面向服务的体系结构及其在军事领域的应用

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1、面向服务的体系结构及其在军事领域的应用韩明畅熊焕宇李德毅李华摘要：信息系统建设和集成可以使用不同的软件体系结构，好的体系结构可以更自然地映射业务流程、简化系统的复杂性、解决异构所带来的问题并能够全方位满足用户多变的需求。本文阐述了软件体系结构的发展，介绍了面向服务的体系结构，最后分析了面向服务的体系结构在军事环境中的应用前景。关键词：软件体系结构；军事信息系统；SOA；SOI；1．引言军事信息系统非常复杂，其行为具有很强的目的性。长期以来，我军已经习惯了按军兵种和功能来划分自身，信息系统建设也是映射这种结构。然而，随着以信息化为核心的世界新军事变革不断

2、深化，这种严格的条块分割式的划分导致了“烟囱式”系统的产生，成为了我军信息化建设和联合作战指挥的难题。为了解决这一问题，我们必须在转变观念的同时，使用先进的软件体系构建灵活高效的信息平台，从而能够在技术层面映射各种复杂多变的组织结构和管理体制，为提升我军战斗力水平提供倍增器。良好的软件体系结构对信息系统的开发和集成非常重要。信息系统的建设是由业务驱动的，并为业务服务。不同时期的软件体系结构反映了不同的业务模型，并为实现提供标准、开放的技术指导。所以，软件体系结构所提供的不仅是一个软件开发流程，而且还是一个业务开发流程。采用正确的软件体系结构就是为一个成

3、功的信息系统提供保障。2．软件体系结构的发展无论在任何时候，系统的开发和集成始终面对两个不变的难题：异构和需求变化。每个单位都有各种各样的系统和应用程序，它们都是在不同时期由不同的业务部门根据不同的需求采用不同的技术体系开发的。现实的条件和已有的经验表明，我们无法简单地使用统一的标准和指定厂商的产品进行集成，因为标准是相对的，需求是多样的。而集成多个厂商的跨平台产品非常困难。信息技术发展全球化使得高新科技产品的生产周期缩短了，用户对应用的需求变得更加复杂了：快速灵活地进行改变并提供高质量的服务，在激烈的竞争中取得优势地位。企业组织结构发展催生软件体系结

4、构变革。从工业时代到信息时代，企业[2]组织结构发展经历了三个阶段：垂直结构、水平结构和网络结构。垂直结构就是通常所说的烟囱式结构，在上世纪八十年代以前，企业多是由相互独立的垂直型业务部门组成，彼此之间很少沟通。随着企业的发展和技术的推动，在上世纪八十年代和九十年代之间，企业更加关注业务流程的水平结构。信息技术的不断发展使得供应链拓展了，各种业务合作关系也加深了，企业内部和企[1]业之间形成了一种带有交叉渗透特征的网状结构。为适应企业组织结构的变化，解决异构性、互操作性和不断改变所带来的问题，软件体系结构也在不断发展完善，以实现应用的松散耦合、协议独立

5、和位置透明等特性，满足用户不可预知的需求。如图1所示。垂直结构水平结构网络结构客户分布可重用组件独立应用三层N面向模块层体/服务器式对体系服务化系象图1软件体系结构随企业组织结构变化的发展从复杂系统的角度看，软件技术的发展方向是使软件结构在不同粒度上保持一定的自相似性。需求的多样性与环境的多变性导致大型软件系统的结构和行为都非常复杂，迫切需要复杂性理论指导系统建设。整体论方法（详细分析，完善设计然后开发）和还原论方法（快速原型和极限编程）都无法从根本上解决问题，应该采用一种类似工厂组装产品的网络组织方式实现系统开发。自然界非线性复杂现象中普遍蕴涵着自相

6、似或无尺度的重要而又简单的特征，研究不同尺度上的自相似性是简化复杂问题的有效方法。软件系统的开发可以依托于不同粒度上的可重用组件，这些组件功能独立且相互之间松散耦合，自相似性要求各个粒度级别的组件对外界提供明确统一的接口，以组合/集成为更高粒度的组件或功能，最终形成符合需求的复杂软件系统。如图2所示。层次复杂软件系统化形成不同粒粗粒度组件度和功能上的接口定义一组合/集成致细粒度组件及其关系网络网络化相同粒度上的接口定义一致图2复杂软件系统的自相似性3．面向服务的体系结构面向服务的体系结构（Service-OrientedArchitecture，SOA

7、）是一个组[3]件模型，它把应用程序的不同功能单元作为服务，并通过定义良好的接口和契约把这些服务联系起来。接口定义独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在这样系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。服务之间的松散耦合使得系统更加灵活，进而解决系统异构性和需求变化所带来的问题，控制软件系统的复杂性。WebServices是实现SOA的主流方式。SOA可以采用CORBA、DCOM、J2EE等多种方式实现，但是WebServices以可扩展标记语言（eXtensibleMarkupLanguage，XML）为基础，通过使用基于XML

8、的Web服务描述语言（WebServicesDefinitionLanguage，WSDL）来