基于面向服務架構（ＳＯＡ）的電子政務

［摘要］針對我國電子政務系統存在的可擴展性差、容易形成信息孤島等問題，提出SOA能較好地實現電子政務系統中的業務協同與信息共享。在介紹SOA的基本結構，分析我國電子政務的現狀與問題的基礎上，探討SOA在電子政務中的五種應用模式及基于SOA的電子政務系統設計的優勢，提出SOA與電子政務的結合已成為勢不可擋的趨勢。

［關鍵詞］面向服務架構； 電子政務；應用模式

[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼]A

一引言

經過國家多年的信息化建設，各種電子政務系統和協同辦公系統已經在政府部門廣泛應用。當前大量的電子政務系統多為B/S模式的Web應用程序，但在不同程度上存在著可擴展性差、互操作性不強、容易形成“信息孤島”等嚴重問題。SOA(Service Oriented Architecture)正是為解決這類問題而新近發展起來的設計思想和架構， SOA能較好地解決電子政務系統中系統間的業務協同與信息共享等問題，實現電子政務系統的松耦合性和高拓展性。

二 我國電子政務的現狀與問題

傳統的電子政務系統主要針對各部門自身的業務需求來實現，造成應用系統獨立建設，缺乏統一的標準，各個部門自成體系的應用現狀。信息資源分割嚴重，信息孤島大量存在，資源獲取和可用性差，信息交換共享十分困難。

政務部門在各自的信息系統建設中，多從自身業務出發來構建信息系統，業務數據固化于軟件實現中，且信息資源單獨管理，造成了業務與數據的相對自我封閉。對需要跨部門共享的業務信息，因其描述格式、描述方式均不統一，標準化程度低，導致大量事實性信息孤島出現，且不同孤島間的數據獲得與使用較為困難。如何建立起電子政務應用的標準化數據體系，保證數據表達、處理、展現的規范化已經成為電子政務建設亟待解決的重要問題。面向服務架構（Service Oriented Architecture， SOA）的應用為突破信息孤島、整合信息資源、協同政務應用、縮短開發周期、降低開發成本提供很好的解決方案。

三 SOA的基本結構

面向服務架構（SOA）是軟件工程方法的重要發展，也是軟件產業形態由產品轉向服務的里程碑性技術基礎。SOA是一種新的應用架構模型，它以服務驅動為核心理念，按需連接系統資源，通過將原有應用中的零散功能整理包裝為具有互操作性的標準服務，實現服務的快速組合和重用，保證應用敏捷性與擴展性，滿足政務業務發展需要。SOA結構中共有三種角色：服務提供者。發布自己的服務，并且對使用自身服務的請求進行響應。服務注冊中心。注冊已經發布的服務提供者，對其進行分類并提供搜索服務。服務請求者。利用服務注冊中心查找所需的服務，然后使用該服務。SOA的基礎是服務描述和服務發現。服務描述主要提供服務的接口描述信息和服務部署信息等。服務發現是指服務請求者通過查詢服務注冊中心去定位符合其需求標準的服務。

四 SOA在電子政務中的五種應用模式

SOA技術架構強調統一規劃、統一標準、統一平臺、統一管理，以需求為導向，以業務服務為焦點。所有服務以松散耦合的狀態存在于系統之中，可以隨業務需求的變化，快速組合成跨單位、高協作、高應急能力的應用系統。采用SOA的技術架構和技術理念，一方面深度滿足用戶的業務需求，另一方面解決了政務系統項目的重復建設問題。SOA在電子政務中的應用模式如圖1所示。

1 軟基礎設施應用模式

從軟基礎設施的角度，SOA的應用可以分為利用信息資源目錄梳理業務活動和業務對象的應用模式，以及建立業務主題庫的應用模式兩類。利用信息資源目錄梳理業務活動和業務對象的應用模式用于梳理業務以支撐基于SOA的應用； 建立業務主題庫框架的應用模式則主要是闡述如何建立業務領域的主題庫，基于這種應用模式可以建立多層次、分布式應用系統的基礎庫。

2 資源共享應用模式

資源可以通過服務的模式對外共享，任何需要這些資源的機構和個人都能拿到所需要的資源。資源的有效共享依賴于三個方面: 一是資源本身的描述，另一個是資源本身的實際存儲方式，最后是資源的提供方式。資源本身的描述和邏輯集中有賴于基于元數據的資源描述，邏輯集中就是將資源的描述以目錄的形式進行統一存儲； 資源的物理存儲方式依賴應用構建前期對數據的規劃，此層的變動只會影響資源的物理層面特性，并不影響其服務的特性，因此原有的對應用層限制最大的數據層，通過目錄的統一服務變得非常靈活而有彈性； 最后，資源的提供方式則是基于前兩個方面的服務方案，資源共享以服務的形式體現。

3 業務協同應用模式

如何實現這些業務的協同是SOA在這種應用模式下的重點。在這種應用模式下，完成業務協同包括3個步驟：

1）業務處理服務

業務處理服務源于對組織內或組織間業務活動的分析，組織內的業務處理服務可以直接基于業務活動抽象的用例來構造； 組織間的業務活動一部分來自于業務活動的分析，另一部分來自于資源共享的需求，近而依據這部分需求建立起共享的服務。

2）業務流程服務

業務流程服務源于組織內各部門間或組織間的業務關系的分析，通過建立業務的前置關系、后置關系從而形成業務流程，依據業務活動間的關系建立起對外提供的業務服務。

3）服務查詢檢索

服務查詢檢索主要是供外部用戶明確了解組織提供了哪些服務、具體的服務內容是什么以及如何獲取和使用這些服務。

最后通過服務檢索查詢的功能開發定義明確的交互界面，用戶可以通過交互界面查詢定位所需的服務。

4 不同服務渠道的應用模式

SOA在應用與業務之間加入一個服務層，解決了原有的系統建設通常不會建立服務層完成系統間的調用，而是直接調用下層其他應用或者采用數據共享的方式，從而避免直接訪問下層其他應用。另外，在大多數機構中，存在不同的應用和技術共存，由于這些應用提供的功能都是特定的，要在應用間共享信息最好的解決方案是轉向一種面向服務的架構和Web服務，即在業務層之上加入一個服務層。

5 基于虛擬數據中心的應用模式

也就是忽略數據在不同節點的部署而集中提供服務。如果要在單節點上提供虛擬數據中心，可以建立非分布式目錄中心用于提供虛擬中心服務； 如果在多節點上建立虛擬數據中心，即跨節點的虛擬中心，需要建立分布式目錄中心用于提供虛擬中心服務。

總之，通過SOA應用模式分類體系的研究，可以更好地幫助用戶理解SOA的應用類型，并結合SOA架構的優勢，確定業務下一步建設的方向。

五 基于SOA的電子政務系統設計優勢

SOA的體系結構可以基于現有的系統投資來發展，而不需要徹底重新創建新系統。如果將開發力量集中在創建服務，利用現有的技術結合基于組件的方法來開發軟件，將可獲得如下幾個方面的好處：

1）利用現有資源。通過使用適當的SOA框架，可以將業務服務構造成現有組件的集合。使用這種新的服務只需要知道它的接口名稱，服務的內部細節以及在組成服務的組件之間傳送的數據的復雜性都對外界隱藏了。這種匿名性使組織能夠利用現有資源，通過合并運行在不同的操作系統中，用不同的編程語言開發的組件來創建服務。原有系統提供的功能，可以通過服務來封裝并提供給新的系統或其他系統進行訪問。

2）商品化基礎架構。利用SOA框架，可以使不同的政務網站應用程序之間，基礎架構的開發和部署變得更加一致。現有的組件、新開發的組件和從廠商購買的組件可以合并在一個定義良好的SOA框架內。這樣的組件集合將被作為服務部署在現有的電子政務平臺上。

3）減少成本。隨著業務需求的發展和新的需求的引入，通過采用SOA框架和服務庫，為現有的和新的應用程序增強和創建新的服務的成本大大減少。

4）持續改進業務過程。SOA允許清晰地表示流程流，這些流程流通過在特定業務服務中使用的組件順序標志，這給商業用戶提供了監視業務操作的理想環境。業務建模反映在業務服務中，流程操縱是以一定的模式重組部件(構成業務服務的組件)來實現的，這將進一步允許更改流程流，而同時監視產生的結果，促進了業務過程的持續改進。

5） 以流程為中心的體系結構。現在的體系結構模型和實踐往往是以程序為中心。通常，流程信息在組件之間傳播，應用程序很像一個黑匣子，沒有粒度可用于外部，重用需要復制代碼、合并共享庫或繼承對象。在以流程為中心的體系結構中，應用程序是為過程開發的，流程可以分解成一系列步驟，每一個步驟表示一個業務服務。實際上，每個過程服務或組件功能都相當于一個子應用程序，將這些子應用程序連接在一起可以創建能夠滿足業務需求的流程流。這種粒度允許利用和重用整個組織中的子應用程序。

六 結語

綜上所述，SOA的技術屬性和電子政務的宗旨十分吻合，使用SOA架構實現電子政務將達到事倍功半的效果。當然這并不等于采用了SOA架構，就可以解決所有在電子政務中存在的問題，無論SOA和電子政務都在飛速地發展，處于不斷完善的階段，一些理論和實踐的問題還處在探索階段，但是無論如何改變，SOA可以完善和解決傳統電子政務中存在的諸多弊端，SOA可能而且可以在電子政務建設中發揮出巨大的優勢已經成為共識。

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