基于微服務架構的電力客戶服務應用構建研究

2020-11-16 06:56:38張靖劉培忠李明郭

數字技術與應用 2020年9期

張靖劉培忠李明郭

摘要：隨著客戶用電需求的不斷變化和電力企業內部精細化管理的不斷推進，對電力客戶服務應用的快速響應能力、業務融合能力提出更高要求。本文首先對電力客戶服務應用普遍構建方式進行調研，分析當前面臨的問題，進而提出一種新的基于微服務架構的電力客戶服務應用構建方法，并對應用構建過程中服務場景規劃及微服務架構實現方式加以闡述，最后展望其在賦能企業創新方面發揮的作用。

關鍵詞：移動應用;平臺化;微服務架構

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）09-0111-04

0 引言

隨著互聯網時代的到來和經濟的快速發展，客戶的用電需求不斷變化，由于傳統構架技術的局限性，大多電力客戶服務應用無法靈活擴展和改造。此外，隨著電力企業內部精細化管理的推進，現場作業應用越來越多，且業務多有重疊現象，不同業務應用之間流程獨立、數據獨立、人員權限獨立，但實際工作中業務執行人員一致，管理單位一致，二者之間的矛盾不斷突出，難以滿足末端業務融合[1-3]和“企業數字化轉型”帶來的新要求[4]。

本文在此基礎上提出一種新的基于微服務架構[5-7]的電力客戶服務應用構建方法，不局限于某一特定業務，打造移動應用APP及業務中臺[8]，將功能復雜、耦合度高、運維成本大的系統改造為功能獨立、耦合度低、運維成本低的分布式系統。實現“統一終端、統一入口、統一認證、統一流程、統一操作”，規范新增業務應用的管理和接入，為將來業務創新發展提供有力支撐。

1 電力客戶服務應用普遍構建方式

通過對目前典型電力客戶服務應用的調研分析，本節從業務規劃和技術架構兩個方面簡述其構建方式。

1.1 業務規劃

在業務規劃方面普遍采用針對選定業務場景進行抽象建模的設計方式，如“電力營銷現場稽查作業系統”[9]、“計量普查移動應用系統”[10]。

現場稽查作業系統主要面向現場稽查業務下發、執行、反饋的作業場景，分為現場稽查作業數據處理系統和現場稽查作業終端系統兩部分，現場稽查作業數據處理系統面向稽查工作管理人員，用于作業任務制定;現場稽查作業終端系統面向現場作業人員，用于任務接收、處理、提交，終端應用與營銷業務應用的數據交互通過現場稽查作業數據處理系統實現。

計量普查移動應用系統主要面向資產庫房盤點、出入庫、現場勘察、裝表接電等作業場景，與現場稽查作業系統類似，分為計量普查移動管理平臺和計量普查移動作業應用終端兩部分，管理平臺負責計量普查作業任務管理，終端應用用于作業人員接收并處理計量普查相關現場任務。

1.2 技術架構

在技術架構方面，普遍采用傳統單體應用架構[11]，將表示層的JSP、業務邏輯層的Service、Controller和數據訪問層的Dao，打成war包，部署在Tomcat、Jetty或者其他Servlet容器中，當應用運行起來后，所有的功能也都運行在同一個進程中。

2 現有構建方式分析及改進方法

從以上論述可以看出，目前電力客戶服務應用普遍采用“單一業務設計、單體架構開發”的構建方式。在建設初期，這種方式可以滿足特定業務需求，且設計開發方便、應用部署簡單、性價比高，但隨著業務發展，單體架構的弊端將逐漸顯露：修改某一業務邏輯時涉及整體代碼調整，技術難度大;每次修改完需全量部署，影響范圍廣、風險高;隨著業務不斷變化，系統變得臃腫復雜，信息化運維升級困難[12-13]。由于以上原因，當系統拓展能力無法滿足業務拓展需求時，只能采用構建新系統的方式來解決，長期下去，應用越來越多、基礎功能重復建設，業務壁壘和數據孤島的現象越來越嚴重，導致基層員工和管理人員工作負擔加重，信息化成本不斷增加等問題。

為解決傳統構建方式導致的問題，本文對此提出一種基于微服務架構的電力客戶服務應用構建方法，在業務規劃方面，以平臺化功能規劃為主，實現公共能力抽象，建設時無需考慮所有業務功能細節，但可支撐未來各類業務的不斷融合接入，規避了因未來不確定性而盲目規劃大而全功能帶來的風險;在技術架構方面，采用微服務架構，將單體應用程序拆分成微服務，每個服務運行在各自的進程，采用此方式在設計開發初期工作量會較大，但隨著項目的不斷推進和完善，開發效率將明顯提高，當未來業務變更或增加新業務時，可進行獨立開發部署，大大縮短迭代周期。逐步實現電力客戶服務應用從業務耦合、多頭管理、剛性支撐到業務分治、歸口管理、柔性支撐的架構轉變。

3 電力客戶服務應用構建

本節從基礎功能及微應用場景規劃、中臺服務功能規劃、電力客戶服務應用架構方案三個方面對應用構建方法做詳細闡述。

3.1 基礎功能及微應用場景規劃

本文提出的構建方法從業務規劃上偏向平臺化，但為保證服務功能規劃具有普適性，可滿足未來各種業務的不斷融合接入，首先需要就基礎功能及微應用場景進行劃分梳理[14-15]。以營銷移動作業應用場景為例進行分析。

基礎功能方面，需具備登錄、注冊、工作列表、消息接收、我的信息等;業務方面，移動作業涉及集成的業務系統[16]包括營銷業務應用、用電信息采集系統、生產管理系統（PMS）等，涉及的作業任務包括工單類、業務辦理類、查詢類等，為直觀說明產品形態，列舉以下幾類典型微應用場景：現場業擴微應用、用電檢查微應用、網格化管理微應用、故障搶修微應用、綜合查詢微應用等。電力客戶服務應用業務架構如圖1所示。

3.2 中臺服務功能規劃

基于對前端業務場景的梳理分析，規劃中臺服務功能，提供營銷移動作業前臺微應用業務變化及創新的快速響應能力。從應用、服務、用戶、設備、工單、消息、數據等統一規劃管理的思路出發，構建8中心：配置中心、應用中心、工單中心、用戶中心、設備中心、監控中心、消息中心、控制（處理）中心。電力客戶服務中臺業務架構如圖2所示。

3.3 電力客戶服務應用架構方案

3.3.1 微服務架構設計方案

基于總體業務規劃，為實現系統靈活可擴展，業務中臺采用技術先進、成熟的基于Spring-Cloud的微服務架構，由微應用、微服務、注冊中心、配置中心、服務網關和服務監控組成。微應用提供人機交互界面，專注于用戶體驗;微服務為微應用提供服務，專注于業務邏輯處理;注冊中心提供微服務注冊信息儲存，實現微服務間解耦;配置中心提供分布式環境下統一動態配置管理;服務網關為微服務提供統一訪問入口;服務監控提供微服務狀態和調用鏈路監控。電力客戶服務應用微服務架構如圖3所示。

3.3.2 總體架構設計

基于微服務架構，電力客戶服務應用總體架構劃分為界面展示層、服務接入層、服務層、數據存儲層、業務系統層和基礎資源層，通過各層次系統組件間服務的承載關系，實現系統功能。系統總體架構如圖4所示。

界面展示層：包括PC端的業務中臺和終端設備上的APP。

服務接入層：提供服務請求的統一接入、協議轉換、界面資源、負載均衡等服務。

應用服務層：主要包括業務中臺服務。

技術服務層：主要包括服務注冊/發現、服務網關、服務調度、服務配置、熔斷管理、服務監控、加密解密。

數據存儲層：提供結構化數據、非結構化數據、緩存數據的存儲及服務，可以按需供應服務及橫向擴展。

業務系統層：主要包括相關業務處理系統，如營銷業務應用、用電信息采集系統、生產管理系統（PMS）等。

基礎資源層：主要包括計算資源、存儲資源、網絡資源等。

4 結語

在“用什么，建什么”的傳統建設思想上，本文提出一種新的基于微服務架構的電力客戶服務應用構建方法，通過構建終端應用及業務中臺，靈活響應外部業務需求變化，當出現新的業務需求時，可復用基礎功能，獨立開發新的微應用，實現流程互通，數據共享。未來隨著業務的不斷融合、對數據的深入挖掘，平臺化的電力客戶服務應用在業務流程、管理模式、人員績效、業務拓展等方面對賦能企業創新也將起到更為重要的作用。

參考文獻

[1] 張佳.“互聯網+”背景下電力營銷服務分析[J].現代營銷（信息版），2019（5）：245.

[2] 左威.面向“互聯網+電力營銷”的智能互動服務創新體系架構[J].通信電源技術，2018，35（5）：124-125.

[3] 周開保，陳潤生，孫偉紅.營配業務“四個融合”的農電服務體系[J].農電管理，2017（12）：21-22.

[4] 馬化騰，孟昭莉，閆德利，等.企業如何進行數字化轉型[J].科技中國，2017（7）：39-44.

[5] 張晶，黃小鋒.一種基于微服務的應用框架[J].計算機系統應用，2016，25（9）：265-270.

[6] 周立.SpringCloud與Docker微服務架構實戰[M].北京：電子工業出版社，2017：5.

[7] 劉俊玲，楊維，朱平飛，等.電力營銷多渠道微服務架構設計[J]. 供用電，2019，36（6）：79-84+72.

[8] 趙冠東，張才俊，歐陽紅，等.基于業務中臺的全渠道運營支撐平臺架構設計研究[J].供用電，2019，36（6）：67-71+61.

[9] 趙曉燕，王鑫，尹華山，等.基于移動終端現場作業的電力營銷稽查系統的開發與設計[J].電子設計工程，2016，24（23）：62-64.

[10] 郭寶利，郭紅霞，雋永龍，等.移動終端技術在電力營銷計量領域的應用[J].電力信息與通信技術，2014，12（10）：25-30.

[11] 李文婧.電力營銷移動作業系統建設[J].廣西電力，2015，38（2）：60-62.