基于企業服務總線的內容管理系統的研究應用

摘要：針對當前企業信息化建設和電子政務發展的特點，有效地結合了企業服務總線技術，提出了一種在J2EE平臺上構建的分布式內容管理構架。以構建內容管理系統為例，描述了不同類型的數據如何在分布式平臺之間高效實時地傳遞，如何解決信息異構和數據整合的問題。介紹了一些必要的相關知識，描述了如何用J2EE架構建立單個節點上的內容管理系統。運用ESB技術將部署的多個系統連接起來，最終構成該管理模型。

關鍵詞：內容管理； 企業服務總線； J2EE； 分布式

中圖法分類號：TP311．52文獻標識碼：A

文章編號：1001－3695(2007)01－0255－03

如今，在信息數量每天均以爆炸似速度增長的同時，信息的種類也在不斷地擴展，越來越多的非結構化信息不斷涌現，包括各種報表、賬單、電子文檔、網站的各種元素、圖片、傳真、掃描影像，以及多媒體的音頻、視頻信息等。對這些非結構化的信息的管理便是本文所闡述的內容管理，其目的是有序地存儲、管理并利用這些信息。

而當今企業對內容的管理多數還處于“信息孤島”的狀態，對于分布式平臺和外部信息，由于硬件、系統、標準和協議、編碼格式或信息語義的不同，產生非結構化的信息異構（如格式異構、平臺異構、環境異構、存取模式異構等），大量需要整合的數據不能在短時間內將種類繁雜的信息準確地導入平臺中。為了有效地解決這一弊端，本文在J2EE架構下的內容管理系統中引入了企業服務總線技術，提出了一種新型的內容管理模型。

1內容管理

1．1內容(Content)管理的概念

內容是指被處理對象的含義，是對各種結構化數據、非結構化文檔、信息的聚合，這在某種程度上也包含了知識。內容管理（Content Management，CM)就是基于被處理對象（包括數據對象、文檔對象、多媒體對象、程序對象和知識對象等）含義的管理[1]。我們把內容管理初步描述為：協助組織和個人借助信息技術，實現內容的創建、儲存、分享、應用、更新，并在企業個人、組織、業務、戰略等諸方面產生價值的過程。而內容管理系統就是能夠支撐內容管理的一種或一套工具的組合。內容管理系統為內容的制造和傳輸提供框架，并且幫助實現這一過程的自動化。

1．2實際應用中的內容管理構架

根據當前企業信息化建設的特點，我們認為一個統一、完整、集成、開放、可擴展的內容管理架構應擁有下列模塊（圖1）：①數據管理和數據挖掘模塊——用來獲取和管理對企業有用的經驗資料，特別要對網絡資源進行Web數據挖掘，從而不斷地充實知識庫。②知識存儲模塊——包括一些工具、服務和可按需定制的企業知識庫系統[2]。③信息發布模塊——企業從知識庫中取出客戶所需的信息，并動態地發布到企業主頁上，以實現不同用戶的不同權限分級瀏覽。④決策支持模塊——通過對企業知識庫的分析判斷來進行企業的集成管理，以達到企業內部的高度計劃性，優化利用企業資源，從而求得最佳經濟效益。

圖1實際應用中的內容管理構架

2構建基于J2EE的內容管理系統

2．1構建模型所需要的關鍵技術

多媒體信息的大小、結構和信息組成區別于普通數據，傳統方法沒有訪問和傳輸這些資源的標準化應用程序編程接口或機制。只有通過標準化的J2EE組件才可能創建出一個可伸縮和容錯的基于中間件的內容管理系統。利用J2EE我們可以將所有底層的軟硬件支撐平臺和高層應用系統進行集成，并在設計的同時能為將來新的應用預留出接口，從而為多數信息系統的發展已有相當基礎的企業帶來經濟、完善的解決方案，這即是我們選用它的原因。

在開發中我們還用到如下技術：①XML技術用于數據存儲及其結構設計、應用之間的數據交換格式和標準設計等方面。②用元數據技術來描述內容。③應用集成技術用于用戶界面集成、數據集成、功能集成（包括業務流程集成以及函數/方法集成）。④工作流管理技術用來連接系統中的各個功能和業務活動，構建靈活、規范、統一的內容管理流程，同時，部分內容管理工作流可以作為本文后面談及的異構節點應用之間的橋梁，為過程集成提供支持。⑤數據檢索用來快速定位所需內容，包括智能化知識檢索技術、自然語言查詢、多媒體信息檢索技術等。我們用它來實現異構內容信息源整合檢索。⑥運用內容挖掘中的分類、摘要、標引、聚類、相關分析等自然語言處理技術來提高數據的可用性。

2．2基于J2EE的內容管理系統CMS

我們使用J2EE平臺提供的基于組件的方法，以及多層的分布式的應用模型、組件再用、一致化的安全模型和靈活的事務控制，來設計、開發、裝配和部署我們的系統。其標準組件包括EJB組件、Servlet/JSP組件、應用端的客戶組件、Applets組件[3]。針對大型企業內容管理模型的特點，我們沿襲了J2EE環境邏輯上的四層結構構造系統，即客戶層、Web層、業務層和企業信息系統層。各個組件則根據不同的應用邏輯被安裝在相應層次中（圖2）。

圖2基于服務總線的內容管理系統

在客戶層中，我們設計的組件包括Applet、Java/J2EE應用程序和瀏覽器。盡量多的功能均會在瀏覽器中實現，而在瘦客戶機上無法實現的功能，我們使用傳統方式的（非基于Web方式），即獨立的應用程序與服務器或企業信息系統直接連接來解決。

Web層提供的JSP和Servlet會響應我們模型的客戶機所接收的HTML，XML，Applet等。Web組件依賴容器來與客戶進行數據業務交互，根據不同的需求使用RMI，JMS與EJB通信，并且將得到的結果自動返回到客戶端。

模型中最為核心的一層是業務層。該層負責封裝應用程序業務邏輯。該層的EJB依賴容器來為諸如事務、生命期、狀態管理、多線程及資源存儲池提供通常非常復雜的系統級代碼。

我們在企業信息系統層運行企業信息系統軟件。企業信息系統層包括企業基礎設施系統，如ERP、大型機事務處理、數據庫系統及其他遺留信息系統。J2EE應用組件因為某種原因(如訪問數據庫) 可能需要訪問企業信息系統，如上面提到的企業知識庫最終將會在這一層以數據庫的形式存在。

以上初步描述了基于J2EE架構的內容管理的架構。我們將把模型中的業務層上的部分組件接口預留出來，與其后介紹的ESB總線接入層的端口無縫連接，從而使兩者協同工作，以實現本文的核心——數據傳輸和類型轉換。

3企業服務總線技術

3．1企業服務總線的含義

企業服務總線（Enterprise Service Bus，ESB）是一種標準化的基礎結構，它基于開放的標準，提供一個可靠的、可度量的和高度安全的環境[4]，是一個完全面向企業級的中間件解決方案，可以架構在企業現有的網絡框架、軟硬件系統之上，構筑出一個企業級的信息系統解決方案。規模化的應用系統需要建立企業服務總線，聯動各個應用環節，整合全部流程，進而提高效率和可靠性。ESB支持異構環境中的服務、消息，以及基于事件的交互，并且具有適當的服務級別和可管理性。它使用許多可能的消息傳遞協議來負責適當的控制、流，甚至還可能是服務之間所有消息的傳輸。ESB 本身可以是單個引擎，還可以是由許多同級和下級 ESB 組成的分布式系統[5]。

在ESB中，服務器猶如一個個汽車站，可以自由地連接和脫離ESB中間件，所有的信息系統均可以通過其發送或接收任務、指令，它適用于所有的現有或未來的信息應用平臺。 

3．2ESB的獨特優勢

本文之所以要運用ESB技術，就是因為它不僅可以支持最新的Web服務協議，還可以支持企業遺留系統中所使用的消息傳送協議。

ESB可以解決現有CMS中的以下問題：不同的系統應用和管理模式問題、（跨不同網段）通信問題、分布性問題、異構性問題、標準性問題、自治性問題、靈活性可擴展性問題。

對于采用CMS的企業而言， ESB中間件系統可以將IT系統整合在企業級的信息應用框架下，為企業提供實時、大容量的信息通信和實時控制、管理和分配消息傳遞的能力。它能大大提高整個網絡和信息系統的使用效率，這就解決了令企業最頭痛的信息系統整合問題，還能滿足企業向實時型公司轉型的需求。目前，IT服務中的隨需而動、網格計算或SOA等新概念均可以由ESB技術平臺來實現。

4基于服務總線的企業內容管理系統

作為基金項目研究的平臺支持，我們使用ESB技術力爭達到：調用者在不知道提供者或提供者使用的地址的情況下調用該服務；可在多個提供者、提供者的負載平衡及停止使用提供者（當失效時）之間進行選擇，并且基于調用者的需求在提供者之間進行選擇，這些提供者提供了各種質量級別的服務；能夠調節同步或異步服務，對于同一服務可以提供同步及異步的訪問目的。

4．1構建基于ESB的內容管理系統

先將上述構建的管理系統分別部署在幾個節點上，不同的節點采用不同的軟硬件、操作系統、傳輸標準及多媒體數據的編碼格式。

隨后，基于消息中間件、智能路由、數據轉換等技術實現一個基于標準的松散應用耦合模式的ESB構架，并采用集中控制和分布基礎架構。我們將ESB分為以下三層，并將其融入到分布式管理模型中（圖2）：

（1）總線接入層。通過該層我們將CMS中的各種應用通過API，JMS等不同種類的接口接入ESB，使用ESB的各種服務。在該層提供對多種主流應用的接入協議支持，如HTTP，JCA/J2C，.NET，IBM／CICS等。由于考慮到一些客戶自己定制的應用需要與ESB連接，因此在該層提供了適配器服務。

（2）核心層。提供多種企業服務總線所必需的服務支持。在該層除了提供總線基本服務（如分發／訂閱、隊列、安全服務、仲裁服務等）外，還提供了QoS的支持（如高可用性、確保消息傳輸等）。

（3）微流程組合／拆分和定制路由層。該層側重在業務支持上。可以利用通用和標準的對象和服務模型在該層定義可重用和基于業界標準的業務流程。

4．2工作機制

在創建的模型中，我們在CMS的Web層使用HTTP/HTTPS在各層之間傳輸數據，而將業務層直接與ESB相接。由于ESB支持SOAP，HTTP，XML，WSDL，JAXRPC，RMI，CORBA/IIOP等主流標準、協議和技術，使得我們的平臺同時具備了它們所有的特性，也讓我們在Java環境下開發的任何應用程序均能訪問這些協議所支持的任何組件與接口，能讓任何使用ESB的客戶和各類程序直接訪問業務層的服務（如ESB中發送和接收消息的JMS，用于查找和引用EJB的JNDI，以及在為業務層與企業信息系統層之間提供接口的JDBC，Java IDL等）。因此，用ESB解決了不同的平臺、應用系統及數據庫間的一系列的異構問題和標準性問題。

在整個系統中，EJB不僅是業務層中的一個重要的服務組件，還是與ESB相聯系的重要紐帶。一個EJB既可以從ESB及其服務組件中接收數據，對數據進行處理，再將數據發送到企業信息系統層存儲；還可以從存儲中檢索數據，并將數據送回ESB客戶程序。我們將企業內容管理模型的四個模塊分別作為EJB的形式存在，并將ESB中的部分服務也以EJB調用的形式實現。如果需要增加應用邏輯，只要增加能完成此應用邏輯的EJB，而不用修改任何部分。這樣，就可以解決系統的靈活性和可擴展性問題。

當系統中某一節點數據庫中的某些數據內容發生更改時，由于數據庫和本地CMS直接連接，且數據類型不存在異構問題，所以數據在系統網頁上的發布與數據庫的更新達到同步。整個系統的工作流程（圖3）如下：該數據庫在與其相連的ESB Server通信后（此時服務器將自動連接到ESB中間件），將所需更改的內容傳給Server。在Server中內置的組件識別該數據所需的服務類型并處理相關信息，進而調用相應服務和工具將所要更改的數據信息轉換為ESB所認可的標準傳輸格式打包送入ESB總線傳輸通道，并監控管理該過程。ESB中的實時引擎搜索到新信息后，通知虛擬分布式控制臺，在其部署下通過調用EJB服務器向其他節點的CMS發出可回應的消息，根據服務器回饋的實時更新信息（包括設備類型、軟硬件等信息）將數據包通過ESB總線傳輸后送到與目的節點相連接的ESB接入層和CM中間層。然后利用該層中內置服務解析拆包，并轉換為目的節點所能識別的數據類型封裝后，通過該層的接口送往與其相對應的目的節點上。此時ESB服務器可脫離中間件，準備處理其他任務。數據到達目的節點后若通過其驗證和許可，就可送往其應用層和后臺數據庫。到此為止，系統中所有數據庫和網頁中的信息就全部更新了。

圖3系統的工作流程

系統的安全性可通過配置Web或EJB組件的授權訪問來實現，保證只有授權用戶才能訪問系統資源；也可使用ESB本身提供的安全機制來控制對各種信息的分級共享和傳遞。

在系統的每個節點上，似乎消息的傳遞都是點對點的，仿佛是信息同時在各個節點上更新，而并不知道源數據的所在節點。只有通過查詢ESB的服務路由目錄報告才會知道消息的來源，這就實現了上文提出的目標。

5結束語

基于本文所描述的模型而構建起來的網格資源管理平臺(Grid Resource Management Server)，已在虛擬環境中實現對內容進行管理，有效地解決了信息異構和數據整合的問題。為進一步研究和解決系統異構問題，本系統正在北京科技大學、清華大學、TRS公司搭建三個節點，也為國家自然科學基金的項目研究和三方的交流合作提供可靠的平臺。鑒于上述單位現有系統都基于J2EE平臺，本文未考慮.NET等其他架構下的模型，因此今后需加重對其研究。另外，本文沒有對安全性、QoS等要素進行重點研究，這也是下一步的工作重點。

參考文獻：

［1］劉永．基于內容管理思想的文檔網絡構建[J]．檔案管理，2005，（2）：2931.

［2］秦磊，等．企業內容管理軟件的核心技術及應用方向[EB/OL]．http://www.kmcenter.org/articleshow.asp?ArticleID=778，20-04.

［3］John Hunt， Chris Loftus．Guide to J2EE: Enterprise Java[M]．Springer Press，2002.31498.

［4］Rick Robinson．Understand Enterprise Service Bus Scenarios and Solutions in ServiceOriented Architecture[EB/OL]．http://www128.ibm.com/developerworks/webservices/library/wsesbscen/，20-0407.

［5］Dave Chappell．Enterprise Service Bus[M]．O’Reilly Publishing，20-04.1224.

作者簡介：

叢林(1981），男，碩士研究生，主要研究方向為電子商務/政務；楊揚 (1955），男，教授，博導，主要研究方向為圖像處理、手寫體識別、多媒體應用、網格計算；李曉東(1977），男，碩士研究生，主要研究方向為電子商務/政務；郭文彩(1973），男，博士，主要研究方向為網格計算、工作流。

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