基于SCA的ERP系統架構研究

謝 天 張丹松

中圖分類號:F270 文獻標識碼:A

內容摘要:本文分析了傳統企業資源計劃(ERP)系統的局限性,闡述了服務組件架構(SCA)的內涵、構成和特點,最后利用SCA、Web服務、企業服務總線(ESB)和業務流程執行語言(BPEL)等技術對ERP系統的架構重新設計,并提出基于SCA的ERP系統架構。

關鍵詞:ERP 面向服務架構(SOA) 服務組件架構(SCA)

現有ERP系統的局限性

ERP是由美國的Gartner Group Inc公司提出的。ERP的概念原本十分狹窄,僅僅局限在制造業的企業資源計劃方面,但是隨著供需鏈管理(SCM)和企業業務流程重組(BRP)等管理理論的引入,ERP所管理的對象包括了企業人、財、物、信息等所有的資源和產、供、銷等所有業務。ERP擴展了企業內部各種管理功能的信息集成,而且超出了企業本身的范圍,實現了整個供需鏈上所有相關業務的信息集成。隨著全球經濟已逐漸從以制造經濟為主的工業社會進入以服務經濟為主的后工業社會,市場經濟下客戶對產品和服務的個性化需求的增加,企業隨需應變、按需服務的能力變得越發重要。以產品為中心的傳統ERP系統在面臨迅速變化的服務經濟下全球市場時,凸顯出局限性,主要表現為:

設計架構僵化,系統業務靈活性差。傳統的ERP系統設計是從結構化、基于組件結構以及三層架構等程序分析設計架構發展而來的,是建立在企業固定的職能組織結構上的。這種僵化的非流程的組織結構固化了ERP系統的系統結構,限制了系統的靈活性。

異構系統之間沒有統一的集成標準規范,產生信息孤島。信息孤島的產生導致供應鏈中的節點企業無法進行信息資源整合與共享,影響了競爭力的提升。所以,傳統的ERP系統必須在完善內部集成的同時,實現和供應鏈上下游、協作企業和客戶信息的外部集成。

系統維護和二次開發困難。從維護和二次開發的角度看,目前各個ERP軟件提供商提供的成品軟件功能固定,很難根據新管理模式下的業務要求重新構建符合要求的ERP系統。要實現ERP功能,無論是由原來的軟件提供商進行二次開發,還是購買新的ERP軟件,成本都很高昂。

為了解決現有ERP系統不能靈活地支持供應鏈管理功能,難以與企業之外的供應商、分銷商集成的問題,以及異構系統之間的互操作,本文提出了基于SCA的ERP系統體系結構。

SCA的內涵、構成及特點

(一)SCA的內涵

SCA(Service Component Architecture,服務組件架構)是一個規范,它描述用于使用SOA構建應用程序和系統的模型。SOA(Service Oriented Architecture,面向服務架構)指面向服務的企業應用體系結構,是一種分布式的軟件架構模型。在該模型中,任何業務功能都被作為提供的一個服務使用,應用程序的不同功能(服務)通過這些服務之間定義的結構和合約聯系,應用系統可以看作是一系列服務的集成。ERP系統由財務、資產、人力資源、客戶關系、生產、成本、銷售、供應鏈等多個子系統組成。子系統可以單獨存在,完成業務需要;也可以相互之間聯系,互相提供信息來完成。基于ERP系統的這種特性,本文利用SOA架構將各個模塊中的業務處理抽象為服務組件,不僅本組織的ERP系統可以互相使用該服務組件,而且外部組織同樣可以在授權的情況下使用,達到組織間的協同。

SCA是一個用于構建SOA應用和解決方案的編程模型,在應用集成上不但發展了Web服務技術,還能較好地解決集成過程中的服務組裝問題。它的基本思想是:業務功能總是由一系列的服務組成,這些服務裝配在一起就構成了能滿足一定商業需求的應用和解決方案。而這些服務既包含專門為該應用創新的新服務,也包含來自既有系統和應用的可重用業務功能。SCA的目標是為這種基于服務的系統建立一個簡單的模型。

(二)SCA的構成

SCA是基于Component(組件)的復用,組件是其最主要的組成部分。在SCA規范中,相對較為獨立的組件只有三個,粒度由小到大分別是Component、Composite和Domain,分別對應系統的三個不同層面。Component是SCA規范中最基本的元素,是粒度最小的執行單元或者實現單元。一個SCA組件由四部分構成。

服務(services)表示由本組件提供給其他組件使用的業務功能;實現(implementation)指提供了特定業務功能的代碼段;屬性(properties)是一些影響業務功能的數據值,可以通過設置這些屬性值對實現進行配置;引用(references)表示本組件的實現所依賴的由其他組件提供的服務。

一個Composite構件內部的組件彼此連接,如同創建一個運行在同一進程中的緊耦合的應用程序。構件包含0...n個Component, Service, Reference, Wire, Property, 以及包含其他的Composite。一個構件由若干組件組合而成,這些組件之間通過連接(Wire)相連。構件通過提升(promote)內部組件的服務、引用和屬性來形成自己的服務、引用和屬性。一個服務是以接口(interface)的方式提供的,比如Java接口和WSDL端口類型。而一個服務的訪問方式是用綁定(binding)來描述的。類似地,引用也通過綁定和接口去調用它所依賴的服務。

(三)SCA的特點

1.松耦合。SCA中服務的定義、實現和使用是相分離的。組件和構建以接口的方式提供服務,服務的調用者只需要看到服務接口,而無須知道組件和構建的內部細節。組件在提供指定服務的前提下可以任意選擇合適的實現技術,并且可以更換實現而不影響服務調用者。同一個服務還可以通過不同的綁定,也就是連接方式,供不同的客戶端使用。這種松耦合的結構使得SCA應用靈活而易于擴展,適應多變的現實,實現對應用部件的按需調整和擴展。

2.異構。SCA提供了統一的調用方式,支持寬泛的用于服務組件實現和連接的各種技術。在服務實現方面,SCA支持眾多的編程語言,包括傳統語言如Java,C++和BPEL,腳本語言如PHP和JavaScript,以及聲明性語言如XQuery和SQL。對這些語言的支持還包括支持其所使用的框架和環境。在服務連接方面,SCA支持常見的通信和服務訪問技術,如Web服務、消息系統和RPC。

3.重用。SCA組件和構件是SCA應用的構建單元,就好比堆積木一樣,組件和構件這些“積木塊”可以用不同的組合方式構成不同的應用,而既有的非SCA系統也可以通過作為SCA組件實現的方式很方便地加入到SCA系統,成為構建其他應用的“積木塊”;或通過一定的方式連接到SCA系統,成為服務的提供者和消費者。

基于SCA的ERP系統體系結構設計

按照SOA架構模型,結合ERP系統的業務需求,本文提出了基于SCA技術的ERP系統架構(見圖1)。該架構主要包括6個服務模塊,每一模塊又包含一些有特定業務功能的SCA業務服務組件和構件。

首先,在流程自動化方面,用BPEL描述的主要業務流程定義為SCA服務組件類型,通過BPEL引擎的運行來動態編排和引用其他模塊中需要的服務組件(構件)。其次,在用戶交互方面,模型提供了用戶交互服務。最后,在實現服務集成和數據傳輸方面,企業服務總線(Enterprise Services Bus,ESB)支持各種服務在消息總線上的熱插拔(可通過多種傳輸方式,如MQ、MQ JMS、JMS、Web Service、HTTP、SCA、SOAP等),完成格式轉換、消息路由等功能。而對數據源的訪問,主要是通過SDO數據圖的方式進行的(SDO是SCA的姐妹規范,SCA主要負責服務的標準化,SDO主要負責數據標準化)。

對于系統原有的遺留子系統功能模塊,只需利用WSDL文檔描述為標準接口,通過綁定功能將其導成SCA型服務組件,再由BPEL描述和執行的主流程組件直接調用,從而對現有系統的重構和業務流程重組,最終實現靈活的業務流程管理。

遺留系統中包括ERP系統現有的許多子系統,如生產管理系統、銷售管理系統、庫存管理系統等。為了實現對這些系統功能按業務流程靈活的應用,本文提出基于SCA技術的ERP系統詳細邏輯架構(見圖2)。

通過綁定和利用WSDL文檔標準化接口,把現有子系統按各自業務功能封裝為粗粒度SCA服務構件(服務模塊);把子系統的內部子功能封裝為細粒度的SCA服務組件。一個粗粒度的SCA服務構件由多個細粒度的SCA服務組件組合而成,如銷售管理構件包括銷售報價、客戶訂單、客戶出貨等組件。同時,每個服務組件客戶端按照SDO標準通過DAS(Data Access Service,數據訪問服務)訪問本地或網絡數據庫(即使是異構數據源—關系數據庫RDB、XML數據等),并對數據庫表進行查找、更新、保存和刪除等操作。

綜上所述,基于SCA的ERP系統架構,把ERP系統模塊利用WSDL文檔描述為標準接口,通過綁定功能將其導成不同粒度的SCA服務組件和構件,再由BPEL描述和執行的主流程組件直接調用,從而實現對現有系統的重構和業務流程重組。同時,通過企業服務總線完成格式轉換、消息路由等功能,最終實現供應鏈內靈活的業務流程管理。

參考文獻:

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