SOA项目设计文档.doc
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1、SOA项目设计文档目 录1SOA概念31.1与传统的建设方法不同41.2与传统的建设过程不同42SOA特点52.1以业务为中心52.2灵活适应变化52.3重用IT资源,提高开发效率52.4更强调标准53SOA效益及合用场景63.1SOA效益63.2SOA合用场景74SOA技术概述84.1SOA技术体系84.2SOA标准体系124.3面向服务方法与传统方法的区别145SOA 项目实行简介155.1SOA项目需求来源155.2服务生命周期(以服务为中心的实行过程)165.2.1实行过程关系图165.2.2业务与IT规划185.2.3需求规划195.2.4服务规划及设计205.2.5服务开发及测试2
2、05.2.6服务部署215.2.7服务发布215.2.8服务运维及监控225.2.9治理过程225.3SOA项目阶段实行过程的关键点235.3.1规划阶段235.3.2分析阶段255.3.3设计阶段265.3.4实现、调试和部署阶段275.3.5运维阶段285.4SOA项目实行要素295.4.1用户原有IT资源295.4.2SOA项目实行组织295.4.3SOA项目实行支撑平台305.4.4SOA项目实行指导文档体系305.4.5用户信息化规定305.5用户在实行过程中的职责305.6产品选型建议325.7SOA项目实行与传统项目实行的比较331 SOA概念随着我国各行业信息化建设的不断进一步
3、,企事业单位和政府部门逐步建立起的大批计算机信息系统和各类数据信息因缺少有效衔接,导致信息资源共享难、“信息孤岛”现象普遍存在。与此同时,对于企事业单位,随着经济全球化大环境下的市场竞争日益剧烈,公司正在通过加快管理转型、技术创新、新产品研发以及业务策略调整等方式来提高自己的核心竞争力、连续占有并扩大市场份额。对于各级政府部门,在以“大部制”为核心的政府行政管理体制改革的驱动下,以“管理”导向的政府职能正在向“服务”导向转变。企事业单位和政府部门的这些转型方式及过程的有效实行,一方面更需要信息技术和信息化的手段来支撑,另一方面,这些业务需求也对信息技术和信息化建设自身提出了更高规定:IT系统(
4、通常也称为“信息系统”、“应用系统”或“软件系统”等)要能快速响应用户业务发展和变化的需求,新系统必须能在充足运用用户原有IT资源基础上快速构建出来,同时要实现跨平台、跨组织的数据共享和业务协同。SOA(Service Oriented Architecture,面向服务的体系架构)是近年来软件规划和构建的一种新方法,其概念最早由国际征询机构Gartner公司于1996年初次提出。由于其自身特性非常符合上述信息化需求和问题的解决思绪,因此在2023年以后成为我国软件产业界和各行业用户的关注焦点,并在2023年逐步开始在多个行业信息化建设中被选择和应用。SOA概念自被提出之后,不少国内外机构、公
5、司均对SOA进行了定义和阐释,但目前尚未形成权威、统一的定义。本书作为国内首部从用户角度对SOA概念和应用进行客观介绍的书籍,在全书中将对SOA做如下定义和说明,以便于用户从应用角度对SOA有直观理解:SOA不是一种技术,而是一种IT系统和软件的构建方法和过程,贯穿IT系统规划、设计、构建、运维的各个阶段。SOA与传统的IT系统建设方法和过程有较大区别,简要说明如下:1.1 与传统的建设方法不同基于SOA的IT系统建设更强调基于统一标准的快速开发和灵活组合。“服务”是SOA的核心元素,它相应于某个业务流程、业务功能或数据资源,按照统一的规格来组成信息系统。基于“服务”,SOA能显著缩小用户业务
6、需求与IT支持能力之间的鸿沟,指导IT团队开发出具有良好移植性、扩展性和兼容性的应用系统。SOA不仅仅站在单个信息系统或集成项目的角度,而是更强调站在用户IT建设全局或行业内信息化建设全局,从而规划并逐步建成统一的IT系统架构模式,并积累可反复使用的信息系统资源库,以实现用户组织内或全行业内的信息资源共享、信息系统协同、新系统的快速构建以及系统对业务变化的快速应变能力。1.2 与传统的建设过程不同SOA建设过程的重点是基于“服务”的IT系统规划和设计阶段,业务人员将不仅仅是提出需求,而是进一步参与各类“服务”的规划和设计。“服务”间互相独立,所有“服务”的信息可被汇集到统一的服务资源库中,使得
7、用户、其他系统以及其他“服务”可通过服务资源库来访问和使用。SOA系统的具体开发阶段则是由技术人员依据每个“服务”的功能和范围规定来具体实现或选择已有可用服务,并进行合成与装配。在SOA系统的运维过程中,业务人员可以自行调整相应的服务,以使IT系统能满足新的业务规则和需求。此外,与SOA密切相关的尚有一个概念业务流程管理(BPM,Business Process Management)。BPM来源于业务流程变革领域,如业务流程再造(BPR)、业务流程建模以及业务流程集成等。在技术方面,业务流程管理融合了许多相关技术,如流程建模、工作流技术、流程自动化以及业务流程监控等。借助BPM,通过对业务流
8、程的监控,用户可以及时发现问题,并对业务流程进行不断创新和优化。而SOA使得这种流程变化更加便捷,从而大大提高了业务的灵活性。因此,当前SOA系统中大多都包含了BPM的功能和可供用户来开发和管理的技术平台。近年来,随着SOA技术实现手段、特别是基于标准的互联网技术(如Web服务和XML)不断成熟,SOA发展势头迅猛。从2023年至今,SOA已经逐渐成为影响中国IT系统构建的主导方法和过程,在我国金融、电信、烟草、电子政务、医疗卫生、公司信息化、B2B、物流以及钢铁制造等行业和领域开始得到应用,关于各行业或领域的SOA应用情况,可参阅本书的第二篇相关内容。2 SOA特点基于SOA来构建的IT系统
9、具有如下特点:2.1 以业务为中心SOA更多关注于用户业务,通过业务人员参与SOA系统的规划、设计和管理,使得IT系统能在对业务的深刻理解的基础上进行构建,实现IT系统与用户业务的密切结合。在具体实行中,通过把完毕实际业务流程中的一项任务所需的IT资源组织为服务进行封装,从而达成以业务为核心,通过业务选择技术,避免技术制约业务的问题。2.2 灵活适应变化IT系统围绕用户业务构建,用户业务在实现层通过表现为一系列松散耦合的“服务”来实现,这些服务可以根据用户需求随需组合,使得IT系统对于业务的适应能力明显提高。2.3 重用IT资源,提高开发效率SOA强调对“服务”的重用,对原有IT资源的重用度提
10、高是SOA带来的关键效果之一,大量具有高重用的服务资源,为快速构建新的业务功能和业务系统奠定基础,使得IT系统的开发和软件生产效率得到提高。同时,重用过程有助于保护用户前期的信息化投资和IT资产积累,节省IT系统开发成本,实现用户信息化的可连续性建设与发展。2.4 更强调标准SOA的实现强调基于统一的标准,SOA系统建立在大量的开放标准和协议之上,以实现系统及信息的互联互通和互操作。因此,SOA系统从规划到实行,标准都至关重要。3 SOA效益及合用场景3.1 SOA效益SOA效益重要体现在如下几个方面:1) 提高业务效率和用户满意度目前,我国企事业单位及政府部门都在强调“服务”能力,各类组织对
11、如何提高服务水平并使IT系统快速响应新业务需求的规定,已经超过了对于IT系统开发效率的规定。依托“服务”的松耦合性和重用性,通过现有“服务”和IT资产的组装,SOA减少了新业务应用开发的时间,提高了产品和服务的上市速度和开发效率,使得SOA系统中的“服务”和IT资产以更灵活的配置适应新的需求变化,提高了业务效率。SOA通过创建与具体技术和最终用户设备无关的服务,应用于各种用户服务渠道,以保证一致的用户体验,提高用户的满意度。2) 有助于整合IT资源,提高IT系统的对外协作能力不少行业的企事业单位实行了很多应用系统,比如金融、电信行业以及一些集团公司,如何在不同省市的子公司、分公司和多元化下属单
12、位整合原有系统和信息资源,都是目前面临的重要系统建设需求。SOA不仅仅是技术层面,同时提供了系统集成开发的重要方法及策略。SOA提倡遵循开放标准,并独立于厂商多样性的环境,为基于互联网的组织内和组织间的系统通信协作和资源共享提供了良好的互操作性和可用性。3) 提高投资回报率采用SOA的公司、机关部门,将基于服务规则和规定,构建下层IT架构,具有技术中立的特性,减少了对厂商的依赖和转换成本;另一方面,SOA系统以“服务”为中心,梳理和重组业务流程,使各个业务系统可以互联互通和资源共享,这种服务的松耦合及平台中立为机构减少了集成成本,松耦合和模块化简化了维护工作,减少了维护成本;因此,总体而言,S
13、OA可以保护原有IT投资,提高现有IT资产的投资回报率。单个公司或单位的力量是有限的,只有某个行业内或供应链上的多家公司和单位联合,共享“服务”资源,才干推动SOA的开发模式进程,收到良好效益。在推动SOA的同时,相应的标准化工作必须先行,用统一标准指导各家的服务开发、接口定义、通用数据格式定义、资源存储、服务注册与查询等SOA实践工作。3.2 SOA合用场景上述章节提到了SOA的特点以及能带来的效益,但是,SOA并不是在所有的情况和场景下都合用,只有在适宜SOA特性的场景下,并采用合适的实行策略来保障,才有也许逐步得到SOA带来的各项效益。从SOA特点来看,SOA在一些场景中能发挥其作用和优
14、势,如:n 企事业单位或者政府部门内部IT系统的整合由于业务重组、并购或者内部机制调整,而需要实现组织内的统一管理、协作和信息共享。需要对多个异构的IT系统进行整合,提高组织的整体决策、监控能力或业务流程效率。n 企事业单位和政府部门之间IT资源的共享和协同为了在业务和市场上合作,需要依赖业务合作伙伴提供其IT系统的非核心业务功能或信息。某项服务能力,需要多个组织和单位的IT系统需要共享信息,并联合解决,比如电子政务中的“一站式审批”服务、各级政务资源共享互换平台等。n 从头开始开发的新应用系统SOA将是未来IT新系统构建的主导方法,因此考虑到未来的扩展和重用能力,用户在业务允许的条件范围内、
15、可选择基于SOA来构建新应用系统。n 基于互联网的一些新的应用模式基于互联网的软件服务化平台,如SaaS等模式。在信息化建设中,除自己的IT系统之外,也同时希望集成互联网上的一些软件工具或Web服务的企事业单位,如采用“软件+服务”策略的单位。但是,也有一些应用场景不适合用SOA来实现,此时采用传统的技术、方法和过程来实行更为妥当,比如下述一些场景:n 用户业务涉及效率敏感及实时性规定较高的系统,如工业控制、核心交易系统。n 事务及安全性规定较高的业务系统。n 用户的业务系统没有集成的需求。n 当前的IT系统基于统一的平台和编程方法。对于大多数企事业单位和政府部门来说,假如采纳了SOA,还需要
16、注意如下事项:n 考虑SOA产品选型,重视业务流程的管理,使SOA成为其全面业务转型的实现手段。n 企事业单位和政府部门在进行业务规划时,应基于自身实际,不要盲从。n 采用SOA要从全局慎重规划,以循序渐进、逐步推动为宜。具体的规划和实行建议,可参见本书后续章节的相关内容。4 SOA技术概述4.1 SOA技术体系从技术层面来看,SOA并不是一项技术创新,传统的技术在构建SOA系统时同样能派上用场。事实上,在采用SOA进行系统整合的项目中很多被整合的系统自身就是基于传统技术开发的,但与传统构建系统的方法比较,SOA更强调标准化应用,更加重视系统的层次架构。SOA特性之一的互联互通性就体现在系统中
17、任一个服务能被其他服务甚至是其他系统的服务准确无误地发现及理解,而满足这种特性最直接的方式就是每个服务都遵循一系列统一标准。因此,只要在开发过程中遵循SOA的理念,采用统一的标准,任何现有技术都能用来开发SOA系统。SOA与传统技术体系的区别在于系统均是基于“服务”构造,“服务”之间的交互和组合采用了一种基于“服务中介平台”的方式实现了松耦合,图1-1是“服务”被提供和使用过程的示意图。SOA系统中服务交互示意图在图1-1中,服务提供者是一个可以通过网络寻址到的实体,它提供的“服务”是基于IT系统的某个功能或流程;服务请求者调用和使用服务提供者提供的“服务”;服务中介平台类似代理的角色,以目录
18、方式存储了大量“服务”资源,一方面可以接受服务提供者提供的各类“服务”信息,另一方面可以通过协调机制把“服务”的请求分派给服务提供者。这样为服务请求者和服务提供者建立了中立的沟通渠道。上述对服务交互图的描述是为了解释SOA的核心元素“服务”的运营机制。便于对技术有爱好的用户IT人员了解。下述内容将围绕SOA系统的整体技术体系来进行说明。在具体的项目中,SOA系统构建没有完全统一的模式,系统的体系架构需要根据用户现状进行分析设计。但在层次和内容上,SOA系统存在一些共性的特性。通常而言,SOA系统的技术体系包含如下几个层次及内容,如图1-2所示。SOA系统基本技术体系1) 基础设施层既涉及服务器
19、、网络设备等硬件设施,也涉及操作系统、数据库系统等基础软件,作为整个SOA系统运营的基础平台。2) 已有资源层指用户当前所拥有的IT资源。“已有应用系统资源”和“已有信息或数据资源”是指用户当前运营的应用系统及数据系统中,若干适合抽取出来作为为上层系统提供服务支持的资源。被抽取出来的资源可以是某个系统(指应用系统或数据系统)中的某个模块,可以是某个系统,可以是若干系统的合并及组合,也可以是各类格式的数据资源;“已有的组件/构件资源”即涉及原先采用组件/构件系统的用户所拥有的组件/构件资源,例如基于COM/COM+、JavaBean/EJB或者是CORBA开发的技术功能组件或业务功能组件,也涉及
20、已有的Web Services服务组件。“基础设施层”与“已有资源层”是服务的具体技术实现层,上层应用使用的服务最终都由这两层提供。3) 服务提供层本层重要职责是封装下面两层的资源,并以服务的形式展现出来,从而构建整体的应用系统。这是SOA系统最关键的一层,也是SOA系统设计最难的部分,难点在于服务的规划与设计该如何划分服务及服务的粒度。服务的规划与设计不仅直接影响到SOA系统的性能,也间接影响到SOA系统的扩展能力。但这不仅仅是技术问题,需要从公司战略目的的层次上考虑服务的划分,业务人员的参与也是设计出适合公司使用的服务的关键。具体方法和原则可参见本书第一篇第3章3.2节的相关内容。本层重要
21、由三部分组成服务、公司服务总线(ESB)、服务资源库,各部分内容说明如下:n 服务重要是与业务需求对齐的各类“业务服务”(与用户业务相关的、实现特定业务功能)、“流程服务”(与用户实际业务流程相关、包含人员与IT系统参与的一个解决过程)、“信息服务”(用于共享的各类数据和信息)、“交互服务”(为最终用户、其他IT系统或服务提供多渠道统一访问入口的服务)以及“其他服务”(涉及实现安全规则、管理机制、质量策略等各类构建用户IT系统所需的服务)。n 公司服务总线(ESB)为服务之间间接和动态交互提供支持。ESB具体的功能涉及:消息寻址路由(根据请求对服务的描述以及服务在服务资源库中的注册信息,定位具
22、体的服务)、消息验证(检查服务发送的消息是否满足格式规定)、消息格式转换(把消息从一种格式转成此外一种格式)、消息操作(涉及增长或删除字符,或把消息中的特定字符进行转换的操作)等。ESB包含了传统消息中间件的“消息代理”(MessageBroker)功能,但其增强了服务的动态路由和互换功能。通过把服务接入ESB,由ESB负责服务消息的流通,用户就可以把注意力所有集中在服务的构建上。此外,由于消息的发送不再在服务间点对点地进行传送,消息原先的直接互换就变成了现在的间接互换,实现了松耦合。n 服务资源库服务资源库里储存的是已注册的服务的描述信息及相关服务元数据描述信息。已注册的服务可以提成两大类,
23、一类是可以直接被使用的、实现具体功能的服务,另一类是在运营时才进行组装的服务。服务的描述信息记录了服务实现的功能、服务该如何调用、服务具体实体所在地以及服务在策略方面作出的规定等。4) 应用接入层用户在这一层里可以部署各种应用,例如图1-2中所示的在政府、金融、电信等行业的应用。应用依据业务流程,重要由业务人员设计,IT技术人员辅助。应用依靠下层提供的服务及服务的组合具体实现。5) 标准体系标准体系贯穿SOA系统从最底层到最上层所有四层结构,内容上由若干行业内公认的标准组成,是每层系统规划设计时建议采用的规范,为SOA系统的标准化实行拟定了边界,同时便于实现SOA系统间的互操作。6) 开发平台
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