CN100351823C - 协作信息总线的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种协作信息总线的实现方法，用于实现使一个调度引擎和至少一个操作服务引擎紧耦合的协作信息总线，其中调度引擎所在的数据通道为主信息总线，操作服务引擎所在的数据通道为分支信息总线，调度引擎对操作服务引擎进行统一调度，主信息总线和分支信息总线中具有至少一个相对应的数据泊位。分布式部署的操作服务引擎对所在分支信息总线中的数据泊位的数据进行改动时，所述分支信息总线向主信息总线发出同步请求，主信息总线接收到同步请求后利用消息队列将分支信息总线中更新过数据的数据泊位中的数据传递到主信息总线中对应的数据泊位中。

Description

协作信息总线的实现方法

技术领域

本发明涉及一种新的信息交互与传递机制的实现方法，特别涉及一种可以在多引擎协作平台环境下实现紧耦合的协作信息总线的实现方法，属于计算机技术中的中间件技术领域。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，网络系统变得越来越复杂，特别是在电信业务网、金融业务网及电子政务网等具有多个子系统的大规模网络系统中，由于每一个业务都要有面向其他系统的接口，传统的点对点的系统集成在面对众多子系统时显得难以维护和扩展。为解决这一问题，人们受到计算机硬件体系中系统总线的启发，提出了信息总线的体系架构。各个子系统以类似于插件式的方式接入在一个公共的信息平台之中，彼此之间相对独立，由一个调度引擎进行统一的数据调度，以高效整合数据和业务流程。网络系统中交换的数据量越大，也就越需要信息总线。当然，网络系统中还要有与信息总线相应的适配器。所谓适配器，也就是信息总线与各子系统/业务之间的接口。

目前市场上已有的信息总线产品主要有TIBCO公司的TIB(TheInformation Bus)技术和IBM的Websphere MQ技术。其中TIB技术主要体现在美国专利第5,339,392号，第5,187,787号和第5,257,369号所揭示的内容之中。它用于实现实时的事件驱动的信息传递。TIB技术有两个特点：一是采用广播定制的方式。各个子系统之间发生通信，传统的方式是点对点的握手方式，相形之下，将定制的信息一次就向各子系统进行广播，其效率更高；二是它的信息选择机制。每一个消息的传递不需要知道IP地址，只需要告诉对方自己的主题即可，只有对此主题感兴趣的对象能收到。这一点是通过在初始时对每个应用系统的适配器作配制而实现的。它通过分布式系统结构排除了信息瓶颈和单点故障对系统的影响。

WebSphere MQ是IBM的信息总线产品。它的技术特点在于为应用程序提供一种跨越网络通信的特殊机制，参与通信的应用程序之间不需要建立私有的、专用的逻辑连接，它们只需要把数据组装成消息，放入消息队列中，接收方从消息队列中取出消息，就可以达到通信的目的。该信息总线产品为分布式环境下进行程序到程序之间通信提供了灵活、快速并且易于使用的解决方法。

但是，上述两类信息总线产品出于建立一个灵活的实时可扩展的整合平台的需要，在分布式计算环境下的异构系统进行系统整合时，采用的是一种松散耦合的技术。这样，不同的系统产生的数据是分散的，不便于集中调度服务。因此，上述信息总线只是单纯地解决了松散耦合的异构系统之间通信的需要，它们只能实现数据集成层面上的操作，即传输、解释各应用间的数据，在本质上是一个数据总线。在具有多个操作引擎的分布式系统结构中，分布式部署在多个系统中的操作引擎和统一的调度引擎之间需要为紧耦合的关系，上述的信息总线产品就不能充分满足实际的需要。

发明内容

本发明的主要目的在于为上述多引擎协作平台提供一种新的信息交互和传递机制的实现方法。我们将这种信息交互和传递机制称为协作信息总线，它以消息队列(Message Queue)的实例化形式存在。利用该机制，可以将分布式部署在多个系统中的操作引擎间数据的松散耦合变成操作引擎与调度引擎之间数据的紧耦合，使得分散的数据得以为集中的调度引擎服务。这里所说的多引擎协作平台是以一个调度引擎为核心的多个操作引擎的协作系统，在协作环境中只有一个系统可以部署调度引擎，而其他的多个操作引擎允许分布式部署在多个系统中，由调度引擎进行统一调度。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种协作信息总线的实现方法，用于实现使一个调度引擎和至少一个操作服务引擎紧耦合的协作信息总线，其中调度引擎所在的数据通道为主信息总线，操作服务引擎所在的数据通道为分支信息总线，所述调度引擎对所述操作服务引擎进行统一调度；所述主信息总线和所述分支信息总线分别具有数据泊位，所述主信息总线的数据泊位中至少有一个与所述分支信息总线的数据泊位相对应，该方法包括如下步骤：

分布式部署的操作服务引擎对所在分支信息总线中的数据泊位的数据进行改动时，所述分支信息总线向所述主信息总线发出同步请求，所述主信息总线接收到同步请求后利用消息队列将所述分支信息总线中更新过数据的数据泊位中的数据传递到所述主信息总线中对应的数据泊位中；

所述操作服务引擎对所述主信息总线中的数据泊位的数据进行改动时，所述主信息总线向具有对应数据泊位的分支信息总线发出同步请求，所述分支信息总线接收到同步请求后利用消息队列将所述主信息总线中更新过数据的数据泊位中的数据传递到所述分支信息总线中对应的数据泊位中。

本发明方法所实现的协作信息总线可以满足多引擎协作平台对信息交互的要求。它可以使分布式部署在多个系统中的操作引擎之间数据的松散耦合变成了操作引擎与调度引擎之间数据的紧耦合，使分散的数据为集中的调度引擎服务。调度引擎可以自动分派协作信息总线上的每个应用每一步的“行动”，并解释其反馈回来的信息，从而达到较高的应用集成及流程集成层次，使本协作信息总线比现有的信息总线产品具有更高的智能化程度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为本协作信息总线在一种多引擎协作平台中的位置示意图。

图2为本协作信息总线的总体架构示意图。

图3为本协作信息总线的内部信息流示意图。

图4为本协作信息总线中静态泊位格式的设计示意图。

图5为本协作信息总线中消息传递组件利用消息队列进行消息传递的示意图。

图6为本协作信息总线进行数据导出操作的流程图。

图7为本协作信息总线进行数据导入操作的流程图。

图8为本协作信息总线中主信息总线与各个分支信息总线保持数据同步过程的流程图。

具体实施方式

本发明所述协作信息总线的实现环境是这样的：在硬件方面，只需要计算机的CPU为PIII以上，内存大于256兆即可；而在软件方面则需要支持Java虚拟机的操作系统，Java虚拟机应该为J2SDK 1.3.0或者以上版本，另外还要有支持Servlet2.2及以上版本的Servlet容器。

图1所示的是本协作信息总线在一种多引擎协作平台中的位置示意图。这一多引擎协作平台的结构是示例性的。在不同的具体应用环境中，它的具体组成可以有所变化，但其基本的结构是不变的，即它的最顶端为具体业务应用目标，最底端为信息存储支撑平台的知识库和作为公共服务平台的J2EE应用服务器，中间部分为调度引擎和各种操作服务引擎，它们之间的联系方式为分布式组件模式。信息总线和组件适配器一起在其中实现不同系统之间数据交互、调度的作用。这里所提到的组件适配器在本发明人的另一项发明专利申请——组件适配器的实现方法中有充分地揭示，在此就不详细说明了。在本实施例中，所用到的操作服务引擎包括业务过程操作服务引擎，文本型数据操作服务引擎，关系型数据操作服务引擎，流媒体数据操作服务引擎等，这些操作服务引擎通过本协作信息总线与调度引擎之间实现了紧耦合，它们的数据由调度引擎进行统一的调度管理。调度引擎自动分派协作信息总线上的每个应用每一步的“行动”，并解释其反馈回来的信息，根据反馈回来的信息再分派下一步的“行动”。这里的操作服务引擎并不是固定不变的，它要根据实际业务的需要增加或者删除，而调度引擎则是唯一的且必须有的，以避免发生指令之间彼此冲突的情况。本实施例中作为信息存储支撑平台的知识库包括文本数据库、关系型数据库以及流媒体数据库，这些数据库可以根据实际需要进行增删。J2EE应用服务器作为公共服务平台，提供PKI(公钥基础设施)、UDDI(统一描述、发现和集成)、LDAP(轻量目录存取协定)等服务，这些服务也可以根据实际需要进行增删。

图2是本协作信息总线的总体架构示意图。调度引擎所在的数据通道为主信息总线，每一个操作服务引擎所在的数据通道为分支信息总线，它们共同组成了本协作信息总线的基本框架。分支信息总线可以是一条，也可以是数条，它们并不是固定不变的。一旦有新的操作服务引擎加入，该操作服务引擎与调度引擎之间的数据通道即构成一条新的分支信息总线。而一旦取消某一个操作服务引擎的服务，该操作服务引擎所在的分支信息总线就自然取消。

本协作信息总线的内部信息流如图3所示。这是本发明的核心所在。前面已经谈到，本协作信息总线最大的特点就是将分布式部署的操作服务引擎的数据的松耦合，变成上层的紧耦合，为集中的调度引擎服务。这一特点是通过协作信息总线的数据泊位管理机制来实现的。不论是调度引擎还是其他操作服务引擎，它们都需要通过数据泊位对协作信息总线的数据进行读取或者修改。同时，主信息总线和分支信息总线的数据也通过数据泊位实现数据的完全同步。这里所说的数据泊位在各信息总线实例化时可以用变量来实现，它们与操作服务引擎在一个具体应用环境中用到的所有数据相对应，数据越多，数据泊位也越多，如图3中主信息总线具有6个数据泊位：泊位1～泊位6，而分支信息总线中只具有3个数据泊位：泊位4～泊位6。对于调度引擎来说，它只需要使用主信息总线的数据就可以保证正确性，这就意味着实现了将下层数据的松耦合变成上层的紧耦合。

在本协作信息总线内部包括泊位管理机制和消息传递组件两个部分。其中的泊位管理机制包括静态的信息总线泊位格式设计和动态的信息总线泊位管理策略。

静态的信息总线泊位格式设计是指把信息总线上的数据泊位逻辑上分为区、域、段三个层次，分别代表操作服务引擎泊位、实体操作泊位、语意空间纬度泊位。图4给出了一个应用于电子政务平台的静态泊位格式的设计示意图。其中“区”分为：Session(会话)、Calculate(计算)、Text(文本)、Flow(流程)、Data(数据)、FlowMedia(流媒体)等几种；“域”分为：In(输入)、out(输出)、Local(本地使用)等几种；“段”分为：一维、二维、三维等几种。

动态的信息总线泊位管理策略包括四个方面的内容：第一，可以对信息总线中的数据进行设置和读取，这是泊位管理机制的最基本功能；第二是调度引擎在使用一个操作服务引擎之前，先在主信息总线中增加该操作服务引擎所要使用的数据的泊位。这些泊位与该操作服务引擎所使用的分支信息总线中的泊位是一一对应的，如图3所示的那样；第三，当一个操作服务引擎使用完毕之后，要在主信息总线中删除该操作服务引擎所使用的所有泊位，以释放不必要的空间；第四，所有分支信息总线中的数据必须与主信息总线中对应的数据保持同步，即所有分支信息总线的刷新都会触发它与信息总线的同步。通过上述的信息总线泊位管理策略，就可以使下层各操作服务引擎数据的松散耦合变成上层的紧密耦合，使本协作信息总线达到较高的应用集成及流程集成层次。

每一个实际使用的操作服务引擎在其存在的过程中随时需要与调度引擎进行通信，需要接收和发送消息。本协作信息总线中的消息传递组件则为分布式环境下进行程序到程序之间通信提供了灵活、快速并且易于使用的解决方法。它利用消息队列进行通信，为应用程序提供一种跨越网络通信的特殊机制，参与通信的应用程序之间不需要建立私有的、专用的逻辑连接，它们只需要把数据组装成消息，放入消息队列中，接收方从消息队列中取出消息，就可以达到通信的目的。

消息传递组件负责在分布式的应用系统之间传递消息。这里所说的消息是在分布式应用中不同的应用进程之间传递交换的信息的统称。消息由消息的内容及消息的接收者名单组成，消息的内容及格式由该消息的提供者及接收者协商而定，在形式上消息可表现为一个小的数据包亦可表现为一个很大的文件。为了完整描述传递的消息信息，我们定义消息数据格式如下：

消息代码

作业代码

消息状态标志

输入信息

内部信息

输出信息

消息认证码

其中，消息代码是随机产生的，并且依据它产生了操作作业中的作业代码；消息状态标志标识消息的上一次刷新改写了输入或输出信息；消息认证码用于消息正确性校验。

消息传递组件还支持同一个调度引擎内相邻两条消息的参数值的传递。传递是队列维护的一个方法，支持把上一个消息的输出信息转贮到下一个消息的输入信息的域内。传递的具体形式如图5所示。

利用上述的泊位管理机制和消息传递组件，本发明所述的协作信息总线是这样实现的：分布式部署在多个系统中的至少一个操作服务引擎对分支信息总线中数据泊位的数据进行改动时，相应的分支信息总线向主信息总线发出同步请求，主信息总线接收到同步请求后利用消息队列将分支信息总线中数据更新过的数据泊位中的数据传递到主信息总线中对应的数据泊位中，进行同步更新，然后返回一次刷新响应。反过来也是一样的，当调度引擎对主信息总线中数据泊位的数据做了更改，主信息总线也会对相应的分支信息总线发出一个同步请求。分支信息总线接收到该请求之后刷新分支信息总线中的数据。通过这种方式，主信息总线和分支信息总线随时保持了数据的一致性。

图6为上述实现方法中对数据泊位进行数据导出操作的流程图。以分支信息总线中的数据向主信息总线中的数据泊位导出为例，它具体分为如下步骤：

1.由操作服务引擎触发，分支信息总线获取数据泊位标识：

2.分支信息总线进行区定位、域定位、段定位；

3.分支信息总线进行数据泊位存在性校验，失败则返回；

4.消息队列读取分支信息总线中的数据并进行合法性校验，失败则非法返回，成功则接受数据。

当主信息总线中的数据向分支信息总线中的数据泊位导出时，除了改由调度引擎触发，分支信息总线改为主信息总线以外，操作过程完全相同。

图7为上述实现方法中数据泊位接受数据导入操作的流程图。仍以主信息总线中的数据泊位接受分支信息总线导入的数据为例，它具体分为如下步骤：

1.由调度引擎触发，主信息总线对消息队列中的数据进行合法性校验，非法则返回；

2.主信息总线获取数据泊位标识，并进行区定位、域定位、段定位；

3.主信息总线实施数据泊位存在性校验，失败则返回；

4.主信息总线中的数据泊位写入从消息队列中的数据并实施写后读校验，根据校验结果确定失败或成功返回。

当分支信息总线中的数据泊位接受主信息总线导入的数据时，过程也是一样的，在此就不赘述了。

图8为本协作信息总线中主信息总线与各个分支信息总线保持数据同步过程的流程图。这一数据同步过程以分支信息总线向主信息总线发出同步请求为例，具体的步骤如下：

1.由操作服务引擎触发；

2.分支信息总线捕获改写区域；

3.分支信息总线将改写后的数据写入信息队列；

4.主信息总线读取消息队列；

5.主信息总线实施数据导入；

6.主信息总线生成同步成功消息，写入信息队列；

7.分支信息总线从消息队列中获取同步成功消息；

8.完成同步。

在主信息总线向分支信息总线发出同步请求的情况下，只将主信息总线与分支信息总线对调，并将操作服务引擎改为调度引擎即可。

需要声明的是，本发明的具体实施方式已经对本发明的内容做了详尽的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，特别是对若干部件的等同替换，都构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (6)

1.一种协作信息总线的实现方法，用于实现使一个调度引擎和至少一个操作服务引擎紧耦合的协作信息总线，其中调度引擎所在的数据通道为主信息总线，操作服务引擎所在的数据通道为分支信息总线，所述调度引擎对所述操作服务引擎进行统一调度；所述主信息总线和所述分支信息总线分别具有数据泊位，所述主信息总线的数据泊位中至少有一个与所述分支信息总线的数据泊位相对应，其特征在于：该方法包括如下步骤：

分布式部署的操作服务引擎对所在分支信息总线中的数据泊位的数据进行改动时，所述分支信息总线向所述主信息总线发出同步请求，所述主信息总线接收到同步请求后利用消息队列将所述分支信息总线中更新过数据的数据泊位中的数据传递到所述主信息总线中对应的数据泊位中；

所述操作服务引擎对所述主信息总线中的数据泊位的数据进行改动时，所述主信息总线向具有对应数据泊位的分支信息总线发出同步请求，所述分支信息总线接收到同步请求后利用消息队列将所述主信息总线中更新过数据的数据泊位中的数据传递到所述分支信息总线中对应的数据泊位中。

2.如权利要求1所述的协作信息总线的实现方法，其特征在于：

所述分支信息总线中数据泊位的数据传递到所述消息队列的过程包括如下步骤：

(1)由操作服务引擎触发，分支信息总线获取数据泊位标识；

(2)对分支信息总线中的数据泊位进行区定位、域定位、段定位；

(3)分支信息总线进行数据泊位存在性校验，失败则退出数据传递过程；

(4)消息队列读取分支信息总线中的数据并进行合法性校验，失败则数据为非法，退出数据传递过程，成功则接受数据。

3.如权利要求2所述的协作信息总线的实现方法，其特征在于：

所述主信息总线的对应数据泊位从所述消息队列中获取数据的过程进一步包括如下步骤：

(1)由所述调度引擎触发，主信息总线对消息队列中的数据进行合法性校验，非法则退出数据传递过程；

(2)主信息总线获取数据泊位标识，并进行数据泊位的区定位、域定位、段定位；

(3)主信息总线实施数据泊位存在性校验，失败则退出数据传递过程；

(4)所述消息队列中的数据写入主信息总线中的数据泊位，并实施写后读校验，根据校验结果确定数据写入失败或成功。

4.如权利要求1所述的协作信息总线的实现方法，其特征在于：

所述主信息总线中数据泊位的数据传递到所述消息队列的过程包括如下步骤：

(1)由调度引擎触发，主信息总线获取数据泊位标识；

(2)对主信息总线中的数据泊位进行区定位、域定位、段定位；

(3)主信息总线进行数据泊位存在性校验，失败则退出数据传递过程；

(4)消息队列读取主信息总线中的数据并进行合法性校验，失败则数据为非法，退出数据传递过程，成功则接受数据。

5.如权利要求4所述的协作信息总线的实现方法，其特征在于：

所述分支信息总线的对应数据泊位从所述消息队列中获取数据的过程进一步包括如下步骤：

(1)由操作服务引擎触发，分支信息总线对消息队列中的数据进行合法性校验，非法则退出数据传递过程；

(2)分支信息总线获取数据泊位标识，并进行数据泊位的区定位、域定位、段定位；

(3)分支信息总线实施数据泊位存在性校验，失败则退出数据传递过程；

(4)所述消息队列中的数据写入分支信息总线中的数据泊位，并实施写后读校验，根据校验结果确定数据写入失败或成功。

6.如权利要求1所述的协作信息总线的实现方法，其特征在于：

所述数据泊位在逻辑上至少分为区、域、段三个层次。

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