企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)(九)面向服務(wù)分析與設(shè)計課件

企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)（九）

面向服務(wù)分析與設(shè)計ChenHaopengFriday,November25,20221企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)（九）

面向服務(wù)分析與面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)分析與設(shè)計服務(wù)識別與服務(wù)流程編排為主要工作2面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)分析與設(shè)計2面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)開發(fā)與部署服務(wù)的發(fā)現(xiàn)與組合成為了系統(tǒng)開發(fā)的主要工作3面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)開發(fā)與部署3業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的目的通過業(yè)務(wù)建模抽取、整理和挖掘企業(yè)的無形資產(chǎn)通過業(yè)務(wù)建模標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)則通過業(yè)務(wù)建模保障企業(yè)管理信息系統(tǒng)的順利實施4業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的目的4業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的方法ARIS、BPEL、BPMN……5業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的方法5模型驅(qū)動的架構(gòu)設(shè)計模型驅(qū)動的架構(gòu)(Model-drivenarchitecture,MDA)是對象管理組織OMG在2001年發(fā)布的軟件設(shè)計方法，面向服務(wù)的分析與設(shè)計通常會采用MDA。在MDA中，軟件設(shè)計分成三個階段：計算無關(guān)的模型CIM：包含系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，但是不包含任何有關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)的細節(jié)平臺無關(guān)的模型PIM：包含由識別出的服務(wù)構(gòu)成的完整的業(yè)務(wù)流程，但是不包含使用何種技術(shù)來開發(fā)這些服務(wù)的細節(jié)平臺相關(guān)的模型PSM：將平臺無關(guān)的模型與具體的服務(wù)實現(xiàn)平臺綁定，構(gòu)成對系統(tǒng)的平臺相關(guān)的視圖6模型驅(qū)動的架構(gòu)設(shè)計模型驅(qū)動的架構(gòu)(Model-driven服務(wù)組織方式在進行面向服務(wù)的分析與設(shè)計時，需要考慮如何將Web服務(wù)組織到一起。Web服務(wù)的組織方式通常有兩種：編制（orchestration）和編排（choreography）7服務(wù)組織方式在進行面向服務(wù)的分析與設(shè)計時，需要考慮如何將We服務(wù)組織方式編制是指在流程中有一個作為流程中心的Web服務(wù)，它負責(zé)控制流程中其他參與交互的Web服務(wù)，協(xié)調(diào)Web服務(wù)間的消息傳遞。除流程中心Web服務(wù)之外的其他參與交互的Web服務(wù)通常是不關(guān)心其他的Web服務(wù)的存在，也不需要知道自己被誰調(diào)用或正在參與一個什么樣的具體業(yè)務(wù)流程。因此，Web服務(wù)能夠在不了解彼此影響的情況下被添加到流程中或從流程中被移除。只有中心Web服務(wù)了解這個具體的業(yè)務(wù)過程的邏輯。因此編制模式是中央集權(quán)型的，這個中心Web服務(wù)了解編制的總體目標(biāo)、涉及的操作以及操作的調(diào)用順序。8服務(wù)組織方式編制是指在流程中有一個作為流程中心的Web服務(wù)，服務(wù)組織方式編排是指參與業(yè)務(wù)過程的Web服務(wù)之間是協(xié)作關(guān)系，并沒有像編制中位于中心的Web服務(wù)這樣的協(xié)調(diào)者。因此，為了實現(xiàn)一個業(yè)務(wù)流程，每一個參與其中的Web服務(wù)都需要明確地知道自己應(yīng)該在什么情況下與哪些其他的Web服務(wù)進行交互。通過比較可以知道編制是以Web服務(wù)的視角來組織業(yè)務(wù)流程編排則是以宏觀的角度來觀察多個Web服務(wù)間的交互協(xié)作，可以更好的模擬現(xiàn)實中的公共流程。兩者的關(guān)鍵區(qū)別是：編排是一種對等模型，業(yè)務(wù)流程中會有很多協(xié)作方，這些協(xié)作方互相對等，沒有隸屬層次關(guān)系；而編制是一種集控式的請求者/提供者模型，它定義了集控中心，由其決定在流程中應(yīng)該使用哪些服務(wù)，以及應(yīng)該如何使用這些服務(wù)，但是沒有定義多個參與方之間應(yīng)該如何進行協(xié)作。9服務(wù)組織方式編排是指參與業(yè)務(wù)過程的Web服務(wù)之間是協(xié)作關(guān)系，業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射從系統(tǒng)分析員構(gòu)建的業(yè)務(wù)服務(wù)到系統(tǒng)架構(gòu)師設(shè)計的軟件服務(wù)之間的映射是構(gòu)建平臺相關(guān)的模型PSM的重要步驟，通?？梢圆捎玫姆椒ㄖ饕凶皂斚蛳潞妥缘紫蛏蟽煞N方式。自頂向下方式就是“分而治之、逐步求精”，即在事先充分了解系統(tǒng)需求的情況下，從系統(tǒng)架構(gòu)開始分析設(shè)計，不斷遞歸地將其分塊細化到一個個小的模塊，然后實現(xiàn)這些小模塊的功能。自底向上方式則相反，是先對一個個功能模塊進行設(shè)計分析并實現(xiàn)，然后再考慮如何將這些模塊組合以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的需求，是從細節(jié)入手的設(shè)計方式。10業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射從系統(tǒng)分析員構(gòu)建的業(yè)務(wù)服務(wù)到系統(tǒng)架構(gòu)業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射自頂向下的分析與設(shè)計過程是由業(yè)務(wù)需求驅(qū)動的其優(yōu)點是由于是由需求驅(qū)動的，因此業(yè)務(wù)流程中的業(yè)務(wù)服務(wù)和軟件之間的交互是完全匹配的；缺點是可能對現(xiàn)有軟件服務(wù)的利用率不高，因為識別出來的業(yè)務(wù)服務(wù)有可能與現(xiàn)有軟件服務(wù)之間不能完全匹配，導(dǎo)致可能會徹底放棄現(xiàn)有軟件服務(wù)自底向上的分析與設(shè)計要解決的問題就是如何使得現(xiàn)有的服務(wù)可以被業(yè)務(wù)流程所引用其優(yōu)點是通過不斷地將業(yè)務(wù)服務(wù)與已有的軟件服務(wù)進行匹配，使得對已有軟件服務(wù)能夠進行最大限度的復(fù)用；缺點是以現(xiàn)有服務(wù)驅(qū)動進行匹配，因此可能會發(fā)現(xiàn)很多業(yè)務(wù)服務(wù)無法找到合適的現(xiàn)有服務(wù)進行匹配，導(dǎo)致需要新開發(fā)的服務(wù)數(shù)量變多通過綜合運用兩種模式，可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射，完成平臺無關(guān)的模型向平臺相關(guān)的模型的演化。11業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射自頂向下的分析與設(shè)計過程是由業(yè)務(wù)需求服務(wù)粒度的確定在進行服務(wù)識別和劃分時，服務(wù)的粒度是一個十分重要的問題。服務(wù)粒度太細會使得服務(wù)流程過于復(fù)雜，而且服務(wù)流程執(zhí)行的效率也會降低很多；服務(wù)流程太粗會使得服務(wù)流程難以改動，從而使得隨需應(yīng)變無法實現(xiàn)。從隨需應(yīng)變出發(fā)，需要我們能夠預(yù)判業(yè)務(wù)流程在將來有可能出現(xiàn)的變化，然后根據(jù)這種預(yù)判來設(shè)計服務(wù)的粒度具體來說，我們要求對業(yè)務(wù)流程中的各個環(huán)節(jié)進行抽象表示，然后根據(jù)考慮在流程上那些部分是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展有可能產(chǎn)生變化的，然后將這些有可能產(chǎn)生變化的地方識別成細粒度的服務(wù)來表示。12服務(wù)粒度的確定在進行服務(wù)識別和劃分時，服務(wù)的粒度是一個十分重服務(wù)粒度的確定當(dāng)識別出來的服務(wù)粒度過細時，可以考慮使用服務(wù)外觀模式將服務(wù)數(shù)量降低到合理的范圍內(nèi)。13服務(wù)粒度的確定當(dāng)識別出來的服務(wù)粒度過細時，可以考慮使用服務(wù)外服務(wù)的實現(xiàn)在實現(xiàn)各個服務(wù)時，首先需要考慮的是使用何種技術(shù)框架雖然目前服務(wù)都是以Web服務(wù)的方式實現(xiàn)的，但是Web服務(wù)本身也分為傳統(tǒng)的基于SOAP的實現(xiàn)方式和基于REST的實現(xiàn)方式在基于SOAP的Web服務(wù)中，服務(wù)的調(diào)用者和服務(wù)的消費者之間傳遞的是SOAP消息在基于REST的web服務(wù)中，服務(wù)器端完全是無狀態(tài)的，客戶端的狀態(tài)就是由服務(wù)器端推送過去的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的語義就形成了表述這兩種web服務(wù)的實現(xiàn)方式都可以選擇但是由于基于REST的服務(wù)實現(xiàn)方式可以使服務(wù)器變成無狀態(tài)的，這也就意味著服務(wù)器端不需要花費很大的代價為每個客戶端維護其唯一的狀態(tài)，這對于潛在客戶端數(shù)量巨大的web服務(wù)來說特別合適。因此，基于REST的服務(wù)會成為我們優(yōu)先考慮的選擇，而WSDL2.0增加對REST的web服務(wù)的支持也說明了這種發(fā)展趨勢。14服務(wù)的實現(xiàn)在實現(xiàn)各個服務(wù)時，首先需要考慮的是使用何種技術(shù)框架Web2.0客戶端Web2.0技術(shù)選型時需要考慮很多因素，其中最主要的因素有：瀏覽器兼容性：由于瀏覽器之間存在差異，因此，并非所有的瀏覽器對相同的腳本具有相同的解釋效果，要考慮所采用的web2.0技術(shù)對瀏覽器的兼容性。安全性：在客戶端瀏覽器中執(zhí)行的腳本和程序會產(chǎn)生潛在的對安全性的威脅，因此，要考慮不同的web2.0技術(shù)的安全架構(gòu)對系統(tǒng)安全性的影響。執(zhí)行開銷：不同的web2.0技術(shù)開發(fā)的腳本和程序?qū)τ趫?zhí)行時所需的開銷是不同的，它們對內(nèi)存和CPU的占用存在較大的差異，因此執(zhí)行開銷是必須考慮的因素。除上述最主要的因素外，還包含其他因素，例如可擴展性、性能、可靠性等。無論采用哪種web2.0技術(shù)，最根本的動力在于將部分計算任務(wù)推至客戶端執(zhí)行，在利用客戶端資源的同時，降低服務(wù)器端的壓力，使服務(wù)器端成為無狀態(tài)的。這一點和我們盡量將服務(wù)實現(xiàn)成為無狀態(tài)的是一致的。15Web2.0客戶端Web2.0技術(shù)選型時需要考慮很多因素，其服務(wù)的調(diào)試與測試在測試和調(diào)試過程中，應(yīng)該分成兩個層次來進行：測試服務(wù)流程和測試單個的服務(wù)。在測試服務(wù)流程時，關(guān)心的是整個流程的正確性，而不是單個服務(wù)的正確性。在執(zhí)行這個層次的測試時，服務(wù)的具體實現(xiàn)可能還無法獲得，此時可以運用ServiceStub和Plugin模式即針對服務(wù)流程中的服務(wù)生成ServiceStub，即一種返回指定值的服務(wù)實現(xiàn)，它并不是服務(wù)的最終實現(xiàn)，而僅僅用以支撐對服務(wù)流程的測試。同時，在調(diào)用服務(wù)時，通過讀取plugin的配置文件來指定調(diào)用服務(wù)的哪個具體實現(xiàn)。在測試單個服務(wù)時，我們已經(jīng)可以確保服務(wù)流程的正確性了，因此只需要關(guān)注具體的服務(wù)實現(xiàn)。首先，我們需要對服務(wù)的構(gòu)件進行測試，確保服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)是正確的。其次，要使用與服務(wù)實現(xiàn)語言無關(guān)的方式來測試，確保服務(wù)能夠被異構(gòu)的服務(wù)調(diào)用者調(diào)用。16服務(wù)的調(diào)試與測試在測試和調(diào)試過程中，應(yīng)該分成兩個層次來進行：EndTobecontinued17EndTobecontinued17企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)（九）

面向服務(wù)分析與設(shè)計ChenHaopengFriday,November25,202218企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)（九）

面向服務(wù)分析與面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)分析與設(shè)計服務(wù)識別與服務(wù)流程編排為主要工作19面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)分析與設(shè)計2面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)開發(fā)與部署服務(wù)的發(fā)現(xiàn)與組合成為了系統(tǒng)開發(fā)的主要工作20面向服務(wù)架構(gòu)帶來的影響系統(tǒng)開發(fā)與部署3業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的目的通過業(yè)務(wù)建模抽取、整理和挖掘企業(yè)的無形資產(chǎn)通過業(yè)務(wù)建模標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)則通過業(yè)務(wù)建模保障企業(yè)管理信息系統(tǒng)的順利實施21業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的目的4業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的方法ARIS、BPEL、BPMN……22業(yè)務(wù)建模業(yè)務(wù)建模的方法5模型驅(qū)動的架構(gòu)設(shè)計模型驅(qū)動的架構(gòu)(Model-drivenarchitecture,MDA)是對象管理組織OMG在2001年發(fā)布的軟件設(shè)計方法，面向服務(wù)的分析與設(shè)計通常會采用MDA。在MDA中，軟件設(shè)計分成三個階段：計算無關(guān)的模型CIM：包含系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，但是不包含任何有關(guān)系統(tǒng)實現(xiàn)的細節(jié)平臺無關(guān)的模型PIM：包含由識別出的服務(wù)構(gòu)成的完整的業(yè)務(wù)流程，但是不包含使用何種技術(shù)來開發(fā)這些服務(wù)的細節(jié)平臺相關(guān)的模型PSM：將平臺無關(guān)的模型與具體的服務(wù)實現(xiàn)平臺綁定，構(gòu)成對系統(tǒng)的平臺相關(guān)的視圖23模型驅(qū)動的架構(gòu)設(shè)計模型驅(qū)動的架構(gòu)(Model-driven服務(wù)組織方式在進行面向服務(wù)的分析與設(shè)計時，需要考慮如何將Web服務(wù)組織到一起。Web服務(wù)的組織方式通常有兩種：編制（orchestration）和編排（choreography）24服務(wù)組織方式在進行面向服務(wù)的分析與設(shè)計時，需要考慮如何將We服務(wù)組織方式編制是指在流程中有一個作為流程中心的Web服務(wù)，它負責(zé)控制流程中其他參與交互的Web服務(wù)，協(xié)調(diào)Web服務(wù)間的消息傳遞。除流程中心Web服務(wù)之外的其他參與交互的Web服務(wù)通常是不關(guān)心其他的Web服務(wù)的存在，也不需要知道自己被誰調(diào)用或正在參與一個什么樣的具體業(yè)務(wù)流程。因此，Web服務(wù)能夠在不了解彼此影響的情況下被添加到流程中或從流程中被移除。只有中心Web服務(wù)了解這個具體的業(yè)務(wù)過程的邏輯。因此編制模式是中央集權(quán)型的，這個中心Web服務(wù)了解編制的總體目標(biāo)、涉及的操作以及操作的調(diào)用順序。25服務(wù)組織方式編制是指在流程中有一個作為流程中心的Web服務(wù)，服務(wù)組織方式編排是指參與業(yè)務(wù)過程的Web服務(wù)之間是協(xié)作關(guān)系，并沒有像編制中位于中心的Web服務(wù)這樣的協(xié)調(diào)者。因此，為了實現(xiàn)一個業(yè)務(wù)流程，每一個參與其中的Web服務(wù)都需要明確地知道自己應(yīng)該在什么情況下與哪些其他的Web服務(wù)進行交互。通過比較可以知道編制是以Web服務(wù)的視角來組織業(yè)務(wù)流程編排則是以宏觀的角度來觀察多個Web服務(wù)間的交互協(xié)作，可以更好的模擬現(xiàn)實中的公共流程。兩者的關(guān)鍵區(qū)別是：編排是一種對等模型，業(yè)務(wù)流程中會有很多協(xié)作方，這些協(xié)作方互相對等，沒有隸屬層次關(guān)系；而編制是一種集控式的請求者/提供者模型，它定義了集控中心，由其決定在流程中應(yīng)該使用哪些服務(wù)，以及應(yīng)該如何使用這些服務(wù)，但是沒有定義多個參與方之間應(yīng)該如何進行協(xié)作。26服務(wù)組織方式編排是指參與業(yè)務(wù)過程的Web服務(wù)之間是協(xié)作關(guān)系，業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射從系統(tǒng)分析員構(gòu)建的業(yè)務(wù)服務(wù)到系統(tǒng)架構(gòu)師設(shè)計的軟件服務(wù)之間的映射是構(gòu)建平臺相關(guān)的模型PSM的重要步驟，通常可以采用的方法主要有自頂向下和自底向上兩種方式。自頂向下方式就是“分而治之、逐步求精”，即在事先充分了解系統(tǒng)需求的情況下，從系統(tǒng)架構(gòu)開始分析設(shè)計，不斷遞歸地將其分塊細化到一個個小的模塊，然后實現(xiàn)這些小模塊的功能。自底向上方式則相反，是先對一個個功能模塊進行設(shè)計分析并實現(xiàn)，然后再考慮如何將這些模塊組合以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的需求，是從細節(jié)入手的設(shè)計方式。27業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射從系統(tǒng)分析員構(gòu)建的業(yè)務(wù)服務(wù)到系統(tǒng)架構(gòu)業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射自頂向下的分析與設(shè)計過程是由業(yè)務(wù)需求驅(qū)動的其優(yōu)點是由于是由需求驅(qū)動的，因此業(yè)務(wù)流程中的業(yè)務(wù)服務(wù)和軟件之間的交互是完全匹配的；缺點是可能對現(xiàn)有軟件服務(wù)的利用率不高，因為識別出來的業(yè)務(wù)服務(wù)有可能與現(xiàn)有軟件服務(wù)之間不能完全匹配，導(dǎo)致可能會徹底放棄現(xiàn)有軟件服務(wù)自底向上的分析與設(shè)計要解決的問題就是如何使得現(xiàn)有的服務(wù)可以被業(yè)務(wù)流程所引用其優(yōu)點是通過不斷地將業(yè)務(wù)服務(wù)與已有的軟件服務(wù)進行匹配，使得對已有軟件服務(wù)能夠進行最大限度的復(fù)用；缺點是以現(xiàn)有服務(wù)驅(qū)動進行匹配，因此可能會發(fā)現(xiàn)很多業(yè)務(wù)服務(wù)無法找到合適的現(xiàn)有服務(wù)進行匹配，導(dǎo)致需要新開發(fā)的服務(wù)數(shù)量變多通過綜合運用兩種模式，可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射，完成平臺無關(guān)的模型向平臺相關(guān)的模型的演化。28業(yè)務(wù)服務(wù)到軟件服務(wù)的映射自頂向下的分析與設(shè)計過程是由業(yè)務(wù)需求服務(wù)粒度的確定在進行服務(wù)識別和劃分時，服務(wù)的粒度是一個十分重要的問題。服務(wù)粒度太細會使得服務(wù)流程過于復(fù)雜，而且服務(wù)流程執(zhí)行的效率也會降低很多；服務(wù)流程太粗會使得服務(wù)流程難以改動，從而使得隨需應(yīng)變無法實現(xiàn)。從隨需應(yīng)變出發(fā)，需要我們能夠預(yù)判業(yè)務(wù)流程在將來有可能出現(xiàn)的變化，然后根據(jù)這種預(yù)判來設(shè)計服務(wù)的粒度具體來說，我們要求對業(yè)務(wù)流程中的各個環(huán)節(jié)進行抽象表示，然后根據(jù)考慮在流程上那些部分是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展有可能產(chǎn)生變化的，然后將這些有可能產(chǎn)生變化的地方識別成細粒度的服務(wù)來表示。29服務(wù)粒度的確定在進行服務(wù)識別和劃分時，服務(wù)的粒度是一個十分重服務(wù)粒度的確定當(dāng)識別出來的服務(wù)粒度過細時，可以考慮使用服務(wù)外觀模式將服務(wù)數(shù)量降低到合理的范圍內(nèi)。30服務(wù)粒度的確定當(dāng)識別出來的服務(wù)粒度過細時，可以考慮使用服務(wù)外服務(wù)的實現(xiàn)在實現(xiàn)各個服務(wù)時，首先需要考慮的是使用何種技術(shù)框架雖然目前服務(wù)都是以Web服務(wù)的方式實現(xiàn)的，但是Web服務(wù)本身也分為傳統(tǒng)的基于SOAP的實現(xiàn)方式和基于REST的實現(xiàn)方式在基于SOAP的Web服務(wù)中，服務(wù)的調(diào)用者和服務(wù)的消費者之間傳遞的是SOAP消息在基于REST的web服務(wù)中，服務(wù)器端完全是無狀態(tài)的，客戶端的狀態(tài)就是由服務(wù)器端推送過去的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的語義就形成了表述這兩種web服務(wù)的實現(xiàn)方式都可以選擇但是由于基于REST的服務(wù)實現(xiàn)方式可以使服務(wù)器變成無狀態(tài)的，這也就意味著服務(wù)器端不需要花費很大的代價為每個客戶端維護其唯一的狀態(tài)，這對于潛在客戶端數(shù)量巨大的web服務(wù)來說特別合適。因此，基于REST的服務(wù)會成為我們優(yōu)先考慮的選擇，而WSDL2.0增加對REST的web服務(wù)的支持也說明了這種發(fā)展趨勢。31服務(wù)的實現(xiàn)在實現(xiàn)各個服務(wù)時，首先需要考慮的是使用何種技術(shù)框架Web2.0客戶端Web2.0技術(shù)選型時需要考慮很多因素，其中最主要的因素有：瀏覽器兼容性：由于瀏覽器之間存在差異，因此，并非所有的瀏覽器對相同的腳本具有相同的解釋效果，要考慮所采用的web2.0技術(shù)對瀏覽器的兼容性。安全性：