Jason Bloomberg
[2003/3/20]
Web service已經(jīng)不再是新婚的娘子。眾多企業(yè)都已經(jīng)創(chuàng )建各種實(shí)驗性Web Services 項目，事實(shí)證明，這項新興的分布式計算技術(shù)確實(shí)能夠降低集成和開(kāi)發(fā)的成本。另外，一些關(guān)鍵的Web Services標準紛紛制定，強安全（robust security）和管理方面的產(chǎn)品也陸續問(wèn)世。對于志向遠大的企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們已經(jīng)在考慮下一步了。
對大多數公司來(lái)說(shuō)，下一步要考慮的不再是點(diǎn)對點(diǎn)的應用，而是Web services在企業(yè)間以及業(yè)務(wù)伙伴間更為寬廣的應用。這種技術(shù)的變遷需要更松散耦合、面向基于標準的服務(wù)的架構。這樣一個(gè)架構要求對IT在組織中的角色有新的觀(guān)點(diǎn)和認識，而不僅僅是一種實(shí)現方法。通過(guò)對業(yè)務(wù)的敏捷反應，企業(yè)可以得到實(shí)實(shí)在在的回報，而要達到這一點(diǎn)，面向服務(wù)架構設計師的角色非常關(guān)鍵。除此之外，潛在的回報更是不可勝數－分布計算技術(shù)能夠保證對業(yè)務(wù)需求足夠靈活的反應，而這種業(yè)務(wù)上的敏捷正是各公司夢(mèng)寐以求而目前還遙不可及的。
分布式計算將網(wǎng)絡(luò )上分布的軟件資源看作是各種服務(wù)。面向服務(wù)架構是一種不錯的解決方案。但這種架構不是什么新思想；CORBA和DCOM就很類(lèi)似，但是，這些過(guò)去的面向服務(wù)架構都受到一些難題的困擾：首先，它們是緊密耦合的，這就意味著(zhù)如分布計算連接的兩端都必須遵循同樣API的約束。打比方說(shuō)，如果一個(gè)COM對象的代碼有了更改，那么訪(fǎng)問(wèn)該對象的代碼也必須作出相應更改。其二，這些面向服務(wù)架構受到廠(chǎng)商的約束。Microsoft控制DCOM自不必說(shuō)，CORBA也只是一個(gè)偽裝的標準化努力，事實(shí)上，實(shí)現一個(gè)CORBA架構，經(jīng)常都是在某個(gè)廠(chǎng)商對規范的實(shí)現上進(jìn)行工作。
Web services是在改進(jìn)DCOM和CORBA缺點(diǎn)上的努力。今天應用Web services的面向服務(wù)架構與過(guò)去不同的特點(diǎn)就在于它們是基于標準以及松散耦合的。廣泛接受的標準（如XML和SOAP）提供了在各不同廠(chǎng)商解決方案之間的交互性。而松散耦合將分布計算中的參與者隔離開(kāi)來(lái)，交互兩邊某一方的改動(dòng)并不會(huì )影響到另一方。這兩者的結合意味著(zhù)公司可以實(shí)現某些Web services而不用對使用這些Web services的客戶(hù)端的知識有任何了解。我們將這種基于標準的、松散耦合的面向服務(wù)的架構簡(jiǎn)稱(chēng)為SOA。
SOA的強大和靈活性將給企業(yè)帶來(lái)巨大的好處。如果某組織將其IT架構抽象出來(lái)，將其功能以粗粒度的服務(wù)形式表示出來(lái)，每種服務(wù)都清晰地表示其業(yè)務(wù)價(jià)值，那么，這些服務(wù)的顧客（可能在公司內部，也可能是公司的某個(gè)業(yè)務(wù)伙伴）就可以得到這些服務(wù)，而不必考慮其后臺實(shí)現的具體技術(shù)。更進(jìn)一步，如果顧客能夠發(fā)現并綁定可用的服務(wù)，那么在這些服務(wù)背后的IT系統能夠提供更大的靈活性。
但是，要得到種強大和靈活性，需要有一種實(shí)現架構的新方法，這是一項艱巨的任務(wù)。企業(yè)架構設計師必須要變成“面向服務(wù)的架構設計師”，不僅要理解SOA，還要理解SOA的實(shí)踐。在架構實(shí)踐和最后得到的架構結果之間的區別非常微妙，也非常關(guān)鍵。本文將討論SOA的實(shí)踐，即：面向架構的設計師在構建SOA時(shí)必須要做的事情。
SOA的原則
SOA是一種企業(yè)架構，因此，它是從企業(yè)的需求開(kāi)始的。但是，SOA和其它企業(yè)架構方法的不同之處在于SOA提供的業(yè)務(wù)敏捷性。業(yè)務(wù)敏捷性是指企業(yè)對變更快速和有效地進(jìn)行響應、并且利用變更來(lái)得到競爭優(yōu)勢的能力。對架構設計師來(lái)說(shuō)，創(chuàng )建一個(gè)業(yè)務(wù)敏捷的架構意味著(zhù)創(chuàng )建這樣一個(gè)IT架構，它可以滿(mǎn)足當前還未知的業(yè)務(wù)需求。
要滿(mǎn)足這種業(yè)務(wù)敏捷性，SOA的實(shí)踐必須遵循以下原則：
* 業(yè)務(wù)驅動(dòng)服務(wù)，服務(wù)驅動(dòng)技術(shù)
從本質(zhì)上說(shuō)，在抽象層次上，服務(wù)位于業(yè)務(wù)和技術(shù)中間。面向服務(wù)的架構設計師一方面必須理解在業(yè)務(wù)需求和可以提供的服務(wù)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，另一方面，同樣要理解服務(wù)與提供這些服務(wù)的底層技術(shù)之間的關(guān)系。
* 業(yè)務(wù)敏捷是基本的業(yè)務(wù)需求
SOA考慮的是下一個(gè)抽象層次：提供響應變化需求的能力是新的“元需求”，而不是處理一些業(yè)務(wù)上的固定不變的需求。從硬件系統而上的整個(gè)架構都必須滿(mǎn)足業(yè)務(wù)敏捷的需求，因為，在SOA中任何的瓶頸都會(huì )影響到整個(gè)IT環(huán)境的靈活性。
* 一個(gè)成功的SOA總在變化之中
SOA工作的場(chǎng)景，更象是一個(gè)活的生物體，而不是象傳統所說(shuō)的“蓋一棟房子”。IT環(huán)境唯一不變的就是變化，因此面向服務(wù)架構設計師的工作永遠不會(huì )結束。對于習慣于蓋房子的設計師來(lái)說(shuō)，要轉向設計一個(gè)活的生物體要求嶄新的思維方式。如下文所寫(xiě)的，SOA的基礎還是一些類(lèi)似的架構準則。
SOA基礎
在IT行業(yè)有兩個(gè)越來(lái)越普遍的發(fā)展方向，一個(gè)是架構方面的，一個(gè)是方法學(xué)方面的，面向服務(wù)的架構設計師可以從中有所收獲。第一個(gè)就是MDA（模型驅動(dòng)架構），由提出CORBA的OMG模型提出。MDA認為架構設計師首先要對待創(chuàng )建的系統有一個(gè)形式化的UML（也是由OMG提出）的模型。MDA首先給出一個(gè)平臺無(wú)關(guān)的模型來(lái)表示系統的功能需求和use cases，根據系統搭建的平臺，架構設計師可以由這個(gè)平臺無(wú)關(guān)的模型得到平臺相關(guān)的模型，這些平臺相關(guān)模型足夠詳細，以至于可以用來(lái)直接生成需要的代碼。
MDA的核心就在于在設計階段系統就已經(jīng)完全描述，這樣，在創(chuàng )建系統的時(shí)候，幾乎就沒(méi)有錯誤解釋的可能，模型也就可以直接生成代碼。但MDA有一些局限性：首先，MDA假設在創(chuàng )建模型之前，業(yè)務(wù)需求已經(jīng)全部描述，而這一點(diǎn)，在當前典型的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)環(huán)境中幾乎是不可能的。第二，MDA沒(méi)有一個(gè)反饋機制。如果開(kāi)發(fā)人員對模型有需要改動(dòng)的地方，并沒(méi)有提供給他們這么一個(gè)途徑。
SOA的另一個(gè)基礎是敏捷方法（AM），其中非常有名的方法是極限編程（XP）。象XP這樣的AM提供了在需求未知或者多變的環(huán)境中創(chuàng )建軟件系統的過(guò)程。XP要求在開(kāi)發(fā)團隊中要有一個(gè)用戶(hù)代表，他幫助書(shū)寫(xiě)測試來(lái)指導開(kāi)發(fā)人員的日常工作。開(kāi)發(fā)團隊中的所有成員都參與到設計之中，并且設計要盡量小并且非形式化。AM的目標是僅僅創(chuàng )建用戶(hù)想要的，而不是在一些形式化模型上耗費工作量。AM的核心思想就在于其敏捷性－處理需求變更的敏捷性。AM的主要弱點(diǎn)是其規模上的限制，例如，XP在一個(gè)小團隊和中型項目中效果不錯，但是當項目規模增大時(shí)，如果沒(méi)有一個(gè)一致的清晰的計劃，項目成員很難把握項目中的方方面面。
從表面看來(lái)，MDA和AM似乎是相對立的－MDA假定需求是固定的，而AM恰恰相反。MDA的中心是形式化的模型，而AM恰恰要避開(kāi)它們。但是，我們還是決定冒險把這些不同方法中的一些元素提取出來(lái)，放入到一個(gè)一致的架構實(shí)踐中。
在SOA中有三個(gè)抽象層次，按照SOA的第一條準則：業(yè)務(wù)驅動(dòng)服務(wù)、服務(wù)驅動(dòng)技術(shù)。AM將業(yè)務(wù)模型直接和實(shí)踐連接起來(lái)，表現在平臺相關(guān)的模型之中。MDA并沒(méi)有把業(yè)務(wù)模型和平臺無(wú)關(guān)模型分開(kāi)來(lái)，而是把平臺無(wú)關(guān)模型做為起點(diǎn)。SOA必須連接這些模型，或者說(shuō)抽象層次，得到單一的架構方法。我們將從五個(gè)視圖的架構實(shí)現方法來(lái)實(shí)現這個(gè)連接。
SOA的五視圖實(shí)現方法
企業(yè)架構設計師發(fā)現他們的職業(yè)非常有競爭力并且值得驕傲，因為他們要從很多方面來(lái)通盤(pán)考慮IT系統。Kruchten（RUP的開(kāi)發(fā)負責人）將這些方面提取出來(lái)，在應用到SOA時(shí)，我們稱(chēng)為五視圖實(shí)現方法（five-view approach）。
四個(gè)方框表示對一個(gè)架構的不同審視方法，分別代表不同的涉眾（stakeholder）。弟五個(gè)視圖，use-case視圖涵蓋了其它視圖，在架構中扮演的是一個(gè)特殊的角色。部署視圖將軟件映射到底層平臺和相關(guān)硬件上，是系統部署人員對架構的視圖；實(shí)現視圖描述了軟件代碼的組織，是從開(kāi)發(fā)人員角度出發(fā)的視圖；業(yè)務(wù)分析人員則利用過(guò)程視圖進(jìn)行工作，它描述的是軟件系統的運行時(shí)特性。最后，邏輯視圖表示的是用戶(hù)的功能需求。在SOA中，面向服務(wù)的架構必須能夠以use-case視圖中的用例將用戶(hù)連接到服務(wù)，將服務(wù)連接到底層的技術(shù)。
為了表示面向對象的架構是如何工作在這些視圖之上，讓我們將他們置于SOA元模型的上下文之中。SOA中兩個(gè)領(lǐng)域存在重疊：由業(yè)務(wù)模型和服務(wù)模型表示的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和由服務(wù)模型及平臺相關(guān)模型表示的技術(shù)領(lǐng)域（兩個(gè)領(lǐng)域共享服務(wù)模型）。業(yè)務(wù)用戶(hù)通過(guò)邏輯視圖和過(guò)程視圖處理粗粒度的業(yè)務(wù)服務(wù)，根據變化的業(yè)務(wù)需求，按照需要將它們安排在過(guò)程之中。另一方面，技術(shù)專(zhuān)家的工作是創(chuàng )建并維護服務(wù)和地層技術(shù)之間的抽象層。表示這些服務(wù)的中間模型，起到的是軸心的作用，業(yè)務(wù)以它為中心進(jìn)行。
SOA元模型從MDA中繼承平臺無(wú)關(guān)模型和平臺相關(guān)模型，但是添加了AM和用戶(hù)交互以及敏捷的反饋這兩部分，后者通過(guò)橢圓之間的雙向箭頭來(lái)表現。類(lèi)似地，元模型通過(guò)引入由中心的服務(wù)模型提供的中間層抽象解決了AM在伸縮性方面的問(wèn)題。這樣，服務(wù)模型中的任何需求的變化，都會(huì )反映到用戶(hù)每天的業(yè)務(wù)處理中。同樣，由于底層技術(shù)是模型驅動(dòng)的，技術(shù)專(zhuān)家也可以根據這些變化的需求迅速而有效地作出應變。
SOA實(shí)踐和過(guò)去解決企業(yè)架構傳統方式的不同之處就在于其對敏捷性的支持。如前所說(shuō)，SOA的第三條原則就在于它總在變化之中。這種恒在的變化性環(huán)境是SOA實(shí)踐的基石。如圖所示，涉眾（stakeholders，譯者注：RUP中也有這個(gè)詞，表示軟件開(kāi)發(fā)中涉及到的各種角色如：用戶(hù)、設計人員、開(kāi)發(fā)人員乃至測試人員等等。）在一個(gè)必需的基礎上影響到整個(gè)架構的變化。在當技術(shù)專(zhuān)家在每天的日常工作中不斷對變化的業(yè)務(wù)需求作出響應的這種情況下，設計階段和運行階段之間的界限變得模糊起來(lái)，很難清晰地分離這兩個(gè)階段。
剩下的部分
我們已經(jīng)為面向服務(wù)的架構提供了一個(gè)高層次的框架，其中MDA和AM的元素幫助工具的使用者來(lái)創(chuàng )建和維護SOA。但是，SOA中還缺少一些內容－那就是軟件開(kāi)發(fā)商和專(zhuān)業(yè)的服務(wù)組織必需提供的。理想情況下，開(kāi)發(fā)商必需提供面向服務(wù)的業(yè)務(wù)流程、工作流以及服務(wù)的協(xié)調工具和服務(wù)；另外，能夠以一種敏捷的、平臺無(wú)關(guān)的方式充分反映業(yè)務(wù)服務(wù)的建模工具也是必須的；技術(shù)專(zhuān)家必須配備可以從模型中自動(dòng)生成代碼，并在代碼變化時(shí)更新模型的工具，最后，開(kāi)發(fā)商必須提供支持SOA的軟件，幫助面向服務(wù)的架構設計師以一種可信并且可伸縮的方式創(chuàng )建位于服務(wù)和底層技術(shù)之間的抽象層次。幸運的是，這方面的產(chǎn)品即將上市。
另外，最重要的就是貫穿本文的自頂而下的SOA實(shí)現方法了。今天關(guān)于Web services的大部分思考都是自底而上的：“這是如何創(chuàng )建Web services的方法，現在，我們來(lái)使用它們集成吧”，對Web services技術(shù)的這種方法是偉大的第一步，因為它可以驚人地降低集成的開(kāi)銷(xiāo)，這是現在的技術(shù)管理人員最樂(lè )意見(jiàn)到的了。但當經(jīng)濟進(jìn)一步發(fā)展，IT走出低谷，企業(yè)會(huì )尋求IT的幫助來(lái)提高組織戰略意義上的核心價(jià)值。使用面向服務(wù)的架構，IT可以提供給企業(yè)實(shí)現業(yè)務(wù)敏捷性的這樣一個(gè)框架。
