淺析ＳＯＡ的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)及部署

摘要：SOA的概念已經(jīng)誕生多年，業(yè)界對(duì)其商業(yè)模式也處于不斷的討論和摸索中，SOA可以譯為面向服務(wù)的體系架構(gòu)。普遍認(rèn)為，SOA是面向全部IT資產(chǎn)的一種體系架構(gòu)，通過(guò)以特定的規(guī)格將這些資產(chǎn)以服務(wù)的形式進(jìn)行描述，可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的重復(fù)應(yīng)用，從而提高IT資產(chǎn)的適應(yīng)能力并更好地發(fā)揮效用。文章介紹了SOA的基礎(chǔ)，包括SOA的體系架構(gòu)及描述方法，通過(guò)實(shí)例分析了如何應(yīng)用SOA進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)以及實(shí)現(xiàn)，以及如何有效的通過(guò)漸進(jìn)式方法來(lái)部署SOA架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：SOA；SOAP；WSDL；漸進(jìn)式部署

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)06-10ppp-0c

Analysis the Application and Deployment of SOA

WEN Jian-guo， LI Xiong

(Information Occupation Technique Institute of Hunan， Changsha 410001，China)

Abstract: Before many years， the conception of SOA has invented， and many experts always study on their pattern of commerce. Commonly， SOA is an architecture oriented the resource of all information technology， the resource was descript using specifically standard by service， the service can be reuse and improved the adaption of the resource of IT. This paper introduces the base of SOA， include the descript method of SOA architecture， analysis how to develop and implement the software based SOA， and how to effectively deploy the architecture of SOA by gradually method.

Key words: SOA; SOAP; WSDL; Gradually Deploy

1 引言

SOA的概念已經(jīng)誕生多年，其應(yīng)用一直都很“神秘”，業(yè)界對(duì)其商業(yè)模式也處于不斷的討論和摸索中，但難掩用戶對(duì)SOA應(yīng)用的高漲熱情。當(dāng)前，許多專家和用戶們認(rèn)識(shí)到SOA并非僅僅是一套工具或一次服務(wù)實(shí)踐，而是涵蓋方法論、工具、多個(gè)切入點(diǎn)、最佳實(shí)踐以及對(duì)整個(gè)生命周期進(jìn)行改革的整套架構(gòu)。

SOA給企業(yè)用戶帶來(lái)了許多誘人的“愿景”，包括：更有效的軟件構(gòu)造模式、廣泛的重用、提高系統(tǒng)的集成能力、規(guī)范資源建設(shè)及資源（動(dòng)態(tài)）優(yōu)化利用、節(jié)約成本、更好的應(yīng)變和系統(tǒng)重構(gòu)能力等等。然而，近幾年SOA在迅猛發(fā)展的同時(shí)也不斷地受到質(zhì)疑，人們對(duì)于未來(lái)基于SOA的商業(yè)模式一直都在討論和摸索，而SOA帶來(lái)的一些問(wèn)題，如服務(wù)質(zhì)量、效率、服務(wù)安全、部署、編程模式、工程方法，特別是SOA的業(yè)務(wù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題都存在著極大的不確定性。盡管如此，當(dāng)前絕大多數(shù)企業(yè)仍然在積極地尋求SOA落地的更好方法，可見(jiàn)企業(yè)用戶真正參與到SOA的部署之中的需求更加迫切，SOA應(yīng)用熱潮正一浪高過(guò)一浪。

2 SOA基礎(chǔ)

SOA（Service-Oriented Architecture的簡(jiǎn)寫），可以譯為面向服務(wù)的體系架構(gòu)。普遍認(rèn)為，SOA是面向全部IT資產(chǎn)的一種體系架構(gòu)，通過(guò)以特定的規(guī)格將這些資產(chǎn)以服務(wù)的形式進(jìn)行描述，可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的重復(fù)應(yīng)用，從而提高IT資產(chǎn)的適應(yīng)能力并更好地發(fā)揮效用。

目前SOA可以通過(guò)很多種技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，不同的廠商提供了不同的解決方案，但是從基礎(chǔ)技術(shù)層面分析，SOA還是擁有自己慣用的或者說(shuō)主要的一組技術(shù)，下面我們分別講解在構(gòu)建SOA的過(guò)程中經(jīng)常應(yīng)用的一些技術(shù)。

2.1 異構(gòu)服務(wù)交互

在最初版本的SOAP當(dāng)中，這個(gè)概念是指簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議，不過(guò)隨著時(shí)間的推移，無(wú)論是開(kāi)發(fā)人員還是這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的締造者都已經(jīng)不再滿足于將其僅僅應(yīng)用于對(duì)象了。SOAP的規(guī)范目前已經(jīng)將目標(biāo)轉(zhuǎn)移到基于XML進(jìn)行消息處理的框架上面，根據(jù)較新的SOAP規(guī)范定義，SOAP是一種用于在分布式環(huán)境中交換結(jié)構(gòu)化信息的輕量級(jí)協(xié)議。基于XML技術(shù)，SOAP定義出一種容易擴(kuò)展的消息處理框架，基于該框架用戶可以在各種不同的底層協(xié)議上完成消息的交換，令用戶可以使用任何技術(shù)機(jī)制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。SOAP并不是SOA完成消息交換的強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)，但是由于在需要協(xié)作的用戶之間往往具有不同的IT基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)，為了發(fā)揮SOA在彌合異構(gòu)平臺(tái)方面的核心作用，SOAP是支持異構(gòu)服務(wù)交互的一種非常有效的方法。

2.2 描述Web服務(wù)

WSDL是Web服務(wù)描述語(yǔ)言的簡(jiǎn)稱，用于描述Web服務(wù)。從本質(zhì)上來(lái)講，WSDL是提供Web服務(wù)間交互的基礎(chǔ)。在Web服務(wù)應(yīng)用的過(guò)程中，一個(gè)很重要的特性就是Web服務(wù)之間的互相發(fā)現(xiàn)，這就要求不同供應(yīng)商所提供的Web服務(wù)要具有統(tǒng)一的規(guī)范，即基于同樣的樣式進(jìn)行描述[1]，這正是WSDL所起到的作用。當(dāng)不同的服務(wù)通過(guò)WSDL標(biāo)識(shí)了自己，就意味著其他Web服務(wù)可以發(fā)現(xiàn)并理解自己，從而最終對(duì)自己進(jìn)行調(diào)用。這個(gè)基于WSDL生成的對(duì)于Web服務(wù)的描述信息，可以經(jīng)由SOAP來(lái)完成交換[2]。在SOA當(dāng)中之所以大量地使用Web服務(wù)所使用的技術(shù)，核心原因在于Web服務(wù)能夠解決很多CORBA這樣以組件為基礎(chǔ)的體系中的一些問(wèn)題。例如，面向組件的體系相對(duì)比較復(fù)雜，CORBA有一套自己的編程體系，如果需要使用CORBA就必須學(xué)習(xí)一系列全新的知識(shí)和規(guī)范[3]。而Web服務(wù)無(wú)需開(kāi)發(fā)人員轉(zhuǎn)換到另一種開(kāi)發(fā)模型當(dāng)中，使用自己慣用的Java或者.NET開(kāi)發(fā)技術(shù)都可以直接進(jìn)行Web服務(wù)的開(kāi)發(fā)。事實(shí)上，Web服務(wù)提供了一種接口或者中介，它能夠更加輕松和透明地將已有的業(yè)務(wù)導(dǎo)入到新的模式當(dāng)中。另外，Web服務(wù)基于HTTP協(xié)議的通信和基于XML的定義方式都是標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，可以輕松地提供SOA所需的跨平臺(tái)特性。當(dāng)然，在需要的時(shí)候Web服務(wù)也可以應(yīng)用很多其他的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此說(shuō)，在某些層面是SOA選擇了Web服務(wù)，而從發(fā)展的角度來(lái)看，SOA也是建構(gòu)在Web服務(wù)上的，是一種對(duì)Web服務(wù)的延伸，絕大部分在Web服務(wù)中使用的開(kāi)發(fā)技術(shù)都可以直接應(yīng)用于構(gòu)建SOA[5]。

2.3 開(kāi)放信息交換體系

企業(yè)服務(wù)總線（Enterprise Service Bus，ESB）是實(shí)現(xiàn)SOA的一組最為重要的技術(shù)，很多SOA的構(gòu)建和實(shí)施都是基于企業(yè)服務(wù)總線完成的[4]。從本質(zhì)上看，ESB是一種開(kāi)放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的消息交換體系，可以使用SOAP，也可以使用其他符合標(biāo)準(zhǔn)要求的消息機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)提供接口，ESB可以在服務(wù)層面以及比服務(wù)更細(xì)致的組件層面實(shí)現(xiàn)互操作[6]。一般來(lái)說(shuō)，ESB內(nèi)涵消息處理、服務(wù)通信、服務(wù)質(zhì)量、安全等諸多方面的功能，也提供建模、自主管理、基礎(chǔ)架構(gòu)智能等更高的支持。ESB從服務(wù)的構(gòu)建開(kāi)始，更好地管理服務(wù)的整個(gè)生命周期，可以最大限度實(shí)現(xiàn)服務(wù)之間的整合。在很多的ESB實(shí)現(xiàn)當(dāng)中也應(yīng)用了中間件技術(shù)，基于中間件的實(shí)現(xiàn)與基于Web服務(wù)的實(shí)現(xiàn)相比，能夠更加降低體系的耦合度。圖1描述了SOA的基本架構(gòu)。

圖1 SOA基本架構(gòu)圖

3 SOA應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

雖然面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)不是一個(gè)新鮮事物，但它是更傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮哪Ｐ偷奶娲Ｐ汀Ｃ嫦驅(qū)ο蟮哪Ｐ褪蔷o耦合的，已經(jīng)存在20多年了。雖然基于SOA的系統(tǒng)并不排除使用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)來(lái)構(gòu)建單個(gè)服務(wù)，但是其整體設(shè)計(jì)是面向服務(wù)的。當(dāng)然，現(xiàn)在的SOA已經(jīng)有所不同了，因?yàn)樗蕾囉谝恍└碌倪M(jìn)展，這些進(jìn)展是以可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(eXtensible Markup Language，XMI)為基礎(chǔ)的。當(dāng)使用基于XMI的語(yǔ)言(稱為Web服務(wù)描述語(yǔ)言，Web Services Definition Language，WSDL)來(lái)描述接口時(shí)，服務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)到更動(dòng)態(tài)且更靈活的接口系統(tǒng)中，非以前CORBA中的接口描述語(yǔ)言(Interface Definition Language，IDL)可比了。

Web服務(wù)并不是實(shí)現(xiàn)SOA的惟一方式。而CORBA是另一種方式，這樣就有了面向消息的中間件(Message-Oriented Middleware)系統(tǒng)。但為了建立體系結(jié)構(gòu)模型，所需要的并不只是服務(wù)描述。這就需要定義整個(gè)應(yīng)用程序如何在服務(wù)之間執(zhí)行其工作流，尤其需要找到業(yè)務(wù)操作和業(yè)務(wù)所使用的軟件的操作之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。因此，SOA應(yīng)該能夠?qū)I(yè)務(wù)的商業(yè)流程與它們的技術(shù)流程聯(lián)系起來(lái)，并且映射這兩者之間的關(guān)系。例如，給供應(yīng)商付款的操作是商業(yè)流程，而更新您的零件數(shù)據(jù)庫(kù)等卻是技術(shù)流程。因而，工作流還可以在SOA的設(shè)計(jì)中扮演重要的角色。

此外，動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)的工作流不僅可以包括部門之間的操作，甚至還可以包括與不為您控制的外部合作伙伴進(jìn)行的操作。因此，為了提高效率，就需要定義應(yīng)該如何得知服務(wù)之間關(guān)系的策略，這種策略常常采用服務(wù)級(jí)協(xié)定和操作策略的形式。

最后，所有這些都必須處于一個(gè)信任和可靠的環(huán)境之中，以同預(yù)期的一樣根據(jù)約定的條款來(lái)執(zhí)行流程。因此，安全、信任和可靠的消息傳遞應(yīng)該在任何SOA中都起著重要的作用。

對(duì)SOA的需要來(lái)源于使業(yè)務(wù)IT系統(tǒng)變得更加靈活的需要，以適應(yīng)業(yè)務(wù)中的改變。通過(guò)允許強(qiáng)定義的關(guān)系和依然靈活的特定實(shí)現(xiàn)，IT系統(tǒng)既可以利用現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，又可以準(zhǔn)備在以后做一些改變來(lái)滿足它們之間交互的需要。

下面舉一個(gè)具體的例子。一個(gè)服裝零售組織擁有500家國(guó)際連鎖店，它們常常需要更改設(shè)計(jì)來(lái)趕上時(shí)尚的潮流。這可能意味著不僅需要更改樣式和顏色，甚至還可能需要更換布料、制造商和可交付的產(chǎn)品。如果零售商和制造商之間的系統(tǒng)不兼容，那么從一個(gè)供應(yīng)商到另一個(gè)供應(yīng)商的更換可能就是一個(gè)非常復(fù)雜的軟件流程。通過(guò)利用WSDL接口在操作方面的靈活性，每個(gè)公司都可以將它們的現(xiàn)有系統(tǒng)保持現(xiàn)狀，而僅僅匹配WSDL接口并制訂新的服務(wù)級(jí)協(xié)定，這樣就不必完全重構(gòu)它們的軟件系統(tǒng)了。也就是說(shuō)，它們改變的是合作伙伴，而所有的業(yè)務(wù)操作基本上都保持不變。

另一種形式是內(nèi)部改變。在這種改變中，零售組織現(xiàn)在決定它還將把連鎖零售商店內(nèi)的一些地方出租給專賣流行衣服的小商店，這可以看作是采用店中店(store-in-store)的業(yè)務(wù)模型。這里，雖然公司的大多數(shù)業(yè)務(wù)操作都保持不變，但是它們現(xiàn)在需要新的內(nèi)部軟件來(lái)處理這樣的出租安排。盡管在內(nèi)部軟件系統(tǒng)可以承受全面的檢修，但是它們需要在這樣做的同時(shí)不會(huì)對(duì)與現(xiàn)有的供應(yīng)商系統(tǒng)交互產(chǎn)生大的影響。在這種情況下，SOA模型保持原封不動(dòng)，而內(nèi)部實(shí)現(xiàn)卻發(fā)生了變化。這樣就可以將新的方面添加到SOA模型中來(lái)，如加入新的出租安排的職責(zé)，但是正常的零售管理系統(tǒng)繼續(xù)如往常一樣。

總之，適應(yīng)SOA系統(tǒng)的改變能力是最重要的部分。對(duì)于開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，這樣的改變無(wú)論是在他們工作的范圍之內(nèi)還是在他們工作的范圍之外都有可能發(fā)生，這取決于是否知道接口是如何定義的以及它們相互之間如何進(jìn)行交互的。與開(kāi)發(fā)人員不同的是，架構(gòu)師的作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)SOA模型大的改變。這種分工，就是讓開(kāi)發(fā)人員集中精力于創(chuàng)建作為服務(wù)定義的功能單元，而讓架構(gòu)師和建模人員集中精力于如何將這些單元適當(dāng)?shù)亟M織在一起。

4 SOA的漸進(jìn)式部署

“很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，我們都把IT認(rèn)為是一個(gè)集中式的體系，如大型主機(jī)和C/S（服務(wù)器/客戶機(jī)）、B/S（瀏覽器/服務(wù)器）時(shí)代，但是這種模式是有局限性的。”分布式SOA架構(gòu)的總設(shè)計(jì)師、IONA科技公司首席技術(shù)官Eric Newcomer在日前接受采訪時(shí)告訴記者：“實(shí)際上，分布式的IT系統(tǒng)更高效。這一點(diǎn)上，我們可以參考一下互聯(lián)網(wǎng)，由于采用了分布式的體系，互聯(lián)網(wǎng)效率非常高，成本效益也非常高，可擴(kuò)展性非常好。”

Eric Newcomer表示，SOA在本質(zhì)上就是一種分布式架構(gòu)。作為SOA的核心要素之一，服務(wù)的目的是要實(shí)現(xiàn)與另一項(xiàng)服務(wù)的遠(yuǎn)程通信，尤其是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互享。用戶部署SOA架構(gòu)的目的也是要改變IT系統(tǒng)的構(gòu)建方式，由原來(lái)建立專有的單一應(yīng)用變?yōu)榻⒏鼮楦呒?jí)和整合的應(yīng)用，這種應(yīng)用的顯著特點(diǎn)就是充分利用已有的、可以共享和重復(fù)使用的功能，也就是服務(wù)。”

與集中式的SOA架構(gòu)相比，分布式SOA架構(gòu)能更好地應(yīng)對(duì)不斷變化的技術(shù)和業(yè)務(wù)環(huán)境。比如，與過(guò)去流行的EAI（企業(yè)應(yīng)用集成）方式相似，集中式的SOA由于在項(xiàng)目建設(shè)之初，需要先建立一個(gè)集中的控制點(diǎn)（如消息總線），哪怕是再小的項(xiàng)目也是如此，這往往會(huì)提高項(xiàng)目門檻，抑制用戶部署SOA的積極性，特別是中小企業(yè)用戶。而分布式SOA沒(méi)有集中的控制點(diǎn)，允許客戶按照自己的計(jì)劃漸進(jìn)地部署服務(wù)，比如一次部署一兩個(gè)服務(wù)，在未來(lái)根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需要，再為系統(tǒng)擴(kuò)容，如增加服務(wù)編排、注冊(cè)/貯存、管理等各項(xiàng)高級(jí)功能。

“在部署和使用可共享和重復(fù)使用的服務(wù)方面，分布式SOA架構(gòu)更簡(jiǎn)單易行，從而對(duì)目前業(yè)界普遍認(rèn)同的漸進(jìn)式的部署提供了更好的支持，同時(shí)，具備更強(qiáng)的部署靈活性、適應(yīng)性和可維護(hù)性(例如，一個(gè)服務(wù)與整個(gè)應(yīng)用來(lái)比，對(duì)服務(wù)的驗(yàn)證和升級(jí)要容易得多)。”Eric Newcomer說(shuō)。

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收稿日期：2008-01-12

作者簡(jiǎn)介：溫建國(guó)，男，助教，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、體系結(jié)構(gòu)；李雄，男，碩士，主要研究方向：軟件工程、軟件體系結(jié)構(gòu)，軟件可靠性等。