基于Web Service實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用集成

李衛(wèi)明

（中國石油燃料油有限責(zé)任公司 華中銷售分公司，湖北 武漢 430014）

隨著企業(yè)的信息化開展，許多企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了客戶機/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）應(yīng)用程序。隨著企業(yè)應(yīng)用的逐步完善，迫切需要將這些應(yīng)用系統(tǒng)進行信息系統(tǒng)集成，以充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的整合作用。目前系統(tǒng)集成方式有功能集成、表示集成和數(shù)據(jù)集成3種。企業(yè)中應(yīng)用較多的系統(tǒng)集成方式為數(shù)據(jù)集成和功能集成。隨著Web Service和XML技術(shù)的日益普及和完善，基于Web Service的功能集成已成為一種較好的集成方式。

本文介紹了企業(yè)應(yīng)用集成的必要性，重點介紹了C/S構(gòu)架和B/S構(gòu)架的應(yīng)用，同時提出了基于數(shù)據(jù)集成和基于Web Service的功能集成的兩種解決方案，并根據(jù)軟件發(fā)展的趨勢和方案的適應(yīng)情況，推薦采取基于Web Service的面向功能的企業(yè)集成方式。

1 企業(yè)應(yīng)用集成的必要性

企業(yè)應(yīng)用集成（EAI）是指在企業(yè)范圍內(nèi)，將多個應(yīng)用系統(tǒng)的過程、軟件、標準和硬件集成起來，使其成為無縫運作的整體。與企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）的出現(xiàn)和發(fā)展一樣，EAI也是企業(yè)管理思想發(fā)展的結(jié)果［1］。由物料需求規(guī)劃（MRP）發(fā)展到MRPⅡ，ERP，ERPⅡ，這個過程反應(yīng)了生產(chǎn)企業(yè)中的管理范圍逐步擴大，從核心的生產(chǎn)部門擴展到物料、財務(wù)、配送、采購等部門，從員工的出勤信息、工資獎金的計算、業(yè)績考核、員工的綜合評價，擴展到企業(yè)管理的方方面面。系統(tǒng)不再是一個個獨立封閉的系統(tǒng)，各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在EAI環(huán)境中都作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供應(yīng)用程序調(diào)用和使用。應(yīng)用系統(tǒng)在一個企業(yè)級的范圍內(nèi)工作，大大提高了企業(yè)的工作效率。在管理范圍擴大的同時，信息技術(shù)所運用的層次也在不斷地提高。企業(yè)內(nèi)部各個經(jīng)營環(huán)節(jié)以及企業(yè)與外部鏈接越來越緊密，同時也影響著企業(yè)內(nèi)部的作業(yè)流程，業(yè)務(wù)信息將在更大范圍內(nèi)流動。在這種情況下，企業(yè)的信息系統(tǒng)不再是一個個封閉系統(tǒng)，而是需要互相信息交流和溝通的整體，這就要求將企業(yè)各個應(yīng)用系統(tǒng)無縫、高效、聯(lián)動地集成到一起，實現(xiàn)系統(tǒng)集成效益。

EAI包括硬件、體系結(jié)構(gòu)和過程的集成，含有業(yè)務(wù)過程集成、應(yīng)用集成和數(shù)據(jù)集成3個層次。在進行EAI時，必須選擇一個集成標準，常見的集成標準有COM/COM+，CORBA，EDI，Java RMI，XML，Web Service［1］。

1998年，中國石油哈爾濱石化公司（簡稱哈石化）開始建設(shè)信息系統(tǒng)，從調(diào)度處的生產(chǎn)日報開始，陸續(xù)開發(fā)了有關(guān)生產(chǎn)、管理、運銷、庫存、人事和門戶等信息管理系統(tǒng)。開發(fā)過程逐漸從生產(chǎn)、庫存、財務(wù)、工資擴展到人事、管理、文檔等方面。經(jīng)過6年的開發(fā)建設(shè)，逐漸形成了生產(chǎn)、銷售、庫存、人事、綜合等管理系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)調(diào)度、計量數(shù)據(jù)、化驗分析、成本核算、罐區(qū)計量等管理系統(tǒng)。各個系統(tǒng)完成不同的功能。在哈石化開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)中部分實現(xiàn)了系統(tǒng)集成，如調(diào)度日報中集成了計量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。但這種數(shù)據(jù)集成的力度非常小，效率低，安全性不好。銷售系統(tǒng)主要包括自備車管理、銷售管理和地付管理等管理系統(tǒng)。庫存系統(tǒng)主要包括供應(yīng)管理系統(tǒng)。人事系統(tǒng)主要包括工資、檔案、公積金、業(yè)績考核和經(jīng)濟責(zé)任制考核等管理系統(tǒng)。

在剛開始使用應(yīng)用系統(tǒng)時，工作效率確實提高了很多，但隨應(yīng)用程序的不斷開發(fā)，系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換成為限制系統(tǒng)使用的瓶頸所在，因此，迫切需要將應(yīng)用系統(tǒng)集成起來，消除應(yīng)用系統(tǒng)之間的封閉情況。

現(xiàn)在的系統(tǒng)開發(fā)存在眾多的后續(xù)問題，其中重要的一條是：各個分系統(tǒng)建設(shè)的提出，是由于當(dāng)時生產(chǎn)經(jīng)營的需要臨時開發(fā)的，所以在各個系統(tǒng)投用后，各個系統(tǒng)之間的系統(tǒng)溝通性不好，每個系統(tǒng)各自成為信息孤島，系統(tǒng)應(yīng)用程序不能將這些有效數(shù)據(jù)進行充分整合，形成了大量的數(shù)據(jù)冗余，甚至不知道哪個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是最終可靠的數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳輸只能通過了解應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，給應(yīng)用程序的系統(tǒng)集成造成極大困難。同時，如果不了解應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)，就無法有效地將系統(tǒng)充分地集成起來，無法提供更高的信息技術(shù)服務(wù)。

由于防火墻的作用，公司員工無法在石油網(wǎng)內(nèi)使用應(yīng)用系統(tǒng)，給系統(tǒng)的應(yīng)用造成嚴重影響。而Web Service技術(shù)是基于WWW服務(wù)方式的服務(wù)，防火墻默認通過對WWW服務(wù)的訪問，這樣可在石油網(wǎng)內(nèi)進行應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用。

哈石化開發(fā)的程序主要包括以PB開發(fā)為主的C/S應(yīng)用程序和以ASP/ASPNET開發(fā)為主的B/S應(yīng)用程序。如何在后面的系統(tǒng)集成中將原有的C/S應(yīng)用程序和B/S應(yīng)用程序集成到系統(tǒng)中，可以通過Web Service服務(wù)來實現(xiàn)。

2 C/S架構(gòu)的應(yīng)用情況

C/S架構(gòu)是基于資源的不對等、且為實現(xiàn)共享而提出來的，于20世紀90年代開發(fā)成熟。C/S架構(gòu)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、客戶應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)3個主要部分組成。

C/S架構(gòu)的應(yīng)用分為兩個部分：一部分在服務(wù)器端運行，另一部分在客戶端應(yīng)用程序運行。服務(wù)器端一般為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用于存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)管理。這部分通常由DBMS實現(xiàn)?？蛻魴C完成自身與用戶的交互任務(wù)。服務(wù)器為多個客戶應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)?？蛻舫绦蛳蚍?wù)器端發(fā)送、請求和分析從服務(wù)器接收的數(shù)據(jù)。

C/S架構(gòu)系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的二層結(jié)構(gòu)、三層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)。哈石化現(xiàn)有的絕大部分軟件都是基于C/S架構(gòu)的二層結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)。二層結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)軟件系統(tǒng)中的二層結(jié)構(gòu)是單一服務(wù)器，以局域網(wǎng)為中心，難以擴展到特大型企業(yè)廣域網(wǎng)或Internet；軟硬件的組合和集成能力有限，系統(tǒng)的可擴展性差，如果一臺服務(wù)器出現(xiàn)性能差，只能通過更新服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)性能來實現(xiàn)；數(shù)據(jù)的安全性不好，客戶端程序直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，使數(shù)據(jù)庫的安全性受到威脅。

三層結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)解決了二層結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)存在的上述問題。三層結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)中，增加了一個應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯駐留在該應(yīng)用服務(wù)器上，在客戶端只是將業(yè)務(wù)邏輯返回的數(shù)據(jù)按照客戶的要求表示給客戶端，這樣不僅減少了客戶端應(yīng)用的性能要求，同時由于業(yè)務(wù)邏輯駐留在應(yīng)用服務(wù)器上，因此更改業(yè)務(wù)邏輯時不需再對客戶端應(yīng)用系統(tǒng)進行更新。此外，應(yīng)用程序通過業(yè)務(wù)邏輯層訪問數(shù)據(jù)庫，增加了數(shù)據(jù)庫的安全性。在系統(tǒng)性能下降時，可通過增加應(yīng)用服務(wù)器來擴展系統(tǒng)性能。

C/S架構(gòu)軟件的缺點是對于應(yīng)用較廣泛的系統(tǒng)，在軟件進行更新后，必須將所有的應(yīng)用客戶端應(yīng)用程序進行更新，同時客戶端的計算機必須安裝應(yīng)用程序需要的支持軟件，如用PB開發(fā)的Oracle數(shù)據(jù)庫程序，需要安裝Oracle客戶端來訪問數(shù)據(jù)庫，還需要安裝PB運行時的鏈接庫以支持PB應(yīng)用程序的運行等。如果在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)，由于防火墻的限制，無法通過廣域網(wǎng)訪問信息系統(tǒng)。

3 B/S架構(gòu)的應(yīng)用

B/S架構(gòu)是三層應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)的一種實現(xiàn)方式，其具體的結(jié)構(gòu)為瀏覽器/WWW服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。B/S架構(gòu)軟件系統(tǒng)是一種以WWW服務(wù)器為應(yīng)用服務(wù)器、結(jié)合瀏覽器的腳本技術(shù)、通過通用的瀏覽器來實現(xiàn)的軟件系統(tǒng)。從某種程度上來說，B/S架構(gòu)是一種全新的軟件架構(gòu)。

在B/S架構(gòu)中，應(yīng)用程序以文件的方式保存在WWW服務(wù)器中，不同的WWW服務(wù)器支持不同的腳本語言。在企業(yè)級的開發(fā)中，有SUN公司引導(dǎo)的J2EE架構(gòu)和微軟公司提供的DotNet解決方案。哈石化由于廣泛采用Windows操作系統(tǒng)，因此選擇了DotNet解決方案。

在DotNet解決方案中，利用微軟公司的ⅡS作為WWW服務(wù)器，安裝DotNet FrameWork，在服務(wù)器端提供VB，C#，J#，C++等語言支持，利用微軟公司的集成開發(fā)環(huán)境Visual Studio 2003實現(xiàn)了B/S應(yīng)用程序的開發(fā)。

4 Web Service技術(shù)的提出和應(yīng)用

Web Service技術(shù)是解決應(yīng)用程序之間相互通信的一項技術(shù)。嚴格地說，Web Service是描述一系列操作的接口［2］。如果熟悉Windows開發(fā)程序，就可以通過直接調(diào)用系統(tǒng)，或調(diào)用自己開發(fā)的DLL動態(tài)鏈接庫來調(diào)用系統(tǒng)，或調(diào)用軟件編程者開發(fā)的函數(shù)來協(xié)助應(yīng)用程序的開發(fā)。哈石化現(xiàn)在可在WWW服務(wù)器端開發(fā)Web Service服務(wù)，是應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)，特別是通過WWW服務(wù)來調(diào)用該Web Service提供的方法和服務(wù)。Web Service技術(shù)使用標準的、規(guī)范的XML描述接口。該描述包括與服務(wù)交互所需的全部細節(jié)（消息格式、傳輸協(xié)議和服務(wù)位置）。而對外的接口則隱藏了服務(wù)實現(xiàn)的細節(jié)，僅提供一系列可執(zhí)行的操作。

XML在Web Service中有著非常重要的應(yīng)用，它將形態(tài)各異的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序接口等有效地結(jié)合起來。在使用DotNet架構(gòu)的開發(fā)環(huán)境中，系統(tǒng)可通過DataSet將系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)表的內(nèi)容按照XML格式進行數(shù)據(jù)傳輸。XML具有嚴密的數(shù)據(jù)格式和靈活的表現(xiàn)方式，便于數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換和表現(xiàn)。在使用XML時，需要了解SOAP，UDDI，WSDL協(xié)議，而這些協(xié)議在DotNet中都進行了完善的封裝。

5 哈石化軟件集成的解決方案

5.1 基于數(shù)據(jù)集成的方案

數(shù)據(jù)集成（見圖1）是跳過界面和業(yè)務(wù)邏輯界面，直接從應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開始進行集成。這種集成方式需要系統(tǒng)集成商或開發(fā)人員對所有需要集成的應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有深入的了解，且對每一個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程都非常熟悉。

基于數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)集成的優(yōu)勢為：1）由于直接訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對于深入了解該系統(tǒng)的人員來說，可提高數(shù)據(jù)訪問的靈活性。2）可直接訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)，避免了中間層的性能消耗，可提高系統(tǒng)的效率。

基于數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)集成的劣勢為：1）必須深入了解每個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只有這樣才能真正進行數(shù)據(jù)集成；對于一個較大和復(fù)雜的系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)集成的難度。2）必須了解各個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，這樣在系統(tǒng)集成后，才能實現(xiàn)系統(tǒng)功能；對于已有的系統(tǒng)功能必須重新開發(fā)，加大了開發(fā)工作量。3）不同系統(tǒng)集成之間代碼的可重復(fù)使用概率降低，系統(tǒng)的擴展性不好。4）系統(tǒng)的開發(fā)還是基于C/S架構(gòu)，無法將其應(yīng)用擴展到廣域網(wǎng)或Intranet和Internet。

5.2 基于Web Service的功能集成方案

功能集成是在業(yè)務(wù)邏輯上進行的集成。功能集成的集成點存在于程序代碼中，集成只需使用公開的調(diào)用服務(wù)就可完成訪問。這樣系統(tǒng)可根據(jù)需求在系統(tǒng)中集成不同的應(yīng)用系統(tǒng)，且只要在后開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)中建立相同的功能模塊，就可在集成程序中添加新功能。相對于數(shù)據(jù)集成，功能集成的靈活性更好，且與集成部分無關(guān)。在開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用時，功能集成不必考慮系統(tǒng)如何集成，系統(tǒng)只要提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯功能服務(wù)即可?；诠δ艿募赏ǔ？刹捎眠h過程調(diào)用、面向消息的中間件、分布式對象、事務(wù)處理監(jiān)控器等方法。隨著Web Service技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也可采用基于XML的Web Service來進行企業(yè)應(yīng)用集成。同時，Web Service和XML現(xiàn)已成為工業(yè)標準，完全可以跨平臺開發(fā)和實現(xiàn)系統(tǒng)的向前兼容。

基于Web Service的功能集成（見圖2）方式，中間層位于WWW服務(wù)器上，這樣在廣域網(wǎng)、Intranet甚至Internet可以通過TCP/IP的WWW服務(wù)端口來實現(xiàn)對局域網(wǎng)內(nèi)服務(wù)的訪問，實現(xiàn)企業(yè)集成應(yīng)用的跨防火墻訪問。

圖1 基于數(shù)據(jù)的集成方式Fig.1 Data-oriented integration way.

圖2 基于Web Service的功能集成方式Fig.2 Data-oriented integration way based on Web Service.

哈石化現(xiàn)有的開發(fā)環(huán)境為PowerBuilder環(huán)境和DotNet環(huán)境。DotNet環(huán)境自動提供對Web Service的支持，而PowerBuilder環(huán)境也在9.0后支持了Web Service的調(diào)用。在ⅡS上建立基于FrameWork的DotNet Web服務(wù)器，可建立以PB為工具開發(fā)的C/S架構(gòu)的系統(tǒng)集成，也可使用Visual Studio建立基于C/S或B/S的企業(yè)系統(tǒng)集成應(yīng)用。

基于Web Service的功能集成方案的具體思路為：

1）對哈石化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行抽取和優(yōu)化，對基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。在Web Server上提供Web Service不同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)工作，可減少數(shù)據(jù)的冗余，保證數(shù)據(jù)一致性，同時為系統(tǒng)集成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

2）如果對現(xiàn)有的所有軟件進行重新編碼開發(fā)，工作量極大且不現(xiàn)實，可為各個系統(tǒng)建立相應(yīng)的Web Service，提供該系統(tǒng)能夠提供的數(shù)據(jù)支持。

5.3 兩種集成方式的比較

將基于數(shù)據(jù)的集成方式和基于Web Service的功能集成方式進行對比，對比結(jié)果見表1。由表1可見，基于數(shù)據(jù)集成的應(yīng)用在系統(tǒng)性能上強于基于Web Service功能集成的應(yīng)用。但在企業(yè)系統(tǒng)集成的方式、系統(tǒng)建立的復(fù)雜度、系統(tǒng)的可擴展性、系統(tǒng)的向前兼容型、系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)的安全性等方面，基于XML的Web Service的功能集成方式更適合于企業(yè)的系統(tǒng)集成方案。特別是在XML和Web Service成為工業(yè)標準的前提下，基于Web Service的企業(yè)應(yīng)用集成在企業(yè)未來的應(yīng)用系統(tǒng)集成和開發(fā)的靈活性方面，更具有競爭優(yōu)勢。

表1 兩種集成方式的對比Table 1 Comparison between the two integration ways

6 結(jié)語

在網(wǎng)絡(luò)信息和經(jīng)濟一體化的今天，企業(yè)內(nèi)部各經(jīng)營環(huán)節(jié)以及企業(yè)與外部連接日益緊密，企業(yè)應(yīng)用集成將企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)整合起來。目前可以采用的企業(yè)應(yīng)用集成方式有基于數(shù)據(jù)集成和基于Web Service的功能集成兩種方式?？紤]到系統(tǒng)開發(fā)的多層體系的發(fā)展方向和Web Service的日益完善和優(yōu)勢，建議在開發(fā)中采用基于Web Service的面向功能的企業(yè)集成方式。

［1］ 張友生，徐峰. 系統(tǒng)分析師技術(shù)指南［M］. 北京：清華大學(xué)出版社，2004：15 - 18.

［2］ 齊治昌，譚慶平，寧洪. 軟件工程［M］. 北京：高等教育出版社，1997：2 - 5.