SOA 基础知识

如何准确理解SOA

我并不打算介绍SOA的定义，事实上到现在为止，还没有一个权威的SOA标准定义，因为从不同角度，不同厂商和学术团队会有不同的答案。争论定义本身，不是目的。

OASIS（一个SOA标准组织）给予出的SOA定义“SOA是一个范式，用于组织和利用可能处于不同所有权范围控制下的分布式系统。”

维基百科给出的SOA定义“面向服务的体系结构（Service-orientedarchitecture）是构造分布式系统的应用程序的方法。它将应用程序功能作为服务发送给最终用户或者其他服务。它采用开放标准、与软件资源进行交互并采用表示的标准方式。”。

这些定义本身，一般人员要准确理解是非常困难的，既便是专业人士，未必能够深刻理解其内涵。如何更加形象理解SOA？怎么通俗化解析SOA的核心含义？

如何形象理解SOA

事实上，SOA的思想我国很早就有了，印刷术的发展过程其思想就完整体现了SOA的核心含义。

印刷的内容――文字，在秦始皇统一六国之前，各国的文字是不统一的，据说许多常用的文字有十几种写法和读音，妨碍了各国之间的文化交流，就象SOA之前，各种软件平台、各种开发工具和各种接口的组件之间，没有统一的标准，对软件系统之间的整合造成巨大的困难。

因此，伟大的始皇帝统一了六国文字，“书同文、车同轨”就是通过标准解决“复用”和“互操作”等问题。这也为大规模的印刷和文明发展提供了一个良好的基础，这种“统一封装”的文字，对文化交流起到了一个“互操作”的标准作用。

在没有印刷术之前，书籍要依赖于手工抄写，这样效率当然是非常低下，而且质量也不能获得一致性的保证，也就是书籍还无法“复用”。中国人首先发明了刻版印刷术，就是将书籍刻成一块一块的凸字版，然后就可以大规模进行印刷了，当印刷出来的书籍脱销时，下次还可以继续使用，大大提高了效率，这就是“复用”，软件通过组件的封装，也可以达到重复和在不同场合多次使用的“复用”效果。

刻版印刷术有个很大的问题就是文字之间是紧耦合的，同样一个字，在另一部书之中是不能“复用”的，必须重新雕刻，也就是说刻版印刷是没有“编排”特性的。就如软件技术中微软VB开发的Com+组件就只能在Windows环境之中使用，它不能与Java开发的EJB组件进行复用和编排，因为他们与开发环境和运行环境是紧耦合的，要在UNIX环境下使用，必须重新开发（相当于重新“刻版”）。活字印刷就是通过文字与版面之间的松耦合，通过“排版”来实现一部书的印刷版面的，这种松耦合就大大提高了文字的字模之间的复用和编排效率。我们标准封装的“服务”就类似一个一个的字模，通过服务编排（“排版”）来实现业务流程。

统一文字和活字印刷促进了人类文明进步，而SOA促进全球IT架构和应用的革命。

SOA的核心要素

要准确全面理解SOA，首先必须理解SOA的核心要素：

SOA的目标就是实现灵活可变的IT系统。要达到灵活性，通过三个途径来解决：标准化封装、复用、松耦合可编排。

 

互操作(标准化封装)、复用、松耦合等SOA技术的内在机制，也是中间件技术和产品的本质特征。

• 标准化封装（互操作性）

传统软件架构，因为封装的技术和平台依赖性，一直没有彻底解决互操作问题。互联网前所未有的开放性意味着各节点可能采用不同的组件、平台技术，对技术细节进行了私有化的约束，构件模型和架构没有统一标准，从而导致架构平台自身在组件描述、发布、发现、调用、互操作协议及数据传输等方面呈现出巨大的异构性。各种不良技术约束的结果是软件系统跨互联网进行交互变得困难重重，最终导致了跨企业/部门的业务集成和重组难以灵活快速的进行。

在软件的互操作方面，传统中间件只是实现了访问互操作，即通过标准化的API实现了同类系统之间的调用互操作，而连接互操作还是依赖于特定的访问协议，如JAVA使用RMI，CORBA使用IIOP等。而SOA通过标准的、支持Internet、与操作系统无关的SOAP协议实现了连接互操作。而且，服务的封装是采用XML协议，具有自解析和自定义的特性，这样，基于SOA的中间件还可以实现语义互操作。

SOA要实现互操作，就是通过一系列的标准族，来实现访问、连接和语义等各种层面的互操作。

• 软件复用

软件复用，即软件的重用，也叫再用，是指同一事物不作修改或稍加改动就多次重复使用。从软件复用技术的发展来看，就是不断提升抽象级别，扩大复用范围。最早的复用技术是子程序，人们发明子程序，就可以在不同系统之间进行复用了。但是，子程序是最原始的复用，因为这种复用范围是一个可执行程序内复用，静态开发期复用，如果子程序修改，意味着所有调用这个子程序的系统必须重新编译、测试和发布。

为了解决这个问题，人们发明了组件（或者叫控件），如MS操作系统下的DLL组件。组件将复用提升了一个层次，因为组件可以在一个系统内复用（同一种操作系统），而且是动态、运行期复用。这样组件可以单独发展，组件与组件调用者之间的耦合度降低。  

为解决分布式网络计算之间的组件复用，人们发明了企业对象组件，如（Com+,.NET,EJB等)，或者叫分布式组件。通过远程对象代理，来实现企业网络内复用，不同系统之间复用。

传统架构的核心是组件对象的管理。但分布式组件也是严重依赖其计算环境，由于构件实现和运行支撑技术之间存在着较大的异构性，不同技术设计和实现的构件之间无法直接组装式复用。

而现代SOA的重要特征就是以服务为核心，如WebService,SCA/SDO等。通过服务，或者服务组件来实现更高层次的复用、解耦和互操作，即SOA架构中间件。

因为服务是通过标准封装，服务组件之间的组装、编排和重组，来实现服务的复用。而且这种复用，可以在不同企业之间，全球复用，达到复用的最高级别，并且是动态可配置的复用。

• 耦合关系

SOA架构在松耦合解耦过程也发展到了最后的境界。传统软件将软件之中核心三部分网络连接、数据转换、业务逻辑全部耦合在一个整体之中，形成“铁板一块”的软件，“牵一发而动全身”，软件就难以适应变化。分布式对象技术将连接逻辑进行分离，消息中间件将连接逻辑进行异步处理，增加了更大的灵活性。消息代理和一些分布式对象中间件将数据转换也进行了分离。而SOA架构，通过服务的封装，实现了业务逻辑与网络连接、数据转换等进行完全的解耦。

总之，从科学哲学的角度来看，SOA是一个不断解构的过程，传统软件强调系统性，耦合度过高，所以需要松耦合（解耦）；SOA也是一个组件粒度的平衡，集成电路趋势是集成度越来越高，软件发展的趋势是相反的过程；SOA是架构，更是方法，反映了人们对哲学思想的追求的原动力。

按照这个特性，SOA基本上来说与WebService并不是同一个概念，SOA并不一定需要WebService实现，理论上可以在其他技术体系下，实现SOA。但事实上，到目前为止，能够实现SOA架构风格的技术就是WebService，因为它的特性和厂商的支持力度，使得WebService成为了实现SOA实现技术的事实标准。也正因为WebService技术的成熟，才使得已经提出10多年了的SOA思想和概念，得以能够实现落地，成为一种可以使用的技术。这也就是回答了SOA和WebService的关系。

SOA的架构框架(Framework)

SOA的核心主体是服务。所谓“服务（Service）” ，从业务角度而言，服务是一个可重复的经过标准封装的任务，例如: 检查帐号余额;开新帐户 等等…。SOA的目标是通过服务的流程化来实现业务的灵活性，所谓流程（Process）是由一系列相互关联的任务所组成，实现一个具体的业务功能。一个流程可以由一系列服务来实现。

服务就像一堆“元器件”，这些元器件通过封装形成标准服务，他们有相同的接口和语义表达规则。但服务要组装成一个流程和应用，还需要有效的“管理”，包括如何注册服务、如何发现服务、如何包装服务的安全性和可靠性，这些就是SOA治理。SOA治理乃是将SOA这一堆元器件，进行有效组装，形成一个“产品”的关键，否则它永远是一堆器件，而无法形成一个有机整体。

SOA治理的方法和体系，就是区别于一般组件开发的技术的重要区别和特征。

一个正确的框架，是指导我们开发和实施SOA架构的基础。由IBM提案，国际开放群组(The Open Group)提出了一个SOA架构的参考模型，这个架构框架目前是产业界最权威和严谨的SOA架构标准。The Open Group是一个非营利标准化组织，是一个厂商中立和技术中立的机构，致力于提出各种技术框架和理论结构，致力于促进全球市场的业务效率。The Open Group已有超过20年的标准制定与推广历史。在1996年，由X/Open与Open Software Foundation合并组成。TheOpen Group最有名是作为UNIX商标的认证机构。在过去，协会最出名的是其出版的Single UNIX Specification，它扩充了POSIX标准而且是UNIX的官方定义，其成员包括IT用户、供应商以及政府机构。The Open Group在中国的创始会员为金蝶集团，金蝶集团负责成立了中国分会。TOG在1993年提出的The Open Group Architecture Framework (TOGAF) 架构框架，是一套行之有效的企业架构。历经15年9个版本发展，支持开放、标准的SOA参考架构，已被80％的福布斯( Forbes)全球排名前50的公司使用。这个SOA参考模型为：

根据这个模型，完整的SOA架构由五大部分组成，分别是：基础设施服务、企业服务总线、关键服务组件、开发工具、管理工具等。

SOA基础实施是为整个SOA组件和框架提供一个可靠的运行环境，以及服务组件容器，它的核心组件是应用服务器等基础软件支撑设施，提供运行期完整、可靠的软件支撑。

企业服务总线是指由中间件基础设施产品技术实现的、通过事件驱动和基于XML消息引擎，为SOA提供的软件架构的构造物。企业服务总线ESB提供可靠消息传输、服务接入、协议转换、数据格式转换、基于内容的路由等功能，屏蔽了服务的物理位置，协议和数据格式。在SOA基础实现的方案上，应用的业务功能能够被发布、封装和提升（Promote）成为业务服务（Business Service）；业务服务的序列可以编排成为BPM的流程，而流程也可以被发布和提升为复合服务（Composited Service），业务服务还可以被外部的SOA系统再次编排和组合。ESB是实现SOA治理的重要支撑平台，是SOA解决方案的核心，从某种意义上说，如果没有ESB，就不能算作严格意义上的SOA。

关键服务实现，是SOA在各种业务服务组件的分类。一般来说，一个企业级的SOA架构通常包括：交互服务、流程服务、信息服务、伙伴服务、企业应用服务和接入服务。这些服务可能是一些服务组件，也可能是企业应用系统（如ERP）所暴露的服务接口等等。这些服务都可以接入ESB，进行集中统一管理。

开发工具和管理工具：提供完善的、可视化的服务开发和流程编排工具，涵盖服务的设计、开发、配置、部署、监控、重构等完整的SOA项目开发生命周期。

按照这个模型，许多SOA解决方案是只提供部分实现。这个行业中，许多国内的企业为了搭上SOA的便车，经常以偏概全，混绕概念。应该说真正按照SOA的思想和模型来构建整个企业的IT架构的案例是非常之少的。许多国外厂商的宣传案例，基本上是停留在部署应用服务器，开发了部分WebService组件，可以实现部分数据集成，这个层次而已，而这些WebService是部署在ESB平台之上的，就已经很不错了。实现了服务流程重组，实现SOA治理的案例就更是很少见到了。

国内有许多软件企业开发的系统，宣传是SOA架构的。基本上有几种情况，其一，有些开发组件和开发平台厂商，他们也自称中间件企业，基本上是提供一个工作流平台，许多还不支持BPEL的业务流程管理，只是传统的XPDL/WfMC工作流平台（Workflow不同于支持服务流程的Business Process），最常见的案例是OA办公审批，或者服务组件开发工具，而所谓的ESB产品大部分都是EAI的升级，可以与Webservice进行接口而已，就宣称这是ESB产品了，基本的服务注册、服务编排和安全管理都不具备。这些解决方案只是提供了许多WebService开发的组件，而不提供SOA治理的核心架构，相当于造了许多元器件，但还不能提供整机产品。

其二，许多宣称SOA架构的应用软件，基本上可以说是“支持”SOA，而不能称为“基于SOA”架构。因为支持SOA一般是指可以将其某些功能，封装为服务（WebService），可以在SOA架构之中进行管理，这比较容易达到。而“基于SOA”是指应用系统的业务功能都是封装为服务，通过ESB进行集中管理，业务实现是通过BPEL业务流程管理进行编排，用户交互是通过交互服务（如门户）进行管理，整个解决方案可以达到标准服务封装、服务复用、松耦合、服务编排与重组，并且基本符合TOG-SOA的架构模型。

按照这个标准，IT用户就可以了解到真正的SOA架构的框架模型，就可以识别是否是企业所需要的架构。