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浅谈信息系统集成方法与技术

        摘 要:本文首先讨论了主要的信息系统集成方法,然后从数据集成、应用集成、表示集成三个方面介绍了信息系统集成的主流技术,从而简要地说明了目前信息系统集成领域的概况。
        当前,随着信息技术的发展,信息系统在各行业中得到广泛应用。不过,在信息系统发展早期没有考虑不同系统之间的数据交换和协同工作,各系统使用的技术体制、开发语言、接口标准等自成体系,导致后续的集成建设非常困难。然而,已有系统和数据是宝贵信息资源,不可能全部推倒重建,因此,运用合适的系统集成方法和技术,最大限度对已有异构系统和数据进行集成,便成为当前系统集成的有效途径和重要手段。
        1 信息系统集成方法
        现代编程方式经历了大约四个阶段:面向过程编程、面向对象编程、面向构件编程、面向服务编程。随着编程方式的不断发展,信息系统集成方法也越发成熟可靠。目前,主流的信息系统集成方法主要有基于软件构件的方法和基于面向服务架构的方法。
        1.1 基于软件构件的集成方法
        基于软件构件的集成方法,就是将不同功能的软件按照统一的标准接口预制成构件,存放到构件库里,需要时以“搭积木”的方式来组装应用系统,从而实现系统的集成[1]。
        基于软件构件的方法主要有三点优势:(1)可复用性强。构件是标准的可复用模块,将现有应用系统改造为构件,可增强其复用性,有助于充分利用已有资源,降低开发难度,节约经费;(2)开发效率高。构件开发可以多人、多部门并行进行,其测试与调试既可以分开进行也可以同时进行,大大提高了效率。(3)具有动态集成能力。构件是按照标准规范封装的功能单元,通过构件组装,能按需求定制不同级别、不同类型的系统功能,实现柔性部署要求。
        虽然基于软件构件的方法有其自身优势,但也存在三点不足之处:(1)缺乏统一标准支持。由于没有统一标准规范,大大限制了平台无关性,降低了构件的通用性以及可移植性;(2)互操作性较差。两个采用不同技术体制的系统必须创建一个翻译层才可以进行信息交换,这导致基于软件构件的集成大多是紧耦合模式,不利于业务流程调整和重组;(3)体系结构的可扩展性较差。由于基于软件构件集成的系统自适应性、通用性比较差,应用的每次更新都必须完成众多复杂接口的升级,需要大量的后期工作。
        1.2 基于面向服务架构的集成方法
        面向服务架构简称SOA(Service-Oriented Architecture),是一种组件模型。它将应用程序的不同功能单元(称为服务),通过中立标准定义的接口和契约联系起来,从而使得构建在系统中的服务可以使用统一、标准的方式进行通信,达到集成目的。
        SOA的优势概括起来主要体现在三个方面:(1)具有良好的松耦合性。服务接口是采用中立的方式进行定义,只要服务接口保持一致,改动调整服务的内部功能或结构对其他部分没有影响;(2)可满足不断变化的业务需求。服务的粒度可按需自由定义大小,服务之间的关系也可按需编排,能够适应各业务系统不同情况下的服务需求;(3)降低成本,提升效率。将原有系统资源进行服务化,能够增加系统资源的重用性、共享性,还能避免相同功能组件的重复开发。
        从以上分析可以看出,两种集成方法有许多相似之处,比如,构件和服务均是独立的功能单元;都通过接口与外界通信;都可复用以降低集成实施成本等等。但构件的应用往往会受到特定技术的制约,因此主要用于面向内联网和部门内部集成的应用。而SOA由于优越的平台无关性,即使开发语言、平台迥异,也可以很好进行交互,因此更适合于跨部门、跨业务的信息系统集成。虽然SOA存在诸如占用大量带宽、开放协议安全性低、实施难度大等不足,但并不妨碍其成为未来信息系统研制开发和集成建设的新趋势。
        2 信息系统集成技术
        实现信息系统集成的技术有很多种,但都可以归到数据集成、应用集成和表示集成三个层次当中,下面对各个层次中的主要技术进行介绍:
        2.1 数据集成技术
        (1)数据仓库系统。数据仓库系统是一种物化集成技术,它需要先建立一个存储海量数据的数据库,然后将所要集成的数据源中的数据定期通过数据抽取工具进行过滤、提取和转换,并装载到海量数据库中。所有查询都通过数据仓库根据其保存的信息来进行。这种方法最大的优点在于能够保证快速高效的查询,但查询的数据缺乏时效性[2]。
        (2)数据库访问中间件。数据库访问中间件能够访问文件或数据库中的分布式数据,它在数据级上集成,通过网络查询或转移数据。上层应用对中间件进行查询,中间件再将查询转换为基于各局部数据源的模式查询,各数据源的包装器将结果抽取出来,最后由中间件将结果集成并返回给用户。中间件系统并不将各数据源的数据集中存放,数据仍存储在局部数据源中。
        (3)基于XML的数据交换标准。XML是一种标准的数据存储语言。它使用一系列简单的标记来结构化地描述数据,可以标记任何一种事物。基于XML的方法要先将交互共享的数据转换为XML标准文档,以实现数据在结构上的统一,然后再对XML标准文档进行集成。目前,以关系数据库、对象数据库或NXD为存储手段,以XML为交换载体的数据管理是一种趋势。
        2.2 应用集成技术
        (1)分布式对象技术。分布式对象技术采用面向对象概念组织、管理网络计算。它能给原有或新的应用软件提供面向对象接口,从而实现互相访问。通过分布式对象技术,应用软件能够不用关心对象的具体位置而发出调用,这样就能转移、替换、复制软件组件而不影响其他任何组件。分布式对象技术的不足之处在于它的复杂性,因为它需要应用软件之间有更高的耦合度。
        (2)面向消息的中间件。面向消息的中间件是中间件的一种类型,它使用普通通信信道在应用之间传送消息数据来实现集成。通常情况下,面向消息的中间件使用异步通信模式,这大大降低了应用之间的耦合度。除了传递消息,该中间件还包括其它服务,如数据转换、安全性、故障恢复、成本路由以及一些大量的调试工具。由于简单,面向消息的中间件得到了广泛应用。
        (3)Web Service技术。该技术是为了解决在互联网环境下,松耦合的Web服务之间进行互相调用、互相集成而设计的技术框架。它使得应用程序间可以基于互联网标准进行协作,而无需人的直接干预。利用Web Service技术,Web服务能跨网络将应用程序功能交付给任何类型的客户,交付到任何平台[3]。
        2.3 表示集成技术
        (1)Portal技术。该技术是目前广泛使用的基于Web的应用系统表示层集成技术,在企业信息化方面扮演着重要的角色。它是一个可插入新功能或者扩展的框架,强调以用户为中心,重视流程及整体工作效能,通过与应用无关的图形化界面来映射以知识为中心的工作流,提供单点集成界面,实现信息的集中化访问,达成低成本的系统集成目标。
        (2)组合界面应用程序块[2]。微软的“组合界面应用程序块”实现了可扩展的智能客户端用户界面,即将一些相对简单的子系统的用户界面组合起来,创建一个综合的界面集成解决方案,但同时允许各子系统的在后台独立地进行测试、部署、运行、升级和更新。“组合界面应用程序块”集成框架通过实现一个后台的集成层,利用旧的子系统为这个集成层提供服务,集成系统的界面使用集成层的接口来满足用户的使用需求,从而实现了表示层的集成。
        参考文献:
        [1]李建芳.构件技术的应用方法与应用构想[J].陆军学术,2006,(6):21-22.
        [2]汪昭,刘欣.信息系统集成方法研究[J].计算机与数字工程,2010,38(10):61-64.
        [3]王慧斌,王建颖.信息系统集成与融合技术及其应用[M].北京:国防工业出版社,2006.
        作者简介:吴双江(1984-),男,江苏徐州人,助教,硕士,研究方向:后勤指挥信息化;赵鹏(1984-),男,山西运城人,硕士,研究方向:后勤指挥信息化;王力(1983-),男,河南商丘人,助教,硕士,研究方向:军事后勤学。
        作者单位:空军勤务学院飞行保障指挥系,江苏徐州 221000;95892部队,江苏徐州,221000;空军勤务学院科研部,江苏徐州 221000。

发布时间:2018-10-08