沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

摘 要：沈陽(yáng)機(jī)床一直比較注重“科技興產(chǎn)”。順利完成集團(tuán)分配的工作任務(wù)之外，還不遺余力的將生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)優(yōu)化完善，使生產(chǎn)效率不斷提高、安全性得到加強(qiáng)。文章從架構(gòu)層面解析了沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則和考慮。為沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)的高效、穩(wěn)定可擴(kuò)張的需求做了概念設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：軟件工程；系統(tǒng)架構(gòu)；交互模式

1 需求分析

沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)作為沈陽(yáng)機(jī)場(chǎng)服務(wù)系統(tǒng)的資模塊，必須達(dá)到以下的要求。與前期開(kāi)發(fā)的沈陽(yáng)機(jī)床客服管理系統(tǒng)無(wú)縫的結(jié)合，充分利用沈陽(yáng)機(jī)床客服管理系統(tǒng)的計(jì)算資源和能力，提供優(yōu)質(zhì)可靠的服務(wù)。通知為了滿足企業(yè)將來(lái)開(kāi)發(fā)的管理系統(tǒng)，讓基于沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)的計(jì)算能力得到延伸，避免二次開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)要以面向服務(wù)的形式開(kāi)發(fā)。并向用戶暴露各種外部服務(wù)的接口以供調(diào)用。

2 設(shè)計(jì)思路

由需求向設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)是從需求向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在需求調(diào)研階段，我們確定了系統(tǒng)的功能、系統(tǒng)的質(zhì)量要求和系統(tǒng)的約束條件。他們都將在不同程度上影響我們的設(shè)計(jì)。不同的需求，影響架構(gòu)的原理也不相同。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們并不是自定向下的又頂層架構(gòu)做起，而是著眼于更大的目標(biāo)，由關(guān)鍵需求確定架構(gòu)。再由其它需求驗(yàn)證，證實(shí)他們?cè)诂F(xiàn)有的框架下可行。如果不可行，則認(rèn)為遇到技術(shù)障礙，需要改善現(xiàn)有的設(shè)計(jì)。

3 系統(tǒng)分層架構(gòu)設(shè)計(jì)

在開(kāi)發(fā)基于沈陽(yáng)機(jī)場(chǎng)客服網(wǎng)過(guò)程中，由于應(yīng)用的復(fù)雜性（開(kāi)發(fā)新功能，和原有的系統(tǒng)集成、為未來(lái)的系統(tǒng)做設(shè)計(jì)）。我們需要對(duì)系統(tǒng)分層，劃分和封裝不同的關(guān)注點(diǎn)，包括功能性的關(guān)注點(diǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)注點(diǎn)。否則將系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)業(yè)務(wù)邏輯，數(shù)據(jù)獲得，報(bào)文處理等放在一起處理，破壞了系統(tǒng)的松耦合性。導(dǎo)致各產(chǎn)品組件的獨(dú)立開(kāi)發(fā)、配置和部署更加復(fù)雜。將不同的關(guān)注點(diǎn)分離的另一個(gè)原因是系統(tǒng)不同因素的變化速率不同。例如系統(tǒng)的界面通常比核心功能變化的快，核心功能比數(shù)據(jù)庫(kù)變化的快。修改之應(yīng)當(dāng)限定在有限的范圍內(nèi)，而不影響其他的部分——任何漣漪效應(yīng)都應(yīng)該避免。沈陽(yáng)機(jī)場(chǎng)客服網(wǎng)，可以劃分為四層，系統(tǒng)的邊界是用操作系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)內(nèi)部層次的劃分如圖1所示。

圖1

系統(tǒng)的表現(xiàn)層，我們可以以區(qū)分不同的應(yīng)用包括現(xiàn)有的沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)，以及其它的可能潛在開(kāi)發(fā)應(yīng)用。在業(yè)務(wù)處理層，他們其實(shí)都是調(diào)用同一套業(yè)務(wù)處理接口。業(yè)務(wù)處理的對(duì)象的來(lái)源復(fù)雜，他們分別是傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)和webservice服務(wù)。在該層我們將數(shù)據(jù)的訪問(wèn)抽象為統(tǒng)一的接口，以DAO層api的形式暴露給用戶，用戶不用知道數(shù)據(jù)的來(lái)源。通過(guò)層次劃分，讓每層中得到幾個(gè)完備的、內(nèi)聚的、功能相關(guān)的Domain Object。嚴(yán)格封裝并模塊化了同一抽象層次上不同職責(zé)的模塊。

發(fā)送客戶端請(qǐng)求和從網(wǎng)絡(luò)接收回復(fù)涉及到各種底層的進(jìn)程管理，比如連接管理、超時(shí)處理和錯(cuò)誤偵查等。這些處理如果和數(shù)據(jù)獲得和處理混淆在一起，就會(huì)影響系統(tǒng)的松耦合性。因此封裝一個(gè)特化的Cilent Request Handler，它可以代表客戶端組件封裝和執(zhí)行所有的不同進(jìn)程間的通信任務(wù)。客戶組件通過(guò)它向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送響應(yīng)，并接受響應(yīng)。在Client Request Handler內(nèi)部對(duì)所有客戶端的網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)施集中化的執(zhí)行和管理，可以提高分布式應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量，尤其是延遲的時(shí)間、吞吐量和可伸縮性和資源的利用。客戶端在向地圖服務(wù)發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，由特定的IPC機(jī)制進(jìn)行封裝，通信對(duì)客戶端是透明的。在client request handler 內(nèi)部，為了處理網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的并發(fā)性問(wèn)題，需要對(duì)訪問(wèn)的線程進(jìn)行同步。由于客戶每天次訪問(wèn)量不高，我們對(duì)ip連接上使用了一個(gè)同步鎖，每次訪問(wèn)只有一個(gè)用戶可以進(jìn)入。（客戶訪問(wèn)量不高，切允許訪問(wèn)失敗）。

4 可擴(kuò)展性研究

系統(tǒng)要持續(xù)的與已有系統(tǒng)和新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)集成，并且用戶界面希望在將來(lái)能夠支持移動(dòng)客戶。盡管這些改動(dòng)讓存在差異，應(yīng)用的所有版本基本都是基于一個(gè)公共的架構(gòu)和功能和核心。這樣的目的是系統(tǒng)集成過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)核心框架的修改。Microkernel架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用所有版本共享的功能，為系統(tǒng)的持續(xù)集成某個(gè)版本的特有功能提供了基礎(chǔ)設(shè)施。內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是在我完備的特定版本的功能；外部服務(wù)實(shí)現(xiàn)特定版本的用戶界面或API（圖2）。對(duì)于要增加的外部服務(wù)，只需要間響應(yīng)的內(nèi)部服務(wù)和Microkernel連接起來(lái)，并提供合適的外部服務(wù)實(shí)施其中的功能。

圖2

5 交互協(xié)議

基于Microkernel的架構(gòu)設(shè)計(jì)，我們需要使用一種基于http請(qǐng)求的訪問(wèn)協(xié)議來(lái)作為系統(tǒng)的API。我們選擇了基于restful架構(gòu)風(fēng)格的api，REST這個(gè)詞，它是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士論文中提出的。Thomas認(rèn)為改變應(yīng)用程序的互動(dòng)風(fēng)格比改變互動(dòng)協(xié)議，對(duì)整體表現(xiàn)有更大的影響。于是想在符合架構(gòu)原理的前提下，理解和評(píng)估以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的應(yīng)用軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì)，得到一個(gè)功能強(qiáng)、性能好、適宜通信的架構(gòu)。Representational State Transfer又稱表現(xiàn)層狀態(tài)轉(zhuǎn)化，所謂“資源”，就是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)實(shí)體，或者說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)具體信息。

其消息形式如下

GET /location # 獲取locatin列表

獲取的返回?cái)?shù)據(jù)格式如下

{

Alt： "39.9057"；

Lng： "105.2715"

}

6 結(jié)束語(yǔ)

沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)設(shè)計(jì)通過(guò)分層，內(nèi)設(shè)設(shè)計(jì)，交互方式設(shè)計(jì)充分滿足了易用性，可擴(kuò)展性的要求。是一套行之有效的解決方案。為指導(dǎo)沈陽(yáng)機(jī)床客服網(wǎng)編碼提供了有效的邏輯架構(gòu)。

作者簡(jiǎn)介：陳海利（1987-），男，河北省滄州市，同濟(jì)大學(xué)軟件工程專業(yè)碩士生在讀碩士，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘、軟件工程。