【文章內容簡介】 這是 SOA 系統(tǒng)最關鍵的一層，也是 SOA 系統(tǒng)設計最難的部分，難點在于服務的規(guī)劃與設計 ——該如何劃分服務及服務的粒度。服務的規(guī)劃與設計不僅直接影響到 SOA系統(tǒng)的性能，也間接影響到 SOA系統(tǒng)的擴展能力。但這不僅僅是技術問 題，需要從企業(yè)戰(zhàn)略目標的層次上考慮服務的劃分，業(yè)務人員的參與也是設計出適合企業(yè)使用的服務的關鍵。具體方法和原則可參見本書第一篇第 3章 節(jié)的相關內容。本層主要由三部分組成 ——服務、企業(yè)服務總線（ ESB）、服務資源庫，各部分內容說明如下： ? 服務 ——主要是與業(yè)務需求對齊的各類 “業(yè)務服務 ”（與用戶業(yè)務相關的、實現(xiàn)特定業(yè)務功能）、 “流程服務 ”（與用戶實際業(yè)務流程相關、包含人員與 IT 系統(tǒng)參與的一個處理過程）、 “信息服務 ”（用于共享的各類數(shù)據(jù)和信息）、 “交互服務 ”（為最終用戶、其他 IT 系統(tǒng)或服務提供多渠道統(tǒng)一訪問入口 的服務）以及 “其他服務 ”（包括實現(xiàn)安全規(guī)則、管理機制、質量策略等各類構建用戶 IT 系統(tǒng)所需的服務）。 ? 企業(yè)服務總線（ ESB） ——為服務之間間接和動態(tài)交互提供支持。 ESB 具體的功能包括：消息尋址路由（根據(jù)請求對服務的描述以及服務在服務資源庫中的注冊信息，定位具體的服務）、消息驗證（檢驗服務發(fā)送的消息是否滿足格式要求）、消息格式轉換（把消息從一種格式轉成另外一種格式）、消息操作（包括增加或刪除字符，或把消息中的特定字符進行轉換的操作）等。 ESB 包含了傳統(tǒng)消息中間件的 “消息代理 ”（ MessageBroker）功能， 但其增強了服務的動態(tài)路由和交換功能。通過把服務接入ESB，由 ESB負責服務消息的流通，用戶就可以把注意力全部集中在服務的構建上。此外，由于消息的發(fā)送不再在服務間點對點地進行傳送，消息原先的直接交換就變成了現(xiàn)在的間接交換，實現(xiàn)了松耦合。 ? 服務資源庫 ——服務資源庫里儲存的是已注冊的服務的描述信息及相關服務元數(shù)據(jù)描述信息。已注冊的服務可以分成兩大類，一類是可以直接被使用的、實現(xiàn)具體功能的服務，另一類是在運行時才進行組裝的服務。服務的描述信息記錄了服務實現(xiàn)的功能、服務該如何調用、服務具體實體所在地以及服務在策略方面 作出的規(guī)定等。 4) 應用接入層 用戶在這一層里可以部署各種應用，例如圖 12 中所示的在政府、金融、電信等行業(yè)的應用。應用依據(jù)業(yè)務流程，主要由業(yè)務人員設計， IT 技術人員輔助。應用依靠下層提供的服務及服務的組合具體實現(xiàn)。 5) 標準體系 標準體系貫穿 SOA系統(tǒng)從最底層到最上層全部四層結構，內容上由若干行業(yè)內公認的標準組成，是每層系統(tǒng)規(guī)劃設計時建議采用的規(guī)范，為 SOA系統(tǒng)的標準化實施確定了邊界，同時便于實現(xiàn) SOA系統(tǒng)間的互操作。 6) 開發(fā)平臺及各類工具集 用于對 SOA系統(tǒng)進行規(guī)劃設計、實施測試、運維管理的軟件平臺及工具集，涵蓋 系統(tǒng)各個層次。從系統(tǒng)生命周期角度出發(fā)，可劃分為如下平臺及工具： ? 規(guī)劃平臺及工具 ——主要用于做出整個系統(tǒng)的分析與規(guī)劃，需要進行的工作包括項目管理、需求分析、版本控制以及文檔管理等。 ? 設計平臺及工具 ——協(xié)助相關人員完成整個系統(tǒng)的設計工作。具體的平臺及工具應該包括 “業(yè)務建模 ”（模型化企業(yè)的業(yè)務）、 “流程建模 ”（把業(yè)務整理成流程）、 “服務組裝 ”（按照一定規(guī)則組裝流程形成服務或應用）、 “服務建模 ”（模型化整理出來的服務用于服務生成）。這個階段的平臺及工具與傳統(tǒng)的開發(fā)方法所需的平臺與工具有較大區(qū)別，體現(xiàn)的是 SOA的思想 。 ? 開發(fā)平臺及工具 ——用于實施 SOA系統(tǒng)的開發(fā)，所采用的開發(fā)語言及開發(fā)平臺沒有限制。 ? 測試平臺及工具 ——用于實施 SOA 系統(tǒng)的測試。傳統(tǒng)的測試平臺及測試工具在 SOA系統(tǒng)的測試工作中同樣可以采用。 ? 注冊部署平臺及工具 ——用于實施服務的注冊發(fā)布以及 SOA系統(tǒng)的部署。 ? 監(jiān)控管理平臺及工具 ——用于 SOA系統(tǒng)整個生命周期的監(jiān)控及管理。這類平臺及工具貫穿系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、開發(fā)、測試及部署的各個階段，監(jiān)測各個階段 SOA系統(tǒng)的實施進展，便于用戶及早對意外情況做出反應。 以上是通用的 SOA 系統(tǒng)技術體系，可用于指導 SOA 項目的實 施。各廠商在實際項目實施中可根據(jù)用戶需求及產(chǎn)品選型情況，在此技術體系基礎上提供個性化的解決方案。 SOA標準體系 SOA標準體系是指 SOA領域內多種類、多層次的 SOA標準所組成的相互聯(lián)系的有機整體。這套體系對統(tǒng)一用戶與企業(yè)對 SOA的理解，加快 SOA項目實施的規(guī)范化，以及增強 SOA系統(tǒng)間的互操作能力等方面具有重要意義。 目前國際上尚未有被廣泛認可與接受的 SOA標準體系。一些國際標準協(xié)會組織（如 W3C、OASIS、 OMG、 WSI等）及國際主流企業(yè)發(fā)布了若干用于構建 SOA系統(tǒng)的規(guī)范及標準（常見的是基于 Web Services 技術的一系列 WS*規(guī)范及標準），但這些規(guī)范及標準僅在各個標準化協(xié)會或企業(yè)內形成初步的體系，而且不同組織發(fā)布的規(guī)范及標準間存在重復甚至沖突的現(xiàn)象，因此，國際上統(tǒng)一的 SOA標準體系短時間內還不能成型。 為讓用戶了解目前國際上各類規(guī)范及標準的研制與使用情況，使用戶在做系統(tǒng)開發(fā)決策時有一定參考依據(jù)，同時抱著建設適合國內用戶使用的 SOA 標準體系的目標， ISOL 梳理了各個國際標準協(xié)會組織及國際主流企業(yè)發(fā)布的主流規(guī)范及標準，整理出 84項關于 SOA與 Web Services 的規(guī)范及標準，經(jīng)過體系化分析，劃分 出 14 個標準域（見圖 13），形成當前主流SOA與 Web Services 規(guī)范及標準的全集，最終形成國際 SOA標準體系研究報告的白皮書——《 SOA標準體系 》（已發(fā)布在 “中國 SOA標準服務網(wǎng) ” 上，詳細論述可參閱該文檔）。 SOA及 Web Services 規(guī)范及標準域 目前，我國 正在基于國內產(chǎn)業(yè)和用戶需求，建立我國的 SOA國家和行業(yè)標準體系，此工作已于 2020 年開始，目前已初步規(guī)劃出我國 SOA國家標準體系，如圖 14 所示。此標準體系會在我國標準化專業(yè)機構、軟件產(chǎn)業(yè)界、學術界以及用戶的共同合作下進行細化及具體研制。 中國 SOA標準體系全景圖 我國 SOA標準體系工作將圍繞 4 個層次標準的研制工作展開： ? SOA基礎標準 ——是支撐 SOA系統(tǒng)實現(xiàn)的通用性基礎標準，包括《 SOA術語》、《 SOA總體技術要求》、《 SOA 標準化指南》以及《 SOA 集成開發(fā)標準》，這一層次的標準將為 SOA系統(tǒng)或產(chǎn)品的基本功能、性能作出限定，并為用戶和軟件廠商提供使用指導。 ? SOA支撐技術標準 ——是 SOA系統(tǒng)相關的基礎技術標準，在圖 14 所示 11 個標準域的若干標準中，我國將對國外已有的相關成熟技術標準（如部分 WS*標準）進行裁剪和修改，并采納為我國相應的國家標準，部分國內有特殊需求的標準將采取自主研制的方式來制定。 ? SOA測評標準 ——包 括兩類：一類對 SOA相關的產(chǎn)品對于 SOA標準的符合性及互操作性進行評測，第二類為用戶提供 SOA建設成熟度評估的評測規(guī)范，包括相關評測方法和指標。 上述標準規(guī)范將作為相應的 SOA測評工具和平臺的基本依據(jù)。 ? SOA行業(yè) /領域標準 ——將根據(jù)行業(yè)或領域特征及信息化現(xiàn)狀來研究制定適合本行業(yè)或本領域的 SOA標準體系。此部分標準的研制工作將由我國各行業(yè)相關標準化委員會或行業(yè)協(xié)會來主導制定。目前所列出的幾個領域為部分有代表性的行業(yè)或領域，其他行業(yè)或領域也會逐步擴展進來。 目前，中國 SOA 標準體系正逐步形成之中：《基于 XML 的 Web 服務描述語言》（ 20200146T339）與《基于 XML 的簡單對象訪問協(xié)議》（ 20200147T339）兩項國家標準已完成制定并發(fā)布；《 Web 服務可靠消息傳遞》（ 20200478T469）與《 Web 服務互操作框架》（ 20200477T469）已開始研制；《 SOA術語》、《 SOA總體技術要求》、《 SOA標準化指南》與《 Web 服務管理標準》 4 個標準處于國家標準公示階段；《 Web 服務業(yè)務流程規(guī)范》等兩個標準處于申報階段；《金融行業(yè) SOA標準化指南》等處于計劃階段。 面向服務方法與傳統(tǒng)方法 的區(qū)別 軟件開發(fā)方法歷經(jīng)數(shù)次變革，從結構化分析方法開始，經(jīng)面向對象方法、面向構件方法，到現(xiàn)在的面向服務方法，這些變革都是為滿足客戶需求的根本改變，以適應應用領域不斷增加的復雜程度而提出的。 1．結構化分析方法 結構化分析方法在 20 世紀 70 年代逐步形成，以算法為中心，按照逐層分解、逐步求精的原則，給出一組幫助系統(tǒng)分析人員產(chǎn)生功能規(guī)約的原理與技術，方法簡單、清晰，符合人們認識世界、改造世界的一般規(guī)律，從而大大降低了求解問題的復雜程度。但其對需求變更的適應能力很差，所需文檔數(shù)據(jù)資料極大，也不適合用于解決復雜的大規(guī) 模問題。 2．面向對象方法 面向對象方法產(chǎn)生于 20 世紀 80 年代，以對象（對象 =數(shù)據(jù) +算法）為中心，為軟件工業(yè)實現(xiàn)工程化提供了強有力的支持。面向對象方法具有封裝性、多態(tài)性和繼承性，與人類習慣的思維方法一致，加強了人們對問題域的理解，增強了適應需求變化的能力，且利于用戶的參與和各類人員的交流。但其需要依賴具體的編程語言，與業(yè)務存在鴻溝；封裝粒度小，耦合度高，難于實現(xiàn)大規(guī)模、高層次的重用。 3．面向構件方法 面向構件方法以粗粒度、松耦合的構件封裝可重用的功能單元。企業(yè)業(yè)務被映射成系統(tǒng)構件，從整個企業(yè)的視角出發(fā)構思 、設計系統(tǒng)，是面向對象方法更高一級的抽象，比面向對象方法更切合企業(yè)的實際應用，重用度也進一步提高。但與開發(fā)語言緊密聯(lián)系，導致接口標準不統(tǒng)一，不同開發(fā)語言實現(xiàn)的系統(tǒng)之間很難實現(xiàn)互操作。 4．面向服務方法 面向服務方法是在面向對象方法的基礎上擴展的構建系統(tǒng)的思想和方法。面向服務方法關注的是企業(yè)業(yè)務，它直接映射到業(yè)務，強調 IT 與業(yè)務的對齊，以服務為核心元素來封裝企業(yè)的業(yè)務流程和企業(yè)已有應用系統(tǒng)。服務的粒度更大，更加匹配企業(yè)級應用中的業(yè)務，可以實現(xiàn)更高級別的重用。但目前存在相關標準未統(tǒng)一、應用案例較少等一些問題。 上述各類系統(tǒng)構建方法的比較如表 11 所示。 名稱 概述 優(yōu)點 缺點 結構化 方法 以算法為中心，又稱為結構化分析 體現(xiàn)了逐層分解、逐步求精的原則，有嚴格的規(guī)則 難于檢驗分析結果的正確與否；對需求變更的適應能力很差；系統(tǒng)設計人員對分析結果的理解存在障礙 面向 以對象（對象 =數(shù)據(jù) 加強了對應用領域的理解， 純技術導向，存在與業(yè)務的鴻溝；復雜度高，對象 方法 ＋算法）為中心，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)和算法的封裝和繼承 改進了溝通和交流；適應需求變化的能力較強；支持分析和設計結果的復用 抽象程度低，難以實現(xiàn)大規(guī)模和高層 次的重用 面向 構件 方法 以組件或構件封裝可重用的功能單元 重用度進一步提高，提高了軟件企業(yè)的開發(fā)效率和質量 組件或構件封裝方法和接口標準不統(tǒng)一，很難實現(xiàn)與外部應用系統(tǒng)之間的互操作 面向 服務 方法 以服務封裝業(yè)務流程和應用系統(tǒng) 業(yè)務驅動技術，以開放標準實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間服務的相互訪問，乃至復合應用的組裝，實現(xiàn)了更高級別重用 處在概念導入期末尾，相關標準尚未統(tǒng)一，應用案例及工程實踐剛起步 5 SOA 項目實施 過程 SOA項目需求來源 當前 SOA項目的建設，需求來源主要分為兩大類：系統(tǒng)整合驅動和新系統(tǒng) 建設驅動，下面分別介紹之。 1．系統(tǒng)整合驅動 電信、金融、政府等以服務為導向的企業(yè)或組織中，為了更好地滿足客戶或公眾需求，必須提供一站式以及隨需應變的服務能力。不僅要對企業(yè)或組織內部系統(tǒng)進行整合，同時要與相關的企業(yè)及組織進行信息系統(tǒng)協(xié)同，因此在整合及協(xié)同為主要需求推動下，基于 SOA的 IT系統(tǒng)整體架構成為選擇熱潮。 基于 SOA的整合范圍包括 3 類：應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)整合、功能整合和流程整合。整合的方式是通過對原有數(shù)據(jù)及 IT 系統(tǒng)資源進行服務化的包裝，從而使得各系統(tǒng)以統(tǒng)一的、標準化的方式進行數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同。 2．新系統(tǒng)建設驅動 隨著信息化建設的進步一開展，部分企業(yè)的原有系統(tǒng)已經(jīng)較龐大而復雜，面臨新的業(yè)務需求，原有系統(tǒng)已遠遠不能滿足這些新的業(yè)務需求?，F(xiàn)有 IT 系統(tǒng)的相對剛性使很多 CIO 在面對頻繁的業(yè)務變化時步履維艱、痛苦不堪。從技術層面來說，許多軟件系統(tǒng)基本采用手工編碼的方式，總體架構設計的缺乏注定無法全面適應系統(tǒng)需求變更的需要。 因此許多單位在建設新的系統(tǒng)時，以柔性化敏捷化的業(yè)務應用系統(tǒng)為目標，希望能持續(xù)地支撐業(yè)務應用的變化及發(fā)展。 SOA 在基礎架構上基于業(yè)務服務、標準化、平臺無關的特性，使其成為這些新系統(tǒng)構建的首選 。 需要指出的是，上述兩種需求來源均不是孤立的，在各行業(yè)的項目建設中，系統(tǒng)整合往往與新系統(tǒng)建設相互融合，但各項目所解決的問題會對整合或新系統(tǒng)的建設各有偏重。 服務生命周期 (以服務為中心的實施過程 ) SOA既是對 IT 規(guī)劃設計和基礎設施方面的重大改革，也是應用開發(fā)和業(yè)務部門應用上的極大改進。 SOA 項目的實施不僅涉及 IT 部門，而且涉及企業(yè)從上到下、從業(yè)務到 IT 的全面參與。在項目實施的過程中，必須首先由企業(yè)或組織的最高層做出決策，對 IT 系統(tǒng)及各項目實施路線做出整體規(guī)劃，然后 由相關