面向服务的架构设计

一．什么是SOA

　　SOA 是一种在计算环境中设计、开发、部署和管理离散逻辑单元（服务）模型的方法。SOA 并不是一个新鲜事物，而只是面向对象模型的一种替代。虽然基于 SOA 的系统并不排除使用 OOD 来构建单个服务，但是其整体设计却是面向服务的。由于 SOA 考虑到了系统内的对象，所以虽然SOA 是基于对象的，但是作为一个整体，它却不是面向对象的。

　　SOA 系统原型的一个典型例子是 CORBA，它已经出现很长时间，其定义的概念与 SOA 相似。SOA 建立在 XML 等新技术的基础上，通过使用基于 XML 的语言来描述接口，服务已经转到更动态且更灵活的接口系统中，CORBA 中的 IDL 无法与之相比。

二．基本结构

　　服务模型的表示层从逻辑层分离出来，中间增加了服务对外的接口层。通过服务接口的标准化描述，使得服务可以提供给在任何异构平台和任何用户接口使用。这允许并支持基于服务的系统成为松散耦合、面向构件和跨技术实现，服务请求者很可能根本不知道服务在哪里运行、是由哪种语言编写的，以及消息的传输路径，而是只需要提出服务请求，然后就会得到答案。

三．SOA设计原理

　　在 SOA 架构中，继承了来自对象和构件设计的各种原则，例如，封装和自我包含等。那些 保证服务的灵活性、松散耦合和复用能力的设计原则，对 SOA 架构来说同样是非常重要的。关于服务，一些常见的设计原则如下：

    （1）明确定义的接口。服务请求者依赖于服务规约来调用服务，因此，服务定义必须长时间稳定，一旦公布，不能随意更改；服务的定义应尽可能明确，减少请求者的不适当使用；不要让请求者看到服务内部的私有数据。

    （2）自包含和模块化。服务封装了那些在业务上稳定、重复出现的活动和构件，实现服务的功能实体是完全独立自主的，独立进行部署、版本控制、自我管理和恢复。

    （3）粗粒度。服务数量不应该太多，依靠消息交互而不是远程过程调用，通常消息量比较大，但是服务之间的交互频度较低。

    （4）松耦合。服务请求者可见的是服务的接口，其位置、实现技术、当前状态和私有数据等，对服务请求者而言是不可见的。

    （5）互操作性、兼容和策略声明。为了确保服务规约的全面和明确，策略成为一个越来越重要的方面。这可以是技术相关的内容，例如，一个服务对安全性方面的要求；也可以是与业务有关的语义方面的内容，例如，需要满足的费用或者服务级别方面的要求，这些策略对于服务在交互时是非常重要的。

四．关键技术

　　与 SOA 紧密相关的技术主要有 UDDI、WSDL、SOAP 和 REST 等，而这些技术都是以 XML 为基础而发展起来的。

    1. UDDI 

　　UDDI（Universal DescriptionDiscovery and Integration，统一描述、发现和集成）提供了一种服务发布、查找和定位的方法，是服务的信息注册规范，以便被需要该服务的用户发现和使用它。UDDI 规范描述了服务的概念，同时也定义了一种编程接口。通过 UDDI 提供的标准接口，企业可以发布自己的服务供其他企业查询和调用，也可以查询特定服务的描述信息，并动态绑定到该服务上。

　　在 UDDI 技术规范中，主要包含以下三个部分的内容：

    （1）数据模型。UDDI 数据模型是一个用于描述业务组织和服务的 XML Schema。

    （2）API。UDDI API 是一组用于查找或发布 UDDI 数据的方法，UDDI API 基于 SOAP。

    （3）注册服务。UDDI 注册服务是 SOA 中的一种基础设施，对应着服务注册中心的角色。 

    2.WSDL 

　　WSDL（Web ServiceDescription Language，Web 服务描述语言）是对服务进行描述的 语言，它有一套基于 XML 的语法定义。WSDL 描述的重点是服务，它包含服务实现定义和服务接口定义。

　　采用抽象接口定义对于提高系统的扩展性很有帮助。服务接口定义就是一种抽象的、可重用的定义，行业标准组织可以使用这种抽象的定义来规定一些标准的服务类型，服务实现者可以根 据这些标准定义来实现具体的服务。

　　服务实现定义描述了给定服务提供者如何实现特定的服务接口。服务实现定义中包含服务和端口描述。一个服务往往会包含多个服务访问入口，而每个访问入口都会使用一个端口元素来描述，端口描述的是一个服务访问入口的部署细节。例如，通过哪个地址来访问，应当使用怎样的消息调用模式来访问等。

    3.SOAP 

　　SOAP（Simple ObjectAccess Protocol，简单对象访问协议）定义了服务请求者和服务提供者之间的消息传输规范。SOAP 用 XML 来格式化消息，用 HTTP 来承载消息。通过 SOAP，应用程序可以在网络中进行数据交换和远程过程调用（Remote Procedure Call， RPC）。SOAP 主要包括以下四个部分：

    （1）封装。SOAP 封装定义了一个整体框架，用来表示消息中包含什么内容，谁来处理这些内容，以及这些内容是可选的还是必需的。

    （2）编码规则。SOAP 编码规则定义了一种序列化的机制，用于交换系统所定义的数据类型的实例。

    （3）RPC 表示。SOAP RPC 表示定义了一个用来表示远程过程调用和应答的协议。

    （4）绑定。SOAP 绑定定义了一个使用底层传输协议来完成在节点之间交换 SOAP 封装的约定。

    SOAP 消息基本上是从发送端到接收端的单向传输，但它们常常结合起来执行类似于请求/应答的模式。所有的 SOAP 消息都使用 XML 进行编码。SOAP 消息包括以下三个部分：

    （1）封装（信封）。封装的元素名是 Envelope，在表示消息的 XML 文档中，封装是顶层元素，在 SOAP 消息中必须出现。

    （2）SOAP 头。SOAP 头的元素名是 Header，提供了向 SOAP 消息中添加关于这条 SOAP 消息的某些要素的机制。SOAP 定义了少量的属性用来表明这项要素是否可选以及由谁来处理。SOAP 头在 SOAP 消息中可能出现，也可能不出现。如果出现的话，必须是 SOAP 封装元素 的第一个直接子元素。

    （3）SOAP 体。SOAP 体的元素名是 Body，是包含消息的最终接收者想要的信息的容器。SOAP 体在 SOAP 消息中必须出现且必须是 SOAP 封装元素的直接子元素。如果有头元素，则SOAP 体必须直接跟在 SOAP 头元素之后；如果没有头元素，则 SOAP 体必须是 SOAP 封 装元素的第一个直接子元素。

    4.REST 

　　REST（RepresentationalState Transfer，表述性状态转移）是一种只使用 HTTP 和 XML 进行基于 Web 通信的技术，可以降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。它的简单性和缺少严格配置文件的特性，使它与 SOAP 很好地隔离开来，REST 从根本上来说只支持几个操作（POST、GET、PUT 和 DELETE），这些操作适用于所有的消息。REST 提出了如下一些设计概念和准则：

    （1）网络上的所有事物都被抽象为资源。

    （2）每个资源对应一个唯一的资源标识。

    （3）通过通用的连接件接口对资源进行操作。

    （4）对资源的各种操作不会改变资源标识。

　 （5）所有的操作都是无状态的。

五．结语

　　以上，总结了SOA的定义，结构，原理和关键技术。文中写的只是很浅显的一部分，还有更多更深打内容要去发掘。之前做的程序中有借鉴SOA方法，但还是很不熟悉。在今后的学习中会加强对SOA架构的运用。