基于UDDI的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)集成模式與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

楊新鵬，鄧新莉

（1.長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定071000；2.重慶廣播電視大學(xué)，重慶400052）

基于UDDI的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)集成模式與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

楊新鵬1，鄧新莉2

（1.長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定071000；2.重慶廣播電視大學(xué)，重慶400052）

為了克服網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下異構(gòu)軟件系統(tǒng)難以集成，探討了一種基于UDDI的系統(tǒng)集成框架?；赨DDI，討論了資源發(fā)現(xiàn)和描述機(jī)制；基于資源集成服務(wù)研究了采用SOA及Web服務(wù)等的關(guān)鍵技術(shù)。以典型的應(yīng)用為例，借助工程實(shí)踐驗(yàn)證了上述探討實(shí)現(xiàn)模式及設(shè)計(jì)方法的實(shí)用性和合理性。應(yīng)用案例研究結(jié)果表明：該集成模式有利于促進(jìn)軟件系統(tǒng)的高效利用和快速共享。

UDDI；SOA；Web服務(wù)；異構(gòu)系統(tǒng)集成

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，Web在企業(yè)信息化服務(wù)中有了廣泛的應(yīng)用，人們更加關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)集成［1－5］。異構(gòu)系統(tǒng)集成涉及面廣，幾乎覆蓋了所有分布在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的各種異構(gòu)軟件資源以及它們互相之間的交互與通信，但因?yàn)闆]有統(tǒng)一的集成平臺(tái)難以實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化服務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同工作和信息共享。對(duì)此，許多學(xué)者都深入研究了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)系統(tǒng)集成問題：文獻(xiàn)［6］研究了分布式UDDI（universal description，discovery and integration）注冊(cè)的動(dòng)態(tài)管理；文獻(xiàn)［7］討論了UDDI系統(tǒng)外部匹配；文獻(xiàn)［8］討論了UDDI的注冊(cè)性能；文獻(xiàn)［9］研究了驗(yàn)證Web服務(wù)的應(yīng)用增強(qiáng)UDDI；文獻(xiàn)［10］研究了兩層硅異構(gòu)系統(tǒng)集成的應(yīng)用；文獻(xiàn)［11］研究了組合異構(gòu)系統(tǒng)的集成技術(shù)?？傊悩?gòu)系統(tǒng)集成已成為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上各種異構(gòu)軟件資源的重點(diǎn)研究課題。因此，基于不同的平臺(tái)、語言和對(duì)象模型等在Web上發(fā)布和檢索軟件資源，并借以實(shí)現(xiàn)其間的有效數(shù)據(jù)交換與互操作已成為迫在眉睫的應(yīng)用研究重要課題。該問題涵蓋了大量的研究課題，但本文只側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)軟件異構(gòu)集成中存在的快速網(wǎng)絡(luò)信息共享和有效利用的問題，結(jié)合工程實(shí)踐，探討了一種基于頂層設(shè)計(jì)的UDDI系統(tǒng)集成框架。

1 基于UDDI的系統(tǒng)集成框架設(shè)計(jì)

1.1 基于UDDI系統(tǒng)集成框架

基于UDDI的系統(tǒng)集成框架如圖1所示。該框架由3部分組成：提供層、集成層和用戶層，旨在建立一個(gè)第三方系統(tǒng)的集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)用戶應(yīng)用軟件之間的可互操作性，從而滿足用戶對(duì)動(dòng)態(tài)資源檢索和業(yè)務(wù)定制的特殊需求。

1）系統(tǒng)提供層

基于存儲(chǔ)庫，系統(tǒng)提供層負(fù)責(zé)提供智力、軟件和硬件等資源，其提供的邏輯運(yùn)行容器包括一系列的應(yīng)用、中間件系統(tǒng)、二次包裝標(biāo)準(zhǔn)和其他相應(yīng)的包裝工具等。該框架基于Web服務(wù)，提供層被封裝成Web服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，借助各接口將系統(tǒng)服務(wù)發(fā)布到UDDI注冊(cè)中心。

2）系統(tǒng)集成層

基于UDDI系統(tǒng)集成框架系統(tǒng)集成層的核心層包括UDDI注冊(cè)中心模型、動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)流程管理中心、數(shù)據(jù)組織和系統(tǒng)集成支持工具等，該層為整個(gè)集成平臺(tái)提供了一個(gè)穩(wěn)定、優(yōu)化的運(yùn)行控制機(jī)制，使之可快速、靈活地滿足客戶和市場(chǎng)需求以提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

3）用戶層

基于應(yīng)用支持層的框架，用戶層為制造企業(yè)和個(gè)人使用UDDI注冊(cè)中心的用戶提供了集成的用戶界面，借此可促進(jìn)產(chǎn)品的協(xié)同開發(fā)，以滿足用戶對(duì)所需服務(wù)的查詢需求。

圖1 基于UDDI的系統(tǒng)集成框架

1.2 集成模型

UDDI注冊(cè)中心負(fù)責(zé)收集與網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用服務(wù)提供商和企業(yè)的注冊(cè)系統(tǒng)資源，形成一個(gè)包括資源的概念、功能和性質(zhì)以及發(fā)布分類服務(wù)信息到具有UDDI協(xié)議公共資源中心的知識(shí)庫，以支持在指定序列中的查詢和搜索，并形成匹配的映射機(jī)制。其操作程序模型如圖2所示。

1）當(dāng)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)需要集成時(shí)，集成平臺(tái)界面首先調(diào)用WSDL（web services description language）服務(wù)描述，然后借助SOAP（simple object access protocol）消息將服務(wù)發(fā)布到UDDI注冊(cè)中心。如果注冊(cè)是私有的，應(yīng)用程序的集成局限于一個(gè)企業(yè)內(nèi)；如果注冊(cè)是公共的，那么它可以實(shí)現(xiàn)不同企業(yè)之間的異構(gòu)系統(tǒng)的集成，包括現(xiàn)有的的應(yīng)用程序集成，或者新開發(fā)的Web服務(wù)應(yīng)用程序集成。如果應(yīng)用程序是一個(gè)現(xiàn)有的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序必須將其打包成一個(gè)Web服務(wù)組件。具體步驟如下：首先是生成WSDL文件用以描述系統(tǒng)功能和調(diào)用方法；接著是生成基于SOAP服務(wù)器端的服務(wù)框架；然后是開發(fā)現(xiàn)有系統(tǒng)的適配器；最后利用UDDIAPI將服務(wù)描述文件發(fā)送到UDDI注冊(cè)中心。

圖2 系統(tǒng)集成模式的操作模型

2）如果資源請(qǐng)求者需要的是一個(gè)完整的業(yè)務(wù)流程時(shí)，則業(yè)務(wù)流程定義模塊在UDDI注冊(cè)中心首先查詢所需資源并定義相應(yīng)流程，然后在執(zhí)行時(shí)讀取相應(yīng)流程定義模板，并執(zhí)行進(jìn)程調(diào)度。對(duì)動(dòng)態(tài)綁定的子過程與業(yè)務(wù)流程集成引擎，可按照?qǐng)?zhí)行過程中相應(yīng)數(shù)據(jù)的上下文動(dòng)態(tài)地選擇適當(dāng)?shù)姆?wù)啟動(dòng)相應(yīng)的軟件，完成客戶的整個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

3）在系統(tǒng)集成過程中有各種各樣的數(shù)據(jù)和信息，不同的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)表示和訪問方法。中心可對(duì)其進(jìn)行組織管理，并提供統(tǒng)一的訪問接口。

2 系統(tǒng)集成模式的實(shí)現(xiàn)

2.1 UDDI注冊(cè)中心的模型

UDDI協(xié)議是一個(gè)開放和基于網(wǎng)絡(luò)的新一代電子商務(wù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主要目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)全球性、獨(dú)立于平臺(tái)和具有開放性的體系結(jié)構(gòu)，使各個(gè)企業(yè)能夠有相互的了解，因此它定義了在互聯(lián)網(wǎng)上如何相互進(jìn)行交互，以實(shí)現(xiàn)共享全球業(yè)務(wù)注冊(cè)的信息。UDDI是一個(gè)公共注冊(cè)，它是系統(tǒng)集成框架的核心技術(shù)。用UDDI注冊(cè)中心作為集成技術(shù)平臺(tái)，多個(gè)應(yīng)用軟件資源可以以一種常見的方式發(fā)布，當(dāng)然，這些軟件資源也可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地被發(fā)現(xiàn)和集成。公司用戶可通過調(diào)用一組基于SOAP的XML API發(fā)現(xiàn)的技術(shù)數(shù)據(jù)與UDDI進(jìn)行交互，以便調(diào)用和集成這些服務(wù)。UDDI注冊(cè)中心模型如圖3所示。

圖3 UDDI注冊(cè)中心模型結(jié)構(gòu)

當(dāng)一個(gè)企業(yè)發(fā)布應(yīng)用服務(wù)資源時(shí)，已經(jīng)描述了所需數(shù)據(jù)類型、提供服務(wù)資源的接口和具有WSDL的結(jié)構(gòu)，結(jié)合提供的相關(guān)描述和相關(guān)數(shù)據(jù)就可構(gòu)成需要系統(tǒng)注冊(cè)表登記的UDDI注冊(cè)。當(dāng)調(diào)用軟件資源包裝為Web服務(wù)時(shí)，其過程是：借助互聯(lián)網(wǎng)搜索獲取用WSDL描述的接口和Web服務(wù)地址，用WSDL描述數(shù)據(jù)完成地址連接后，就可借助協(xié)議綁定Web服務(wù)中的遠(yuǎn)程對(duì)象以實(shí)現(xiàn)資源請(qǐng)求的發(fā)送和響應(yīng)的接收。

2.2 BPEL動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)流程管理

系統(tǒng)集成是整合所有異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)以完成特定業(yè)務(wù)的過程，因此有必要整合一系列的相互關(guān)聯(lián)、跨部門、跨企業(yè)的業(yè)務(wù)或任務(wù)，以形成一個(gè)業(yè)務(wù)流程，所以BPEL（business process execution language）的業(yè)務(wù)流程服務(wù)是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。BPEL，即Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的縮寫（BPELWS），其定位為Web服務(wù)的集成標(biāo)準(zhǔn)。借助BPEL可以創(chuàng)建不同的如Web服務(wù)調(diào)用、查找故障、操作數(shù)據(jù)等活動(dòng)以完成某些任務(wù)，然后將這些活動(dòng)連接起來就可以創(chuàng)建更復(fù)雜的過程?；顒?dòng)可嵌套到一個(gè)結(jié)構(gòu)化的活動(dòng)中，因此它定義了活動(dòng)的運(yùn)行模式。結(jié)構(gòu)化活動(dòng)不僅可以串行運(yùn)行，也可以并行運(yùn)行。作為一個(gè)可執(zhí)行的流程執(zhí)行語言，BPEL的作用是將一組現(xiàn)有的服務(wù)定義為一個(gè)新的Web服務(wù)，其動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)流程管理模型如圖4所示。

3 應(yīng)用案例

上述的集成模式與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法已成功地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)化制造服務(wù)。某企業(yè)電氣設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化制造服務(wù)平臺(tái)上建立了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的電氣設(shè)備協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)集成支持系統(tǒng)，其軟件資源集成支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖4 Web動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)流程管理模型

圖5 某企業(yè)軟件資源集成支持系統(tǒng)架構(gòu)

圖5中，軟件資源集成支持系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)資源中心、UDDI注冊(cè)中心、協(xié)同工作支撐子系統(tǒng)、虛擬研究院的建立和管理系統(tǒng)等。軟件資源由基于虛擬研究院的Web服務(wù)建立的支撐系統(tǒng)、基于Web服務(wù)的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理系統(tǒng)以及基于Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同支持系統(tǒng)等組成。

1）虛擬研究院的建立基于Web服務(wù)支持系統(tǒng)，其中企業(yè)也可以加入產(chǎn)品虛擬研究院開發(fā)的其他企業(yè)申請(qǐng)審核，其職責(zé)是向公眾和虛擬研究院會(huì)員發(fā)布虛擬研究院的管理信息，等等。

2）該系統(tǒng)提供了基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)，可以將企業(yè)引入虛擬研究院的產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理。該系統(tǒng)包括了項(xiàng)目設(shè)置、項(xiàng)目變更管理、項(xiàng)目日志管理等功能。

3）基于Web服務(wù)的協(xié)同開發(fā)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)包括項(xiàng)目數(shù)據(jù)的上傳、下載和共享等功能。

4）協(xié)同支持系統(tǒng)由可視化子系統(tǒng)和電子郵箱子系統(tǒng)組成。前者為項(xiàng)目成員提供了可視化的協(xié)作環(huán)境，可以確保信息準(zhǔn)確、及時(shí)地傳遞，它包括了語音通信與視頻系統(tǒng)、文本對(duì)話和應(yīng)用程序共享等；后者用于實(shí)現(xiàn)虛擬成員間的電子郵件傳遞。

借助使用上述支持系統(tǒng)，目前已完成了多個(gè)新產(chǎn)品的開發(fā)。例如：在某新產(chǎn)品開發(fā)過程中，某集團(tuán)設(shè)計(jì)部是項(xiàng)目的主管，負(fù)責(zé)對(duì)產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)；相關(guān)專業(yè)電力設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)概念設(shè)計(jì)和產(chǎn)品審核程序；某制造工程研究院負(fù)責(zé)復(fù)雜三維零件設(shè)計(jì)；某機(jī)械廠負(fù)責(zé)復(fù)雜鈑金件的設(shè)計(jì)；其他特邀專家、客戶等通過網(wǎng)絡(luò)虛擬研究院也可在任何時(shí)間了解產(chǎn)品的整個(gè)開發(fā)過程和制造建議等，工作流程如圖6所示。

4 結(jié)束語

本文探討了一種基于UDDI的系統(tǒng)集成框架?；赪eb的服務(wù)可以為企業(yè)提供一個(gè)開放、統(tǒng)一的企業(yè)集成平臺(tái)。然而，由于SOA和UDDI標(biāo)準(zhǔn)體系目前尚不完善以及基于UDDI的應(yīng)用集成模式在很多方面仍有待細(xì)化，因此進(jìn)一步的工作將主要聚集于擴(kuò)展UDDI發(fā)現(xiàn)、集成機(jī)制、驗(yàn)證以及改善企業(yè)內(nèi)部框架的研究。

圖6 產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)過程示意圖

［1］ 沈鑫，楊振東，何宏，等.基于WEB的油料決算管理

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2015（5）：78－81.

［2］ 方強(qiáng)，曾暢，鞏常蘭，等.基于WEB的質(zhì)量特性設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)研究［J］.四川兵工學(xué)報(bào)，2013，34（10）：12-15.

［3］ 侯青，張廣泉，HOUQING，等.一種支持QOS約束的WEB服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型［J］.重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，28（2）：56-61.

［4］ 張正柱，劉林真.基于WEB SERVICE的煙花溯源查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2015（2）：82－85.

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［9］ TSAI W T，PAULR，CAO Y Z，et al.Verification of Web services using an enhanced UDDI server［C］／／Object-O-riented Real-Time Dependable Systems，2003.Proceedings of the Eighth International Workshop on.2003：131.

［10］Lapisa M A Z，Gehner A S F，NiklausF G.Hidden-hinge micro-mirror arrays made by heterogeneous integration of two mono-crystalline silicon layers［C］／／Micro Electro Mechanical Systems（MEMS）.［S.l.］：IEEE 24th International Conference.2011：696-699.

［11］FORSBERG F R，STEMME N，NIKLAUS F G.Heterogeneous integration technology for combination of different wafer sizes using an expandable handle substrate［C］／／Micro Electro Mechanical Systems（MEMS）.［S.l.］：IEEE 24th International Conference on.2011：268-271.

（責(zé)任編輯劉 舸）

Integration M ode and Imp lem entation Design of Network Software System Based on UDDI

YANG Xin-peng1，DENG Xin-li2

（1.Automobile Engineering Technical Center of Hebei，R＆D Center of Great Wall Motor Company，Baoding 071000，China；2.Chongqing Radio＆TV University，Chongqing 400052，China）

In order to overcome the difficulty of integration of heterogeneous software systems in the network environment，the paper explores a sort of system integration framework based on UDDI.It discusses on resource discovery and description mechanism based on UDDI，and explores the mechanism of the resource description and discovery，and studies the key technologies of SOA and web services.Taking the typical applications as an example，it validates the practicality and rationality of the implementation mode.Application case study shows that the integrated mode is conducive to the promotion of efficient use of software systems and rapid sharing.

UDDI；SOA；Web service；heterogeneous system integration

TP18

A

1674－8425（2016）12－0135－05

10.3969／j.issn.1674－8425（z）.2016.12.021

2016－10－15

重慶市教委科技項(xiàng)目（KJ1603811）

楊新鵬（1980—），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事機(jī)電一體化控制與管理系統(tǒng)集成研究，E-mail：155138155＠qq.com。

楊新鵬，鄧新莉.基于UDDI的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)集成模式與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2016（12）：135－139.

format：YANG Xin-peng，DENG Xin-li.Integration Mode and Implementation Design of Network Software System Based on UDDI［J］.Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science），2016（12）：135－139.