【IT168 技术文章】
SOA与构件技术、软件工程、软件平台、信息安全、可信赖计算、软件产业等六个领域的关系既是SOA核心理念,也是其发展与应用的基础。
应用需求的快速发展带动了计算机网络技术的快速发展,其直接结果是产生了当前炙手可热的网络服务(Web Service)技术,如何合理地把Web服务应用到各类企业的IT系统和商业流程之中、并给企业带来直接的经济效益,一直是备受国内外企业管理者高度关注的课题。面向服务架构(SOA,Service-oriented architecture)就是在此背景下出现的,SOA被誉为下一代Web服务的基础框架,目前已经成为计算机信息领域的一个新的发展方向。
1996年,Gartner最早提出SOA的思想,2002年12月,Gartner提出SOA是“现代应用开发领域最重要的课题”,预计到2008年,SOA将成为占有绝对优势的软件工程实践方法。Gartner为SOA描述的远景目标是:在于让IT变得更有弹性,以更快地响应业务单位的需求,实现实时企业(Real-Time Enterprise)。一些IT组织已经成功建立并实施SOA应用软件了,IBM等厂商也看到了它的价值,继而纷纷跟进。
SOA与构件技术
研究SOA,不能不关注软件构件技术,“基于构件技术提供网络服务”是SOA的重要思想起源,做SOA研发的公司无不对构件技术有一定研究。
在SOA架构中,流动的应该是构件,而不是已经集成在一起的整个系统软件。一个用户选择了一款软件,一般都有定制的要求,尤其是系统管理软件,如ERP、CRM等。构件化技术为不同用户的定制要求提供了可能,把常用功能做成可供选择的构件,用户就有了更为灵活的选择。没有构件化时,软件系统的各个部分是紧密结合在一起的,因而会“牵一发而动全身”,采用了构件化技术后,软件的各个功能模块就可以独立地实现、升级,而不会影响系统整体。
构件技术与构件化的概念是有区别的,构件化的关注点不在于构件本身的技术实现,而在于如何把应用系统分解成稳定、灵活、可重用的构件,在于如何利用已有的构件库组装出随需应变的应用软件,从一个面向构件的环境中去分析应用,如何做出灵活、重用的构件来思考。构件化的目的在于带动软件工业化。
但是,构件技术则是构件化的基础,它为构件的工厂化生产提供技术保障。传统的软件方法学是从面向机器、面向数据、面向过程、面向功能、面向数据流等反映问题的本质;而构件技术关注的是在软件已经可用的情况下,在高层次上的复用,如分布式异构互操作。基于构件的软件设计方法学把应用和实现分离,提供标准接口和框架,使软件开发变成构件的组合。基于构的软件方法学是以接口为中心、面向行为、基于体系结构设计的,它要求:对构件件要有明确的定义;用构件描述语言和规范,如UML、微软COM构件技术中的IDL、科泰世纪CAR构件技术的CDL。
在基于对象模型描述的计算机网络系统中,对象是最基本的概念,分布协同的基本单元就是这些对象构件。对象之间只能通过预先定义好的接口访问,这些接口构成连接客户和服务器的协议。任何对象都可向其他对象请求或提供服务。SOA是一种基于对象的构件计算模型,它将不同的功能单元通过预先定义好的接口和契约联系起来。SOA的构件计算模型决定了软件系统构架。在一个SOA系统中,提供具体服务的是一个实现相应功能的构件。
SOA与软件工厂
作为面向服务的体系架构,当众多用户多次重用同一构件、或者需要在不同构件间进行互操作时,SOA需要提供一套统一的软件标准或协议,用工业化生产的角度来看,SOA架构需要支持软件的工厂化生产。
如果把软件比喻成工业化产品,软件工厂技术则包括软件零件的生产、下载、组装、使用、销毁等重要环节,软件工厂的本质在于提供一套统一的软件规范:包括在各个环节中的软件接口、标准或协议的制定原则、软件零件的生产规范、网络构件的下载与安全管理、软件零件的组装规则、组装完成后的运行机制、运行完成后的清理或销毁原则等。只要大家依照这些规范进行开发,就能够保证软件间的兼容性和互操作性,提高软件的开发效率和质量。
经过几十年的发展,软件编程理念经历了随意编程、面向结构、面向对象、面向构件、面向Web服务等阶段。相比之下,Web服务最为惊心动魄。Web服务之前的软件体系结构,功能重用主要是通过源代码级的封装、继承等特性来实现;而Web服务则是通过基于动态目标代码级的封装、继承,及元数据的自描述技术、AOP技术等来实现的。软件工厂条件下的软件积木式拼装和零件化生产技术不断成熟,理想的软件工厂技术的标志性特征是基于目标代码模块的动态拼装、动态运行、动态管理。以目标代码为基本软件模块,展开对同一应用软件的跨操作系统平台研究、展开同一应用软件的跨不同系统的集成运行环境的研究、展开不同应用程序之间的二进制兼容与互操作研究,这些都是促进SOA发展与应用的重要方面。
SOA与软件平台
在网络环境下的面向服务的架构中,支持网络软件运行的基础平台是很重要的,尤其是支持软件跨平台运行。Java虚拟机为Java程序的跨平台运行提供了基础环境。微软的.Net技术则充分考虑了企业级应用程序、尤其是由不同编程语言实现的应用程序之间的兼容性和互操作。
我国自主研发的“和欣”操作系统(英文名Elastos)创新性地实现了“CAR构件技术”(CAR,Component Assembly Runtime),提供了高效率的构件/中间件运行环境。“和欣”是完全面向构件技术的操作系统,其系统服务器都是以动态链接库的中间件形式提供,如文件系统构件、设备驱动构件、网络服务构件等。CAR构件技术完全面向下一代网络服务,提供了Windows、Linux上的构件运行平台,可实现“和欣”应用程序和CAR构件可以以目标代码形式在Elastos、Windows(2K/XP/CE)、Linux操作系统上二进制兼容运行。