淺談信息系統(tǒng)集成方法與技術(shù)

摘 要：本文首先討論了主要的信息系統(tǒng)集成方法，然后從數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成、表示集成三個(gè)方面介紹了信息系統(tǒng)集成的主流技術(shù)，從而簡(jiǎn)要地說明了目前信息系統(tǒng)集成領(lǐng)域的概況。

關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng)集成；方法；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP311

當(dāng)前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息系統(tǒng)在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。不過，在信息系統(tǒng)發(fā)展早期沒有考慮不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同工作，各系統(tǒng)使用的技術(shù)體制、開發(fā)語(yǔ)言、接口標(biāo)準(zhǔn)等自成體系，導(dǎo)致后續(xù)的集成建設(shè)非常困難。然而，已有系統(tǒng)和數(shù)據(jù)是寶貴信息資源，不可能全部推倒重建，因此，運(yùn)用合適的系統(tǒng)集成方法和技術(shù)，最大限度對(duì)已有異構(gòu)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，便成為當(dāng)前系統(tǒng)集成的有效途徑和重要手段。

1 信息系統(tǒng)集成方法

現(xiàn)代編程方式經(jīng)歷了大約四個(gè)階段：面向過程編程、面向?qū)ο缶幊?、面向?gòu)件編程、面向服務(wù)編程。隨著編程方式的不斷發(fā)展，信息系統(tǒng)集成方法也越發(fā)成熟可靠。目前，主流的信息系統(tǒng)集成方法主要有基于軟件構(gòu)件的方法和基于面向服務(wù)架構(gòu)的方法。

1.1 基于軟件構(gòu)件的集成方法

基于軟件構(gòu)件的集成方法，就是將不同功能的軟件按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口預(yù)制成構(gòu)件，存放到構(gòu)件庫(kù)里，需要時(shí)以“搭積木”的方式來組裝應(yīng)用系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成[1]。

基于軟件構(gòu)件的方法主要有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）可復(fù)用性強(qiáng)。構(gòu)件是標(biāo)準(zhǔn)的可復(fù)用模塊，將現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)改造為構(gòu)件，可增強(qiáng)其復(fù)用性，有助于充分利用已有資源，降低開發(fā)難度，節(jié)約經(jīng)費(fèi)；（2）開發(fā)效率高。構(gòu)件開發(fā)可以多人、多部門并行進(jìn)行，其測(cè)試與調(diào)試既可以分開進(jìn)行也可以同時(shí)進(jìn)行，大大提高了效率。（3）具有動(dòng)態(tài)集成能力。構(gòu)件是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范封裝的功能單元，通過構(gòu)件組裝，能按需求定制不同級(jí)別、不同類型的系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)柔性部署要求。

雖然基于軟件構(gòu)件的方法有其自身優(yōu)勢(shì)，但也存在三點(diǎn)不足之處：（1）缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)支持。由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，大大限制了平臺(tái)無關(guān)性，降低了構(gòu)件的通用性以及可移植性；（2）互操作性較差。兩個(gè)采用不同技術(shù)體制的系統(tǒng)必須創(chuàng)建一個(gè)翻譯層才可以進(jìn)行信息交換，這導(dǎo)致基于軟件構(gòu)件的集成大多是緊耦合模式，不利于業(yè)務(wù)流程調(diào)整和重組；（3）體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性較差。由于基于軟件構(gòu)件集成的系統(tǒng)自適應(yīng)性、通用性比較差，應(yīng)用的每次更新都必須完成眾多復(fù)雜接口的升級(jí)，需要大量的后期工作。

1.2 基于面向服務(wù)架構(gòu)的集成方法

面向服務(wù)架構(gòu)簡(jiǎn)稱SOA（Service-Oriented Architecture），是一種組件模型。它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)），通過中立標(biāo)準(zhǔn)定義的接口和契約聯(lián)系起來，從而使得構(gòu)建在系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行通信，達(dá)到集成目的。

SOA的優(yōu)勢(shì)概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）具有良好的松耦合性。服務(wù)接口是采用中立的方式進(jìn)行定義，只要服務(wù)接口保持一致，改動(dòng)調(diào)整服務(wù)的內(nèi)部功能或結(jié)構(gòu)對(duì)其他部分沒有影響；（2）可滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。服務(wù)的粒度可按需自由定義大小，服務(wù)之間的關(guān)系也可按需編排，能夠適應(yīng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)不同情況下的服務(wù)需求；（3）降低成本，提升效率。將原有系統(tǒng)資源進(jìn)行服務(wù)化，能夠增加系統(tǒng)資源的重用性、共享性，還能避免相同功能組件的重復(fù)開發(fā)。

從以上分析可以看出，兩種集成方法有許多相似之處，比如，構(gòu)件和服務(wù)均是獨(dú)立的功能單元；都通過接口與外界通信；都可復(fù)用以降低集成實(shí)施成本等等。但構(gòu)件的應(yīng)用往往會(huì)受到特定技術(shù)的制約，因此主要用于面向內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和部門內(nèi)部集成的應(yīng)用。而SOA由于優(yōu)越的平臺(tái)無關(guān)性，即使開發(fā)語(yǔ)言、平臺(tái)迥異，也可以很好進(jìn)行交互，因此更適合于跨部門、跨業(yè)務(wù)的信息系統(tǒng)集成。雖然SOA存在諸如占用大量帶寬、開放協(xié)議安全性低、實(shí)施難度大等不足，但并不妨礙其成為未來信息系統(tǒng)研制開發(fā)和集成建設(shè)的新趨勢(shì)。

2 信息系統(tǒng)集成技術(shù)

實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)集成的技術(shù)有很多種，但都可以歸到數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成和表示集成三個(gè)層次當(dāng)中，下面對(duì)各個(gè)層次中的主要技術(shù)進(jìn)行介紹：

2.1 數(shù)據(jù)集成技術(shù)

（1）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是一種物化集成技術(shù)，它需要先建立一個(gè)存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后將所要集成的數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)定期通過數(shù)據(jù)抽取工具進(jìn)行過濾、提取和轉(zhuǎn)換，并裝載到海量數(shù)據(jù)庫(kù)中。所有查詢都通過數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)根據(jù)其保存的信息來進(jìn)行。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)在于能夠保證快速高效的查詢，但查詢的數(shù)據(jù)缺乏時(shí)效性[2]。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)訪問中間件。數(shù)據(jù)庫(kù)訪問中間件能夠訪問文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式數(shù)據(jù)，它在數(shù)據(jù)級(jí)上集成，通過網(wǎng)絡(luò)查詢或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。上層應(yīng)用對(duì)中間件進(jìn)行查詢，中間件再將查詢轉(zhuǎn)換為基于各局部數(shù)據(jù)源的模式查詢，各數(shù)據(jù)源的包裝器將結(jié)果抽取出來，最后由中間件將結(jié)果集成并返回給用戶。中間件系統(tǒng)并不將各數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集中存放，數(shù)據(jù)仍存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)源中。

（3）基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。XML是一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言。它使用一系列簡(jiǎn)單的標(biāo)記來結(jié)構(gòu)化地描述數(shù)據(jù)，可以標(biāo)記任何一種事物。基于XML的方法要先將交互共享的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XML標(biāo)準(zhǔn)文檔，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一，然后再對(duì)XML標(biāo)準(zhǔn)文檔進(jìn)行集成。目前，以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)或NXD為存儲(chǔ)手段，以XML為交換載體的數(shù)據(jù)管理是一種趨勢(shì)。

2.2 應(yīng)用集成技術(shù)

（1）分布式對(duì)象技術(shù)。分布式對(duì)象技術(shù)采用面向?qū)ο蟾拍罱M織、管理網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。它能給原有或新的應(yīng)用軟件提供面向?qū)ο蠼涌?，從而?shí)現(xiàn)互相訪問。通過分布式對(duì)象技術(shù)，應(yīng)用軟件能夠不用關(guān)心對(duì)象的具體位置而發(fā)出調(diào)用，這樣就能轉(zhuǎn)移、替換、復(fù)制軟件組件而不影響其他任何組件。分布式對(duì)象技術(shù)的不足之處在于它的復(fù)雜性，因?yàn)樗枰獞?yīng)用軟件之間有更高的耦合度。

（2）面向消息的中間件。面向消息的中間件是中間件的一種類型，它使用普通通信信道在應(yīng)用之間傳送消息數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)集成。通常情況下，面向消息的中間件使用異步通信模式，這大大降低了應(yīng)用之間的耦合度。除了傳遞消息，該中間件還包括其它服務(wù)，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、安全性、故障恢復(fù)、成本路由以及一些大量的調(diào)試工具。由于簡(jiǎn)單，面向消息的中間件得到了廣泛應(yīng)用。

（3）Web Service技術(shù)。該技術(shù)是為了解決在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，松耦合的Web服務(wù)之間進(jìn)行互相調(diào)用、互相集成而設(shè)計(jì)的技術(shù)框架。它使得應(yīng)用程序間可以基于互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)作，而無需人的直接干預(yù)。利用Web Service技術(shù)，Web服務(wù)能跨網(wǎng)絡(luò)將應(yīng)用程序功能交付給任何類型的客戶，交付到任何平臺(tái)[3]。

2.3 表示集成技術(shù)

（1）Portal技術(shù)。該技術(shù)是目前廣泛使用的基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)表示層集成技術(shù)，在企業(yè)信息化方面扮演著重要的角色。它是一個(gè)可插入新功能或者擴(kuò)展的框架，強(qiáng)調(diào)以用戶為中心，重視流程及整體工作效能，通過與應(yīng)用無關(guān)的圖形化界面來映射以知識(shí)為中心的工作流，提供單點(diǎn)集成界面，實(shí)現(xiàn)信息的集中化訪問，達(dá)成低成本的系統(tǒng)集成目標(biāo)。

（2）組合界面應(yīng)用程序塊[2]。微軟的“組合界面應(yīng)用程序塊”實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展的智能客戶端用戶界面，即將一些相對(duì)簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)的用戶界面組合起來，創(chuàng)建一個(gè)綜合的界面集成解決方案，但同時(shí)允許各子系統(tǒng)的在后臺(tái)獨(dú)立地進(jìn)行測(cè)試、部署、運(yùn)行、升級(jí)和更新?！敖M合界面應(yīng)用程序塊”集成框架通過實(shí)現(xiàn)一個(gè)后臺(tái)的集成層，利用舊的子系統(tǒng)為這個(gè)集成層提供服務(wù)，集成系統(tǒng)的界面使用集成層的接口來滿足用戶的使用需求，從而實(shí)現(xiàn)了表示層的集成。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建芳.構(gòu)件技術(shù)的應(yīng)用方法與應(yīng)用構(gòu)想[J].陸軍學(xué)術(shù)，2006，（6）：21-22.

[2]汪昭，劉欣.信息系統(tǒng)集成方法研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2010，38（10）：61-64.

[3]王慧斌，王建穎.信息系統(tǒng)集成與融合技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：吳雙江（1984-），男，江蘇徐州人，助教，碩士，研究方向：后勤指揮信息化；趙鵬（1984-），男，山西運(yùn)城人，碩士，研究方向：后勤指揮信息化；王力（1983-），男，河南商丘人，助教，碩士，研究方向：軍事后勤學(xué)。

作者單位：空軍勤務(wù)學(xué)院飛行保障指揮系，江蘇徐州 221000；95892部隊(duì)，江蘇徐州，221000；空軍勤務(wù)學(xué)院科研部，江蘇徐州 221000。