基于軟總線技術(shù)的

1、基于軟總線技術(shù)的多數(shù)據(jù)庫融合應(yīng)用研究與實現(xiàn)報告人：靳輝 導(dǎo)師： 金志剛2004年4月一、數(shù)據(jù)庫融合需求 企業(yè)的決策依據(jù)來自于對企業(yè)內(nèi)外部各種數(shù)據(jù)多方位、多層次分析，而異構(gòu)數(shù)據(jù)是不能很好地集成的。異構(gòu)數(shù)據(jù)有幾種情況，一是企業(yè)中的數(shù)據(jù)存放在不同類型的數(shù)據(jù)庫中，有小型的數(shù)據(jù)庫，也有一些大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；另一種是有業(yè)務(wù)往來的企業(yè)之間有可能有一部分?jǐn)?shù)據(jù)需要共享，這些數(shù)據(jù)的類型、格式等也可能不盡相同。異構(gòu)數(shù)據(jù)的一個典型的例子是Web數(shù)據(jù)資源的利用。 如何解決數(shù)據(jù)異構(gòu)問題，合理、充分利用各種可能的數(shù)據(jù)源，是當(dāng)前的一個研究熱點。 合理利用軟總線及軟插件技術(shù)可以有效的解決這一問題。二、軟件復(fù)用技術(shù)何為軟件復(fù)用？

2、 所謂軟件復(fù)用是指利用現(xiàn)有的軟件成分（資源）來構(gòu)造新的軟件系統(tǒng)。該軟件成分可能是已有的軟件，也可能是專門開發(fā)設(shè)計的可復(fù)用軟件構(gòu)件。復(fù)用成分是軟件復(fù)用技術(shù)的核心，復(fù)用過程的直觀描述如圖1所示。系統(tǒng)分析軟件結(jié)構(gòu)軟件分析模塊分解刻畫程序設(shè)計/編碼（部分）新增成分原有成分復(fù)用成分庫圖1 軟件復(fù)用過程目標(biāo)系統(tǒng)功能模塊可用部件軟件復(fù)用類型 軟件復(fù)用技術(shù)一般可分為組裝技術(shù)和生成技術(shù)兩類。組裝技術(shù)即對已有軟件構(gòu)件不作修改或少作修改，直接將其插裝在一起，從而構(gòu)造出新的目標(biāo)系統(tǒng)；生成技術(shù)有程序生成器完成對軟件結(jié)構(gòu)模式的復(fù)用，生成器到處模式相當(dāng)于種子，從中可生長出新的專用構(gòu)件。如V c+ 的Wizard。軟插件與軟

3、總線軟插件（S-IC）模型 軟插件技術(shù)從本質(zhì)上來講是一種軟件集成技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計，生成一個新的軟件系統(tǒng)，80%85%的工作量耗費在重復(fù)編寫已有的軟件單元上。因此人們感到必須尋找一種新的集成機制，將以成熟的軟件單元制成一個相對獨立的實體，使之不加改動或少作改動就應(yīng)用于新的軟件系統(tǒng)中，從而提高軟件生產(chǎn)效率。軟插件應(yīng)運而生。 按照軟插件理論，軟插件是一種具有一組外接插頭-功能描述和外接消息以及相應(yīng)的說明信息的軟件單元實體。（假設(shè)構(gòu)造一個系統(tǒng)所需要的軟插件都已存在，那么構(gòu)造者只需要對整個系統(tǒng)的構(gòu)造策略和原則進行精心的描述和制定，將所需要的軟插件按哲這些原則、策略組織起來，便可以推出一個新的軟件系統(tǒng)，從而大

4、大提高軟件生產(chǎn)效率。）軟插件應(yīng)具有的特征1. 模塊性好，獨立性強；（一個軟插件應(yīng)是一個可以獨立存在的實體，它應(yīng)當(dāng)不受或少受外界影響，以便能較為自由的為不同的軟件系統(tǒng)所用）2.可靠性好；3.連接簡單；4.封裝功能；5.內(nèi)部功能的高效實現(xiàn)；6.清晰簡明的說明。軟總線模型 軟總線模型出現(xiàn)于軟插件概念之后，其解決軟插件間的交互問題，以支持軟件工廠總裝期間和運行階段的高級通信，并解決系統(tǒng)內(nèi)各軟插件的互操作問題。圖2給出了軟總線概念模型。用戶界面插件用戶界面插件適配器適配器適配器適配器數(shù)據(jù)構(gòu)件數(shù)據(jù)構(gòu)件軟 總 線功能服務(wù)插件功能服務(wù)插件用戶界面插件適配器適配器控制服務(wù)插件圖2 軟總線概念模型分布環(huán)境中軟插件

5、和軟總線應(yīng)用 作為開放系統(tǒng)的主要特征，互操作一直是計算機界關(guān)注的焦點。隨著分布式系統(tǒng)的日漸流行，大量的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及各個廠商推出的軟、硬件產(chǎn)品，造成分布式系統(tǒng)的各個層次都存在互操作問題。如果將軟總線與操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信機制結(jié)合起來，就能夠比較好地解決分布系統(tǒng)的互操作問題。圖3給出了將軟總線模型應(yīng)用于分布系統(tǒng)的體系模型。VB/PB.應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序WWW瀏覽器應(yīng)用程序插件OCX/OLEAPIsHTTP/HTML適配器軟 總 線Windows9X/NTUNIXWindows/UNIX操作系統(tǒng)TCP/IPUDP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議圖3 分布環(huán)境中的軟總線體系模型網(wǎng)絡(luò) 封裝的軟插件可位于不同的系統(tǒng)平臺

6、，他們通過各自的適配器向軟總線發(fā)出請求，軟總線對其進行解釋并確定接受方的位置。向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送消息，完成通信并實現(xiàn)互操作。程序員只需設(shè)計不同的適配器，就能最大限度使用已有的軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)集成。三、基于XML的軟總線XML-Web的又一場革命 自Web產(chǎn)生以來，HTML一直作為網(wǎng)頁的描述語言，盡管隨著新版本的出現(xiàn)，HTML的功能越來越完善，但還是有它的不足之處。HTML的不足1.靜態(tài)標(biāo)識語言，標(biāo)簽預(yù)定義，難以擴展；2.同時描述網(wǎng)頁內(nèi)容與顯示信息，給Web信息搜索帶來不便。 與HTML不同，XML是一種基于SGML的元語言，它允許在它之上定義更復(fù)雜的語言。XML的優(yōu)點1.可擴展性 由于XML只定義了語

7、法，用戶可以根據(jù)自己的需求定制自己的XML語言，甚至可以針對領(lǐng)域定義領(lǐng)域的規(guī)范。2.與平臺無關(guān) 只描述內(nèi)容，不包括數(shù)據(jù)的顯示信息，只要與相應(yīng)的擴展樣式表結(jié)合就可以被識別、顯示。3.與數(shù)據(jù)庫接口 “XML是數(shù)據(jù)庫的文檔化，同時也是文檔的數(shù)據(jù)庫化”。XML已成為Web資源與數(shù)據(jù)庫集成的重要技術(shù)。基于XML軟總線的數(shù)據(jù)融合模型基于XML的軟總線SQL ServerSybaseOracleWeb圖4 基于XML軟總線的數(shù)據(jù)融合模型用戶界面插件用戶界面插件適配器適配器圖5 基于XML的軟總線結(jié)構(gòu)基于XML的軟總線SQL ServerSybaseOracleWeb數(shù)據(jù)獲取格式轉(zhuǎn)換接口 通過使用軟總線，實現(xiàn)

8、了對異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成及轉(zhuǎn)換，最終通過XML格式與用戶進行交互，所以既解決了多數(shù)據(jù)庫的融合問題，同時解決了終端用戶的系統(tǒng)的異構(gòu)問題。四、基于CORBA（軟總線）的分布式工作流模型工作流控制數(shù)據(jù)庫總工作流管理系統(tǒng)（運行與企業(yè)總工作流服務(wù)器）總公司數(shù)據(jù)庫工作流數(shù)據(jù)分布工作流系統(tǒng)1分布工作流系統(tǒng)2分布工作流系統(tǒng)n工作流數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)（CORBA）封裝的對象或組件應(yīng)用系統(tǒng)（CORBA）封裝的對象或組件用戶1用戶n圖6 基于CORBA的分布式工作流模型為什么分層次？ 各協(xié)作企業(yè)/部門都應(yīng)該有自己的工作流管理系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，因為： 1.各協(xié)作企業(yè)/部門是相對獨立的尸體，平時都有自己的經(jīng)營與

9、管理流程。如果采用集中模式，用單一工作流與單一數(shù)據(jù)庫服務(wù)器管理所有企業(yè)的過程，整合起來十分困難，不太現(xiàn)實；大量的數(shù)據(jù)存取也會對服務(wù)器能力與帶寬提出很高的要求，導(dǎo)致效率低下。 2.各協(xié)作企業(yè)/部門所承擔(dān)的任務(wù)一般也有一定的獨立性?？梢岳斫?，每個寫作任務(wù)都可劃分為幾個 相對獨立的模塊，協(xié)作成員各負責(zé)一塊是合理的。由于模塊的相對獨立性，各企業(yè)/部門在大多數(shù)情況下可以獨立運行其流程，是在本地數(shù)據(jù)庫上存取數(shù)據(jù)。這樣效率較高。 對于跨地區(qū)協(xié)作的企業(yè)聯(lián)盟，需要通過Internet相互連接，在Internet上訪問工作流及其應(yīng)用系統(tǒng)，可以瀏覽器Web或Java等圖形界面作為客戶端，通過CORBA中間層查找相應(yīng)

10、工作流，工作流調(diào)用所需對象，取得服務(wù)，也就是基于CORBA阮總線的3層體系。HTML及FormsJava,C+等圖形界面Internet及TCP/IP圖7 通過CORBA訪問工作流與應(yīng)用客戶層中間層資源層事務(wù)處理信息服務(wù)工作流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用程序包對象服務(wù)器Web服務(wù)器CGIISAPINSAPIJava ServletCORBAORBCORBAIIOPHTTP基于Web的用戶界面應(yīng) 用 服 務(wù) 層文檔管理服務(wù)郵件管理服務(wù)共享白板服務(wù)圖像瀏覽服務(wù)工 作 流 運 行 環(huán) 境XML_WPDL工作流執(zhí)行管理與監(jiān)控工具數(shù)據(jù)訪問層數(shù) 據(jù) 存 儲過程定義數(shù)據(jù)工作流數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)圖8 工作流管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 考慮到系統(tǒng)的通用性，客戶端最好使用瀏覽器，由瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)送請求，Web服務(wù)器接受請求后，其Java Servlets即與ORB聯(lián)系，由ORB通知相應(yīng)工作流系統(tǒng)調(diào)用所需的CORBA對象，取得服務(wù)，然后從原路返回結(jié)果。 分布數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)通過XML文件進行交換。XML