基于SOA异构数据交换平台的设计和实现


企 业 技 术 开 发 2009 年 10 月企 业 技 术 开 发 基于 SOA 异构数据交换平台的设计和实现 刘 娜 1,段智敏 2 (1.长沙民政职业技术学院,湖南 长沙 410004;2.湖南科技职业学院,湖南 长沙 412000) Design and implementation of the heterogeneous data exchange platfrorm based on SOA LIU Na1, DUAN Zhi-min2 (1.Changsha Socail Work College,Changsha,Hunan 410004,China;2.Hunan College of Science,Changsha,Hunan 412000,China) Abstract:Along with the devolopment of the informationized construction,urgently demanded resource integration to various application system,realized uniform data exchange to disperse and heterogeneous multiple data sourses.Affording standardization architecture by SOA,this article constructed a loosely coupled "server +agent" data exchange platform, realized the heterogeneous data exchange and data share. Keywords:pesource integration;DEP;SOA 摘 要:随着信息化建设的发展,迫切需要对各种应用系统进行资源整合,对分散异构的多数据源实现统一的数 据交换。文章通过 SOA 提供的标准化架构,在应用系统间建立起了一个松散耦合"服务器+代理"的数据交换平 台,实现异构数据的交换与数据共享。 关键词:资源整合;数据交换平台;面向服务架构 中图分类号:TP302.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2009)19-0030-02 收稿日期:2009-08-07 基金项目:国家科技支撑计划项目:基于制造业信息化公共服务平 台的网络化制造业系统研究与应用,课题编号: 2006BAF01A13(2006.12~2009.12);湖南省科技计划项 目:面向网络化制造的 ASP 平台开发及应用,项目编号: 2007GK3074(2007.1~2008.12) 作者简介:刘娜(1981-),女,湖南浏阳人,硕士研究生,研究方向:校 园信息化。 当前国内外大部分平台没有采用通用的技术和架构 标准,数据交换系统的维护和修改较困难,维护成本较 高,通用性较差。通过深入研究数据交换系统的架构设 计,提出了基于 SOA 的异构数据交换平台的系统实现解 决上述问题。 1 建设 DEP 需解决的问题 1.1 可扩充性问题 DEP 的建设要与应用系统的发展挂钩,留有可扩充 的余地,保证该平台具有良好的兼容性。 1.2 系统安全性问题 DEP 要尽量减少数据交换过程中的人为操作,以保 证数据交换过程中数据的安全性,并要使平台同时具有 一定的灾难恢复能力。 1.3 标准规范化问题 在建立 DEP 前,需要为不同编码规范的应用系统建 立统一的信息编码标准。 1.4 系统架构的开放性问题 DEP 的共享数据库必须统一资源类型,预留各种程 序接口。 1.5 数据同步问题 在数据同步的过程中,保证在系统运行过程中产生 的差异数据能被准确地捕获和复制。 2 数据的有效存储 为保证 DEP 的安全和可靠,需要对数据作如下处理: 2.1 历史数据导入 主要应用于共享数据库存在之前已有的应用系统集 成,即将原有系统的历史数据导入到 DEP 的共享数据库。 2.2 数据同步 共享数据库和被集成应用系统之间的数据同步重点 是获得差异数据,而数据同步的本质就是差异数据导入, 包括两种: ①数据的上行:实现应用系统的差异数据到共享数 据库的同步。数据同步的过程中,在共享数据库发生变化 的数据条数和提交的差异数据条数相同前,应用系统保 留捕获的差异数据。 ②数据的下行:当独立的应用系统之间有数据交换 时,以共享数据库为中介。在业务数据库发生变化的数据 条数和提交的差异数据条数相同前,应用系统保留捕获 的差异数据。 3 基于 SOA 的 DEP 体系架构 在具体的实现过程中,DEP 采用松散耦合的“服务 器+代理”架构(如图 1 所示),利用 SOA 的核心技术(如 JMS、Web Service、ESB 等)来分别实现 DEP 消息服务、数 据传输服务等核心构件的主要功能。统一的消息服务控 企 业 技 术 开 发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2009 年 10 月 Oct.2009第 28 卷 第 28 卷 制数据交换过程中复杂的控制信息交互;统一的数据传 输服务解决数据交换过程中各种数据高效、准确地传输; 消息协议和数据交换协议解决标准不统一问题,实现数 据交换系统的通用性。 SOA 被用于信息资源整合,是因其具备标准化、可操 作、可组装的特性。为了提高 DEP 的通用性,满足系统对 松散耦合和基于统一技术标准的需求,在层次设计上,需 要采用 SOA 的层次划分思想,将整个系统划分为 6 个层 次(服务层、组件层、企业服务总线层、商业流程层、服务 质量及安全管理层)和 8 个核心模块(消息模块、数据传 输模块、服务监控模块、数据存储模块、数据权限存储和 验证模块、服务注册和查询模块、身份验证和会话管理模 块、出错处理和日志记录模块),每个层次和每个核心模 块之间既具有独立性有具有关联性,SOA 的层次划分思 想为平台的设计和维护带来极大的方便。 DEP 作为一个分布式开放型网络系统,由一个 DEP 服务和若干个应用软件的 DEP 代理构成,各应用软件以 DEP 代理作为接口,通过与 DEP 服务的消息和数据交互 实现信息交换。DEP 服务是 DEP 的核心管理中心,处于 所有信息通道的中间。DEP 服务主要为各个应用系统提 供数据交换服务,包括消息服务、交换数据上传/下载服 务、交换数据权限服务、交换数据订阅服务等(见图 1)。 DEP 代理实现 DEP 与各应用系统之间的交互接口,通过 与 DEP 服务进行消息交互,控制交换数据的正确传输, 保证正确完成数据交换的流程。DEP 代理作为一个逻辑 部件既可集成在应用系统内部,也可作为独立实体挂接 在应用系统外部。 图 1 基于 SOA 的数据交换平台应用 4 DEP 的实现 基于 SOA 的 DEP 解决方案通过定义自己的数据交 换文件,并将其保存在服务器上,需要时通过调用 Web Service 进行数据交换。整个 DEP 由业务系统提供业务数 据的输入输出文件接口,然后通过抽象模板映射原理,建 立源系统和目标系统的数据映射关系,最后根据映射模 板来实现数据的交换。然后根据输出模板的样式,通过模 板映射文件,进行相应的转换,转换的结果即输出文件。 4.1 DEP 的服务模式 DEP 提供的数据交换服务模式主要包括“请求-应 答”和“发布-订阅”两种。 4.1.1 “请求-应答”模式 该模式是数据交换服务的需求方(需要源数据的应 用系统)通过 DEP 代理向 DEP 服务请求执行相关获取交 换数据服务,DEP 服务通过与数据交换服务提供方(提供 源数据的应用系统)的交互获取相关结果,以应答的方式 反馈给数据交换的需求方。 4.1.2 “发布-订阅”模式 该模式是由数据交换服务的提供方通过 DEP 代理, 将提供交换数据的相关服务发布到 DEP 服务上,数据交 换服务的需求方则通过 DEP 代理订阅 DEP 服务的相应 服务,服务提供方会自动将发生改动的源数据发送给订 阅相关服务的服务需求方。 4.2 XML 数据格式交换的实现 根据自身的具体情况,确定一个具有普遍代表性的 XML 数据标准,即 Template_Data(D,D),在此数据标准中 主要确定最为基本、最为常用的相关数据的结构,作为数 据交换中的标准 XML 数据格式。 信息管理系统多采用 B/S 或 C/S 模式开发,后台数 据库多采用关系型数据库,如 SQL Server、Oracle、Sybase 等。基于此类以关系型数据库为后台的应用系统,采用 XML 技术来实现第三方数据交换平台。利用 XML 的数 据与显示分离特性和 XSLT 的映射功能,可将一种格式 的 XML 源文件转换为另一种格式的 XML 输出文件,实 现数据的交换与信息共享。 ①将需转换的异构数据映射为 XML 文档,为通过数 据引擎实现数据交换作准备。 ②使用 XSLT 扩展风格表单语言编写 XSLT (A→D)、 XSLT(D→A)及 XSLT(B→D)、XSLT(D→B)转换模板文档,并 建立对应的格式说明文档集 Des_Data_A 和 Des_Data_B。 ③数据引擎利用与之对应的 XSLT (A→D) 模板将 DATA(A,A)数据交换为 Template_Data(D,D)格式的标 准 XML 数据。 4.3 XML 数据交换引擎的实现 XML 数据交换引擎主要负责异构数据信息的转换, 在数据交换过程中,引擎根据系统中已注册的输入源文 件与输出目标文件,从 XSLT 映射文件库中调用与之对 应转换映射文件 XSLT(Sourse→D),将源文件转换为系统 标准XML 文档。随后,引擎再次调用 XSLT(D→Destina- tion)文件,将系统标准 XML 文档转换为目标文件,完成 一次交换过程。数据交换引擎采用多线程处理机制,主要 由数据交换模块与 XSLT 数据交换映射文件库组成。 4.4 XML 数据交换接口的实现 ①数据输出首先根据各系统后台数据库的具体情况 与其建立连接;然后从数据库中获取需要转换的数据,生 成 DataSet 数据集,并将数据交换为 XML 文档。 ②数据输出首先根据各系统后台数据库的具体情况 与其建立连接;然后从数据库中获取需要转换的数据,生 (下转第 33 页) 刘 娜,等:基于SOA 异构数据交换平台的设计和实现 31 第 28 卷 主梁共四根,采用连续梁,箱形截面,在横梁连接部分 设置横隔加劲板,加劲板为细小箱形梁,限度为 50 mm 除 竖向支承区、压重区和索塔附近梁段采用实腹板式横梁 外,其余均为桁架式,桥面板采用板元结构,在纵梁上铺设 纸板,作为桥面板,纸板为单层白卡纸,以节省材料。行车 道宽 100 m,由两侧纵梁承重,两侧纵梁中心间距 90 mm, 纵梁上铺设的纸板向外延伸,作为行车轨道。采用铅线伞 状斜拉索,拉索在主梁上不等间距锚固,主梁上的锚点即 为横梁所铺位置。 4 桥梁结构模型受力分析 在设计过程中,对杆件的设计要不断地进行检算,更 改截面尺寸,直至设计出较为合理的形式,这就使得计算 工作相当复杂。因此在模型的设计过程中,采用合适的分 析软件 Midas 来进行内力分析及截面的校核工作(见图 1 和表 2)。 图 1 构件截面形状 表 2 主要构件截面几何参数 由 Midas 软件分析可知结构满足大赛的要求,其位 移最大为 6 mm,满足要求。 5 桥梁结构模型制作工艺 制作工艺是比赛中最为重要的环节。理论计算和软 件分析只是对模型进行辅助校核和优化,得出理想受力 状态下的结构内力,但是更多的细节还需要实验来确定。 模型的制作必须要有耐心、细心、专心的心态,尺寸要精 确。模型中的每一部件都要根据设计好的图纸精确选取 材料,保证模型能按要求安装起来。另外,还要注意节点 的联结,如果联结不牢固,可能会导致变形过大引起局部 破坏。 矩形纸杆制作起来比较方便,模型组同学经多次实 验,发现:在纸杆每卷一层的方向上可以预折一下,这样 可以保证模型变的更加工整平直,不易发生局部失稳破 坏。在涂胶的过程中,要注意涂胶的量和涂胶的部位,量 过大纸杆需要很长时间才干;量少了则会使纸杆各层粘 结不紧密,降低其使用强度。另外,涂胶的部位以你要折 的那一部分为主,用厚纸片或电话卡均匀涂胶,保证各层 都能很好的粘结在一起。待涂胶完毕后,矩形木条不宜立 即抽出,若立即抽出,纸杆中的胶在干燥过程中会使其弯 曲,降低纸杆强度。 6 结语 本次模型试验表明,桥梁的模型十分坚固,满足了竞 赛的要求,当荷载加到 30 kg 时,挠度超限。此次模型的缺 点在于材料的截面形式、尺寸大小设计过于保守。 通过这次比赛,参赛选手对桥梁结构模型的施工、构 造原理和受力特点有了更为深刻的了解,在巩固理论知 识的同时,提高了大家的学习兴趣和增强团队协作精神, 同时也活跃了科技创新氛围,丰富同学们的课余生活。 参考文献: [1] 金伟良.2005 第一届全国大学生结构设计竞赛作品选 编[M].北京:中国建筑工业出版社,2005. [2] 朱慈勉.结构力学(上册)[M].北京:高等教育出版社, 2004. 成 DataSet 数据集,并将数据交换为 XML 文档。 5 总结 目前实现的 DEP 主要针对后台使用关系型数据库 的应用系统,对非关系型数据库的系统如基于 Lotus 开 发的办公自动化系统,系统无法直接进行数据交换,需通 过一个 Web Service 架构来实现。 参考文献: [1] 马文峰.数字资源整合研究[J].中国图书馆学报,2002,(4). [2] 梅立军,付小龙,刘启新等,基于 SOA 的数据交换平台 研究与实现[J].计算机工程与设计,2006,(19). [3] 羊牧,胡艳梅,罗婷.数字化校园数据交换中心的设计 与实现[J].现代教育技术,2006,(1). (上接第 31 页) 泣索 李奇霏,等:关于桥梁结构模型设计 33
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