基于SOA的WebService组合研究及应用

Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　基于ＳＯＡ的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合研究及应用　屈崇博，蔡国永　（桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，广西桂林５４１００４）　摘要：针对目前ＳＯＡ研究现状，对ＳＯＡ、Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ和Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式予以分析研究，构建　术　出基于ＳＯＡ的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式及运行时架构，以实现对互联网上相关子系统资源共享、平　立和松散耦合，为互联网上信息系统开发提供新的解决方案。最后，应用此组合模式及架构开发项目　“研究生实习实践综合管理信息系统”中学院导师管理模块Ｗｅｂ服务，说明此架构在Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ及　信息系统中的适用性。　关键词：面向服务；ＸＭＬ；Ｗｅｂ服务；ＳＯＡ；组合模式　中图分类号：ＴＰ３１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—７７２０（２０１３）１０—０００７—０４　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＯＡ　Ｑｕ　Ｃｈｏｎｇｂｏ，Ｃａｉ　Ｇｕｏｙｏｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ＳＯＡ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ＳＯＡ，Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｂｕｉｌｄ　ａ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＯＡ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｆｕｌｌｙ　ｏｆ　ｓｈａｒｉｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｂ－ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｌａｔｆｏｒｍｓ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔ　ｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｓｕｍｍａ￣，ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｗｉｌｌ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｔ　ｌａｓｔ．ｉｔ　ｇｉｖｅｓ　ａｎ　ｅｘｅｍｐｌｅ　ｔｏ　ａｐｐｌｙ　ｔｈｅ　ｆｌｒａｍｅｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｉｎ　ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｏｆ　ｃｏｌｌｅｇｅ　ｔｕｔｏｒ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｇｒａｄｕａｔｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｉｎｔｅｒｎｓｈｉｐｓ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｉｓ￣ａｍｅｗｏｒｋ　ｗｈｅｎ　ｉｔ　ｉｓ　ｅｍｐｌｏｙｅｄ　ｉｎ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｅｒｖｉｃｅ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ；ＸＭＬ；Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＳＯＡ；ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　近年来，大量的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ已经在基于互联网的软　个结点进行合并，最后形成一个完整的服务系统，但各　服务之间耦合度过高，不利于新服务的加人。参考文献　【６】提出基于服务组链的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式，该模式　扩展了基于服务链有顺序服务组合方法［７１，能以统一的　方式解决顺序和并发服务组合问题。而面向服务架构　件开发中出现，Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ正发展为一个集成信息资源　的分布式计算环境［１１。随着信息技术的发展，用户对软　件的功能需求Ｅｔ益多元化，单独的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ已很难　满足用户的需求［２１。为了满足用户的多元化需求，寻求　一种基于面向服务架构、动态服务组合的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　（ＳＯＡ）是松散耦合的，可以重用已有的服务，并可按需定　制新的服务集成到原系统中，灵活地组建应用系统。因　此，应用ＳＯＡ是构建松散耦合Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合系统的　一开发模型已成为计算机学科领域研究的热点问题。动态　服务组合是按需利用已有Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合成新服务的　技术＿３＿，可以迅速地构建起新的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ或应用系统，　更好地满足用户的需求。　随着Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合技术的发展，出现了不少基于　个有效途径［８１。　在分析总结以往对ＳＯＡ、Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ和Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　组合研究基础上，首先，对ＳＯＡ、Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ和Ｗｅｂ　Ｓｅｒ－　ｖｉｃｅ的组合模式予以分析研究；其次，提出基于ＳＯＡ的　各种架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模型。参考文献［４】提出基　于聚类的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式，该模式满足组合服务按　功能的粗糙分类，不满足服务时实精确匹配，可能造成　服务冗余。参考文献［５］提出基于生成树的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　组合模式，该模式把具有一定联系的服务看作是树的一　基金项目：广西可信软件重点实验室项目（ｋｘ２０１２０２）　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式，并在此组合模式中，利用Ｐｅｔｒｉ网　对系统工作流程建模，完成Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ分层设计；最　后，基于此Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ组合模式实现了“研究生实习实　践综合管理信息系统”中学院导师管理模块Ｗｅｂ　Ｓｅｔ．　《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１Ｏ期　欢迎网上投稿ＷＷＷ．ｐｃａｃｈｉｎａ．ｃｏｒｎ　７　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｖｉｃｅ，证明了此模式的可行性。　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ基于ＸＭＬ技术标准，为运行在不同平　１面向服务架构　服务可以定义为：一个服务是一个能实现良好业务　功能的模块，可以被服务使用者通过服务已发布的接口　台、不同架构以及使用不同语言编写的各种软件应用程　序之间的互操作提供了一一种解决方案。目的是为了让计　算机应用程序自动识别和运用所提供的服务。Ｗｅｂ　进行调用来重新构建新的应用或业务流程［８］。面向服务　架构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元服　务化，通过服务间定义良好的接口和协约联系起来。接　口采用中立的方式定义，于具体实现服务的硬件平　台、操作系统和编程语言，使得构建在此系统中的服务　可以使用统一和标准的方式进行通信【９］。面向服务架构　（ＳＯＡ）是一种特定环境下采用的一种软件开发架构，　ＳＯＡ的参考架构如图ｌ所示。　图１　ｓｏＡ的参考架构　（１）服务组件层：服务组件层包括组件、模块、程序等　元素，这一层中的元素满足了服务层中的服务所定义的　、　一　一　契约。服务由组件、模块和程序组成。ｗ＼　　一　一　（２）服务层：这一层包含了所有在服务组合中定义的　服务。每个服务的定义由语法和语义信息组成，都在这　回　一层中定义。　（３）业务过程层：业务过程层描述了业务执行的方　式。　（４）消费者层：这一层描述了不同的渠道，ＩＴ的功能　通过这些渠道交付。　（５）ＱＯＳ层：这一层关注实现和管理非功能性需求及　服务的安全。　２　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ是建立可互操作的分布式应用程序的　新平台，它是对一些松散耦合的服务的抽象集合。具体　来说，Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ是一种模块化的软件应用程序，他们　通过网络注册并发布到注册中心，其他应用程序可以通　过注册中心获得这些Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的调用规范，一般使　用ＷＳＤＬ描述，然后按照调用规范的定义使用ＳＯＡＰ协　议绑定来访问和调用这些Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ。　８　Ｓｅｒｖｉｃｅ的体系架构如图２所示。　ＷＳＤＬ一一一　／　ａ　ＵＤＤＩ　．２　昱　∽　图２　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的体系架构　在图２的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ体系结构有３种角色：（１）　服务提供者（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）发布自己的服务，并且对使用　自身服务的请求者进行响应；（２）服务代理（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｂｒｏｋｅｒ）　注册与发布服务及其提供者，对其进行分类，并提供搜索　服务；（３）服务使用者（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔｅｒ）利用服务代理查找　所需的服务，进而根据需要使用该服务。　２．１　ＳＯＡ和Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的关系　Ｗ３Ｃ在２００４年２月发布的面向服务架构规范中指　出ＳＯＡ是Ｗｅｂ服务的架构，换言之，Ｗｅｂ服务实现了面　向服务的架构（ＳＯＡ）。ＳＯＡ是一套面向服务架构的标准　规范，Ｗｅｂ服务则是一套技术体系，可以用来建立应用解　决方案，解决特定的消息通信和应用集成问题。ＳＯＡ与　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ之间的关系可以用数据结构中的森林和树　符号化表示。　定义１：Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ＝（Ｔ，Ａ１，Ａ１…Ａｎ）是具有ｎ个结　点的树，１、２…．是结点编号，根结点即为服务代理，结　点之间的关系即为服务之间的绑定关系。此定义的图形　化表示，如图３所示。　图３　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ形式化图　定义２：ＳＯＡ＝（Ｔ，Ｔ１…Ｔｎ）是具有ｎ棵树的森林，　１，２，…ｎ是每课树的编号，每棵树为一种Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，　《微型机与应用》２０１３年第３２卷第１Ｏ期