前沿课题报告

前沿课题报告

报告人：张明

（日期：2009 年 7 月19 日）

在北京邮电大学软件学院学习期间，我积极参加学校、各大企业和其他软件行业组织举办的新技术、技术应用创新讲座，从2008年初到2009年6月，参加各类技术、业务应用创新讲座10余次，课题讲座内容包括软件企业过程改进价值体现、软件售后服务能力提升关键工具研发、Web2.0技术应用、SOA技术、SaaS技术、基于六西格玛质量管理等软件工程领域前沿技术应用课题研讨。这些活动开拓了我在软件工程领域的视野，增长了知识。下面着重谈谈我对SOA前沿课题技术研讨的心得体会，以及基于SOA架构的大数据业务流快速通道在电子政务领域的实用价值。

一、 SOA技术应用研讨心得体会

SOA概念已经不是新鲜事物，但目前大部分SOA书籍或者侧重于理论或底层实现，而“SOA应用集成框架和支撑工具集的研究”侧重于业务整合与整体架构的具体实践指导，对提高国内业务整合系统架构水平，以及加深对SOA的理解和利用有很大价值，属前沿课题研究范畴。

（一）． SOA基本概念

面向服务的体系结构（service-oriented architecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

（二）． SOA应用集成框架构想

SOA应用集成框架是基于国内软件企业联盟联合开发、应用SOA技术的构想，充分发挥不同软件企业的技术优势及行业应用优势，整合软件行业资源，为用户提供更容易整合的应用系统，更灵活应对客户需求的变化，减少客户对固定

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厂商的依赖，保护用户投资，同时SOA应用集成框架可以促进行业应用的标准化进程。

应用集成框架由SOA基础产品模型、SOA运行管理模型、SOA基本开发模式、SOA通用应用模板、行业应用模板及应用模板开发工具组成。应用集成框架依据SOA技术和标准规范，将SOA工具集、SOA基础产品、通用业务服务和行业业务服务有机衔接在一起，可支持软件厂商或最终用户快速开发SOA应用。

应用集成框架是开放、可扩展的SOA应用框架，通过在应用集成框架上扩展行业相关业务特征、模式、服务和行业规范即可定制形成特定行业的行业应用平台，是行业SOA应用系统开发和运行的最好支撑基础。

1. SOA基础产品模型

首先定义了SOA基础产品参考模型，并定义了各基础产品之间的接口规范，其次定义了SOA应用使用基础产品的基本接口规范，在此基础上实现使用SOA基础产品的代码框架，形成SOA基础产品模型框架。

SOA基础产品模型框架屏蔽了服务基础产品的技术复杂性，简化了SOA应用的开发。

SOA基础产品参考模型如下图所示

SOA应用使用SOA基础产品的接口规范，主要定义了服务访问和管理相关的接口规范，包括：

服务注册接口 服务查询接口 服务部署接口 服务访问接口

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服务管理接口

流程及人工任务管理接口 2. SOA运行管理模型

对于SOA的基础产品和其上部署的应用，需要及时了解其运行状态，并能够对其进行管理控制。应用集成框架定义了SOA的运行管理参考模型，内置管理框架代码及标准接口的通讯框架代码，简化SOA应用的运行管理开发，为SOA工具集中运行管理工具提供代码基础和框架支撑。

SOA运行管理参考模型如下图所示：

SOA基础产品，应用服务都可以由SOA运行管理中心加以集中管理，对于被管理对象，只需要按参考模型实现管理界面，运行管理处理逻辑，以及具体的管理操作实现，就可以将被管理对象的管理操作集成到运行管理中心，以实现统一的管理要求，方便进行SOA应用系统的运行管理。

3. SOA基本开发模式

基本的SOA应用开发过程表现为：首先按照组织/部门对业务进行梳理和归

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类，基于梳理出的业务及流程，开始具体的服务定义和服务开发，然后基于服务进行满足业务需要的应用开发，通过对服务进行选择、组合，并最后完成部署和运行时的管理。从技术实现角度讲，SOA应用开发过程大体包括服务定义（服务描述、访问接口实现或定义、管理接口实现或定义），基于服务的应用开发（选择服务、编写服务访问、实现新的服务），应用部署，运行监控四个阶段。

SOA具体的应用开发实践中，有很多公共的开发内容和业务应用能够进行抽象和归类，总结出多种服务应用模式，如将实现简单封装为服务，可供不同实现的消费者，通过多种渠道供访问使用；服务能以不同的方式进行组装及合成，如组合方式、流程编排方式等。根据总结和抽象，形成三种基本的SOA开发模式：简单服务类型、组合服务类型和流程服务类型。

4. SOA通用应用模板

SOA通用应用模板是对各种类型SOA应用总结抽象后形成的应用模板及框架范例。模板可以适用于不同类型，不同行业的SOA应用开发。基于通用应用模板及框架代码可以针对不同行业的业务需求，快速开发基于SOA的行业应用，达到开发方法及模式的复用，提高开发效率。通用应用模板支持动态扩充，可随着技术及用户业务场景的变革进行调整变化。

通过对不同行业的业务特征、业务场景和典型需求分析，SOA应用集成框架提炼出如下几种SOA通用应用模板。

 数据共享交换模板

在实际应用中，重用遗留应用系统的数据和资源信息是在国内应用市场的典型需求之一，数据共享交换，是当前乃至今后较长时间内的SOA重要应用场景。

数据共享交换模板，就是将数据共享开发中通用的过程、相应资源、数据信息表示、数据共享交换机制等进行抽象集中，形成可公用的模板，这样用户通过简便的开发步骤、向导及可视化的交互界面、较少的配置，就可以快速开发异构数据库及应用系统之间的数据交换过程。

 业务协同模板

不同机构的业务办理都有可能依赖于其他部门或组织提供的业务，而业务本身的办理又通常需要资源的支撑，资源的提供者可能是不同的部门或组织。因此，在SOA的应用开发中，业务协同也是很通用常见的应用模式。

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SOA应用集成框架，通过对SOA应用中组织内（纵向）及组织外（横向）之间常见的业务协作进行梳理、抽象，总结出几种通用的业务协同模板，如并联审批协同流程，集成在流程建模工具中。通过选择使用这些不同的业务协同模板，建立可视化图形向导，指导用户以较少的步骤、配置及开发工作量，完成类似业务协同流程的开发。

5. SOA行业应用模板

行业应用模板，是对特定行业应用总结抽象后形成的行业应用模板和基本行业业务服务，可以适用于特定SOA行业应用的快速开发。如电子政务、公共服务行业、金融、电信等行业，都有它们行业自身的业务特点，需要针对这些行业的常用业务模式及SOA应用方式进行抽象和总结，提供这些行业的部分应用模板，以便SOA应用更加适用于具体行业的应用，使SOA应用在不同行业落地及推广。

6. 应用模板开发工具

由于行业的业务及应用不仅差异大，而且通常会涉及不同的专业/领域知识，因此要通过一个SOA应用集成框架，涵盖所有行业和领域的SOA应用模式几乎不太现实。因此，通过提供应用模板开发工具来支持用户根据自身业务需要及开发习惯，定制化开发常用的应用模板，深化了对行业应用的支持能力。

为了支持应用模板的定制开发和定义，应用模板开发工具主要提供以下功能：

1) 元数据描述的抽象和定义工具，并便于扩展 2) 服务接口的定义和开发模板化，并可扩展 3) 开发步骤的向导可保存并能够扩展

4) 应用模板本身及其关联资源的统一管理和版本控制 （三）． SOA工具集

SOA工具集包括建模工具、集成开发工具和运行管理工具。

1. 建模工具

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建模工具可以供业务人员和开发人员使用，围绕服务对业务进行全方面建模工作，起到梳理业务的效果。它使业务人员和开发人员具有共同交流的语言，更好的描述业务，将业务翻译成技术语言。

建模工具提供的建模能力包括：组织架构的建模，业务服务的建模，业务数据的建模和业务流程的建模。为了使业务模型与技术模型的平衡过渡，建模工具会提供部分业务模型转换为技术模型的能力。

2. 集成开发工具

集成开发工具，主要提供基于定义和配置的方式开发SOA应用，支持灵活，快速构建应用系统。它使开发人员能够更好、更快的实现SOA应用。

按照通常的SOA应用开发过程，集成开发工具提供的功能，主要包括： 1) 服务的定义 2) 数据的定义

3) 已有应用系统的服务化封装，提供常用技术的服务化封装 4) 服务的组装 5) 服务的流程设计 6) 环境定义能力

7) 系统的打包和部署功能。 3. 运行管理工具

运行管理工具，主要供技术人员使用，用来对SOA基础产品、部署其上的服务、合成应用及业务流程等SOA应用进行状态查询、配置信息查看与变更及运行状态的调度控制等管理活动。SOA运行管理工具，提供的功能主要包括

1) 对基础运行设施及部署的SOA应用进行启动、停止、定时调度、部署管理等；

2) 对基础运行设施及部署的SOA应用的运行状态进行监控；

3) 提供对基础运行设施及部署的SOA应用的历史运行数据的统计分析功能，便于系统和流程的改进；

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4) 系统和服务的运行日志及报警信息进行查询和统计； 二、 大数据业务流快速通道在电子政府领域的实用价值

通俗地讲，大数据业务流快速通道是实现电子政务各职能部门业务横向集成的业务总线和数据总线，其技术实现借助于SOA架构理念。宏观上讲大数据业务流快速通道能够从技术层面快速整合不同政府部门的业务和数据，加快实现网上审批、电子监察、政民互动，完善行政许可集中办理制度、行政许可决定公示制度，促进我国政府职能由管理型向服务型、职能型政府转变。具体来说，基于SOA技术的大数据业务流快速通道具有以下三方面的作用：

（一）． 行政服务互联互通的媒介

行政服务会产生业务和数据流，业务流分为公务流和服务流，行政服务办公业务的运行流动即公务流（部门之间的公务需求）；行政审批服务业务的运行流动称之为服务流（对企业、个人的需求）。

对应不同业务流，数据流有以下几个部分： 公务数据流：部门间的业务数据交互流动。

行政服务数据流：围绕个人、企业的需求而产生的服务数据交互流动。 上下数据流：行业部门业务数据上下交互流动。 内部数据流：部门内部业务数据内部交互流动。

在目前的情况下，数据无法横向交互流动形成“烟囱效应”，数据无法上下交互流动形成孤岛效应。基于SOA的大数据业务流快速通道可以消除“烟筒效应”和“孤岛信息”，摒弃点对点的连接解决方案的重重弊端，成为了行政服务互联互通的媒介，为业务流和数据流的顺畅流转提供了重要平台。

（二）． 提高系统运行效能的基础

大数据业务流快速通道的建设基于面向服务架构（Service Oriented Architecture），其规范框架和技术构架是解决大范围异构系统联通的唯一高效能手段。

（三）． 标准化行政服务的支撑和体现

标准规范的建立和应用是标准化行政服务的重要组成部分，大数据业务流快速通道的建设和标准规范的建立和应用，是互为支撑，互相体现的关系，通道的建设本身必须基于标准规范下来进行，标准规范是通道的支撑，同时，在通道之

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上高效流转的业务流和数据流，又是标准化行政服务的成果体现。

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