舒志強(qiáng) 文俊浩 王 靜
(1.重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,重慶 400030;2.中國(guó)建筑科學(xué)研究院,北京 100013)
在 21世紀(jì)這個(gè)信息時(shí)代,各個(gè)企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,對(duì)變化的市場(chǎng)和客戶(hù)化的產(chǎn)品和服務(wù)做出快速而準(zhǔn)確的反應(yīng)已經(jīng)成為企業(yè)賴(lài)以生存和發(fā)展的前提[1]。具有不同資源與優(yōu)勢(shì)的項(xiàng)目參與方為了共同的目標(biāo),必然會(huì)越來(lái)越多地需要密切的合作,通過(guò)組成多參與方的項(xiàng)目協(xié)同合作模式而實(shí)現(xiàn)“共贏(yíng)”。在這種多方參與的項(xiàng)目管理模式下:一是需要對(duì)資源、數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理,實(shí)現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的集成和整合;二是各參與方自身業(yè)務(wù)的快速變化,需要不斷更新原有業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用模式、快速搭建并實(shí)施新的應(yīng)用系統(tǒng)[2]。
當(dāng)前實(shí)現(xiàn)多參與方的項(xiàng)目管理的信息化技術(shù)主要是基于傳統(tǒng)企業(yè)集成技術(shù)(EAI),如基于 CORBA、DCOM、RMI。其不足之處主要有以下幾點(diǎn):首先,傳統(tǒng)企業(yè)集成技術(shù)依賴(lài)于特定的廠(chǎng)商,不利于來(lái)自不同廠(chǎng)商軟件應(yīng)用程序之間相互操作,無(wú)法擴(kuò)展到安全與事務(wù)管理這樣的更高級(jí)別的服務(wù);其次,傳統(tǒng)企業(yè)集成技術(shù)存在緊耦合,使得各個(gè)應(yīng)用程序的服務(wù)器端與客戶(hù)端的類(lèi)型是唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,接口的任何更改都將影響服務(wù)器與客戶(hù)端之間的通訊,極大的約束了程序的可維護(hù)性與靈活性;第三,傳統(tǒng)企業(yè)集成技術(shù)與平臺(tái)綁定,如 DCOM不適用于非 Windows平臺(tái),RMI也只能在 JVM(Java虛擬機(jī))平臺(tái)上工作。
SOA(Service Oriented Architecture)是一種基于網(wǎng)絡(luò)、松耦合、多應(yīng)用集成的技術(shù)解決方案,是目前信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的主流方向。按照“軟件就是服務(wù)”的觀(guān)點(diǎn),SOA將分布在網(wǎng)絡(luò)中的各種軟件資源看作是不同的服務(wù)內(nèi)容,而不需要考慮每個(gè)應(yīng)用是用什么編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)或在什么操作系統(tǒng)下運(yùn)行,在這種模式下,一個(gè)應(yīng)用或軟件的一部分就是一種服務(wù)。通過(guò)將注意力放在服務(wù)上,應(yīng)用程序能夠集中起來(lái)提供更加豐富、目的性更強(qiáng)的商業(yè)流程。因此,基于 SOA的多參與方的項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)將會(huì)更加真實(shí)地反映與實(shí)際業(yè)務(wù)模型的結(jié)合、更加貼切地滿(mǎn)足多方參與的項(xiàng)目管理現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)需求。
圖1 基于 SOA的多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)示意圖
基于 SOA的多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)代表了系統(tǒng)的高層次抽象,著眼于多方參與項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)際需求,采用松耦合架構(gòu)特點(diǎn),將業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為獨(dú)立的業(yè)務(wù)功能或流程,分為協(xié)同層、流程層、服務(wù)層、服務(wù)組件層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層等,不同層次的服務(wù)主要通過(guò)企業(yè)服務(wù)總線(xiàn) ESB進(jìn)行調(diào)用,見(jiàn)圖1。
協(xié)同層為多參與方提供了一個(gè)統(tǒng)一的信息門(mén)戶(hù)平臺(tái),使得參與方之間能夠更容易地進(jìn)行協(xié)作,例如即時(shí)通訊、查看任務(wù)列表、查看發(fā)布信息、單點(diǎn)登錄等,也能夠把已有數(shù)據(jù)、服務(wù)或界面快速組合到新應(yīng)用中。通過(guò)協(xié)同層,用戶(hù)不再與多個(gè)孤立的系統(tǒng)進(jìn)行交互,而是面對(duì)一個(gè)有機(jī)的整體。
協(xié)同層由與參與方交互的服務(wù)所組成,主要實(shí)現(xiàn)流程、服務(wù)、應(yīng)用和參與方之間的協(xié)同。與所有的服務(wù)一樣,這些服務(wù)接口應(yīng)基于某種標(biāo)準(zhǔn),如 HTTP、SOAP、JMS、WSRP Portlet等,提供對(duì) Ajax、Web Service、Java Client等多種客戶(hù)端接入方式的支持,使得這些服務(wù)可以作為共享服務(wù)的一種來(lái)進(jìn)行應(yīng)用,比如:業(yè)務(wù)服務(wù)、表示服務(wù)可以是一些簡(jiǎn)單的操作(天氣預(yù)報(bào),計(jì)算器等),也可以是一些復(fù)雜的流程(合同管理、項(xiàng)目審批等)。
流程層主要實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)狀態(tài)的維護(hù),主要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目系統(tǒng)中分散在 ERP或各個(gè)參與方信息系統(tǒng)之中流程的自動(dòng)化,以達(dá)到多參與方不同信息系統(tǒng)之間的集成。例如,定義三個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù):投標(biāo)服務(wù)、合同服務(wù)以及項(xiàng)目服務(wù),這三個(gè)服務(wù)可能來(lái)自不同參與方(如投標(biāo)服務(wù)、合同服務(wù)分別來(lái)自經(jīng)營(yíng)部門(mén)不同科室系統(tǒng)、項(xiàng)目服務(wù)一些功能服務(wù)可能是第三方提供的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)),是相互獨(dú)立的,不存在服務(wù)的調(diào)用關(guān)系,流程層則按照業(yè)務(wù)需求以一定的順序(投標(biāo)、合同、項(xiàng)目)調(diào)用這三個(gè)服務(wù),實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的業(yè)務(wù)流程邏輯。
基于 XML的 Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語(yǔ)言(WSBPEL,Web Services Business Process Execution Language)定義了一種標(biāo)準(zhǔn)的流程集成語(yǔ)言,以業(yè)務(wù)流程及其參與者的交互為基礎(chǔ)提供了一種快速?gòu)?fù)合和協(xié)調(diào)服務(wù)的方法。WSBPEL可以表示用于在多參與方之間交換交互模式的流程(抽象流程)和意在轉(zhuǎn)換內(nèi)部邏輯的流程(具體可執(zhí)行流程)。當(dāng)所需的應(yīng)用程序或復(fù)合以流程為中心,并且涉及到調(diào)用服務(wù)并用流程邏輯和簡(jiǎn)單的映射將其連在一起時(shí),WSBPEL是實(shí)現(xiàn)此層應(yīng)用程序比較好的方法[3]。
服務(wù)層主要提供支持、公開(kāi)業(yè)務(wù)的服務(wù),這些服務(wù)將應(yīng)用系統(tǒng)提供的邏輯以標(biāo)準(zhǔn)化的方式暴露出來(lái),從而屏蔽了業(yè)務(wù)邏輯的不同實(shí)現(xiàn)方式,使調(diào)用者不需要關(guān)心邏輯的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)與細(xì)節(jié)。處于服務(wù)層的服務(wù)可以獲取各個(gè)參與方企業(yè)的業(yè)務(wù)功能組件或業(yè)務(wù)單元特定組件,以及第三方提供的專(zhuān)業(yè)服務(wù)組件,以服務(wù)描述的形式具體化他們的接口子集[4]。
服務(wù)層將組件層實(shí)現(xiàn)的各個(gè)組件按照統(tǒng)一的組件模型裝配成服務(wù)的方式暴露給其他模塊或系統(tǒng)。服務(wù)組件架構(gòu)(Service Component Architecture,SCA)是 IBM和 BEA等公司提出的一種面向服務(wù)的SOA編程模型,用來(lái)實(shí)現(xiàn)組件接口與傳輸協(xié)議解耦的問(wèn)題,從而極大簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)組件的開(kāi)發(fā)、組裝和部署流程,提高了系統(tǒng)的可移植性。SCA包括的元素主要有:對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)層的服務(wù)組件(Component)、對(duì)應(yīng)架構(gòu)層的服務(wù)模塊組件(Composite)及對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)層的服務(wù)域組件 (Domain)。服務(wù) (Service)、參考(Reference)、連線(xiàn)(Wire)等輔助性元素是以上三個(gè)組件的組成部分。SCA體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 SCA體系結(jié)構(gòu)圖[5]
服務(wù)組件層由負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能和保持公開(kāi)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS,Quality of Service)的參與方企業(yè)組件組成。這些組件通過(guò)架構(gòu)最佳實(shí)踐應(yīng)用程序來(lái)負(fù)責(zé)確保服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA,Service-Level Agreement)的一致[4],為某項(xiàng)服務(wù)提供了實(shí)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、或者操作。
服務(wù)層的各種服務(wù)通過(guò)調(diào)用這些組件完成相應(yīng)的工作。按照服務(wù)層中基于 SOA的SCA標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于服務(wù)組件的實(shí)現(xiàn)可以有多種不同方式,如基于Web Service、Java、EJB、RMI、JMS。一般情況下,采用 Web Service的實(shí)現(xiàn)方式。Web Service屬于分布式組件的一種,是可互操作的分布式應(yīng)用程序,以一種標(biāo)準(zhǔn)的形式完成企業(yè)內(nèi)部和外部的集成和互調(diào),主要用來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)上異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作。其體系結(jié)構(gòu)基于三種角色的協(xié)作(服務(wù)提供者、服務(wù)注冊(cè)中心或服務(wù)目錄、服務(wù)消費(fèi)者),主要有服務(wù)的發(fā)布、查找及綁定操作。Web Service體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
應(yīng)用服務(wù)層向服務(wù)組件層提供與數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)資源等交互的所有自定義的或者打包的應(yīng)用程序服務(wù),以供服務(wù)組件層進(jìn)行調(diào)用。這些應(yīng)用服務(wù)可以支持熱插拔的方式部署,也可以使用AOP、依賴(lài)注入的方式編程實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用服務(wù)層主要包含各參與方企業(yè)遺留系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)(如 CRM和 ERP打包應(yīng)用程序等)、第三方提供的專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用服務(wù)(如郵件服務(wù)、短信服務(wù)、視頻服務(wù)等),以及用戶(hù)自定義的應(yīng)用服務(wù)(如公文審批、合同會(huì)簽、圖紙?jiān)O(shè)校審程序服務(wù)等)。該層的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要基于 J2EE或.net平臺(tái),結(jié)合 REST、AOP、MVC等編程模式,及針對(duì)第三方專(zhuān)業(yè)化服務(wù)的 Web服務(wù)封裝等方式進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)服務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合,需要通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)編程模式統(tǒng)一對(duì)不同數(shù)據(jù)源(比如數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)、輕量級(jí)目錄訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議、遺留應(yīng)用程序等)的訪(fǎng)問(wèn),特別是針對(duì)不同參與方系統(tǒng)遺留數(shù)據(jù)的統(tǒng)一訪(fǎng)問(wèn),完成不同參與方系統(tǒng)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化(數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化就是通過(guò)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖展示數(shù)據(jù);提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型機(jī)制,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化、查找等功能,屏蔽不同的數(shù)據(jù)源[5])。
服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象(SDO,Service Data Objects)是一種針對(duì)在不同的數(shù)據(jù)源之間使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編程模型的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一了不同類(lèi)型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)編程,提供了數(shù)據(jù)編程架構(gòu)和 API。SDO使得開(kāi)發(fā)人員可以對(duì)不同的數(shù)據(jù)源以統(tǒng)一的方式訪(fǎng)問(wèn)和操縱數(shù)據(jù),從而大大簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程。SDO基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。
多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理主要目的是實(shí)現(xiàn)各個(gè)參與方之間的高效協(xié)作,因此多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)的架構(gòu)機(jī)制實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)在于多參與方項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)的實(shí)現(xiàn),以及多參與方項(xiàng)目權(quán)限管理的實(shí)現(xiàn)。
傳統(tǒng)意義上的項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)采用緊耦合的方式,門(mén)戶(hù)中的所有功能都緊密集成到一個(gè)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)中,門(mén)戶(hù)功能模塊與其他系統(tǒng)相互隔裂,并且當(dāng)需要在門(mén)戶(hù)中增加或者刪除個(gè)別功能時(shí),需要對(duì)門(mén)戶(hù)系統(tǒng)作較大幅度的調(diào)整?;?SOA的多參與方項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)具有良好的用戶(hù)體驗(yàn),通過(guò)用戶(hù)可定制的內(nèi)容展現(xiàn)方式,提供參與方企業(yè)員工間、參與方企業(yè)和客戶(hù)、參與方企業(yè)之間良好的連通性,使得項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)在數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用系統(tǒng)間通信、及第三方的專(zhuān)業(yè)服務(wù)融入等方面具有較好的聚合效應(yīng),實(shí)現(xiàn)豐富、高效、一致的應(yīng)用界面。
基于 SOA架構(gòu)的多參與方的項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)實(shí)現(xiàn)展現(xiàn)邏輯和業(yè)務(wù)邏輯的分離,使得用戶(hù)界面中的應(yīng)用符合 SOA的可重用性和松散耦合原則。通過(guò)采用這種方式,當(dāng)新服務(wù)和復(fù)合應(yīng)用程序不斷產(chǎn)生時(shí),門(mén)戶(hù)能夠繼續(xù)為終端用戶(hù)提供所需的用戶(hù)界面并保持概念一致性[7]。其架構(gòu)框圖如圖5所示。
圖5 基于SOA的多參與方項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制示意圖
該架構(gòu)主要結(jié)合了當(dāng)前主流的 Web2.0實(shí)現(xiàn)技術(shù),其中:
(1)展現(xiàn)邏輯層
主要作用是實(shí)現(xiàn)門(mén)戶(hù)與用戶(hù)進(jìn)行交互并展示獨(dú)立 IT服務(wù)視圖的功能。使用的主要技術(shù)如FLEX、Ajax、JavaFX、Mash-up(網(wǎng)站采用混合技術(shù)搭建)等可以提供良好的用戶(hù)體驗(yàn),用戶(hù)可以按照個(gè)人偏好自行定義表現(xiàn)層;使得門(mén)戶(hù)能支持同步/異步的通訊機(jī)制及訪(fǎng)問(wèn)藍(lán)牙通訊、相機(jī)和 GPS等近似桌面系統(tǒng)的功能。
(2)訪(fǎng)問(wèn)通訊機(jī)制層
主要作用是實(shí)現(xiàn)展現(xiàn)邏輯層與業(yè)務(wù)邏輯相分離。傳統(tǒng)的項(xiàng)目信息門(mén)戶(hù)由于基于緊耦合模式,其訪(fǎng)問(wèn)通訊機(jī)制層概念相對(duì)模糊。結(jié)合 SOA架構(gòu)理念,該層主要實(shí)現(xiàn)多參與方應(yīng)用系統(tǒng)之間接口通訊,提供展現(xiàn)邏輯層與業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行通訊的相關(guān)協(xié)議支持。如針對(duì) Portlet、Web服務(wù)、WSBPEL業(yè)務(wù)流程服務(wù)通訊的 SOAP協(xié)議,基于 REST思想的面向服務(wù) UI通訊的 HTTP協(xié)議,及傳統(tǒng)企業(yè)集成技術(shù)(EAI)通訊機(jī)制 CORBA、DCOM、RMI等。
(3)業(yè)務(wù)邏輯層
主要作用是實(shí)現(xiàn)展現(xiàn)邏輯層所需求的具體業(yè)務(wù)功能并提供獨(dú)立 IT服務(wù),如第三方提供的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)等。
多參與方項(xiàng)目權(quán)限管理的關(guān)鍵是建立有效的安全訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制,結(jié)合多參與方項(xiàng)目業(yè)務(wù)特點(diǎn)與實(shí)際需求,本文采用基于角色的面向服務(wù)架構(gòu)的訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制。
基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制模型(RBAC)目前是國(guó)際上流行的先進(jìn)的訪(fǎng)問(wèn)控制方法[8],是一種靈活、高效的訪(fǎng)問(wèn)控制方法。RBAC通過(guò)在用戶(hù)和權(quán)限之間引入角色的概念,使系統(tǒng)管理員可以按著實(shí)際需要將各個(gè)用戶(hù)定義為不同的角色,并設(shè)置和角色相對(duì)應(yīng)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限,這樣訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限和角色相關(guān)聯(lián),角色再與用戶(hù)關(guān)聯(lián),從而實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)與訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限的邏輯分離,RBAC基本模型見(jiàn)圖6。
圖6 RBAC基本模型示意圖
圖7 基于 SOA的多參與方項(xiàng)目權(quán)限管理實(shí)現(xiàn)機(jī)制示意圖
多參與方參與的項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)需要協(xié)調(diào)處理多個(gè)不同參與方及眾多系統(tǒng)資源,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于 SOA的多參與方參與項(xiàng)目的項(xiàng)目權(quán)限管理功能,可以使得用戶(hù)在異構(gòu)的、跨域的環(huán)境中能夠“一次登錄,處處通行”,能有效避免各參與方在系統(tǒng)之間重復(fù)的登錄和冗余的用戶(hù)權(quán)限驗(yàn)證。多參與方項(xiàng)目權(quán)限管理采用面向服務(wù)架構(gòu)的理念,將公共的業(yè)務(wù)“權(quán)限管理模塊”包裝成獨(dú)立的 Web服務(wù),并集成到企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)中。異構(gòu)的系統(tǒng)可以通過(guò)企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)代理訪(fǎng)問(wèn)“權(quán)限管理服務(wù)”。在服務(wù)接口不變的情況下,權(quán)限管理服務(wù)與調(diào)用它的業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以獨(dú)立演化。因此整個(gè)架構(gòu)中的系統(tǒng)是平臺(tái)無(wú)關(guān)的,松耦合的,并且“權(quán)限管理服務(wù)”可重用,如圖7所示。
本文主要研究了基于 SOA的多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)的架構(gòu)機(jī)制,分析了基于 SOA的多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù),詳細(xì)闡述了多參與方項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)中信息門(mén)戶(hù)及權(quán)限管理基于 SOA的實(shí)現(xiàn)機(jī)制及相關(guān)技術(shù)。
結(jié)合國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃子課題“勘察設(shè)計(jì)企業(yè)多參與方參與的項(xiàng)目協(xié)同管理系統(tǒng)”的研究成果,當(dāng)前勘察設(shè)計(jì)企業(yè)正逐步在向總承包模式過(guò)渡,越來(lái)越多企業(yè)為了整合優(yōu)勢(shì)資源,需要將自身某個(gè)專(zhuān)業(yè)外包給其他企業(yè),或者憑借優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)服務(wù)而加入另一個(gè)多方參與的項(xiàng)目。工程總承包模式已是當(dāng)前工程建設(shè)項(xiàng)目的一種生產(chǎn)模式,而多方參與的項(xiàng)目管理是傳統(tǒng)項(xiàng)目過(guò)渡到工程總承包項(xiàng)目的前提。研究多參與方的項(xiàng)目管理系統(tǒng)架構(gòu)機(jī)制,對(duì)于實(shí)施工程總承包模式的項(xiàng)目管理有一定的參考與借鑒意義。
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