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級(jí)別: 初級(jí) Min Luo, Mark Endrei, Philippe Comte,Pal Krogdahl, Jenny Ang, Tony Newling, International Technical Support Organization, Raleigh Center 2004 年 6 月 01 日 在這一節(jié)中，我們簡(jiǎn)要地描述了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。然后，我們探究了面向組件的開(kāi)發(fā)與面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并且說(shuō)明了如何將組件作為實(shí)現(xiàn)服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。 雖然 IT 經(jīng)理一直面臨著削減成本和最大限度地利用現(xiàn)有技術(shù)的難題，但是與此同時(shí)，他們還必須不斷地努力，以期更好地服務(wù)客戶，更快地響應(yīng)企業(yè)戰(zhàn)略重點(diǎn)，從而贏得更大的競(jìng)爭(zhēng)力。 在所有這些壓力之下，有兩個(gè)基本的主題：異構(gòu)和改變?，F(xiàn)在，大多數(shù)企業(yè)都有各種各樣的系統(tǒng)、應(yīng)用程序以及不同時(shí)期和技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。集成來(lái)自多個(gè)廠商跨不同平臺(tái)的產(chǎn)品簡(jiǎn)直就像一場(chǎng)噩夢(mèng)。但是我們也不能單單使用一家廠商的產(chǎn)品，因?yàn)楦淖儜?yīng)用程序套件和支持基礎(chǔ)設(shè)施是如此之難。 在當(dāng)今 IT 經(jīng)理面臨的問(wèn)題之中，改變是第二個(gè)主題。全球化和電子商務(wù)加快了改變的步伐。全球化帶來(lái)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品周期縮短了，每個(gè)公司都想贏得超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì)。在競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品和可以從 Internet 上獲得的大量產(chǎn)品信息的推動(dòng)下，客戶要求更快速地進(jìn)行改變。因而，在改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)方面展開(kāi)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇了。 為了滿足客戶提出的越來(lái)越多的新要求，技術(shù)方面的改進(jìn)也在不斷地加快。企業(yè)必須快速地適應(yīng)這種改變，否則就難以生存，更別提在這個(gè)動(dòng)蕩不安競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中取得成功了，而 IT 基礎(chǔ)設(shè)施必須支持企業(yè)提高適應(yīng)能力。 因此，企業(yè)組織正在從上世紀(jì)八十年代或更早的時(shí)期的相互隔離的垂直業(yè)務(wù)部門(mén)，到上世紀(jì)八十年代和九十年代關(guān)注業(yè)務(wù)流程的水平結(jié)構(gòu)，向新的生態(tài)系統(tǒng)業(yè)務(wù)范例發(fā)展。重點(diǎn)是擴(kuò)展供應(yīng)鏈，支持客戶和合作伙伴訪問(wèn)業(yè)務(wù)服務(wù)。第 19 頁(yè)的圖 2-1 展示了企業(yè)的這種發(fā)展。 圖 2-1 企業(yè)的發(fā)展  我如何使我的 IT 環(huán)境更靈活且更快地響應(yīng)不斷改變的業(yè)務(wù)需求呢？ 我們?nèi)绾问惯@些異構(gòu)系統(tǒng)和應(yīng)用程序盡可能無(wú)縫地進(jìn)行通信呢？我們?nèi)绾芜_(dá)到企業(yè)目標(biāo)而不使企業(yè)走向破產(chǎn)的深淵呢？ IT 響應(yīng)者/支持者是隨著企業(yè)的這種發(fā)展而并行發(fā)展的，如圖 2-2 所示?，F(xiàn)在，許多 IT 經(jīng)理和專業(yè)人員都同樣相信，我們真的快找到了一種滿意的答案——面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)。 圖 2-2 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 圖 2-2 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展  為了減少異構(gòu)性、互操作性和不斷改變的要求的問(wèn)題，這樣的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該提供平臺(tái)來(lái)構(gòu)建具有下列特征的應(yīng)用程序服務(wù)：
基于這樣的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)使用者甚至不必關(guān)心與之通信的特定服務(wù)，因?yàn)榈讓踊A(chǔ)設(shè)施或服務(wù)“總線”將代表使用者做出適當(dāng)?shù)倪x擇?；A(chǔ)設(shè)施對(duì)請(qǐng)求者隱藏了盡可能多的技術(shù)。特別地，來(lái)自不同實(shí)現(xiàn)技術(shù)（如 J2EE 或 .NET）的技術(shù)規(guī)范不應(yīng)該影響 SOA 用戶。如果已經(jīng)存在一個(gè)服務(wù)實(shí)現(xiàn)，我們就還應(yīng)該重新考慮用一個(gè)“更好”的服務(wù)實(shí)現(xiàn)來(lái)代替，新的服務(wù)實(shí)現(xiàn)必須具有更好的服務(wù)質(zhì)量。
第二部分：作為解決方案的面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu) 自從“軟件危機(jī)”促進(jìn)軟件工程的開(kāi)創(chuàng)以來(lái)，IT 界一直在努力尋求解決上述問(wèn)題的方案。在過(guò)去幾年里，下面簡(jiǎn)要概述的核心技術(shù)進(jìn)展使我們走到了今天。我們將簡(jiǎn)要討論這些核心技術(shù)，而我們重點(diǎn)關(guān)注的將是這些技術(shù)如何幫助解決 IT 問(wèn)題。 在“Applying UML and Patterns - An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design”中，Larman 將面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)的本質(zhì)描述為“從對(duì)象（物體、概念或?qū)嶓w）的角度考慮問(wèn)題域和邏輯解決方案”。在“Object-Oriented SoftwareEngineering: A Use Case Driven Approach”中，Jacobson 等將這些對(duì)象定義為“特點(diǎn)在于具有許多操作和狀態(tài)（記憶這些操作的影響）的物體”。 在面向?qū)ο蟮姆治鲋?，這樣的對(duì)象是用問(wèn)題域來(lái)標(biāo)識(shí)和描述的，而在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)中，它們轉(zhuǎn)變成邏輯軟件對(duì)象，這些對(duì)象最終將用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)，可以封裝對(duì)象（或?qū)ο蠼M）的某些方面，以簡(jiǎn)化復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景的分析。為了降低復(fù)雜性，也可以抽象對(duì)象的某些特征，這樣就可以只捕獲重要或本質(zhì)的方面。 基于組件的設(shè)計(jì)并不是一種新技術(shù)。它是從對(duì)象范例中自然發(fā)展而來(lái)的。在面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)的早期，細(xì)粒度的對(duì)象被標(biāo)榜為提供“重用”的機(jī)制，但是這樣的對(duì)象的粒度級(jí)別太低了，沒(méi)有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)可以用來(lái)使重用廣泛應(yīng)用于實(shí)踐之中。在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)集成中，粗粒度組件越來(lái)越成為重用的目標(biāo)。這些粗粒度對(duì)象通過(guò)內(nèi)聚一些更細(xì)粒度的對(duì)象來(lái)提供定義良好的功能。通過(guò)這種方式，還可以將打包的解決方案套件封裝成這樣的“組件”。 一旦組織在更高層次上實(shí)現(xiàn)了基于完全獨(dú)立的功能組件的完備體系結(jié)構(gòu)，就可以將支持企業(yè)的應(yīng)用程序劃分成一組粒度越來(lái)越大的組件。可以將組件看作是打包、管理和公開(kāi)服務(wù)的機(jī)制。它們可以共同使用一組技術(shù)：實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)用況的大粒度企業(yè)組件可以通過(guò)更新的面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)與遺留系統(tǒng)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn) 在“Component-Based Development for Enterprise Systems”中，Allen 涉及了服務(wù)的概念，“它是將組件描述成提供相關(guān)服務(wù)的物理黑盒封裝的可執(zhí)行代碼單元。它的服務(wù)只能通過(guò)一致的已發(fā)布接口（它包括交互標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行訪問(wèn)。組件必須能夠連接到其他組件（通過(guò)通信接口）以構(gòu)成一個(gè)更大的組”。服務(wù)通常實(shí)現(xiàn)為粗粒度的可發(fā)現(xiàn)軟件實(shí)體，它作為單個(gè)實(shí)例存在，并且通過(guò)松散耦合的基于消息通信模型來(lái)與應(yīng)用程序和其他服務(wù)交互。第 22 頁(yè)的圖 2-3 展示了重要的面向服務(wù)術(shù)語(yǔ)：
圖 2-3 面向服務(wù)的術(shù)語(yǔ) 在組件和服務(wù)開(kāi)發(fā)中，都需要進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，這樣軟件實(shí)體就可以實(shí)現(xiàn)和公開(kāi)其定義的關(guān)鍵部分。因此，在基于組件和面向服務(wù)的系統(tǒng)中，“接口”的概念對(duì)于成功的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。下面是一些與接口有關(guān)的重要定義：
第 23 頁(yè)的圖 2-4 定義了客戶關(guān)系管理 (CRM) 服務(wù)的 UML 定義，它表示為一個(gè) UML 組件，實(shí)現(xiàn)接口 AccountManagement、ContactManagement 和 SystemsManagement。在這些接口中只有頭兩個(gè)接口是已發(fā)布接口，不過(guò)，后者是公共接口。注意，SystemsManagement 接口和 ManagementService 接口構(gòu)成了雙接口。CRMservice 可以實(shí)現(xiàn)許多這樣的接口，但是它以多種方式行為的能力取決于客戶端在行為的實(shí)現(xiàn)方面是否允許有大的靈活性。甚至有可能給特定類型的客戶端提供不同或附加的服務(wù)。在一些運(yùn)行時(shí)環(huán)境中，這樣的功能也用于在單個(gè)組件或服務(wù)上支持相同接口的不同版本。 圖 2-4 已實(shí)現(xiàn)的服務(wù) 如前所述，面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和語(yǔ)言是實(shí)現(xiàn)組件的極好方式。雖然組件是實(shí)現(xiàn)服務(wù)的最好方法，但是您必須理解的一點(diǎn)是，好的基于組件的應(yīng)用程序未必就構(gòu)成好的面向服務(wù)的應(yīng)用程序。一旦理解了服務(wù)在應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)中所起的作用，組件開(kāi)發(fā)人員就很有可能會(huì)利用現(xiàn)有的組件。進(jìn)行這種轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是認(rèn)識(shí)到面向服務(wù)的方法意味著附加的應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)層。第 24 頁(yè)中的圖 2-5 演示了如何將技術(shù)層應(yīng)用于程序體系結(jié)構(gòu)以提供粒度更粗的實(shí)現(xiàn)（它更靠近應(yīng)用程序的使用者）。為稱呼系統(tǒng)的這一部分而創(chuàng)造的術(shù)語(yǔ)是“應(yīng)用程序邊界”，它反映了服務(wù)是公開(kāi)系統(tǒng)的外部視圖的極好方法的事實(shí)（通過(guò)內(nèi)部重用并結(jié)合使用傳統(tǒng)組件設(shè)計(jì)）。 圖 2-5 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)層：服務(wù)、組件、對(duì)象
第三部分：近距離審視面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)提供了一種方法，通過(guò)這種方法，可以構(gòu)建分布式系統(tǒng)來(lái)將應(yīng)用程序功能作為服務(wù)提供給終端用戶應(yīng)用程序或其他服務(wù)。其組成元素可以分成功能元素和服務(wù)質(zhì)量元素。第 25 頁(yè)的圖 2-6 展示了體系結(jié)構(gòu)堆棧以及在一個(gè)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)可能觀察到的元素。 注意：面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)堆?？赡苁且粋€(gè)容易引起爭(zhēng)議的問(wèn)題，因?yàn)楦鞣矫娴闹С终咭呀?jīng)提出了幾種不同的堆棧。我們的堆棧不是作為服務(wù)堆棧提出的。我們之所以在此提出它，是因?yàn)槲覀兿胍罱ㄒ粋€(gè)有用的框架，在本書(shū)的剩余章節(jié)中，我們將通過(guò)這個(gè)框架來(lái)組織對(duì) SOA 的討論。 圖 2-6 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的元素 體系結(jié)構(gòu)堆棧分成兩半，左邊的一半集中于體系結(jié)構(gòu)的功能性方面，而右邊的一半集中于體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)質(zhì)量方面。這些元素詳細(xì)描述如下： 功能性方面包括：
服務(wù)質(zhì)量方面包括：
圖 2-7 展示了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的協(xié)作。這些協(xié)作遵循“查找、綁定和調(diào)用”范例，其中，服務(wù)使用者執(zhí)行動(dòng)態(tài)服務(wù)定位，方法是查詢服務(wù)注冊(cè)中心來(lái)查找與其標(biāo)準(zhǔn)匹配的服務(wù)。如果服務(wù)存在，注冊(cè)中心就給使用者提供接口契約和服務(wù)的端點(diǎn)地址。下圖展示了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中協(xié)作支持“查找、綁定和調(diào)用”范例的實(shí)體。 圖 2-7 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的協(xié)作 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的角色包括：
面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的每個(gè)實(shí)體都扮演著服務(wù)提供者、使用者和注冊(cè)中心這三種角色中的某一種（或多種）。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的操作包括：
面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件包括：
除了動(dòng)態(tài)服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)接口契約的定義之外，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)還具有以下特征：
這些特征也是滿足電子商務(wù)按需操作環(huán)境的要求的主要特征，如第 301 頁(yè)“e-business on demand and Service-oriented architecture”所定義的。 最后，我們需要說(shuō)明的是，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)并不是一個(gè)新的概念。如圖 2-8 所示，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)所涉及的技術(shù)至少包括 CORBA、DCOM 和 J2EE。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的早期采用者還曾成功地基于消息傳遞系統(tǒng)（如 IBM WebSphere MQ）創(chuàng)建過(guò)他們自己的面向服務(wù)企業(yè)體系結(jié)構(gòu)。最近，SOA 的活動(dòng)舞臺(tái)已經(jīng)擴(kuò)展到包括 World Wide Web (WWW) 和 Web 服務(wù)。 圖 2-8 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的不同實(shí)現(xiàn) 在面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中，映射到業(yè)務(wù)功能的服務(wù)是在業(yè)務(wù)流程分析的過(guò)程中確定的。服務(wù)可以是細(xì)粒度的，也可以是粗粒度的，這取決于業(yè)務(wù)流程。每個(gè)服務(wù)都有定義良好的接口，通過(guò)該接口就可以發(fā)現(xiàn)、發(fā)布和調(diào)用服務(wù)。 企業(yè)可以選擇將自己的服務(wù)向外發(fā)布到業(yè)務(wù)合作伙伴，也可以選擇在組織內(nèi)部發(fā)布服務(wù)。服務(wù)還可以由其他服務(wù)組合而成。 服務(wù)是粗粒度的處理單元，它使用和產(chǎn)生由值傳送的對(duì)象集。它與編程語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)中的對(duì)象不同。相反，它可能更接近于業(yè)務(wù)事務(wù)（如 CICS 或 IMS 事務(wù)）的概念而不是遠(yuǎn)程 CORBA 對(duì)象的概念。 服務(wù)是由一些組件組成的，這些組件一起工作，共同提供服務(wù)所請(qǐng)求的業(yè)務(wù)功能。因此，相比之下，組件比服務(wù)的粒度更細(xì)。另外，雖然服務(wù)映射到業(yè)務(wù)功能，但是組件通常映射到業(yè)務(wù)實(shí)體和操作它們的業(yè)務(wù)規(guī)則。作為一個(gè)示例，讓我們看一看 WS-I 供應(yīng)鏈管理（WS-I Supply Chain Management）樣本的定購(gòu)單（PurchaseOrder）組件模型，如圖 2-9 所示。 圖 2-9 定購(gòu)單組件模型 在基于組件的設(shè)計(jì)中，可以創(chuàng)建組件來(lái)嚴(yán)格匹配業(yè)務(wù)實(shí)體（如顧客（Customer）、定購(gòu)單（Purchase Order）、定購(gòu)項(xiàng)（Order Item）），并且封裝匹配這些實(shí)體所期望的行為的行為。 例如，定購(gòu)單（Purchase Order）組件提供獲取關(guān)于已定購(gòu)的產(chǎn)品列表和定購(gòu)的總額的信息的功能；定購(gòu)項(xiàng)（Order Item）組件提供獲取關(guān)于已定購(gòu)的產(chǎn)品的數(shù)量和價(jià)格的信息的功能。每個(gè)組件的實(shí)現(xiàn)都封裝在接口的后面。因此，定購(gòu)單（Purchase Order）組件的用戶不知道定購(gòu)單（Purchase Order）表的模式、計(jì)算稅金的算法、以及定單總額中的回扣和/或折扣。 在面向服務(wù)的設(shè)計(jì)中，不能基于業(yè)務(wù)實(shí)體設(shè)計(jì)服務(wù)。相反，每個(gè)服務(wù)都是管理一組業(yè)務(wù)實(shí)體中的操作的完整單元。例如，顧客服務(wù)將響應(yīng)來(lái)自任何其他系統(tǒng)或需要訪問(wèn)顧客信息的服務(wù)的請(qǐng)求。顧客服務(wù)可以處理更新顧客信息的請(qǐng)求；添加、更新、刪除投資組合；以及查詢顧客的定單歷史。顧客服務(wù)擁有所有與它管理的顧客有關(guān)的數(shù)據(jù)，并且能夠代表調(diào)用方進(jìn)行其他服務(wù)查詢，以提供統(tǒng)一的顧客服務(wù)視圖。這意味著服務(wù)是一個(gè)管理器對(duì)象，它創(chuàng)建和管理它的一組組件。
第四部分：面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的好處 如前所述，企業(yè)正在處理兩個(gè)問(wèn)題：迅速地改變的能力和降低成本的要求。為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)必須快速地適應(yīng)內(nèi)部因素（如兼并和重組）或外部因素（如競(jìng)爭(zhēng)能力和顧客要求）。需要經(jīng)濟(jì)而靈活的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持企業(yè)。 我們可以認(rèn)識(shí)到，采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)將給我們帶來(lái)幾方面的好處，有助于我們?cè)诮裉爝@個(gè)動(dòng)蕩的商業(yè)環(huán)境中取得成功： SOA 提供了一個(gè)抽象層，通過(guò)這個(gè)抽象層，企業(yè)可以繼續(xù)利用它在 IT 方面的投資，方法是將這些現(xiàn)有的資產(chǎn)包裝成提供企業(yè)功能的服務(wù)。組織可以繼續(xù)從現(xiàn)有的資源中獲取價(jià)值，而不必重新從頭開(kāi)始構(gòu)建。 在面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中，集成點(diǎn)是規(guī)范而不是實(shí)現(xiàn)。這提供了實(shí)現(xiàn)透明性，并將基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)發(fā)生的改變所帶來(lái)的影響降到最低限度。通過(guò)提供針對(duì)基于完全不同的系統(tǒng)構(gòu)建的現(xiàn)有資源和資產(chǎn)的服務(wù)規(guī)范，集成變得更加易于管理，因?yàn)閺?fù)雜性是隔離的。當(dāng)更多的企業(yè)一起協(xié)作提供價(jià)值鏈時(shí)，這會(huì)變得更加重要。 從現(xiàn)有的服務(wù)中組合新的服務(wù)的能力為需要靈活地響應(yīng)苛刻的商業(yè)要求的組織提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)利用現(xiàn)有的組件和服務(wù)，可以減少完成軟件開(kāi)發(fā)生命周期（包括收集需求、進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試）所需的時(shí)間。這使得可以快速地開(kāi)發(fā)新的業(yè)務(wù)服務(wù)，并允許組織迅速地對(duì)改變做出響應(yīng)和減少上市準(zhǔn)備時(shí)間。 通過(guò)以松散耦合的方式公開(kāi)的業(yè)務(wù)服務(wù)，企業(yè)可以根據(jù)業(yè)務(wù)要求更輕松地使用和組合服務(wù)。這意味資源副本的減少、以及重用和降低成本的可能性的增加。 通過(guò) SOA，企業(yè)可以未雨綢繆，為未來(lái)做好充分的準(zhǔn)備。SOA 業(yè)務(wù)流程是由一系列業(yè)務(wù)服務(wù)組成的，可以更輕松地創(chuàng)建、修改和管理它來(lái)滿足不同時(shí)期的需要。 SOA 提供了靈活性和響應(yīng)能力，這對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。但是面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)決不是靈丹妙藥，而遷移到 SOA 也并非一件可以輕而易舉就完成的事情。請(qǐng)別指望一個(gè)晚上就將整個(gè)企業(yè)系統(tǒng)遷移到面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，我們推薦的方法是，在業(yè)務(wù)要求出現(xiàn)或露出苗頭時(shí)遷移企業(yè)功能的適當(dāng)部分。 |
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