科技小论文——SOA

科技小论文——SOA

潘攀达

(石家庄铁道大学)

摘  要：面向服务的架构（SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和协议联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构件在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

关键词：SOA（面向服务的结构）；松耦合；可扩展标记语言；组件模型

Science and technology paper -- SOA

Pan Panda

(Shijiazhuang Tiedao University)

Absrtact: Service Oriented Architecture (SOA) is a component model, which divides different functional units of applications (called services) and connects them through well-defined interfaces and protocols. The interface is defined in a neutral way, which should be independent of the hardware platform, operating system and programming language to implement the service. This enables the services of components in various systems to interact in a unified and universal way.

Keywords: SOA (Service Oriented Architecture); loose coupling; extensible markup language; component model

 

0 实际项目分析

我参与分析和开发了一个名为“大学生社交平台”的软件系统开发项目，以下对该项目进行概述：

1软件功能

(1)查看动态。大学生可以在这个社交平台里的不同板块（“公告”、“体育”、“学习”、“生活”、“音乐”）查看对应的动态；

(2)发表评论动态。注册账号之后，学生则可以在不同的板块发表对应的动态，并可以对动态进行“点赞”和“评论操作”；

(3)修改删除动态。学生可以对自己的动态实现修改和删除的操作；

(4)老师作为“管理员”，可以在“公告”板块发表公告，由于这个板块只有老师可以发表动态，因此老师们可以在这里发表一些重要的通知；

(5)老师同样可以“发表”、“点赞”、“评论”不同板块下的动态；

(6)老师作为“管理员”可以对学生的账号进行注销操作；

(7)标签搜索。不同的用户之间可以根据不同的标签（“公告”、“体育”、“学习”、“生活”、“音乐”）对其它用户进行“搜索”和“关注”。

2软件运行

本系统运行在浏览器上，输入网址即可进行需要的软件操作。

3系统要求

含有浏览器即可。

我所担任的主要工作为：

任务的分配；界面的设计；动态的发布以及评价实现。

 

1 架构技术与标准分析

面向服务架构的主要技术和标准

面向服务的体系结构，是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

这种具有中立的接口定义（没有强制绑定到特定的实现上）的特征称为服务之间的松耦合。松耦合系统的好处有两点，一点是它的灵活性，另一点是，当组成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时，它能够继续存在。而另一方面，紧耦合意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时，它们就显得非常脆弱。

对松耦合的系统的需要来源于业务，应用程序需要根据业务的需要变得更加灵活，以适应不断变化的环境，比如经常改变的政策、业务级别、业务重点、合作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因素，这些因素甚至会影响业务的性质。我们称能够灵活地适应环境变化的业务为按需（On demand）业务，在按需业务中，一旦需要，就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。

虽然面向服务的体系结构不是一个新鲜事物，但它却是更传统的面向对象的模型的替代模型，面向对象的模型是紧耦合的，已经存在二十多年了。虽然基于 SOA 的系统并不排除使用面向对象的设计来构建单个服务，但是其整体设计却是面向服务的。由于它考虑到了系统内的对象，所以虽然 SOA 是基于对象的，但是作为一个整体，它却不是面向对象的。不同之处在于接口本身。SOA 系统原型的一个典型例子是通用对象请求代理体系结构（Common Object Request Broker Architecture，CORBA），它已经出现很长时间了，其定义的概念与 SOA 相似。

然而，现在的 SOA 已经有所不同了，因为它依赖于一些更新的进展，这些进展是以可扩展标记语言（标准通用标记语言的子集）为基础的。通过使用基于 XML 的语言（称为Web 服务描述语言（Web Services Description Language，WSDL））来描述接口，服务已经转到更动态且更灵活的接口系统中，非以前 CORBA 中的接口描述语言（Interface Description Language，IDL）可比了。

SOA开发运行平台的Web 服务并不是实现 SOA 的惟一方式。前面刚讲的 CORBA 是另一种方式，这样就有了面向消息的中间件（Message-Oriented Middleware）系统，比如 IBM 的 MQseries。但是为了建立体系结构模型，您所需要的并不只是服务描述。您需要定义整个应用程序如何在服务之间执行其工作流。您尤其需要找到业务的操作和业务中所使用的软件的操作之间的转换点。因此，SOA 应该能够将业务的商业流程与它们的技术流程联系起来，并且映射这两者之间的关系。例如，给供应商付款的操作是商业流程，而更新您的零件数据库，以包括进新供应的货物却是技术流程。因而，工作流还可以在 SOA 的设计中扮演重要的角色。

此外，动态业务的工作流不仅可以包括部门之间的操作，甚至还可以包括与不为您控制的外部合作伙伴进行的操作。因此，为了提高效率，您需要定义应该如何得知服务之间的关系的策略，这种策略常常采用服务级协定和操作策略的形式。

最后，所有这些都必须处于一个信任和可靠的环境之中，以同预期的一样根据约定的条款来执行流程。因此，安全、信任和可靠的消息传递应该在任何 SOA 中都起着重要的作用。

 

2 SOA在项目中实践的细节

具体的一些问题。

SOA具有以下五个特征：

1、可重用

一个服务创建后能用于多个应用和业务流程。

2、松耦合

服务请求者到服务提供者的绑定与服务之间应该是松耦合的。因此，服务请求者不需要知道服务提供者实现的技术细节，例如程序语言、底层平台等等。

3、明确定义的接口

服务交互必须是明确定义的。Web服务描述语言（Web Services Description Language，WSDL）是用于描述服务请求者所要求的绑定到服务提供者的细节。WSDL不包括服务实现的任何技术细节。服务请求者不知道也不关心服务究竟是由哪种程序设计语言编写的。

4、无状态的服务设计

服务应该是独立的、自包含的请求，在实现时它不需要获取从一个请求到另一个请求的信息或状态。服务不应该依赖于其他服务的上下文和状态。当产生依赖时，它们可以定义成通用业务流程、函数和 数据模型。

5、基于开放标准

当前SOA的实现形式是Web服务，基于的是公开的W3C及其他公认标准．采用第一代Web服务定义的SOAP、WSDL和UDDI以及第二代Web服务定义的WS-*来实现SOA。

SOA的目标在于让IT系统变得更有弹性，以便更灵活、更快地响应不断改变的企业业务需求，解决软件领域一直以来存在的“如何重用软件功能”问题。采用SOA来构建信息平台，无疑是未来的发展方向。

SOA的5大基本特征为软件功能重用提供了解决的办法。

①服务之间通过简单、精确定义的接口进行通信，不涉及底层编程接口和通信模型。

②粗粒度性：粗粒度服务提供一项特定的业务功能，采用粗粒度服务接口的优点在于使用者和服务层之间不必再进行多次的往复，一次往复就足够了。

③松耦合性：松耦合性要求SOA架构中的不同服务之间应该保持一种松耦合的关系，也就是应该保持一种相对独立无依赖的关系。这样的好处有两点，首先是具有灵活性，其次当组成整个应用程序的服务内部结构和实现逐步地发生变化时，系统可以继续地独立存在。而紧耦合意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时这种结构就显得非常脆弱。

④位置透明性：位置透明性要求SOA系统中的所有服务对于其调用者来说都是位置透明的，也就是说，每个服务的调用者只需要知道想要调用的是哪一个服务，但并不需要知道所调用服务的物理位置在哪。

⑤协议无关性：协议无关性要求每一个服务都可以通过不同的协议来调用。

另外，在许多传统的IT系统的内在部分采用的是硬连接，这种结构很难让企业快速响应市场的变化，而SOA能够重复利用企业现有的资源，可以减轻企业运营成本，提升资源的使用效率，并且减轻企业维护人员的工作量，减少潜在的风险以及管理费用。在业务方面和IT方面带来许多优势：

①服务给精确的业务流程带来灵活性；

②使用服务来改善客户服务，而不必担心底层复杂的IT基础架构；

③可以迅速创建新的业务流程和复杂的应用程序，以适应市场变化；

④借助安全、易管理的集成环境，成为响应能力更强的IT组织；

⑤通过使用预装的、可重复使用的服务构建模块，缩短开发和部署周期；

⑥通过使用服务来降低复杂性和维护成本；

⑦是增强而不是替换现有的IT系统。