施繼延,楊宗亮,劉 炎,劉東映
(1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司物流服務(wù)中心 云南 昆明 650051;2.昆明能訊科技有限責(zé)任公司項(xiàng)目研發(fā)部云南 昆明650051)
基于SOA的電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
施繼延1,楊宗亮1,劉 炎1,劉東映2
(1.云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司物流服務(wù)中心 云南 昆明 650051;2.昆明能訊科技有限責(zé)任公司項(xiàng)目研發(fā)部云南 昆明650051)
當(dāng)前電網(wǎng)公司的多個(gè)物流業(yè)務(wù)系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)分散獨(dú)立,無法互聯(lián)互通的問題。特別是隨著電網(wǎng)中心服務(wù)業(yè)務(wù)量的擴(kuò)大,這種傳統(tǒng)的運(yùn)營模式已無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。本文在一站式服務(wù)的基礎(chǔ)上,提出了一種基于SOA的電網(wǎng)服務(wù)大廳系統(tǒng)架構(gòu)。在系統(tǒng)中層通過構(gòu)建SOA服務(wù),把底層異構(gòu)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝,以服務(wù)的形式供應(yīng)用接口層調(diào)用。最后基于該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能高效地支持整個(gè)電網(wǎng)物流中心的業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn),而且還具有一定的推廣性。
SOA;Web服務(wù)封裝;系統(tǒng)架構(gòu);J2EE
云南電網(wǎng)物流服務(wù)中心為云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司物資集約化管理提供全面、高效的物資服務(wù)支持。目前物流中心各部門雖已實(shí)現(xiàn)了半無紙化辦公,但是各個(gè)部門使用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)仍然無法互聯(lián)互通,系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)獨(dú)立分散、無法共享。這種現(xiàn)狀不僅出現(xiàn)了所謂的信息孤島[1],也嚴(yán)重阻礙了部門之間的協(xié)作管理,影響辦公效率。另外,在業(yè)務(wù)流程中還存在服務(wù)各環(huán)節(jié)切割分裂,合作方面臨多頭管理;業(yè)務(wù)溝通量大,供應(yīng)商需要在中心各個(gè)辦公室間來回跑才能完成業(yè)務(wù)辦理等問題。
特別是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,隨著社會(huì)用電量快速增長,電網(wǎng)公司物資服務(wù)管理要求不斷提高,物流服務(wù)中心的業(yè)務(wù)規(guī)模逐步擴(kuò)大,物流服務(wù)中心傳統(tǒng)的組織與運(yùn)營模式已無法有效支撐“高效、多操作并行、質(zhì)量穩(wěn)定”的服務(wù)水平。如何科學(xué)、全面而又有效組織供應(yīng)商管理工作是一個(gè)備受關(guān)注而又很有意義的問題。為此,為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)物流中心跨部門、跨領(lǐng)域辦公,提升業(yè)務(wù)辦理效率,云南省電網(wǎng)物流服務(wù)中心需要進(jìn)行業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。在充分調(diào)研基礎(chǔ)上,決定采用一站式服務(wù),將相關(guān)職能部門的審批業(yè)務(wù)集中在一起,一次性為用戶提供相關(guān)服務(wù)[2],建設(shè)并推廣基于SOA的電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng),歸集對外服務(wù)業(yè)務(wù),重新調(diào)整物流服務(wù)模式,真正實(shí)現(xiàn)物資全程高效運(yùn)作,輔助提升服務(wù)水平和企業(yè)形象。采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)SOA[3-5]可為一站式系統(tǒng)提供較好的解決方案。SOA技術(shù)獨(dú)立于不同的硬件、操作系統(tǒng),可把應(yīng)用程序的不同功能單元進(jìn)行封裝(稱為服務(wù)),提供統(tǒng)一的接口,通過服務(wù)之間良好的接口聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)不同部門之間數(shù)據(jù)的共享。
1.1 SOA服務(wù)架構(gòu)
SOA(Service-Oriented Architecture)是一種面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),最早于1996年由Gartner公司提出[6]。SOA網(wǎng)站[7]給出的官方定義是:“SOA的本質(zhì)是服務(wù)的集合,各個(gè)服務(wù)之間進(jìn)行通信,這些通信可能是簡單的數(shù)據(jù)傳遞,也可能是多個(gè)服務(wù)之間協(xié)調(diào)進(jìn)行的活動(dòng),而且服務(wù)之間需要的協(xié)調(diào)需要某些方法進(jìn)行連接”。
在SOA體系架構(gòu)的相互協(xié)調(diào)之間,主要涉及到三者:服務(wù)提供者、Weblogic服務(wù)注冊中心[8]和服務(wù)使用者。服務(wù)提供者提供符合契約的服務(wù),并將它們發(fā)布到Weblogic服務(wù)注冊中心;服務(wù)使用者通過向Weblogic服務(wù)注冊中心查找所需的服務(wù),并綁定到對應(yīng)的服務(wù);服務(wù)使用者和服務(wù)提供者之間也可以直接交互,服務(wù)使用者可直接使用服務(wù)提供者提供的服務(wù)。通過構(gòu)建這樣的SOA服務(wù)架構(gòu),不僅可降低系統(tǒng)各部分之間的耦合性,增強(qiáng)服務(wù)設(shè)計(jì)的復(fù)用性,還能隨時(shí)根據(jù)客戶端需求靈活地執(zhí)行相關(guān)任務(wù),降低開發(fā)成本,這從根本上改變了傳統(tǒng)軟件的開發(fā)方式。
在電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用中,供應(yīng)商、物資需求單位和業(yè)務(wù)人員就相當(dāng)于是服務(wù)使用者,通過自助服務(wù)終端、門戶網(wǎng)站、物流大廳系統(tǒng)等設(shè)備查找服務(wù),完成相關(guān)業(yè)務(wù);電網(wǎng)物流服務(wù)大廳系統(tǒng)中層作為服務(wù)提供者,提供各個(gè)應(yīng)用軟件和界面,使得客戶端不用進(jìn)行編程就可使用各個(gè)服務(wù)或根據(jù)需要構(gòu)建相關(guān)的服務(wù)集。整個(gè)過程客戶端都無需關(guān)心功能模塊的業(yè)務(wù)邏輯構(gòu)成、數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)等問題,也不用擔(dān)心不同業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間的異構(gòu)性。
1.2 電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
電網(wǎng)物流服務(wù)大廳系統(tǒng)把面向服務(wù)思想(SOA)引入到傳統(tǒng)的J2EE體系結(jié)構(gòu)上,在應(yīng)用接口層和數(shù)據(jù)層之間搭建了一層SOA架構(gòu),通過對底層提供的服務(wù)進(jìn)行組合封裝,構(gòu)建簡單的Web服務(wù),并提供統(tǒng)一的服務(wù)接口,供上層不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。Web服務(wù)是以XML為基礎(chǔ),開放性的Web技術(shù)是SOA實(shí)現(xiàn)的主要方法[9]。
因云南電網(wǎng)物流服務(wù)中心各部門業(yè)務(wù)呈現(xiàn)多元化,針對客戶有各種短期或長期業(yè)務(wù)需求,電網(wǎng)物流服務(wù)大廳系統(tǒng)對數(shù)據(jù)層和業(yè)務(wù)邏輯層的底層數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝,通過系統(tǒng)服務(wù)總線向上層注冊、發(fā)布,供客戶端的供應(yīng)商、物資需求單位和業(yè)務(wù)辦公人員使用。因部分業(yè)務(wù)涉及跨部門交叉,數(shù)據(jù)也可能是多個(gè)部門共享,為此有些服務(wù)還會(huì)根據(jù)客戶端的需求進(jìn)行多個(gè)服務(wù)組合,重新構(gòu)成一個(gè)新的Web服務(wù)向上層發(fā)布。通過該機(jī)制,不僅解決了電網(wǎng)物流中心業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)性,服務(wù)總線還可隨時(shí)根據(jù)客戶端的業(yè)務(wù)需求生成對應(yīng)的服務(wù)接口,并在服務(wù)庫中找到相應(yīng)的Web服務(wù)描述,如果確實(shí)需要涉及多個(gè)服務(wù),可立馬把相應(yīng)的業(yè)務(wù)功能服務(wù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行封裝,并和應(yīng)用接口進(jìn)行一對一綁定,執(zhí)行相應(yīng)操作。
電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)采用J2EE標(biāo)準(zhǔn)的層次體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、SOA構(gòu)建層(Web服務(wù)封裝)及應(yīng)用接口層4層構(gòu)成,安全管理層與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層貫穿平臺(tái)所有層次。系統(tǒng)的體系架構(gòu)如圖1所示。
如圖1所示,從下往上,系統(tǒng)架構(gòu)底層是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層,該層用于支撐整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),為上層提供硬件服務(wù)。數(shù)據(jù)層用于存儲(chǔ)、管理各子系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。SOA構(gòu)建層(Web服務(wù)封裝)又分為兩層:服務(wù)管理層和業(yè)務(wù)邏輯層,業(yè)務(wù)邏輯層是對每個(gè)業(yè)務(wù)的具體邏輯實(shí)現(xiàn)進(jìn)行封裝,比如供應(yīng)商登記服務(wù)、合同簽訂服務(wù)、支付款項(xiàng)服務(wù)等等;服務(wù)管理層主要是電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)涉及的幾個(gè)大的業(yè)務(wù)模塊,甚至是根據(jù)客戶端需求重新構(gòu)建新的組合服務(wù),這樣能保證當(dāng)有新系統(tǒng)要集成時(shí),也可將新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝成服務(wù)供其他應(yīng)用系統(tǒng)使用。在應(yīng)用接口層和數(shù)據(jù)層之間,本文構(gòu)建了一層SOA架構(gòu),SOA服務(wù)根據(jù)前端接口層需求對業(yè)務(wù)邏輯層提供的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,以屏蔽功能服務(wù)層中不同子系統(tǒng)之間的異構(gòu)性。前端應(yīng)用接口層提供與其他系統(tǒng)交互的接口,主要以門戶網(wǎng)站、自助設(shè)備終端及大廳公告大屏進(jìn)行展現(xiàn),用戶無需關(guān)心底層業(yè)務(wù)具體的實(shí)現(xiàn),只需通過前端接口即可順利辦理相關(guān)業(yè)務(wù)。
在圖1的架構(gòu)中,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范模塊主要包含了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)解決方案標(biāo)準(zhǔn),通過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系保障了平臺(tái)的整個(gè)運(yùn)作過程;安全保障模塊是對整合平臺(tái)內(nèi)存在安全需求的數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)提供的一套安全策略,保證平臺(tái)中數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)的安全性。安全管理主要包含信息防篡改、權(quán)限控制、數(shù)據(jù)備份、性能監(jiān)控等功能。
圖1 系統(tǒng)體系架構(gòu)圖
對于服務(wù)的封裝,考慮到最主要的就是具有SOA標(biāo)準(zhǔn)的接口,但是SOA只對服務(wù)交互機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了描述,并未規(guī)定具體的實(shí)現(xiàn)方式,到目前為止,從技術(shù)上看,對于標(biāo)準(zhǔn)接口的實(shí)現(xiàn)也出現(xiàn)了幾種不同的方式,如表1所示。
表1 標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)方式的比較
Web Service使用XML方式來描述所有數(shù)據(jù),可輕松地穿越防火墻并實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)地交換數(shù)據(jù),與平臺(tái)無關(guān),為此本系統(tǒng)SOA構(gòu)建層在進(jìn)行服務(wù)封裝設(shè)計(jì)時(shí),采用的是Web Service方式[10-11]。在進(jìn)行服務(wù)描述時(shí),本系統(tǒng)采用了擴(kuò)展巴科斯范式(extended Backus-Naur form,EBNF)[12]對服務(wù)組件的功能描述如下:
服務(wù)構(gòu)建描述::=<接口規(guī)約,消息規(guī)約>
接口規(guī)約::=<接口名,操作>
操作::=<操作名,輸入?yún)?shù),輸出參數(shù)>
輸入?yún)?shù)::=<參數(shù)名,類型,描述>
輸出參數(shù)::=<參數(shù)名,類型,描述>
消息規(guī)約::=<消息名,消息描述,消息屬性>
消息屬性::=<屬性名,類型,屬性描述>
以上描述是服務(wù)組件描述必不可少的,是定義服務(wù)接口的主要契約元素。另外,在服務(wù)封裝時(shí),本文采用ServiceMix作為企業(yè)服務(wù)總線,J2EE平臺(tái)中Apache的Axis被作為Web服務(wù)引擎。ServiceMix是一個(gè)小巧的Java業(yè)務(wù)集成容器,是一個(gè)基于SOA架構(gòu)和事件驅(qū)動(dòng)的企業(yè)服務(wù)總線(ESB)[13]。
考慮到電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來自多個(gè)異構(gòu)子系統(tǒng),將對原有應(yīng)用及數(shù)據(jù)進(jìn)行Web服務(wù)封裝成一些小的服務(wù)單元 (Service Unit,SU),以便以服務(wù)形式嵌入到企業(yè)服務(wù)總線中供應(yīng)用接口調(diào)用。而這些服務(wù)單元將集中在服務(wù)集成模塊(Service Assembly,SA)下一起運(yùn)行[14]。運(yùn)行過程中,配置文件jbi.xml負(fù)責(zé)配置運(yùn)行在ServiceMix運(yùn)行環(huán)境中的SA,即Broker業(yè)務(wù)流程控制模塊。Broker服務(wù)引擎組件用來集成所有的服務(wù)組件,是主要的業(yè)務(wù)流程控制模塊。servicemix.xml負(fù)責(zé)配置服務(wù)單元SU的運(yùn)行。
文中以查詢招標(biāo)公開信息為例進(jìn)行舉例說明,如圖2所示,首先需要招投標(biāo)服務(wù)專員進(jìn)入招標(biāo)服務(wù)模塊,將招標(biāo)公開信息錄入系統(tǒng)并發(fā)布。當(dāng)客戶端供應(yīng)商點(diǎn)擊招標(biāo)信息查詢按鈕時(shí),ServiceMix通過HTTP接收客戶服務(wù)請求,以“招投標(biāo)信息”該關(guān)鍵字作為變量,調(diào)用 BidMessageQuery服務(wù), 此時(shí)BidMessageQuery服務(wù)內(nèi)部已通過業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)了招投標(biāo)信息的提取和封裝。在找到對應(yīng)的服務(wù)組件后,服務(wù)并未直接返回給客戶端,而是將服務(wù)請求通過NMR傳送給Broker服務(wù)引擎組件,由Broker服務(wù)引擎組件決定是否可以返回給客戶端。
圖2 招標(biāo)公開信息業(yè)務(wù)流程圖
3.1 電網(wǎng)物流服務(wù)大廳功能模塊設(shè)計(jì)
根據(jù)對電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)需求分析,功能模塊分解圖如圖3所示。首先是窗口服務(wù),根據(jù)不同窗口的業(yè)務(wù)辦理,功能模塊主要有招標(biāo)服務(wù)、合同服務(wù)、履約服務(wù)、結(jié)算服務(wù)和綜合服務(wù)五大塊,每一個(gè)服務(wù)模塊下面又分為好多具體的業(yè)務(wù),這些功能模塊的客戶端人群主要是物流中心業(yè)務(wù)人員。自助服務(wù)里的功能模塊主要是針對供應(yīng)商、物資需求單位自己在大廳操作執(zhí)行的。而后臺(tái)的系統(tǒng)管理主要是系統(tǒng)管理員用于管理前臺(tái)所需要的數(shù)據(jù),如組織機(jī)構(gòu)管理、用戶管理和權(quán)限管理等。
圖3 電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊分解圖
3.2 電網(wǎng)物流服務(wù)大廳系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行設(shè)計(jì)
電網(wǎng)物流大廳作為物流服務(wù)中心對供應(yīng)商提供服務(wù)的唯一窗口,需要與供應(yīng)商完成標(biāo)書發(fā)放,中標(biāo)公示,合同簽訂和合同執(zhí)行等業(yè)務(wù)??紤]到一站式窗口服務(wù)將大幅提高企業(yè)工作透明度,客戶只需要到達(dá)服務(wù)大廳,就可以得到所需要的完整服務(wù),文中提出了基于一站式
服務(wù)理念的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行圖,如圖4所示。
圖4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行圖
系統(tǒng)底層通過Web Service接口將其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都整合到了系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器上,以便于大廳客戶及業(yè)務(wù)工作人員可直接訪問數(shù)據(jù),辦理業(yè)務(wù)??紤]到系統(tǒng)安全,服務(wù)器和客戶端接口之間經(jīng)過安全防護(hù)硬件(例如:防火墻)的過濾之后訪問系統(tǒng)資源。
在以上設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上本文實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)。該應(yīng)用系統(tǒng)在軟件體系方面,遵循JAVA EE規(guī)范,采用MVC模式(Model+View+Control)[15]進(jìn)行開發(fā)。在基于Web2.0、XML等通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,集成通用的權(quán)限、用戶、工作流等基本功能,有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。在業(yè)務(wù)邏輯層,利用組件封裝技術(shù),降低耦合度,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的縱橫貫通,并根據(jù)需要提供接口,保證了業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的交互能力。目前該系統(tǒng)已開發(fā)完成并投入實(shí)際使用,系統(tǒng)臺(tái)界面如圖5所示。
圖5 電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)界面圖
文中在SOA理念的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電網(wǎng)物流服務(wù)大廳應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu),將SOA在企業(yè)集成面向服務(wù)的思想應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)一站式大廳的集成,從而也實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)物流中心“一化三高”(“工作流程標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化程度高、工作效率高、服務(wù)滿意率高”)的目的。通過該應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn),不僅解決了電網(wǎng)物流中心各部門信息無法互聯(lián)互通、辦公效率低下的問題,物流中心也從半自動(dòng)化辦公真正轉(zhuǎn)變?yōu)闊o紙化辦公。但是隨著SOA和新技術(shù)的發(fā)展,本系統(tǒng)也還有一些不足之處,比如隨著業(yè)務(wù)量的擴(kuò)大,后期可考慮在應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)底層采用分布式云存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,以高效地實(shí)現(xiàn)對多個(gè)子系統(tǒng)的異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)的并行操作。
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The design and implementation of the SOA-based power grid service center system
SHI Ji-yan1,YANG Zong-liang1,LIU Yan1,LIU Dong-ying2
(1.Logistics Service Center of Yunnan Power Grid CO.,LTD,Kunming 650051,China;2.Project Research and Development,Kunming Nengxun Technology CO.,LTD,Kunming 650051,China)
Although there are lots of subsystem in in power grid company,they are currently facing the problem of unable to connective smoothly.Meanwhile the data is independent and scattered.This traditional operation mode can't meet requirements with the expanding of business power grid service center.To solve this problem,this paper proposes a SOA-based power grid service center system based on the concept of"one-stop"working style.It builds an SOA service in the middle layer of system and encapsulate the data,business logic which in the underlying heterogeneous subsystems.Then our system supplies with the interface layer in the form of service calls.Finally the application system was implemented based on the design.This system not only can efficiently support the business operation of the whole grid logistics center,but also has certain extension.
SOA;Web service encapsulation;system architecture;J2EE
TN02
:A
:1674-6236(2017)02-0071-05
2016-01-21稿件編號:201601186
施繼延(1967—),男,云南昆明人,碩士,高級工程師。研究方向:項(xiàng)目管理,物資供應(yīng)鏈管理,物資一體化管理。