常見的接口技術(shù)概述和比較

系統(tǒng)接口規(guī)范以及常見的接口技術(shù)概述和比較2009-11-2711:00一、基本要求：為了保證系統(tǒng)的完整性和健壯性，系統(tǒng)接口應(yīng)滿足下列基本要求：1、接口應(yīng)實現(xiàn)對外部系統(tǒng)的接入提供企業(yè)級的支持，在系統(tǒng)的高并發(fā)和大容量的基礎(chǔ)上提供安全可靠的接入；2、提供完善的信息安全機制，以實現(xiàn)對信息的全面保護，保證系統(tǒng)的正常運行，應(yīng)防止大量訪問，以及大量占用資源的情況發(fā)生，保證系統(tǒng)的健壯性；3、提供有效的系統(tǒng)的可監(jiān)控機制，使得接口的運行情況可監(jiān)控，便于及時發(fā)現(xiàn)錯誤及排除故障；4、保證在充分利用系統(tǒng)資源的前提下，實現(xiàn)系統(tǒng)平滑的移植和擴展，同時在系統(tǒng)并發(fā)增加時提供系統(tǒng)資源的動態(tài)擴展，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性；5、在進行擴容、新業(yè)務(wù)擴展時，應(yīng)能提供快速、方便和準確的實現(xiàn)方式。二、接口通訊方式：接口基本采用了同步請求/應(yīng)答方式、異步請求/應(yīng)答方式、會話方式、廣播通知方式、事件訂閱方式、可靠消息傳輸方式、文件傳輸?shù)韧ㄓ嵎绞剑?、同步請求/應(yīng)答方式：客戶端向服務(wù)器端發(fā)送服務(wù)請求，客戶端阻塞等待服務(wù)器端返回處理結(jié)果；2、異步請求/應(yīng)答方式：客戶端向服務(wù)器端發(fā)送服務(wù)請求，與同步方式不同的是，在此方式下，服務(wù)器端處理請求時，客戶端繼續(xù)運行；當(dāng)服務(wù)器端處理結(jié)束時返回處理結(jié)果；3、會話方式：客戶端與服務(wù)器端建立連接后，可以多次發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，同時存儲信息的上下文關(guān)系；4、廣播通知方式：由服務(wù)器端主動向客戶端以單個或批量方式發(fā)出未經(jīng)客戶端請求的廣播或通知消息，客戶端可在適當(dāng)?shù)臅r候檢查是否收到消息并定義收到消息后所采取的動作；5、事件訂閱方式：客戶端可事先向服務(wù)器端訂閱自定義的事件，當(dāng)這些事件發(fā)生時，服務(wù)器端通知客戶端事件發(fā)生，客戶端可采取相應(yīng)處理。事件訂閱方式使客戶端擁有了個性化的事件觸發(fā)功能，極大方便了客戶端及時響應(yīng)所訂閱的事件；6、文件傳輸：客戶端和服務(wù)器端通過文件的方式來傳輸消息，并采取相應(yīng)處理；7、可靠消息傳輸：在接口通訊中，基于消息的傳輸處理方式，除了可采用以上幾種通訊方式外，還可采用可靠消息傳輸方式，即通過存儲隊列方式，客戶端和服務(wù)器端來傳輸消息，采取相應(yīng)處理。、接口安全要求：為了保證系統(tǒng)的安全運行，各種接口方式都應(yīng)該保證其接入的安全性。接口的安全是系統(tǒng)安全的一個重要組成部分。保證接口的自身安全，通過接口實現(xiàn)技術(shù)上的安全控制，做到對安全事件的“可知、可控、可預(yù)測”，是實現(xiàn)系統(tǒng)安全的一個重要基礎(chǔ)。根據(jù)接口連接特點與業(yè)務(wù)特色，制定專門的安全技術(shù)實施策略，保證接口的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理的安全性。系統(tǒng)應(yīng)在接入點的網(wǎng)絡(luò)邊界實施接口安全控制。接口的安全控制在邏輯上包括：安全評估、訪問控制、入侵檢測、口令認證、安全審計、防惡意代碼、加密等內(nèi)容。四、傳輸控制要求：傳輸控制利用高速數(shù)據(jù)通道技術(shù)實現(xiàn)把前端的大數(shù)據(jù)量并發(fā)請求分發(fā)到后端，從而保證應(yīng)用系統(tǒng)在大量客戶端同時請求服務(wù)時，能夠保持快速、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。系統(tǒng)應(yīng)采用傳輸控制手段降低接口網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)，提高接口吞吐能力，保證系統(tǒng)的整體處理能力。具體手段包括負載均衡、伸縮性與動態(tài)配置管理、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度等功能：1、負載均衡：為了確保接口服務(wù)吞吐量最大，接口應(yīng)自動地在系統(tǒng)中完成動態(tài)負載均衡調(diào)度；2、伸縮性與動態(tài)配置管理：由系統(tǒng)自動伸縮管理方式或動態(tài)配置管理方式實現(xiàn)隊列管理、存取資源管理，以及接口應(yīng)用的恢復(fù)處理等；3、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度：在雙方接口之間設(shè)置多個網(wǎng)絡(luò)通道，實現(xiàn)接口的多數(shù)據(jù)通道和容錯性，保證當(dāng)有一網(wǎng)絡(luò)通道通訊失敗時，進行自動的切換，實現(xiàn)接口連接的自動恢復(fù)。五、接口技術(shù)：5.1J2EE/EJB5.1.1.技術(shù)描述EnterpriseJavaBean（EJB）是可重用的、可移植的J2EE組件。EJB包括三種主要類型：會話bean、實體bean和消息驅(qū)動的bean。會話bean執(zhí)行獨立的、解除耦合的任務(wù)，譬如檢查客戶的信用記錄。實體bean是一個復(fù)雜的業(yè)務(wù)實體，它代表數(shù)據(jù)庫中存在的業(yè)務(wù)對象。消息驅(qū)動的bean用于接收異步JMS消息。圖5.1.1J2EE/EJB描述EJB由封裝業(yè)務(wù)邏輯的方法組成，眾多遠程和本地客戶端可以調(diào)用這些方法。另夕卜，EJB在容器里運行，這樣開發(fā)人員只要關(guān)注bean里面的業(yè)務(wù)邏輯，不必擔(dān)心復(fù)雜、容易出錯的問題，譬如事務(wù)支持、安全性和遠程對象訪問、高速緩存和并發(fā)等。在EJB規(guī)范中，這些特性和功能由EJB容器負責(zé)實現(xiàn)。容器和服務(wù)提供者實現(xiàn)了EJB的基礎(chǔ)構(gòu)造，這些基礎(chǔ)構(gòu)造處理了EJB的分布式、事務(wù)管理、安全性等內(nèi)容。EJB規(guī)范定義了基礎(chǔ)構(gòu)造和JavaAPI的為了適應(yīng)各種情況的要求，而沒有指定具體實現(xiàn)的技術(shù)、平臺、協(xié)議。EJB的上層的分布式應(yīng)用程序是基于對象組件模型的，低層的事務(wù)服務(wù)用了API技術(shù)。EJB技術(shù)簡化了用JAVA語言編寫的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)、配置和執(zhí)行。5.1.2.技術(shù)特點優(yōu)點：基于規(guī)范的平臺，不受限于特定的操作系統(tǒng)或硬件平臺；基于組件體系結(jié)構(gòu)，簡化了復(fù)雜組件的開發(fā)；提供對事務(wù)安全性以及持續(xù)性的支持；支持多種中間件技術(shù)。缺點：與特定于某個操作系統(tǒng)或平臺的實現(xiàn)技術(shù)相比，性能還有待進一步提高，且資源占用量較大。5.2WebService5.2.1.技術(shù)描述WebService是一種自包含、模塊化的應(yīng)用，是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，它執(zhí)行特定的任務(wù)，遵守具體的技術(shù)規(guī)范，這些規(guī)范使WebService能與其它兼容的組件進行互操作?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)上（一般是Internet）上被描述、發(fā)布、定位和調(diào)用。WebService體系主要由以下三部分組成：傳輸協(xié)議、服務(wù)描述和服務(wù)發(fā)現(xiàn)，由一系列標準組成，主要有：XML（可擴展的標記語言）、SOAP（簡單對象訪問協(xié)議）等。圖5.2.1WebService描述上圖顯示了WebService（中央）、客戶端軟件應(yīng)用程序（左側(cè)）及其使用的資源（包括數(shù)據(jù)庫、其它WebService等）（右側(cè)）之間的關(guān)系。WebService通過使用標準協(xié)議（如HTTP）交換XML消息來與客戶端和各種資源進行通信。在WebServer上部署WebService后，由WebServer負責(zé)將傳入的XML消息路由到WebService。WebService將導(dǎo)出WSDL文件，以描述其接口，其它開發(fā)人員可以使用此文件來編寫訪問此WebService的組件。5.2.2.技術(shù)特點WebService使用標準技術(shù)，應(yīng)用程序資源在各網(wǎng)絡(luò)上均可用。因為WebService基于HTTP、XML和SOAP等標準協(xié)議，所以即使以不同的語言編寫并且在不同的操作系統(tǒng)上運行，它們也可以進行通信。因此WebService適用于網(wǎng)絡(luò)上不同系統(tǒng)的分布式應(yīng)用。優(yōu)點：適用于網(wǎng)絡(luò)上不同系統(tǒng)的分布式應(yīng)用、標準性好、擴展性好、耦合度低；內(nèi)容由標準文本組成，任何平臺和程序語言都可以使用；格式的轉(zhuǎn)換基本不受限制，可以滿足不同應(yīng)用系統(tǒng)的需求。缺點：當(dāng)XML內(nèi)容較大時，解釋程序的執(zhí)行效率較低，一般不適合用于實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)交互的接口。5.2交易中間件技術(shù)描述交易中間件是專門針對聯(lián)機交易處理系統(tǒng)而設(shè)計的。聯(lián)機交易處理系統(tǒng)需要處理大量并發(fā)進程，涉及到操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、編程語言、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)管理、應(yīng)用軟件等多個環(huán)節(jié)，采用交易中間件技術(shù)可以簡化操作。交易中間件是一組程序模塊，用以減少開發(fā)聯(lián)機交易處理系統(tǒng)所需的編程量。X/OPEN組織專門定義了分布式交易處理的標準及參考模型，把一個聯(lián)機交易系統(tǒng)劃分成資源管理（RM、交易管理（TM）和應(yīng)用（AR三部分，并定義了應(yīng)用程序、交易管理器、多個資源管理器是如何協(xié)同工作的。資源管理器是指數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)，交易管理器可歸入交易中間件。技術(shù)特點優(yōu)點：開放的體系結(jié)構(gòu)，滿足大用戶量與實時性的要求，提供交易的完整性、控制并發(fā)、交易路由和均衡負載的管理。缺點：處理大數(shù)據(jù)量交易效率不高。消息中間件技術(shù)描述基于消息中間件的接口機制主要通過消息傳遞來完成系統(tǒng)之間的協(xié)作和通信。通過消息中間件把應(yīng)用擴展到不同的操作系統(tǒng)和不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過使用可靠的消息隊列，提供支持消息傳遞所需的目錄、安全和管理服務(wù)。當(dāng)一個事件發(fā)生時，消息中間件通知服務(wù)方應(yīng)該進行何種操作。其核心安裝在需要進行消息傳遞的系統(tǒng)上，在它們之間建立邏輯通道，由消息中間件實現(xiàn)消息發(fā)送。消息中間件可以支持同步方式和異步方式，實際上是一種點到點的機制，因而可以很好的適用于面向?qū)ο蟮木幊谭绞?。消息中間件可以保證消息包傳輸過程的正確、可靠和及時。消息中間件提供以下基本功能：消息隊列、觸發(fā)器、信息傳遞、數(shù)據(jù)格式翻譯、安全性控制、數(shù)據(jù)廣播、錯誤恢復(fù)、資源定位、消息及請求的優(yōu)先級設(shè)定、擴展的調(diào)試功能等。技術(shù)特點消息中間件能夠在任何時刻將消息進行傳送或者存儲轉(zhuǎn)發(fā)，不會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以跟蹤事務(wù)，并且通過將事務(wù)存儲到磁盤上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時系統(tǒng)的恢復(fù)。優(yōu)點：為不同的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)提供了跨多平臺的消息傳輸；除支持同步傳輸模式夕卜，還支持異步傳輸，有助于在應(yīng)用間可靠地進行消息傳輸。缺點：與其它中間件技術(shù)一樣，存在高流量的性能瓶頸問題。SOCKET技術(shù)描述Socket（套接字）用于描述IP地址和端口。應(yīng)用程序通過Socket向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求或應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請求。Socket使用客戶/服務(wù)器模式，服務(wù)端有一個進程（或多個進程）在指定的端口等待客戶來連接，服務(wù)程序等待客戶的連接信息，一旦連接上之后，就可以按設(shè)計的數(shù)據(jù)交換方法和格式進行數(shù)據(jù)傳輸?？蛻舳嗽谛枰臅r刻發(fā)出向服務(wù)端的連接請求，然后發(fā)送服務(wù)申請消息包，服務(wù)端向客戶端返回業(yè)務(wù)接口服務(wù)處理結(jié)果消息包。技術(shù)特點此類接口不需要其它軟件支持，只要接口雙方做好相關(guān)約定（包括IP地址、端口號、包的格式）即可；包的格式?jīng)]有統(tǒng)一標準，可以隨意定義。優(yōu)點：實現(xiàn)簡單、性能高。缺點：標準性差、擴展性差。CORBA技術(shù)描述CORB即公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)，是一個具有互操作性和可移植性的分布式面向?qū)ο蟮膽?yīng)用標準。CORBAT準主要分為3個層次：對象請求代理、公共對象服務(wù)和公共設(shè)施。最底層是ORB（對象請求代理），規(guī)定了分布對象的定義（接口）和語言映射，實現(xiàn)對象間的通訊和互操作，是分布對象系統(tǒng)中的“軟總線”；在ORB之上定義了很多公共服務(wù)，可以提供諸如并發(fā)服務(wù)、名字服務(wù)、事務(wù)（交易）服務(wù)、安全服務(wù)等各種各樣的服務(wù)，同時ORE也負責(zé)尋找適于完成這一工作的對象，并在服務(wù)器對象完成后返回結(jié)果；最上層的公共設(shè)施則定義了組件框架，提供可直接為業(yè)務(wù)對象使用的服務(wù)，規(guī)定業(yè)務(wù)對象有效協(xié)作所需的協(xié)定規(guī)則?？蛻魧⑿枰瓿傻墓ぷ鹘唤oORB由ORE決定由哪一個對象實例完成這個請求，然后激活這個對象，將完成請求所需要的參數(shù)傳送給這個激活的對象。除了客戶傳送參數(shù)的接口外，客戶不需要了解其它任何信息，不必關(guān)心服務(wù)器對象的與服務(wù)無關(guān)的接口信息，這就大大簡化了客戶程序的工作。ORE需要提供在不同機器間應(yīng)用程序間的通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并提供多對象系統(tǒng)的無縫連接。5.62技術(shù)特點CORB具有模型完整，獨立于系統(tǒng)平臺和開發(fā)語言，被支持程度廣泛的特點。優(yōu)點：以一種中間件的方式為不同編程語言提供協(xié)同工作的可能；對操作系統(tǒng)沒有特殊的要求和依賴；與主流的體系架構(gòu)（如J2E巳關(guān)系密切。當(dāng)需要集成的兩個企業(yè)應(yīng)用軟件互為異構(gòu)，由不同的編程語言實現(xiàn)時（如Java與C++，CORBA可以實現(xiàn)兩種語言的協(xié)同工作。缺點：龐大而復(fù)雜，并且技術(shù)和標準的更新相對較慢；性能與具體業(yè)務(wù)實現(xiàn)有關(guān)。文件技術(shù)描述文件接口定義了服務(wù)端與客戶端文件存放路徑、文件名命名規(guī)則和文件格式，并開放相應(yīng)的讀/寫操作權(quán)限。接口的通訊過程包括三種：■同一主機內(nèi)可以共享一個路徑；服務(wù)器端向客戶端開放路徑，客戶端定時查看此路徑下是否有新的文件，可以米用FTP等方式取走服務(wù)端開放的路徑下的文件；客戶端向服務(wù)器端開放路徑，由服務(wù)端將文件寫入，客戶端定時查看此路徑下是否有新的文件。網(wǎng)絡(luò)傳輸方式應(yīng)支持對通信機的IP地址、帳戶、口令、存取目錄的驗證。接口應(yīng)支持以下主流網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：FTPFTAM等。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)支持：-實時、高效和安全可靠地傳送批量數(shù)據(jù)；■斷點續(xù)傳功能；-數(shù)據(jù)壓縮傳輸；傳輸過程中的差錯控制。5.7.2.技術(shù)特點優(yōu)點：文件接口不需要其它軟件支持，只要接口雙方約定好路徑、格式、處理方式即可，實現(xiàn)簡單、傳輸批量數(shù)據(jù)效率較高。缺點：格式?jīng)]有統(tǒng)一標準，標準性差；需要開放文件系統(tǒng)權(quán)限，安全性差。5.8.過程調(diào)用和共享數(shù)據(jù)表5.8.1.技術(shù)描述過程調(diào)用和共享數(shù)據(jù)表技術(shù)實現(xiàn)了服務(wù)端向客戶端開放可直接調(diào)用的過程和可直接進行讀寫操作的共享數(shù)據(jù)表，客戶端直接調(diào)用服務(wù)端過程和對共享數(shù)據(jù)表進行讀寫操作。接口支持各種數(shù)據(jù)庫連接方式，如Login、DBLink等。接口的通訊過程包括兩種：-客戶端直接調(diào)用服務(wù)端開放的過程或?qū)Ψ?wù)端開放的共享數(shù)據(jù)表進行增、刪、改和查詢操作，完成業(yè)務(wù)處理；客戶端向開放的共享數(shù)據(jù)表中寫入服務(wù)請求數(shù)據(jù)，服務(wù)端定時掃描共享數(shù)據(jù)表并作出響應(yīng)，根據(jù)服務(wù)請求數(shù)據(jù)中的接口服務(wù)類型代碼，進行不同的業(yè)務(wù)邏輯處理，然后向共享數(shù)據(jù)表中寫入處理結(jié)果數(shù)據(jù)；客戶端定時掃描共享數(shù)據(jù)表，根據(jù)處理結(jié)果數(shù)據(jù)并作出響應(yīng)，進行業(yè)務(wù)后續(xù)處理。5.82技術(shù)特點此類接口不需要其它軟件支持，只要接口雙方做好相關(guān)約定即可；但接口沒有統(tǒng)一標準，而且需要開放數(shù)據(jù)庫權(quán)限，安全性差。優(yōu)點：實現(xiàn)簡單、傳輸批量數(shù)據(jù)效率較高。缺點：標準性差、適用場合有限、安全性差。六、接口技術(shù)比較接口技術(shù)主要優(yōu)點主要缺點對接口類型適用程度同步異步批量頻繁J2EE/EJB開放標準跨平臺提供事務(wù)、安全性的支持性能一般資源占用多★★★