【文章內(nèi)容簡介】 服務(wù)的編程范型： Serviceoriented Programming Paradigm，指以服務(wù)的創(chuàng)建，服務(wù)的管理以及復(fù)用已有的服務(wù)組裝形成應(yīng)用為基本活動的編程范型； ? 服務(wù)區(qū)別于構(gòu)件的新特點： ? 開放性：服務(wù)的價值體現(xiàn)于共享與復(fù)用，遵循開放標(biāo)準(zhǔn)是其基本特性； ? 自治性；自治性體現(xiàn)在服務(wù)顧客發(fā)出服務(wù)請求后，服務(wù)何時開始、在何地執(zhí)行、如何執(zhí)行不受請求方控制； ? 自描述性：服務(wù)可以公布多樣化服務(wù)描述，包括自己的能力、訪問方式和協(xié)作方式； ? 實現(xiàn)無關(guān)性：服務(wù)本身提供的能力以及服務(wù)消費者獲得服務(wù)的方式是和服務(wù)的實現(xiàn)無關(guān)的。 1/21/2023 56 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 面向服務(wù)的編程范型 ? 涉及三類基本活動：服務(wù)的生產(chǎn)、服務(wù)的管理和服務(wù)的組裝（基于服務(wù)的應(yīng)用組裝）； ? 服務(wù)生產(chǎn)：除了強(qiáng)調(diào)領(lǐng)域分析和分解、從零開始識別和制造服務(wù)外，還注重對領(lǐng)域內(nèi)已有已有軟件系統(tǒng)的分析； ? 服務(wù)管理：即對服務(wù)描述的管理，服務(wù)庫就是服務(wù)的描述庫，真正的服務(wù)實體分布在網(wǎng)絡(luò)的自治節(jié)點上； ? 基于服務(wù)的應(yīng)用組裝：由于服務(wù)可以提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問、描述以及發(fā)布和發(fā)現(xiàn)規(guī)范，因此對服務(wù)的組裝可以基于規(guī)范來描述，比如 BPEL4WS（ Business Process Execution Language for Web Services）已經(jīng)成為業(yè)界組合 Web服務(wù)的事實標(biāo)準(zhǔn)。 領(lǐng) 域 分 析 領(lǐng) 域 設(shè) 計 領(lǐng) 域 實 現(xiàn)服 務(wù) 描 述 管 理 分 析 設(shè) 計 實 現(xiàn) 測 試服 務(wù) 生 產(chǎn)應(yīng) 用 組 裝（ 基 于 標(biāo) 準(zhǔn) 語 言 的 服 務(wù) 組 合 ）遺 留 系 統(tǒng) 分 析 服 務(wù) 提 煉 和 描 述1/21/2023 57 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)架構(gòu) SOA中的基本構(gòu)件與連接件 1/21/2023 58 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA基本構(gòu)件類型：服務(wù) ? SOA中可用的基本構(gòu)件是 “服務(wù)” ； ? 從外特性上看， 一個服務(wù)被定義為顯式的、獨立于服務(wù)具體實現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)的接口 。 ? 從內(nèi)特性上看， 服務(wù)封裝了可復(fù)用的業(yè)務(wù)功能 ，這些功能通常是大粒度業(yè)務(wù) ，如業(yè)務(wù)過程、業(yè)務(wù)活動等。服務(wù)的實現(xiàn)可采用任何技術(shù)平臺，如 J2EE、 .Net等。 服務(wù)構(gòu)件構(gòu)件對象 對象對象對象 對象服務(wù)接口構(gòu)件接口1/21/2023 59 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA基本構(gòu)件類型：服務(wù) Service Consumer Interface Proxy Service Interface Service Implementation New Service Wrapped Legacy Composite Service 1/21/2023 60 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 服務(wù)服務(wù)之間的“連接件” ? 通過接口，采用位置透明的、可互操作的協(xié)議進(jìn)行調(diào)用，與客戶端以“松散耦合” (loosely coupling)的方式綁定在一起。 ? SOA中所有協(xié)議均是基于 XML的文本文件。 Service Consumers Service Producers 1/21/2023 61 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)架構(gòu) SOA的典型特征與優(yōu)勢 1/21/2023 62 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (1) 分布式異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互操作 *.java *.java *.java *.java 函數(shù) 調(diào)用 (局域網(wǎng) ) ？ (本機(jī) ) 1/21/2023 63 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (1) 分布式異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互操作 *.java *.java 遠(yuǎn)程方法調(diào)用 RMI/RPC .Net Remoting EJB CORBA *.java *.c ？ (局域網(wǎng) ) 1/21/2023 64 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (1) 分布式異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互操作 *.java *.c CORBA *.java *.c or *.java ？ (局域網(wǎng) ) Inter 1/21/2023 65 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (1) 分布式異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互操作 *.java *.c or *.java SOA Inter 雖然目前已經(jīng)存在成熟的遠(yuǎn)程方法調(diào)用機(jī)制以實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互操作，但在 Inter這樣的分布式環(huán)境下， SOA才能實現(xiàn)這一目標(biāo)。 1/21/2023 66 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (2) 緊密耦合與松散耦合 ? 傳統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)中的各構(gòu)件，通常都是緊密耦合在一起的。 ? 通過函數(shù)調(diào)用的方式實現(xiàn)互操作； ? 客戶端需要了解被調(diào)用構(gòu)件的位置和技術(shù)細(xì)節(jié)； ? 缺陷：構(gòu)件的維護(hù)和重復(fù)使用變得非常困難，因為一個構(gòu)件中的修改就自動意味著其他構(gòu)件中的修改。 ? SOA則實現(xiàn)了完全的松散耦合： ? 位置透明 ? 與具體的實現(xiàn)細(xì)節(jié)無關(guān)（通過接口調(diào)用） ? 標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)議（ XMLbased） ? 具體實現(xiàn)機(jī)制： ? 服務(wù)接口作為與服務(wù)實現(xiàn)分離的實體而存在，從而服務(wù)實現(xiàn)能夠在完全不影響服務(wù)使用者的情況下進(jìn)行修改。 1/21/2023 67 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (3) 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問 ? 對于 .NET、 EJB或者 RPC這些傳統(tǒng)的分布式計算模型而言，它們的服務(wù)提供都是通過函數(shù)調(diào)用的方式進(jìn)行的，一個功能的完成往往需要通過客戶端和服務(wù)器來回 很多次函數(shù)調(diào)用 才能完成。 ? 在局域網(wǎng)的環(huán)境下，這些調(diào)用 給系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性帶來的影響 都可以忽略不計，但是在 Inter環(huán)境下這些因素往往是決定整個系統(tǒng)是否能正常工作的一個關(guān)鍵決定因素。 ? SOA采用 大數(shù)據(jù)量的方式一次性進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 。 1/21/2023 68 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (4) 基于文本的消息傳遞 ? 在 COM、 CORBA這些傳統(tǒng)的組件模型中，從服務(wù)器端傳往客戶端的是一個 二進(jìn)制編碼的對象 ，在客戶端通過調(diào)用這個對象的方法來完成某些功能。 ? 在 Inter環(huán)境下，不同語言，不同平臺對數(shù)據(jù)、甚至是一些基本數(shù)據(jù)類型定義不同，給 不同的服務(wù)之間傳遞對象帶來的很大困難 。 ? 由于基于文本的消息本身不包含任何處理邏輯和數(shù)據(jù)類型，因此 服務(wù)間只傳遞文本 ，雙方不存在兼容性問題。 1/21/2023 69 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (5) 上下文相關(guān)與上下文無關(guān) ? 傳統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)，在設(shè)計階段就要考慮各構(gòu)件之間如何進(jìn)行交互，也就是說，一個構(gòu)件的設(shè)計模型可能依賴于其他構(gòu)件的設(shè)計模型，即 “上下文相關(guān)” 。 ? 在 SOA中，在設(shè)計階段，服務(wù)不需要了解它們將來可能被復(fù)用的環(huán)境，即 獨立于服務(wù)使用者的上下文 。 1/21/2023 70 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) (6) 小粒度復(fù)用與大粒度復(fù)用 ? 傳統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)中，被復(fù)用的軟件體通常都是 小粒度的，如函數(shù)、對象、構(gòu)件等。 ? 在企業(yè)級應(yīng)用環(huán)境下，這種小粒度軟件體的 復(fù)用效率過低 。 ? SOA中的服務(wù)是 大粒度復(fù)用體 ，它更多的關(guān)注諸如業(yè)務(wù)過程 /業(yè)務(wù)活動級別的復(fù)用， 復(fù)用效率更高 。 ? 另外，采用粗粒度服務(wù)接口的優(yōu)點在于使用者和服務(wù)層之間不必再進(jìn)行多次的信息交換。 1/21/2023 71 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA的本質(zhì)特征 ? 將“服務(wù)” (自治的、平臺獨立的計算實體，可被描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、動態(tài)組裝 )作為基本的構(gòu)造單元； ? 任何應(yīng)用均可看作是一組協(xié)同運作的服務(wù)； ? 從而，以快速的、低成本的、容易組合的方式去創(chuàng)建高度分布式的、協(xié)同的、動態(tài)變化的、跨越組織與計算平臺邊界的服務(wù)系統(tǒng)。 1/21/2023 72 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA的革命性創(chuàng)造 ? 不再是構(gòu)造新的應(yīng)用或調(diào)用已有的應(yīng)用來完成特定的業(yè)務(wù)，而是通過在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)并調(diào)用可用的服務(wù)來組合成一個系統(tǒng)，且服務(wù)的提供者與服務(wù)的使用者是“松散耦合”的。 ? 這種觀點體現(xiàn)了軟件開發(fā)方式的一種根本性的變化，可使業(yè)務(wù)環(huán)境變得更加靈活和強(qiáng)大： ? 以服務(wù)的形式提供獨立的、可復(fù)用的、自動化的業(yè)務(wù)過程和功能； ? 通過快速組合與松散耦合來改善效率與生產(chǎn)率； ? 借助于開放的、強(qiáng)壯的、安全的基礎(chǔ)平臺，使企業(yè)能夠快速向市場提供新的服務(wù)、快速的適應(yīng)環(huán)境的變化。 1/21/2023 73 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 協(xié)同 — 交互 — 異構(gòu) — 分布式環(huán)境 — 可能頻繁變化 只要滿足了這些條件之一，就可以應(yīng)用 SOA 1/21/2023 74 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 本章內(nèi)容 3 面向服務(wù)與 SOA基礎(chǔ) SOA的體系結(jié)構(gòu)模式 服務(wù)組合技術(shù) 面向服務(wù)的建模與分析 Web服務(wù)與 SOA SOA治理 1/21/2023 75 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA的體系結(jié)構(gòu)模式 ? 應(yīng)用 SOA來構(gòu)造業(yè)務(wù)系統(tǒng)，既可以通過簡單的 Web Service調(diào)用，也可以通過復(fù)雜的企業(yè)服務(wù)總線 (ESB)將異構(gòu)系統(tǒng)集成為業(yè)務(wù)過程。 ? 按照 SOA應(yīng)用場景的復(fù)雜度，將其體系結(jié)構(gòu)模式分為 10種： ? 硬連線 (Hardwired) ? 點對點的服務(wù)發(fā)布與調(diào)用 (P2P) ? 服務(wù)適配器 (Service adaptor) ? 服務(wù)代理 (Service proxy) ? 遠(yuǎn)程服務(wù)策略 (Remote service strategy) ? 單點訪問 (Single point of access) ? 虛擬服務(wù)提供者 (Virtual provider) ? 服務(wù)集成器 (Service integrator) ? 企業(yè)服務(wù)總線 (Enterprise service bus) ? 集成化的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng) (Integrated service ecosystem) 1/21/2023 76 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) SOA的體系結(jié)構(gòu)模式 ?“發(fā)布 查詢 綁定”模式 ?服務(wù)適配器模式 ?遠(yuǎn)程服務(wù)策略 ?服務(wù)集成器 ?企業(yè)服務(wù)總線 1/21/2023 77 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)架構(gòu) “發(fā)布 查詢 綁定”模式 點對點的服務(wù)發(fā)布與調(diào)用 (P2P) 1/21/2023 78 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 基本模式：發(fā)布 訪問 服務(wù)提供者 服務(wù)注冊中心 服務(wù)客戶端 (1)注冊 (2)發(fā)現(xiàn) (3)綁定 1/21/2023 79 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 該模式中的操作 ? 發(fā)布 (Publish)：為了使服務(wù)可訪問，需要發(fā)布服務(wù)描述以使服務(wù)使用者可以發(fā)現(xiàn)它。 ? 發(fā)現(xiàn) (Find)：服務(wù)請求者定位服務(wù)，方法是查詢服務(wù)注冊中心來找到滿足其標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。 ? 綁定 (Bind)和調(diào)用 (invoke)：在檢索到服務(wù)描述之后，服務(wù)使用者繼續(xù)根據(jù)服務(wù)描述中的信息來調(diào)用服務(wù)。 1/21/2023 80 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 該模式實現(xiàn)機(jī)制： Web Service Web Service 提供者 Web Service 注冊中心 Web Service 客戶端 (1)WSDL (2)UDDI (3)SOAP 1/21/2023 81 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) Web服務(wù)中的相關(guān)協(xié)議 ? WSDL： Web服務(wù)描述語言 ? 用于服務(wù)接口的描述 ——What can the service do? ? UDDI：統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議 ? 服務(wù)使用者通過 UDDI發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的服務(wù)并據(jù)此將服務(wù)集成在自身的系統(tǒng)中 ——What kind of services are needed? ? SOAP：簡單對象訪問協(xié)議 ? 用戶在服務(wù)客戶端與服務(wù)提供者之間傳遞信息 ? 通過 HTTP或 JMS等各類基于文本的消息傳遞協(xié)議來運輸數(shù)據(jù) 1/21/2023 82 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院 第 5章 面向服務(wù)的架構(gòu) 基本模式：發(fā)布 訪問 WSDL Web Service