Jason Bloomberg
[2003/3/20]
Web service已經(jīng)不再是新婚的娘子。眾多企業(yè)都已經(jīng)創(chuàng)建各種實(shí)驗(yàn)性Web Services 項(xiàng)目，事實(shí)證明，這項(xiàng)新興的分布式計(jì)算技術(shù)確實(shí)能夠降低集成和開(kāi)發(fā)的成本。另外，一些關(guān)鍵的Web Services標(biāo)準(zhǔn)紛紛制定，強(qiáng)安全（robust security）和管理方面的產(chǎn)品也陸續(xù)問(wèn)世。對(duì)于志向遠(yuǎn)大的企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們已經(jīng)在考慮下一步了。
對(duì)大多數(shù)公司來(lái)說(shuō)，下一步要考慮的不再是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用，而是Web services在企業(yè)間以及業(yè)務(wù)伙伴間更為寬廣的應(yīng)用。這種技術(shù)的變遷需要更松散耦合、面向基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)的架構(gòu)。這樣一個(gè)架構(gòu)要求對(duì)IT在組織中的角色有新的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，而不僅僅是一種實(shí)現(xiàn)方法。通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)的敏捷反應(yīng)，企業(yè)可以得到實(shí)實(shí)在在的回報(bào)，而要達(dá)到這一點(diǎn)，面向服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)師的角色非常關(guān)鍵。除此之外，潛在的回報(bào)更是不可勝數(shù)－分布計(jì)算技術(shù)能夠保證對(duì)業(yè)務(wù)需求足夠靈活的反應(yīng)，而這種業(yè)務(wù)上的敏捷正是各公司夢(mèng)寐以求而目前還遙不可及的。
分布式計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)上分布的軟件資源看作是各種服務(wù)。面向服務(wù)架構(gòu)是一種不錯(cuò)的解決方案。但這種架構(gòu)不是什么新思想；CORBA和DCOM就很類(lèi)似，但是，這些過(guò)去的面向服務(wù)架構(gòu)都受到一些難題的困擾：首先，它們是緊密耦合的，這就意味著如分布計(jì)算連接的兩端都必須遵循同樣API的約束。打比方說(shuō)，如果一個(gè)COM對(duì)象的代碼有了更改，那么訪問(wèn)該對(duì)象的代碼也必須作出相應(yīng)更改。其二，這些面向服務(wù)架構(gòu)受到廠商的約束。Microsoft控制DCOM自不必說(shuō)，CORBA也只是一個(gè)偽裝的標(biāo)準(zhǔn)化努力，事實(shí)上，實(shí)現(xiàn)一個(gè)CORBA架構(gòu)，經(jīng)常都是在某個(gè)廠商對(duì)規(guī)范的實(shí)現(xiàn)上進(jìn)行工作。
Web services是在改進(jìn)DCOM和CORBA缺點(diǎn)上的努力。今天應(yīng)用Web services的面向服務(wù)架構(gòu)與過(guò)去不同的特點(diǎn)就在于它們是基于標(biāo)準(zhǔn)以及松散耦合的。廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)（如XML和SOAP）提供了在各不同廠商解決方案之間的交互性。而松散耦合將分布計(jì)算中的參與者隔離開(kāi)來(lái)，交互兩邊某一方的改動(dòng)并不會(huì)影響到另一方。這兩者的結(jié)合意味著公司可以實(shí)現(xiàn)某些Web services而不用對(duì)使用這些Web services的客戶端的知識(shí)有任何了解。我們將這種基于標(biāo)準(zhǔn)的、松散耦合的面向服務(wù)的架構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)為SOA。
SOA的強(qiáng)大和靈活性將給企業(yè)帶來(lái)巨大的好處。如果某組織將其IT架構(gòu)抽象出來(lái)，將其功能以粗粒度的服務(wù)形式表示出來(lái)，每種服務(wù)都清晰地表示其業(yè)務(wù)價(jià)值，那么，這些服務(wù)的顧客（可能在公司內(nèi)部，也可能是公司的某個(gè)業(yè)務(wù)伙伴）就可以得到這些服務(wù)，而不必考慮其后臺(tái)實(shí)現(xiàn)的具體技術(shù)。更進(jìn)一步，如果顧客能夠發(fā)現(xiàn)并綁定可用的服務(wù)，那么在這些服務(wù)背后的IT系統(tǒng)能夠提供更大的靈活性。
但是，要得到種強(qiáng)大和靈活性，需要有一種實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的新方法，這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。企業(yè)架構(gòu)設(shè)計(jì)師必須要變成“面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)師”，不僅要理解SOA，還要理解SOA的實(shí)踐。在架構(gòu)實(shí)踐和最后得到的架構(gòu)結(jié)果之間的區(qū)別非常微妙，也非常關(guān)鍵。本文將討論SOA的實(shí)踐，即：面向架構(gòu)的設(shè)計(jì)師在構(gòu)建SOA時(shí)必須要做的事情。
SOA的原則
SOA是一種企業(yè)架構(gòu)，因此，它是從企業(yè)的需求開(kāi)始的。但是，SOA和其它企業(yè)架構(gòu)方法的不同之處在于SOA提供的業(yè)務(wù)敏捷性。業(yè)務(wù)敏捷性是指企業(yè)對(duì)變更快速和有效地進(jìn)行響應(yīng)、并且利用變更來(lái)得到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的能力。對(duì)架構(gòu)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，創(chuàng)建一個(gè)業(yè)務(wù)敏捷的架構(gòu)意味著創(chuàng)建這樣一個(gè)IT架構(gòu)，它可以滿足當(dāng)前還未知的業(yè)務(wù)需求。
要滿足這種業(yè)務(wù)敏捷性，SOA的實(shí)踐必須遵循以下原則：
* 業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)，服務(wù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
從本質(zhì)上說(shuō)，在抽象層次上，服務(wù)位于業(yè)務(wù)和技術(shù)中間。面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)師一方面必須理解在業(yè)務(wù)需求和可以提供的服務(wù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，另一方面，同樣要理解服務(wù)與提供這些服務(wù)的底層技術(shù)之間的關(guān)系。
* 業(yè)務(wù)敏捷是基本的業(yè)務(wù)需求
SOA考慮的是下一個(gè)抽象層次：提供響應(yīng)變化需求的能力是新的“元需求”，而不是處理一些業(yè)務(wù)上的固定不變的需求。從硬件系統(tǒng)而上的整個(gè)架構(gòu)都必須滿足業(yè)務(wù)敏捷的需求，因?yàn)椋赟OA中任何的瓶頸都會(huì)影響到整個(gè)IT環(huán)境的靈活性。
* 一個(gè)成功的SOA總在變化之中
SOA工作的場(chǎng)景，更象是一個(gè)活的生物體，而不是象傳統(tǒng)所說(shuō)的“蓋一棟房子”。IT環(huán)境唯一不變的就是變化，因此面向服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)師的工作永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。對(duì)于習(xí)慣于蓋房子的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，要轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)一個(gè)活的生物體要求嶄新的思維方式。如下文所寫(xiě)的，SOA的基礎(chǔ)還是一些類(lèi)似的架構(gòu)準(zhǔn)則。
SOA基礎(chǔ)
在IT行業(yè)有兩個(gè)越來(lái)越普遍的發(fā)展方向，一個(gè)是架構(gòu)方面的，一個(gè)是方法學(xué)方面的，面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)師可以從中有所收獲。第一個(gè)就是MDA（模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)），由提出CORBA的OMG模型提出。MDA認(rèn)為架構(gòu)設(shè)計(jì)師首先要對(duì)待創(chuàng)建的系統(tǒng)有一個(gè)形式化的UML（也是由OMG提出）的模型。MDA首先給出一個(gè)平臺(tái)無(wú)關(guān)的模型來(lái)表示系統(tǒng)的功能需求和use cases，根據(jù)系統(tǒng)搭建的平臺(tái)，架構(gòu)設(shè)計(jì)師可以由這個(gè)平臺(tái)無(wú)關(guān)的模型得到平臺(tái)相關(guān)的模型，這些平臺(tái)相關(guān)模型足夠詳細(xì)，以至于可以用來(lái)直接生成需要的代碼。
MDA的核心就在于在設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)就已經(jīng)完全描述，這樣，在創(chuàng)建系統(tǒng)的時(shí)候，幾乎就沒(méi)有錯(cuò)誤解釋的可能，模型也就可以直接生成代碼。但MDA有一些局限性：首先，MDA假設(shè)在創(chuàng)建模型之前，業(yè)務(wù)需求已經(jīng)全部描述，而這一點(diǎn)，在當(dāng)前典型的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)環(huán)境中幾乎是不可能的。第二，MDA沒(méi)有一個(gè)反饋機(jī)制。如果開(kāi)發(fā)人員對(duì)模型有需要改動(dòng)的地方，并沒(méi)有提供給他們這么一個(gè)途徑。
SOA的另一個(gè)基礎(chǔ)是敏捷方法（AM），其中非常有名的方法是極限編程（XP）。象XP這樣的AM提供了在需求未知或者多變的環(huán)境中創(chuàng)建軟件系統(tǒng)的過(guò)程。XP要求在開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中要有一個(gè)用戶代表，他幫助書(shū)寫(xiě)測(cè)試來(lái)指導(dǎo)開(kāi)發(fā)人員的日常工作。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中的所有成員都參與到設(shè)計(jì)之中，并且設(shè)計(jì)要盡量小并且非形式化。AM的目標(biāo)是僅僅創(chuàng)建用戶想要的，而不是在一些形式化模型上耗費(fèi)工作量。AM的核心思想就在于其敏捷性－處理需求變更的敏捷性。AM的主要弱點(diǎn)是其規(guī)模上的限制，例如，XP在一個(gè)小團(tuán)隊(duì)和中型項(xiàng)目中效果不錯(cuò)，但是當(dāng)項(xiàng)目規(guī)模增大時(shí)，如果沒(méi)有一個(gè)一致的清晰的計(jì)劃，項(xiàng)目成員很難把握項(xiàng)目中的方方面面。
從表面看來(lái)，MDA和AM似乎是相對(duì)立的－MDA假定需求是固定的，而AM恰恰相反。MDA的中心是形式化的模型，而AM恰恰要避開(kāi)它們。但是，我們還是決定冒險(xiǎn)把這些不同方法中的一些元素提取出來(lái)，放入到一個(gè)一致的架構(gòu)實(shí)踐中。
在SOA中有三個(gè)抽象層次，按照SOA的第一條準(zhǔn)則：業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)、服務(wù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。AM將業(yè)務(wù)模型直接和實(shí)踐連接起來(lái)，表現(xiàn)在平臺(tái)相關(guān)的模型之中。MDA并沒(méi)有把業(yè)務(wù)模型和平臺(tái)無(wú)關(guān)模型分開(kāi)來(lái)，而是把平臺(tái)無(wú)關(guān)模型做為起點(diǎn)。SOA必須連接這些模型，或者說(shuō)抽象層次，得到單一的架構(gòu)方法。我們將從五個(gè)視圖的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)連接。
SOA的五視圖實(shí)現(xiàn)方法
企業(yè)架構(gòu)設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)他們的職業(yè)非常有競(jìng)爭(zhēng)力并且值得驕傲，因?yàn)樗麄円獜暮芏喾矫鎭?lái)通盤(pán)考慮IT系統(tǒng)。Kruchten（RUP的開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人）將這些方面提取出來(lái)，在應(yīng)用到SOA時(shí)，我們稱(chēng)為五視圖實(shí)現(xiàn)方法（five-view approach）。
四個(gè)方框表示對(duì)一個(gè)架構(gòu)的不同審視方法，分別代表不同的涉眾（stakeholder）。弟五個(gè)視圖，use-case視圖涵蓋了其它視圖，在架構(gòu)中扮演的是一個(gè)特殊的角色。部署視圖將軟件映射到底層平臺(tái)和相關(guān)硬件上，是系統(tǒng)部署人員對(duì)架構(gòu)的視圖；實(shí)現(xiàn)視圖描述了軟件代碼的組織，是從開(kāi)發(fā)人員角度出發(fā)的視圖；業(yè)務(wù)分析人員則利用過(guò)程視圖進(jìn)行工作，它描述的是軟件系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)特性。最后，邏輯視圖表示的是用戶的功能需求。在SOA中，面向服務(wù)的架構(gòu)必須能夠以u(píng)se-case視圖中的用例將用戶連接到服務(wù)，將服務(wù)連接到底層的技術(shù)。
為了表示面向?qū)ο蟮募軜?gòu)是如何工作在這些視圖之上，讓我們將他們置于SOA元模型的上下文之中。SOA中兩個(gè)領(lǐng)域存在重疊：由業(yè)務(wù)模型和服務(wù)模型表示的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和由服務(wù)模型及平臺(tái)相關(guān)模型表示的技術(shù)領(lǐng)域（兩個(gè)領(lǐng)域共享服務(wù)模型）。業(yè)務(wù)用戶通過(guò)邏輯視圖和過(guò)程視圖處理粗粒度的業(yè)務(wù)服務(wù)，根據(jù)變化的業(yè)務(wù)需求，按照需要將它們安排在過(guò)程之中。另一方面，技術(shù)專(zhuān)家的工作是創(chuàng)建并維護(hù)服務(wù)和地層技術(shù)之間的抽象層。表示這些服務(wù)的中間模型，起到的是軸心的作用，業(yè)務(wù)以它為中心進(jìn)行。
SOA元模型從MDA中繼承平臺(tái)無(wú)關(guān)模型和平臺(tái)相關(guān)模型，但是添加了AM和用戶交互以及敏捷的反饋這兩部分，后者通過(guò)橢圓之間的雙向箭頭來(lái)表現(xiàn)。類(lèi)似地，元模型通過(guò)引入由中心的服務(wù)模型提供的中間層抽象解決了AM在伸縮性方面的問(wèn)題。這樣，服務(wù)模型中的任何需求的變化，都會(huì)反映到用戶每天的業(yè)務(wù)處理中。同樣，由于底層技術(shù)是模型驅(qū)動(dòng)的，技術(shù)專(zhuān)家也可以根據(jù)這些變化的需求迅速而有效地作出應(yīng)變。
SOA實(shí)踐和過(guò)去解決企業(yè)架構(gòu)傳統(tǒng)方式的不同之處就在于其對(duì)敏捷性的支持。如前所說(shuō)，SOA的第三條原則就在于它總在變化之中。這種恒在的變化性環(huán)境是SOA實(shí)踐的基石。如圖所示，涉眾（stakeholders，譯者注：RUP中也有這個(gè)詞，表示軟件開(kāi)發(fā)中涉及到的各種角色如：用戶、設(shè)計(jì)人員、開(kāi)發(fā)人員乃至測(cè)試人員等等。）在一個(gè)必需的基礎(chǔ)上影響到整個(gè)架構(gòu)的變化。在當(dāng)技術(shù)專(zhuān)家在每天的日常工作中不斷對(duì)變化的業(yè)務(wù)需求作出響應(yīng)的這種情況下，設(shè)計(jì)階段和運(yùn)行階段之間的界限變得模糊起來(lái)，很難清晰地分離這兩個(gè)階段。
剩下的部分
我們已經(jīng)為面向服務(wù)的架構(gòu)提供了一個(gè)高層次的框架，其中MDA和AM的元素幫助工具的使用者來(lái)創(chuàng)建和維護(hù)SOA。但是，SOA中還缺少一些內(nèi)容－那就是軟件開(kāi)發(fā)商和專(zhuān)業(yè)的服務(wù)組織必需提供的。理想情況下，開(kāi)發(fā)商必需提供面向服務(wù)的業(yè)務(wù)流程、工作流以及服務(wù)的協(xié)調(diào)工具和服務(wù)；另外，能夠以一種敏捷的、平臺(tái)無(wú)關(guān)的方式充分反映業(yè)務(wù)服務(wù)的建模工具也是必須的；技術(shù)專(zhuān)家必須配備可以從模型中自動(dòng)生成代碼，并在代碼變化時(shí)更新模型的工具，最后，開(kāi)發(fā)商必須提供支持SOA的軟件，幫助面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)師以一種可信并且可伸縮的方式創(chuàng)建位于服務(wù)和底層技術(shù)之間的抽象層次。幸運(yùn)的是，這方面的產(chǎn)品即將上市。
另外，最重要的就是貫穿本文的自頂而下的SOA實(shí)現(xiàn)方法了。今天關(guān)于Web services的大部分思考都是自底而上的：“這是如何創(chuàng)建Web services的方法，現(xiàn)在，我們來(lái)使用它們集成吧”，對(duì)Web services技術(shù)的這種方法是偉大的第一步，因?yàn)樗梢泽@人地降低集成的開(kāi)銷(xiāo)，這是現(xiàn)在的技術(shù)管理人員最樂(lè)意見(jiàn)到的了。但當(dāng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，IT走出低谷，企業(yè)會(huì)尋求IT的幫助來(lái)提高組織戰(zhàn)略意義上的核心價(jià)值。使用面向服務(wù)的架構(gòu)，IT可以提供給企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)敏捷性的這樣一個(gè)框架。
