一種基于消息的異步服務(wù)訪問框架應(yīng)用研究

任月鷗 汲雪飛 張瑩瑩 王明倩

【摘 要】采用面向服務(wù)架構(gòu)的項目在具體實施過程中的關(guān)鍵問題之一是服務(wù)訪問。根據(jù)SOA在信息整合領(lǐng)域的應(yīng)用需求，針對SOA架構(gòu)下三類服務(wù)訪問問題、即異步服務(wù)訪問、綜合服務(wù)訪問和可靠服務(wù)訪問，提出了一種基于消息的異步服務(wù)訪問框架，闡述了該框架的基本架構(gòu)、核心組件及工作模式。同時，結(jié)合該框架在科技信息資源共享服務(wù)平臺項日中的具體應(yīng)用，討論了該框架的使用效果。

【關(guān)鍵詞】SOA；異步訪問；消息

l.引言

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是目前信息技術(shù)領(lǐng)域的熱點，是未來具有分布、協(xié)作共享特征軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。由于SOA所具有的松耦合、可靈活支持業(yè)務(wù)流群重構(gòu)、廣泛應(yīng)用標準等特點，可以更加有效地滿足信息整合領(lǐng)域的應(yīng)用需求。基于SOA實現(xiàn)信息整臺，通過將信息資源封裝為服務(wù)，基于對這些服務(wù)的使用來方便地滿足各種信息整合的需求。然而在基于SOA實施信息整合過程中的一個主要內(nèi)容就是服務(wù)的訪問，因此如何提供有效的服務(wù)訪問以支持在信息整合過程中方便的使用服務(wù)資源就成為個關(guān)鍵問題，特別是以下3類服務(wù)訪問問題：

（1）異步服務(wù)訪問：信息用戶發(fā)出一個資源請求，一般不能得到即時處理，如何使系統(tǒng)能異步處理大量并發(fā)請求；

（2）綜合服務(wù)訪問：一個信息資源請求對應(yīng)一個或多個提供者（服務(wù)），如何實現(xiàn)請求的組織、分發(fā)，返回結(jié)果的匯聚、綜合；

（3）可靠服務(wù)訪問：服務(wù)與請求方可能處于不同的運行環(huán)境，不能保證相同的可用性；服務(wù)是基于網(wǎng)絡(luò)的，網(wǎng)絡(luò)狀況的變化為隨機事件，如何保證請求和響應(yīng)都能傳送到目的地，并都能得到處理。

2.異步服務(wù)訪問

在遠程訪問模型中，請求端驅(qū)動所有的事情，服務(wù)端是被動的，只響應(yīng)請求。遠程訪問有同步和異步兩種方式。同步的工作方式下，請求方發(fā)出一個訪問請求后，將堵塞等待服務(wù)結(jié)果，結(jié)果返回繼續(xù)執(zhí)行。異步訪問可分為通知消息、發(fā)送/回調(diào)、發(fā)布/訂閱和廣播四種。異步的服務(wù)訪問通訊雙方以相互獨立操作的方式實現(xiàn)，無需堵塞等待，通過相互發(fā)送消息完成。本文后面所述框架中服務(wù)的訪問將采用異步方式。

3.基于消息的異步服務(wù)訪問框架

本文以Web Service的相關(guān)標準和工具為基礎(chǔ)，增加信息整合需要的特定組件，在服務(wù)請求方和服務(wù)間添加一個異步服務(wù)訪問框架，框架的設(shè)計基于如下思路：

（1）能將一個信息請求進行解析對應(yīng)一個或多個服務(wù)，這多個服務(wù)的調(diào)用結(jié)果匯聚綜合，形成對請求的響應(yīng)；

（2）具有消息緩存功能，在一方不可用或網(wǎng)絡(luò)狀況不好的情況下，能避免消息丟失；

（3）同一個信息資源在服務(wù)高峰期，將有大量的請求消息，需要提供消息管理能力；由于一個請求對應(yīng)一個或多個服務(wù)，請求/響應(yīng)比單個服務(wù)的調(diào)用復(fù)雜，需要保證多個服務(wù)的調(diào)用、調(diào)用結(jié)果的綜合、請求的應(yīng)答等效率。

3.1服務(wù)訪問請求

信息整合應(yīng)用中服務(wù)訪問與簡單的Web Service調(diào)用不同，需要更豐富的功能。本文的上下文中，“服務(wù)訪問”是指資源用戶通過“調(diào)用”Web Service完成對資源的獲取、利用，一 個“訪問”對應(yīng)一個或多個“調(diào)用”。

3.2服務(wù)

在Web Service架構(gòu)中，UDDI 用于查找、發(fā)布服務(wù)，與此類似，我們建立了服務(wù)社區(qū)，服務(wù)杜區(qū)為用戶提供服務(wù)注冊、瀏覽、檢索等功能。資源提供者在服務(wù)社區(qū)中注冊其能提供的資源共享服務(wù)，資源用戶通過這些服務(wù)訪問資源。注冊服務(wù)的時候需要提供服務(wù)對應(yīng)資源的描述信息。

3.3服務(wù)請求處理

以下將按照消息傳遞和處理經(jīng)過的組件對框架的原理和工作模式作介紹：

（1）排隊組織器

客戶端將訪問請求消息“發(fā)布”到消息中間件（MOM），排隊組織器從這里“訂閱”請求，對請求進行排隊。排隊算法綜臺考慮劍請求優(yōu)先級和等待時間。

（2）請求解析

請求解析器從請求隊列中取出位于隊列最前端的訪問請求，進行權(quán)限驗證。依據(jù)資源訪問請求和服務(wù)注冊信息中含有相同的字段業(yè)務(wù)主題代碼和資源目錄條目，在服務(wù)社區(qū)中查找資源交換服務(wù)，得到一個資源交換服務(wù)集合，交給服務(wù)訪問代理調(diào)用。

（3）服務(wù)訪問代理

服務(wù)訪問代理是服務(wù)的真正調(diào)用單元。利用請求解析器的解析結(jié)果，使用服務(wù)調(diào)用引擎調(diào)用服務(wù)。服務(wù)訪問代理可以實現(xiàn)對多個服務(wù)的并發(fā)調(diào)用。對于每個資源請求對應(yīng)的一個喊多個服務(wù)，為每個服務(wù)生成一個服務(wù)調(diào)用引擎實例。

（4）結(jié)果池

結(jié)果池是結(jié)果包的集合，結(jié)果包是單個訪問請求對應(yīng)的多個服務(wù)的結(jié)果匯聚地。由于同一個訪問請求的多個服務(wù)的返回時間存在差異，結(jié)果包設(shè)定等待時間閥值，超時的調(diào)用結(jié)果將拋棄。

（5）結(jié)果封裝返回器

結(jié)果封裝返回器的作用是對結(jié)果池中的結(jié)果包進行處理并將結(jié)果發(fā)送到服務(wù)訪問請求端。

4.應(yīng)用實例

隨著我國科技信息化建沒的不斷深入，各級各類科技管理部門和科研機構(gòu)已經(jīng)建設(shè)了大量科技網(wǎng)站及科技信息資源庫。為了更有效地利用這些資源，需要整合現(xiàn)有各類信息資源，形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)科技信息資源庫（虛擬網(wǎng)絡(luò)科技信息中心）。我們建立了科技信息資源共享服務(wù)平臺。

在平臺中，服務(wù)資源社區(qū)接受各資源節(jié)點的服務(wù)注冊，管理各節(jié)點的服務(wù)，為用戶提供服務(wù)瀏覽檢索等功能。在資源目錄上開發(fā)各種資源應(yīng)用，如資源交換、資源檢索等。上文所述框架處于服務(wù)社區(qū)和資源應(yīng)用之間。

平臺目標是全國科技信息服務(wù)網(wǎng)體系下各資源節(jié)點可以將其所擁有的科技信息資源加入全國科技信息服務(wù)網(wǎng)，同時還可以在全網(wǎng)資源目錄的輔助下，從其它資源節(jié)點獲取其所需要的資源。

基于SOA的系統(tǒng)，系統(tǒng)中的功能組件以服務(wù)的形式存在。平臺中存在如下幾類主要服務(wù)：

（1）資源提交服務(wù)位于資源節(jié)點處。對資源節(jié)點中的資源進行處理，向總結(jié)點提交資源描述信息。

（2）資源交換服務(wù)位于資源節(jié)點處。上述（l）中的資源節(jié)點向總節(jié)點提交的是資源的描述信息，此服務(wù)是訪問請求的實際處理單元。

（3）資源共享服務(wù)位于總節(jié)點處。當用戶有信息服務(wù)的請求時，調(diào)用總節(jié)點的資源共享服務(wù)，它將觸發(fā)總節(jié)點，調(diào)用各資源節(jié)點的資源交換服務(wù)，新的資源節(jié)點加入系統(tǒng)需要向總節(jié)點提交“資源提交服務(wù)”，并在服務(wù)社區(qū)中注冊“資源交換服務(wù)”?？偣?jié)點定時調(diào)用“資源交換服務(wù)”更新資源目錄。

當用戶需要信息服務(wù)時，可以瀏覽全網(wǎng)資源目錄，點擊相應(yīng)資源，客戶端將用戶這一資源需求進行解析，封裝為訪問請求。請求發(fā)送到服務(wù)訪問框架，框架解析請求，調(diào)用“資源共享股務(wù)”，這服務(wù)將觸發(fā)一個或多個“資源交換服務(wù)”，服務(wù)返同數(shù)據(jù)在調(diào)用框架處匯聚發(fā)送到請求用戶端。

5.結(jié)束語

針對使用SOA實現(xiàn)信息整合中的三類服務(wù)訪問問題，本文提出了個基于消息的異步服務(wù)訪問框架。

這一框架在國家科技信息資源共享服務(wù)平臺中得到了具體應(yīng)用并取得良好效果。接下來的工作包括通過改進排隊和凋度算法，提高消息傳遞的效率；增加通用的異常處理的能力。另外這種集中的隊列機制可能成為系統(tǒng)性能的瓶頸，將近一步研究框架的使用模式、通過完善組件提高性能等。

參考文獻：

[1]劉潔，基于SOA構(gòu)建全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)-電信科學(xué)，2009年第三期.

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