基于Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ的企業應用集成方法研究

（華中科技大學 機械科學與工程學院， 湖北 武漢 430074）

摘 要：企業應用集成是實現企業信息系統間集成的有效解決方法。分析了傳統的和基于Web Services的企業應用集成方法，指出基于Web Services的企業應用集成是未來的發展趨勢。利用Web Services技術，建立了企業應用集成框架，并在J2EE平臺上實現了該集成框架，最后給出了具體的企業應用集成實例。

關鍵詞：企業應用集成； 企業信息系統； Web Services

中圖法分類號：TP302．1文獻標識碼：A

文章編號：1001-3695(2006)08-0064-03

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Research on Enterprise Application Integration Based on Web Services

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WU Jun， DENG Chao， SHAO Xin yu， YOU Ben shan

（School of Machine Science Engineering， Huazhong University of Science Technology， Wuhan Hubei 430074， China）

Abstract:Enterprise application integration was an effective solution implementing the integration of enterprise information systems. Two methods of enterprise application integration， traditional and based on Web Services were analyses. And it was pointed out that enterprise application integration based on Web Services revealed the future. Utilizing Web Services’ techno logy， the frame of enterprise application integration was set up. And then， the integration frame was realized on J2EE. At last， a case about enterprise application integration was carried on.

Key words:Enterprise Application Integration; Enterprise Information System; Web Services

面對競爭日益激烈的市場，大多數企業都引入了各種不同的企業信息系統（Enterprise Information System，EIS），如企業資源規劃（Enterprise Resource Planning，ERP）、客戶關系管理（Customer Relationship Management，CRM）以及供應鏈管理（Supply Chain Management，SCM）等。但是，由于這些EIS均是自包含的獨立系統，每個系統都有各自獨立的應用、流程以及數據，所以導致EIS的應用被分割，形成一個個的信息“孤島”，這在某種程度上造成了企業信息系統反應遲鈍、成本提高和效益下降。為了更好地解決EIS之間的信息集成和共享等問題，以消滅信息“孤島”，已經提出了各種企業應用集成解決方案。它們的最終目標皆是希望通過硬件、軟件、標準和業務過程的結合，在盡可能不對已有的應用程序做過多修改的前提下，使企業內各種EIS被無縫集成到一起，實現數據的共享和業務流程的集成[1]。

本文通過對傳統的和基于Web Services的企業應用集成方法進行對比分析，指出基于Web Services的企業應用集成將是未來的發展趨勢。提出了基于Web Services的企業應用集成解決方案：建立了基于Web Services的企業應用集成框架，并在J2EE（Java2 Platform，Enterprise Edition）平臺上實現了該框架。

1企業應用集成的方法分析

傳統的企業應用集成方法采用的是緊耦合方式，即系統A與系統B進行集成，則系統A需要為系統B編寫一個集成適配器，同時系統B也需要為系統A編寫一個集成適配器。當多個應用系統之間進行集成時，每個系統需要分別為另外的系統編寫集成適配器。這給企業內部的應用集成人員帶來了極大的負擔。此外，傳統的企業應用集成依賴于特定的集成應用提供商，而不同提供商的解決方案之間又很難進行交換。比較典型的此類集成技術有ORG的CORBA、Microsoft的DCOM以及SUN的RMI等。

而基于Web Services的企業應用集成方法采用的是相對松散的服務捆綁方式，即系統通過Web Services進行集成，Web Services的使用方和提供方相互獨立，一方改變不需要告知另一方。此外，由于Web Services是基于XML，SOAP，UDDI以及WSDL等開放協議的，它能夠被廣泛接受并向前兼容，潛在地消除了企業日后為支持新技術的風險。比較典型的此類集成平臺有IBM的WebSphere、Microsoft的.NET和SUN的Sun ONE等。

如表1所示，通過對傳統的企業應用集成與基于Web Services的企業應用集成進行比較，可以得出采用基于Web Services的企業應用集成方法，無需考慮平臺的特性，即可快速、靈活、低價地開發、發布、查找和調用服務，實現企業應用系統間的集成。

2 基于Web Services的企業應用集成的設計

2．1Web Services技術

Web Services技術采用新一代面向服務的體系結構（Service Oriented Architecture，SOA）框架，通過使用最廣泛接受的、開放的技術標準，以服務的形式實現了數據、業務和應用的封裝，屏蔽了業務邏輯的復雜性，并支持服務接口描述和服務處理的分離、服務描述的集中化存儲和發布、服務的自動查找和動態綁定以及服務的組合等。

Web Services技術的核心是一系列的Web Services標準協議[5]。如圖1所示，Web Services技術的標準協議包括用戶界面協議（WSXL，WSRP），業務描述協議（WSFL，BPEL4WS），服務發現協議（WS Inspection，WS Addressing），基礎核心協議（UDDI，SOAP，WSDL，XML）以及底層協議（WS Transaction，WS Coordination，WS Security，WS Policy，WS Trust）等。其中，基礎核心協議實現了Web Services技術的主要功能：①UDDI規定了Web Services發布和發現的方法；②SOAP實現了應用與服務之間的通信，規范了Web Services調用的機制；③WSDL對服務進行標準的描述，定義了應用與服務間通信所涉及的細節；④XML為服務描述提供了標準數據格式，保證了數據的可移植性。

2．2基于Web Services的企業應用集成框架

利用Web Services技術和SOA框架，本文設計了基于Web Services的企業應用集成框架。如圖2所示，各種企業信息系統（ERP，SCM，CRM等）通過Web Services被松散地集成在一起[3]。

基于Web Services的企業應用集成框架主要包括三個參與者（即服務提供者、服務請求者和服務代理）及三個基本操作（即發布、查找和綁定）。如圖2所示，服務提供者為ERP，CRM等企業信息系統，服務請求者為服務的使用者，服務代理為UDDI注冊中心。ERP和CRM等服務提供者將它們能夠提供的服務通過Web Services適配器進行封裝，在利用WDSL綁定信息進行綁定后，發布到UDDI注冊中心的一個目錄上。當服務請求者需要調用某項服務時，它通過內部應用程序使用UDDI注冊中心提供的目錄去查找該服務，得到如何調用該服務的信息；然后，根據這些信息到SOAP服務器中去調用服務提供者發布的服務。一旦服務請求者從UDDI注冊中心得到調用所需服務的信息，則通信就在服務請求者和服務提供者之間直接進行，而無需經過服務代理。

3J2EE平臺上基于Web Services的企業應用集成的實現

3．1集成的實施框架

J2EE平臺作為一種分布式的、可移植的軟件構架，簡化了企業級應用解決方案中的開發、部署和管理等相關的復雜問題。在J2EE平臺上開發Web Services：①可以通過繼承J2EE服務器的特性來完成Web Services服務的部署；②可以利用J2EE平臺為Web Services開發提供的大量接口，使開發人員在J2EE平臺上開發、部署和發現Web Services非常便捷，滿足了企業集成應用程序和業務流程的需要。

J2EE平臺上基于Web Services的企業應用集成實施框架[2]，如圖3所示。該框架包括客戶端、中間層和后臺系統等三個部分。客戶端允許客戶通過不同的方式（Web瀏覽器或者企業應用程序）查找和調用Web Services，以實現客戶端的連接。中間層負責開發、部署和發布Web Services，并實現客戶端與后臺系統之間的連接。它又可以分為表現層、業務層和集成層：①表現層由Web組件（JSP，Servlets等）組成，負責處理HTTP，XML等的請求/響應，會話管理以及調用業務層組件等；②業務層利用EJB會話Bean實現企業的核心業務邏輯功能，同時將有關業務邏輯轉換成Web Services，并發布到UDDI服務器；③集成層則負責處理業務邏輯與后臺系統的連接和通信，如利用EJB實體Bean訪問企業數據庫，利用J2EE連接器架構（J2EE Connector Architecture，JCA）來實現業務邏輯與企業信息系統之間的集成等。后臺系統為實現企業應用集成提供了支撐環境，包括企業數據庫和企業信息系統。

為了支持在J2EE平臺上開發、部署和發布Web Services，SUN公司提供了大量適用于Web Services的應用程序接口。如圖3所示，JAX RPC（Java API for XML based Remote Procedure Calls）通過使用嵌入到SOAP1．1消息中的RPC調用和應答來處理JSP/Servlets的SOAP請求，以獲取EJB會話Bean定義的業務邏輯方法。JAXR（Java APIs for XML Registries）允許Web Services的提供者通過訪問UDDI服務器來發布、查找以及編輯Web Services的注冊信息。JAXP/JAXB（Java API for XML Processing/Binding）提供了從Java應用程序中生成、變換和處理XML文檔的機制，并實現了Java對象與XML文檔之間的相互映射。JAXM（Java API for XML Messaging）提供了基于SOAP1.1和帶附件的SOAP標準接口，以方便發送和接收SOAP消息。

3．2集成的實施流程

利用Rational公司提供的可視化的統一建模語言（Unified Modeling Language，UML）工具Rational Rose 2004，可以構建J2EE平臺上基于Web Services的企業應用集成實施流程，即Web Services的提供者將待集成的服務發布到UDDI注冊中心，Web Services的請求者查找和調用這些服務，以實現企業應用的集成[4]。

如圖4所示，使用順序圖（Sequence Diagram）描述Web Services的提供者在J2EE平臺上開發、部署和發布Web Ser vices的過程，包括Web Services的定義、實現、部署和發布等。其步驟如下：

(1)定義Web Services。Web Services的提供者選擇待發布的EJB會話Bean，并生成WSDL描述，以建立WSDL到EJB的映射；由JAX RPC規范定義服務端點，定義服務端點可提供的方法。

(2)實現Web Services。選擇某個具體的服務端點，實現該端點定義的所有業務邏輯方法；生成部署描述符，它定義了有關服務名稱，服務的目標命名空間，所需程序包和類名稱等信息。

(3)部署Web Services。創建部署包，并將Web Services部署到EJB組件的J2EE容器中。該部署包包括Web Services的描述、EJB組件的標準描述以及Web Services運行特性的描述等。

(4)發布Web Services。在Web Services被部署到J2EE容器后，利用JAXR編程將其發布到UDDI注冊中心。

自此，Web Services的提供者所能提供的有關集成服務信息已經被發布到UDDI中心，Web Services的請求者可以通過訪問UDDI中心，查看服務列表，并調用其需要的服務。

4實例研究

金蝶ERP K3作為一種通用化的企業信息管理平臺，實現了對企業內部的財務、物流、制造以及人力資源等的一體化管理；而金蝶Teems CRM則以企業的客戶為中心，實現了企業外部的銷售、服務和市場的協同運作。企業為了實現以客戶驅動的產品設計與制造的目標，提高客戶滿意度和忠誠度，必須實現ERP K3與Teems CRM的全面集成。本文利用Web Services實現了ERP K3與Teems CRM之間的集成，使得它們之間實現了準確、快捷的信息交換。

如圖5所示，為了實現ERP K3的質量管理模塊中產品故障子模塊與Teems CRM的服務模塊中產品缺陷子模塊之間的信息集成，將Teems CRM中與產品缺陷相關的基礎組件和業務組件等，通過Teems CRM中二次開發接口定義的引出工具封裝為Web Services，并部署和發布到企業UDDI注冊中心。當ERP K3的產品故障子模塊需要調用Teems CRM中產品缺陷信息時，利用ERP K3中二次開發接口定義的引入工具到企業UDDI注冊中心去查找該項服務ProductBug_Services，以獲取Web Services的WSDL綁定信息，然后ERP K3中引入工具與Teems CRM中引出工具通過SOAP進行通信，產品缺陷信息被傳遞到產品故障子模塊中，實現兩者之間的數據傳遞。反之，亦然。

5結論

基于Web Services的企業應用集成實現了真正意義上的平臺獨立性和語言獨立性，可以方便地將各種企業信息系統無縫集成起來。采用Web Services進行松散的聯合和動態的集成，有利用于建立跨平臺互操作的信息共享與數據交換。

本文提出的J2EE平臺上基于Web Services的企業應用集成實現，既可以滿足企業應用集成的需要，又可以最大限度地降低企業應用集成的復雜度，提高整個系統的靈活性。此外，企業應用集成的開發采用JSP，Servlets和EJB等技術以及在數據交換上對XML的支持，使系統功能最優化，并使得系統內部在技術上的相互依賴性降到最低。

參考文獻：

[1]Therani Madhusudan. An Intelligent Mediator based Framework for Enterprise Application Integration[J]．Journal of Computing and Information Science in Engineering， 2004，12(4):294-304.

[2]袁占亭，張秋余，楊潔．基于Web Services的企業應用集成解決方案研究[J].計算機集成制造系統 CIMS，2004，10(4):394-414.

[3]Naveen Erasala， David C Yen， T M Rajkumar. Enterprise Application Integration in the Electronic Commerce World[J]. Computer Standards Interfaces， 2003，12(25):69-82.

[4]Johannession P， Perjons E. Design Principles for Process Modeling in Enterprise Application Integration[J]. Information Systems， 2001，26(3):165-184.

[5]Ying Huang， Jen Yao Chung. A Web Services based Framework for Business Integration Solutions[J]. Electronic Commerce Research and Application， 2003，(2):15-26.

[6]http://www 128.ibm.com/developerworks/cn/webservices/ws spec/index.html[EB/OL].

作者簡介：吳軍（1977-），男，湖北宜昌人，博士研究生，研究方向為產品生命周期管理、質量管理等；鄧超（1970-），女，湖北武漢人，副教授，博士，研究方向為產品生命周期管理、質量管理、綠色制造等；邵新宇（1968-），男，江蘇揚州人，教授，博士，研究方向為產品生命周期管理、質量管理等；游本善（1981-），男，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向為質量管理等。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。