基于SDO的異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型研究
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胡煒1由 分享
摘要：面向服務(wù)架構(gòu)SOA是當(dāng)前解決異構(gòu)系統(tǒng)整合和應(yīng)用系統(tǒng)集成問題的理想方案。通過使用SOA中的服務(wù)數(shù)據(jù)對象及數(shù)據(jù)訪問服務(wù)技術(shù)，對異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計，該模型屏蔽了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)，從而隔離了數(shù)據(jù)源與應(yīng)用層，實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)源的松耦合。
關(guān)鍵詞：SOA; 服務(wù)數(shù)據(jù)對象; 異構(gòu)數(shù)據(jù)模型
0引言
隨著計算機技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的日益廣泛，企業(yè)積累了大量以不同形式存儲的電子數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、Excel文件和XML文件等格式存儲，構(gòu)成了企業(yè)的信息數(shù)據(jù)資源。對于這些根據(jù)當(dāng)時企業(yè)發(fā)展需要建立起來的分散和孤立的數(shù)據(jù)，如何充分利用好這些信息資源，不僅是企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源整合和發(fā)展的需要，也是企業(yè)之間數(shù)據(jù)交換的需要。
面向服務(wù)架構(gòu)SOA是當(dāng)前解決異構(gòu)系統(tǒng)整合和應(yīng)用系統(tǒng)集成問題的理想方案。它可以利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)跨平臺的整合，增加程序功能部件的重復(fù)利用，減少開發(fā)成本，加快新應(yīng)用的部署，降低實施風(fēng)險，促進(jìn)流程的不斷優(yōu)化，充分高效的整合現(xiàn)有資源，幫助企業(yè)順利實施信息集成。本文在對SOA體系架構(gòu)的相關(guān)理論及其技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)之上，依據(jù)SOA建模策略，利用服務(wù)數(shù)據(jù)對象（SDO）架構(gòu)，提出并建立了一種新的異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型，旨在為信息訪問提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)各異構(gòu)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一、靈活和高效的訪問。
1相關(guān)技術(shù)介紹
1.1SOA的概念
面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一個組件模型，它將應(yīng)用程序中的不同功能單元稱為服務(wù)，并通過對這些服務(wù)之間定義良好的接口而將其聯(lián)系起來。如圖1所示：
圖1SOA參考模型架構(gòu)圖
圖1中服務(wù)請求者和服務(wù)提供者是SOA實現(xiàn)過程中兩種關(guān)鍵角色。其中，服務(wù)提供者指的是通過發(fā)送請求消息并處理響應(yīng)消息來提供服務(wù)的應(yīng)用程序；服務(wù)請求者指的是通過發(fā)送請求消息調(diào)用服務(wù)的應(yīng)用程序。一些服務(wù)提供者同時也是服務(wù)請求者。服務(wù)代理作為服務(wù)提供者和服務(wù)請求者之間的中介，是一個服務(wù)和數(shù)據(jù)描述的存儲庫。其中，服務(wù)提供者可以通過服務(wù)代理發(fā)布它們的服務(wù)，服務(wù)請求者可以通過服務(wù)代理發(fā)現(xiàn)或查找可用的服務(wù)。服務(wù)綁定調(diào)用指的是在檢索完服務(wù)描述之后，服務(wù)請求者繼續(xù)根據(jù)服務(wù)描述中的信息來調(diào)用服務(wù)。
1.2SDO架構(gòu)
SDO具有一個可組合的架構(gòu)。它提供了一組核心組件和服務(wù)，然后使用SDO支持的工具和框架進(jìn)行擴(kuò)展。核心SDO規(guī)范提供了適用于各種類型的數(shù)據(jù)源的基本API。
圖2為在J2EE框架下建立的SDO技術(shù)架構(gòu)圖：
圖2SDO技術(shù)架構(gòu)圖
在SDO中，客戶應(yīng)用程序并不直接地連接數(shù)據(jù)源。它訪問一個叫做數(shù)據(jù)訪問服務(wù)的中介并接收響應(yīng)中的數(shù)據(jù)圖。DAS是為特定數(shù)據(jù)源種類處理技術(shù)細(xì)節(jié)的服務(wù)。它為客戶端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成SDO。客戶端應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)圖進(jìn)行交互來獲得數(shù)據(jù)和改變數(shù)據(jù)。為了將更新應(yīng)用于原始的數(shù)據(jù)源，應(yīng)用程序?qū)⒏逻^的圖發(fā)送回DAS，而DAS又與數(shù)據(jù)源交互。通常，運行時提供DAS的實現(xiàn)，而應(yīng)用程序開發(fā)工具提供對數(shù)據(jù)圖的支持。
2異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型的研究及設(shè)計
2.1數(shù)據(jù)模型研究
建立一個數(shù)據(jù)模型的原則，簡言之就是：根據(jù)實際情況，反映業(yè)務(wù)需要。所以，在數(shù)據(jù)模型的具體技術(shù)實現(xiàn)過程中，要考慮的兩個關(guān)鍵問題：一是數(shù)據(jù)的訪問；二是數(shù)據(jù)存儲的持久化。數(shù)據(jù)模型建立的主要目的就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問及數(shù)據(jù)傳遞，同時如何高效地存儲數(shù)據(jù)也是數(shù)據(jù)模型的重要組成部分，只有做好了這兩點，才能建立一個良好的數(shù)據(jù)模型。目前，現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的設(shè)計模式及實現(xiàn)技術(shù)至少有以下幾種方式：業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)訪問耦合模式；主動域?qū)ο竽Ｊ剑?RM模式。
2.2異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型設(shè)計
在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，可以采用以上三種模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的設(shè)計。然而，由于目前企業(yè)對業(yè)務(wù)流程提出了新的要求，即隨需而變。原有的數(shù)據(jù)模型設(shè)計模式不能很好地滿足軟件開發(fā)需要。因此，在分析比較了上述三種數(shù)據(jù)模型設(shè)計模式的基礎(chǔ)上，本文提出一種新的設(shè)計模式——自主數(shù)據(jù)模式。
該模式以數(shù)據(jù)為中心，從物理數(shù)據(jù)庫獲取的數(shù)據(jù)將按照某種預(yù)定義的結(jié)構(gòu)存放在一個虛擬數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)一旦從物理數(shù)據(jù)庫中取出，就具有了自主性，不受原物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)束縛。系統(tǒng)將對虛擬數(shù)據(jù)庫中用一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖形式表示的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，該數(shù)據(jù)的任何操作與后臺數(shù)據(jù)源無關(guān)。此外，這些數(shù)據(jù)還可以與XML格式文檔進(jìn)行方便的互換。在本文中，從數(shù)據(jù)庫取得的數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)換為服務(wù)數(shù)據(jù)對象中的相應(yīng)數(shù)據(jù)形式，系統(tǒng)應(yīng)用程序在執(zhí)行過程中將調(diào)用該格式數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。
根據(jù)自主數(shù)據(jù)模式，本文設(shè)計了一種新的服務(wù)數(shù)據(jù)模型（Service Data Model，SDM），即面向服務(wù)的數(shù)據(jù)模型。SDM模型將面向服務(wù)的思想與數(shù)據(jù)模型相結(jié)合，以建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型為中心，在SOA架構(gòu)中抽象出一個服務(wù)數(shù)據(jù)層，用來解決SOA的數(shù)據(jù)操作請求。
在SOA的構(gòu)建過程中包含很多環(huán)節(jié)。如：業(yè)務(wù)流程的劃分管理，服務(wù)組合，服務(wù)表示等。而本文研究的內(nèi)容只是其中的一部分，即如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯在SOA體系架構(gòu)中與最底層——數(shù)據(jù)層的分離，這也與SOA的實施宗旨——松散耦合相對應(yīng)。通過SDM模型，無需熟悉特定于技術(shù)的API，就能訪問和利用數(shù)據(jù)。
本文采用基于層次的方式對SDM模型進(jìn)行建模，主要思想是將數(shù)據(jù)操作過程中的各層分離。通過數(shù)據(jù)映射模塊，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)的構(gòu)造與操作映射為對各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的操作，通過應(yīng)用系統(tǒng)再對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與修改。在建模過程中，最底層的數(shù)據(jù)源作為一個層次，由于各數(shù)據(jù)源具有異構(gòu)性，所以需對這些不同的數(shù)據(jù)源向上抽象出一個統(tǒng)一的接口，以便應(yīng)用程序方便地訪問、轉(zhuǎn)化和更新存儲在多個異構(gòu)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)。最后再通過應(yīng)用程序調(diào)用所需數(shù)據(jù)或執(zhí)行相關(guān)操作。
3結(jié)束語
本論文在對SOA體系架構(gòu)的相關(guān)理論及其技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)之上，依據(jù)SOA建模策略，利用SDO及DAS，實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型中各層的開發(fā)；并通過使用服務(wù)數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，屏蔽了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)，從而隔離了數(shù)據(jù)層與業(yè)務(wù)層。旨在為信息訪問提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)各異構(gòu)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一、靈活和高效的訪問。
參考文獻(xiàn)：
[1] Thomas Erl,王滿紅,陳榮華譯.SOA概念、技術(shù)與設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2006.
[2] 李洪奇，武裝等.基于SOA的企業(yè)應(yīng)用集成［J］.微計算機信息,2010，1(3)：53-55.
[3] Johnson，James L,李天柱，肖艷芹，楊天柱等譯.數(shù)據(jù)庫：模型、語言與設(shè)計.電子工業(yè)出版社，2004.
[4] Apache.Data Access Service.http://incubator.apache.org /tuscany/RDB_DAS_ white_ paper_v-0.2.pdf.2006.
關(guān)鍵詞：SOA; 服務(wù)數(shù)據(jù)對象; 異構(gòu)數(shù)據(jù)模型
0引言
隨著計算機技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的日益廣泛，企業(yè)積累了大量以不同形式存儲的電子數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、Excel文件和XML文件等格式存儲，構(gòu)成了企業(yè)的信息數(shù)據(jù)資源。對于這些根據(jù)當(dāng)時企業(yè)發(fā)展需要建立起來的分散和孤立的數(shù)據(jù)，如何充分利用好這些信息資源，不僅是企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源整合和發(fā)展的需要，也是企業(yè)之間數(shù)據(jù)交換的需要。
面向服務(wù)架構(gòu)SOA是當(dāng)前解決異構(gòu)系統(tǒng)整合和應(yīng)用系統(tǒng)集成問題的理想方案。它可以利用現(xiàn)有資源，實現(xiàn)跨平臺的整合，增加程序功能部件的重復(fù)利用，減少開發(fā)成本，加快新應(yīng)用的部署，降低實施風(fēng)險，促進(jìn)流程的不斷優(yōu)化，充分高效的整合現(xiàn)有資源，幫助企業(yè)順利實施信息集成。本文在對SOA體系架構(gòu)的相關(guān)理論及其技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)之上，依據(jù)SOA建模策略，利用服務(wù)數(shù)據(jù)對象（SDO）架構(gòu)，提出并建立了一種新的異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型，旨在為信息訪問提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)各異構(gòu)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一、靈活和高效的訪問。
1相關(guān)技術(shù)介紹
1.1SOA的概念
面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是一個組件模型，它將應(yīng)用程序中的不同功能單元稱為服務(wù)，并通過對這些服務(wù)之間定義良好的接口而將其聯(lián)系起來。如圖1所示：
圖1SOA參考模型架構(gòu)圖
圖1中服務(wù)請求者和服務(wù)提供者是SOA實現(xiàn)過程中兩種關(guān)鍵角色。其中，服務(wù)提供者指的是通過發(fā)送請求消息并處理響應(yīng)消息來提供服務(wù)的應(yīng)用程序；服務(wù)請求者指的是通過發(fā)送請求消息調(diào)用服務(wù)的應(yīng)用程序。一些服務(wù)提供者同時也是服務(wù)請求者。服務(wù)代理作為服務(wù)提供者和服務(wù)請求者之間的中介，是一個服務(wù)和數(shù)據(jù)描述的存儲庫。其中，服務(wù)提供者可以通過服務(wù)代理發(fā)布它們的服務(wù)，服務(wù)請求者可以通過服務(wù)代理發(fā)現(xiàn)或查找可用的服務(wù)。服務(wù)綁定調(diào)用指的是在檢索完服務(wù)描述之后，服務(wù)請求者繼續(xù)根據(jù)服務(wù)描述中的信息來調(diào)用服務(wù)。
1.2SDO架構(gòu)
SDO具有一個可組合的架構(gòu)。它提供了一組核心組件和服務(wù)，然后使用SDO支持的工具和框架進(jìn)行擴(kuò)展。核心SDO規(guī)范提供了適用于各種類型的數(shù)據(jù)源的基本API。
圖2為在J2EE框架下建立的SDO技術(shù)架構(gòu)圖：
圖2SDO技術(shù)架構(gòu)圖
在SDO中，客戶應(yīng)用程序并不直接地連接數(shù)據(jù)源。它訪問一個叫做數(shù)據(jù)訪問服務(wù)的中介并接收響應(yīng)中的數(shù)據(jù)圖。DAS是為特定數(shù)據(jù)源種類處理技術(shù)細(xì)節(jié)的服務(wù)。它為客戶端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成SDO。客戶端應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)圖進(jìn)行交互來獲得數(shù)據(jù)和改變數(shù)據(jù)。為了將更新應(yīng)用于原始的數(shù)據(jù)源，應(yīng)用程序?qū)⒏逻^的圖發(fā)送回DAS，而DAS又與數(shù)據(jù)源交互。通常，運行時提供DAS的實現(xiàn)，而應(yīng)用程序開發(fā)工具提供對數(shù)據(jù)圖的支持。
2異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型的研究及設(shè)計
2.1數(shù)據(jù)模型研究
建立一個數(shù)據(jù)模型的原則，簡言之就是：根據(jù)實際情況，反映業(yè)務(wù)需要。所以，在數(shù)據(jù)模型的具體技術(shù)實現(xiàn)過程中，要考慮的兩個關(guān)鍵問題：一是數(shù)據(jù)的訪問；二是數(shù)據(jù)存儲的持久化。數(shù)據(jù)模型建立的主要目的就是實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問及數(shù)據(jù)傳遞，同時如何高效地存儲數(shù)據(jù)也是數(shù)據(jù)模型的重要組成部分，只有做好了這兩點，才能建立一個良好的數(shù)據(jù)模型。目前，現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的設(shè)計模式及實現(xiàn)技術(shù)至少有以下幾種方式：業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)訪問耦合模式；主動域?qū)ο竽Ｊ剑?RM模式。
2.2異構(gòu)服務(wù)數(shù)據(jù)模型設(shè)計
在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，可以采用以上三種模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的設(shè)計。然而，由于目前企業(yè)對業(yè)務(wù)流程提出了新的要求，即隨需而變。原有的數(shù)據(jù)模型設(shè)計模式不能很好地滿足軟件開發(fā)需要。因此，在分析比較了上述三種數(shù)據(jù)模型設(shè)計模式的基礎(chǔ)上，本文提出一種新的設(shè)計模式——自主數(shù)據(jù)模式。
該模式以數(shù)據(jù)為中心，從物理數(shù)據(jù)庫獲取的數(shù)據(jù)將按照某種預(yù)定義的結(jié)構(gòu)存放在一個虛擬數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)一旦從物理數(shù)據(jù)庫中取出，就具有了自主性，不受原物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)束縛。系統(tǒng)將對虛擬數(shù)據(jù)庫中用一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖形式表示的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，該數(shù)據(jù)的任何操作與后臺數(shù)據(jù)源無關(guān)。此外，這些數(shù)據(jù)還可以與XML格式文檔進(jìn)行方便的互換。在本文中，從數(shù)據(jù)庫取得的數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)換為服務(wù)數(shù)據(jù)對象中的相應(yīng)數(shù)據(jù)形式，系統(tǒng)應(yīng)用程序在執(zhí)行過程中將調(diào)用該格式數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。
根據(jù)自主數(shù)據(jù)模式，本文設(shè)計了一種新的服務(wù)數(shù)據(jù)模型（Service Data Model，SDM），即面向服務(wù)的數(shù)據(jù)模型。SDM模型將面向服務(wù)的思想與數(shù)據(jù)模型相結(jié)合，以建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型為中心，在SOA架構(gòu)中抽象出一個服務(wù)數(shù)據(jù)層，用來解決SOA的數(shù)據(jù)操作請求。
在SOA的構(gòu)建過程中包含很多環(huán)節(jié)。如：業(yè)務(wù)流程的劃分管理，服務(wù)組合，服務(wù)表示等。而本文研究的內(nèi)容只是其中的一部分，即如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯在SOA體系架構(gòu)中與最底層——數(shù)據(jù)層的分離，這也與SOA的實施宗旨——松散耦合相對應(yīng)。通過SDM模型，無需熟悉特定于技術(shù)的API，就能訪問和利用數(shù)據(jù)。
本文采用基于層次的方式對SDM模型進(jìn)行建模，主要思想是將數(shù)據(jù)操作過程中的各層分離。通過數(shù)據(jù)映射模塊，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)的構(gòu)造與操作映射為對各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的操作，通過應(yīng)用系統(tǒng)再對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與修改。在建模過程中，最底層的數(shù)據(jù)源作為一個層次，由于各數(shù)據(jù)源具有異構(gòu)性，所以需對這些不同的數(shù)據(jù)源向上抽象出一個統(tǒng)一的接口，以便應(yīng)用程序方便地訪問、轉(zhuǎn)化和更新存儲在多個異構(gòu)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)。最后再通過應(yīng)用程序調(diào)用所需數(shù)據(jù)或執(zhí)行相關(guān)操作。
3結(jié)束語
本論文在對SOA體系架構(gòu)的相關(guān)理論及其技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)之上，依據(jù)SOA建模策略，利用SDO及DAS，實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型中各層的開發(fā)；并通過使用服務(wù)數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，屏蔽了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)，從而隔離了數(shù)據(jù)層與業(yè)務(wù)層。旨在為信息訪問提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)各異構(gòu)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一、靈活和高效的訪問。
參考文獻(xiàn)：
[1] Thomas Erl,王滿紅,陳榮華譯.SOA概念、技術(shù)與設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2006.
[2] 李洪奇，武裝等.基于SOA的企業(yè)應(yīng)用集成［J］.微計算機信息,2010，1(3)：53-55.
[3] Johnson，James L,李天柱，肖艷芹，楊天柱等譯.數(shù)據(jù)庫：模型、語言與設(shè)計.電子工業(yè)出版社，2004.
[4] Apache.Data Access Service.http://incubator.apache.org /tuscany/RDB_DAS_ white_ paper_v-0.2.pdf.2006.