基于事件和SOA的协同平台的研究

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3.0 牛悦 2024-11-19 6 4 1.52MB 87 页 15积分
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摘 要
随着异常激烈的竞争和多变的客户需求带来的巨大挑战，协同工作得以成为
企业专业的信息化应用领域。全球化趋势，使得企业必须与其他企业协同工作，
才能在市场上发挥竞争优势。互联网的发展使协同工作方式进一步产生着巨大的
变化，客户分散、上下游业务伙伴关系紧密，还要面对结构动态松散耦合、地理
位置分散的挑战。本课题就是致力于研究更为适合现代企业发展的基于事件和
SOA 的协同平台。
本文描述的基于事件和 SOA 的协同平台，采用了 EDA 架构，是一个事件信
息全局感知的应用实现。系统以事件引擎为中心展开工作，各个模块部署于不同
的节点，呈现了松耦合的结构，其最终目标是整合到 SOA 平台之中。部署于 SOA
中的各个构件，根据收到的事件的内容，得知协同系统中的全局信息，根据各自
的协同协议做出反应，以完成协同工作。
为了达到信息的全局感知，系统需要收集 Web 服务调用时所产生的基本事件
信息，在将其进行复杂事件处理之后，事件通知服务根据一个感知模型决定将生
成的复杂事件发送给哪些相关用户。
当分布在 SOA 各个节点的 Web 服务被调用时，调用信息将被发送给统一的底
层事件通知模块，底层事件通知模块在捕获事件后将生成的简单事件放入到事件
通道之中。
事件的复杂处理由一个事件引擎完成，其工作是将简单事件组合成复杂事件。
通过对简单事件数据的整理，更有价值的信息将会被放入复杂事件之中。复杂事
件处理模块对事件的核心元数据进行了抽象和整理，组建了一个元数据层，用于
事件引擎的配置。通过这个事件元数据层，外部构件能够对事件定义、事件模式、
事件生成规则等进行控制。
最后，事件通知模块根据感知模型决定将生成的复杂事件发送给哪些相关用
户，相关用户包括订阅用户和关联度较高的用户。
本文给出了基于事件和 SOA 的协同平台的整体设计和实现，并且给出了案例
来帮助理解基于事件和 SOA 的协同平台的实际运用。
关键字：SOA 事件驱动架构 事件捕获 复杂事件处理 感知模型
ABSTRACT
With the fierce competition and the great challenges brought by the levity customer,
cooperation has become the information-based application field of the
enterprises.Because of globalization, companies have to work togeteher with other
companies to play the advantages in the market. The development of the Internet
changes the way of working together a lot, and tightthe relationship of the seperate and
the upstream and downstream customers.Besides they have to face the challenge of
structure loose and the geographical dispersion.The issue of the paper is to research
more suitable for the development of a modern enterprise SOA and event based
collaborative platform.
In order to provide an institutional solution to facilitate the collaborative work
based on SOA, the EDA has been integrated into the SOA.System to the incident as the
central engine work, the deployment of various modules in different nodes of a loosely
coupled structure, with the ultimate goal of being integrated into the SOA platform. In
the deployment of SOA in the various components, according to the receipt of the
incident, was informed that the coordination of the overall information system, with
their agreement to make concerted response to complete the work.
In order to achieve the global awareness of the information, the system needs to
collect the basic event information when the Web service called. After the complex
event process, the event notification services decide to send it to the related customers
according to the awarness model.
When web services are called, call informations will be sent to the bottom of the
unified event notification module. After the events capturing, event notification module
will sent it to the JMS.
The CEP technology attributes to composite the simple events to the complex
event. Through this process, more powerful information will be put in the complex
event. The core event meta-data of CEP will be abstracted and analyzed. The event
infrastructure controls the event engine through an event meta-data layer. This layer
provides the capability of extension in the event semantic and makes it possible to
distributedly collect the event date.
In the end, I would like to point out that the module based on awareness model
decide to send to the complexity of events related to what users, including user-related
subscribers and users of the high degree of correlation.
In this thesis, the design of the platform will be described and a study case will be
given in order to understand the using of this platform.
Keywords: SOA EDA events capturing CEP awareness model
目录
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论 .....................................................................................................................1
§1.1 课题目的和意义 .................................................................................................. 1
§1.2 课题研究内容 ...................................................................................................... 3
§1.3 本文组织结构 ...................................................................................................... 3
第二章 相关技术 .............................................................................................................6
§2.1 概述 ...................................................................................................................... 6
§2.2 SOA 简介 .............................................................................................................. 6
§2.2.1 SOA 定义 ........................................................................................................7
§2.2.2 服务的核心概念与特征 ................................................................................8
§2.2.3 Web 服务的定义和技术体系 ........................................................................ 9
§2.2.4 SOA 管理平台和 ESB ................................................................................. 11
§2.2.5 SOA 和Web 服务的不足 ............................................................................ 12
§2.3 事件驱动架构 .................................................................................................... 13
§2.3.1 协同感知 ......................................................................................................13
§2.3.2 事件驱动架构的定义和概念 ......................................................................14
§2.3.3 EDA 的层级功能模块 ................................................................................. 15
§2.3.4 事件驱动 SOA .............................................................................................17
§2.4 WSN 协议 ........................................................................................................... 19
§2.5 复杂事件处理 .................................................................................................... 19
§2.6 本章小结 ............................................................................................................ 20
第三章 应用组件的研究 ...............................................................................................21
§3.1 概述 .................................................................................................................... 21
§3.2 WEB 服务容器 AXIS ...........................................................................................21
§3.2.1 Axis 引擎 ...................................................................................................... 22
§3.2.2 处理器与链 ..................................................................................................22
§3.2.3 创建处理器 ..................................................................................................24
§3.3 消息中间件 JMS ................................................................................................ 24
§3.3.1 消息中间件 ...................................................................................................25
§3.3.2 Java 消息服务(JMS) .................................................................................... 25
§3.4 事件引擎 Esper .................................................................................................. 27
§3.4.1 Esper 引擎的配置 ........................................................................................ 28
§3.4.2 Esper 中的事件定义 .................................................................................... 29
§3.4.3 EQL 中的事件流搜索 ..................................................................................32
§3.4.4 事件模式 ......................................................................................................34
§3.4.5 事件处理行为 ..............................................................................................34
§3.5 本章小结 ............................................................................................................ 35
第四章 基于事件和 SOA 的协同平台的设计 .............................................................36
§4.1 概述 .................................................................................................................... 36
§4.2 底层事件通知模块 ............................................................................................ 38
§4.3 复杂事件处理模块 ............................................................................................ 38
§4.4 复杂事件通知模块 ............................................................................................ 38
§4.6 本章小结 ............................................................................................................ 41
第五章 事件捕获 ...........................................................................................................42
§5.1 概述 .................................................................................................................... 42
§5.2 Web 服务调用事件生成 .....................................................................................42
§5.3 通用底层事件通知 ............................................................................................ 43
§5.4 本章小结 ............................................................................................................ 46
第六章 复杂事件处理的实现 .......................................................................................47
§6.1 概述 .................................................................................................................... 47
§6.2 事件引擎的运作 ................................................................................................ 47
§6.3 事件元数据的 XML 文档设计 ..........................................................................48
§6.3.1 事件基本信息 ..............................................................................................48
§6.3.2 事件源 ..........................................................................................................49
§6.3.3 事件模式 ......................................................................................................50
§6.3.4 事件模板 ......................................................................................................52
§6.3.5 元数据 XML 模块的实现 ...........................................................................54
§6.4 本章小结 ............................................................................................................ 55
第七章 协同感知模型 ...................................................................................................56
§7.1 概述 .................................................................................................................... 56
§7.2 应用数据构造模型 ............................................................................................ 56
§7.3 过程构造模型 .................................................................................................... 58
§7.4 机构构成模型 .................................................................................................... 59
§7.5 资源模型 ............................................................................................................ 59
§7.6 智能通知 ............................................................................................................ 60
§7.6.1 概述 ..............................................................................................................60
§7.6.2 人员层次图 ..................................................................................................60
§7.6.3 过程关联 ......................................................................................................61
§7.6.4 应用数据构造 ..............................................................................................62
§7.6.5 发送通知 ......................................................................................................63
§7.6.6 智能通知实例 ..............................................................................................63
§7.7 本章小结 ............................................................................................................ 64
第八章 基于事件和 SOA 的协同平台的 实现与案例验证 .......................................65
§8.1 概述 .................................................................................................................... 65
§8.2 整体实现 ............................................................................................................ 65
§8.2 安装与整合 ........................................................................................................ 66
§8.3 案例介绍 ............................................................................................................ 67
§8.3.1 文档管理系统 ..............................................................................................67
§8.3.2 案例研究与协同平台的应用 ......................................................................68
§8.3.3 案例的验证 ..................................................................................................70
§8.4 本章小结 ........................................................................................................... 76
第九章 总结与展望 .......................................................................................................77
参考文献 .........................................................................................................................80
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .............................................82
致谢 .................................................................................................................................83
第一章 绪论
1
第一章 绪论
§1.1 课题目的和意义
随着异常激烈的竞争和多变的客户需求带来的巨大挑战，协同工作得以
成为一个企业专业的信息化应用领域。全球化趋势，使得企业必须与其他企
业协同工作，才能在市场上发挥竞争优势。互联网的发展使协同工作方式进
一步发生着巨大变化，客户分散、上下游业务伙伴关系紧密，还要面对结构
动态松散耦合、地理位置分散的挑战。
如同达尔文所说，最终能够生存下来的并不是最强最优的，而是适应环
境变化最快的物种。激烈的市场竞争要求现代企业具有良好的敏捷性，以便
根据市场、商机、合作环境的变化快速做出业务调整。同时，时间、质量、
成本永远是企业所要考虑的三大要素。SOA 作为一种面向服务的 IT 架构，
主要通过复用性、灵活性和共享性从技术上满足企业的需求[1]。从 SOA 提
出至今，已被多数需求引导企业广泛认可采用。国内外大型企业都试图将
SOA 架构引入其原有系统，由此和合作伙伴组成虚拟组织，以形成在专业
领域中具有竞争优势的价值链。
现在市场上已有许多成熟的 SOA 产品，如 IBM 的WebSphere，BEA 的
WebLogic，Microsoft 的BizTalk 等产品，SOA 已经度过了由理念转向实践
的第一步。可是，现有 SOA 中所包含的缺陷也暴露了出来，要完全满足动
态业务协同的需求，依旧还有许多有待解决的问题[2]。其主要表现在：Web
服务缺乏自主性和相互协同的能力；Web 服务缺乏语义表达的能力；服务过
程模型不能满足动态业务环境要求；支持用户进行个性化协同业务应用开发
的能力不足等。其问题的核心是，现有的 SOA 着重于下层的 Web 服务的开
发、定义和运转，而针对 SOA 各构件的协同工作，缺乏对服务动态的、可
扩展的组合编排能力。
例如，关于服务的组合，现有的 SOA 多数采用 BPML 和BPEL4WS 技
术。但是，BPEL4WS 技术是以一种中心协调者的方式运作，由于不是基于
语义表述，其部署起来非常硬性，不能满足 SOA 动态敏捷的需求。
为了解决这些问题，许多学者提出了针对性的方案。例如，通过 OWL-S
扩展 Web 服务的语义表达能力[3]；引入 Agent 来进行服务匹配、选择和复合
基于事件和 SOA 的协同平台的研究
2
[2]；通过在运行时为各个活动动态选择服务的服务过程，提高过程模型的适
应性；利用人工智能和规划的方法进行自动服务复合等等。但这些个案，都
是针对 Web 服务智能发现、发布、搜索、组合和编排的技术，没有指出如
何将这些技术引入现有的 SOA 实现。
有学者曾经提出，将协同系统中的其他技术引入到 SOA 中，以解决上
述问题。因为 SOA 的最终目标就是使企业针对外部变化做出快速反应，这
种外部变化体现在全球化产业链的协同活动之中。计算机支持的协同工作技
术(CSCW)有三个基本要素：通信、合作和协调，SOA 作为一种底层的通信
技术，首先必须有效地支持 CSCW 的工作。而在 SOA 发展过程中所遇到的
问题，包括 Web 服务的智能组合、编排等，都是与协同技术领域密不可分
的。协同感知作为 CSCW 核心技术之一，其事件机制为感知系统各个活动
的进展、各种信息和环境的变化提供了理论和技术保障。
在此思想的指引下，将 EDA 与SOA 结合的技术思潮孕育而生。事件驱
动构架(Event Driven Architecture, EDA)被用来发现系统或者周围环境之中
所发生的特殊性事件[4]，并且快速的通知给与之相关联的用户（可以是操作
人或者智能组件），以使相应的用户能够快速地做出反应。
EDA 是专门为分布式系统所定制的，因此采取了一种非常松耦合的结
构。事件源用于感知基本事件的发送，并且负责传送这些事件信息，而无须
关心事件的订阅方以及事件的后续处理。因此 EDA 非常适合异步工作信息
流的处理，与 SOA 有天然的兼容性和互补性。
在企业环境中，感知各个活动的进展，各种信息和环境的变化，是实现
快速决策和行动的基础[5]。为了形成有效的协同感知环境，需要采集各种事
件信息。Web 服务环境为统一采集各种信息奠定了技术基础，然而，由于管
理资源众多，事件数量非常庞大，EDA 必须提供有效的机制来进行事件的
抽象和过滤。
在SOA 框架下，将 EDA 技术用作协同感知，此类研究在国内外都还只
是处于起步阶段。本文就试图设计并实现一个基于事件和 SOA 的协同平台，
将EDA 引入 SOA 平台。其中，Web 服务的调用本身作为一个事件源，而与
信息相关联的用户则是 SOA 中的其他构件。这些构件根据所获取的 Web 服
务调用信息，执行其内部定义的逻辑，这为 SOA 智能化管理打下了基础。
第一章 绪论
3
§1.2 课题研究内容
本文描述的基于事件和 SOA 的协同平台采用事件驱动架构，在 Web 服
务环境下，收集 Web 服务调用时所产生的基本信息，并把处理后的信息发布给与
信息相关联的用户。部署于 SOA 中的各个构件，根据收到的事件的内容，得知协
同系统中的全局信息，根据各自的协同协议做出反应，以完成协同工作。当分布
在SOA 各个节点的 Web 服务被调用时，调用信息将被发送给统一的底层事件通知
模块，底层事件通知模块将生成的简单事件放入到事件通道之中。事件引擎从事
件通道中以流的形式获得简单事件，根据事先定义的模式匹配条件，激发处理行
为。当发现复杂事件时，处理行为便会将复杂事件发送给复杂事件通知模块，由
复杂事件通知模块根据感知模型负责发送给相关联的用户。
在整个协同平台中首先要处理的就是获取事件信息，系统中的事件源是 Web
环境中各个 Web 服务容器。在每次 Web 服务被调用时，会发送调用信息给底层事
件通知模块。底层事件通知模块将得到的信息生成格式统一的简单事件，并将
其放入到事件通道之中。
事件通道通常是一个消息传递网络，在事件源和事件处理引擎之间传递
着格式标准化的事件消息。因为考虑到 SOA 平台多样性，以及其最主要的
实现方式为企业服务总线（ESB），本文采用消息中间件来实现事件通道。
其主要功能是使事件处理引擎与部署事件捕捉器的 Web 服务容器进行分离。
复杂事件处理是事件驱动架构的核心，也是协同感知中信息管理的实
现。它将搜集到的基本信息进行处理，以得到更有价值的或为用户所感兴趣
的信息。为了完成这一功能，必须使用一个复杂事件处理引擎。
基于事件和 SOA 的协同平台中的下游事件驱动活动主要是将得到的复杂事件
信息发送给相关用户。用户必须实现某个接口，以接收复杂事件通知模块发送来
的复杂事件。通知方式一般是通过用户主动订阅特定事件，而当该事件发生后通
知给订阅用户。这种方式实现简单，但是缺乏主动性和智能性。本文力求在实现
订阅通知方式的基础之上，研究更为智能的通知方法，也就是使基于事件和 SOA
的协同平台能够自动的推理出与触发事件相关联的人员，并及时的发布通知。
§1.3 本文组织结构
第一章 绪论
本章简要介绍了 SOA 发展现状以及遇到的问题，说明了将事件驱动机制
摘要：

摘要随着异常激烈的竞争和多变的客户需求带来的巨大挑战，协同工作得以成为企业专业的信息化应用领域。全球化趋势，使得企业必须与其他企业协同工作，才能在市场上发挥竞争优势。互联网的发展使协同工作方式进一步产生着巨大的变化，客户分散、上下游业务伙伴关系紧密，还要面对结构动态松散耦合、地理位置分散的挑战。本课题就是致力于研究更为适合现代企业发展的基于事件和SOA的协同平台。本文描述的基于事件和SOA的协同平台，采用了EDA架构，是一个事件信息全局感知的应用实现。系统以事件引擎为中心展开工作，各个模块部署于不同的节点，呈现了松耦合的结构，其最终目标是整合到SOA平台之中。部署于SOA中的各个构件，根据收到...

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