摘 要：SOA的軟件架構(gòu)也能為企業(yè)未來的下一步信息化建設(shè)提供更便捷的服務(wù)，更易于軟件的移植或重用。在此為了開發(fā)出符合業(yè)務(wù)流程的工作流系統(tǒng)，以管理企業(yè)的業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)，通過研究與分析工作流系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，采用SOA的思想，把一些方法封裝為服務(wù)，將其開發(fā)為基于SOA的工作流系統(tǒng)。這在最大程度上解決企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用信息系統(tǒng)間的耦合，也便于后續(xù)開發(fā)的系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)保持一致的規(guī)范。

關(guān)鍵詞：SOA； 工作流； 系統(tǒng)集成； 管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN91934 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004373X（2012）22002904

軟件技術(shù)的發(fā)展日新月異，從最初的面向過程的軟件開發(fā)，到面向?qū)ο蟮拈_發(fā)模式，這些技術(shù)雖然提高了軟件開發(fā)的效率，但很難解決現(xiàn)有軟件所存在的問題［1］，所以需要對(duì)軟件的架構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步研究?，F(xiàn)有的軟件系統(tǒng)大多是緊耦合、封閉式、相互獨(dú)立的，基本上都是一次性交付一次性使用，很難以進(jìn)行二次開發(fā)或改造。于是軟件技術(shù)開發(fā)人員開始把軟件系統(tǒng)開發(fā)的架構(gòu)轉(zhuǎn)向SOA［2］。

本文以企業(yè)的業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)，通過研究與分析工作流系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，通過SOA的思想，能夠?yàn)槠髽I(yè)的2個(gè)部門開發(fā)出符合其業(yè)務(wù)流程的工作流系統(tǒng)，在最大程度上解決企業(yè)現(xiàn)有應(yīng)用信息系統(tǒng)間的耦合，也便于后續(xù)開發(fā)的系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)保持一致的規(guī)范，增強(qiáng)流程管理對(duì)業(yè)務(wù)需求變化做出響應(yīng)的靈活性與敏捷性，提高各系統(tǒng)間協(xié)同工作的效率。

1 工作流管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

工作流技術(shù)，也稱工作流管理技術(shù)，最初的應(yīng)用領(lǐng)域是生產(chǎn)組織和辦公自動(dòng)化領(lǐng)域，是“將業(yè)務(wù)過程從應(yīng)用程序中抽取出來”的一門技術(shù)［34］。工作流管理系統(tǒng)要求能夠支持企業(yè)經(jīng)營(yíng)過程高效率地執(zhí)行并監(jiān)控經(jīng)營(yíng)過程的執(zhí)行過程［5］。通常情況下，工作流管理系統(tǒng)是指運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)工作流引擎上的用于定義、實(shí)現(xiàn)、管理工作流運(yùn)行的軟件系統(tǒng)，通過與人或應(yīng)用程序的交互，推動(dòng)著工作流實(shí)例的執(zhí)行，并對(duì)工作流運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控［6］。

工作流管理系統(tǒng)一般都要提供3個(gè)階段的基本功能：

（1） 建立階段的功能：工作流過程建模和相關(guān)活動(dòng)類型的定義等。將企業(yè)的業(yè)務(wù)流程在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行形式化定義，可以用圖形，或Pertri網(wǎng)等描述。

（2） 運(yùn)行階段的監(jiān)控功能：負(fù)責(zé)對(duì)過程定義的解釋和執(zhí)行。創(chuàng)建工作流實(shí)例并監(jiān)控工作流實(shí)例的運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)責(zé)每個(gè)過程中的資源分配及任務(wù)調(diào)度。

（3） 運(yùn)行階段的交互功能：實(shí)現(xiàn)工作流執(zhí)行過程中，與人、與應(yīng)用程序之間的交互。

如圖1所示，工作流管理系統(tǒng)通常主要由3部分內(nèi)容組成。

具體功能的實(shí)現(xiàn)部分。

（2） 系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)：各部分功能構(gòu)件所使用的工作流系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。

（3） 應(yīng)用程序與應(yīng)用數(shù)據(jù)：是指可以被工作流系統(tǒng)調(diào)用的，用來完成工作流管理系統(tǒng)整體或部分功能的外部系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。

2 SOA的組成結(jié)構(gòu)

面向服務(wù)架構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）。是以服務(wù)為導(dǎo)向的企業(yè)級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)，具有松耦合、高內(nèi)聚、開放式的特點(diǎn)［7］。相對(duì)于其他軟件架構(gòu)，SOA更有優(yōu)勢(shì)［8］?；赟OA開發(fā)并實(shí)施的應(yīng)用系統(tǒng)可以更好地滿足企業(yè)“隨需應(yīng)變”的需求。SOA架構(gòu)核心是服務(wù)，與服務(wù)代理、服務(wù)請(qǐng)求者、服務(wù)提供者及相關(guān)協(xié)議和操作，共同組成了SOA的基本結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 SOA的基本結(jié)構(gòu)服務(wù)提供者，是服務(wù)的創(chuàng)建者和提供方，負(fù)責(zé)服務(wù)的設(shè)計(jì)、開發(fā)與實(shí)現(xiàn)，一般是企業(yè)或組織開發(fā)的具有某種功能的軟件系統(tǒng)、組件或計(jì)算單元。

服務(wù)請(qǐng)求者，是服務(wù)消費(fèi)者，一般指企業(yè)、單位或個(gè)人。當(dāng)需要某個(gè)功能的服務(wù)時(shí)，通過向服務(wù)代理機(jī)構(gòu)查找，發(fā)現(xiàn)自己所需要的服務(wù)，然后訂閱服務(wù)，通過SOAP（Simple Object Access Protocol）與服務(wù)提供者綁定、執(zhí)行服務(wù)。

服務(wù)代理，是服務(wù)提供者與服務(wù)使用者的中介，向外提供已注冊(cè)的服務(wù)目錄及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址和功能、參數(shù)等描述信息。負(fù)責(zé)對(duì)服務(wù)發(fā)布數(shù)據(jù)的增加、刪除等管理功能。

3 面向服務(wù)的工作流系統(tǒng)特點(diǎn)

基于SOA的工作流系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的使用工作流技術(shù)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的方式，具有面向服務(wù)的特點(diǎn)，也具有傳統(tǒng)工作流系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：

（1） 降低了工作流與應(yīng)用程序的耦合度，由服務(wù)層來封裝推進(jìn)工作流向前流轉(zhuǎn)的方法及工作流的通信服務(wù)。

（2） 易于實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的集成，具有更強(qiáng)的集成特性，在實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)過程的集成上有優(yōu)勢(shì)。既可以服務(wù)封裝的形式集成現(xiàn)有的系統(tǒng)，又可以集成未來的多種新技術(shù)。

（3） 便于業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化與整合，由于在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中把工作流的流程定義部分與控制部分采取分離的措施，而且簡(jiǎn)化了方法定義的數(shù)目，所以當(dāng)對(duì)流程定義根據(jù)業(yè)務(wù)變更的需要做出更改時(shí)，只需要工作流作一些變動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)了，可以滿足敏捷開發(fā)的要求。

4 傳統(tǒng)的系統(tǒng)集成解決方案

在最早期的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成方案是采用“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的集成方式，它是采用橋接的方式，這種技術(shù)一般是特定的、彼此獨(dú)立的專用鏈接，通用性不強(qiáng)［9］。隨著業(yè)務(wù)的增加，集成的需求越來越多，給程序開發(fā)人員的代碼開發(fā)與維護(hù)帶來很大的工作量，也給集成研發(fā)人員帶來了技術(shù)上新難題。

為了克服“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的集成方式帶來的問題和缺陷，星型架構(gòu)被引入到企業(yè)應(yīng)用中，她是由一個(gè)集線器Hub和多個(gè)適配器Adapter組成［10］。這種集成方案有一個(gè)致命的安全隱患是一旦集線器出現(xiàn)故障，所有處于集成方案中的應(yīng)用系統(tǒng)都無法相互通信，可以造成方案的崩潰。

另一種基于消息總線的總線型集成架構(gòu)，將方案中的集線器Hub換成了消息總線［11］。各應(yīng)用系統(tǒng)將要發(fā)送的消息傳遞給適配器，適配器對(duì)消息進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后傳輸給消息總線，由消息總線負(fù)責(zé)消息傳遞的路由。這種集成方式增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，使得消息總線與各應(yīng)用系統(tǒng)之間成了緊耦合的關(guān)系，不利于與基于新技術(shù)開發(fā)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成。

5 基于SOA架構(gòu)的系統(tǒng)集成

基于SOA架構(gòu)開發(fā)的軟件系統(tǒng)能提高業(yè)務(wù)的敏捷性與靈活性，對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)的變更做出快速而有效的響應(yīng)，更為系統(tǒng)集成提供了一種快速的解決方案［12］?；赟OA的系統(tǒng)集成方案中，首先將企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)邏輯提取出來，并將與業(yè)務(wù)相關(guān)的操作方法封裝起來向外公開為服務(wù)。其他系統(tǒng)只需要知道已經(jīng)向外公開的服務(wù)的IP地址，就可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)的調(diào)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)相關(guān)的過程集成或系統(tǒng)集成?；赟OA的系統(tǒng)集成方案有很多優(yōu)點(diǎn)：

（1） 基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)，采用開放式的標(biāo)準(zhǔn)將應(yīng)用系統(tǒng)的某些功能封裝為大小不同的粒度，可很輕松地實(shí)現(xiàn)同構(gòu)或異構(gòu)系統(tǒng)的集成。

（2） 以業(yè)務(wù)為核心，基于服務(wù)架構(gòu)的軟件開發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)代碼的重用，而且可以由一些小粒度的服務(wù)單元根據(jù)業(yè)務(wù)流程組合成復(fù)雜的業(yè)務(wù)功能，這樣開發(fā)人員可以將更多的精力轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)領(lǐng)域，使開發(fā)出來的系統(tǒng)能更好地符合企業(yè)業(yè)務(wù)流程與規(guī)則。

（3） 支持企業(yè)級(jí)的系統(tǒng)集成，目前面向服務(wù)的軟件開發(fā)在技術(shù)上也逐漸趨向成熟，微軟、IBM等大公司推出的SOA開發(fā)平臺(tái)都能都很好地支持企業(yè)級(jí)的應(yīng)用開發(fā)，能方便地整合企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)流程。

（4） 兼顧開發(fā)效率與經(jīng)濟(jì)效益，由于基于SOA開發(fā)的軟件系統(tǒng)是松耦合的，而且采用開放式標(biāo)準(zhǔn)，以服務(wù)的方式向外發(fā)布，所以可以實(shí)現(xiàn)短周期的應(yīng)用軟件開發(fā)，及時(shí)地響應(yīng)企業(yè)業(yè)務(wù)變更的需求。減少人力、物力投資的同時(shí)，又能為企業(yè)的發(fā)展提供有力的工具支持，無疑是企業(yè)的最佳選擇。

基于SOA的系統(tǒng)集成方案具有以上的諸多優(yōu)點(diǎn)，在企業(yè)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)集成中相比于其他的集成方案，占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。因此設(shè)計(jì)的面向服務(wù)的工作流系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

本方案設(shè)計(jì)中應(yīng)用程序直接與服務(wù)交互，通過調(diào)用服務(wù)中封裝的方法完成與工作流的通信及推動(dòng)工作流的狀態(tài)向下一步流轉(zhuǎn)。確保了工作流與應(yīng)用程序的松散耦合及相互獨(dú)立。服務(wù)向外發(fā)布的時(shí)候，是以IP地址的形式公開給應(yīng)用程序的，因此，可以供本系統(tǒng)調(diào)用，也可以供外部系統(tǒng)中的應(yīng)用程序調(diào)用。

由于將工作流運(yùn)行時(shí)服務(wù)也封裝在服務(wù)里，由同一宿主托管，因此本地通信的接口及參數(shù)類的定義，也在此層實(shí)現(xiàn)。由此對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)集成方案的總體設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 基于SOA的系統(tǒng)集成架構(gòu)這個(gè)集成方案也是采用多層架構(gòu)的設(shè)計(jì)方式，從圖中可以看出系統(tǒng)的集成其實(shí)是基于服務(wù)的集成。其中，把工作流系統(tǒng)作為整個(gè)服務(wù)發(fā)布出去，就是除去表示層之外的部分以服務(wù)的方式向外提供并被調(diào)用。這種工作流服務(wù)的封裝模型如圖5所示。

圖5 工作流系統(tǒng)服務(wù)封裝在這種集成架構(gòu)中，服務(wù)是基于WCF開發(fā)的。系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的集成其實(shí)就是各系統(tǒng)所對(duì)外發(fā)布的服務(wù)與服務(wù)之間的集成，系統(tǒng)間的通信也就成了服務(wù)與服務(wù)之間的通信了。集成的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)主要在服務(wù)管理與應(yīng)用層之間?？梢愿鶕?jù)業(yè)務(wù)流程對(duì)所開發(fā)的WCF服務(wù)進(jìn)行整合，或重新編排，然后在應(yīng)用層被客戶端應(yīng)用程序調(diào)用。

6 結(jié) 語

本文通過SOA的思想，將一些方法封裝為服務(wù)，向系統(tǒng)內(nèi)也向系統(tǒng)外有選擇地公開一些方法，就是將其開發(fā)為基于SOA的工作流系統(tǒng)。彼此之間互相調(diào)用對(duì)方向外公開的服務(wù)，可以很輕松地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)流程集成等系統(tǒng)集成方面的需求。這種基于SOA的工作流系統(tǒng)集成解決方案的應(yīng)用能滿足企業(yè)當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求，也為其他現(xiàn)有系統(tǒng)的集成提供一個(gè)很有效的集成思路，符合企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，改善了傳統(tǒng)的系統(tǒng)集成方案及其不足。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介： 趙紅毅 男，工學(xué)碩士，講師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)控制、人工智能。

孟德恩 男，碩士研究生。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。