而后，利用javax.xml.parsers包解析SDModel。將解析出的數(shù)據(jù)寫成ESB的標(biāo)準(zhǔn)配置文件。根據(jù)ESB的不同，其配置文件的格式也不同。為了解決這個問題，模塊對常見的ESB配置文件進(jìn)行單獨(dú)處理，并且維護(hù)其配置文件的格式信息。如muleESB的配置文件開始和結(jié)束的標(biāo)識為，且通過xmlns來關(guān)聯(lián)需要的其他XML文件[17]。隨后，該文件將會發(fā)送至ESB配置模塊。另外，SDModel還包含的工具、服務(wù)信息，如服務(wù)所需要的輸入輸出、是否需要格式的轉(zhuǎn)換等，將會被儲存起來，供服務(wù)管理模塊查詢使用。

2) ESB配置模塊

為了達(dá)到集成系統(tǒng)的熱部署功能，同時保證ESB的正常運(yùn)行，ESB處理模塊會有三個主要的功能：

(1) 服務(wù)地址管理模塊。當(dāng)新的服務(wù)接入到集成系統(tǒng)中后，需要為其分配相應(yīng)的服務(wù)地址。該模塊維護(hù)一個地址池，該地址池由集成系統(tǒng)管理員根據(jù)擁有的IP段進(jìn)行分配。地址池按順序?yàn)樾碌姆?wù)和工具分配IP，同時回收不再使用、注銷的服務(wù)的IP。

(2) 熱部署模塊。ESB配置文件生成后，需要把該文件部署到ESB運(yùn)行環(huán)境中。對于一些ESB，如Synapse，只需將該文件放入運(yùn)行環(huán)境下；而對于mule，需要將配置文件打包為發(fā)布版后，再放入運(yùn)行環(huán)境。隨后重啟ESB系統(tǒng)(根據(jù)ESB的不同，處理方式稍有差別，如muleESB不用重啟便可完成新服務(wù)的部署，而synapse需要重啟)，使新的服務(wù)和工具生效。這里使用腳本來控制ESB的啟動、停止等工作。模塊首先會判斷用戶所使用的操作系統(tǒng)。在Linux/Mac系統(tǒng)下采用shell腳本;在Windows系統(tǒng)下則采用bat腳本。另外，由于可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)異常、配置文件錯誤、ESB系統(tǒng)異常等原因，部署可能會失敗。因而每次部署前，應(yīng)當(dāng)保存當(dāng)前ESB上正常運(yùn)行的配置文件。部署失敗時，向狀態(tài)保存模塊請求恢復(fù)之前的狀態(tài)。

(3) 狀態(tài)保存模塊。由于ESB在部署過程中可能出現(xiàn)的異常情況，在每次熱部署之前，該模塊會記錄下當(dāng)前ESB系統(tǒng)中的配置信息。如果系統(tǒng)發(fā)生了錯誤，本模塊會負(fù)責(zé)取回最近一次的信息進(jìn)行恢復(fù)。同時，還應(yīng)該提醒用戶部署發(fā)生錯誤，以及錯誤原因。

通過ESB配置模塊，當(dāng)集成系統(tǒng)接入新的工具和服務(wù)時，不再需要重啟整個系統(tǒng)，保證了用戶的使用。

3) 服務(wù)信息模塊

服務(wù)信息模塊將會主要保存三部分信息：

(1) 用戶管理數(shù)據(jù)，用于記錄用戶的信息，如用戶名、密碼等。

(2) 工具、服務(wù)的注冊數(shù)據(jù)。這部分信息將會用于服務(wù)管理模塊的查詢和變更工作。當(dāng)集成系統(tǒng)需要多個工具的單點(diǎn)登錄功能時，該部分還會記錄工具的登錄地址等信息，以便集成系統(tǒng)模擬登錄取回工具的cookie。

(3) 狀態(tài)保存信息。該模塊負(fù)責(zé)維護(hù)ESB的配置文件，以及ESB是否正常工作等數(shù)據(jù)。通過設(shè)置時間間隔，模塊將定時從ESB抓取當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行信息。部署失敗時，模塊將取出最近一次正常工作的配置文件，以便ESB系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行。

4) 服務(wù)管理模塊

該模塊主要包含了兩個功能：

(1) 服務(wù)查詢模塊。當(dāng)應(yīng)用層模塊需要調(diào)用ESB上的服務(wù)時，會首先向該模塊發(fā)出申請。模塊查詢ESB是否存在該服務(wù)，以及該服務(wù)運(yùn)行是否正常，然后把查詢的結(jié)果返回給應(yīng)用層模塊。最后應(yīng)用層模塊會根據(jù)該結(jié)果決定是否對服務(wù)發(fā)起http、或是其他協(xié)議的請求。例如前文中Bugzilla提供的getBugById服務(wù)，由于該服務(wù)的協(xié)議是http，應(yīng)用層將會對該服務(wù)的地址發(fā)起http請求。在請求中包含有服務(wù)需要的參數(shù)bugId。ESB響應(yīng)請求后，從Bugzilla查找bug數(shù)據(jù)，最后把該bug返回給應(yīng)用層。此外，每次部署新工具、服務(wù)成功后，模塊會向應(yīng)用層模塊發(fā)出消息，通知其可以使用這些工具和服務(wù)。

(2) 服務(wù)變更模塊。當(dāng)用戶不再需要某個服務(wù)或是想對服務(wù)做出修改時，該模塊會對保存的服務(wù)信息做出相應(yīng)的變更。如注銷getBugById服務(wù)，該服務(wù)的數(shù)據(jù)則會被刪除。同時模塊會定位該服務(wù)所屬的ESB配置文件，在該文件中去除不需要的服務(wù)項(xiàng)，最后通知ESB配置模塊，重新部署更新后的ESB配置文件。

5) 可視化模塊

對于用戶來說，手動編寫SDModel仍有一定的難度，因此可以根據(jù)具體集成系統(tǒng)的需求，為用戶提供兩種方式完成注冊：

(1) 對話輸入框的方式，引導(dǎo)用戶填寫注冊信息。

(2) 直接上傳包含有接入工具、服務(wù)信息的SDModel。此后所有的工作由模塊自動完成。該界面將會在下一章的案例分析中給出示例。

3案例分析

3.1軟件開發(fā)可信證據(jù)采集平臺介紹

本文所提出的自動化服務(wù)注冊方法已經(jīng)應(yīng)用在軟件開發(fā)可信證據(jù)采集平臺上。該平臺是一個Web應(yīng)用工具集成系統(tǒng)，主要用于將軟件生命周期的相關(guān)工具，如需求管理工具Jira、缺陷管理工具Bugzilla、測試工具TestLink等，集成到同一系統(tǒng)后提供給用戶使用。

在用戶使用的過程中，這些接入的工具將產(chǎn)生許多和軟件生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)。平臺可以利用這些數(shù)據(jù)，按照可信證據(jù)的定義計(jì)算出該軟件的可信度。此外，在工具集成的基礎(chǔ)上，平臺還允許用戶在為本平臺定制的工作流規(guī)則下組合工具所提供的服務(wù)。例如同類工具之間的數(shù)據(jù)傳輸，將Bugzilla中的缺陷數(shù)據(jù)同步到Mantis中。該平臺的簡單架構(gòu)圖如圖3所示。

圖3　采集平臺架構(gòu)

在使用平臺之前，用戶需要在平臺注冊一系列工具和服務(wù)。在使用中，用戶可以選擇從平臺進(jìn)入某個工具操作。也可以利用平臺的工作流系統(tǒng)定制出一套符合自己業(yè)務(wù)需求的流程，如通過項(xiàng)目中需求和測試的差值求得黑盒覆蓋率。最后由工作流引擎調(diào)用ESB上所接入的服務(wù)，返回結(jié)果給用戶。在使用平臺前，需要接入軟件生命周期中的各項(xiàng)工具和服務(wù)。傳統(tǒng)的注冊方法需要平臺針對每一個接入的工具、服務(wù)都開發(fā)一套通信組件，這增大了平臺開發(fā)的負(fù)擔(dān)。另一方面，傳統(tǒng)的集成方法不能夠解決集成的工具之間互相的通信問題。例如希望Bugzilla和Jira通信，則需要為兩個工具單獨(dú)的開發(fā)通信組件。那么當(dāng)Bugzilla希望和另外10個工具通信時，開發(fā)工作量和難度都將增加。在引入ESB后，所有工具、服務(wù)間的通信都通過總線來完成，只需要為它們開發(fā)和ESB通信的組件即可，大大節(jié)省了集成的工作量。

這時，本文提出的注冊方法就能夠解決上文所述的集成場景?；谝陨显颍脚_使用了本文所提出的自動化注冊方法，以支持平臺訪問工具，以及工作流引擎調(diào)用服務(wù)的需求。

3.2平臺注冊方法

在該平臺下，用戶可以選擇兩種方式來接入三方工具和服務(wù)：一是直接上傳SDModel；二是通過可視化界面的引導(dǎo)，填寫信息后，由平臺生成SDModel供自動化注冊方法使用。平臺使用了muleESB，該ESB提供了為接入工具而設(shè)計(jì)的connector機(jī)制。用戶可以將三方工具提供的API封裝為connector，接入到ESB后提供Web服務(wù)。因此當(dāng)用戶需要為平臺接入新工具，且該工具沒有提供現(xiàn)成的服務(wù)時，還需要上傳封裝好的connector。

3.3可視化界面和單點(diǎn)登錄

為了進(jìn)一步降低用戶在接入工具、服務(wù)時的困難，平臺設(shè)計(jì)了一套友好的可視化界面來引導(dǎo)用戶完成注冊工作，如圖4所示。

圖4　服務(wù)注冊界面

用戶在界面上填寫工具、服務(wù)的信息后，平臺會生成SDModel文件，供注冊方法使用。

另一方面，用戶還需要直接在登錄平臺的同時登錄接入的三方工具，因此這里需要一個單點(diǎn)登錄服務(wù)。對于B/S架構(gòu)的工具，當(dāng)用戶登錄時，工具服務(wù)器會生成若干cookie來標(biāo)記用戶的信息，如加密后的用戶名、密碼，以及服務(wù)器sessionId。根據(jù)這些cookie，服務(wù)就能夠判斷用戶是否登錄。為了讓平臺模擬用戶登錄的動作，需要在SDModel的tool-access關(guān)鍵字中添加工具的登錄地址和登錄表單用戶名、密碼的ID，這里的數(shù)據(jù)還是通過param關(guān)鍵字來定義。

此外，平臺和工具的地址通常不在同一個域中，為了能夠讓平臺和工具跨域通信，將所有三方工具通過apache的反向代理設(shè)置在了同一個域下。

3.4定制業(yè)務(wù)流程

當(dāng)平臺接入了服務(wù)后，用戶能夠利用這些服務(wù)定制業(yè)務(wù)流程，并使用jBPM工作流引擎[18]來驅(qū)動業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行。為了方便制定過程，平臺提供了一個可以拖拽的可視化界面，如圖5所示。圖中的每一個元素均代表一項(xiàng)接入的服務(wù)或工具，在定制界面下方可設(shè)定三方服務(wù)或者三方工具提供的服務(wù)，這里的每一項(xiàng)服務(wù)，都由ESB所提供。

圖5　業(yè)務(wù)流程定制

完成流程的定制后，平臺將驗(yàn)證其是否符合執(zhí)行規(guī)范。如測試服務(wù)節(jié)點(diǎn)必須處于需求服務(wù)節(jié)點(diǎn)之后。而后工作流引擎調(diào)用平臺的通信模塊，發(fā)送http或其他請求和ESB進(jìn)行通信，即可運(yùn)行該工作流。

最后，平臺利用自動化注冊方法完成新工具、服務(wù)的接入工作，減少了集成所花費(fèi)的時間，提供了熱部署功能，滿足了應(yīng)用層定制業(yè)務(wù)流程的需求。

4結(jié)語

本文通過分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)前服務(wù)集成系統(tǒng)注冊新工具、服務(wù)所存在的幾個問題：1)ESB配置文件較復(fù)雜對用戶不友好；2) 工具、服務(wù)種類眾多，開發(fā)相應(yīng)的集成方法需要大量時間；3) 不支持熱部署導(dǎo)致重新部署系統(tǒng)時用戶無法使用。為了解決這些問題，首先定義了服務(wù)描述模型SDModel，利用該模型，可以較為完整地描述出用戶希望接入服務(wù)或工具的信息。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個基于SDModel的自動化注冊方法。該方法能夠讀取、解析SDModel，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)ESB系統(tǒng)的配置文件，通過熱部署的方式使其生效。由于SDModel能夠較為通用表達(dá)服務(wù)、工具的信息，該方法具有一定的普適性。此外，方法提供了錯誤檢測和恢復(fù)機(jī)制，保證了集成系統(tǒng)可以從錯誤狀態(tài)中恢復(fù)。該方法已經(jīng)在軟件開發(fā)可信證據(jù)采集平臺中實(shí)現(xiàn)，并取得了良好效果。

本文提出的自動化注冊方法在面對分布式部署的ESB總線時，還有一定的缺陷，不能夠根據(jù)ESB當(dāng)前的負(fù)載，將服務(wù)注冊到空閑的節(jié)點(diǎn)上。因此這是需要進(jìn)一步研究的方向。

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SERVICE INTEGRATION-ORIENTED AUTOMATIC SERVICE REGISTRATION METHOD

Li SongliZhang XinglongXiao Junchao

(Institute of Software,Chinese Academy of Science,Beijing 100190,China)

AbstractThe goal of service integration is to integrate multiple services into one system in order to implement specific business requirement. In the process of integration, since tools and services usually have different data standards and transfer mechanisms, these lead to the difficulty of integration. To solve the problem, we introduced the enterprise service bus (ESB) to services integration system. Currently the configuration files of ESB system can express some complicated services access scenario. However, according to the difference of services designs and architectures, the services access ways are different as well, they also not support the hot deployment function of the integration system. This paper introduces SDModel, it is a model for describing the information of tools and services. Based on this model, we propose a services integration-oriented automatic services registration method, it can makes use of SDModel, automatically parses the third party services and tools to be accessed to the integration system, and realises the hot deployment for the use in application layer.

KeywordsService integrationEnterprise service busAutomatic registration

收稿日期：2015-01-19。國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(91318301，9121 8302，61432001)；國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA011206)。李松犁，碩士生，主研領(lǐng)域：服務(wù)集成。張型龍，碩士生。肖俊超，副研究員。

中圖分類號TP3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

DOI:10.3969/j.issn.1000-386x.2016.06.015