基于面向服务架构（ＳＯＡ）的电子政务

寻大勇

［摘要］针对我国电子政务系统存在的可扩展性差、容易形成信息孤岛等问题，提出SOA能较好地实现电子政务系统中的业务协同与信息共享。在介绍SOA的基本结构，分析我国电子政务的现状与问题的基础上，探讨SOA在电子政务中的五种应用模式及基于SOA的电子政务系统设计的优势，提出SOA与电子政务的结合已成为势不可挡的趋势。

［关键词］面向服务架构； 电子政务；应用模式

[中图分类号] TP311 [文献标识码]A

一引言

经过国家多年的信息化建设,各种电子政务系统和协同办公系统已经在政府部门广泛应用。当前大量的电子政务系统多为B/S模式的Web应用程序,但在不同程度上存在着可扩展性差、互操作性不强、容易形成“信息孤岛”等严重问题。SOA(Service Oriented Architecture)正是为解决这类问题而新近发展起来的设计思想和架构, SOA能较好地解决电子政务系统中系统间的业务协同与信息共享等问题,实现电子政务系统的松耦合性和高拓展性。

二 我国电子政务的现状与问题

传统的电子政务系统主要针对各部门自身的业务需求来实现，造成应用系统独立建设，缺乏统一的标准，各个部门自成体系的应用现状。信息资源分割严重，信息孤岛大量存在，资源获取和可用性差，信息交换共享十分困难。

政务部门在各自的信息系统建设中，多从自身业务出发来构建信息系统，业务数据固化于软件实现中，且信息资源单独管理，造成了业务与数据的相对自我封闭。对需要跨部门共享的业务信息，因其描述格式、描述方式均不统一，标准化程度低，导致大量事实性信息孤岛出现，且不同孤岛间的数据获得与使用较为困难。如何建立起电子政务应用的标准化数据体系，保证数据表达、处理、展现的规范化已经成为电子政务建设亟待解决的重要问题。面向服务架构（Service Oriented Architecture, SOA）的应用为突破信息孤岛、整合信息资源、协同政务应用、缩短开发周期、降低开发成本提供很好的解决方案。

三 SOA的基本结构

面向服务架构（SOA）是软件工程方法的重要发展，也是软件产业形态由产品转向服务的里程碑性技术基础。SOA是一种新的应用架构模型，它以服务驱动为核心理念，按需连接系统资源，通过将原有应用中的零散功能整理包装为具有互操作性的标准服务，实现服务的快速组合和重用，保证应用敏捷性与扩展性，满足政务业务发展需要。SOA结构中共有三种角色：服务提供者。发布自己的服务，并且对使用自身服务的请求进行响应。服务注册中心。注册已经发布的服务提供者，对其进行分类并提供搜索服务。服务请求者。利用服务注册中心查找所需的服务，然后使用该服务。SOA的基础是服务描述和服务发现。服务描述主要提供服务的接口描述信息和服务部署信息等。服务发现是指服务请求者通过查询服务注册中心去定位符合其需求标准的服务。

四 SOA在电子政务中的五种应用模式

SOA技术架构强调统一规划、统一标准、统一平台、统一管理，以需求为导向，以业务服务为焦点。所有服务以松散耦合的状态存在于系统之中，可以随业务需求的变化，快速组合成跨单位、高协作、高应急能力的应用系统。采用SOA的技术架构和技术理念，一方面深度满足用户的业务需求，另一方面解决了政务系统项目的重复建设问题。SOA在电子政务中的应用模式如图1所示。

1 软基础设施应用模式

从软基础设施的角度，SOA的应用可以分为利用信息资源目录梳理业务活动和业务对象的应用模式，以及建立业务主题库的应用模式两类。利用信息资源目录梳理业务活动和业务对象的应用模式用于梳理业务以支撑基于SOA的应用； 建立业务主题库框架的应用模式则主要是阐述如何建立业务领域的主题库，基于这种应用模式可以建立多层次、分布式应用系统的基础库。

2 资源共享应用模式

资源可以通过服务的模式对外共享，任何需要这些资源的机构和个人都能拿到所需要的资源。资源的有效共享依赖于三个方面: 一是资源本身的描述，另一个是资源本身的实际存储方式，最后是资源的提供方式。资源本身的描述和逻辑集中有赖于基于元数据的资源描述，逻辑集中就是将资源的描述以目录的形式进行统一存储； 资源的物理存储方式依赖应用构建前期对数据的规划，此层的变动只会影响资源的物理层面特性，并不影响其服务的特性，因此原有的对应用层限制最大的数据层，通过目录的统一服务变得非常灵活而有弹性； 最后，资源的提供方式则是基于前两个方面的服务方案，资源共享以服务的形式体现。

3 业务协同应用模式

如何实现这些业务的协同是SOA在这种应用模式下的重点。在这种应用模式下，完成业务协同包括3个步骤：

1）业务处理服务

业务处理服务源于对组织内或组织间业务活动的分析，组织内的业务处理服务可以直接基于业务活动抽象的用例来构造； 组织间的业务活动一部分来自于业务活动的分析，另一部分来自于资源共享的需求，近而依据这部分需求建立起共享的服务。

2）业务流程服务

业务流程服务源于组织内各部门间或组织间的业务关系的分析，通过建立业务的前置关系、后置关系从而形成业务流程，依据业务活动间的关系建立起对外提供的业务服务。

3）服务查询检索

服务查询检索主要是供外部用户明确了解组织提供了哪些服务、具体的服务内容是什么以及如何获取和使用这些服务。

最后通过服务检索查询的功能开发定义明确的交互界面，用户可以通过交互界面查询定位所需的服务。

4 不同服务渠道的应用模式

SOA在应用与业务之间加入一个服务层，解决了原有的系统建设通常不会建立服务层完成系统间的调用，而是直接调用下层其他应用或者采用数据共享的方式，从而避免直接访问下层其他应用。另外，在大多数机构中，存在不同的应用和技术共存，由于这些应用提供的功能都是特定的，要在应用间共享信息最好的解决方案是转向一种面向服务的架构和Web服务，即在业务层之上加入一个服务层。

5 基于虚拟数据中心的应用模式

也就是忽略数据在不同节点的部署而集中提供服务。如果要在单节点上提供虚拟数据中心，可以建立非分布式目录中心用于提供虚拟中心服务； 如果在多节点上建立虚拟数据中心，即跨节点的虚拟中心，需要建立分布式目录中心用于提供虚拟中心服务。

总之，通过SOA应用模式分类体系的研究，可以更好地帮助用户理解SOA的应用类型，并结合SOA架构的优势，确定业务下一步建设的方向。

五 基于SOA的电子政务系统设计优势

SOA的体系结构可以基于现有的系统投资来发展，而不需要彻底重新创建新系统。如果将开发力量集中在创建服务，利用现有的技术结合基于组件的方法来开发软件，将可获得如下几个方面的好处：

1）利用现有资源。通过使用适当的SOA框架，可以将业务服务构造成现有组件的集合。使用这种新的服务只需要知道它的接口名称，服务的内部细节以及在组成服务的组件之间传送的数据的复杂性都对外界隐藏了。这种匿名性使组织能够利用现有资源，通过合并运行在不同的操作系统中，用不同的编程语言开发的组件来创建服务。原有系统提供的功能，可以通过服务来封装并提供给新的系统或其他系统进行访问。

2）商品化基础架构。利用SOA框架，可以使不同的政务网站应用程序之间，基础架构的开发和部署变得更加一致。现有的组件、新开发的组件和从厂商购买的组件可以合并在一个定义良好的SOA框架内。这样的组件集合将被作为服务部署在现有的电子政务平台上。

3）减少成本。随着业务需求的发展和新的需求的引入，通过采用SOA框架和服务库，为现有的和新的应用程序增强和创建新的服务的成本大大减少。

4）持续改进业务过程。SOA允许清晰地表示流程流，这些流程流通过在特定业务服务中使用的组件顺序标志，这给商业用户提供了监视业务操作的理想环境。业务建模反映在业务服务中，流程操纵是以一定的模式重组部件(构成业务服务的组件)来实现的，这将进一步允许更改流程流，而同时监视产生的结果，促进了业务过程的持续改进。

5） 以流程为中心的体系结构。现在的体系结构模型和实践往往是以程序为中心。通常，流程信息在组件之间传播，应用程序很像一个黑匣子，没有粒度可用于外部，重用需要复制代码、合并共享库或继承对象。在以流程为中心的体系结构中，应用程序是为过程开发的，流程可以分解成一系列步骤，每一个步骤表示一个业务服务。实际上，每个过程服务或组件功能都相当于一个子应用程序，将这些子应用程序连接在一起可以创建能够满足业务需求的流程流。这种粒度允许利用和重用整个组织中的子应用程序。

六 结语

综上所述，SOA的技术属性和电子政务的宗旨十分吻合，使用SOA架构实现电子政务将达到事倍功半的效果。当然这并不等于采用了SOA架构，就可以解决所有在电子政务中存在的问题，无论SOA和电子政务都在飞速地发展，处于不断完善的阶段，一些理论和实践的问题还处在探索阶段，但是无论如何改变，SOA可以完善和解决传统电子政务中存在的诸多弊端，SOA可能而且可以在电子政务建设中发挥出巨大的优势已经成为共识。

主要参考文献

[1] 赵育梅.中国电子政务发展中出现的问题及对策研究[J].北京邮电大学学报(社会科学版), 2004(2): 68-72.

[2] Eric Newcomer, Greg Lomow. Understanding SOA with Web Services中文版[M].徐涵,译.北京:电于工业出版社,2006:162-177.

[3] Andy, Som Sengupta. 使用应用程序平台跨越SOA障碍[J]. bea dev 2 dev专刊, 2004,4(8): 26-30

[4] 姜国华,李晓林,等.基于SOA的框架模型研究[J].电脑与信息技术,2007,15(6):37-39.

[5] Olaf Zimmermann, Pal Krogdahl, Clive Gee. 面向服务的分析与设计原理.[2004-06-28]. http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/webservices/ws-soad1/index.shtml. [6]李春旺. SOA标准规范体系研究[J].现代图书情报技术,2007(5):2-5.