面向SOAP架构的Web Service设计中的性能问题研究

计算机光盘软件与应用　２０１０年第１４期　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＣＤ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　工程技术　面向ＳＯＡＰ架构的ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计中的性能问题研究　卞显福　（中国科学技术大学软件学院，合肥摘２３００２６）　要：Ｂ／Ｓ和Ｃ／Ｓ项目设计中，性能问题已经成为关注的焦点。ＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃａｌ，简单对象访　问协议）架构在系统设计过程中得到很好的应用，在ＳＯＡ架构编程过程中需要对性能问题进行综合考虑。通过三层结构的　分析，可以把系统业务逻辑集中在业务逻辑层提高系统的执行效率。在Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ中可以优化ＸＭＬ数据访问策略，达到　减少网络传输时间的目的。　关Ｉｔ词：ＳｏＡＰ架构；Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ：性能　中图分类号：ＴＰ３１１．１０　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—９５９９（２０１０）１４—００８９一ｏ１　Ｔｈｅ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｉｓｓｕｅｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｎ　ＳＯＡＰ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｂｉａｎ　Ｘｉａｎｆｕ　（Ｓｃｈｏｏｌ　Ｏｆ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｏｆ　ＵＳＴＣ，Ｈｅｆｅｉ　２３００２６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔｏｒ：Ｂ／Ｓ　ａｎｄ　Ｃ／Ｓ　ｉｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｐｒ０ｂｌｅｍ　ｈａｓ　ａｌｒｅａｄｙ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｆｏｃｕｓ　ｏｆ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．ＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ　０ｂｊｅｃｔ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃａｌ，Ｓｉｍｐｌｅ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ａｃｃｅｓｓ　ｐｒｏｔｏｃｏ１）ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｈｅ　ｖｅｒｙ　ｇ０ｏｄ　ｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｎ　ｉＳ０Ａ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｒｅｅ　ｌａｙｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｃａｌｌ　ｐｕｔ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｌｏｇｉｃ　ｌａｙｅｒ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎ　Ｗｌｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｃａｎ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ＸＭＬ　ｄａｔａ　ａｃｃｅｓｓ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ，ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｔｉｍｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓ０ＡＰ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ；Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　通过面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计中的性能问题分析，　看出ｗｅｂ　ｅｒｖｉｃｅ在提高系统性能方面有很多的方法，可以通过对　系统的消息调用、业务逻辑、数据库进行优化对系统整个架构进　行设计，通过设置系统缓存提高系统整体性能。　面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计　（－－）ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅ调用问题角度分析。ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅ调用过　程中网络耗时所占整个系统耗时最大，为解决此问题需要对ｓｏａｐ　消息的大小进行设计，从ｓｏａｐ消息的特点看，标准的ｓｏａｐ消息　传输过程中以ｘｍｌ形式传输。实际系统中重型ｗｅｂ　ｓｅｒｖｉｃｅ是相　当大的，甚至可以达到几十倍。因此在系统性能设计过程中可以　采取压缩的方式，压缩后形成比较大的ｓｏａｐ进行传输。影响系统　性能的另一个问题是Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的调用频率，如果在系统运行　过程中需要频繁调用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，系统的运行效率会很快下降，　系统设计过程中可以设计重型Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，从而达到减少重复　调用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的目的。　（－－）系统设计中业务逻辑分析。代码设计对系统性能产生重　大的影响，设计过程中需要对性能Ｂｕｇ代码进行重点分析，质量差　的代码是系统性能实现的杀手。系统代码设计过程中需要对关键代　码进行测试，通过功能和性能测试可以防止低质量代码产生。　（三）跨平台设计。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ需要综合考虑面向服务架构　的性能问题，系统消息通过标准的Ｗｅｂ协议进行传输。因此针对跨　平台系统，可以设计服务与服务的接口，完成跨平台服务的目的。　二、面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　ｉ　ｃｅ三层架构性能设计　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计中可以采取分层架构设计模式，达到提高　系统性能的目的。按照分层模型的特点可以把系统分成表示层、　业务逻辑层和数据访问层　三层结构主要把系统数据业务放在业　务逻辑层，减轻了客户端和服务端之间的数据交换，把数据业务　放在业务逻辑层可以减轻系统负担，增强系统性能。　数据访问层在设计过程中，需要对数据库的功能进行分析，对　数据表的各种操作进行性能测试。其操作主要包括Ｓｅｌｅｃｔ、Ｉｎｓｅｒｔ、　Ｕｐｄａｔｅ、Ｄｅｌｅｔｅ等。具体设计过程中可以利用数据映射技术对系统　性能进行优化。系统设计过程中对象和数据表之间的映射关系必须　按照系统逻辑要求规范化处理，保证数据的一致性。系统实体的持　久性可以提高系统的可靠性，面向ＳＯＡＰ架构必须突出系统持久性。　业务逻辑层是面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计中核心，系　统的整个业务逻辑都集中在此层，系统中的业务逻辑关系都在此　层得到体现，比如Ｂ／Ｓ和ｃ／Ｓ项目设计中的查询、下载、更新等　业务操作都在此层设计，通过此层对数据访问层进行访问。　表示层主要是完成用户和系统之间的交互工作，面向ＳＯＡＰ　架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计中需要把涉及到业务逻辑的东西全部取　消，此层不涉及到代码设计和性能优化，只完成界面元素的交互　一、功能，从整体上提高系统性能。面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　设计中采取三层模式设计方便开发人员，开发人员只要关注系统　中某一层即可。层与层之间可以替换，如果设计过程中对某一个　层次不满意，可以用性能更好的层进行替换。层与层之间的依赖　程度降低，增强了层的可重用性。通过分层模式设计面向ＳＯ＆Ｐ　架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ系统，只要把层的接口设计好，开发人员可　以各自完成自己的功能，对提高系统整体性能是有帮助的。　三、面向ＳＯＡＰ架构的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖ　Ｉｅｅ网络传输性能优化设计　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ只有对企业系统跨平台的问题进行处理才能提　高可行性。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ可以通过服务把系统集成起来，最终形　成一个完整的系统，解决不同平台系统访问问题。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　可以建立分布式结构模式系统，通过基础架构建立若干子系统，　实现各子系统之间的相互联系。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ互操作性可以提高　系统的性能，通过Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ设计系统需要对系统效率进行分　析，通过提高系统效率达到提高系统性能的目的。　系统调用问题是影响系统性能的主要问题，通过对系统的调　用策略进行改进，可以提高系统的性能。传统系统消息调用次数　多，造成调用时间浪费，对系统执行效率产生严重影响。Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ系统中可以对系统的调用次数进行合并，把多次调用按　照一次调用的模式处理，提高系统的整体性能。传统ＲＰＣ调用按　照多次调用模式对系统效率产生严重影响，Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的应用　过程中如果采取传统的Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｐｒｏｖｉｄｅｒ函数调用会产生很　大的浪费，按照Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的特点可以采取一次性配置模式，　把生成的ＸＭＬ绑定统一发送到服务端，可以提高系统整体性能。　按照此模式操作，所有的操作都是在本地进行设置，可驭减少网　络传输时间。远程调用对系统性能会产生一定的影响晶在Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ系统设计过程中对远程调用同样可以采取一次调用的模　式，减少用户在网络中交互次数，提高网络传输效率。对Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ而言，客户端的所有工作都是生成ＸＭＬ，最后把数据传送　到服务端。如果分步进行，每一次数据发送都要等待一次网络传　输时间，如果把所有数据进行整合统一处理，只有等待一次网络　传输即可，大大提高了系统整体执行效率。　参考文献：　［１］高刚．系统架构设计．北京：清华大学出版社，２００９：８９—９０　ｆ２１马稳．面向ＳＯＡＰ架构的系统设计．南京：南京大学出版社，２００９：　７７－９Ｏ　ｒ３１毛军．Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ性能研究．上海：上海交通大学出版社，２００９：　１３—１７　『４１赵明．Ｗｅｂ优化方法研究．北京：北京大学出版社，２００９：５５—５７　『５１张洪．数据库优化设计．南京：东南大学出版社，２００９：６７－７８　８９一