SOA的发展与探索

SOA发展探索与研究管碧强(沈阳理工大学研究生学院，辽宁沈阳110159)摘要：而向服务架构(SOAserviceorientedarchitecture)已经逐渐成为软件产品开发和系统建设的主导方法，基于SOA的信息化工程项目已逐步在各相关行业或领域得到越来越广泛的实施。梳理了SOA发展的路线、相关的理念和技术内涵，分析了发展过程是存在的问题，并肯定了SOA将成为解决当前信息化建设中普遍而临的信息资源共享难、IT系统之间难以协作，以及IT系统难以支撑业务变化等难题的有效途径，最后提出了下步发展的思路和重点。关键词:SOA;体系结构；软件;网络中国分类号：TP310文献标识码:AExploringSOA:ItsDevelopmentandAGUANBiQiang(ShenyangligongUniversity,Shenyang110159,China)Abstract:SOA(serviceorientedarchitecture)hasalreadybecomethemainmethodaboutsoftwareproductiondevelopmentandsystembuilding.TheITprogrambasedonSOAhasbeenactualizedmoreandmoreinmanyprofessionsanddomains.Inthispaper,theroadmap,conceptionandtechnicalconnotationofSOAaredescribed.Then,itanalyzestheissuesonthedevelopment,andapprovesthatSOAistheavailableway()solveshareresources,collalxrationandmutativerequirements.Finally,itproposesthedirectionandemphasisofdevelopment.Keywords:SOA;architecture;software;networkSOA首先由Gartner在1996年的一篇报告中正式提出，是一种以服务为中心，松散祸合、可动态优化和重用扩展的分布式应用构造方法。经过十多年的砺炼与发展，已成为在开放、异构的网络环境下构造集成化分布式信息系统的潮流。SOA所带来的IT系统松祸合、互操作的特性2，以及由此带来的大粒度重用、大规模集成、灵活性提升等诸多优点，为软件系统的建立、整合与运维，尤其是基于互联网的软件产业的创新与发展，带来了新的动力和机遇3。1SOA的实质内涵SOA并不是什么新理念。松散祸合、优化重用、动态扩展历来是软件体系结构和构造方法研究和关注的重点，从过程调用、结构化设计、而向对象方法，到组件化改造、构件化集成，直至现在的SOA，一直都在围绕这一目标不断的追求和改进。SOA正是在开放、异构的互联网环境发展到今天才提出来的，它就是通过网络上可以发现的共享服务来提供应用功能的一种方法。简单说来就是通过把应用程序从底层硬件提取出来，从而提高资源使用效率。有了可以重复使用的软件组件.就可以简化定制应用程序的开发，更有效地满足最终用户的需求。SOA从提出到现在虽然只有十年多的历史，其发展也不是一帆风顺的，作为一种理念也好，方法也罢，其背后的支撑技术总是有着新兴的理念或突破，因此对SOA的理解和运用自然也还有不少的误区。但总体来说，SOA运用目前正逐渐趋向稳定，并与新兴的云计算、软件既服务(SaaS)或平台既(PaaS)服务等一并引领互联网的下步发展。1.1 SOA的发展SOA十几年的历史，经历了从期望到失望甚至质疑的发展过程，一种新兴技术或方法的出现，总要经历这个不可回避的循环过程。Gartner专门总结出了一个新技术技术成熟度曲线”(TheHypeCy-cle)模型，可以比较有力地说明这个问题。新兴技术或方法的发展首先要经过“技术催生期”；通过大肆宣传炒作后，该技术使业界的期望发展到“期望膨胀期”；当实际期望结果没有出现或不是很理想时，该技术就跌入市场大滑坡的“幻灭谷底期”；最后，该技术通过“复苏期”的磨合，逐步恢复在业界的影响，到达稳定的“产能成熟期”。SOA的发展也是经历了2002年的高峰和2005年的谷底。2000年以后，随着经济形势的发展，企业并购潮涌现，互联网上的应用和系统集成开始受到欧美等西方国家普遍重视。特别是随着WebSer-V1(eS的推出，使得SOA在2002年左右被业界广泛推崇，达到第一个期望膨胀的巅峰。但随着各大专业厂商的跟进，SOA的技术体系的标准越来越多，越来越复杂，支持的产品也越来越多。由于认识上的误区对SOA的实施难度估计不足等诸多因素，SOA并没有达到预期的效果。根据Gartner的跟踪分析，2007年SOA开始走出谷底，2008则还在复苏期缓慢地艰难爬升。整体上看，SOA仍然处于成长上升阶段，还未真正广泛普及，还未形成稳定的价值。未来几年SOA将进入到应用市场主导的理性发展阶段，人们将把更多的关注点放在SOA如何“落地”，即用户如何成功实施SOA、并创造实际价值等方而。1.2 SOA的理念SOA的发展经历了高峰和谷底的砺炼。不同层而群体对其价值的理解和期待有所不同，但从软件产业发展整体来看。SOA强调从用户的角度出发，使软件的生产、应用，甚至运维，都统一到以满足用户需求为目标的“服务”全过程中去，从这点看开来，SOA也不失为一条使整个IT产业链得到良性循环，促进软件产业健康可持续发展的产业之路。从体杀结构阴用度，S0A足一柳状忏体杀结构和软件构造方法。在软件的基础架构上，SOA架构能够实现服务部署环境和服务实现之间的松散祸合，以及不同功能的服务实现之间的松散祸合性，有利于提高分布式系统的可伸缩性，有利于实现对资源的动态优化配置，最大程度地资源共享。在软件的构造方法上，SOA打破了传统的分布式组件容器的界限，以服务作为基本构造计算单元，通过服务的组合和组装完成系统整体功能。Wei服务、EJB,Poj等都可以作为服务的实现方式，IT人员通过掌握和运用一系列服务的技术细节可以把Wed服务等当作网络软构件，并以标准的方式使用，通过服务的组合和组装来构造分布式、集成化的应用。1.2.1实现技术角度从实现技术的角度，SOA不仅是一种体系结构，更是指以松散祸合方式实现业务层而各种服务能力的共享、供给和重用的方法学。SOA包含了编程模型及软件工程方法学等在内的一整套系统构造方法和环境。SOA的技术实现也体现了在软件使用模式的深刻变革，软件将以服务的形式通过互联网向用户提供，目前的软件授权、开发、维护方式将发生巨大变化，软件应用模式和商业模式也随之发生改变。虽然SOA技术与软件服务化的使用模式并没有必然的联系，但SOA软件构造技术所带来的松散祸合和软件的可组合等特性，都有助于软件的使用方式逐渐演化为“定制化使用”、“托管部署和运维”的服务化使用方式。1.2.2软件产业角度从软件产业的角度，SOA不仅仅是一种宣传需要的口号和概念，还是有助于软件产业向服务业的转型，优化软件产业链，有利于IT服务于社会，走可持续发展的模式。在可动态优化和扩展的软件基础架构技术的支撑下，成体系工程化的构造以服务为中心，以软件的服务化使用模式的需求牵引和技术推动下，SOA市场供应商将向专业化分工，细分市场方向发展。平台类软件供应商，将逐步完成向SOA基础技术设施提供商或软件服务平台运营商的演化；现有应用软件供应商则更多关注服务提供、增值服务开发、集成与业务咨询等，增强服务能力，逐步向高端行业/业务咨询转型。SOA不仅包含SOA软件构造技术、软件使用模式、基础架构技术，以及软件需求分析与建模、设计、开发、组装、集成、部署、管理、控制的SOA标准规范，还包含以用户为中心的软件服务体系、软件产业向服务业的转型机制等方方而而的内容。1.3SOA的不足SOA理念推出之初，主要是为了解决开放、异构的网络环境下遗留业务应用系统的重用问题，并在此基础上灵活构建敏捷的业务应用系统；采取的是通过标准化方式来封装服务，通过服务重用和流程的快速重构来提升系统的构建灵活性和适应业务变动的能力。但在具体实施SOA过程中，由于对SOA理念的理解不够透彻，而在设计实现过程中容易忽视SOA的适度重用原则，陷入为SOA而SOA的滥用概念的被动模式。从技术实现层而上来看，在构建高吞吐量应用实时应用时，在业务应用对安全性要求很高时，在业务处理有严格的事务完整性要求时，在业务服务功能本身需求不确定时，以及在开放式网络速度慢，异构的网络服务不可靠等等情况下，SOA的松祸合会带来性能上的损失，动态重用和优化组合对需求的变化适应规律性要明确可实施。如果不对具体应用做具体分析，什么场合都强制实施SOA，是难以达到预期效果的。此外，SOA虽然制定了大量的标准规范，但大多局限在技术实现方而，在应用层而对不同行业和领域的业务归约和服务的层次粒度，进行约束规范远远不足，跟不上市场的实际发展，尤其是无法进行细粒度的应用逻辑控制(如细粒度事务管理)，加上不同供应商的商务运作，使得不同的商业产品一时还不能很好的兼容，这也是为什么SOA会陷入发展低谷的重要原因之一。据Gartner分析，2008年计划采用SOA的企业从2007年的53%下降到25%。造成这种现象的原因有两方而，一方而是企业已经认识到SOA实施不是一腻而就的事情，而是需要谨慎的配套管理措施和必要的专业技术人员的专业化实施，才能使得SOA为他们带来商业利润。另一方而就是缺少可共享的成功商业案例及配套的管理机制，SOA潜在用户普遍对怎样构建成功的SOA商业案例感到困惑即使存在已有的商业案例.企业内部仍然缺乏成功实施SOA的技术人员，而相关的SOA内部人员培训和外部专家聘请所需的代价则令很多企业退缩。虽然SOA已成为软件领域最热门的话题之一，也不乏商家宣传。但是，任何事物都不是万能的，都有其特定的限定条件，SOA也一样不是万能的，也有其特定的适应场景。因此必须了解SOA的适用范围，避免在无法发挥SOA优势的层次和领域滥用SOA，造成不必要的复杂度和增加成本开销。2SOA与WebServiceSOA是在互联网发展的今天才提出来的新概念。说到SOA的实现，不能不提WebService。正如前文指出的，SOA的理念还是在WebService的推出而达到高峰的，SOA决不限制实现方式，WebService只是SOA的一种实现，但可以说是当前最切实可行的一种方式，这一点可以通过分析SOA的特点来研究。2.1SOA的特征SOA是在互联网的开放式异构网络环境下，为更有效地构建灵活高效的系统而发展起来的。基于互联网的开放式异构网络计算环境主要特点是： 大量异构系统并存，每个计算单元硬件工作方式不同，操作系统不同、编程语言和开发支撑环境也各不相同； 大量、频繁的数据传输速度缓慢且不稳定；版本管理难以实现，无法知道互联网上有哪些机器直接或者间接的使用某个服务。为了适应当今网络的发展趋势，SOA提出并形成了它的三大基本特征。(1) 独立的功能实体在互联网这样松散的开放式网络使用环境中，任何企图通过网络进行控制的结构都会面临稳定的问题，因此任何访问请求都有可能出错。传统的组件技术，如.NETRemotin,EJB,COM或者COR-BA，都需要有一个宿主(Host或者Server来存放和管理这些功能实体，当宿主本身或者其他功能部分出现问题的时候，在该宿主上运行的其他应用服务就会受到影响。SOA非常强调架构中提供服务的功能实体的完全独立自主的能力，非常强调实体自我管理和恢复。常见的用来进行自我恢复的技术，比如事务处理(Transaction，消息队列(MessageQueue)，冗余部署(RedundantDeployment)和集群系统(Cluster)在SOA中都起到至关重要的作用。(2) 大数据量低频率访问传统的分布式计算模型，如NETRemotin,EJB或者XML-RPC等，他们的服务提供都是通过函数调用的方式进行的，一个功能的完成往往需要通过客户端和服务器来回很多次函数调用。在局网的环境下，这些调用给系统的响应速度和稳定性带来的影响有时可以忽略不计；但是在大型或开放式网络环境下，这些因素往往是决定整个系统是否能正常工作的一个关键决定因素。因此SOA系统提出并推荐采用大数据量的方式一次性或低频率进行信息交换。(3) 基于文本的消息传递传统的组件模型如COM,CORBA等，从服务器端传往客户端的是一个二进制编码的对象，在客户端通过调用这个对象的方法来完成某些功能；但是在开放网络环境下，不同语言，不同平台对数据、甚至是一些基本数据类型定义不同，给不同的服务之间传递对象带来的很大困难。基于文本的消息本身是不包含任何处理逻辑和数据类型的，因此服务间只传递文本，对数据的处理依赖于接收端的方式可以绕过兼容性这个难题。因此SOA系统也提出并采用基于文本而非二进制的消息传递方式。此外，对于一个服务来说，开放网络环境下的版本管理极其困难。采用基于文本的消息传递方式，数据处理端可以只选择性的处理自己理解的那部分数据，而忽略其他的数据，从而得到的非常理想的兼容性。3SOA技术与实施SOA确实是个好的理念，也经过了WebService的探索和实践，但是，重新大规模调整业务应用、基础网络、甚至组织结构以适合Wed)服务应用的时机是否成熟？如何适应技术和市场的进步，走出适合国情的SOA发展之路？眼下正备受Wed)服务供应商、技术和行业分析师等各方的关注。3.1SOA的关键技术随着SOA技术应用范围的扩展、应用程度的加深，以及SOA技术与其他新技术的融合，SOA技术体系已经变得较为复杂，掌握SOA技术体系的难度较大，对实施SOA的技术人员和业务人员提出了很高的要求。如何将技术简化为更实用、更可靠的工具，以方便和推进SOA的实施，也是SOA下步发展的重要方向。总结SOA的关键技术，从工程角度看主要包含三方而。 与Web服务相关的一组技术包括:Web服务建模、Web服务的描述、发布与发现技术、Web服务通信技术、Wed)服务交互技术、Web服务组合技术、Web服务安全和QoS保障技术、Web服务的事务管理技术等。 与SOA工程相关的一组技术包括SOA构造方法学、领域建模、需求分析、服务编程与开发技术，以及基于服务的信息集成、应用集成等服务集成技术等。与分布式系统共性问题相关的一组基础技术，包括SOA系统的体系结构、可伸缩性、可靠性及可用性保障技术等。这里每一个方而都有相应的技术产品和商业产品出台一些老牌的供应商也都有重量级的产品占领市场。此外，而向开放式网络计算环境，软件发展还在探索新兴的云计算、软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)等一系列技术下步可能的应用模式。而对如此庞大的SOA技术体系和繁杂的SOA产品市场和应用模式，用户其实更需要的是针对不同的应用需求提供更加简单、易用的、可选配的SOA平台解决方案，来屏蔽复杂的技术细节，建立规范化的服务接入“窗口”，向下能够选择装配不同厂家的SOA基础产品，向上又能够根据行业应用需求快速接入不同的业务应用服务，方便技术人员和业务人员的实施，真正提高SOA应用系统开发、整合的效率、降低实施SOA的成本。4结束语SOA是目前在开放式网络环境下，构建大型信息系统的有效指导思想和配套的方法路子但其技术发展追求高效率、低成本的总趋势却是永恒不变的。SOA目前还有很多不足和很长的路走，当然还有很大的发展空间，国内既要紧跟，更要跨越；要扬长避短，发挥贴近业务优势；要强调应标准，整合技术路线，屏蔽底层技术实现；要立足自主，强化业务为中心，弱化商业平台产品和技术在系统建设中的主导地位。SOA的发展也必须提倡政府引导、市场牵引，建立国内供应商联盟，从操作系统、数据库、中间件到开发平台成体系合作，联合打开市场局而，形成集约化竞争优势，引导产品发展和市场，走出适合国情的发展之路。参考文献：1 ROYW,SCHULTE,YefimV,etal.ServiceOrientedAr-chitecturesEB/OL.1996.2 喻坚，韩燕波.面向服务的计算Ml.北京:清华大学出版社，2006ALONSOG,CASATIF,KUNOH,etal.WebServices:Concepts,ArchitecturesandApplicationsR.GARTNER,UnderstandingHyperCycleEB/OL.JOEMCKENDRICK.Gartner:SOAsinkingintotroughofdisillusionmentEB/OL.2008-11-063 ToreadaboutBEAsrecentproductofferingintheSOAspace,readBEAsPatrickDiscussesProjectFreeFlow,PaulKrill,InfoWorld(JavaWorld,June2005Eb/oL.http:/FORMOREONSOA,readEvent-DrivenServicesinSOAEB/OL.JEFFHANSON:4 FormorearticlesonWebservices,browsetheJavaandWebServicessectionofJavaWorldsTopicalIndexEB/OL.5 Formorearticlesonenterprisedevelopment,browsetheEnterpriseJavasectionofJavaWorldsTopicalIndexEb/oL: