基于XML和 J2EE的物流數(shù)據(jù)交換技術(shù)的研究

1、研 究 生 課 程 論 文( 2010 - 2011 學(xué)年第 1 學(xué)期)基于XML和J2EE 的物流數(shù)據(jù)交換技術(shù)的研究研究生：阿夏提交日期：2011年2月24日 研究生簽名：學(xué)號(hào)學(xué)院經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院課程編號(hào)課程名稱職能物流的數(shù)據(jù)交換方學(xué)位類別全日制碩士任課教師蔡文學(xué)教師評(píng)語： 成績(jī)?cè)u(píng)定： 分 任課教師簽名： 年 月 日說 明1、課程論文要有題目、作者姓名、摘要、關(guān)鍵詞、正文及參考文獻(xiàn)。摘要500字以下，博士生課程論文要求有英文摘要；關(guān)鍵詞35個(gè)；參考文獻(xiàn)不少于10篇，并應(yīng)有一定的外文文獻(xiàn)。2、論文要求自己動(dòng)手撰寫，如發(fā)現(xiàn)論文是從網(wǎng)上下載的，或者是抄襲剽竊別人文章的，按作弊處理，本門課程考核成績(jī)計(jì)

2、0分。3、課程論文用A4紙雙面打印。字體全部用宋體簡(jiǎn)體，題目要求用小二號(hào)字加粗，標(biāo)題行要求用小四號(hào)字加粗，正文內(nèi)容要求用小四號(hào)字；經(jīng)學(xué)院同意，課程論文可以用英文撰寫，字體全部用Times New Roman，題目要求用18號(hào)字加粗；標(biāo)題行要求用14號(hào)字加粗，正文內(nèi)容要求用12號(hào)字；行距為2倍行距（方便教師批注）；頁邊距左為3cm、右為2cm、上為2.5cm、下為2.5cm；其它格式請(qǐng)參照學(xué)位論文要求。4、學(xué)位類別按博士、碩士、工程碩士、MBA、MPA等填寫。5、論文題目、篇幅、內(nèi)容等由任課教師提出具體要求?；赬ML和J2EE 的物流數(shù)據(jù)交換技術(shù)的研究摘要：在企業(yè)信息化建設(shè)的過程中，縱觀企北現(xiàn)

3、有的管理軟件和業(yè)務(wù)處理軟件。由于歷史的原因（如分階段建設(shè)、分業(yè)務(wù)或部門建設(shè)、采用不同的平臺(tái)和解決方案等)造成企業(yè)內(nèi)的不同系統(tǒng)無法有效地進(jìn)行交互和數(shù)據(jù)接享，這就為企業(yè)整體售息化建設(shè)和售息交換及信息系統(tǒng)集成造成嚴(yán)重的問題。因此，如何在企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下、盡量地降低成本并有效地實(shí)現(xiàn)多異構(gòu)系統(tǒng)問的數(shù)據(jù)交換和信息融合，是許多IT集成研究人員必須克服的問題。物流企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)都有自己的數(shù)據(jù)庫， 這些數(shù)據(jù)的模式語義往往并不一致， 因此在它們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換需要對(duì)交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理。數(shù)據(jù)交換的發(fā)展趨勢(shì)是采用容易擴(kuò)展的XML作為交換信息的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)中小物流企業(yè)數(shù)據(jù)交換面臨的主要問題，提出了一個(gè)基于J2E

4、E和采用XML為消息格式的數(shù)據(jù)交換模型。該模型是以J2EE數(shù)據(jù)交換服務(wù)器為中心的星型結(jié)構(gòu)，客戶之間通過服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。論文給出了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)服務(wù)器端和客戶端的模塊，并對(duì)模塊功能進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：物流；數(shù)據(jù)交換；JMS；XML；J2EE1.系統(tǒng)總體的分析1.1. 系統(tǒng)目標(biāo)不同物流企業(yè)的信息系統(tǒng)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)往往不同， 并且軟硬件平臺(tái)也不同，系統(tǒng)之間無法實(shí)現(xiàn)直接數(shù)據(jù)交換。為此需要一套切實(shí)可行的方案，使物流企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與信息共享。如果按照點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配和交換，那么系統(tǒng)的復(fù)雜度會(huì)隨著用戶數(shù)目的增加而迅猛增加，這不但成本高昂，并且不利于系統(tǒng)的維護(hù)。而在以數(shù)據(jù)交換服務(wù)中心為中心的星形結(jié)

5、構(gòu)模型中，所有用戶在往數(shù)據(jù)交換中心發(fā)送數(shù)據(jù)之前，把要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范的XML 文檔，接收數(shù)據(jù)時(shí)把標(biāo)準(zhǔn)XML 文檔轉(zhuǎn)化為本地?cái)?shù)據(jù)。模型具有較好的可擴(kuò)展性，以適應(yīng)不斷變化的需求。數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)不能破壞各應(yīng)用系統(tǒng)，要能保證使用該交換系統(tǒng)的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互獨(dú)立性。并且能保證各應(yīng)用系統(tǒng)有效交換數(shù)據(jù)并且能保證各應(yīng)用系統(tǒng)間的低耦合性。不同應(yīng)用系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)源往往有不同的數(shù)據(jù)模式，在它們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換就要解決數(shù)據(jù)匹配問題，主要是解決模式?jīng)_突(結(jié)構(gòu)沖突)和數(shù)據(jù)沖突。1.2 XML和JMS 的應(yīng)用本文所提出的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)所采用的核心技術(shù)是XML 技術(shù)和J2EE 規(guī)范中的JMS 技術(shù)。XML 是數(shù)據(jù)交換

6、的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，XML 的可擴(kuò)展性特別適合在物流企業(yè)信息系統(tǒng)中使用。XML的可擴(kuò)展性使得能夠方便地將不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)組合起來，將不同來源的數(shù)據(jù)保存到一個(gè)文件中。目前的主流企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序服務(wù)器如BEA Weblogic提供了完善的XML處理及安全支持。JMS 提供了多種傳遞消息的方式，特別是對(duì)可靠異步傳遞的支持。需要人員交互的任務(wù)往往需長(zhǎng)時(shí)間才能回復(fù)，參與這類交互的軟件模塊應(yīng)該是松耦合的，這就需要使用異步消息機(jī)制來解決。數(shù)據(jù)發(fā)送者將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)交換中心后，可徑自進(jìn)行其他工作。數(shù)據(jù)交換中心存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)并至少保留到數(shù)據(jù)接收者成功接收該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收者收到數(shù)據(jù)后，可以立刻響應(yīng)，也可以以后再響應(yīng)。因此基于

7、JMS 的消息模型十分靈活，在數(shù)據(jù)接收者不在線的時(shí)候也能正常工作。1.3 訂單流程訂單信息是物流信息中最基本的信息，考慮信息在不同物流信息系統(tǒng)間的傳遞。訂單傳遞的流程簡(jiǎn)述如下：發(fā)送數(shù)據(jù)：由不同業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)生成的不同格式報(bào)文和非XML 格式數(shù)據(jù)，通過一個(gè)轉(zhuǎn)化組件生成符合本地XML Schema 的XML 文檔，并通過一個(gè)XML 轉(zhuǎn)換平臺(tái)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，進(jìn)而生成可以進(jìn)入數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)XML 文檔，該XML 文檔必須符合標(biāo)準(zhǔn)XML Schema，最終對(duì)XML 文檔進(jìn)行安全處理后通過JMS 發(fā)送到數(shù)據(jù)交換中心；接收數(shù)據(jù)：通過JMS 接收數(shù)據(jù)交換平臺(tái)發(fā)送的XML 文檔，該文檔通過安全、完整性等驗(yàn)證后，

8、根據(jù)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)XML 格式的不同要求進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)異步的數(shù)據(jù)交換。2 模型結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)目標(biāo)是所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸、交換平臺(tái)是一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)、組件化、架構(gòu)良好、具有很好擴(kuò)展性的軟件體系，該體系應(yīng)能適應(yīng)需求的不斷變化，并且保證在此交換平臺(tái)上運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)能正常工作和保持其自治性。J2EE 中的JMS 消息機(jī)制能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)或者模塊之間的松散耦合，并且能夠通過消息服務(wù)提供商實(shí)現(xiàn)可靠和健壯的消息傳遞。利用XML 為中間數(shù)據(jù)模型，可以方便地實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。2.1 總體框架系統(tǒng)的總體框架為星型結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。處于中心位置的是數(shù)據(jù)交換中心J2EE 服務(wù)器，它實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換。每

9、個(gè)數(shù)據(jù)交換客戶與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器所交換的數(shù)據(jù)基于XML格式，數(shù)據(jù)交換中心通過JMS 為每個(gè)數(shù)據(jù)交換客戶提供數(shù)據(jù)傳遞服務(wù)。有了數(shù)據(jù)交換中心，數(shù)據(jù)交換客戶間交換數(shù)據(jù)就不需要直接連接訪問，而是通過數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行傳遞。該結(jié)構(gòu)耦合性低，并且可擴(kuò)展性好。通過擴(kuò)展多個(gè)數(shù)據(jù)交換中心可以構(gòu)建出多級(jí)的數(shù)據(jù)交換中心，以支持更大范圍的數(shù)據(jù)交換。2.2 數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)客戶端總體設(shè)計(jì)客戶端實(shí)現(xiàn)的功能主要是進(jìn)行非XML格式數(shù)據(jù)與XML數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，與JMS服務(wù)器進(jìn)行交互，發(fā)送和接收XML消息等。數(shù)據(jù)交換組件的主要模塊組成結(jié)構(gòu)。各部分具體說明如下：(1) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模塊：這是核心模塊，主要功能是從不同載體中獲取不同格式數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)成X

10、ML 以及把XML 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成不同格式數(shù)據(jù)并置于相應(yīng)的載體。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(Rational Database, RDB)依然是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的主要方式，因此有必要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)XML-RDB 模塊來實(shí)現(xiàn)XML 數(shù)據(jù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的雙向映射。XML 數(shù)據(jù)與關(guān)系模型數(shù)據(jù)可以直接相互轉(zhuǎn)化，也可以以數(shù)據(jù)對(duì)象為中介進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。對(duì)于其它類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)可以通過訪問應(yīng)用程序或者相應(yīng)的API 把數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)對(duì)象，再轉(zhuǎn)化為XML文檔。（2） XML 轉(zhuǎn)換模塊：符合本地XML Schema 的XML 數(shù)據(jù)與符合交換XML Schema 的XML 數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)化。本地?cái)?shù)據(jù)的模式往往是依據(jù)本地業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求設(shè)計(jì)的，因此本地

11、數(shù)據(jù)模式并不一定符合數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)模式。然而數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化是數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。在企業(yè)間傳遞的數(shù)據(jù)格式要符合標(biāo)準(zhǔn)格式，因此有必要對(duì)本地的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模式。企業(yè)間數(shù)據(jù)交換所使用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)優(yōu)先使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)物流企業(yè)間的數(shù)據(jù)交換，國(guó)家制定了一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)可以參考中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)。對(duì)外傳遞數(shù)據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，接收消息的時(shí)候也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)本地化處理。經(jīng)過本地化處理的數(shù)據(jù)有利于本地業(yè)務(wù)系統(tǒng)的處理。（3） 消息接收篩選模塊：消息接收時(shí)依據(jù)篩選條件對(duì)消息進(jìn)行有選擇的接收。系統(tǒng)根據(jù)消息屬性設(shè)置生成滿足JMS 語法規(guī)范的選擇條件。（4） 遠(yuǎn)程消息管理模

12、塊：與J2EE 服務(wù)器上的JMS 服務(wù)模塊進(jìn)行交互，根據(jù)JMS 管理系統(tǒng)給予的權(quán)限管理JMS 隊(duì)列和主題信息；查詢JMS 消息日志；查詢、管理JMS 消息和管理訂閱和退訂JMS消息。(5) 接收/發(fā)送消息數(shù)據(jù)模塊：發(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)交換中心和從數(shù)據(jù)交換中心接收數(shù)據(jù)，并對(duì)發(fā)送前數(shù)據(jù)或接收后數(shù)據(jù)作簡(jiǎn)單處理。(6) 簽名與加解密模塊：對(duì)發(fā)送前XML 文檔進(jìn)行簽名，并對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。接收數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。由于整個(gè)系統(tǒng)是要經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的，傳遞消息的安全性是消息服務(wù)必須考慮的。(7) 客戶端主控模塊：該模塊是客戶端的主控模塊，其功能包括以下部分。調(diào)度管理：根據(jù)系統(tǒng)信息，調(diào)度各功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)

13、送與接收。安全及權(quán)限管理：基于本地系統(tǒng)的用戶權(quán)限系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限管理，包括對(duì)資源、權(quán)限、角色和用戶的管理。監(jiān)控和日志管理：對(duì)傳輸流量和網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行監(jiān)控；對(duì)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收記錄日志進(jìn)行管理。其他還有如本地業(yè)務(wù)系統(tǒng)銜接管理等功能。3 數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)服務(wù)器端總體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)交換中心所提供的主要服務(wù)是JMS 服務(wù)：各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的異步與同步，持久與非持久數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)交換中心要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化功能。當(dāng)數(shù)據(jù)交換雙方要求持久可靠數(shù)據(jù)交換時(shí)，服務(wù)器會(huì)把要交換的數(shù)據(jù)持久化到數(shù)據(jù)庫或者文件，以此來保證數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)榉?wù)器發(fā)生故障而丟失。數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)服務(wù)器端主要模塊組成結(jié)構(gòu)各部分具體說明如下：（1） JMS服務(wù)：提供消息傳

14、遞服務(wù)。包括消息的持久可靠傳輸與非持久不可靠傳輸、消息的異步或同步傳輸、消息主題與隊(duì)列服務(wù)等。在提供消息持久可靠服務(wù)時(shí)需要對(duì)消息進(jìn)行持久化處理：把消息持久化到持久性介質(zhì)，和從持久性介質(zhì)中導(dǎo)出消息。對(duì)消息進(jìn)行持久化可以提高消息的可靠性。因?yàn)橄⒊志没?，在服?wù)器或者應(yīng)用程序出現(xiàn)故障時(shí)可以恢復(fù)消息。持久化可以是基于數(shù)據(jù)庫也可以是基于文件的持久性存儲(chǔ)。（2） JMS 管理模塊：主要是服務(wù)器端對(duì)JMS 服務(wù)的管理。服務(wù)啟停管理：一般在一臺(tái)機(jī)器上往往允許運(yùn)行多個(gè)JMS 服務(wù)，它們之間通過不同的服務(wù)名級(jí)端口來區(qū)分，可以通過啟動(dòng)、停止服務(wù)來對(duì)JMS 服務(wù)進(jìn)行管理。主題和隊(duì)列管理：對(duì)消息隊(duì)列和主題的查詢、新建

15、、銷毀和修改進(jìn)行管理。并在用戶權(quán)限設(shè)置的前提下，對(duì)JMS 客戶提供相應(yīng)服務(wù)如查看自己訂閱的消息情況、訂閱與退訂消息等。消息分類管理：依據(jù)消息的消息頭字段、消息屬性或者消息體進(jìn)行消息的分類、排序，方便各數(shù)據(jù)交換端查詢，以此提高數(shù)據(jù)交換的效率。（3） 標(biāo)準(zhǔn)模式管理模塊：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模式主要是指標(biāo)準(zhǔn)XMLSchema 進(jìn)行管理與維護(hù)，包括對(duì)標(biāo)準(zhǔn)XML Schema 的查詢、分類、增加、刪除和修改等。發(fā)送到JMS 服務(wù)器上的XML 消息都必須符合交換標(biāo)準(zhǔn)XML Schema。由于各個(gè)行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不完全相同，并且標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的完善，因此有必要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理和維護(hù)。(4) 安全管理模塊：利用系統(tǒng)安全平臺(tái)實(shí)現(xiàn)角色、用戶、權(quán)限管理和身份認(rèn)證等安全服務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)交換。(5) 其它服務(wù)模塊。消息日志管理：監(jiān)控JMS 服務(wù)，記載每一條消息記錄，作為消息日志，以備查詢。如果數(shù)據(jù)交換中心要與其它數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，則數(shù)據(jù)交換中心也就成了數(shù)據(jù)交換客戶，需要添加客戶端數(shù)據(jù)交換組件。4 結(jié)束語本文提出的數(shù)據(jù)交換模型基于J2EE 規(guī)范，傳遞數(shù)據(jù)基于XML格式。它具有以下特點(diǎn)：1) 跨平臺(tái)性：J2EE 規(guī)范基于Java 語言，具有Java 語言的平臺(tái)無關(guān)性。XML文檔是純文本文件，也具有平臺(tái)無關(guān)性。2) 可靠性：JMS 服務(wù)器提供了可靠的異步消息機(jī)制