用于整合ＳＯＡ與ＥＤＡ的智能化事件驅(qū)動模型

摘 要:SOA與EDA架構(gòu)的整合應(yīng)用是未來企業(yè)實時軟件架構(gòu)的主流趨勢，但要充分發(fā)揮兩種架構(gòu)的互補綜效，就需要有好的事件管理機制及提供服務(wù)的配套設(shè)計。針對目前企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)面臨的主要問題，運用事件價值觀分析事件所提供的價值對用戶的重要性與實際貢獻，設(shè)計一種價值驅(qū)動的智能化事件本體模型，有效結(jié)合了SOA整合系統(tǒng)與EDA即時通知事件的功能，為設(shè)計具有彈性、效率與應(yīng)變能力的健全的企業(yè)級系統(tǒng)架構(gòu)提供了新的解決方案。

關(guān)鍵詞:價值驅(qū)動; 事件; 中間件; 企業(yè)服務(wù)總線; 系統(tǒng)架構(gòu)

中圖分類號:TP311文獻標志碼:A

文章編號:1001-3695(2009)09-3354-04

doi:10.3969/j.issn.1001-3695.2009.09.043

Intelligentized event-driven model used on integrate SOA and EDA

ZHANG Hui， YU Jian-jiang， TANG Ke-ming

(School of Information Science Technology， Yancheng Teachers University， Yancheng Jiangsu 224002， China)

Abstract:Applications integration architecture of SOA and EDA has become the mainstream trends of real-time software architecture in future.In order to fully extent the advantages of both SOA and EDA，it must have a good mechanism of event management and combined design of services. Based on the main problems of enterprise applications， useing value-driven event analyzed value and contribution for users，and designed an intellectualized event ontology model of effectively integrate SOA and EDA.It provided a new solution for the flexible， efficient， adaptive， sound system design of enterprise architecture.

Key words:value driven; event; middleware; enterprise service bus; system architecture

0 引言

采用的標準不一、系統(tǒng)整合及系統(tǒng)應(yīng)變能力較差已成為企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)面臨的重要問題，這使決策者無法及時有效地掌握重要資訊，增加了錯誤決策的幾率。由于用戶的需求會隨著時間而改變，SOA無法隨時根據(jù)外界環(huán)境的改變而迅速采取對策;現(xiàn)有的EDA系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜、可理解性差[1]，缺乏一套從用戶角度出發(fā)的設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計時面臨高并發(fā)通信和處理的性能挑戰(zhàn)[2];單純采用一種架構(gòu)只能按規(guī)劃好的流程與事件路徑靜態(tài)地使用已存在的服務(wù)，若有更符合需求的服務(wù)出現(xiàn)時，無法彈性地按用戶需求提供更適合的服務(wù)。

Roy Schulte與TIBCO(NASDAQ:TIBX)一致認為SOA與EDA是兩種相容且互補的架構(gòu)，也是實時企業(yè)軟件架構(gòu)的主流趨勢，可以廣泛應(yīng)用于B2B、B2C的商業(yè)模式。然而，在實際項目的應(yīng)用中，如何依企業(yè)需求結(jié)合這兩種架構(gòu)，仍存在較大困難。因此，設(shè)計一種有效的事件管理機制，將SOA與EDA進行融合，比較完善地實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成，提升系統(tǒng)的反應(yīng)與溝通能力，已成為當前開發(fā)健全的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)必須要面對的問題。

1 ESB對SOA和EDA的支持

SOA基于方便的請求/應(yīng)答機制，將各程式或系統(tǒng)視為服務(wù)，利用共通的服務(wù)介面進行溝通，以達到整合與重用服務(wù)的一種應(yīng)用程式架構(gòu)。EDA有時也稱為事件驅(qū)動的SOA，一般使用發(fā)布/訂閱機制，是一種設(shè)計和構(gòu)建應(yīng)用的方法，其中事件觸發(fā)消息在獨立的、非耦合的模塊之間傳遞。因為事件消息用發(fā)布/訂閱方式通過消息代理傳輸，一個事件可以傳送給多個需要者[3]。

企業(yè)服務(wù)總線(enterprise service bus，ESB)是一種在松散耦合的服務(wù)和應(yīng)用之間標準的集成方式[4]，可以提供比傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品更為廉價的解決方案;同時它還可以消除不同應(yīng)用之間的技術(shù)差異，讓不同的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)服務(wù)之間的通信與整合。從EDA的角度來說，ESB非常適合用做容納已發(fā)布的商業(yè)事件的容器，因為它允許讓這些事件被廣泛地用于訂閱，可以被放入到整個企業(yè)的全局數(shù)據(jù)空間中，讓所有的應(yīng)用都能夠一致地訪問到事件信息。

2 價值驅(qū)動事件體系

事件驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)上是對反應(yīng)式系統(tǒng)[5]的抽象，通過“推”模式的事件通信提供并發(fā)的反應(yīng)式處理，特別適合松耦合通信和支持感知的應(yīng)用，是解決SOA松耦合通信與協(xié)同處理的理想解決方案。事件指系統(tǒng)或環(huán)境中發(fā)生的活動或狀態(tài)變化[6]。Rosenblum等人[7]提出了Internet環(huán)境下事件驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)的通用設(shè)計，用七個模型對之進行分析和設(shè)計，奠定了大規(guī)模分布環(huán)境下事件驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。下面從商業(yè)經(jīng)濟學(xué)角度考慮價值驅(qū)動事件，由分類元件(event value taxo-nomy，EVT)、度量元件 (event metrics，EM)、描述元件 (event describing，ED) 三個核心元件組成。圖1為三者之間關(guān)系圖。

2.1 分類元件

任何事件都有一組驅(qū)動它發(fā)生的價值元素，用戶對事件的重視程度由其重要性與貢獻大小決定。由定義事件價值分類模組廣泛地描述各種事件所帶來的價值與影響。事件價值分類模組主要從兩種觀點分析事件價值，即交易觀點和規(guī)范觀點。

2.2 度量元件

提供一個評估EVT的度量體系，大部份的價值元素都對應(yīng)一個相對應(yīng)的衡量指標，而指標的值(0~1)可以由指數(shù)、范圍值等量化而成，用來描述事件所提供的價值。事件度量指標表(表1)是一個指標范例表。

表1 事件度量列表

指標事件提供者角度指標值事件訂閱者角度指標值說明

time-sensitivity0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中， 0.7-高，1-很高0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中，0.7-高，1-很高兩指標成正比

equipment不適合度量

monetary0-免費， 0.5-適中，1-很貴0- 很貴， 0.5-適中，1- 免費兩指標成反比

time length0-短， 0.5-中，1-長按訂閱者的個人資料設(shè)定

safety0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中，0.7-高，1-很高0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中，0.7-高，1-很高兩指標成正比

…………

family needs0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中，0.7-高，1-很高0-無，0.1-很低，0.3-低，0.5-中，0.7-高，1-很高兩指標成正比

2.3 描述元件

事件描述分為特定領(lǐng)域和從屬領(lǐng)域兩種層級:前者的描述是將事件的本質(zhì)抽象出一個更為通用的結(jié)構(gòu)描述，且可應(yīng)用于不同域的事件模型描述，而描述的內(nèi)容主要是由事件提供者制定;后者的描述是依域的不同，會有不同的描述特質(zhì)，而用戶在訂閱或接收到事件時，可通過事件描述進一步了解事件的目的與性質(zhì)。

3 價值驅(qū)動事件模型

通過分析SOA與EDA各自的特點，基于以上設(shè)計的價值驅(qū)動事件體系，設(shè)計一種有效整合兩種架構(gòu)的事件模型(圖2)。

3.1 Dispatch agent(調(diào)度代理)

調(diào)度代理是對外溝通的窗口，負責(zé)響應(yīng)外部用戶的要求，并按要求給系統(tǒng)中的EDA或SOA元件分配任務(wù)。

a)接收事件提供者的事件通知，分發(fā)事件給事件加工代理處理。

b)為用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提出訂閱或取消事件的要求，接收到此類要求后，將任務(wù)分給事件管理代理。

c)為服務(wù)提供商提出注冊服務(wù)的請求，并將此類請求交給服務(wù)注冊元件處理。

d)為用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提出呼叫或?qū)ふ曳?wù)的請求。如果是呼叫服務(wù)的請求，將請求交給服務(wù)調(diào)用元件處理;如果是服務(wù)尋找要求，則交由服務(wù)搜索元件處理。

3.2 SOA元件

三個基礎(chǔ)的子元件為service registry(服務(wù)注冊)、service search(服務(wù)搜索)和service invocation(服務(wù)調(diào)用)元件，其功能分別為:

a)服務(wù)注冊元件采用UDDI規(guī)范，將服務(wù)按域與功能分類，也可提供服務(wù)供應(yīng)商注冊服務(wù)，而服務(wù)供應(yīng)商需要提供WSDL服務(wù)描述方法，使用戶尋找合適的服務(wù)。

b)服務(wù)搜索元件利用服務(wù)的篩選條件尋找符合條件的服務(wù)描述，進而尋找注冊目錄中的合適服務(wù)，并提供呼叫服務(wù)的方法。

c)服務(wù)調(diào)用元件采用SOAP的方式與外部的服務(wù)溝通，負責(zé)呼叫服務(wù)。

3.3 EDA元件

1)Event processing agent(事件加工代理)

事件的性質(zhì)不同，所以需要event processing agent提供完善的事件處理流程，處理復(fù)雜的事件并發(fā)揮事件機制的最佳效用。其主要功能是接收和處理事件提供者所發(fā)出的事件。處理事件過程主要可分為兩種層次:屬于事件層次的分析，主要分析事件的緊急性與復(fù)雜性;屬于事件價值層次的分析，主要分析用戶對事件所提供的事件價值的重視程度，作為篩選事件的依據(jù)。

a)事件層次分析。系統(tǒng)接收到事件發(fā)出者發(fā)出事件后，event processing agent會依事件描述判別事件為獨立事件或復(fù)合事件。

b)事件價值層次分析。進一步分析獨立事件或組合后的復(fù)合事件所提供的事件價值，篩選事件是否符合使用者所重視的事件價值。假設(shè)事件所提供的服務(wù)必須付費，采用求cos θ值的方法判別兩向量的相似度。相似度越高，則夾角越小且cos θ趨近于1;向量相似度越低，則夾角越大且cos θ趨近于0。以實驗方式?jīng)Q定一標準值α，相似度高于α的則接收此事件(accept event)，反之則刪除事件(delete event)。

(a)模型向量。權(quán)重在0~1，設(shè)某用戶對time-sensitivity低，對monetary、safety、family needs價值的重視適中，其向量表達式為C1 = [0.3， 0.5， 0， 0.5，0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0.5]。

(b)價值描述向量

獨立事件:某事件提供信息satety很高，且事件family needs很高，其向量表達式為E1 = [0， 0， 0， 1， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0，1]。

求E1與C1的cos θ為

cos θ=C1#8226;E1/(|C1||E1|)=(0.3×0+0.5×0+0.5×1+0.5×1)/(0.32+0.52+0.52+0.5212+12)≈0.771(1)

復(fù)合事件:有三個相關(guān)事件表達式為

E2 = [1， 0， 0， 1， 0， 0， 0， 1， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0]

E3 = [1， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0，0.3]

E4 = [0， 1， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 0， 1， 0， 0]

取相關(guān)向量的最大指標值組成新的向量Emax，其向量表達式為

Emax = [1， 1， 0， 1， 0， 0， 0， 1， 0， 0， 0， 0， 0， 0，0， 1， 0 ，0.3]

求Emax與C1的cos θ為

cos θ=C1#8226;Emax/(|C1||Emax|)=(0.3×1+0.5×1+0.5×1+0×1+0×1+0.5×0.3)/(0.32+0.52+0.52+0.52×12+12+12+12+12+0.32)≈0.700 8(2)

c)Event emergency analysis。按事件描述分析已接收的事件，如為緊急事件則通知用戶或系統(tǒng)處理，為非緊急事件可臨時存于事件序列中，等待用戶處理。

d)Store event information。Event processing agent最后會將所有事件的相關(guān)資訊存入資料庫，包含事件描述、價值向量與采用情況等，這些都成為event adapter agent調(diào)適事件的依據(jù)。

2)Event adapter agent(事件適配代理)

事件適配代理負責(zé)調(diào)整驅(qū)動模型，由于用戶關(guān)注的事件價值會隨時間而改變，如果強化對用戶采用事件的自動適應(yīng)機制，則可以彈性調(diào)整用戶的事件價值權(quán)重。處理事件的流程如圖3所示。

a)Event confirm。用locally weighted regression(局部加權(quán)回歸)方法[8]驗證事件的一致性，此種回歸符合假設(shè)的事件提供相似的事件價值，并適用于當不易找出具有永久適用性的全局模型時，也符合適應(yīng)性事件模型隨時間而彈性調(diào)整的特性。

y^=uy+σxy/σ2x×d(x，ux)wi(x)≡w(x-xi)=exp(-d2(x，xi)×k)μx=(∑iwixi)/n，σ2x=(∑iwi×d2(xi，μx))/n

μy=(∑iwiyi)/n，σ2x=(∑iwi×d2(yi，μy))/n

σxy=(∑iwi×d(xi，μx)×d(yi，μy))/n(3)

其中:x為目標事件的價值向量;xi為目標事件附近樣本的價值向量;y為目標事件被采用或拒絕的結(jié)果(0或1);yi為目標事件附近樣本被采用或拒絕的結(jié)果(0或1);y^為目標事件被采用或拒絕的預(yù)測(0~1)。將事件歷史資料帶入上述公式中，若目標事件的y與y^差異大，則表示此事件與其他事件不一致，須在樣本中刪除，其余資料成為調(diào)整事件模型的樣本資料。

b)Event value reinforced。負責(zé)分析使用者所重視的事件價值并調(diào)適用戶的事件價值模型。在篩選出合適的樣本資料后，用此組樣本及多元線性回歸找出一條可以用事件價值加權(quán)總值估計事件被采用或拒絕的函數(shù)，表達式為

Y=a0+a1x1+a2x2+NA1AD+akxk+e(4)

其中:Y為事件被采用或拒絕的結(jié)果(0~1，0為拒絕，1為采用);x1，…，xk表示事件價值向量提供的價值(如x1為time-sensitivity);a1，…，ak表示事件價值的相對權(quán)重(如a1為time-sensitivity的權(quán)重);a0為截距;e為誤差。

3)Event management agent(事件經(jīng)營代理)

負責(zé)管理事件的訂閱與取消。由單一窗口的機制來有效管理事件，可以按需要呼叫相關(guān)的Web service服務(wù)，但前提是事件提供商必須提供訂閱或取消事件的Web service服務(wù)。

3.4 SOA synthesizer(SOA合成器)

SOA合成器負責(zé)事件與服務(wù)的連接。當事件通過event processing agent的篩選后，透過SOA合成器進行呼叫服務(wù)。連接服務(wù)的方式依事件所提供服務(wù)資訊的多少，決定其服務(wù)自動化程度。

4 在信息交互平臺中的應(yīng)用

某商業(yè)機構(gòu)開發(fā)旅游服務(wù)信息交互平臺及行業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)，以商務(wù)預(yù)訂業(yè)務(wù)和代理業(yè)務(wù)為主要功能，提供線路規(guī)劃、導(dǎo)游、車票等多種商旅需求的管理和預(yù)訂，結(jié)合會員卡管理功能可實現(xiàn)會員消費記錄、積分管理，會員可通過系統(tǒng)進行在線的訂單提交、消費統(tǒng)計、積分查詢功能，真正實現(xiàn)一體化服務(wù)和業(yè)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)化。

本文采用J2EE技術(shù)框架來構(gòu)建系統(tǒng)平臺，以Web服務(wù)為節(jié)點，服務(wù)組合技術(shù)為紐帶，連接起一個動態(tài)的商務(wù)平臺。為增強系統(tǒng)的靈活性，局部系統(tǒng)使用面向?qū)ο蟮慕７绞健?/p>

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(圖4)

當業(yè)務(wù)問題需要一個請求/響應(yīng)或者實時解決方案，同時客戶事先知道該服務(wù)的提供者時需要使用SOA;當業(yè)務(wù)需要單向消息收發(fā)，涉及長時間運行的異步流程，同時事件源不需要知道事件接收者是誰時，需要使用EDA。因此，運用價值驅(qū)動事件模型的基本原理，將SOA與EDA進行融合，讓這兩種各具特色的架構(gòu)充分發(fā)揮它們各自的特點，互相取長補短，將形成一個新的靈活、松耦合、可擴展的基礎(chǔ)服務(wù)架構(gòu)，可以比較完善地實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成。

1)企業(yè)服務(wù)總線 它是企業(yè)消息傳遞的主干和面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組件，是協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)支持層各部分的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，消息通過這里到達相應(yīng)的服務(wù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的調(diào)用。

2)消息管理 它是聯(lián)系消息與基本服務(wù)的橋梁，實現(xiàn)消息的分發(fā)/訂閱、隊列、目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

3)應(yīng)用接口層 系統(tǒng)服務(wù)的外部描述，實現(xiàn)多種客戶端、多種協(xié)議的接入。

4)數(shù)據(jù)訪問接口 對業(yè)務(wù)邏輯層屏蔽數(shù)據(jù)訪問，業(yè)務(wù)邏輯層通過DAO實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層的分離。

該框架基于事件驅(qū)動的面向服務(wù)技術(shù)、通過各類適配器服務(wù)接口將企業(yè)應(yīng)用封裝成統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)，然后發(fā)布到目錄服務(wù)中心，并通過企業(yè)服務(wù)總線中的基礎(chǔ)核心服務(wù)，如統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和消息傳遞等，來實現(xiàn)各個應(yīng)用系統(tǒng)間的通信交互。在該框架下需要進行過程集成和業(yè)務(wù)集成時，它首先通過業(yè)務(wù)流程定義服務(wù)，并根據(jù)事件驅(qū)動的模型將已經(jīng)注冊的應(yīng)用服務(wù)在一定規(guī)則下組成相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程鏈。業(yè)務(wù)集成模型的實現(xiàn)是由集成引擎調(diào)用應(yīng)用服務(wù)的接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取，并通過消息引擎在各個應(yīng)用服務(wù)間傳遞路由數(shù)據(jù)，實現(xiàn)定義的業(yè)務(wù)流程。

4.2 核心部分模型實現(xiàn)

對以上架構(gòu)進行系統(tǒng)實現(xiàn)，三個核心部分的組件模型實現(xiàn)如圖5所示。

該模型中，主題topic是消息傳遞中介，服務(wù)提供者通過publish servlet組件向請求用戶發(fā)送表單，并從表單接收數(shù)據(jù)，然后生成XML元素對象，該元素對象和其他一些數(shù)據(jù)被送往service locator(服務(wù)定位器)中指定的服務(wù)進行處理，處理結(jié)果被作為參數(shù)調(diào)用publisher bean組件方法，向主題發(fā)送以該元素對象為消息體的消息。Reader servlet組件處理服務(wù)消費者的查詢預(yù)訂業(yè)務(wù)，從表單獲得用戶將查詢預(yù)訂哪些方面服務(wù)的有關(guān)信息后，使用receive方法限時阻塞地從主題接收消息并對消息進行篩選，把篩選出的若干消息體取出，然后加工成XML文檔對象后輸出。Publisher bean組件被noticer servlet組件調(diào)用，用于發(fā)送消息，容器管理發(fā)送事務(wù)，具有很高的可靠性。

5 結(jié)束語

結(jié)合了SOA和EDA思想的企業(yè)服務(wù)架構(gòu)已經(jīng)開始成為當前研究的熱點和主流，其松散耦合和標準化思想也將在軟件開發(fā)和信息系統(tǒng)集成中發(fā)揮重大的作用。從用戶角度出發(fā)并結(jié)合服務(wù)提供之功能，設(shè)計一個動態(tài)的自適應(yīng)事件管理機制，幫助用戶訂閱有用事件或取消不重視的事件，降低未知的風(fēng)險，提升了在繁雜業(yè)務(wù)信息中獲取真正有用信息的能力。另外，事件功能同時搭配提供服務(wù)方案，補強了SOA與EDA結(jié)合應(yīng)用的完整性。

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