基于面向服務(wù)架構(gòu)（ＳＯＡ）的電子政務(wù)

尋大勇

［摘要］針對(duì)我國(guó)電子政務(wù)系統(tǒng)存在的可擴(kuò)展性差、容易形成信息孤島等問題，提出SOA能較好地實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)協(xié)同與信息共享。在介紹SOA的基本結(jié)構(gòu)，分析我國(guó)電子政務(wù)的現(xiàn)狀與問題的基礎(chǔ)上，探討SOA在電子政務(wù)中的五種應(yīng)用模式及基于SOA的電子政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，提出SOA與電子政務(wù)的結(jié)合已成為勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。

［關(guān)鍵詞］面向服務(wù)架構(gòu)； 電子政務(wù)；應(yīng)用模式

[中圖分類號(hào)] TP311 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

一引言

經(jīng)過國(guó)家多年的信息化建設(shè),各種電子政務(wù)系統(tǒng)和協(xié)同辦公系統(tǒng)已經(jīng)在政府部門廣泛應(yīng)用。當(dāng)前大量的電子政務(wù)系統(tǒng)多為B/S模式的Web應(yīng)用程序,但在不同程度上存在著可擴(kuò)展性差、互操作性不強(qiáng)、容易形成“信息孤島”等嚴(yán)重問題。SOA(Service Oriented Architecture)正是為解決這類問題而新近發(fā)展起來的設(shè)計(jì)思想和架構(gòu), SOA能較好地解決電子政務(wù)系統(tǒng)中系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)協(xié)同與信息共享等問題,實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)系統(tǒng)的松耦合性和高拓展性。

二 我國(guó)電子政務(wù)的現(xiàn)狀與問題

傳統(tǒng)的電子政務(wù)系統(tǒng)主要針對(duì)各部門自身的業(yè)務(wù)需求來實(shí)現(xiàn)，造成應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)部門自成體系的應(yīng)用現(xiàn)狀。信息資源分割嚴(yán)重，信息孤島大量存在，資源獲取和可用性差，信息交換共享十分困難。

政務(wù)部門在各自的信息系統(tǒng)建設(shè)中，多從自身業(yè)務(wù)出發(fā)來構(gòu)建信息系統(tǒng)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)固化于軟件實(shí)現(xiàn)中，且信息資源單獨(dú)管理，造成了業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的相對(duì)自我封閉。對(duì)需要跨部門共享的業(yè)務(wù)信息，因其描述格式、描述方式均不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，導(dǎo)致大量事實(shí)性信息孤島出現(xiàn)，且不同孤島間的數(shù)據(jù)獲得與使用較為困難。如何建立起電子政務(wù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)體系，保證數(shù)據(jù)表達(dá)、處理、展現(xiàn)的規(guī)范化已經(jīng)成為電子政務(wù)建設(shè)亟待解決的重要問題。面向服務(wù)架構(gòu)（Service Oriented Architecture, SOA）的應(yīng)用為突破信息孤島、整合信息資源、協(xié)同政務(wù)應(yīng)用、縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本提供很好的解決方案。

三 SOA的基本結(jié)構(gòu)

面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）是軟件工程方法的重要發(fā)展，也是軟件產(chǎn)業(yè)形態(tài)由產(chǎn)品轉(zhuǎn)向服務(wù)的里程碑性技術(shù)基礎(chǔ)。SOA是一種新的應(yīng)用架構(gòu)模型，它以服務(wù)驅(qū)動(dòng)為核心理念，按需連接系統(tǒng)資源，通過將原有應(yīng)用中的零散功能整理包裝為具有互操作性的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的快速組合和重用，保證應(yīng)用敏捷性與擴(kuò)展性，滿足政務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要。SOA結(jié)構(gòu)中共有三種角色：服務(wù)提供者。發(fā)布自己的服務(wù)，并且對(duì)使用自身服務(wù)的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)。服務(wù)注冊(cè)中心。注冊(cè)已經(jīng)發(fā)布的服務(wù)提供者，對(duì)其進(jìn)行分類并提供搜索服務(wù)。服務(wù)請(qǐng)求者。利用服務(wù)注冊(cè)中心查找所需的服務(wù)，然后使用該服務(wù)。SOA的基礎(chǔ)是服務(wù)描述和服務(wù)發(fā)現(xiàn)。服務(wù)描述主要提供服務(wù)的接口描述信息和服務(wù)部署信息等。服務(wù)發(fā)現(xiàn)是指服務(wù)請(qǐng)求者通過查詢服務(wù)注冊(cè)中心去定位符合其需求標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。

四 SOA在電子政務(wù)中的五種應(yīng)用模式

SOA技術(shù)架構(gòu)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一管理，以需求為導(dǎo)向，以業(yè)務(wù)服務(wù)為焦點(diǎn)。所有服務(wù)以松散耦合的狀態(tài)存在于系統(tǒng)之中，可以隨業(yè)務(wù)需求的變化，快速組合成跨單位、高協(xié)作、高應(yīng)急能力的應(yīng)用系統(tǒng)。采用SOA的技術(shù)架構(gòu)和技術(shù)理念，一方面深度滿足用戶的業(yè)務(wù)需求，另一方面解決了政務(wù)系統(tǒng)項(xiàng)目的重復(fù)建設(shè)問題。SOA在電子政務(wù)中的應(yīng)用模式如圖1所示。

1 軟基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用模式

從軟基礎(chǔ)設(shè)施的角度，SOA的應(yīng)用可以分為利用信息資源目錄梳理業(yè)務(wù)活動(dòng)和業(yè)務(wù)對(duì)象的應(yīng)用模式，以及建立業(yè)務(wù)主題庫(kù)的應(yīng)用模式兩類。利用信息資源目錄梳理業(yè)務(wù)活動(dòng)和業(yè)務(wù)對(duì)象的應(yīng)用模式用于梳理業(yè)務(wù)以支撐基于SOA的應(yīng)用； 建立業(yè)務(wù)主題庫(kù)框架的應(yīng)用模式則主要是闡述如何建立業(yè)務(wù)領(lǐng)域的主題庫(kù)，基于這種應(yīng)用模式可以建立多層次、分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)庫(kù)。

2 資源共享應(yīng)用模式

資源可以通過服務(wù)的模式對(duì)外共享，任何需要這些資源的機(jī)構(gòu)和個(gè)人都能拿到所需要的資源。資源的有效共享依賴于三個(gè)方面: 一是資源本身的描述，另一個(gè)是資源本身的實(shí)際存儲(chǔ)方式，最后是資源的提供方式。資源本身的描述和邏輯集中有賴于基于元數(shù)據(jù)的資源描述，邏輯集中就是將資源的描述以目錄的形式進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)； 資源的物理存儲(chǔ)方式依賴應(yīng)用構(gòu)建前期對(duì)數(shù)據(jù)的規(guī)劃，此層的變動(dòng)只會(huì)影響資源的物理層面特性，并不影響其服務(wù)的特性，因此原有的對(duì)應(yīng)用層限制最大的數(shù)據(jù)層，通過目錄的統(tǒng)一服務(wù)變得非常靈活而有彈性； 最后，資源的提供方式則是基于前兩個(gè)方面的服務(wù)方案，資源共享以服務(wù)的形式體現(xiàn)。

3 業(yè)務(wù)協(xié)同應(yīng)用模式

如何實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù)的協(xié)同是SOA在這種應(yīng)用模式下的重點(diǎn)。在這種應(yīng)用模式下，完成業(yè)務(wù)協(xié)同包括3個(gè)步驟：

1）業(yè)務(wù)處理服務(wù)

業(yè)務(wù)處理服務(wù)源于對(duì)組織內(nèi)或組織間業(yè)務(wù)活動(dòng)的分析，組織內(nèi)的業(yè)務(wù)處理服務(wù)可以直接基于業(yè)務(wù)活動(dòng)抽象的用例來構(gòu)造； 組織間的業(yè)務(wù)活動(dòng)一部分來自于業(yè)務(wù)活動(dòng)的分析，另一部分來自于資源共享的需求，近而依據(jù)這部分需求建立起共享的服務(wù)。

2）業(yè)務(wù)流程服務(wù)

業(yè)務(wù)流程服務(wù)源于組織內(nèi)各部門間或組織間的業(yè)務(wù)關(guān)系的分析，通過建立業(yè)務(wù)的前置關(guān)系、后置關(guān)系從而形成業(yè)務(wù)流程，依據(jù)業(yè)務(wù)活動(dòng)間的關(guān)系建立起對(duì)外提供的業(yè)務(wù)服務(wù)。

3）服務(wù)查詢檢索

服務(wù)查詢檢索主要是供外部用戶明確了解組織提供了哪些服務(wù)、具體的服務(wù)內(nèi)容是什么以及如何獲取和使用這些服務(wù)。

最后通過服務(wù)檢索查詢的功能開發(fā)定義明確的交互界面，用戶可以通過交互界面查詢定位所需的服務(wù)。

4 不同服務(wù)渠道的應(yīng)用模式

SOA在應(yīng)用與業(yè)務(wù)之間加入一個(gè)服務(wù)層，解決了原有的系統(tǒng)建設(shè)通常不會(huì)建立服務(wù)層完成系統(tǒng)間的調(diào)用，而是直接調(diào)用下層其他應(yīng)用或者采用數(shù)據(jù)共享的方式，從而避免直接訪問下層其他應(yīng)用。另外，在大多數(shù)機(jī)構(gòu)中，存在不同的應(yīng)用和技術(shù)共存，由于這些應(yīng)用提供的功能都是特定的，要在應(yīng)用間共享信息最好的解決方案是轉(zhuǎn)向一種面向服務(wù)的架構(gòu)和Web服務(wù)，即在業(yè)務(wù)層之上加入一個(gè)服務(wù)層。

5 基于虛擬數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用模式

也就是忽略數(shù)據(jù)在不同節(jié)點(diǎn)的部署而集中提供服務(wù)。如果要在單節(jié)點(diǎn)上提供虛擬數(shù)據(jù)中心，可以建立非分布式目錄中心用于提供虛擬中心服務(wù)； 如果在多節(jié)點(diǎn)上建立虛擬數(shù)據(jù)中心，即跨節(jié)點(diǎn)的虛擬中心，需要建立分布式目錄中心用于提供虛擬中心服務(wù)。

總之，通過SOA應(yīng)用模式分類體系的研究，可以更好地幫助用戶理解SOA的應(yīng)用類型，并結(jié)合SOA架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，確定業(yè)務(wù)下一步建設(shè)的方向。

五 基于SOA的電子政務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

SOA的體系結(jié)構(gòu)可以基于現(xiàn)有的系統(tǒng)投資來發(fā)展，而不需要徹底重新創(chuàng)建新系統(tǒng)。如果將開發(fā)力量集中在創(chuàng)建服務(wù)，利用現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)合基于組件的方法來開發(fā)軟件，將可獲得如下幾個(gè)方面的好處：

1）利用現(xiàn)有資源。通過使用適當(dāng)?shù)腟OA框架，可以將業(yè)務(wù)服務(wù)構(gòu)造成現(xiàn)有組件的集合。使用這種新的服務(wù)只需要知道它的接口名稱，服務(wù)的內(nèi)部細(xì)節(jié)以及在組成服務(wù)的組件之間傳送的數(shù)據(jù)的復(fù)雜性都對(duì)外界隱藏了。這種匿名性使組織能夠利用現(xiàn)有資源，通過合并運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)中，用不同的編程語(yǔ)言開發(fā)的組件來創(chuàng)建服務(wù)。原有系統(tǒng)提供的功能，可以通過服務(wù)來封裝并提供給新的系統(tǒng)或其他系統(tǒng)進(jìn)行訪問。

2）商品化基礎(chǔ)架構(gòu)。利用SOA框架，可以使不同的政務(wù)網(wǎng)站應(yīng)用程序之間，基礎(chǔ)架構(gòu)的開發(fā)和部署變得更加一致?，F(xiàn)有的組件、新開發(fā)的組件和從廠商購(gòu)買的組件可以合并在一個(gè)定義良好的SOA框架內(nèi)。這樣的組件集合將被作為服務(wù)部署在現(xiàn)有的電子政務(wù)平臺(tái)上。

3）減少成本。隨著業(yè)務(wù)需求的發(fā)展和新的需求的引入，通過采用SOA框架和服務(wù)庫(kù)，為現(xiàn)有的和新的應(yīng)用程序增強(qiáng)和創(chuàng)建新的服務(wù)的成本大大減少。

4）持續(xù)改進(jìn)業(yè)務(wù)過程。SOA允許清晰地表示流程流，這些流程流通過在特定業(yè)務(wù)服務(wù)中使用的組件順序標(biāo)志，這給商業(yè)用戶提供了監(jiān)視業(yè)務(wù)操作的理想環(huán)境。業(yè)務(wù)建模反映在業(yè)務(wù)服務(wù)中，流程操縱是以一定的模式重組部件(構(gòu)成業(yè)務(wù)服務(wù)的組件)來實(shí)現(xiàn)的，這將進(jìn)一步允許更改流程流，而同時(shí)監(jiān)視產(chǎn)生的結(jié)果，促進(jìn)了業(yè)務(wù)過程的持續(xù)改進(jìn)。

5） 以流程為中心的體系結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在的體系結(jié)構(gòu)模型和實(shí)踐往往是以程序?yàn)橹行?。通常，流程信息在組件之間傳播，應(yīng)用程序很像一個(gè)黑匣子，沒有粒度可用于外部，重用需要復(fù)制代碼、合并共享庫(kù)或繼承對(duì)象。在以流程為中心的體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序是為過程開發(fā)的，流程可以分解成一系列步驟，每一個(gè)步驟表示一個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)。實(shí)際上，每個(gè)過程服務(wù)或組件功能都相當(dāng)于一個(gè)子應(yīng)用程序，將這些子應(yīng)用程序連接在一起可以創(chuàng)建能夠滿足業(yè)務(wù)需求的流程流。這種粒度允許利用和重用整個(gè)組織中的子應(yīng)用程序。

六 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，SOA的技術(shù)屬性和電子政務(wù)的宗旨十分吻合，使用SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)將達(dá)到事倍功半的效果。當(dāng)然這并不等于采用了SOA架構(gòu)，就可以解決所有在電子政務(wù)中存在的問題，無論SOA和電子政務(wù)都在飛速地發(fā)展，處于不斷完善的階段，一些理論和實(shí)踐的問題還處在探索階段，但是無論如何改變，SOA可以完善和解決傳統(tǒng)電子政務(wù)中存在的諸多弊端，SOA可能而且可以在電子政務(wù)建設(shè)中發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為共識(shí)。

主要參考文獻(xiàn)

[1] 趙育梅.中國(guó)電子政務(wù)發(fā)展中出現(xiàn)的問題及對(duì)策研究[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2004(2): 68-72.

[2] Eric Newcomer, Greg Lomow. Understanding SOA with Web Services中文版[M].徐涵,譯.北京:電于工業(yè)出版社,2006:162-177.

[3] Andy, Som Sengupta. 使用應(yīng)用程序平臺(tái)跨越SOA障礙[J]. bea dev 2 dev?？? 2004,4(8): 26-30

[4] 姜國(guó)華,李曉林,等.基于SOA的框架模型研究[J].電腦與信息技術(shù),2007,15(6):37-39.

[5] Olaf Zimmermann, Pal Krogdahl, Clive Gee. 面向服務(wù)的分析與設(shè)計(jì)原理.[2004-06-28]. http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/webservices/ws-soad1/index.shtml. [6]李春旺. SOA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系研究[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù),2007(5):2-5.