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1服務控制系統設計

1．1設計目標

面向服務，本質就是以服務協同為中心，組織好各種服務間的工作。從數字化校園管理應用軟件系統項目特點來看，教務管理、學籍管理、教學資源管理、招生熱線管理、數字化圖書館等外部服務形式主要體現為Web服務，HTTPServlet服務，CORBA服務、Tuxedo服務、數據庫表接口和存儲過程接口等。服務控制系統需要將這些服務通過適配器集成到服務運行構件中，并提供統一的服務接口供外部調用，通過不斷豐富其應用適配功能，不斷開發新的面向典型應用的組建標準，使得用戶通過簡單的配置就可以將已有的各種應用遺留系統和新開發的應用系統集成到服務控制系統上來。該服務控制系統支持服務交互功能，提供消息傳遞功能，并以事件基礎架構來支持這些功能。還提供合適的服務級別和可管理性，支持在異構環境中的組合應用。依據SOA原則，需要使用與實現無關的接口，被調用的服務位置對于調用者應該是透明的，需要支持可互操作性的通信協議，同時可以進行相對粗粒度的、支持重用封裝的服務定義，可以作為分布式的異構基礎架構進行實現。在框架模型中，構件根據承擔責任角度分為功能構件和連接構件，業務過程的擴展體現在連接構件中，同時連接構件負責功能構件之間的交互，服務控制系統就起到了連接構件的作用。在系統中被集成的對象明確被定義為服務，而不是傳統EAI中各種各樣的中間件系統，明確強調消息處理在集成過程中的核心作用，而且事件驅動成為重要特征。

1．2系統架構

對應于SCA的概念，服務控制系統主要發揮服務注冊中心以及服務通道的作用，按主要功能分為4部分，

1．2．1服務配置管理服務配置管理主要實現將開發好的應用服務注冊在系統可引用的配置文件中。服務配置使用XML來描述服務的引用位置，這保證了軟件系統在運行過程支持在線演化，即意味著軟件在運行期間隨著配置參數改變則各個服務能被方便地增加、刪除。服務配置XML文件的最基本結構，包括服務的聲明、輸入／輸出端定義和服務這程序的位置。

1．2．2服務安全管理數字化校園管理的應用軟件，很多對應用的訪問是要進行安全控制的。針對這一普遍需求，在系統設計了服務安全管理功能。服務安全管理主要是實現安全配置，分布在各處的服務經常被遠程調用，服務組件本身必須實現安全設計來完成服務調用者驗證等工作。本系統采用的安全策略是應用SpringSecurity對服務訪問進行控制。數字化校園管理許多應用服務需要針對服務本身的動態特征提出訪問控制要求，即需要對用戶的各類角色設置權限。因此，安全配置設計采用Spring框架下的SpringSecurity相關組件作為安全管理組件，服務數據交換的Mule系統也使用SpringSecurity。通過安全管理，可以在HTTP的輸入端（inbound）對用戶進行認證，配置組件的訪問權限。SpringSecurity是通過ServletFileter的方式嵌入整個Web應用，可以進行用戶認證和權限控制的管理，從而提供一種統一的跨應用系統的安全管理。當用戶訪問資源的時候，就會被相關的過濾器所攔截，進行用戶認證和權限判斷。在具體設計中通過配置安全元素、配置組件訪問權限以及通過攔截器阻擋非法訪問來實現服務的安全訪問。同時，結合最常用的WebService方法，配置了CXF。

1．2．3服務監控服務監控用于確定監控類型和被監控的服務執行過程數據內容，通過圖形界面完成服務運行過程的監控瀏覽，主要實現實時事件監控和歷史事件查詢。本系統開發了一個管理控制器實現對服務構件運行過程的監控，通過管理控制臺實現對服務注冊、服務調用身份登記、服務過程的監控等，實現服務注冊、服務調用身份的增刪改查，以及上述安全設計。定制輪巡周期實現主動發現注冊的服務構件是否可達。監控服務構件運行過程信息，即將存于運行日志庫的監控信息通過界面展示，對于異常信息進行提示。在服務運行過程實現便捷的可視化監控，既是了解服務是否穩定運行的需要也是前期調試服務的必須。本監控設計包括2部分，即如何將必要的監控事件入庫保存和如何顯示這些監控信息。前者又主要包括2類監控事件；一是服務系統的運行情況，如服務是否被成功調用；二是服務組件本身執行過程的日志。對于監控信息的顯示設計，考慮到實時信息數量可能會很多，因此設計了“事件讀取狀態”便監控者從大量信息中關注新出現記錄。

1．2．4服務數據交換服務數據交換主要負責服務數據的底層交換，此處引用開源共享技術來實現，完成對不同協議數據格式的轉義、過濾等處理。

1．3系統應用過程

在服務控制系統應用過程，主要分為服務準備、服務、服務調用3個階段：

1）服務準備。根據業務應用需求和運行環境完成應用服務的制作，包括服務邏輯設計、服務編寫與編譯、可調用的接口設定。

2）服務。將業務應用服務在配置文件中寫明可調用的位置，有特定要求的（如安全調用）需要在配置中說明，然后在服務控制系統中予以。

3）服務調用。將業務應用服務的可調用接口情況提供給調用者，完成調用界面的設計，包括正常以及異常信息的顯示；調用過程中，在服務控制系統的服務監控模塊可查詢服務執行日志，了解服務運行情況。

1．4系統實現環境

根據數字化校園管理信息門戶工作方式的需要，構建面向用戶的服務模式時，需要將應用服務基于Poetlet技術，實現統一信息門戶，有效實現校園各類應用服務異構系統的整合。為適應異構環境，本系統選用Java作為開發語言，將XML作為數據格式語言用于服務配置的定義、數據傳遞等。研發運行環境選擇PC服務器作為硬件系統，數據庫系統選擇Oracle10g，服務數據交換選用開源系統MULE，目前版本為2．1．1。本系統采用的MULE作為一個基于Java的輕量級消息框架，可以快速地將服務應用連接起來，并且確保在這些應用間交換不同協議的數據。MULE是遵循面向服務架構（SOA）的系統，它提供了對現有系統的簡潔集成方式，即可以集成JMS、WebService、JDBC、HTTP甚至其他的技術。MULE的可擴展性框架允許開發者逐步將更多的應用連接到它的系統，而且Mule透明地管理組件間的所有交互，不管這些組件在底層使用了怎樣的傳輸協議，都可以利用在多個應用間讀取、轉換和發送數據的消息框架來解決這一問題。

2服務設定

根據SCA的模型框架，本文將服務定義為由服務組件、服務輸入端和服務輸出端3部分組成。

2．1服務組件基于Java的實現所提供的服務，可以有一個按下列方法之一定義的接口：1）Java接口；2）Java類。產生自WebServicesDescriptionLanguage（WSDL）portType的Java接口，Java實現類必須實現服務接口定義的所有操作，如果服務接口是用一個Java接口定義的，那么基于Java的構件要么實現此Java接口，要么實現接口的所有操作。由Java類定義接口的服務（與Java接口相對）不是遠程的。產生自WSDLportType的Java接口是遠程的，于此實現的組件類型的XML

2．2服務輸入／輸出端端點的傳輸類型有WebService（CXF）、File、HTTP、HTTPS、TCP、FTP等多種形式。不同方式傳輸時，作為輸入／輸出端的屬性設置不同。其中Web－Service，同時還支持多種綁定，CXF比較適合創建各種不同傳輸協議的服務。

3服務控制

系統驗證服務控制系統只是一個基礎，需要通過應用場景進行驗證。為了驗證以上服務控制系統的可用性，設計一個簡單的“用戶信息管理（Custmos－Manage）”應用服務作為測試用例。采用的“用戶信息管理”系統，是在數字化校園管理應用軟件中具有典型信息服務操作的小型管理系統，其應用模塊都采用目前在業務開發中較常見的網頁方式。該系統需要達成如下驗證目標：

1）服務配置信息須成功被讀取，被調用服務須被成功執行；

2）服務運行過程監控信息須成功被保存、讀取；

3）服務安全配置須成功被執行。“用戶信息管理”（CustmosManage）主要采用B／S模式開發，并調用后端的服務。在B／S的服務端采用JSP的方式提供界面訪問以及調用后臺的應用服務，Web應用服務器采用ApacheTomcat。應用服務配置在服務控制系統內，以WebService的方式提供，采用Java開發，數據庫使用Ora－cle10g。用例系統架構。用于服務調用的安全設計，在Web服務器層面，采用SpringSecurity的安全管理模式，進行Web應用的登錄認證。登錄認證成功，才能進行后繼的操作和服務調用。對于WebService應用，則采用WS－Security的安全認證。

4結語

數字化校園管理應用服務，由于功能需求與組織結構的不同，硬件環境與軟件設計都存在很大的個性化與差異性，本系統以應用為核心，以數據為基礎，以信息服務為表現，按照“服務型”主線，將各類應用服務基于SCA架構，通過適配器把這些服務集成到服務運行構件中，并提供統一的服務接口供外部調用。在實際運行中，數字化校園管理產生的其他應用服務都可以參考“用戶信息管理”系統用例架構模式，利用本系統來實現信息門戶統一配置服務的服務控制管理，有效解決系統集成、信息整合和個性化信息服務等問題。經過實驗證明，本文研究的服務控制系統是有效可行的。

作者：張天星單位：福建船政交通職業學院