王 偉

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300000）

0 引言

當(dāng)前我國大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)國家戰(zhàn)略框架，各行各業(yè)均在積極推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。近年來，石油石化行業(yè)各企業(yè)正加速推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為此，G公司提出建設(shè)融合服務(wù)平臺(tái)，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，整合已有系統(tǒng)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營管理一體化目標(biāo)[1]。

1 系統(tǒng)開發(fā)概述

G公司已有信息系統(tǒng)呈煙囪式模式建設(shè)，核心功能重復(fù)建設(shè)問題嚴(yán)重，數(shù)據(jù)分散，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，很難發(fā)揮有效的數(shù)據(jù)價(jià)值?！捌脚_(tái)化戰(zhàn)略”為公司信息化的深入發(fā)展提供了新的解決思路[2-4]。面向公共服務(wù)的中間件，是一種能夠提供可靠、高效的服務(wù)共享機(jī)制的軟件。本文將平臺(tái)作為公共服務(wù)能力的提供方，將各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)作為服務(wù)的使用方，中間件系統(tǒng)將提供方的服務(wù)完成一層封裝，使用方按照接口規(guī)則完成調(diào)用，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯功能。

基于實(shí)際軟件系統(tǒng)開發(fā)需要，本文設(shè)計(jì)了一款輕量級(jí)的中間件，并基于Spring Boot完成一套后臺(tái)管理控制系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用和服務(wù)的可視化管理，并將成果應(yīng)用到實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)中[5]。圖1為應(yīng)用代理中心在各系統(tǒng)間所處的位置，即應(yīng)用系統(tǒng)的下層、公共服務(wù)的上層，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。

圖1 應(yīng)用代理中心在各系統(tǒng)間所處的位置

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以信息整合、統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一流程引擎、安全效率為基礎(chǔ)。傳統(tǒng)信息化建設(shè)方式以縱向業(yè)務(wù)為主線，一套業(yè)務(wù)一套系統(tǒng)的構(gòu)建方式導(dǎo)致每套系統(tǒng)單獨(dú)存儲(chǔ)一套用戶、組織、權(quán)限信息，系統(tǒng)權(quán)限回收困難，因此統(tǒng)一用戶和統(tǒng)一權(quán)限的需求應(yīng)運(yùn)而生。

大應(yīng)用為各子系統(tǒng)的建設(shè)提供了一系列公共服務(wù)，為了實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)的快速對(duì)接，提高組件使用效率，應(yīng)用代理中心作為中間層，與大應(yīng)用平臺(tái)提供的公共服務(wù)接口進(jìn)行一次對(duì)接，并二次封裝成API接口供其他客戶端使用，各客戶端節(jié)省了重復(fù)與公共服務(wù)接口進(jìn)行對(duì)接的工作，實(shí)現(xiàn)了大應(yīng)用與子系統(tǒng)間的高效聯(lián)通。

微服務(wù)架構(gòu)可以將應(yīng)用按照業(yè)務(wù)功能拆分成多個(gè)服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都可以獨(dú)立部署和擴(kuò)展，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。應(yīng)用代理中心可以通過負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)路由等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)微服務(wù)的統(tǒng)一管理和控制，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)用開源的微服務(wù)框架Spring Cloud實(shí)現(xiàn)應(yīng)用代理中心的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，可以降低開發(fā)和維護(hù)成本。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)性能分析

本系統(tǒng)的主要功能包含管理員授權(quán)、資源管理、客戶端應(yīng)用管理和日志查詢。管理員可以通過系統(tǒng)對(duì)用戶進(jìn)行授權(quán)管理，包括用戶的角色、權(quán)限和資源等；對(duì)資源進(jìn)行管理，包括微服務(wù)、API、數(shù)據(jù)庫等；對(duì)客戶端應(yīng)用進(jìn)行管理，包括應(yīng)用的名稱、描述、API訪問權(quán)限等；對(duì)操作日志和異常日志進(jìn)行查詢和分析，從而發(fā)現(xiàn)和解決問題。

應(yīng)用代理中心需要具有可伸縮性，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和縮小運(yùn)行實(shí)例，以適應(yīng)高并發(fā)和大流量的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；具有高可靠性，能夠在微服務(wù)出現(xiàn)故障或異常時(shí)自動(dòng)切換到備用實(shí)例，保證系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性；具有高性能，能夠處理大量的請(qǐng)求和響應(yīng)，以及支持高并發(fā)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景；具有可監(jiān)控性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控微服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)和性能指標(biāo)，以便進(jìn)行故障排查和性能優(yōu)化；具有可擴(kuò)展性，能夠支持多種微服務(wù)框架和編程語言，以及適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)需求和場(chǎng)景。

2.2 系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)基于Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)，采用前后端分離模式進(jìn)行系統(tǒng)功能開發(fā)、部署和運(yùn)維[1-3]。前端采用Nginx、Vue.js開發(fā)技術(shù)，后端采用微服務(wù)網(wǎng)關(guān)、Spring Boot、Apache Boot、JWT、Feign技術(shù)，數(shù)據(jù)庫選用Redis和Mysql。Eureka作為微服務(wù)的注冊(cè)發(fā)現(xiàn)組件，Gateway作為網(wǎng)關(guān)服務(wù)，用來實(shí)現(xiàn)授權(quán)管理、訪問控制和流量限制，是系統(tǒng)的唯一出口；Fegin通過Hystrix依賴，實(shí)現(xiàn)在微服務(wù)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)熔斷，觸發(fā)調(diào)用方的異常處理流程，有效防止調(diào)用方發(fā)生異常。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

從需求分析可以看出，本系統(tǒng)存在以下幾個(gè)實(shí)體：

1）用戶實(shí)體：用戶ID、用戶名、賬號(hào)、密碼、郵箱、電話、職務(wù)、單位名稱。表1是對(duì)用戶實(shí)體的表結(jié)構(gòu)信息說明。

表1 用戶信息表

2）公共服務(wù)資源實(shí)體：資源ID、資源名稱、描述、狀態(tài)、apiID、api名稱、api文件、api主機(jī)地址。

3）客戶端應(yīng)用實(shí)體：客戶端ID、名稱、生效時(shí)間、應(yīng)用憑證狀態(tài)、應(yīng)用路徑、資源名稱。

4）日志實(shí)體：日志ID、類型、操作用戶ID、操作用戶名稱、操作用戶IP地址、訪問請(qǐng)求路徑、訪問請(qǐng)求參數(shù)、操作時(shí)間、操作內(nèi)容。

2.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

應(yīng)用代理中心圍繞核心目標(biāo)設(shè)計(jì)四大功能，分別為管理員授權(quán)、資源管理、客戶端應(yīng)用管理和日志查詢功能，整體應(yīng)用界面如圖2所示。

圖2 應(yīng)用代理中心應(yīng)用界面

2.4.1 管理員授權(quán)模塊

應(yīng)用代理中心允許存在多個(gè)管理員，并支持對(duì)管理員的添加和移除操作。管理員擁有對(duì)資源增刪改查的權(quán)限、對(duì)客戶端管理的權(quán)限以及日志查詢的權(quán)限。

2.4.2 資源管理模塊

資源管理界面以列表的形式展示注冊(cè)到應(yīng)用代理中心的公共服務(wù)資源，管理員可以在此模塊中對(duì)已發(fā)布的資源進(jìn)行普通的增刪改查操作，同時(shí)也可以啟用、停用或在線更新資源。管理員在添加新資源時(shí)需包括七方面信息：1）名稱，是資源在系統(tǒng)內(nèi)的唯一標(biāo)識(shí)（必填）；2）描述，是對(duì)資源功能的簡要概述；3）api名稱，是對(duì)資源接口的命名；4）api文件，是對(duì)資源接口的描述文件，首次添加時(shí)需要以jar包形式發(fā)布，二次發(fā)布時(shí)，可用“api數(shù)據(jù)”空間直接上傳；5）api主機(jī)，是資源發(fā)布后的地址；6）api數(shù)據(jù)，更新api文件時(shí)，僅需上傳jason文件即可實(shí)時(shí)發(fā)布更新；7）激活，控制資源是否處于可用狀態(tài)（默認(rèn)是打開狀態(tài)）。

2.4.3 客戶端應(yīng)用管理模塊

客戶端管理界面以表格的形式展示已在應(yīng)用代理中心注冊(cè)的客戶端應(yīng)用，管理員可以在此模塊中對(duì)客戶端進(jìn)行普通的增刪改查操作，同時(shí)可以為客戶端配置相應(yīng)的資源及應(yīng)用憑證。

1）添加客戶端應(yīng)用，包括客戶端名稱和生效時(shí)間。

2）編輯客戶端應(yīng)用，包括編輯基礎(chǔ)信息、編輯應(yīng)用憑證、編輯資源綁定。具體如下：（1）基礎(chǔ)信息編輯，包括名稱、簡介、應(yīng)用、自動(dòng)認(rèn)證、生效時(shí)間、信任、資源和應(yīng)用重定向地址8個(gè)方面；（2）應(yīng)用憑證編輯，客戶端擁有合法身份才能使用應(yīng)用代理中心提供的接口服務(wù)，處于信任狀態(tài)的客戶端AppSecret為激活狀態(tài)，處于非信任狀態(tài)的客戶端在請(qǐng)求資源時(shí)需攜帶AppSecret的value值作為憑證；（3）資源綁定編輯，客戶端在使用公共資源時(shí)，只需在界面上拖拽相關(guān)資源綁定到客戶端下，即可實(shí)現(xiàn)資源的應(yīng)用。

3）刪除客戶端應(yīng)用，允許管理員對(duì)客戶端進(jìn)行刪除操作。

2.4.4 日志查詢模塊

日志查詢界面以列表的形式展示當(dāng)前系統(tǒng)記錄的所有日志，提供時(shí)間和類型兩個(gè)維度的檢索，可以方便快速地檢索出需要的日志信息。

3 應(yīng)用效果

基于微服務(wù)架構(gòu)開發(fā)的應(yīng)用代理中心，通過對(duì)大應(yīng)用提供的公共服務(wù)接口進(jìn)行封裝，并提供可視化的操作界面，為系統(tǒng)研發(fā)人員提供了快速開發(fā)的能力。對(duì)大應(yīng)用無須重復(fù)向下對(duì)接，應(yīng)用代理中心提供技術(shù)支持以完成公共服務(wù)的應(yīng)用；對(duì)各客戶端無須了解對(duì)接過程，只要直接調(diào)用應(yīng)用代理中心對(duì)接后的成果即可，省去了不必要的開發(fā)工作。

隨著技術(shù)升級(jí)、功能優(yōu)化以及新功能的迭代，只需應(yīng)用代理中心一個(gè)節(jié)點(diǎn)的變動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)功能的快速拓展，極大地提高了開發(fā)效率及開發(fā)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

充分利用數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)的深度融合，在數(shù)字化轉(zhuǎn)換、數(shù)字化升級(jí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步觸及公司核心業(yè)務(wù)，構(gòu)建新的商務(wù)模式，有利于實(shí)現(xiàn)高層次轉(zhuǎn)型。數(shù)字化是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要手段，本文設(shè)計(jì)研發(fā)的應(yīng)用代理中心，服務(wù)于系統(tǒng)研發(fā)人員，目的在于降低客戶端調(diào)用公共服務(wù)的溝通成本，降低重復(fù)開發(fā)帶來的成本多次投入，提高研發(fā)工作效率，提升研發(fā)人員業(yè)務(wù)專注度，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。