SOA技術(shù)的發(fā)展及研究

佟敏 徐鳳全 許韋達(dá)

【摘要】 面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）已經(jīng)逐漸成為軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)建設(shè)的主導(dǎo)方法，基于SOA的信息化工程項(xiàng)目已逐步在各相關(guān)行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的實(shí)施。梳理了SOA的定義、關(guān)鍵技術(shù)等，分析了SOA的優(yōu)點(diǎn)，并肯定了SOA將成為解決當(dāng)前信息化建設(shè)中普遍面臨的信息資源共享難、IT系統(tǒng)間難以協(xié)作，以及IT系統(tǒng)難以支撐業(yè)務(wù)變化等難題的有效途徑，最后提出了下步發(fā)展的思路和重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 SOA 體系結(jié)構(gòu) 關(guān)鍵技術(shù)

一、SOA的定義

SOA（Service-Oriented Architecture）面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過(guò)定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。這使得構(gòu)建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。

這種具有中立的接口定義的特征稱為服務(wù)之間的松耦合。松耦合系統(tǒng)的好處有兩點(diǎn)，一點(diǎn)是它的靈活性，另一點(diǎn)是，當(dāng)組成整個(gè)應(yīng)用程序的每個(gè)服務(wù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)逐漸地發(fā)生改變時(shí)，它能夠繼續(xù)存在。

1、體系結(jié)構(gòu)角度。從體系結(jié)構(gòu)的角度，SOA是一種軟件體系結(jié)構(gòu)和軟件構(gòu)造方法。在軟件的基礎(chǔ)架構(gòu)上，SOA架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)部署環(huán)境和服務(wù)實(shí)現(xiàn)之間的松散耦合，有利于提高分布式系統(tǒng)的可伸縮性，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置，最大程度地資源共享。在軟件的構(gòu)造方法上，SOA打破了傳統(tǒng)的分布式組件容器的界限，以服務(wù)作為基本構(gòu)造計(jì)算單元，通過(guò)服務(wù)的組合和組裝完成系統(tǒng)整體功能。

2、實(shí)現(xiàn)技術(shù)角度。從實(shí)現(xiàn)技術(shù)的角度，SOA是指以松散耦合方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層面各種服務(wù)能力的共享、供給和重用的方法學(xué)。SOA包含了編程模型及軟件工程方法學(xué)等在內(nèi)的一整套系統(tǒng)構(gòu)造方法和環(huán)境。SOA的技術(shù)實(shí)現(xiàn)也體現(xiàn)了在軟件使用模式的深刻變革，軟件將以服務(wù)的形式通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供，目前的軟件授權(quán)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)方式將發(fā)生巨大變化，軟件應(yīng)用模式和商業(yè)模式也隨之發(fā)生改變。雖然SOA技術(shù)與軟件服務(wù)化的使用模式并沒(méi)有必然的聯(lián)系，但SOA軟件構(gòu)造技術(shù)所帶來(lái)的松散耦合和軟件的可組合等特性，都有助于軟件的使用方式逐漸演化為“定制化使用”、“托管部署和運(yùn)維”的服務(wù)化使用方式。

二、引言

隨著信息化建設(shè)的深入，許多企業(yè)都開(kāi)始建立計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，由于各個(gè)信息系統(tǒng)都是獨(dú)立開(kāi)發(fā)的，所采用的開(kāi)發(fā)方式和平臺(tái)各不相同。因此，系統(tǒng)之間獨(dú)立性很強(qiáng)而溝通性嚴(yán)重缺乏，而以此系統(tǒng)為基礎(chǔ)的企業(yè)職能部門，相互之間無(wú)法進(jìn)行有效的通信，從而形成孤立的信息系統(tǒng)。而現(xiàn)代企業(yè)為了適應(yīng)客戶需求的不斷變更以及激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，迫切需求各個(gè)部門以及商業(yè)伙伴之間能夠及時(shí)獲取實(shí)時(shí)信息，信息孤島的存在嚴(yán)重制約著企業(yè)的進(jìn)一步拓展，容易導(dǎo)致企業(yè)IT投資的成本居高不下，因此遺留程序和信息孤島，已成為企業(yè)必須面對(duì)的當(dāng)務(wù)之急。

而基于SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）的應(yīng)用集成開(kāi)發(fā)方案可以很好地解決這些問(wèn)題，尤其是針對(duì)多個(gè)不同技術(shù)開(kāi)發(fā)，運(yùn)行在不同平臺(tái)的應(yīng)用程序的相互通信。

三、SOA的組成元素

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的角色包括：如下圖所示：

（1）服務(wù)請(qǐng)求者：服務(wù)請(qǐng)求者是一個(gè)應(yīng)用程序、一個(gè)軟件模塊或需要一個(gè)服務(wù)的另一個(gè)服務(wù)。它發(fā)起對(duì)注冊(cè)中心中的服務(wù)的查詢，通過(guò)傳輸綁定服務(wù)，并且執(zhí)行服務(wù)功能。服務(wù)請(qǐng)求者根據(jù)接口契約來(lái)執(zhí)行服務(wù)。

（2）服務(wù)提供者：服務(wù)提供者是一個(gè)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋址的實(shí)體，它接受和執(zhí)行來(lái)自請(qǐng)求者的請(qǐng)求。它將自己的服務(wù)和接口契約發(fā)布到服務(wù)注冊(cè)中心，以便服務(wù)請(qǐng)求者可以發(fā)現(xiàn)和訪問(wèn)該服務(wù)

（3）服務(wù)注冊(cè)中心：服務(wù)注冊(cè)中心是服務(wù)發(fā)現(xiàn)的支持者。它包含一個(gè)可用服務(wù)的存儲(chǔ)庫(kù)，并允許感興趣的服務(wù)請(qǐng)求者查找服務(wù)提供者接口。

（4）面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的每個(gè)實(shí)體都扮演著服務(wù)提供者、請(qǐng)求者和注冊(cè)中心這三種角色中的某一種（或多種）。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的操作包括：1）發(fā)布：為了使服務(wù)可訪問(wèn).需要發(fā)布服務(wù)描述以使服務(wù)請(qǐng)求者可以發(fā)現(xiàn)和調(diào)用它。2）查詢：服務(wù)請(qǐng)求者定位服務(wù).方法是查詢服務(wù)注冊(cè)中心來(lái)找到滿足其標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。3）綁定和調(diào)用：在檢索完服務(wù)描述之后，服務(wù)請(qǐng)求者繼續(xù)根據(jù)服務(wù)描述中的信息來(lái)調(diào)用服務(wù)。

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件包括：1）服務(wù)：可以通過(guò)已發(fā)布接口使用服務(wù)，并且允許服務(wù)使用者調(diào)用服務(wù)。2）服務(wù)描述：服務(wù)描述指定服務(wù)使用者與服務(wù)提供者交互的方式。它指定來(lái)自服務(wù)的請(qǐng)求和響應(yīng)的格式。服務(wù)描述可以指定一組前提條件、后置條件和/或服務(wù)質(zhì)量（Q0S）級(jí)別。

四、SOA的優(yōu)勢(shì)

（1）實(shí)現(xiàn)企業(yè)IT閑置資產(chǎn)的重用。實(shí)施SOA，企業(yè)必然需要對(duì)自身所用的信息系統(tǒng)進(jìn)行重新的分類，這勢(shì)必會(huì)使企業(yè)全面的了解自身的信息系統(tǒng)，然后針對(duì)企業(yè)的服務(wù)尋找適合的IT支持。以前由于種種原因被閑置的企業(yè)IT資產(chǎn)，企業(yè)必然會(huì)重新考慮，挖掘到閑置資產(chǎn)的價(jià)值，從而使閑置的IT資產(chǎn)得以重用。另外，SOA可以將舊的系統(tǒng)封裝起來(lái)，成為Web Services得以重新利用。

（2）降低企業(yè)的IT投資成本。以往多數(shù)企業(yè)在建設(shè)企業(yè)的IT系統(tǒng)時(shí)是從項(xiàng)目的角度出發(fā)的，事后等企業(yè)的IT系統(tǒng)越來(lái)越多的時(shí)候，才會(huì)考慮系統(tǒng)的集成問(wèn)題，但這時(shí)候往往集成的難度就很大了。而SOA要求企業(yè)在建設(shè)IT系統(tǒng)之初就要考慮這些問(wèn)題，也就是要考慮服務(wù)之間的接口問(wèn)題。這樣就會(huì)使企業(yè)的IT的成本大大縮減。同時(shí)，SOA將改變以往的軟件購(gòu)買模式，目前的多數(shù)企業(yè)在購(gòu)買軟件時(shí)往往是成熟性軟件，往往無(wú)法將那些企業(yè)不需要的功能剔除出去，這樣，企業(yè)就不得不為此付出資金成本等許多不必要的成本，而SOA則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)真正的按需購(gòu)買，幫助企業(yè)避免不必要的支出。

（3）實(shí)現(xiàn)企業(yè)的動(dòng)態(tài)變革。SOA使企業(yè)的IT人員不必太多的關(guān)心企業(yè)IT系統(tǒng)的底層技術(shù)，而更多的去考慮企業(yè)的業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)與IT的接合。SOA面對(duì)的是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的服務(wù)，服務(wù)之間可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口來(lái)相互調(diào)用，這樣企業(yè)在重復(fù)功能上就可以直接通過(guò)接口調(diào)用，而不必去重新開(kāi)發(fā)。企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí)，只需要修改相對(duì)應(yīng)的服務(wù)即可，降低了修改的難度與復(fù)雜度，保證了企業(yè)的IT系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化。

五、SOA的關(guān)鍵技術(shù)

隨著SOA技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展、應(yīng)用程度的加深，以及SOA技術(shù)與其他新技術(shù)的融合，SOA技術(shù)體系已經(jīng)變得較為復(fù)雜，掌握SOA技術(shù)體系的難度較大，對(duì)實(shí)施SOA的技術(shù)人員和業(yè)務(wù)人員提出了很高的要求。如何將技術(shù)簡(jiǎn)化為更實(shí)用、更可靠的工具，以方便和推進(jìn)SOA的實(shí)施，也是SOA下步發(fā)展的重要方向?？偨Y(jié)SOA的關(guān)鍵技術(shù)，從工程角度看主要包含三方面。

（1）與Web服務(wù)相關(guān)的一組技術(shù)。包括：Web服務(wù)建模、Web服務(wù)的描述、發(fā)布與發(fā)現(xiàn)技術(shù)、Web服務(wù)通信技術(shù)、Web服務(wù)交互技術(shù)、Web服務(wù)組合技術(shù)、Web服務(wù)安全和QoS保障技術(shù)、Web服務(wù)的事務(wù)管理技術(shù)等。

（2）與SOA工程相關(guān)的一組技術(shù)。包括SOA構(gòu)造方法學(xué)、領(lǐng)域建模、需求分析、服務(wù)編程與開(kāi)發(fā)技術(shù)， 以及基于服務(wù)的信息集成、應(yīng)用集成等服務(wù)集成技術(shù)等。

（3）與分布式系統(tǒng)共性問(wèn)題相關(guān)的一組基礎(chǔ)技術(shù)，包括SOA系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、可伸縮性、可靠性及可用性保障技術(shù)等。這里每一個(gè)方面都有相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品和商業(yè)產(chǎn)品出臺(tái)，一些老牌的供應(yīng)商也都有重量級(jí)的產(chǎn)占領(lǐng)市場(chǎng)。此外，面向開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境，軟件發(fā)展還在探索新興的云計(jì)算、軟件即服務(wù)（SaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）等一系列技術(shù)下步可能的應(yīng)用模式。面對(duì)如此龐大的SOA技術(shù)體系和繁雜的SOA產(chǎn)品市場(chǎng)和應(yīng)用模式，用戶其實(shí)更需要的是針對(duì)不同的應(yīng)用需求提供更加簡(jiǎn)單、易用的、可選配的SOA平臺(tái)解決方案，來(lái)屏蔽復(fù)雜的技術(shù)細(xì)節(jié)，建立規(guī)范化的服務(wù)接入“窗口”，向下能夠選擇裝配不同廠家的SOA基礎(chǔ)產(chǎn)品，向上又能夠根據(jù)行業(yè)應(yīng)用需求快速接入不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)，方便技術(shù)人員和業(yè)務(wù)人員的實(shí)施，真正提高 SOA 應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、整合的效率、降低實(shí)施SOA的成本。

六、SOA下一步發(fā)展方向

SOA 的理念和技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前正在走向平穩(wěn)發(fā)展階段。我認(rèn)為在總體發(fā)展思路上應(yīng)重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)：

（1）在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)上，構(gòu)造和完善SOA國(guó)際和國(guó)內(nèi)直至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的總體布局，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與技術(shù)實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)應(yīng)用相結(jié)合，推進(jìn)更多的國(guó)內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化，提升我國(guó)自主軟件產(chǎn)業(yè)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)的主動(dòng)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。

（2）在技術(shù)上，重點(diǎn)發(fā)展和建立重業(yè)務(wù)、可選配、輕量級(jí)的SOA產(chǎn)品平臺(tái)，推動(dòng)集約化應(yīng)用與管控模式下的核心技術(shù)積累，在相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)、保障和優(yōu)化技術(shù)等方面形成特色核心技術(shù)。促進(jìn)軟件服務(wù)化轉(zhuǎn)型，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商基于現(xiàn)有SOA平臺(tái)聯(lián)合協(xié)作，促進(jìn)成功的SOA成果應(yīng)用落地。

（3）在SOA應(yīng)用和市場(chǎng)方面，發(fā)揮國(guó)內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品輕量級(jí)、可選配的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合熟悉業(yè)務(wù)需求的特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，協(xié)作開(kāi)展咨詢和服務(wù)工作，為行業(yè)用戶提供咨詢和工程實(shí)施服務(wù)，在項(xiàng)目支持上重點(diǎn)突破與廣泛應(yīng)用相結(jié)合，選擇重點(diǎn)領(lǐng)域，進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，解決用戶重大工程需求問(wèn)題。在具體技術(shù)產(chǎn)品方面，重點(diǎn)發(fā)展以下產(chǎn)品套件和平臺(tái)產(chǎn)品。

SOA 應(yīng)用集成框架，SOA工具集產(chǎn)品，SOA基礎(chǔ)產(chǎn)品，SOA通用業(yè)務(wù)服務(wù)產(chǎn)品及面向行業(yè)的SOA應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)品。這樣既可以為用戶提供實(shí)施和開(kāi)發(fā)SOA應(yīng)用的工具和基礎(chǔ)產(chǎn)品支撐，又可以為不同行業(yè)領(lǐng)域的SOA應(yīng)用集成商和服務(wù)商提供規(guī)范化、易實(shí)施的常用模式/模板及應(yīng)用加工軟件，有效縮短SOA技術(shù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的距離，降低SOA的實(shí)施難度，提升SOA應(yīng)用的規(guī)范化程度。

七、結(jié)束語(yǔ)

SOA是目前在開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，構(gòu)建大型信息系統(tǒng)的有效指導(dǎo)思想和配套的方法路子，SOA目前還有很大的發(fā)展空間，隨著SOA的逐步實(shí)現(xiàn)和使用，我們可以更好地發(fā)現(xiàn)它的不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮貼近業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)，更好地理解和使用SOA，促進(jìn)SOA的發(fā)展和成熟。

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