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[摘 要] 针对目前的企业应用集成在实际应用中集成能力及扩展性差、互操作性不高、忽视业务流程集成、集成平台缺乏灵活性和适应性等缺点，在面向服务架构和工作流管理系统之上，提出了基于SOA和WFM的企业应用集成系统SW-EAI。它具有松散耦合、业务流程集成、高度可集成及互操作能力等优势。主要讨论基于SOA和WFM的企业应用集成的体系架构以及企业应用集成的层次模型。
[关键词] 企业应用集成 面向服务架构 工作流 互操作
一、引言
现今，越来越多的企业面临着“信息孤岛”带来的挑战。OA系统、ERP系统、CRM系统、SCM系统和财务系统等等，每一种信息系统都能很好地完成某一些功能，但却难以形成一个完整的企业级业务流程。然而，这些企业并不能一夜之间将他们的那些孤立的应用系统全部放弃或替换，在当前的商业环境下从零开始重新开发他们的整个信息系统常常是不合算的。另一方面，这些企业需要不时地引进各种新的系统。重要是这些新方案是基于最新的架构，他们与原有的系统的架构也有着很大的不同。如何成功实施企业应用的整体集成，是每一个企业必须解决的问题。
企业应用集成就是为解决上述问题而产生的。企业成功实施EAI的关键在于把EAI提升到一定的高度，即在考虑企业应用架构之初就对其进行整体规划的基础上，建立一个完整的企业应用集成架构。通过架构，一方面来联系横贯整个企业的异构系统，以实现在企业内部系统之间无缝地共享和交换数据，并明确如何将相关的业务流程集成在一起。另一方面，在添加新的应用系统时就可以很方便地将它们插入到集成框架之中，使新的业务流程与已有的业务流程自然地衔接在一起，实现应用集成的目标。
二、面向服务架构和工作流管理
1.SOA
面向服务架构是一种客户机/服务器软件设计方法，其中应用由软件服务和软件服务使用者组成。SOA与多数一般的客户机/服务器模型不同，它明确地强调软件组件之间的松散耦合，及其独立标准界面的使用。SOA描述了一套完善的开发模式来帮助客户端应用连接到服务上。这些模式定制了系列机制用于描述服务、通知及发现服务、与服务进行通信。
SOA是支持以可重用组件和服务组装业务流程，而这些组件和服务是其所运行的应用程序和计算平台的独立部分。而应用SOA的一大目标就是多应用的整合，不但是跨平台的，而且被整合的应用仍能保持其自主性。服务之间必须是松耦合的，如果它们之间的耦合度过于紧密，整个系统架构将是非常脆弱的。所以需要将服务定义为业务逻辑单元，将IT逻辑从服务中剥离出来。这样，服务就可以由不同的企业来提供，而且对于变更管理来讲，任何一个服务的变化都不会影响到其他的服务。
2.WFM
工作流管理是实现企业业务流程自动化和经营过程重组的有力武器，将工作流管理用于企业应用集成有着良好的应用前景。基于新的企业管理思想，面向过程的计算机应用在今后的企业经营业务中将发挥更重要的作用，而工作流技术就是面向过程建模、优化、执行与监控的先进技术。
采用工作流技术为核心开发的业务系统的最大特点，是它们具有高度的灵活性，可以按照企业的具体需求，快速灵活地完成流程的应用；并可在客户业务过程发生变化时，迅速地重组来满足客户需求。
三、基于SOA和WFM的企业应用集成架构SW-EAI
1.体系结构设计要求
面向服务的企业应用系统可以随着企业业务的变化而逐渐变化，能够实现“柔性化”的软件系统，从而降低实施EAI的成本和风险。EAI解决方案底层的设计框架是面向服务的架构理念。依照SOA架构建设、改造、封装各类企业服务，使这些服务可以被简单地发现、调用、管理。
提出的基于面向服务架构和工作流管理的企业应用集成体系结构将重点集中于系统的可变，主要优势在于达成一个可变的集成框架，该框架允许重用并重新组合服务，从而快速的产生新的功能模块以适应系统所支持的飞快变化的商业需求。
2.基于SOA和WFM的企业应用集成的策略
面向服务的企业应用集成方法用面向服务架构的指导原则及理念来构造服务集群系统，在此系统中，业务用户能够动态地联合和组成满足不断演化和改变的业务要求的高级流程。此方法通过强制分开每个服务的消费者和该服务的生产者，从而超越脆弱的、紧耦合的企业应用程序集成和B2B集成方法，增强了松散耦合的关键方面，这些在自动演化为满足业务要求的集成场景中都是必需的。
然而，面向服务的企业应用集成框架本身并没有设计提供如何构建合适的服务来满足如今业务要求的指导，也没有提供在最有效、可伸缩的情形下执行服务的方式来保证长期运行交互。工作流技术提供了必要的过程驱动指导，用于确保其将细粒度服务组合成实际的运行时业务流程。
因此，本文提出了基于面向服务架构和工作流管理技术的企业应用集成策略，如图1所示，对企业应用系统首先进行面向服务架构的服务化，然后通过工作流技术来进行业务流程级别的集成，从而得出一个更加全面的企业应用集成框架。
3.基于SOA和WFM的企业应用集成体系结构SW-EAI
根据上述的集成策略，面向服务架构的异步消息、松耦合、粗细粒度服务的方法提供了应用集成的最佳基础模型，而工作流管理提供了必要的过程驱动指导，用于确保其将细粒度服务组合成实际的运行时业务流程。通过这些方法的组合，企业可以朝着自动集成的企业集成远景前进。图2描述了基于面向服务架构和工作流管理的企业应用集成的体系结构SW-EAI。
各层的主要功能描述如下：
◆客户访问层
对企业应用来讲，客户一般分成以下几类：一般客户，随机访问客户,商业客户,动态商业伙伴。它们通过企业防火墙，外部交互网关后，访问Web应用层的组件，充当了服务请求者的角色。
◆Web表示层
是在SW-EAI集成平台基础之上的Web应用，主要为企业用户和个人用户提供统一的调用界面。通过门户的方式访问不同的应用程序，在不同的集成应用程序之上，提供统一的界面。
◆流程集成层
流程集成层是SW-EAI系统的核心组成部分之一，它包含了以下一些组件：业务流程建模，流程部署，BPEL引擎，流程控制器，监控服务。BPEL引擎是流程集成层的核心，它连接其他几个服务器模块，共同对外提供一个统一的应用调用处理界面。流程集成主要起到了在企业信息系统中定制自动的系统集成服务的作用，通过可视化的建模，可以定义一个应用集成的流程，从而实现系统的自动集成。
◆服务组合层
服务组合层也是SW-EAI系统的核心组成部分之一，它主要是对细粒度的服务的组合，从而形成业务流程。
◆企业服务总线
这是面向服务架构体系中的基础架构，各个服务通过总线来互相访问。其中的消息服务作为消息总线连通了集成引擎层和企业应用系统的消息交互，并为集成引擎层进行消息格式转换功能提供了元数据映射模式。
◆服务封装层
服务封装层是对企业现有的各种各样的应用系统的功能发布为服务的形式，然后部署到企业服务总线中的服务目录中心，方便业务流程层的调用。
◆外部交互网关
对外部调用的统一入口。它接收外部对企业信息资源调用的请求,将请求按照预定义规则和访问者类型不同,分发给不同的门户。
◆企业服务目录中心
企业应用以服务的方式封装后，所有关于这些服务的描述文件均要在这个企业服务目录中心中注册。对这些服务的调用均要首先在服务目录中心搜索以决定调用的端口和方式。
◆企业元数据模式库
主要存放企业应用集成中所涉及到的所有数据元模型、规则等。例如接口消息的模式，消息转换模式，企业数据元模型模式等。它是一个存储规则和模式的数据仓库。
四、SW-EAI系统的层次模型
SW-EAI系统的体系结构图,只是表明了集成架构中的各个模型以及它们的大致逻辑关系,并没有真正的描述服务在SW-EAI中的功能作用及互相的调用关系。在此我们使用层次模式来描述基于面向服务架构和工作流管理的EAI集成平台所能提供的各种模块。
具体到技术层面上的划分，SW-EAI的层次体系应该包括应用接口层，服务整合层，流程整合层和用户交互层四个大的层面。
概括来讲，SW-EAI的层次体系最下面的一层是应用接口层，它要解决的是应用集成服务器与被集成系统之间的连接和数据接口的问题以及被集成系统的数据转换问题，通过建立统一的数据模型来实现不同系统间的信息转换。再往上去就是服务整合层，它要解决的是构建模型服务架构中的服务集群系统，通过企业服务总线，把所有服务整合在一起，以便于流程层对服务的调用。服务整合层之上是流程整合层，它将不同的应用系统连接在一起，进行协同工作，并提供商业流程管理的相关功能，包括流程设计、监控和规划，实现业务流程的管理。到了最上端的用户交互层，则是为用户在界面上提供一个统一的信息服务功能入口，通过将内部和外部各种相对分散独立的信息组成一个统一的整体，保证了用户既能够从统一的渠道访问其所需的信息，也可以依据每一个用户的要求来设置和提供个性化的服务。
五、结束语
注意到新兴面向服务架构为企业应用集成技术注入了新鲜的血液和动力，运用SOA和工作流技术来实现分布式企业应用集成系统将有助于解决在企业信息化建设中的信息孤岛问题，克服传统的企业应用集成技术所带来的新的信息孤岛。为此，我们研究并设计了一种基于SOA和WFM的企业应用集成框架，基于此框架，企业内部可以实现充分的应用集成，在跨领域跨企业的应用集成中，也可以平滑的过渡升级。具有良好的适应性和可扩展性。
参考文献：
[1]Erasala, Naveen; Yen, David C.; Rajkumar, T.M.，Enterprise Application Integration in the electronic commerce world，Computer Standards and Interfaces Volume: 25, Issue: 2, May, 2003, pp.69～82
[2]Kobayashi, Takashi; Tamaki, Masato; Komoda，Business process integration as a solution to the implementation of supply chain management systems，Information and Management Volume40, Issue:8,September,2003,pp769～780
[3]McIntosh, Roger L，Open-source tools for distributed device control within a Service-Oriented Architecture ，Journal of the Association for Laboratory Automation Volume:9, Issue: 6, December, 2004, pp.404～410
[4]Papajorgji,Petraq; Beck, Howard W.; Braga, Jose Luis ，An architecture for developing service-oriented and component-based environmental models，Ecological Modelling Volume:179, Issue:1,November15,2004,pp.61～76
[5]任志宏 李 京 金蓓弘:基于Internet工作流的复合Web服务框架.计算机研究与发展，2003，40(7):1081～1087
[6]柴晓路:Web服务架构与开放互操作技术.北京:清华大学出版社，June, 2002
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
[关键词] 企业应用集成 面向服务架构 工作流 互操作
一、引言
现今，越来越多的企业面临着“信息孤岛”带来的挑战。OA系统、ERP系统、CRM系统、SCM系统和财务系统等等，每一种信息系统都能很好地完成某一些功能，但却难以形成一个完整的企业级业务流程。然而，这些企业并不能一夜之间将他们的那些孤立的应用系统全部放弃或替换，在当前的商业环境下从零开始重新开发他们的整个信息系统常常是不合算的。另一方面，这些企业需要不时地引进各种新的系统。重要是这些新方案是基于最新的架构，他们与原有的系统的架构也有着很大的不同。如何成功实施企业应用的整体集成，是每一个企业必须解决的问题。
企业应用集成就是为解决上述问题而产生的。企业成功实施EAI的关键在于把EAI提升到一定的高度，即在考虑企业应用架构之初就对其进行整体规划的基础上，建立一个完整的企业应用集成架构。通过架构，一方面来联系横贯整个企业的异构系统，以实现在企业内部系统之间无缝地共享和交换数据，并明确如何将相关的业务流程集成在一起。另一方面，在添加新的应用系统时就可以很方便地将它们插入到集成框架之中，使新的业务流程与已有的业务流程自然地衔接在一起，实现应用集成的目标。
二、面向服务架构和工作流管理
1.SOA
面向服务架构是一种客户机/服务器软件设计方法，其中应用由软件服务和软件服务使用者组成。SOA与多数一般的客户机/服务器模型不同，它明确地强调软件组件之间的松散耦合，及其独立标准界面的使用。SOA描述了一套完善的开发模式来帮助客户端应用连接到服务上。这些模式定制了系列机制用于描述服务、通知及发现服务、与服务进行通信。
SOA是支持以可重用组件和服务组装业务流程，而这些组件和服务是其所运行的应用程序和计算平台的独立部分。而应用SOA的一大目标就是多应用的整合，不但是跨平台的，而且被整合的应用仍能保持其自主性。服务之间必须是松耦合的，如果它们之间的耦合度过于紧密，整个系统架构将是非常脆弱的。所以需要将服务定义为业务逻辑单元，将IT逻辑从服务中剥离出来。这样，服务就可以由不同的企业来提供，而且对于变更管理来讲，任何一个服务的变化都不会影响到其他的服务。
2.WFM
工作流管理是实现企业业务流程自动化和经营过程重组的有力武器，将工作流管理用于企业应用集成有着良好的应用前景。基于新的企业管理思想，面向过程的计算机应用在今后的企业经营业务中将发挥更重要的作用，而工作流技术就是面向过程建模、优化、执行与监控的先进技术。
采用工作流技术为核心开发的业务系统的最大特点，是它们具有高度的灵活性，可以按照企业的具体需求，快速灵活地完成流程的应用；并可在客户业务过程发生变化时，迅速地重组来满足客户需求。
三、基于SOA和WFM的企业应用集成架构SW-EAI
1.体系结构设计要求
面向服务的企业应用系统可以随着企业业务的变化而逐渐变化，能够实现“柔性化”的软件系统，从而降低实施EAI的成本和风险。EAI解决方案底层的设计框架是面向服务的架构理念。依照SOA架构建设、改造、封装各类企业服务，使这些服务可以被简单地发现、调用、管理。
提出的基于面向服务架构和工作流管理的企业应用集成体系结构将重点集中于系统的可变，主要优势在于达成一个可变的集成框架，该框架允许重用并重新组合服务，从而快速的产生新的功能模块以适应系统所支持的飞快变化的商业需求。
2.基于SOA和WFM的企业应用集成的策略
面向服务的企业应用集成方法用面向服务架构的指导原则及理念来构造服务集群系统，在此系统中，业务用户能够动态地联合和组成满足不断演化和改变的业务要求的高级流程。此方法通过强制分开每个服务的消费者和该服务的生产者，从而超越脆弱的、紧耦合的企业应用程序集成和B2B集成方法，增强了松散耦合的关键方面，这些在自动演化为满足业务要求的集成场景中都是必需的。
然而，面向服务的企业应用集成框架本身并没有设计提供如何构建合适的服务来满足如今业务要求的指导，也没有提供在最有效、可伸缩的情形下执行服务的方式来保证长期运行交互。工作流技术提供了必要的过程驱动指导，用于确保其将细粒度服务组合成实际的运行时业务流程。
因此，本文提出了基于面向服务架构和工作流管理技术的企业应用集成策略，如图1所示，对企业应用系统首先进行面向服务架构的服务化，然后通过工作流技术来进行业务流程级别的集成，从而得出一个更加全面的企业应用集成框架。
3.基于SOA和WFM的企业应用集成体系结构SW-EAI
根据上述的集成策略，面向服务架构的异步消息、松耦合、粗细粒度服务的方法提供了应用集成的最佳基础模型，而工作流管理提供了必要的过程驱动指导，用于确保其将细粒度服务组合成实际的运行时业务流程。通过这些方法的组合，企业可以朝着自动集成的企业集成远景前进。图2描述了基于面向服务架构和工作流管理的企业应用集成的体系结构SW-EAI。
各层的主要功能描述如下：
◆客户访问层
对企业应用来讲，客户一般分成以下几类：一般客户，随机访问客户,商业客户,动态商业伙伴。它们通过企业防火墙，外部交互网关后，访问Web应用层的组件，充当了服务请求者的角色。
◆Web表示层
是在SW-EAI集成平台基础之上的Web应用，主要为企业用户和个人用户提供统一的调用界面。通过门户的方式访问不同的应用程序，在不同的集成应用程序之上，提供统一的界面。
◆流程集成层
流程集成层是SW-EAI系统的核心组成部分之一，它包含了以下一些组件：业务流程建模，流程部署，BPEL引擎，流程控制器，监控服务。BPEL引擎是流程集成层的核心，它连接其他几个服务器模块，共同对外提供一个统一的应用调用处理界面。流程集成主要起到了在企业信息系统中定制自动的系统集成服务的作用，通过可视化的建模，可以定义一个应用集成的流程，从而实现系统的自动集成。
◆服务组合层
服务组合层也是SW-EAI系统的核心组成部分之一，它主要是对细粒度的服务的组合，从而形成业务流程。
◆企业服务总线
这是面向服务架构体系中的基础架构，各个服务通过总线来互相访问。其中的消息服务作为消息总线连通了集成引擎层和企业应用系统的消息交互，并为集成引擎层进行消息格式转换功能提供了元数据映射模式。
◆服务封装层
服务封装层是对企业现有的各种各样的应用系统的功能发布为服务的形式，然后部署到企业服务总线中的服务目录中心，方便业务流程层的调用。
◆外部交互网关
对外部调用的统一入口。它接收外部对企业信息资源调用的请求,将请求按照预定义规则和访问者类型不同,分发给不同的门户。
◆企业服务目录中心
企业应用以服务的方式封装后，所有关于这些服务的描述文件均要在这个企业服务目录中心中注册。对这些服务的调用均要首先在服务目录中心搜索以决定调用的端口和方式。
◆企业元数据模式库
主要存放企业应用集成中所涉及到的所有数据元模型、规则等。例如接口消息的模式，消息转换模式，企业数据元模型模式等。它是一个存储规则和模式的数据仓库。
四、SW-EAI系统的层次模型
SW-EAI系统的体系结构图,只是表明了集成架构中的各个模型以及它们的大致逻辑关系,并没有真正的描述服务在SW-EAI中的功能作用及互相的调用关系。在此我们使用层次模式来描述基于面向服务架构和工作流管理的EAI集成平台所能提供的各种模块。
具体到技术层面上的划分，SW-EAI的层次体系应该包括应用接口层，服务整合层，流程整合层和用户交互层四个大的层面。
概括来讲，SW-EAI的层次体系最下面的一层是应用接口层，它要解决的是应用集成服务器与被集成系统之间的连接和数据接口的问题以及被集成系统的数据转换问题，通过建立统一的数据模型来实现不同系统间的信息转换。再往上去就是服务整合层，它要解决的是构建模型服务架构中的服务集群系统，通过企业服务总线，把所有服务整合在一起，以便于流程层对服务的调用。服务整合层之上是流程整合层，它将不同的应用系统连接在一起，进行协同工作，并提供商业流程管理的相关功能，包括流程设计、监控和规划，实现业务流程的管理。到了最上端的用户交互层，则是为用户在界面上提供一个统一的信息服务功能入口，通过将内部和外部各种相对分散独立的信息组成一个统一的整体，保证了用户既能够从统一的渠道访问其所需的信息，也可以依据每一个用户的要求来设置和提供个性化的服务。
五、结束语
注意到新兴面向服务架构为企业应用集成技术注入了新鲜的血液和动力，运用SOA和工作流技术来实现分布式企业应用集成系统将有助于解决在企业信息化建设中的信息孤岛问题，克服传统的企业应用集成技术所带来的新的信息孤岛。为此，我们研究并设计了一种基于SOA和WFM的企业应用集成框架，基于此框架，企业内部可以实现充分的应用集成，在跨领域跨企业的应用集成中，也可以平滑的过渡升级。具有良好的适应性和可扩展性。
参考文献：
[1]Erasala, Naveen; Yen, David C.; Rajkumar, T.M.，Enterprise Application Integration in the electronic commerce world，Computer Standards and Interfaces Volume: 25, Issue: 2, May, 2003, pp.69～82
[2]Kobayashi, Takashi; Tamaki, Masato; Komoda，Business process integration as a solution to the implementation of supply chain management systems，Information and Management Volume40, Issue:8,September,2003,pp769～780
[3]McIntosh, Roger L，Open-source tools for distributed device control within a Service-Oriented Architecture ，Journal of the Association for Laboratory Automation Volume:9, Issue: 6, December, 2004, pp.404～410
[4]Papajorgji,Petraq; Beck, Howard W.; Braga, Jose Luis ，An architecture for developing service-oriented and component-based environmental models，Ecological Modelling Volume:179, Issue:1,November15,2004,pp.61～76
[5]任志宏 李 京 金蓓弘:基于Internet工作流的复合Web服务框架.计算机研究与发展，2003，40(7):1081～1087
[6]柴晓路:Web服务架构与开放互操作技术.北京:清华大学出版社，June, 2002
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文