基于SOA的服务组合技术研究

周小琳

（1中国移动通信集团辽宁有限公司沈阳分公司，辽宁沈阳 110011；2中国联合网络通信有限公司沈阳市分公司，辽宁 沈阳 110002；3中国邮政集团总公司辽宁省分公司信息技术局，辽宁 沈阳 110013）

随着移动通信业务的发展，增值业务市场也呈快速发展的趋势，增值市场规模逐年增长。用户对业务的需求也呈现出多样化的趋势，移动通信运营商在激烈的市场竞争中，利用现有的业务平台及资源，灵活组合，适时推出用户所需的各种新业务，将会极大地增加运营商的市场竞争能力。然而传统的服务实现使用不同的语言和技术，并且运行于不同平台和操作系统之上。因此，各个系统相互孤立，难以进行通信，并且其内部信息处理手段的差异较大，数据存在不一致性，彼此之间难以进行信息、数据的交换和共享。现在，随着SOA（service-oriented architecture，面向服务的架构）技术的出现和快速发展，可以很好地解决该问题。SOA架构以服务为基本单元，通过把不同应用封装成统一的Web服务来屏蔽系统间的差异性；以服务作为构建时的基础组件，通过服务组合技术对散列的组件进行组合，从而解决服务间数据的交互和共享，以松耦合的方式实现跨机构的协作业务流程；通过服务组合技术对业务流程的全过程进行监管，实现流程的简化和优化。

1 面向服务的体系架构SOA

SOA是以服务为基础的组件模型。服务作为封装特定功能的实体，以业务为其核心理念，通过定义良好的接口的契约彼此间进行联系。同时，服务是中立的，可以独立于特定的技术和平台。服务具有可重用性，一个定义良好的服务可以在多个业务流程的组装中使用。也正是因为SOA中所有应用都是服务，基于SOA的系统平台可以采用服务组合技术将单独的、中立的、封装完善的服务组合成新的、复杂的服务，从而实现数据共享。又因为服务之间的交互是通过标准定义的接口进行的，基于SOA的系统平台可以屏蔽由于平台、操作系统以及实现语言不同而造成的差异。

基于SOA的IT架构以一系列执行业务功能的服务为基础，通过服务的形式重用企业现有资产。同时，通过服务的不同组合不仅实现异构环境中的消息、数据的交互和共享，还可以使业务流程变得更加灵活，从而迅捷有效地满足现实生活中快速变化的业务需求。可见，要使搭建的架构灵活多变，就要考虑服务构建、数据模型和服务编排这三方面采用何种技术来实现。如图1所示为SOA关键技术及其关系。

本文重点研究服务组合技术。SOA架构中的服务组合编排模型不仅要满足异构、松耦合的要求，还要是敏捷的，因此与Web服务关联的服务组合技术BPEL（Business Process Execution Language）以其基于服务、松耦合、高度敏捷等特点成为构建SOA架构的首选服务编排模型。BPEL的描述文件是WSDL，不仅支持Web服务，也可以更好地支持SCA定义的服务。同时，BPEL规范可以把其定义的流程本身暴露为Web服务对外提供服务。同时由XML Schema定义的BPEL规范可以直接把SDO定义引入到自己的变量到中，作为其变量进行操作。总之，BPEL是SOA服务编排的核心技术，同时也是具体业务流程的体现。

图1 SOA关键技术及其关系

2 基于BPEL的服务组合技术

图2 BPEL规范与相关技术标准的关系示意图

图3 BPEL流程规范分类示意图

BPEL技术规范即业务流程执行语言规范，是以Web服务、XML为基础的诸多规范上提出的一种新型的业务流程的定义语言规范。它的灵感来源于IBM的WSFL以及微软的XLANG。其中，WSFL是一种以图为基础的流程模型，其特点是灵活、直观；XLANG即工作流程描述语言，它以过程代数为基础，具有结构化构造的优势。BPEL作为两者结合的产物，以用Web服务接口标准描述的伙伴和业务流程的交互为基础，定义了描述业务流程的语法规范，主要用于业务流程建模。作为一个Web服务组合标准，BPEL可以直接描述一组Web服务的操作顺序，以及服务间交互时共享的数据，还可以处理Web服务使用过程中发生的异常；作为执行流程的建模语言，BPEL可以组合现有的服务，从而生成一个新的更为复杂的Web服务。

BPEL是一个基于开放标准的技术规范，这些技术规范为BPEL流程的执行提供环境。图2展示了BPEL规范与其相关技术标准的关系。

BPEL规范描述的是各成员服务何时、为何、以何种顺序被调用，还为服务提供错误处理和补偿机制。因此，基于BPEL规范的流程定义总体可分为三个部分，这三部分之间的关系如图3所示。

3 基于BPEL的服务组合实现方法

基于BPEL的服务组合方法可归纳为两个部分，一是为业务流程中涉及的每个活动设定一个抽象服务，形成抽象服务流程定义；二是执行前通过中间环节进行服务匹配和绑定，将每个抽象服务替换成一个实体服务，将抽象服务转换成实际的符合BPEL规范的业务流程文档，此部分是整个方法实现的核心。

3.1 抽象服务流程定义

由于BPEL业务流程通过WSDL技术规范对其与成员服务之间交互的接口进行描述，相关活动的实现要发布成WSDL文件描述的服务。这些生成的WSDL文件即为抽象服务流程定义。在本文中Web服务是基于Axis2框架搭载Tomcat服务器发布实现的，把Axis2与平台开发环境进行整合，整合后开发好的类直接在Tomcat服务器上发布即可通过在浏览器中键入网址获得相应的WSDL描述。

3.2 服务接口的调用

在BPEL流程中，流程与成员服务之间的交互是通过伙伴链接调用WSDL描述的服务接口实现的，因此，服务接口的调用是对伙伴链接的定义。在实际执行过程中，难免会发生错误或者异常，需要对其进行处理以及进行一些必要的补偿操作。使用流程处理器可以提高服务质量，增强BPEL流程的健壮性。在业务流程中，可能发生人工审批和业务取消同时操作并生效的错误，此时需要添加错误处理器捕获错误和补偿处理器添加补偿措施。

[1]Web Service and Service-Oriented Architectures[EB/OL].http://www.Service-architecture.

[2]Loosely Coupled-connecting with Web service[EB/OL].http://looselycoupled.

[3]王晓艳.基于SOA工作流引擎的研究与实现[D].北京：北京工业大学,2009.