基于SOA架构的法院档案管理信息系统研究与实现

基于SOA架构的法院档案管理信息系统研究与实现作者：吴华来源：《现代电子技术》2012年第10期摘要：针对法院业务复杂度高，技术环节多，系统庞大等特点，基于SOA架构的应用集成使得应用系统可以实现灵活的业务流程，快速适应需求变化的业务发展需要。

基于SOA架构的法院档案管理系统提出了针对法院档案管理中的应用集成解决方案，研究并实现了应用集成平台。

该系统能够实现法院中案件的统计、业务数据和业务流程的无缝连接等，有效解决法院里各种信息的孤岛问题，实现协同统计和量刑。

关键词：面向服务器的架构； Java业务集成；应用集成；正规消息路由器；法院中图分类号：文献标识码：A 文章编号：近年来，法院档案管理系统逐渐走向成熟，对应用集成的需求日益广泛。

传统的应用集成技术只能在一定程度上实现法院档案管理系统的应用集成需求，它们都有一个共同的缺陷：普遍采用某种专用中间件技术，以专有的、偏向于系统实现方式的API进行设计，系统间耦台度高，对业务需求适应性差［］。

如何节约投资成本，追求工作高效，灵活适应需求变化，合理使用资源，实现应用系统、业务数据和流程的无缝集成，实现各个部门协同办公、办案，成为法院亟待解决的重要课题。

本文提出了一套基于SOA架构的应用集成解决方案，很好地满足了法院档案管理的各项应用集成需求。

首先介绍了SOA基础概念与模型；其次介绍了实现SOA架构的JBI规范及技术原理、法院应用集成平台框架和法院应用集成平台的实现；最后总结了全文，并指出课题需改进的方面。

1 SOA基础概念和模型关于SOA，目前尚未有一个统一的、业界广泛接受的定义［3］。

一般认为，SOA是一种计算模型，它将应用程序的不同功能单元服务，通过服务向定义良好的接口和契约联系起来。

接口采用中立的方式定义，独立于具体实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建在这样系统中的服务可以使用统一和标准的方式进行通信［］。

SOA模型(如图1所示)包含3个实体：服务提供者、服务请求者和服务代理者。

3个实体通过发布、查找、绑定3个基本操作相互作用。

服务提供者向服务代理者发布服务。

服务请求者通过服务代理者查找所需的服务，并绑定到这些服务上。

服务提供者、服务消费者的角色只是逻辑上的，一个服务既可以作为服务提供者，也可作为服务消费者［2,4］。

图1 W3C给出的SOA模型SOA是一种“抽象的、松散耦合的细粒度软件架构”。

从业务层面来看，SOA的核心概念是“重用”和“互操作”，它将企业的IT资源整合成可操作的、基于标准的服务，使其能被重新组合和应用。

因此，SOA不仅可以增强软件开发商的市场竞争力，也可以提升法院、公安、税务等政府部门的战斗力［2］。

2 基于SOA架构的技术规范目前，SOA没有统一的标准和规范。

2005年8月，Java社区JCP组织提出JBI(Java business integration)规范［7］。

JBI为SOA定义了面向服务集成总线和构件架构的核心，同时它对公共消息总线服务、插件式构件接口，以及服务组合描述机制等进行了标准化。

JBI是面向服务集成的标准元容器，允许多种第3方插件式构件嵌入；另一方面，JBI提供了一个通用的消息基础架构，使得业务集成和服务通信通过抽象的服务模型进行交互，实现构件之间的松耦合。

一个JBI环境是驻留在单个JVM中构件的集合，它由4个部分组成(如图2所示)。

图2 JBI构件模型(1) 插拔式体系结构。

JBI定义了基于插件方式的架构，以便服务能融入“JBI运行时”环境。

JBI提供了详细的接口，使服务能与“JBI运行时”环境交互。

“JBI运行时”在SOA环境中的服务间扮演仲裁者角色。

(2) 构件模型。

JBI定义了2种构件：服务引擎构件(Service Engine，SE)和绑定构件(Binding Component，BC)前构件负责实现业务逻辑和其他服务，在其内部可使用多种技术和设计模式，可提供数据传输和转换这种简单的基础服务，也可实现像实例一样复杂的业务处理；后一构件主要为已部署服务提供传输级绑定。

JBI的关键是分离服务引擎和绑定构件，以便业务逻辑不被下面的具体细节所干扰。

这种方式促进了体系结构的灵活性和可扩展性。

绑定构件和服务引擎构件在JBI内部都可以是服务提供者或服务消费者。

(3) 消息传输总线。

消息传输总线的关键部分是正规化消息路由器(Normalized Message Router，NMR)。

NMR基于WSDL提供了主要的消息传输中枢，NMR为服务引擎构件和绑定构件间的消息传递提供松散耦合。

服务需要有聚合业务处理的接口，每个业务处理由零个或多个消息组成。

而一个接口有一个或多个传输级绑定。

JBI利用正规化格式描述消息。

一个正规化消息由3个部分组成:消息属性、消息有效载荷、消息附件。

NMR支持服务生产者和消费者之间单向模式和服务响应模式的调用。

(4) 基于标准的管理。

JBI利用JMX实现运行时的服务安装、配置和监控。

服务必须实现JBI接口集，以便这些服务在JBI环境中是可管理的。

JBI环境必须提供一套JMX MBeans实现“JBI运行时”的管理。

“JBI运行时”环境允许服务引擎构件和绑定构件的相关操作如下：安装构件、部署构件附属单元、启动、停止服务以及进行相关服务分组。

JBI为构件及其附属单元定义了标准的部署描述符以及打包模型。

3 系统设计原则3.1 总体原则(1) 松耦合与SOA架构。

松耦合与SOA架构是最重要设计原则。

应避免使用以集中数据库为核心构建紧耦合的信息系统或信息平台。

松耦合是一种架构设计思想，通过合理的架构来控制系统的复杂度，控制系统实现的成本与风险。

松耦合带来的效果包括降低单个功能的复杂性，限制一个功能变化对另一个功能的影响，降低和局限功能变化带来的风险和成本，有利于功能复用等。

当然，耦合带来一些代价，主要是协同机制的构建与维护的代价。

但以长期、动态的方式看待，设计合理的松耦合架构其代价小于紧耦合。

(2) 基于业界主流中间件产品搭建综合平台。

业务协同的基本技术经过多年的发展已经较为成熟［8］，形成了很多产品化程度较高的中间件及开发平台。

但一个单位内的关键技术平台不是这些中间件的简单组合，而是以这些技术为基础，通过一个合理的架构，实现一系列能直接服务于业务协同需要的、可复用、可扩展的功能。

这个架构的合理与否直接关系到业务协同能否成功实施。

(3) 具有完善的平台管理与监控工具。

业务协同的复杂性决定了平台运维管理的重要性。

平台是信息化整体架构中的核心。

因此，平台必须得到有效的管理和监控，才能保证整个体系的可持续发展。

完善的平台管理工具的开发是重要的设计目标。

3.2 功能设计首先是平台在整个企业信息化体系中的定义和位置。

整个信息化的体系是一个多层结构，从下层的硬件基础设施，到基础信息服务和顶层的跨部门核心业务。

类似于SAP体系Netweaver，本文所述的关键技术平台是企业信息化软件体系中技术支撑平台，其功能跨越多个业务层次，为不同层次的业务提供统一的、可复用的软件功能服务。

平台在整个信息化体系中的位置如图3所示。

在平台功能方面，根据对整体业务的充分了解和分析，将平台的主要功能分为：(1) 数据采集与交换平台。

即通常所说的企业服务总线ESB。

文献［9］为各业务系统之间提供一个统一的数据交换通道，使数据交换准确、便捷、高效、通畅。

(2) 基于Web Service的统一服务平台。

(3) 共享数据库。

共享数据库是整个平台的数据总集成，基于法院内数据执行标准建立。

(4) 身份与权限管理。

将用户身份实现SSO，并提供集中式的统一权限管理是业务系统的重要基础。

(5) 数据统计查询。

(6) 基于数据仓库的决策支持。

(7) 统一的信息门户。

(8) 平台监控管理工具。

图3 平台在信息化体系中的位置4 基于SOA架构的法院档案管理系统的设计框架针对法院复杂异构的IT环境，合适选择基于SOA框架构建法院档案管理系统（如图4所示)。

法院档案管理系统是法院的软件基础构架。

它的构建遵循JBI规范、Web服务相关标准以及XML等标准。

支持消息的XML表示、事务管理、集群、可靠安全传输、永久存储和智能路由，可为法院应用提供丰富灵活的集成开发环境，能为法院应用集成从建模、开发、集成、部署、运行、监控、维护的完整生命周期过程管理提供基础环境，适用于法院信息化建设中对数据集成和应用集成的广泛需求。

基础平台可分为4个逻辑部件层和3个工具套件层。

从SOA生命周期管理的视角看，提供3个配套工具套件：集成开发环境套件、运行时管理监控套件和服务管理、性能扩展套件。

集成开发环境套件对应SOA的建模与组装生命周期。

建模生命周期主要完成业务需求分析、服务建模、服务设计；组装生命周期负责发现并重用已有服务来组合成聚合态服务，并提供调试组合服务的功能。

运行时管理监控套件对应SOA的部署生命周期。

部署生命周期负责在服务交互参与的人员、流程、信息资源间协调，提供管理监控控制台。

利于服务使用者获取SOA上运行服务的全局视图。

此时的管理监控主要聚焦于SOA运行系统的业务层面与服务层面。

服务管理、性能扩展套件对应SOA的管理生命周期。

管理生命周期负责SOA运行环境的缩放性、性能，例如集群功能、容错功能、SOA运行环境的资源虚拟化功能、安全性考虑。

性能扩展套件提供的管理功能主要聚焦于SOA运行系统的系统管理。

如SOA运行系统的资源利用统计信息的监控管理等。

图4 法院档案管理系统平台技术框架4个逻辑部件的组成及功能如下：SOA运行框架包括基础设施服务、服务集成总线。

（1）基础设施服务。

包括事务服务、安争服务、作业管理服务、集群服务、消息服务、名字和目录服务以及UDDI服务。

服务集成总线提供ESB功能，作为SOA的服务基础设施提供中介服务、传输服务、事件服务。

中介服务主要负责服务间的路由、SOAP服务消息与内部ESB标准消息的转换。

传输服务提供同步、异步的传输服务，实现服务之间多种通信模型的交互。

事件服务主要用于对服务容器响应外部事件消息作为快速反应而设计，提供事件驱动体系结构的处理模型，从而实现服务交互双方的松耦合交互。

（2）应用集成适配框架。

包括各种用于集成应用资源的构件，一般以构件框架的形式存在，包括用于访问遗留系统、预打包应用(如J2EE中间件上的EJB应用)的各种协议适配构件，用于访问业务逻辑应用系统的服务引擎构件，以及用于集成各种表现层应用的界面集成构件。

应用集成适配框架是集成平台与外部应用系统以及新应用的中间桥梁，实现应用集成平台与应用系统的适配。

（3）业务组合框架。

业务组合框架以面向公共业务应用的组合服务模型形式存在，通过服务间灵活的组合，实现跨业务、跨级别、跨行业的业务流程，且能适应业务变化的需求。