计.....................133

4.5.通信网络安全设计.......................134

4.5.1.网络结构安全.......................134

4.5.2.网络安全审计.......................134

4.5.3.网络设备防护.......................135

4.5.4.安全管理中心设计...................136

4.5.5.系统管理...........................136

4.5.6.审计管理...........................138

4.5.7.不同等级系统互联互通...............140

第五章售后服务措施.............................141

5.1.售后服务机构.............................141

5.1.1.服务宗旨............................141

5.1.2.售后服务承诺内容及措施后服务方案……141

8

5.2.现场服务计划............................143

5.2.1.现场管理...........................143

5.2.2.现场管理面临的问题.................143

5.2.3.现场管理的重要性...................146

5.2.4.现场监控管理内容...................149

5.3.特殊技术服务和支持方式...................151

5.3.1.服务响应时间.......................151

5.3.2.服务承诺...........................151

5.3.3.现场支持服务.......................153

5.3.4.电话咨询服务.......................154

5.3.5.远程技术服务.......................154

5.3.6.设备维修...........................155

5.3.7.现场服务...........................155

5.3.8.设备巡检...........................156

5.3.9.投诉受理服务.......................156

5.4.日常管理制度和故障处理流程图.............157

第六章培训方案.................................159

6.1.平台培训方案............................159

6.1.1.培训方式...........................159

6.1.2.培训计划表.........................159

6.2.培训对象.................................161

6.2.1.领导干部培训.......................161

6.2.2.业务人员培训.......................161

9

6.2.3.技术人员培训.......................161

6.3.培训方式和内容..........................162

6.3.1.集中培训...........................162

6.3.2.现场培训...........................162

6.3.3.专题培训...........................162

6.3.4.普及性培训内容.....................163

6.3.5.应用性培训内容.....................163

6.3.6.培训教学方案.......................163

6.4.培训质量保障............................165

6.4.1.培训标准............................165

6.4.2.培训师资...........................166

10

第一章信息化服务说明和信息化实施技术方案

1.1.设计原则

1.1.1.一体化原则

充分遵循一体化原则开展系统设计，在总体架构、功能、

信息采集和整合、数据模型、信息通讯等方面均实现一体化

设计。

1.1.2.智能化原则

充分满足海上风电场生产管理的相关要求，实现数据的智

能分析和用，充分考虑商业智能、专家模型分析、辅助决策

支持等技术的用，切实实现由隐性知识到显性知识的转化。

1.1.3.模块化原则

采取分层设计、模块化封装的设计思路开展用设计，做到

技术平台化、用模块化，实现用系统模块化封装，实现插拔

式设计。

子系统之间的集成采用总线型架构设计，各子系统的业务

功能以大粒度方式进行封装，并按总线接口要求设计对外提

供服务的方式，实现灵活的业务功能组合和服务复用。

1.1.4.实用性原则

秉承实用性原则，在数据采集和处理、信息展现、功能用

等方面做到界面简洁、操作方便、功能导航方便。系统界面

11

根据用户日常工作的需求进行定制。

1.1.5.安全性原则

充分考虑系统安全性论证和设计，在项目实施阶段，也需

要完成渗透测试、代码安全测试等信息安全测试方面的工

作，完成信息系统安全等级保护定级等安全保护方面的工作

内容。

1.1.6.共享性原则

充分考虑数字化智慧型风场建设的持续性，采取适度超

前、开放架构的策略进行设计，充分考虑与集团公司现有系

统的兼容，充分考虑未来接入其他相关系统的需求，充分考

虑未来新增业务需求的可能性。各子系统的建设，提供相关

业务数据获取的接口，确保业主方的数据资产库能及时获取

相关数据。各子系统还提供业务服务的接口，确保能集成各

子系统的业务功能。

12

1.2.系统实施架构

架构系统采用B/S架构，降低系统维护与升级的成本和工

作量。支持数据库系统与WEB用程序系统分离部署。

系统架构体系采用多层架构，采用稳定成熟的软件开发平

台作为实施平台，整合各子系统实时生产数据，实现系统与

生产相关业务支撑系统的信息交互，并在符合集团信息化建

设要求、满足网络和数据安全要求的环境下运行。

1.2.1.系统性能

系统满足如下性能参数要求，并符合稳定性和可靠性、可

扩展性、安全性等要求，具体内容如下：

>系统对用户注册授权数量不限制，并发用户≥100人。

>保证7×24小时正常运行；

>系统服务器CPU的平均负载率小于50%;

>平均无故障时间>10000h。

>非统计性查询响时间≤3秒；

>统计性查询响时间十万条记录响时间≤30秒；

>系统数据平均保存响时间≤3秒；高峰时≤6秒；

>系统在线数据存储时间≥10年。

>系统页面平均显示响时间≤3秒；高峰时≤6秒；

>系统流程审批平均响时间≤3秒；高峰时≤6秒；

>系统登陆平均响时间≤3秒；高峰时≤5秒；

13

>系统中的点击、选中操作响时间≤0.5秒，不能出现卡、

等待的现象；

按招标方实施时的实际要求，将系统开放在内网或外网

上，并灵活设置权限，通过权限控制任意地点可以访问权限

内的任意系统。

14

1.3.系统技术

1.3.1.基本要求

模块化：系统实现符合模块化、组件化结构。且各个模块

之间具有有机的关联。系统建成后可以根据管理的流程选择

不同的模块或组件进行组合，通过设置模块的功能和模块之

间的关系满足不同的管理需求。

集成化：系统具有开放、灵活、符合主流标准的集成框架，

与集团现有的、在建的、将建各相关用系统进行有效的集成

整合。

标准化、规范化：系统支持统一的信息编码，编码的标准

遵循国家、行业的相关标准及本企业和上级单位的信息编码

的有关标准，当标准之间不一致时，遵循最高标准。

简洁化、人性化：系统的操作简洁明了，所有用户操作和

系统设置实现图形化界面，复杂和多步骤的操作实现向导。

系统尽可能减少插件安装和电脑终端设置。对需要使用的插

件、开发的用软件以及供货范围内的其它软件的授权、合法

性负责。

权限管理：系统支持统一的用户认证和灵活的权限管理；

系统支持基于角色和基于资源的授权方式：支持用户到角色

的映射，并采用角色的身份用来控制对特定操作的访问权，

并支持层次化、结构化和区域化的角色设定。

15

开放性、时效性：数据库结构、代码设计等方面便于修改

或增加系统功能。系统注册用户数、使用时间无限制。

系统支持将历史数据汇集为知识库，形成企业的智力财

富。文档附件支持按文件名/文件内容检索，有权限查阅的

人才有搜索结果，支持在线查阅而不需要下载到本地。

1.3.2.系统平台架构及数据库总体要求

本项目系统在清能院设计的华能浙江平湖海上风电有限

责任公司数字孪生全生命周期价值链智慧示范风电场管理

系统平台上进行开发、集成。系统品台总体技术要求如下：

1.3.3.SOA架构

系统采用分布式、松耦合面向服务的SOA架构，每一层、

每个模块都可以分开部署，任何一个模块出现问题不会影响

其他功能。所有服务都可以后台可视化管理，服务总线以接

口函数的形式为用提供服务的注册、发布、请求、订阅、确

认、响等信息交互机制，以满足用功能和数据在广域范围的

使用和共享。

系统具备服务的查询界面，提供服务的排序、查找、统计

功能。

1.3.4.服务总线

系统采用基于TCP/IP的星型网络结构，提供对用数据的

16

封装和传输支持；

1.3.5.管理服务

系统支持包含服务注册、资源定位、监控以及管理等功能。

1.3.6.数据库

数据库系统包括分布式内存数据库系统或实时数据库以

及关系型数据库系统，数据库采用面向对象的数据模型、高

效对象访问机制及分布式体系结构，关系数据库提供对大量

多维度历史数据的存储、处理和检索的平台，系统包含如下

数据库：

配置数据库：包含系统运行所需的全部参数的配置信息，

存放在系统的商用数据库中。

内存分布式实时数据库：内存分布式数据库专门用来提供

高效的实时数据存取，实现各个发电厂的监视、控制和分析，

数据库采用成熟开源的数据库解决方案，数据做冗余存储。

数据库管理系统采用面向对象的内存分布式实时数据库管

理系统，采用面向对象的数据模型，支持类之间的继承、聚

集关系以及对象标识等面向对象的特性，能够构造复杂的结

构模型，支持用户自定义数据类型和方法。提供商用关系型

数据的通用消息队列服务，能够实现数据刷新后面向多个数

据消费端的消息组播能力。以配置数据库为基础生成，在内

存中装入系统采集的实时数据，并可提供数据磁盘同步功

17

能，其数值能根据运行工况的实时变化而不断更新，记录被

监控设备的当前状态。

历史数据库：对于需要长期保存的重要数据可选定周期存

放在数据库中。历史数据能存储不少于3年的数据；主机负

责历史数据处理，并将数据发送给从机保存。从机不运行时，

发送数据保存在商用数据库中，恢复后同步。历史数据库的

数据容量可进行线性扩展，并且后期无数据库软件授权费

用。

事件数据库：存放系统所有报警信息的内容和发生时间，

包括设备和装置状态异常、故障，保护告警，动作，操作员

操作、测量值越限，监控系统的硬件、软件、通信接口和网

络故障。

文件数据库：存放附加用功能所需要记录的数据内容，如

事故追忆、故障录波等

18

1.4.平台系统总体技术选型

1.4.1.前后端分离

系统采用前后端分离的模式进行设计和开发，具有如下的

优势：

使用主流前端框架进行开发

做到可复用、组件化开发模式，代码要便于维护

做到前后端分离方式提高开发效率

界面美观，符合现代审美风格，有丰富的ui库可供选择

页面响速度快

良好的的交互体验

减轻服务器压力、统一数据传输格式

前端技术

系统前端采用html5+Vue+elementUI进行开发，使用Vue

的优势如下：

轻量级框架：代码量小

双向数据绑定：响式数据绑定

组件化：开发效率高

视图和数据分离：易于维护

运行速度快：用户体验好

elementUI主要用于表单的开发，主要要求：

>和前端技术Vue容易集成

19

>开源免费

>开发成本低

1.4.2.后端技术

系统后端功能基于javaSpringboot开发，Springboot有

如下优势：

快速构建项目：开发效率高

对主流开发框架的无配置集成：易于集成

项目可独立运行，无须外部依赖Servlet容器：易部署

提供运行时的用监控：自带监控

极大地提高了开发、部署效率

与云计算的天然集成

1.4.3.系统接口

支持与第三方软件的用集成，接口方法符合相关国家、行

业和公司及上级单位标准、规范，并且充分考虑互连系统的

安全性。

1.4.4.系统维护、升级要求

提供完备的数据库维护系统，系统具有远程维护能力。

用户管理设有系统保护功能。

数据备份与恢复可对数据库数据提供安全保护。

20

1.4.5.安全防护

提出系统的安全策略。

针对系统的身份鉴别、访问控制、安全审计、剩余信息保

护、通信完整性、通信保密性、抗抵赖、软件容错、资源控

制等提出完整技术方案，并在系统上全面、准确用。

针对系统的安全防护的技术措施，提供操作性强，符合招

标方特点的系统安全管理和运行维护的有关制度、操作规程

及必要的标准。

给出系统的网络拓扑结构。

21

1.5.关键技术

1.5.1.基于B/S/D三层体系结构

浏览器Browser/WEB服务器Server/数据库服务器

Database是解决公共信息服务以及交互相应动态服务最适

用的一种应用模型。实现了真正意义上的瘦客户，大大简化

了应用系统的分发、配置管理和版本管理工作。

应用

数据

客户浏览器请求Web服务器请求服务器请求

库服务

响应响应响应

基于B/S/D三层体系结构的运行环境示意图

其中，WEB客户端是WEB浏览器，例如NetscapeNavigator

或者MicrosoftInternetEplorer。WEB服务器是任何基于

HTML的服务器，例如NetscapeEnterpriseServer或者

SybaseApplicationServer等。应用服务器是对WEB服务器

功能的一种扩展，负责权限，组件，事务，数据库连接等管

理。最终用户可以通过WEB浏览器发出请求，通过HTTP协

议与WEB服务器进行通信。如果是数据请求，WEB服务器(应

用服务器)与数据库服务器通信，将返回数据构造成浏览器

页面返回给用户。

1.5.2.数据后台MySQL的技术特点

1、MySQL的定义

22

MySQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。

SQL(结构化查询语言)是世界上最流行的和标准化的数据

库语言。MySQL是以一个客户机/服务器结构的实现，它由一

个服务器守护程序mysqld和很多不同的客户程序和库组成。

SQL是一种标准化的语言，它使得存储、更新和存取信息

更容易。例如，你能用SQL语言为一个网站检索产品信息及

存储顾客信息，同时MySQL也足够快和灵活以允许你存储记

录文件和图像。

2、主要特征

下表描述MySQL一些重要的特征：

1、使用核心线程的完全多线程。这意味着它能很容易地

利用多CPU资源，以及对大量开发语言的支持，如C、C++、

Eiffel、Java、Perl、PHP、Python、和TCLAPI等等。

2、可运行在不同的平台上，适合作为以Linux为后台服

务器和Windows环境为通用客户端的本系统数据后台。

3、支持多种列类型：1、2、3、4、和8字节长度的有符

号/无符号整数。

4、完全支持SQL结构化查询语言的方法，在查询的SELECT

和WHERE部分支持全部运算符和函数。通过一个高度优化的

类库实现SQL函数库并且像他们能达到的一样快速，通常在

查询初始化后不应该有任何内存分配。全面支持SQL的

GROUPBY和ORDERBY子句，支持聚合函数。

23

5、支持ODBC语法和JDBC语法。

6、灵活且安全的权限和口令系统。并且它允许基于主机

的认证。口令是安全的，因为当与一个服务器连接时，所有

的口令传送被加密。

7、客户端可使用TCP/IP连接或Unix套接字(socket)

或NT下的命名管道连接MySQL。MySQL特有的SHOW命令可

用来检索数据库、表和索引的信息。

3、稳定性要求

MySQL以多层结构和不同的独立模块编写，在本系统中，

对涉及其中有限的模块所作的测试表明其稳定性可以信赖：

1、ISAM表处理器--稳定

它管理所有在MySQL3.22和早期版本中的数据的存储和

检索。在所有MySQL版本中，代码中已经没有一个单独(报

告的)错误。得到一个损坏的数据库表的唯一已知方法是在

一个更新中途杀死服务器，即使这样也不大可能破坏任何数

据而不能挽救，因为所有数据在每个查询之间被倒入(flush)

到磁盘，而且从来没有一个有关由于MySQL中的错误而丢失

数据的错误报告。

2、语法处理器和词法分析器--稳定

3、标准客户程序--稳定

这些包括mysq1、mysqladmin和mysqlshow、mysqldump

及mysqlimport。

24

4、基本结构式查询语言--稳定

基本SQL函数系统、字符串类和动态内存处理，实际测试

中未发现错误。

5、Linux线程-Gamma

唯一发现的问题是fcnt1()调用，它通过使用mysqld的

--skip-locking选项解决。但不影响相关操作的执行。

6、考虑JDBC与ODBC互连的操作

MyODBC(使用ODBCSDK2.5)使用良好，在通过JSP页面

的JDBC语法通过ODBC调用后台MySQL的试验中表现良好。

1.5.3.SpringBoots技术

1、SpringBoot介绍

SpringBoot是由Pivotal团队提供的全新框架，其设计

目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。

该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再

需要定义样板化的配置。简单的来说SpringBoot这个项目

整合目前很多的流行的第三方框架，并且做了一系列的默认

配置，无需在进行手动配置，直接拿过来直接使用!接下来比

较一下Springmvc和SpringBoot的开发过程

(1)导入springmvc的相关依赖包

(2)在web.xml文件中配置Springmvc的前端控制器

(3)创建一个springmvc的配置文件

25

(4)在springmvc的配置文件中进行相关配置

1)配置注解扫描路径

2)配置处理器映射器

3)配置处理器适配器

4)配置视图解析器

(5)开发ControllerSpringBoot

(1)导入相关的依赖包

(2)开发Controller

单单从开发步骤上讲都比的原始开发少了很多，其中的

配置部分SpringBoot帮完成了，不需要在进行配置，当然如

果想更改SpringBoot的默认配置也是可以的.极大的简化了

的开发.。

2.SpringBoot的核心功能

(1)独立运行的spring项目：SpringBoot可以以jar包

形式直接运行，如java-jarxxx.jar优点是：节省服务器资

源

(2)内嵌servlet容器：SpringBoot可以选择内嵌Tomcat,

Jetty,这样无须以war包形式部署项目。

(3)提供starter简化Maven配置：在SpringBoot项目中

为提供了很多的spring-boot-starter-xxx的项目(把这个

依赖可以称之为起步依赖，导入指定的这些项目的坐标，就

会自动导入和该模块相关的依赖包：例如后期再使用

26

SpringBoot进行web开发就需要导入

spring-boot-starter-web这个项目的依赖，导入这个依赖

以后!那么SpringBoot就会自动导入web开发所需要的其他

的依赖包，如下图所示：

40apring-boot-starter-web;1.5.9,RELEASElcompile]

▶0apring-boot-etarter:1.5.9.RELEASE|comple]

▶0spring-boot-starter-tomcat;1.5.9.RELEASE[compile]

▶0hibernate-valdator:5.3.6.Final[compile]

b0jackson-databind:2.8.10|compile]

▶0apring-web:4.3.13.RELEASElcomple]

▶0apring-webmve:4.3.13.RELEASE[compile]

(4)自动配置spring:SpringBoot会根据在类路径中的

jar包，类，为jar包里的类自动配置Bean,这样会极大减

少要使用的配置。当然SpringBoot只考虑了大部分开发场

景，并不是所有的场景，如果在实际的开发中需要自动配置

Bean,而SpringBoot不能满足，则可以自定义自动配置。

(5)准生产的应用监控：SpringBoot提供基于http,ssh,

telnet对运行时的项目进行监控

(6)无代码生成和xml配置：SpringBoot大量使用

spring4.x提供的注解新特性来实现无代码生成和xml配置。

spring4.x提倡使用Java配置和注解配置组合，而

SpringBoot不需要任何xml配置即可实现spring的所有配

置。

3.SpringBoot的优点和缺点

3.1优点

27

(1)快速构建项目

(2)对主流框架无缝集成

(3)项目可以独立运行，无需依赖外部servlet容器

(4)提供运行时的应用监控

(5)极大提高了开发，部署效率

3.2缺点

(1)资料相对比较少

(2)版本迭代较快

1.5.4.SOA技术

SOA作为一种面向服务的架构，是一种软件架构设计的模

型和方法论。从业务角度来看，一切以最大化“服务”的价

值为出发点，SOA利用企业现有的各种软件体系，重新整合

并构建起一套新的软件架构。这套软件架构能够随着业务的

变化，随时灵活地结合现有服务，组成新软件，共同服务于

整个企业的业务体系。简单的理解，可以把SOA看作是模块

化的组件，每个模块都可以实现独立功能，而不同模块之间

的结合则可以提供不同的服务，模块之间的接口遵循统一标

准，可以实现低成本的重构和重组。在SOA的技术框架下，

可以把杂乱无章的庞大系统整合成一个全面有序的系统，从

而增加企业在业务发展过程中应用系统的灵活性，实现最大

的IT资产利用率。

28

1.5.5.SOA详细定义

面向服务的体系结构(SOA)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。

这种具有中立的接口定义(没有强制绑定到特定的实现

上)的特征称为服务之间的松耦合。松耦合系统的好处有两

点，一点是它的灵活性，另一点是，当组成整个应用程序的

每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时，它能够继续

存在。而另一方面，紧耦合意味着应用程序的不同组件之间

的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当需要对部分或

整个应用程序进行某种形式的更改时，它们就显得非常脆

弱。

对松耦合系统的需要来源于业务应用程序需要，根据业务

的需要变得更加灵活，以适应不断变化的环境，比如经常改

变的政策、业务级别、业务重点、合作伙伴关系、行业地位

以及其他与业务有关的因素，这些因素甚至会影响业务的性

质。称能够灵活地适应环境变化的业务为按需业务，在按需

业务中，一旦需要，就可以对完成或执行任务的方式进行必

要的更改。

29

虽然面向服务的体系结构不是一个新鲜事物，但它却是更

传统的面向对象的模型的替代模型，面向对象的模型是紧耦

合的，已经存在二十多年了。虽然基于SOA的系统并不排除

使用面向对象的设计来构建单个服务，但是其整体设计却是

面向服务的。由于它考虑到了系统内的对象，所以虽然SOA

是基于对象的，但是作为一个整体，它却不是面向对象的。

不同之处在于接口本身。SOA系统原型的一个典型例子是通

用对象请求代理体系结构，它已经出现很长时间了，其定义

的概念与SOA相似。然而，现在的SOA已经有所不同了，因

为它依赖于一些更新的进展，这些进展是以可扩展标记语言

(eXML)为基础的。

在SOA架构风格中，服务是最核心的抽象手段，业务被划

分(组件化)为一系列粗粒度的业务服务和业务流程。业务

服务相对独立、自包含、可重用，由一个或者多个分布的系

统所实现，而业务流程由服务组装而来。一个"服务"定义了

一个与业务功能或业务数据相关的接口，以及约束这个接口

的契约，如服务质量要求、业务规则、安全性要求、法律法

规的遵循、关键业绩指标(KeyPerformanceIndicator,KPI)

等。接口和契约采用中立、基于标准的方式进行定义，它独

立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构

建在不同系统中的服务可以以一种统一的和通用的方式进

行交互、相互理解。除了这种不依赖于特定技术的中立特性，

30

通过服务注册库(ServiceRegistry)加上企业服务总线

(EnterpriseServiceBus)来支持动态查询、定位、路由和

中介(Mediation)的能力，使得服务之间的交互是动态的，

位置是透明的。技术和位置的透明性，使得服务的请求者和

提供者之间高度解耦。这种松耦合系统的好处有两点：一点

是它适应变化的灵活性；另一点是当某个服务的内部结构和

实现逐渐发生改变时，不影响其他服务。而紧耦合则是指应

用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连

的，因而当发生变化时，某一部分的调整会随着各种紧耦合

的关系引起其他部分甚至整个应用程序的更改，这样的系统

架构就很脆弱了。

1.5.6.SOA架构的优点

SOA的主要优点概括为：IT能够更好更快地提供业务价值

(BusinessCentric)、快速应变能力(Flexibility)、重

用(Reusability)

也可以细分为以下几个方面：

①服务之间通过简单、精确定义的接口进行通信，不涉及

底层编程接口和通信模型。

②粗粒度性：粗粒度服务提供一项特定的业务功能，采用

粗粒度服务接口的优点在于使用者和服务层之间不必再进

行多次的往复，一次往复就足够了。

31

③松耦合性：松耦合性要求SOA架构中的不同服务之间应

该保持一种松耦合的关系，也就是应该保持一种相对独立无

依赖的关系。这样的好处有两点，首先是具有灵活性，其次

当组成整个应用程序的服务内部结构和实现逐步地发生变

化时，系统可以继续地独立存在。而紧耦合意味着应用程序

的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而

当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时这种

结构就显得非常脆弱。

④位置透明性：位置透明性要求SOA系统中的所有服务对

于其调用者来说都是位置透明的，也就是说，每个服务的调

用者只需要知道想要调用的是哪一个服务，但并不需要知道

所调用服务的物理位置在哪。

⑤协议无关性：协议无关性要求每一个服务都可以通过不

同的协议来调用。

另外，在许多传统的IT系统的内在部分采用的是硬连接，

这种结构很难让企业快速响应市场的变化，而SOA能够重复

利用企业现有的资源，可以减轻企业运营成本，提升资源的

使用效率，并且减轻企业维护人员的工作量，减少潜在的风

险以及管理费用。在业务方面和IT方面带来许多优势：

①服务给精确的业务流程带来灵活性；

②使用服务来改善客户服务，而不必担心底层复杂的IT

基础架构；

32

③可以迅速创建新的业务流程和复杂的应用程序，以适应

市场变化；

④借助安全、易管理的集成环境，成为响应能力更强的

IT组织；

⑤通过使用预装的、可重复使用的服务构建模块，缩短开

发和部署周期；

⑥通过使用服务来降低复杂性和维护成本；

⑦是增强而不是替换现有的IT系统。

1.5.7.SOA架构详解

3.1.SOA的核心要素

要准确全面理解SOA,首先必须理解SOA的核心要素：

重务使用者最务生用者目标：果活可变的IT系统

松端合

ND可编排

SOA的要素

*解复用

样

服务可

标准化装()

标准化

重务级集重务提供者

SOA的核心要素

SOA的目标就是实现灵活可变的IT系统。要达到灵活性，

33

通过三个途径来解决：标准化封装、复用、松耦合可编排。

互操作(标准化封装)、复用、松耦合等SOA技术的内在机

制，也是中间件技术和产品的本质特征。

1.5.8.标准化封装(互操作性)

传统软件架构，因为封装的技术和平台依赖性，一直没有

彻底解决互操作问题。互联网前所未有的开放性意味着各节

点可能采用不同的组件、平台技术，对技术细节进行了私有

化的约束，构件模型和架构没有统一标准，从而导致架构平

台自身在组件描述、发布、发现、调用、互操作协议及数据

传输等方面呈现出巨大的异构性。各种不良技术约束的结果

是软件系统跨互联网进行交互变得困难重重，最终导致了跨

企业/部门的业务集成和重组难以灵活快速的进行。

在软件的互操作方面，传统中间件只是实现了访问互操

作，即通过标准化的API实现了同类系统之间的调用互操作，

而连接互操作还是依赖于特定的访问协议，如JAVA使用RMI,

CORBA使用IIOP等。而SOA通过标准的、支持Internet、

与操作系统无关的SOAP协议实现了连接互操作。而且，服

务的封装是采用XML协议，具有自解析和自定义的特性，这

样，基于SOA的中间件还可以实现语义互操作。

SOA要实现互操作，就是通过一系列的标准族，来实现访

问、连接和语义等各种层面的互操作。

34

1.5.9.软件复用

软件复用，即软件的重用，也叫再用，是指同一事物不作

修改或稍加改动就多次重复使用。从软件复用技术的发展来

看，就是不断提升抽象级别，扩大复用范围。最早的复用技

术是子程序，人们发明子程序，就可以在不同系统之间进行

复用了。但是，子程序是最原始的复用，因为这种复用范围

是一个可执行程序内复用，静态开发期复用，如果子程序修

改，意味着所有调用这个子程序的系统必须重新编译、测试

和发布。

复用对象复用范围

子程序一个可执行程序内复用，静态开发期复用

组件(DLL,Com等)系统内复用，动态运行期复用

企业对象组件(Com+,NET,EJB

企业网络内复用，不同系统之间复用

等)

服务

不同企业之间，全球复用，动态可配置

(如WebServiee,SCA/SDO)

35

1.5.10.SOA的复用

为了解决这个问题，人们发明了组件(或者叫控件),如

MS操作系统下的DLL组件。组件将复用提升了一个层次，因

为组件可以在一个系统内复用(同一种操作系统),而且是

动态、运行期复用。这样组件可以单独发展，组件与组件调

用者之间的耦合度降低。

为解决分布式网络计算之间的组件复用，人们发明了企业

对象组件，如(Com+,.NET,EJB等),或者叫分布式组件。通

过远程对象代理，来实现企业网络内复用，不同系统之间复

用。

传统架构的核心是组件对象的管理。但分布式组件也是严

重依赖其计算环境，由于构件实现和运行支撑技术之间存在

着较大的异构性，不同技术设计和实现的构件之间无法直接

组装式复用。

而现代SOA的重要特征就是以服务为核心，如

WebService,SCA/SDO等。通过服务，或者服务组件来实现更

高层次的复用、解耦和互操作，即SOA架构中间件。

因为服务是通过标准封装，服务组件之间的组装、编排和

重组，来实现服务的复用。而且这种复用，可以在不同企业

之间，全球复用，达到复用的最高级别，并且是动态可配置

的复用。

36

1.5.11.耦合关系

SOA架构在松耦合解耦过程也发展到了最后的境界。传统

软件将软件之中核心三部分网络连接、数据转换、业务逻辑

全部耦合在一个整体之中，形成“铁板一块”的软件，“牵

一发而动全身”,软件就难以适应变化。分布式对象技术将

连接逻辑进行分离，消息中间件将连接逻辑进行异步处理，

增加了更大的灵活性。消息代理和一些分布式对象中间件将

数据转换也进行了分离。而SOA架构，通过服务的封装，实

现了业务逻辑与网络连接、数据转换等进行完全的解耦。

连接逻辑

连接逻辑

异步

连接述辑连接逻辑Internet

数据转换异成

系统连接系统述科

数擦转模

数据转换同步异步同步数据转换

业务逻情业务逻项松耦合

数据转换数据转换业务逻辑

业务逻辑业务逻辑业务财装

应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序核心原务

孤立的子程序远程清息消息面向

应用系和维件队列代理务

统架构开发器S0A

50-60年代70-80年代80-90年代90年代21世纪初今天

SOA不断解耦的过程

总之，从科学哲学的角度来看，SOA是一个不断解构的过

程，传统软件强调系统性，耦合度过高，所以需要松耦合(解

耦);SOA也是一个组件粒度的平衡，集成电路趋势是集成

37

度越来越高，软件发展的趋势是相反的过程；SOA是架构，

更是方法，反映了人们对哲学思想的追求的原动力。

按照这个特性，SOA基本上来说与WebService并不是同

一个概念，SOA并不一定需要WebService实现，理论上可以

在其他技术体系下，实现SOA。但事实上，到目前为止，能

够实现SOA架构风格的技术就是WebService,因为它的特性

和厂商的支持力度，使得WebService成为了实现SOA实现

技术的事实标准。也正因为WebService技术的成熟，才使

得已经提出10多年了的SOA思想和概念，得以能够实现落

地，成为一种可以使用的技术。这也就是回答了SOA和

WebService的关系。

3.2.SOA的架构框架(Framework)

SOA的核心主体是服务。所谓“服务(Service)”,从

业务角度而言，服务是一个可重复的经过标准封装的任务，

例如：检查帐号余额；开新帐户等等…。SOA的目标是通过服

务的流程化来实现业务的灵活性，所谓流程(Process)是

由一系列相互关联的任务所组成，实现一个具体的业务功

能。一个流程可以由一系列服务来实现。

38

基于

传统

服务远程和

应用

的应外部服务