面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)

1、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)今天，Web 服務(wù)特指用 Web 服務(wù)描述語(yǔ)言（Web Services Description Language，WSDL）描述的、通過(guò) HTTP 發(fā)送的、處理 XML 編碼的 SOAP 消息的分布式服務(wù)正得到廣泛的部署。Web 服務(wù)可用在各種各樣的應(yīng)用程序集成環(huán)境中：從簡(jiǎn)單的（特別是防火墻后面的）數(shù)據(jù)共享到大規(guī)模的 Internet 零售和貨幣交易。 Web 提供了軟件組件之間的互操作性，這些軟件組件可以在不同的企業(yè)之間進(jìn)行通信，并且可以駐留在不同的基礎(chǔ)架構(gòu)中。這解決了顧客、軟件開(kāi)發(fā)人員和合作伙伴所面臨一個(gè)最重要的問(wèn)題。HTTP 和 SOAP 提供了通信和消息的互操作性。

2、WSDL 提供了消息的描述，以支持開(kāi)發(fā)工具之間的互操作性；它憑借交換接口定義的能力來(lái)完成通信互操作性。 一組基本的 Web 服務(wù)規(guī)范使顧客和軟件廠商能夠解決一些重要的問(wèn)題。在這些規(guī)范成功的基礎(chǔ)上，許多開(kāi)發(fā)人員和公司準(zhǔn)備解決 Web 服務(wù)方面更難的問(wèn)題。Web 服務(wù)的巨大成功使開(kāi)發(fā)人員想要從 Web 服務(wù)獲得更多的能力。由于重要的工具和通信互操作已經(jīng)成功了，所以開(kāi)發(fā)人員現(xiàn)在期望增強(qiáng)互操作的功能。 除了基本的消息互操作性和接口交換之外，開(kāi)發(fā)人員越來(lái)越需要更高級(jí)別的應(yīng)用程序服務(wù)互操作。許多商業(yè)應(yīng)用程序運(yùn)行在這樣一種環(huán)境中（“中間件”或“操作系統(tǒng)”），這種環(huán)境為一些功能（比如安全性和事務(wù)處理）提供支持

3、。 IBM、Microsoft 和業(yè)界其他一些公司常常需要使 Web 更安全、更可靠且更好地支持事務(wù)處理。另外，我們?cè)谔峁┻@些能力的同時(shí)，還需要保持現(xiàn)在 Web 服務(wù)中必不可少的簡(jiǎn)單性和互操作性。面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（SOA）定義 SOA是指為了解決在Internet環(huán)境下業(yè)務(wù)集成的需要，通過(guò)連接能完成特定任務(wù)的獨(dú)立功能實(shí)體實(shí)現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)。從這個(gè)定義中我希望表達(dá)的前提有下面兩點(diǎn)： 1) 軟件系統(tǒng)架構(gòu)：SOA不是一種語(yǔ)言，也不是一種具體的技術(shù)而是一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)，它嘗試給出在特定環(huán)境下推薦采用的一種架構(gòu)，從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，它更像一種模式(Pattern)。因此它與很多已有的軟件技術(shù)比如面向?qū)?/p>

4、象技術(shù)，是互補(bǔ)的而非互斥的。它們分別面向不同的應(yīng)用場(chǎng)景，用來(lái)滿足不同的特定需求。 2) SOA的使用范圍：需求決定同時(shí)也限制功能。SOA并不是包治百病的萬(wàn)靈丹，它最主要的應(yīng)用場(chǎng)合在于解決在Internet環(huán)境下的不同商業(yè)應(yīng)用之間的業(yè)務(wù)集成問(wèn)題。在下面我們會(huì)詳細(xì)討論Internet的各種特點(diǎn)如何決定SOA的特點(diǎn)，這里我們只需要先簡(jiǎn)單回顧一下Internet環(huán)境區(qū)別于Intranet環(huán)境的幾個(gè)特點(diǎn)： a) 大量異構(gòu)系統(tǒng)并存，計(jì)算機(jī)硬件工作方式不同，操作系統(tǒng)不同、編程語(yǔ)言也不同； b) 大量、頻繁的數(shù)據(jù)傳輸仍然速度緩慢并且不穩(wěn)定； c) 版本升級(jí)無(wú)法完成，我們根本就無(wú)法知道互聯(lián)網(wǎng)上有哪些機(jī)器直接或者

5、間接的使用某個(gè)服務(wù)。 基于上面的前提，下面就讓我們一起看一下SOA的基本特征。 SOA三大基本特征 1 獨(dú)立的功能實(shí)體 在Internet這樣松散的使用環(huán)境中，任何訪問(wèn)請(qǐng)求都有可能出錯(cuò)，因此任何企圖通過(guò)Internet進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)都會(huì)面臨嚴(yán)重的穩(wěn)定性問(wèn)題。SOA非常強(qiáng)調(diào)架構(gòu)中提供服務(wù)的功能實(shí)體的完全獨(dú)立自主的能力。傳統(tǒng)的組件技術(shù)，如.NET Remoting，EJB，COM或者CORBA，都需要有一個(gè)宿主(Host或者Server)來(lái)存放和管理這些功能實(shí)體；當(dāng)這些宿主運(yùn)行結(jié)束時(shí)這些組件的壽命也隨之結(jié)束。這樣當(dāng)宿主本身或者其它功能部分出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，在該宿主上運(yùn)行的其它應(yīng)用服務(wù)就會(huì)受到影響。

6、SOA架構(gòu)中非常強(qiáng)調(diào)實(shí)體自我管理和恢復(fù)能力。常見(jiàn)的用來(lái)進(jìn)行自我恢復(fù)的技術(shù)，比如事務(wù)處理(Transaction)，消息隊(duì)列(Message Queue)，冗余部署(Redundant Deployment)和集群系統(tǒng)(Cluster)在SOA中都起到至關(guān)重要的作用。 2 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問(wèn) 對(duì)于.NET Remoting，EJB或者XML-RPC這些傳統(tǒng)的分布式計(jì)算模型而言，他們的服務(wù)提供都是通過(guò)函數(shù)調(diào)用的方式進(jìn)行的，一個(gè)功能的完成往往需要通過(guò)客戶端和服務(wù)器來(lái)回很多次函數(shù)調(diào)用才能完成。在Intranet的環(huán)境下，這些調(diào)用給系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性帶來(lái)的影響都可以忽略不計(jì)，但是在Internet環(huán)

7、境下這些因素往往是決定整個(gè)系統(tǒng)是否能正常工作的一個(gè)關(guān)鍵決定因素。因此SOA系統(tǒng)推薦采用大數(shù)據(jù)量的方式一次性進(jìn)行信息交換。 3 基于文本的消息傳遞由于Internet中大量異構(gòu)系統(tǒng)的存在決定了SOA系統(tǒng)必須采用基于文本而非二進(jìn)制的消息傳遞方式。在COM、CORBA這些傳統(tǒng)的組件模型中，從服務(wù)器端傳往客戶端的是一個(gè)二進(jìn)制編碼的對(duì)象，在客戶端通過(guò)調(diào)用這個(gè)對(duì)象的方法來(lái)完成某些功能；但是在Internet環(huán)境下，不同語(yǔ)言，不同平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)、甚至是一些基本數(shù)據(jù)類型定義不同，給不同的服務(wù)之間傳遞對(duì)象帶來(lái)的很大困難。由于基于文本的消息本身是不包含任何處理邏輯和數(shù)據(jù)類型的，因此服務(wù)間只傳遞文本，對(duì)數(shù)據(jù)的處理依賴于

8、接收端的方式可以幫忙繞過(guò)兼容性這個(gè)的大泥坑。 此外，對(duì)于一個(gè)服務(wù)來(lái)說(shuō)，Internet與局域網(wǎng)最大的一個(gè)區(qū)別就是在Internet上的版本管理極其困難，傳統(tǒng)軟件采用的升級(jí)方式在這種松散的分布式環(huán)境中幾乎無(wú)法進(jìn)行。采用基于文本的消息傳遞方式，數(shù)據(jù)處理端可以只選擇性的處理自己理解的那部分?jǐn)?shù)據(jù)，而忽略其它的數(shù)據(jù)，從而得到的非常理想的兼容性。 HTTP協(xié)議：一個(gè)典型的SOA實(shí)現(xiàn) 每一項(xiàng)新技術(shù)都是在一些舊的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的。正如XML根本思想來(lái)自于在60年代就已經(jīng)出現(xiàn)的早期標(biāo)記性語(yǔ)言一樣，SOA雖然這兩年才出現(xiàn)，但是它所表達(dá)的觀念應(yīng)該說(shuō)在網(wǎng)絡(luò)這種分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不久就已經(jīng)廣泛應(yīng)用了。例如我們最熟悉

9、的HTTP協(xié)議就是一個(gè)非常典型的SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)。HTTP協(xié)議的工作過(guò)程簡(jiǎn)單敘述如下： 1) 客戶端，通常是通過(guò)瀏覽器，向服務(wù)器端以文本的方式發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，索取一個(gè)Web頁(yè)面； 2) 服務(wù)器端接收到這個(gè)請(qǐng)求之后，根據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容進(jìn)行處理并且返回一個(gè)符合HTML語(yǔ)法的文本； 3) 客戶端接收到服務(wù)器端的響應(yīng)文本后調(diào)用本地的程序，通常還是瀏覽器，把返回的HTML文本的內(nèi)容展現(xiàn)出來(lái)。 下面來(lái)看一下HTTP協(xié)議如何滿足了SOA的特點(diǎn)： * 獨(dú)立的功能實(shí)體：作為服務(wù)器端的Web服務(wù)器是絕對(duì)不會(huì)因?yàn)榭蛻舳说臓顩r變化而改變的，它總是非常穩(wěn)定地按照自己的內(nèi)在邏輯運(yùn)行，響應(yīng)外部的請(qǐng)求，管理自己的資源和數(shù)據(jù)。這里一個(gè)

10、非常好的例子就是Web服務(wù)器對(duì)緩存(Cache)的處理，很多Web服務(wù)器為了提高性能都或多或少的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，但是緩存數(shù)據(jù)、刷新數(shù)據(jù)這些于客戶端完全無(wú)關(guān)的操作完全由服務(wù)器端獨(dú)立完成，完全不受客戶端的影響。 * 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問(wèn)：對(duì)于一個(gè)HTTP請(qǐng)求來(lái)說(shuō)，客戶端與服務(wù)器之間訪問(wèn)的邊界非常簡(jiǎn)單：就是一個(gè)請(qǐng)求，一個(gè)響應(yīng)，沒(méi)有任何其它的信息往返。無(wú)論客戶端申請(qǐng)的網(wǎng)頁(yè)上除了文字之外還有什么信息，對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，它發(fā)出的請(qǐng)求只是簡(jiǎn)單的告訴Web服務(wù)器它所需要的網(wǎng)頁(yè)的位置；至于為了生成這個(gè)網(wǎng)頁(yè)，服務(wù)器端是否需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行Servlet或者其它的CGI程序?qū)蛻舳硕裕际峭耆该鞯摹?* 基于文本

11、的消息傳遞：迄今為止兼容性最好的系統(tǒng)可能就是HTTP協(xié)議支撐的大部分的web應(yīng)用了，我們可以在Windows平臺(tái)下用IE查看互聯(lián)網(wǎng)上一個(gè)LinuxApache服務(wù)器上的由Perl腳本自動(dòng)生成的網(wǎng)頁(yè)。這里的關(guān)鍵就是所有內(nèi)容都是以格式化的文本方式傳遞的，不管Perl腳本如何執(zhí)行，只要它的輸出是符合HTML規(guī)范的網(wǎng)頁(yè)，就可以被客戶端的瀏覽器解釋。而由于不同的操作系統(tǒng)上對(duì)于相同的HTML的解釋遵循相同的規(guī)范，因此不同操作系統(tǒng)下仍然能夠看到一致的用戶界面。 我們上面基本描述了SOA作為一種軟件架構(gòu)有哪些特點(diǎn)，下面讓我們一起看看Web Service與SOA的關(guān)系。 SOA與Web Service Web

12、 Service是就現(xiàn)在而言最適合實(shí)現(xiàn)SOA的一些技術(shù)的集合，事實(shí)上最近SOA的火爆在很大程度上歸功于Web Service標(biāo)準(zhǔn)的成熟和應(yīng)用的普及為廣泛的實(shí)現(xiàn)SOA架構(gòu)提供了基礎(chǔ)。下面讓我們看看Web Service中的各種協(xié)議是如何互相工作來(lái)滿足SOA所需的特點(diǎn)的： * 獨(dú)立的功能實(shí)體：通過(guò)UDDI的目錄查找，我們可以動(dòng)態(tài)改變一個(gè)服務(wù)的提供方而無(wú)需影響客戶端的應(yīng)用程序配置。所有的訪問(wèn)都通過(guò)SOAP訪問(wèn)進(jìn)行，只要WSDL接口封裝良好，外界客戶端是根本沒(méi)有辦法直接訪問(wèn)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)的。 * 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問(wèn)：通過(guò)使用WSDL和基于文本(Literal)的SOAP請(qǐng)求，我們可以實(shí)現(xiàn)能一次性接收大

13、量數(shù)據(jù)的接口。這里需要著重指出的是SOAP請(qǐng)求分文本方式和遠(yuǎn)程調(diào)用(RPC)兩種方式，正如上文已經(jīng)提到的，采用遠(yuǎn)程調(diào)用方式的SOAP請(qǐng)求并不符合這點(diǎn)要求。但是令人遺憾的是現(xiàn)有的大多數(shù)SOAP請(qǐng)求采用的仍然是遠(yuǎn)程調(diào)用(RPC)方式，在某些平臺(tái)上，例如IBM WebSphere的早期版本，甚至沒(méi)有提供文本方式的SOAP支持。 * 基于文本的消息傳遞：Web Service所有的通訊是通過(guò)SOAP進(jìn)行的，而SOAP是基于XML的，不同版本之間可以使用不同的DTD或者XML Schema加以辨別和區(qū)分。因此只需要我們?yōu)椴煌陌姹咎峁┎煌奶幚砭涂梢暂p松實(shí)現(xiàn)版本控制的目標(biāo)。 SOA對(duì)于軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的影響

14、 無(wú)論您現(xiàn)在的系統(tǒng)是否牽涉到基于Internet的業(yè)務(wù)集成，采用SOA推薦的架構(gòu)都對(duì)提高您系統(tǒng)的擴(kuò)展性有很大幫助，下面是在系統(tǒng)中引入SOA后需要在軟件架構(gòu)方面做出的改變： * 使用基于文本方式的SOAP調(diào)用，擺脫遠(yuǎn)程調(diào)用中出現(xiàn)的函數(shù)參數(shù)類型等與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的信息，保證所有SOAP傳遞的都是有意義的商業(yè)數(shù)據(jù)。依賴于Schema，而不是類定義對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。 * 傳統(tǒng)的三層Web應(yīng)用將可能變成四層結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)意義上的商業(yè)邏輯層將被進(jìn)一步劃分為存放每個(gè)會(huì)話(Session)信息的客戶邏輯層和與狀態(tài)無(wú)關(guān)Sateless的SOA層。下面簡(jiǎn)要地描述了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。然后探討面向組件的開(kāi)發(fā)與面向服務(wù)

15、的體系結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，并說(shuō)明如何將組件作為實(shí)現(xiàn)服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。第一部分：新方法的商業(yè)驅(qū)動(dòng)力 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

16、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，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

17、訪問(wèn)業(yè)務(wù)服務(wù)。圖 1 展示了企業(yè)的這種發(fā)展。圖1 企業(yè)的發(fā)展如何使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 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 面向服務(wù)的術(shù)語(yǔ)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)：· 松散耦合 · 位置透明 · 協(xié)議獨(dú)立 基于這樣的面向

18、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

19、助解決 IT 問(wèn)題。面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)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)

20、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

21、。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?？梢詫⒔M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)面向服務(wù)的設(shè)計(jì)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)

22、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。圖3 展示了重要的面向服務(wù)術(shù)語(yǔ)：· 服務(wù)：邏輯實(shí)體，由一個(gè)或多個(gè)已發(fā)布接口定義的契約。 · 服務(wù)提供者：實(shí)現(xiàn)服務(wù)規(guī)范軟件實(shí)體。 · 服務(wù)使用者（或請(qǐng)求者）：調(diào)用服務(wù)提供者的軟件實(shí)體。傳統(tǒng)上，它稱為“客戶端”。服務(wù)使用者可以是終端用戶應(yīng)用程序或另一個(gè)服務(wù)。 · 服務(wù)定位器：一種特殊類型的服務(wù)提供者，它作為一個(gè)注冊(cè)中心，允許查找服務(wù)提供者接口和服務(wù)位置。 

23、3; 服務(wù)代理：一種特殊類型的服務(wù)提供者，它可以將服務(wù)請(qǐng)求傳送到一個(gè)或多個(gè)其他的服務(wù)提供者。 圖3 面向服務(wù)的術(shù)語(yǔ)基于接口的設(shè)計(jì)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：· 接口：定義一組公共方法簽名，它按照邏輯分組但是沒(méi)有提供實(shí)現(xiàn)。接口定義服務(wù)的請(qǐng)求者和提供者之間的契約。接口的任何實(shí)現(xiàn)都必須提供所有的方法。 · 已發(fā)布接口：一種可唯一識(shí)別和可訪問(wèn)的接口，客戶端可以通過(guò)注冊(cè)中心來(lái)發(fā)現(xiàn)它。 · 公共接口：一種可訪問(wèn)的接

24、口，可供客戶端使用，但是它沒(méi)有發(fā)布，因而需要關(guān)于客戶端部分的靜態(tài)知識(shí)。 · 雙接口：通常是成對(duì)開(kāi)發(fā)的接口，這樣，一個(gè)接口就依賴于另一個(gè)接口；例如，客戶端必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口來(lái)調(diào)用請(qǐng)求者，因?yàn)樵摽蛻舳私涌谔峁┝四承┗卣{(diào)機(jī)制。 圖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

25、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4 已實(shí)現(xiàn)的服務(wù)分層應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)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

26、序體系結(jié)構(gòu)層。圖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。圖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

27、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：· 傳輸是一種機(jī)制，用于將來(lái)自服務(wù)使用者的服務(wù)請(qǐng)求傳送給服務(wù)提供者，并且將來(lái)自服務(wù)提供者的響應(yīng)傳送給服務(wù)使用者。 · 服務(wù)通信協(xié)議是一種經(jīng)過(guò)協(xié)商的機(jī)制，通過(guò)這種機(jī)制，服務(wù)提供者和服務(wù)使用者可以

28、就將要請(qǐng)求的內(nèi)容和將要返回的內(nèi)容進(jìn)行溝通。 · 服務(wù)描述是一種經(jīng)過(guò)協(xié)商的模式，用于描述服務(wù)是什么、應(yīng)該如何調(diào)用服務(wù)以及成功地調(diào)用服務(wù)需要什么數(shù)據(jù)。 · 服務(wù)描述實(shí)際可供使用的服務(wù)。 · 業(yè)務(wù)流程是一個(gè)服務(wù)的集合，可以按照特定的順序并使用一組特定的規(guī)則進(jìn)行調(diào)用，以滿足業(yè)務(wù)要求。注意，可以將業(yè)務(wù)流程本身看作是服務(wù)，這樣就產(chǎn)生了業(yè)務(wù)流程可以由不同粒度的服務(wù)組成的觀念。 · 服務(wù)注冊(cè)中心是一個(gè)服務(wù)和數(shù)據(jù)描述的存儲(chǔ)庫(kù)，服務(wù)提供者可以通過(guò)服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)布它們的服務(wù)，而服務(wù)使用者可以通過(guò)服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)現(xiàn)或查找可用的服務(wù)。服務(wù)注冊(cè)中心可以給需要集中式存儲(chǔ)庫(kù)的服務(wù)提供其他

29、的功能。服務(wù)質(zhì)量方面包括：· 策略是一組條件和規(guī)則，在這些條件和規(guī)則之下，服務(wù)提供者可以使服務(wù)可用于使用者。策略既有功能性方面，也有與服務(wù)質(zhì)量有關(guān)的方面；因此，我們?cè)诠δ芎头?wù)質(zhì)量?jī)蓚€(gè)區(qū)中都有策略功能。 · 安全性是規(guī)則集，可以應(yīng)用于調(diào)用服務(wù)的服務(wù)使用者的身份驗(yàn)證、授權(quán)和訪問(wèn)控制。 · 傳輸是屬性集，可以應(yīng)用于一組服務(wù)，以提供一致的結(jié)果。例如，如果要使用一組服務(wù)來(lái)完成一項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，則所有的服務(wù)必須都完成，或者沒(méi)有一個(gè)完成。 · 管理是屬性集，可以應(yīng)用于管理提供的服務(wù)或使用的服務(wù)。 SOA 協(xié)作圖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

30、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7 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的協(xié)作· 服務(wù)使用者：服務(wù)使用者是一個(gè)應(yīng)用程序、一個(gè)軟件模塊或需要一個(gè)服務(wù)的另一個(gè)服務(wù)。它發(fā)起對(duì)注冊(cè)中心中的服務(wù)的查詢，通過(guò)傳輸綁定服務(wù)，并且執(zhí)行服務(wù)功能。服務(wù)使用者根據(jù)接口契約來(lái)執(zhí)行服務(wù)。 · 服務(wù)提供者：服務(wù)提供者是一個(gè)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋址的實(shí)體，它接受和執(zhí)行來(lái)自使用者的請(qǐng)求。它將自己的服務(wù)和接口契約發(fā)布到服務(wù)注冊(cè)中心，以便

31、服務(wù)使用者可以發(fā)現(xiàn)和訪問(wèn)該服務(wù)。 · 服務(wù)注冊(cè)中心：服務(wù)注冊(cè)中心是服務(wù)發(fā)現(xiàn)的支持者。它包含一個(gè)可用服務(wù)的存儲(chǔ)庫(kù)，并允許感興趣的服務(wù)使用者查找服務(wù)提供者接口。 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：· 發(fā)布：為了使服務(wù)可訪問(wèn)，需要發(fā)布服務(wù)描述以使服務(wù)使用者可以發(fā)現(xiàn)和調(diào)用它。 · 發(fā)現(xiàn)：服務(wù)請(qǐng)求者定位服務(wù)，方法是查詢服務(wù)注冊(cè)中心來(lái)找到滿足其標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。 · 綁定和調(diào)用：在檢索完服務(wù)描述之后，服務(wù)使用者繼續(xù)根據(jù)服務(wù)描述中的信息來(lái)調(diào)用服務(wù)。 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件包括

32、：· 服務(wù)：可以通過(guò)已發(fā)布接口使用服務(wù)，并且允許服務(wù)使用者調(diào)用服務(wù)。 · 服務(wù)描述：服務(wù)描述指定服務(wù)使用者與服務(wù)提供者交互的方式。它指定來(lái)自服務(wù)的請(qǐng)求和響應(yīng)的格式。服務(wù)描述可以指定一組前提條件、后置條件和/或服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 級(jí)別。 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：· 服務(wù)是自包含和模塊化的。 · 服務(wù)支持互操作性。 · 服務(wù)是松散耦合的。 · 服務(wù)是位置透明的。 · 服務(wù)是由組件組成的組合模塊。 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“e-business

33、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8 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的不同實(shí)現(xiàn)SOA范圍中的服務(wù)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)

34、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)與組件服務(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9 所示。圖9 定購(gòu)單組件模型在基