陳真理 俞東進 劉其群

摘 要： 在進行企業(yè)應用集成過程中，企業(yè)服務總線技術經(jīng)常被用于組織內(nèi)部或跨組織邊界的不同應用系統(tǒng)的連接，以達到在不改變已有應用的情況下最大限度地簡化業(yè)務流程的目的?；谄髽I(yè)服務總線技術提出了一個支持跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換和業(yè)務交互的綜合業(yè)務處理平臺的設計方案。該平臺基于Mule ESB、Apache Drools等開源軟件實現(xiàn)，其中Mule ESB用于構建企業(yè)服務總線，Apache Drools用于構建規(guī)則引擎。初步實驗結果驗證了該平臺的有效性。

關鍵詞： 企業(yè)服務總線； 企業(yè)應用集成； 綜合業(yè)務處理平臺； 開放源碼

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）08-08-03

0 引言

企業(yè)應用集成（Enterprise Application Integration，EAI）泛指連接、管理和組合企業(yè)間和企業(yè)內(nèi)應用，使其能以統(tǒng)一的方式進行互聯(lián)和互操作，以支持業(yè)務過程自動化的技術。從應用的角度上講，它包含了兩個方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)交換和業(yè)務交互。其中，數(shù)據(jù)交換為參與應用集成的多個系統(tǒng)提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖；而業(yè)務交互則實現(xiàn)了跨系統(tǒng)的、粗粒度的、自治業(yè)務的實時調(diào)用。

隨著信息化建設的不斷推進，企、事業(yè)單位內(nèi)的信息系統(tǒng)規(guī)模不斷擴展而變得越來越復雜。信息化發(fā)展的階段性、標準不統(tǒng)一以及各種認識上的誤區(qū)，經(jīng)常會導致所謂的“信息孤島”現(xiàn)象，從而產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)孤島（不同部門的信息不能共享）、系統(tǒng)孤島（不同系統(tǒng)彼此獨立而無法共用）、業(yè)務孤島（不能實現(xiàn)跨部門、跨業(yè)務的業(yè)務流轉(zhuǎn)和協(xié)同）、管控孤島（不能實現(xiàn)信息系統(tǒng)的集成化管理）等。

解決“信息孤島”問題有各種對策，例如：統(tǒng)一進行信息資源規(guī)劃、理順組織內(nèi)的數(shù)據(jù)流等。但是這些方法往往意味著需要對現(xiàn)有各個遺留系統(tǒng)進行重構，甚至重新設計和開發(fā)，成本巨大，見效緩慢。通過構建集成化的綜合業(yè)務處理平臺實現(xiàn)不同應用系統(tǒng)的集成則是一種更為人們所接受的解決“信息孤島”問題的方法。這里，平臺是可以適應于不同系統(tǒng)之間信息共享的通用工具，它通過企業(yè)應用集成技術將一個單位的業(yè)務流程、公共數(shù)據(jù)、應用軟件、硬件和各種標準聯(lián)合起來，在不同應用系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫集成。這種方案可以最大程度地保留已有系統(tǒng)的投資，同時可達到不同系統(tǒng)之間的信息共享和業(yè)務協(xié)同的目標。

在構建集成化的綜合業(yè)務處理平臺過程中，以服務的視角建模發(fā)生在松耦合的異構系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和業(yè)務交互過程，可以很好地滿足企業(yè)應用集成對靈活性和可重用性的要求，是一種主流的技術方法。這里，服務泛指自治、開放、自描述、并與實現(xiàn)無關的網(wǎng)絡構件[1]。各系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)發(fā)布、粗粒度的業(yè)務構件等都可以被抽象為一個個的服務，而所謂的應用集成便是這些服務的發(fā)布、查找以及服務與服務之間的綁定和調(diào)用。在這其中，面臨的主要困難是參與集成的各個系統(tǒng)的異構性。然而，幸運的是，近年來以企業(yè)應用集成為主要應用領域的面向服務架構（Service-Oriented Architecture，SOA）的實現(xiàn)正逐步過渡到建立在IT標準的基礎之上[2]，如使用SCA組裝構件，使用BEPL編排服務，使用WSDL描述服務。這些標準和協(xié)議的形成代表著基于SOA實施的應用集成與廠商平臺無關，從而為實現(xiàn)分布、異構的獨立系統(tǒng)之間的互聯(lián)提供了可能。

對于如何構建基于服務技術的綜合業(yè)務處理平臺，國內(nèi)外已有較多的研究。例如，文獻[3]提出了一個“代理+服務器”松散耦合模式的數(shù)據(jù)交換平臺（DEP），該平臺利用數(shù)據(jù)傳輸服務和消息服務分別實現(xiàn)交換數(shù)據(jù)的傳輸和數(shù)據(jù)交換過程中的流程控制；文獻[4]提出了一種基于企業(yè)服務總線技術的電子政務數(shù)據(jù)共享與交換平臺的體系結構；論文[5]給出了一個以企業(yè)服務總線為中心的面向服務軟件體系架構的參考模型，并基于Petri網(wǎng)和時序邏輯從形式上對原型系統(tǒng)進行了需求規(guī)范描述及功能正確性驗證等。

本文通過采用一個專用于異構系統(tǒng)集成的輕量級企業(yè)服務總線，構建橫跨多個應用系統(tǒng)的綜合業(yè)務處理平臺，以支持集成化信息服務和多業(yè)務協(xié)同。該平臺的核心是通過企業(yè)服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）技術完成業(yè)務交互和數(shù)據(jù)交換兩類應用的綜合集成。企業(yè)服務總線是基于面向服務架構的基礎設施。第三方的程序組件能夠以標準的方式“插入”到企業(yè)服務總線上運行，參與應用集成的各方并不直接交互（請求者無須了解服務提供者的物理實現(xiàn)），而由總線負責將請求交付給功能提供者和QoS的服務提供者。服務請求者和服務提供者的應用程序邏輯可以使用各種編程模型和技術調(diào)用或交付服務，而無需考慮是直接連接還是通過企業(yè)服務總線傳遞的[6]。

1 基于企業(yè)服務總線的綜合業(yè)務處理平臺的總體結構

綜合業(yè)務處理平臺的中心是企業(yè)服務總線。該企業(yè)服務總線提供了Web服務適配器和JMS（Java Message Service）適配器，以實現(xiàn)Web服務接口和消息接口，也可根據(jù)需要進一步擴充實現(xiàn)JCA或者EJB接口。消息中間件和各種服務組件則通過Web服務適配器和JMS適配器分別綁定到企業(yè)服務總線。平臺的總體結構如圖1所示。

該綜合業(yè)務處理平臺主要具備如下特點。

⑴ 采用規(guī)則引擎技術實現(xiàn)基于ESB的跨系統(tǒng)復雜業(yè)務邏輯的可維護性

規(guī)則引擎是指用以管理和自動實現(xiàn)業(yè)務規(guī)則的軟件系統(tǒng)，其主要功能包括：存儲、分類和管理規(guī)則，驗證規(guī)則的一致性，通過規(guī)則推斷其他規(guī)則、聯(lián)系規(guī)則和執(zhí)行這些規(guī)則。變化的商業(yè)規(guī)則和業(yè)務流程經(jīng)常會引起對應用程序的頻繁修改，傳統(tǒng)模式下開發(fā)的應用程序往往面臨全面和代價高昂的修改。規(guī)則引擎提供了一個將業(yè)務處理和業(yè)務規(guī)則處理分離、共用和統(tǒng)一管理維護業(yè)務規(guī)則的系統(tǒng)開發(fā)框架。

在平臺提供的業(yè)務流程集成模型中，抽象業(yè)務流程邏輯的描述與業(yè)務流程功能的實現(xiàn)分離開來，從而克服了傳統(tǒng)ESB技術在實現(xiàn)復雜、動態(tài)業(yè)務流程集成方面的不足。業(yè)務流程的各個節(jié)點由規(guī)則引擎實現(xiàn)，通過規(guī)則引擎即可實現(xiàn)企業(yè)級跨系統(tǒng)復雜多變的業(yè)務規(guī)則，從而為更靈活、更經(jīng)濟、更高效地管理綜合型業(yè)務流程提供了技術支持。

⑵ 采用工作流技術實現(xiàn)基于平臺的服務可編排性

為達到通過服務進行組裝和編排以滿足業(yè)務和流程的變化的目的，平臺整合了一個工作流引擎以實現(xiàn)基于框架的服務編排，從而將業(yè)務流程邏輯從具體的程序執(zhí)行代碼中分離出來。工作流引擎包括流程定義、流程引擎和流程管理三個部分。其中，流程定義模塊用以定義流程，采用BPEL描述；流程引擎模塊負責已定義好的業(yè)務流程執(zhí)行；流程管理模塊負責監(jiān)控和管理所有的流程。

⑶ 通過集成符合UDDI規(guī)范的服務注冊庫實現(xiàn)ESB服務的集成化管理

該平臺在傳統(tǒng)的企業(yè)服務總線中引入了符合UDDI規(guī)范的服務注冊庫。UDDI是一個分布式的互聯(lián)網(wǎng)服務注冊機制，它集描述（Universal Description）、檢索（Discovery）和集成（Integration）為一體，其核心是注冊機制。在平臺中，服務注冊庫以一種結構化的方式來保存有關服務的元信息。這些數(shù)據(jù)使用標準的分類法進行分類，因此可以按類別來查詢信息。在實際運行過程中，框架上運行的所有服務信息被注冊到UDDI。通過 UDDI服務注冊庫，平臺可以發(fā)現(xiàn)合適的Web服務信息，然后調(diào)用這些服務。

2 基于Mule ESB的原型實現(xiàn)和應用

企業(yè)服務總線作為平臺的核心，通過提供一種標準的軟件底層架構支持服務的運行，并以標準的消息格式統(tǒng)一服務之間的交互方式，從而為系統(tǒng)集成提供了更好的擴展性和靈活性。但是，市場上流行的主流企業(yè)服務總線產(chǎn)品（如：IBM Service Integration Bus、BEA Aqualogic，等）普遍價格昂貴，而且由于通用性太強使得應用過程中定制的工作量較大。

本文選用Mule ESB（http：//www.mulesoft.org）的社區(qū)版作為綜合業(yè)務處理平臺的核心部件。Mule ESB是MuleSoft公司的服務總線產(chǎn)品，提供了服務創(chuàng)建和部署、服務中介、消息路由和數(shù)據(jù)交換等功能。通過Mue ESB，服務提供者將業(yè)務功能封裝為服務，并以接口的形式向外提供，消費者即可通過服務總線訪問該接口，進而調(diào)用提供者提供的服務，實現(xiàn)與位置無關的服務調(diào)用。另外，平臺選用開源軟件Apache Drools作為規(guī)則引擎，開源軟件JBoss jBPM作為流程引擎，開源軟件Apache jUDDI作為UDDI引擎。

上述基于Mule ESB的綜合業(yè)務處理平臺已成功應用于一個電子商務結算系統(tǒng)的實驗中。該系統(tǒng)需要實現(xiàn)與客戶管理系統(tǒng)、訂單系統(tǒng)和發(fā)貨系統(tǒng)等的應用交互。下面以確定折扣的業(yè)務為例說明平臺中基于Mule ESB和Apache Drools的交互實現(xiàn)過程。該業(yè)務相關的規(guī)則可簡述為：根據(jù)客戶的類型（會員類型或者普通類型）和一次購買金額確定相應的折扣信息，具體包含以下四種規(guī)則：

⑴ 會員客戶，且一次購物金額小于1000，九五折優(yōu)惠；

⑵ 會員客戶，且一次購物金額大于1000，九折優(yōu)惠；

⑶ 普通客戶，且一次購物金額小于1000，無打折優(yōu)惠；

⑷ 普通客戶，且一次購物金額大于1000，九五折優(yōu)惠。

為實現(xiàn)上述規(guī)則，需要創(chuàng)建配置文件mule-config.xml。同時，創(chuàng)建規(guī)則文件rules.drl，實現(xiàn)四種規(guī)則。表1對應第1條規(guī)則的配置實現(xiàn)，即客戶類型為會員，并且購物金額在1000元以內(nèi)；相應地，可分別定義另外三種規(guī)則的配置實現(xiàn)。

3 結束語

以服務的視角對發(fā)生在松耦合的異構系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和業(yè)務交互過程進行建模，可以在很大程度上滿足企業(yè)應用集成對靈活性和可重用性的要求。企業(yè)服務總線技術是構建基于服務的綜合業(yè)務處理平臺的關鍵技術，而借助Mule ESB等優(yōu)秀開源軟件可大大減低總體建設成本。本文基于企業(yè)服務總線技術提出了一個支持跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換和業(yè)務交互的綜合業(yè)務處理平臺的設計方案。該平臺基于Mule ESB、Apache Drools等開源軟件實現(xiàn)，其中Mule ESB用于構建企業(yè)服務總線，Apache Drools用于構建規(guī)則引擎。初步實驗結果驗證了該平臺的有效性。未來將在實驗的基礎上，構建面向最終用戶的綜合業(yè)務處理產(chǎn)品，以屏蔽對集成各個組成部件的復雜配置要求，最終達到在一定場合中可部分替代商業(yè)產(chǎn)品的目標。

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