基于云計算的服務性行業系統開發平臺的設計與實現

◆田立軍丁 楠

（1.中國人民解放軍91413部隊 河北 066000; 2.河北建材職業技術學院機電工程系 河北 066000）

基于云計算的服務性行業系統開發平臺的設計與實現

◆田立軍1丁 楠2

（1.中國人民解放軍91413部隊 河北 066000; 2.河北建材職業技術學院機電工程系 河北 066000）

現代服務業的發展必須由以信息與通信技術為核心的高技術來支持，云計算是新興的基于互聯網的資源共享與利用方式，核心是將大量計算機（服務器集群）構成的資源，為不同用戶的計算需求提供服務，本文主要通過分析現代服務業的現狀，提出了一種服務型行業開發平臺的設計與實現方案。

現代服務業; 云計算; 互聯網; 平臺

0 前言

現代服務業是從工業、農業、服務業三個產業角度抽出的，它是一種利用高新技術，特別是信息通信技術和現代管理理念的一種新的服務業態，云計算正是上述所提的新的業態。云計算是新興的基于互聯網的資源共享與利用方式，隨著網絡尤其是寬帶網絡的發展，以及“虛擬化軟件”技術的實現，人們意識到“網絡即是計算機”，云計算使我們可以把計算能力、存儲能力集中起來，放在“網絡”中去，以SOA框架和Web服務模型為基礎的企業業務集成，與傳統的集成機制相結合，實現了業務應用軟件系統間的通信和連接。本論文研究開發面向應用的業務適配器組件，實現各集成應用之間可管理的接口透明，為企業應用提供了便捷、一致、安全并符合標準的豐富接口，保證服務之間信息的可靠傳送，進而實現不同廠家的數據庫、中間件運行平臺及其基于這些平臺之上開發的應用軟件的服務集成。

1 云計算服務國內外發展現狀

目前，SOA（Service Oriented Architecture）在國內外已經迅速成為技術主流。在微軟、IBM 等業界領軍企業的推動下，第二代WEB 服務擴展形成了WS-Referral、WS-Routing、WS-C oordination、WS-Transaction、WS-Attachments、WS-Inspection、DIME等標準，用以解決諸如服務事務處理、文件附件、二進制信息處理等問題。自世界上最大的在線零售商Amazon公司200 6年3月發布簡單存儲服務（Simple Storage Service，S3）尤其是2008年10月推出彈性計算云（Elastic Computer Cloud——E C2）服務正式版以來，Google、IBM與微軟等互聯網與IT巨頭紛紛把“云計算”作為自己未來的核心戰略。

國內，隨著SOA技術的不斷成熟，中國的SOA架構模型和應用推廣已經有了良好的需求環境。為了進一步推進SOA在中國的發展，形成中國特色的SOA架構模型和規則規范。2005年4月成立了“長風聯盟”，在“長風聯盟技術發展藍圖”中將SOA確立為了聯盟技術戰略方向。該聯盟是在國家各部委和北京市科委、北京市信息辦、中關村科技園區管委會等部門的支持和指導下，由一批立志振興中國自主軟件產業的軟件企業和第三方機構自愿發起籌建。2006年12月20日，“長風聯盟”加入國際標準組織OASIS并正式成為SOA標準制訂的重要參與者。此外，普元、東方通科技等一批國內IT企業也都針對SOA進行了研究，開發了自己的產品。

2 系統開發平臺關鍵技術

2.1 流程服務的生命周期

流程服務的生命周期繼承自業務流程的生命周期，其狀態也繼承自業務流程的狀態，添加了Web服務需要的部分特性。流程服務的狀態包括:

準備狀態:服務請求者在發起服務請求之前，流程服務處于準備狀態;

啟動狀態:經過準備狀態之后，服務請求者根據服務描述文件和服務執行的參數信息提供必須的信息后，開始請求啟動流程服務;

運行狀態:流程服務啟動后，進入運行中狀態;

終止狀態:流程服務執行到結束節點時，自動進入終止狀態，該狀態下，流程服務需要處理流程執行完畢的會話信息以及向服務調用者發送流程結束確認消息和返回值消息。

2.2 狀態的轉換

流程服務的狀態性本身帶有Web服務的特性，所以不同于流程的狀態性。流程服務的狀態轉換過程如下:

圖1 流程服務狀態轉換圖

2.3 服務狀態的管理

服務管理系統定義了訪問服務所需要的SOAP消息結構，所有對于流程服務的訪問都通過一個統一的通用的SOAP結構進行訪問。另外一個重要功能是對于流程服務狀態的通用性管理，系統提供了一個服務代理，該代理控制，管理流程服務的狀態轉換。由于流程服務的狀態是有限性和固定性，服務代理提供了對于流程服務所有狀態的控制，包括啟動流程服務，中止流程服務，重啟流程服務，發送通知服務，異步消息更新服務，同步參數更新服務，終止服務等。服務代理將這些狀態分為兩種，同步消息狀態請求，異步消息請求。同步消息狀態請求包括:啟動，終止，中止，重啟。異步消息請求包括:通知服務，異步消息更新，同步消息更新等。

3 系統的設計與實現

3.1 系統結構描述

圖2 管理系統結構圖

系統主要是利用修改后的BTP協議來控制和協調分布式環境中的Web服務的事務性操作。Web服務本身的業務邏輯不需要進行任何的更改。同時本系統對于撤銷的事務都是利用補償操作來完成的，為了增加系統的靈活性，補償的具體操作由開發人員按照具體的服務來進行編寫。本系統能夠解決分布式環境下長事務控制和管理，提高系統的資源利用率。系統結構圖如圖2。

3.2 SOAP消息的傳遞機制實現

3.2.1 SOAP消息編碼

SOAP消息的封裝其實是根據服務描述文件，把客戶請求的服務功能，該服務功能所需要的參數封裝進SOAP消息里。設計了一個可嵌套迭代的SOAP消息中數據結構。部分代碼如下:

這個XML Schema是SOAP消息中編碼部分需要的Schema，其中messageParameter代表的是簡單類型參數，messageParamet ers代表的是復雜類型參數。

3.2.2 SOAP消息的封裝和解封

這部分工作的實質是SOAP消息編碼和MsgTree數據結構之間的轉換工作，SOAP消息封裝是指從MsgTree對象到SOAP消息實例的過程; SOAP消息解封是指從SOAP消息實例到MsgTree對象的過程。SOAP消息的封裝和解封概念是從序列化（MarShal）和反序列化（UnMarShal）來的，利用通用性的數據結構和消息結構傳遞所有流程服務的消息，簡單，高效，提高了系統的效率，降低了開發周期和開發的復雜性。

3.3 服務狀態的管理實現

在實現有狀態的服務時，把整個流程以服務的形式發布，把服務狀態以服務功能接口的形式提供給客戶，客戶可以在服務描述文件中明確的看到有狀態服務的各個狀態和并可利用我們提供的功能查詢服務當前的狀態。

3.3.1 準備狀態

該狀態是為第一次訪問流程服務的客戶或者流程準備的，在客戶端第一次訪問流程服務時，由于我們的WSDL描述文件的特殊性，無法得到流程服務所需要的全部參數信息。該狀態是由客戶端后臺程序自動啟動，自動執行，流程服務為服務調用者準備參數信息并以表單的形式把參數信息呈現給客戶，以供服務調用者輸入。

3.3.2 啟動狀態

服務調用者輸入參數信息并確定進行服務調用后，客戶端將服務調用者的請求和參數信息發送到ESB（企業服務總線），ESB轉發到目的服務端，服務提供者檢查請求服務的有效性，參數信息的有效性，在二者都有效的情況下，啟動流程引擎，產生流程服務實例，使其進入啟動狀態，返回一個流程服務實例給用戶。

3.3.3 交互狀態

該狀態提供了服務請求者和服務提供者交流的渠道，該狀態不是一個特定存在的狀態，而是存在于流程服務的其他狀態中，交互狀態可以和除準備狀態之外的任何狀態共存。交互狀態的這種特性使得服務請求者可以隨時監控流程服務運行過程，以便于及時做出調整，并把這種調整直接反饋到流程服務實例上。

3.3.4 終止狀態

當流程服務執行到結束節點時，流程服務自動由運行狀態進入到終止狀態，該狀態下，流程服務把終止消息反饋給服務請求者，這也是交互狀態的利用。

4 結束語

“十二五”的規劃中，我國政府已經把加快發展高技術服務業作為國民經濟的重要增長點，要求到2020年，形成較為完善的高技術服務產業體系，成為服務業發展的主導力量。同時，“十二五”規劃也將大力發展包括新一代信息技術在內的戰略性新型產業。這兩者有著密切的內在聯系，云計算等新一代信息技術將為發展高端信息服務創造難得的機遇。