在本文中，您将学习如何利用 Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) 设计和开发 面向服务的体系结构 （SOA）框架。通过采用 SOA 框架，企业可以最大程度地减少系统间的耦合，从而提高可重用性。本文从一个较高的层面概述了在 SOA 框架上进行的几次迭代过程，这个框架将满足一家虚构企业的需求。这里开发的示例框架可以很容易地进行修改以适合您的商业需求。
SOA 是一种分布式的软件模型。SOA 的主要组件包括 服务、动态发现 和 消息 。
- 服务 是能够通过网络访问的可调用例程。服务公开了一个接口契约，它定义了服务的行为以及接受和返回的消息。术语 服务 常与术语 提供者 互换使用，后者专门用于表示提供服务的实体。
- 接口通常在公共注册中心或者目录中发布，并在那里按照所提供的不同服务进行分类，就像电话簿黄页中列出的企业和电话号码一样。客户（服务消费者）能够根据不同的分类特征通过动态查询服务来查找特定的服务。这个过程被称为服务的 动态发现 。
- 服务消费者或者客户通过 消息 来消费服务。因为接口契约是独立于平台和语言的，消息通常用符合 XML 模式的 XML 文档来构造。
下面的 图 1 说明了 SOA 中的不同角色。
Web 服务建立在开放标准和独立于平台的协议的基础之上。Web 服务通过 HTTP 使用 SOAP（一种基于 XML 的协议），以便在服务提供者和消费者之间进行通信。服务通过 WSDL（Web Service Definition Language）定义的接口来公开，WSDL 的语义用 XML 定义。UDDI 是一种语言无关的协议，用于和注册中心进行交互以及查找服务。所有这些特性都使得 Web 服务成为开发 SOA 应用程序的优秀选择。
1.4 版的 J2EE 平台通过新的 JAX-RPC 1.1 API 提供了完整的 Web 服务支持，这种 API 支持基于 servlet 和企业 bean 的服务端点。JAX-RPC 1.1 基于 WSDL 和 SOAP 协议提供了与 Web 服务的互操作性。J2EE 1.4 平台也支持 Web Services for J2EE 规范(JSR 921)，后者定义了 Web 服务的部署需求并利用了 JAX-RPC 编程模型。除了几种 Web 服务 API 之外，J2EE 1.4 平台还声称支持 WS-I Basic Profile 1.0。WS-I Basic Profile 标准让 Web 服务克服了不同编程语言、操作系统和供应商平台之间的障碍，从而使多种应用程序之间能够交互.这意味着除了平台独立性和完整的 Web 服务支持之外，J2EE 1.4 还提供了跨平台的 Web 服务互操作性。
在 J2EE 1.4 下，Web 服务客户可以通过两种方式访问 J2EE 应用程序。客户可以访问用 JAX-RPC API 创建的 Web 服务；在幕后 JAX-RPC 使用 servlet 来实现 Web 服务。Web 服务客户也可以通过 bean 的服务端点接口访问无状态会话 bean。Web 服务客户不能访问其他类型的企业 beans。第二种选择——公开无状态 EJB 组件作为 Web 服务——有很多优势：
- 利用现有的业务逻辑和流程： 在许多企业中，现有的业务逻辑可能已经使用 EJB 组件编写，通过 Web 服务公开它可能是实现从外界访问这些服务的最佳选择。EJB 端点是一种很好的选择，因为它使业务逻辑和端点位于同一层上。
- 并发支持： 作为无状态会话 bean 实现的 EJB 服务端点不必担心多线程访问，因为 EJB 容器必须串行化对无状态会话 bean 任何特定实例的请求。
- 对服务的安全访问： 企业 beans 允许在部署描述符中声明不同方法级别的安全特性。方法级别角色被映射到实际的主体域（principal domain）。使用 EJB 组件作为 Web 服务端点，把这种方法级别的安全性也带给了 Web 服务客户。
- 事务问题： EJB 服务端点在部署描述符规定的事务上下文中运行。容器处理事务，因此 bean 开发人员不需要编写事务处理代码。
- 可伸缩性： 几乎所有 EJB 容器都提供了对无状态会话 bean 群集的支持。因此当负载增加时，可以向群集中增加机器，Web 服务请求可以定向到这些不同的服务器。通过把 Web 服务模型化为 EJB 端点，可以使服务具有可伸缩性，并增强了可靠性。
- 池与资源管理： EJB 容器提供了无状态会话 bean 池。这改进了资源利用和内存管理。通过把 Web 服务模型化为 EJB 端点，这种特性很容易扩展，使 Web 服务能够有效地响应多个客户请求。
记住所有这些优点，下一节将展示如何在体系结构中将无状态 EJB 组件公开为 Web 服务。
比方说有一家公司，它的各种系统（比如支付、财务和发票系统）需要彼此交互。此外，其中一些应用程序还需要对外界公开，以便不同的业务合作伙伴与它们进行交互。您还需要为各种应用程序（如输入发票的各种数据输入操作或者查看支付的状态）设计基于 Web 的解决方案。最佳选择就是设计一种松散耦合的基于服务的系统。这些服务应该得到开放标准的支持，这样任何业务合作伙伴都可以调用它们。
这些方面的考虑将使您转向 Web 服务 /SOA 框架，通过无状态 EJB 组件把各种服务和业务流程公开为 Web 服务。下面的 图 2 说明了企业内部应用的 SOA 框架。
下面列出了 SOA 框架中进行交互的各种组件。这是一种典型的 MVC 2 框架。
- 客户（Client）： 用户通过 Web 浏览器与不同的应用程序交互，浏览器作为应用程序的客户。比如，出纳部门的用户可能要输入帐单细节并把信息提交给应用程序。可以使用 JSP 页面和 XHTML 来呈现客户页面。
- 应用程序控制器（Application controller）： 应用程序控制器是您的主控制器 servlet。它负责初始化、委派请求和响应请求处理程序。
- 请求处理程序（Request processor）： 这是一个 Java 类，通过调用相应的请求执行程序完成要求的处理，对请求进行预处理。这种调用采用命令模式。
- 请求执行程序（Request handlers）： 请求执行程序完成具体请求的活动，比如与服务交互，向不同的企业信息系统（enterprise information systems，EIS）增加或检索信息。请求执行程序依靠业务定位程序发现相应的服务，然后通过这些服务访问需要的 EIS 信息。
- 业务定位程序（Business locators）： 这些程序负责隐藏查找服务的复杂性，并提供缓存逻辑。业务定位程序可以采用多种形式，比如 Web 服务定位程序、EJB 组件定位程序或者 JMS 定位程序。
- 会话 Facades（Session Facades）： 通过聚合来自多个系统或服务的方法，简化复杂对象的视图。会话 facades 是 EJB Web 服务方法的包装器。
- EJB Web 服务（EJB Web services）： 根据 EJB 1.4 规范，Web 服务端点可以模型化为无状态的会话 bean。如前所述，这种技术有许多优势。
- 数据访问接口（Data access interfaces）： 使用不同的技术（比如 EJB-CMP、JDO、DAO） 和不同的持久性技术访问 EIS，所使用的访问技术取决于接口需求以及获取、插入或更新的数据量。这一层负责与 EIS 进行交互，并以相应的 EJB Web 服务方法所期望的格式把数据返回给这些方法。
- MQSeries/JCA/CCF： 现有的基于主机的服务可以公开为 Web 服务，从而向外界展示它们。Web 服务客户使用基于 HTTP 的 SOAP 协议与 EJB Web 服务交互。EJB 方法通过 JMS 协议向 MQSeries 队列发送请求。（使用 MQSeries 是与基于主机的应用程序交互的一种方式。）主机端的 MQSeries 服务器触发相应的基于 COBOL 的程序，后者为与后台系统（比如 IMS DC）进行交互提供必要的逻辑。然后这些程序把响应返回到队列中，应用程序逻辑检索这些响应并返回给 EJB 方法。SOAP 消息可以通过不同协议进行传输，比如 HTTP、HTTPS 和 JMS，但为了统一起见，本例子只使用 HTTP 和 HTTPS。
这些组件提供了企业内部应用程序面向服务体系结构的基础。接下来讨论把服务向外界公开。
如果准备向外部用户公开服务，您需要某种安全约束来保证只有授权的用户才能访问服务。一种方法是提供另外的 Web 服务层，过滤掉禁用的 Web 服务请求，并提供登录和安全约束。这种过滤方式还应提供一种工具，向每一客户只公开授权给该用户的服务子集。
图 3 说明了企业外部应用的面向服务体系结构。它向外界公开了细粒度的服务。
以下是这种体系结构的基本功能单元：
- 外部客户（External clients）： 可以包括基于 Web 的客户、移动客户或者使用 .NET 环境、Perl 或其他编程语言编写的客户。所有这些客户都为不同的服务发送请求。只要遵循 WS-I Profiles 就不会出现互操作性的问题。
- 企业防火墙（Corporate firewall）： 根据其安全策略，这家公司在 intranet 和 Internet 之间架起了防火墙，对收到的分组信息进行限制。
- Web 服务网关（Web Services Gateway）： 本例中，我选择使用 WebSphere Application Server 5.0 中的 Web Services Gateway 产品作为公开外部服务的网关。 Web Services Gateway 是一种中间件产品，在调用 Web 服务时提供了 Internet 和 intranet 之间的中间框架。使用 Web Services Gateway，开发人员和 IT 经理可以安全地对外公开 Web 服务，防火墙之外的客户也能调用这些服务。它包括一个服务管理模型（部署、取消部署，等等）和过滤器（对流经网关的请求和响应起作用的自定义代码）。它只处理收到的 SOAP/HTTP 请求，通过网关的请求可能发送给 Java 类、EJB 组件或者 SOAP 服务器（该服务器甚至还可能是另一个网关）。它可以为单个的 Web 服务方法提供保护（基本授权），也可以保护整个网关。使用 Web Services Gateway，来自客户的请求可以被转换成服务所要求的任何消息协议。例如，客户的请求可能是 HTTP 上的 SOAP，但在内部可以使用 JMS 协议上的 SOAP，Web Service Gateway 能够提供从一个协议到另一个协议的转换。
- EJB 服务（EJB services）： EJB 服务没有任何变化。过程的其他部分和 图 2 所示体系结构提供的基于 intranet 的服务类似。
迄今所见到的过程都是向客户公开细粒度的 Web 服务。只要每个业务服务作为单个业务过程执行，这种设置就能很好地工作。但是假设客户要进行在线资金转移，这种情况下提供单一的、粗粒度的接口显然更加合理，让用户提供所有必要的信息，包括传输的金额、发出和接收的银行信息，等等。此外，这类情形中验证必须在执行任何业务逻辑之前完成。在设计 Web 服务方法时必须考虑到这些问题，还要记住除了网络调用之外还有解析与规划 XML 请求和响应的开销。
考虑到这些因素，可以把 Session Facades 模型化为 EJB Web 服务端点。Session Facades 可以在把请求委派给相应的 Web 服务方法之前首先验证请求。这样，您就可以向 Web 服务客户提供粗粒度的服务。
下面的 图 4 说明了企业外部应用的面向服务体系结构的下一次迭代过程。这个版本的体系结构向外界公开粗粒度的服务。
这里，主要的实现仍然和 图 3 中所示的相同。唯一的区别在于已经公开了 Session Facades 作为 Web 服务端点。EJB Web 服务可以模型化为本地接口而不是远程接口。使用会话 facades 和方法级安全性，可以限制要执行的服务。使用 Web Service Gateway 也能为 Web 服务客户施加安全措施。根据需要，可以实现粗粒度服务和细粒度服务的某种结合，通过调整 Web 服务网关中间件来向外部客户公开两种服务
采用 WSDL 文件形式的 Web 服务接口可以发布到商业注册中心，从而使客户能够动态查找这些接口。如果交易伙伴已经知道这些服务，也不一定要进入商业注册中心，但是全球服务需要公共注册中心，以便客户能够查找可用的服务。例如，各个航空公司可以把它们的机票价格服务放在注册中心，普通客户可以发现所有这类服务，并查找航空公司所提供的最低票价。
我希望本文能够有助于您开始使用 Web 服务和新的 J2EE 1.4 规范所提供的特性构建面向服务的体系结构。您可以修改和调整本文所述的 SOA Web 服务框架以适应您的业务需要。
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