基于ESB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王馨瑩 沈旭偉

隨著信息集成技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)各應(yīng)用系統(tǒng)間信息化集成需求也變得日益迫切和復(fù)雜。為了避免“信息孤島”的同時(shí)，提升企業(yè)信息化集成的靈活度及可配置化程度，本文以SOA理念為指導(dǎo)，基于ESB創(chuàng)新性的提出了一種服務(wù)可配置化組合架構(gòu)。該架構(gòu)在滿足異構(gòu)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)復(fù)用及多服務(wù)可配置化組合，增強(qiáng)了已集成信息系統(tǒng)服務(wù)的可復(fù)用性及復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景集成的靈活適應(yīng)性，對(duì)企業(yè)日后信息化集成的建設(shè)起到了積極的推動(dòng)作用。

企業(yè)服務(wù)總線（ESB）是用于集成應(yīng)用程序和服務(wù)的靈活連接基礎(chǔ)設(shè)施。ESB通過減少這些應(yīng)用程序和服務(wù)之間的接口數(shù)量、大小和復(fù)雜性來支持面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA，它是傳統(tǒng)中間件與XML、WebService等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是構(gòu)筑企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)的必要元素。

目前，ESB主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在電力、金融、電信、政府等大型企業(yè)中。在大型企業(yè)中通常各項(xiàng)業(yè)務(wù)具有各自的應(yīng)用系統(tǒng)、獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、以及海量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為了消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)信息共享和資源整合，基于SOA 理念和ESB企業(yè)服務(wù)總線，通過提供開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)定義及消息機(jī)制，將企業(yè)各應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯分解并封裝成最小服務(wù)單元，在松耦合的服務(wù)架構(gòu)下，可依據(jù)業(yè)務(wù)需要，通過ESB企業(yè)服務(wù)總線自定義實(shí)現(xiàn)服務(wù)的可配置化組合，從而降低系統(tǒng)集成的開發(fā)費(fèi)用，提高服務(wù)的可復(fù)用性、可擴(kuò)展性及可維護(hù)性，滿足大型企業(yè)異構(gòu)環(huán)境下對(duì)于系統(tǒng)集成的需求。

一、信息同步模式

（一）發(fā)布/訂閱模式

發(fā)布/訂閱模式即為基于隊(duì)列的MQ消息傳遞模式，該消息傳遞模式可以使消息的分發(fā)突破目的隊(duì)列地理指向的限制，使消息按照特定的主題甚至內(nèi)容進(jìn)行分發(fā)，用戶或應(yīng)用程序可以根據(jù)主題或內(nèi)容接收到所需要的消息。MQ模式使得發(fā)送者和接收者之間的耦合關(guān)系變得更為松散，只是根據(jù)消息的主題進(jìn)行消息的收發(fā)。要通信的應(yīng)用程序可以運(yùn)行在不同時(shí)間，屏蔽了底層的環(huán)境差異。

（二）提供/調(diào)用模式

提供/調(diào)用模式即為面向服務(wù)的Webservice模式，Webservice消息傳遞模式更注重服務(wù)的復(fù)用性，Web服務(wù)提供者將自己的Webservice服務(wù)所有內(nèi)容如服務(wù)傳輸方式、方法接口、接口參數(shù)、服務(wù)路徑等，生成相應(yīng)的WSDL，ESB將服務(wù)提供者WSDL進(jìn)行封裝后注冊(cè)在ESB服務(wù)注冊(cè)中心，調(diào)用者通過調(diào)用ESB統(tǒng)一對(duì)外接口地址調(diào)用提供者服務(wù)。

（三）服務(wù)組合模式

基于面向服務(wù)Webservice消息傳遞模式的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提升ESB的靈活性與可配置化程度，本文創(chuàng)新性的提出了服務(wù)可配置化組合架構(gòu)，并在此架構(gòu)基礎(chǔ)上得出服務(wù)組合的消息同步模式。

服務(wù)組合消息同步模式適用于多級(jí)服務(wù)組合式的復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景。首先，通過注冊(cè)中心管理所有已注冊(cè)在ESB上的可復(fù)用服務(wù)資源；然后，通過配置中心，為各個(gè)服務(wù)配置消息集及組合服務(wù)之間消息集的映射關(guān)系；最后，通過調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)已組合服務(wù)的按序執(zhí)行，已達(dá)到預(yù)期的服務(wù)組合結(jié)果。服務(wù)組合消息同步模式通過注冊(cè)中心、配置中心、調(diào)度中心來實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的集中管控和可配置化操作，進(jìn)以滿足對(duì)服務(wù)可復(fù)用性、接口可配置化的要求。

二、服務(wù)可配置化組合架構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)原則

服務(wù)可配置化組合架構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循了松耦合的設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部業(yè)務(wù)邏輯與對(duì)外接口的分離，提供了服務(wù)請(qǐng)求端和服務(wù)提供端之間公共連接及運(yùn)行環(huán)境，可有效提高業(yè)務(wù)靈活性并為業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新提供便利。

（二）架構(gòu)結(jié)構(gòu)

ESB服務(wù)可配置化組合架構(gòu)結(jié)構(gòu)分別由注冊(cè)中心、配置中心和調(diào)度中心組成，架構(gòu)結(jié)構(gòu)圖見圖1：

注冊(cè)中心包括：基本配置，服務(wù)配置，服務(wù)激活。

配置中心包括：數(shù)據(jù)集配置，數(shù)據(jù)集映射配置，服務(wù)組合配置。

調(diào)度中心包括：服務(wù)調(diào)用，數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)映射，數(shù)據(jù)組合。

三、架構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)制

基于服務(wù)可配置化組合架構(gòu)，通過構(gòu)建服務(wù)組合消息同步模式，以滿足ESB多元化管理以及可配置化的要求，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)的集中管控、接口的可配置化、服務(wù)的多級(jí)組合等功能。

（一）注冊(cè)中心

注冊(cè)中心包含“基本配置、服務(wù)配置、服務(wù)激活”三大功能如圖2所示，負(fù)責(zé)將應(yīng)用系統(tǒng)提供的接口服務(wù)注冊(cè)到ESB平臺(tái)，基本配置選項(xiàng)中可以配置服務(wù)注冊(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容，服務(wù)配置功能可以依據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化配置要求，將服務(wù)的相關(guān)屬性寫入系統(tǒng)內(nèi)，最后，通過服務(wù)激活功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)已注冊(cè)服務(wù)的應(yīng)用及集中管控。

（二）配置中心

配置中心包含“消息集配置、消息集映射配置、業(yè)務(wù)流配置”三大功能如圖3所示，在注冊(cè)中心完成注冊(cè)的服務(wù)，均可在配置中心進(jìn)行服務(wù)組合。

1、消息集配置

在服務(wù)組合實(shí)現(xiàn)過程中，首先需要為每一個(gè)用于組合的服務(wù)配置消息集，如圖4，然后，再配置目標(biāo)消息集，即服務(wù)組合后所得到的最終目標(biāo)消息集，目標(biāo)消息集中包含了服務(wù)組合中所有服務(wù)的消息集之和。

2、消息集映射配置

消息集配置完成后，還需要為每個(gè)服務(wù)的消息集及目標(biāo)消息集之間創(chuàng)建映射關(guān)系，從而使服務(wù)組合的目標(biāo)消息集能夠達(dá)到預(yù)期的效果，如圖4。

3、業(yè)務(wù)流配置

根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需要，業(yè)務(wù)流配置功能可以配置實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合中每個(gè)服務(wù)的組合順序，明確業(yè)務(wù)流向，使得最終獲取的目標(biāo)消息集可以符合業(yè)務(wù)場(chǎng)景要求，如圖4。

（三）調(diào)度中心

調(diào)度中心主要用于調(diào)度規(guī)則配置進(jìn)以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流的配置化實(shí)際執(zhí)行如圖5，其中業(yè)務(wù)流調(diào)用又包含：“服務(wù)調(diào)用”、“數(shù)據(jù)解析”、“數(shù)據(jù)映射”、“數(shù)據(jù)路由”等功能。

1、服務(wù)調(diào)用

服務(wù)調(diào)用關(guān)聯(lián)配置中心的業(yè)務(wù)流配置功能，其可根據(jù)業(yè)務(wù)流向所配置的服務(wù)組合順序，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的按序調(diào)用。

2、數(shù)據(jù)解析

數(shù)據(jù)解析功能可將獲取到的已封裝的XML數(shù)據(jù)包解析成具體的、可被業(yè)務(wù)識(shí)別的、包含業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系的數(shù)據(jù)字段。

3、數(shù)據(jù)映射

數(shù)據(jù)映射關(guān)聯(lián)配置中心的消息集配置功能，將服務(wù)調(diào)用過程中，每一個(gè)服務(wù)所返回的消息集結(jié)果，映射到目標(biāo)消息集中的指定數(shù)據(jù)位置。

4、數(shù)據(jù)組合

數(shù)據(jù)組合關(guān)聯(lián)配置中心的消息集映射功能，根據(jù)在配置中心所配置的消息源及目標(biāo)消息集關(guān)系，進(jìn)以得到數(shù)據(jù)組合后的最終目標(biāo)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

四、工程驗(yàn)證及應(yīng)用效果

基于ESB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)已在AP/CAP系列核電廠工程建設(shè)過程中得到了有效運(yùn)用，并取得了良好的實(shí)踐應(yīng)用效果?；贓SB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)采用面向服務(wù)和組件化開發(fā)模式，該架構(gòu)的應(yīng)用支持企業(yè)業(yè)務(wù)的靈活重組，降低了業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)集成的重復(fù)開發(fā)工作，滿足了企業(yè)應(yīng)用集成的靈活性以及對(duì)未來發(fā)展變化的適應(yīng)性。基于ESB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)系統(tǒng)功能主界面如圖6所示。

如圖7為服務(wù)注冊(cè)數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖，由圖中可以看出2015年注冊(cè)服務(wù)數(shù)量為22個(gè)，2016年注冊(cè)服務(wù)數(shù)量為102個(gè)，2017年注冊(cè)服務(wù)數(shù)量為39個(gè)，2018年注冊(cè)服務(wù)數(shù)量為23個(gè)，2019年注冊(cè)服務(wù)數(shù)量為4個(gè)，服務(wù)注冊(cè)數(shù)量為逐年降低趨勢(shì)。如圖8為接口調(diào)用量統(tǒng)計(jì)圖，自2015年至2019年接口調(diào)用量呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。由此可見，通過服務(wù)可配置化組合架構(gòu)的有效應(yīng)用，可最大程度實(shí)現(xiàn)已注冊(cè)服務(wù)的復(fù)用率，避免相同業(yè)務(wù)的重復(fù)開發(fā)。

五、結(jié)語

本文采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)思想和多元化設(shè)計(jì)理念，結(jié)合AP/CAP系列核電廠工程建設(shè)業(yè)務(wù)集成需求，創(chuàng)新性的提出并實(shí)現(xiàn)了基于ESB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)。該架構(gòu)可將應(yīng)用系統(tǒng)提供的服務(wù)封裝為獨(dú)立的、最小集成單元，當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變更時(shí)，只需通過配置化的方式重新配置業(yè)務(wù)集成接口，而無需重新二次開發(fā)，降低了業(yè)務(wù)變化對(duì)系統(tǒng)集成耦合度以及接口集成復(fù)雜度的影響，增強(qiáng)了服務(wù)的復(fù)用性及可維護(hù)性的同時(shí)又確保了各應(yīng)用系統(tǒng)間穩(wěn)定的內(nèi)聚性。通過對(duì)基于ESB的服務(wù)可配置化組合架構(gòu)的應(yīng)用，可有效應(yīng)對(duì)異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)間集成，及業(yè)務(wù)功能擴(kuò)展的相關(guān)問題，快速響應(yīng)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換及共享的需求，從而更好的適應(yīng)企業(yè)未來發(fā)展變化的需要。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專項(xiàng)2018ZX06002002資金支持。