深入浅出SOA思想

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0 系列目录

  • 聊聊服务架构
    • 深入浅出SOA思想
    • 微服务、SOA 和 API对比与分析

1 SOA是什么

SOA的全称是Service-Oriented Architecture,面向服务架构。是一种架构,不是一种具体的开发技术

SOA的出现,预示着一个以服务为导向的新IT(Information Technology)时代的到来。

SOA服务的理念思想,本质上是一种业务和技术完全分离,业务又能和技术自由组合的思想,它达到了软件设计的最高境界。

SOA是为软件集成而服务的,它实现了技术和架构的完全分离,消除了软件服务集成的所有障碍。

SOA超越了所有的具体技术(如WebService),也超越了所有具体的架构(ESB),同时,SOA也包含这些具体的技术和架构。

SOA在Java领域有两套标准:一个是SUN推出的JBI(没有得到BEA和IBM的承认)另外一个是:IBM和BEA等公司推出的SCA和SDO标准

要真正理解什么是SOA需要从软件开发的技术发展史谈起。真正的软件开发从开始到现在经历了四个阶段,也可以说成是四代:

  1. 汇编语言开发;

  2. 面向过程的软件;

  3. 面向对象的组件开发;

  4. 面向服务的架构开发,也是今天要谈论的SOA架构;

SOA与前面三代的软件开发技术对比,不同点是SOA超越了软件开发语言本身是一种面向服务的架构,与软件开发语言无关

但就软件开发本身来说,SOA是一种技术,又超越了所有具体的技术

IT的中文翻译为信息技术,是为企业的需要出现的。IT的本质上包括两种信息的使用方式:创建信息、调用信息

IT的进一步发展:信息集成。使信息的应用价值提高。

IT语言的发展史:面向过程--》面向对象--》面向组件--》标准的WS--》面向服务

IT语言的发展过程:逐步的解耦与封装

2 SOA的技术革命

SOA既然能成为第四代软件开发技术,究竟带来什么革命。

首先,SOA是一种开发思想是一种松耦合的框架。可以让软件超越开发语言

其次,SOA的开发需要SOA体系的支撑,就像J2EE应用一样,离不开应用服务器。SOA也一样,也有一个类似J2EE服务器的东西支持着整个SOA体系架构----ESB( Enterprise Service Bus),企业服务总线。通过这个总线,将多个系统连接起来。

其次,SOA是基于消息请求响应的一个系统,对请求类型有高度的兼容性。与一个Web应用容器相比,web应用容器只能处理HTTP请求,而SOA的ESB可以接受HTTP、FTP、WebService、JMS...等请求。这就使得SOA架构具有高度的兼容性,可以将不同的平台集成到一起,从而相互协调工作

3 SOA火起来的真正原因

  1. 软件开发技术的不断提高。

  2. 硬件性能的提升,价格下降,投出SOA所消耗的成本为企业所能忍受。

  3. SOA受到了IMB、Oracle、Sun、Microsoft等大公司的热力追捧,被捧红了,实际上,一直以来都是这些公司在引领软件应用的潮流。

  4. SOA技术革命每年有上千亿美元的市场价值。软件要升级,这些服务提供商才可以买出更多的中间件服务器,卖出更多的硬件,赚取更多利润。

  5. 很多企业的软件应用系统已经满足不了信息高度集成化的要求,为了提高企业的核心竞争力,企业不惜重金,上SOA。

  6. SOA的招牌很响亮,超越了一切,兼容了一切。它不摒弃旧系统,而是将很多旧系统继承起来,就可以实现。-----实际上,我个人认为这是一个骗局。

4 SOA最有前景的舞台

  1. 基于SOA是的思想和技术,SOA最适合最擅长的就是系统集成而系统集成的关键就是提取公共的有价值的服务。各个系统通过暴露服务,经过ESB这条总线连接后,就将几个系统集成起来了。这在新一代软件开发中也许会得到应用。

  2. SOA的架构注定SOA在中小企业内部没有多大价值。中小企业的摊子还不够大。

  3. SOA系统集成难点在于抽取公共的服务。对于老的系统来说,抽取服务就是抽筋。很难很难,意味着要修改软件,要适合SOA的胃口。因此,对一些不同语言开发的系统来说,使用SOA进行系统实际上是扯淡。

5 SOA发展现状

对SOA口号叫的最响的是IBM,出书最多的也是IBM,成功的案例还没看到。所有的大公司都在忽悠,希望拿到第一笔大单。

SOA以来ESB,ESB本身也是一种中间件,或者说是一个增强了的企业应用服务器。目前开源的有几个,也没见过成功的案例。估计SOA技术从起步到成熟还有很长一段路要走。ESB的实现还需要一个发展过程。

相反与SOA有紧密联系WebService技术已经深入人心。现在用的比较多。

6 WebService与SOA的区别

SOA是在WebService的基础上发展起来的。

WebService实现了松耦合和粗粒度的服务。

7 SOA基本要素

松散耦合:服务之间、接口与实现之间、业务组件和传输协议之间。

粗粒度:SOA中服务的接口更接近实际中的用户操作。

位置和传输协议透明:不论服务组件的传输协议如何改变,客户端的调用程序传输协议不需要改变。

8 SOA目标

敏捷的、不受限制的业务集成。

9 JBI架构思想

SOA在Java领域有两套标准:一个是SUN推出的JBI(没有得到BEA和IBM的承认)另外一个是:IBM和BEA等公司推出的SCA和SDO标准

JBI之关注Java组件只处理Java组件的集成。

SCA实现了业务组件和传输协议的分离,可以处理各种平台组件的集成。

SDO可以的自由读取各种不同数据源的数据。

另外,BPEL本质上是一种集成WebService服务的语言,也可以算作为SOA的一部分。

9.1 认识JBI

JBI(Java Business Integration)中文翻译为“Java业务集成”,是SUN发布的一个用于Java组件进行集成的一个标准。

JBI的本质是一种服务总线思想。

JBI的目标是创建一个用于各种Java组件服务集成的运行环境。

9.2 认识JBI容器

JBI是一种思想,JBI思想的实现就是JBI容器。

JBI容器是为弥补现有J2EE容器的不足而出现的。

现有应用服务器的容器类型:Servlet容器、EJB容器、JMS容器

现有应用服务器的容器不足:

a) 每种容器都有自己特殊的传输协议,相互之间不能直接通信。比如:Servlet容器只能接受HTTP/SOAP的传输协议,EJB容器只能处理RMI的传输协议,JMS只能处理JMS的传输协议

b) 一个纯粹的服务提供者,不是一个服务的集成者。也就是说,容器之间不能继承服务。

c) 容器间服务的调用需要编写客户端代码。

JBI容器以一种可插拔的方式集成不同类型的服务,而不是通过编写客户端代码来实现服务的集成。

9.3 JBI容器的组成与架构

  1. JBI容器的架构图

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  2. JBI容器的组成的三大部分

    • 绑定组件(BC:Binding Components):专门用来接收各种不同传输协议的请求,原理是JBI实现了各种不同协议的绑定组件,绑定组件可以细分为接收BC和发送BC。接收BC主要负责发送请求和接收响应,发送BC主要用来调用外部的服务

    • 服务引擎(SE:Service Engines):这类组件只处理JBI容器内部的消息。JBI容器通常在接收到消息后,需要对请求的消息做一些“处理”,然后再调用外部服务的提供者。根据功能的不同,将SE组件分为以下三种类型:

      Transform SE:专门处理各种传输协议和格式变化。

      BPEL SE:专门负责将Web Service进行流程编排。

      Rules SE:专门负责通过规则将各种服务进行集成。

    • JBI的规格化消息路由器(Normalized Message Router):是JBI内部消息系统的核心,所有的组件之间不能交换消息,只能通过NMR来传递

      在JBI容器内部,只有一种标准的规格化消息(Normalized Message)。任务服务组件进入JBI环境之前,通过BC转换为规格消息NM。在JBI环境里,所有的服务都不能相互调用,不论是请求还是回答消息,都要先转给NMR,再由NMR分发。JBI运行环境里面的组件(SE、BC)和NMR都是通过NM来进行信息交换的

9.4 JBI容器工作的概念图

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如上图:

外部请求者将一个HTTP请求发送给JBI容器,容器的HTTP BC接收请求,并将请求的消息格式化为NM发送给消息接收转换引擎,然后再将NM发送给NMR,由NMR再将NM发送给SOAP BC,SOAP BC将NM转换为SOAP消息发送到外部的WS组件。执行后,消息按照原路返回。

10 SCA架构思想

10.1 认识SCA

SCA(Service Component Architecture)中文翻译为“服务组件架构”,是一种全新的软件架构思想。

SCA中,最重要的一个概念是Service----服务,它的内涵是独立于具体的技术。因此,SCA不会称之为 Java组件架构,或Web Service 组件架构。所谓的具体技术,主要有两层含义:一是程序语言,而是传输协议

现有的组件是和传输协议紧密耦合的。比如EJB组件采用的是RMI传输协议,Web Service组件采用的是SOAP传输协议。SCA组件则能自由地绑定各种传输协议。

SCA是对目前组件编程的进一步升华,其目标是让服务组件能自由绑定各种传输协议,集成其他的组建与服务

SCA与传统的业务组件最大区别在于SCA实现了两个功能:一是组件和传输协议的分离,二是接口和实现语言的分离

SCA的本质是一种软件架构思想,SCA架构是独立于程序语言的SOA架构。

SCA的目标是创建一个可集成服务组件的运行环境。

为什么需要SCA?答案:集成的需要。

先看没有使用SOA技术的系统的集成的情况,需要相互约定和暴露接口。需要编写集成的客户端调用代码。调用方和被调用方要“知彼知己”才能很好的集成,而这又都带来高昂的代价和复杂度。

使用SCA的好处:组件之间处于一种松耦合的状态,不需要在自己的代码中加入对方组件的接口代码

10.2 认识SCA容器

SCA是一种思想,SCA思想的具体实现是SCA标准和SCA的容器环境

SOA容器也分JBI容器、SCA容器等。SCA容器也是SOA容器总称的一种,通常都单独称SCA容器,而直接泛称SOA容器。这里为了区别与别的SOA容器开来,而称之为SCA容器。

SCA容器实现了将复杂的服务组件集成过程隐藏在容器内部,开发者之需要按照SCA的标准去开发和集成服务,最终部署到SCA的容器里面即可。

SCA容器的实现很复杂,有关其容器的组成与架构也是一种商业秘密。开发人员只需要关系如何遵循SCA标准去开发和集成服务组件即可

为了更好去实现SCA架构,理解SCA服务组件概念的内涵和外延对开发者来说是非常重要的。

10.3 服务组件

  1. 概念

    服务组件准确讲没有确切的概念,它更贴近于一件实实在在的物品,只能从他的形状、组成、结构、功能、状态、属性等侧面来描述它。

    服务组件是SCA里面最基本的功能单元,它主要包括接口、实现、引用、属性等部分。可以从一下侧面来描述服务组件。

    a) 是在一个模块(Composit)内的通过配置生成的一个实现的实例。

    b) 多个组件可以用同一个实现(思考:一个Java的对象可以同时实现多个接口)。

    c) 提供服务和消费服务(组件可以调用别的组件的服务)。

    d) 通过配置来实现对象的属性值(配置节点为property)。

    e) 组件通过连线(Wire)来设置服务引用。连线可以连接到别的组件的服务,也可以连接到模块的引用(模块的概念后面会详细讲述)。

  2. 服务组件的组成部分

    服务组件的组成包含四个部分:服务、组件实现、引用、创建属性

    下面给出服务组件的结构图如下:

    输入图片说明

    如上图,分别讲述服务组成的各个部分:

    a) 服务(Service),用来让其他组件调用。是一个接口。如果是基于Java的SCA,它就是Java的接口;也可以是WSDL的ProtType接口,目前只有这两种形式。

    b) 组件实现(Implementation),实现所创建的服务,对Java来说,就是接口的实现类

    c) 引用(Reference),一个组件可能需要调用其他组件,需要创建于igeqita组件的引用。对Java来说,就是其他组件的Java接口

    d) 属性(Property),对组件实现的一种属性参数注入

    对一个服务组件来说,服务和实现时必须的,引用和属性是非必需的。例如,对上面Hello World的例子来说,组件的结构图如下:

    输入图片说明

10.4 服务模块

SCA是通过模块(Composite)将SCA组件集成在一起的。

SCA的模块是实际上是将SCA组件(做为零件)重新组合集成度更高的组建,从整体看来SCA模块和SCA组件的结构式一致的。从构成组件的“零件”角度看,SCA模块是用了组件作为零部件重新组装为新的组件(模块)。

其实道理也非常简单,下面是SCA模块的基本原理图:

输入图片说明

如上图,可以看到,模块从整体上也是个组件。

模块是通过SCA的配置文件配置组装形成的,不需要程序的硬编码。

提升(Promote):就是将组件的接口、属性、或引用装配为模块的对应的接口、属性或引用

连线(Wire):就是在模块内部,组件之间的调用关系。比如组件A的实现调用了组件B,那么组件AB间就存在一个连线。

当组件之间需要调用的时候,由于目前组件(如EJB、WS、JMS)传输协议的多样化,这样在相互的调用的时候,需要将绑定不同的协议去调用。这里尽可能避免让人迷惑而又没有价值的绑定(Binding)一词的概念。

在一个大的项目里面,可能会有很多服务模块,多个服务模块之间如果需要相互调用,那么就可以将多个服务模块通过WS或者JMS等技术绑定在一起,形成服务子系统

理解了模块的概念,就不难理解服务子系统了。

11 SCA与JBI的异同

  1. 相同点

    目的是一样的:都是为了集成。

    大致方向一样:都是为了将服务和传输协议解耦。

  2. 不同点

    SCA以接口作为切入点,从组件接口层将传输协议和接口实现解耦,是从编程的角度出发,一种全新的编程模型。

    JBI是以请求消息和相应消息作为切入点,在集成时将消息和传输协议解耦,形成一种与传输协议无关的标准消息,这样形成一种全新的区别于现有应用服务器的集成容器,是从容器的角度出发,一种全新的容器模型

12 SOA、ESB、SCA之间的联系

SOA是一种服务集成的架构思想,超越具体的技术和架构,又涵盖具体的技术和架构。SOA的最常见的解决方案是SCA,其次还有JBI,BPEL、SDO也勉强可以算做SOA的解决方案之一,因为后两者也是为了系统解耦和集成提供了支持。

SCA是服务组件架构,是SOA思想的最流行的一种实现方式,SOA思想的实现除了SCA外,还要JBI等。

ESB是SCA思想实现的基础设施ESB主要作用是集中注册发布服务,为服务与传输协议之间解耦并不是所有的SOA架构都需要ESB,ESB是SCA特有的。当然任何符合ESB特征的解决方式都可以称之为ESB,也不仅仅是SCA内部的。

综上所述,以上概念都是一个理念、一种思想,并非特指代某个现有的实现或解决方案,这是起初接触SOA 容易犯的概念上的错误。

12.1 ESB与SOA的关系

这两个词包含的内涵太丰富了,无法用一两句话说清楚,并且,这个词在不同的地方含义也有所不同。

SOA----面向服务架构,实际上强调的是软件的一种架构,一种支撑软件运行的相对稳定的结构,表面含义如此,其实SOA是一种通过服务整合来解决系统集成的一种思想。不是具体的技术,本质上是一种策略、思想

ESB----企业服务总线,像一根“聪明”的管道,用来连接各个“愚笨”的节点。为了集成不同系统,不同协议的服务,ESB做了消息的转换解释与路由等工作,让不同的服务互联互通

目前ESB与SOA的确切概念依然没有。但可以明确的说SOA就是一种服务集成思想,它的不同实现方式可能差别很大,目前SOA最常见的实现方式是SCA和JBI

12.2 ESB究竟是什么

这个问题在个大厂商之间,认识和观点也存在很大差异。

IBM、Oracle等认为ESB是连接服务的一种模式,但一些开源组织和其他厂商认为ESB是一种产品,并且提供了ESB连接解决方案的实现,这种实现可以认为是中间件,也可以认为是组件工具。

对此,我个人的观点更偏向前者,ESB是一种模式,ESB的实现方式也很多,可以称之为ESB产品。当然在不同场合ESB的含义也不同,需要鉴别。

12.3 为什么ESB总和SOA黏在一块

通常,这两个名词总不分家,谈论的话题中“你中有我,我中有你”。

为什么是这样的呢?

ESB是SOA吗?

两者之间究竟有什么微妙的关系呢?

带着疑问,继续往下看:

  1. 首先,ESB不是SOA。SOA的最常见的实现方式方式是SCA和JBI,而SCA的实现需要ESB,相反JBI则不需要ESB,可以参看本人对JBI和SCA分析解读的文章。

  2. 其次,因为IBM和Oracle(收购了BEA和SUN的牛X公司)都推崇SCA模式的SOA,因此SCA实际上已经成为SOA的事实标准,说道SOA,最先想到的就是SCA模式了

  3. 最后,ESB是SCA架构实现不可缺少的一部分,ESB产品脱离了具体的应用外,没有任何意义。ESB的作用在于实现服务间智能化集成与管理的中介。通过ESB可以访问所集成系统的所有已注册服务。

12.4 ESB的特点

ESB是一种在松散耦合的服务和应用之间标准的集成方式。它可以作用于:

面向服务的架构 - 分布式的应用由可重用的服务组成;

面向消息的架构 - 应用之间通过ESB发送和接受消息;

事件驱动的架构 - 应用之间异步地产生和接收消息;

ESB就是在SOA架构中实现服务间智能化集成与管理的中介


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