基于SOA架構的自助辦稅服務系統設計與實現研究

魏 革，任 香，徐世明

（廣東金賦科技股份有限公司，廣東 佛山 528200）

基于SOA架構的自助辦稅服務系統設計與實現研究

魏 革，任 香，徐世明

（廣東金賦科技股份有限公司，廣東 佛山 528200）

稅務是社會公眾與政府部門聯系最緊密、最復雜的領域之一。自助辦稅是指納稅人使用自助終端設備獨立完成涉稅事項的辦理而無需工作人員介入。隨著我國稅務部門自助辦稅服務的快速發展，提高辦稅效率，緩解排隊擁擠現象；優化納稅服務，實現“同城通辦”和“24小時服務”；解放工作人員，促進人力資源的合理調配。自助辦稅服務系統的產生和發展，是現代技術、經濟發展和社會進步的必然趨勢。

SOA架構；自助辦稅服務；自助終端

自助辦稅服務的核心優勢在于“兩個減負”，即通過提高辦稅效率降低納稅人辦稅成本，同時將基層稅務人員從重復性的工作中解脫出來，將更多的精力投入到征管流程重組、征管制度優化和征管措施創新之中。整個系統是以自助辦稅服務終端為載體，在為納稅人辦理業務時，自助終端不斷與稅局后臺業務系統交互。系統與后臺業務系統的連接方式十分靈活，可以采用調用業務處理接口、訪問數據庫等方式實現無縫連接。除保證后臺業務系統的網絡安全性外，系統能夠根據后臺業務系統的繁忙程度主動控制并發業務數量以保障后臺業務系統的性能。系統與自助終端的通信以網絡服務為基礎，支持行業標準的認證和安全機制，進一步保障系統的安全性。

1 SOA架構概述

面向服務架構（Service-Oriented Architecture，SOA）是一種架構模型和一套設計方法學，其目的是最大限度地重用應用程序中立型的服務以提高IT適應性和效率。它可以根據需求通過網絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。SOA的幾個關鍵特性：一種粗粒度、松耦合服務架構，服務之間通過簡單、精確定義適配器進行通信，不涉及底層編程適配器和通信模型[1]。

SOA架構將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應該獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得構建在各種這樣的系統中的服務可以以一種統一和通用的方式進行交互。這種具有中立的接口定義（沒有強制綁定到特定的實現上）的特征稱為服務之間的松耦合。松耦合系統的好處有兩點，一點是它的靈活性，另一點是，當組成整個應用程序的每個服務的內部結構和實現逐漸地發生改變時，它能夠繼續存在。而另一方面，緊耦合意味著應用程序的不同組件之間的接口與其功能和結構是緊密相連的，因而當需要對部分或整個應用程序進行某種形式的更改時，它們就顯得非常脆弱。對松耦合系統的需求來源于業務，應用程序需要根據業務的需要變得更加靈活，以適應不斷變化的環境，比如經常改變的政策、業務級別、業務重點、合作伙伴關系、行業地位以及其他與業務有關的因素，這些因素甚至會影響業務的性質。我們稱能夠靈活地適應環境變化的業務為按需業務，在按需業務中，一旦需要，就可以對完成或執行任務的方式進行必要的更改。

服務層是SOA的基礎，可以直接被應用調用，從而有效控制系統中與軟件代理交互的人為依賴性。SOA的關鍵是“服務”的概念，萬維網聯盟（World Wide Web Consortium，W3C）將服務定義為：“服務提供者完成一組工作，為服務使用者交付所需的最終結果。最終結果通常會使使用者的狀態發生變化，但也可能使提供者的狀態改變，或者雙方都產生變化。”

本系統采用完全的SOA和符合開放服務網關協議（Open Service Gateway Initiative，OSGI）規范的模塊化設計，適用于任何規模的自助服務網絡，無論是幾臺還是數千臺終端都能夠良好地支持[2]。用戶可以根據需要不斷地擴展自助服務的規模。同時，系統各個不同的服務項目能夠完全獨立地部署和升級，不會干擾運行中的其他服務項目，這給增添新的服務項目提供了很大的便利，特別是在自主辦稅服務網點數量眾多的情況下更為突出。

2 系統的總體設計

本系統提供了一系列的應用模塊，基本涵蓋了所有常見辦稅項目，與基礎架構一起構成了最完整的自助辦稅服務系統解決方案，能同時滿足用戶在業務層面和技術層面的需求（見圖1）。系統各層設計功能如下。

（1）資源層：管理服務基礎業務，包括公共資源（終端、智能卡、各類票據、權限等）、參與方（納稅人、稅務人員、稅務局、角色等）及上述公共資源間關系的建立和維護。

（2）服務層：提供具體的服務項目，每一項服務以插件的方式開發和部署。應用服務層調用業務資源層的接口，并對展現層提供接口。統一服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）是系統內部應用信息實時交換的中介渠道，提供安全及時規范服務調用和服務集成方式。

圖1 基于SOA架構的自助辦稅服務系統

（3）展現層：包括B/S管理端、監控運維端、自助辦稅服務終端等。展現層實現用戶界面和界面邏輯，驅動硬件設備工作。展現層調用應用服務層的接口實現業務邏輯和數據訪問。展現層不保存業務數據，只保存操作日志。

3 系統服務器端的技術實現

本系統服務器端采用全生命周期的SOA架構，包括服務的開發、測試、部署、編排、安全、治理等各個方面，增加自助辦稅服務系統的靈活性和可擴展性（見圖2）。具體技術實現的組件如下。

（1）Web Service Framework：Web Service開發框架，可用Java，C，C++，PHP，Perl，Python，Ruby，Spring，Jython等技術開發Web Service，利用Web Service Framework可以兼容多種技術開發的應用系統，提高自助辦稅服務系統的適應性，其中本項目開發使用Java技術。

（2）Web Service Application Server：Web Service Framework服務容器，可將用Java，C，C++，PHP，Perl，Python，Ruby，Spring，Jython等技術開發的服務在此服務器中運行。

（3）Data Service Server：通過JDBC技術將各種數據庫中的表、視圖等直接封裝成服務，充分發揮稅務機關的各數據資源，更好地為納稅人提供服務；

（4）Mashup Server：采用融合技術融合多種不同技術的服務資源并封裝成標準的Web Service服務，充分發揮稅局的應用資源及數據資源，使自助辦稅服務系統無縫接入稅局業務系統。

（5）Business Process Server：編排多個服務以形成一個事務流程，可以自由地調整自助辦稅服務系統的業務流程。

（6）Gadget Server：門戶服務器，采用PORTLET技術可以將自助辦稅服務系統及其他業務系統的信息在Gadget Server上集中展現。

（7）Govenance Registry：對服務進行注冊管理。

（8）Identity Server：身份認證服務器，增強自助辦稅服務系統的安全性。

（9）Business Activity Monitor：對業務流程對進監控。

4 系統客戶端的技術實現

自助辦稅服務系統客戶端采用插件式開發技術開放服務網關協議（Open Service Gateway Initiative，OSGI），可以靈活地配置各業務功能插件，實現終端不同的業務功能。采用插件開發技術還可適應不同的硬件，采用標準的接口，不同的硬件技術實現，硬件兼容性大大提高（見圖3）。

自助辦稅服務系統客戶端就是自助辦稅服務終端，其終端子系統包括4個方面。

（1）運行環境：自助辦稅服務系統的終端系統建立在強大的Microsoft.NET Framework架構之上。

（2）Kamfu OSGI Framework：基于Microsoft.NET Framework實現OSGI規范，是面向.NET的動態模型系統。Kamfu OSGI Framework的核心組件是OSGI框架，這個框架為應用程序（被叫作組件或插件）提供了一個標準環境。模塊層定義類的裝載策略。OSGI框架是一個強大的具有嚴格定義的類裝載模型。它基于.NET之上，但是增加了模塊化。在.NET中，正常情況下有一個包含所有類和資源的類路徑。OSGI模塊層為一個模塊增加了私有類同時有可控模塊間鏈接。模塊曾同安全架構完全集成，可以選擇部署到封閉系統、防御系統，或者由廠商決定的完全由用戶管理的系統。生命周期層增加了能夠被動態安裝、開啟、關閉、更新和卸載的插件。這些插件依賴于具有類裝載功能的模塊層，但是增加了在運行時管理這些模塊的應用程序編程接口（Application Programming Interface，API）。生命周期層引入了正常情況下不屬于一個應用程序的動態性。擴展依賴機制用于確保環境的操作正確。服務層提供了一個面向插件的考慮到動態性的協作模型。插件能通過傳統的類共享進行協作，但是類共享同動態安裝和卸載代碼不兼容。服務注冊提供了一個在插件間分享對象的完整模型，定義了大量的事件來處理服務的注冊和刪除。

（3）Shell：自助辦稅服務系統的終端系統的加載、環境初始化、硬件檢測、異常管理等功能。Shell是自助辦稅服務系統的重要組成部分，控制著整個終端系統的運作，包括插件的安裝、加載等生命周期控制、硬件控制，上下文管理、事件總線、終端身份驗證等都是Shell的組件功能。

（4）Desktop：為自助辦稅服務系統業務插件提供工作區域。Desktop是一個容器，由Shell啟動并初始化圖形環境，為終端提供圖形的工作環境，給予用戶圖形化的操作環境。包括業務插件的運行區域、導航組件、Banner組件、計時器等。

圖2 自助辦稅服務系統服務器端技術實現

5 結語

自助辦稅服務系統是將稅收征管系統的業務處理和數據封裝為標準化的網絡服務，實現自助終端與后臺業務處理的同步交互，同時提供行業標準的安全機制和靈活的擴容能力。系統采用計算機、網絡通信、數據庫等先進技術，利用信息化手段，有效地解決了稅務部門與納稅人在辦稅過程中“兩個減負”的管理難點問題，從而實現了自助納稅申報、繳納稅費、開具完稅憑證和納稅證明、開具電子發票、發票真偽查詢、涉稅信息查詢等常規納稅服務。

[1]曹均濤，洪枚，王韋，等.基于SOA的輕量級工作流中間件的研究與設計[J].計算機與現代化，2008（6）：1-3.

[2]崔廣林，王化雨，白運會.基于UML的面向服務體系結構建模方法[J].信息技術與信息化，2013（1）：206.

Study on design and implementation of self-service tax service system based on SOA architecture

Wei Ge, Ren Xiang, Xu Shiming
（Guangdong Kamfu Technology Co., Ltd., Foshan 528200, China）

Tax is one of the most complex and highly correlated spheres that connect between the government sectors and the public.Self-service tax payment means that the taxpayer goes through the tax affairs independently by using self-service terminals without the intervention of the staff. With the rapid development of self-service tax payment by the domestic tax department. the tax payment efficiency has been improved with an eased crowding situation of lining. It also optimizes the tax payment service, and realizes the “crosscity tax management” and “24 hours service”. Besides, it also saves labor to facilitate the rational allocation of human resources. The emergence and development of self-service tax payment system are the inexorable trend of modern technology, economic development and social progress.

service-oriented architecture; self-service tax payment; self-service terminals

魏革（1966— ），男，吉林舒蘭人，高級工程師，碩士；研究方向：大數據與信息安全。