摘要:為了改進傳統數據交換" title="數據交換">數據交換平臺缺乏通用性和擴展性的問題,本文采用可擴展" title="可擴展">可擴展標記語言(XML)和中間件技術,在對跨平臺、多數據源的消息轉換問題進行了抽象,在此基礎上,提出了基于XML的數據交換平臺的組件化" title="組件化">組件化模型。該模型的設計充分運用了XML、中間件以及組件化技術,使得數據交換平臺具有更好的通用性和擴展性。?
關鍵詞:XML XSLT 中間件組件化?
1.引言?
可擴展標記語言(XML)是當前數據交換領域的研究熱點。作為W3C組織提出的標準,它為數據交換提供了一系列技術和方案。
在XML出現之前,系統間如果需要進行數據交換,不可避免地需要根據多個交換/描述標準提供數據接口,而且還要為潛在的交換/描述標準預留接口。另外,隨著系統的進化、自動化程度的提高,數據的一次轉換流程將不局限于一個交換/描述標準,在很多情況下需要涉及兩個或多個交換/描述標準。若為每兩個存儲格式分別開發轉換應用,是一項復雜度呈指數增長的工作。
本文針對上述問題,提出了利用XML技術構建消息中間件平臺" title="中間件平臺">中間件平臺的數據交換方法,將上層應用與底層基本操作分開。運用該平臺,各種數據交換只需考慮高層應用開發,而不需要關心底層的細節問題,從而可以節約時間和成本,而且提高了系統的安全性。
2.XML與數據交換?
在數據交換領域中,如果沒有標準的交換技術和方法,相同的數據分析處理模塊在很多應用中都要重復開發,而完成的工作可能只是將某一數據源的數據轉換到不同的目標數據庫中。由于沒有中間標準,各系統的開發人員幾乎沒有可能將代碼重用,昂貴的數據交換代價使得數據源只能散亂孤立地存在,形成一個個數據“孤島”。在XML出現之前,在絕大多數應用領域里都是如此。可以看出,數據交換的核心問題是信息的標準化,主要解決信息的可理解問題,重點是機器對信息的識別,并能對數據進行自動處理。?
XML文檔本身并不描述數據的顯示方式,而只是表示數據本身。數據按照樹狀表示,不僅可以用于顯示,而且可以為其他應用程序充當數據源。只要在數據交換中各個參與方采用統一的XML標記和格式來生成XML文檔,不同的應用系統就可以正確地識別和解析文檔中的數據,實現數據的動態共享。XML文檔本身就是由很多個節點組成的樹形結構,這種結構既有利于信息查詢,也便于使用面向對象語言來編程。?
綜上所述,XML作為一種數據描述的元語言標準,從出現以后,就不斷地被應用到各種不同的數據交換領域中。利用XML制定應用領域的交換標準,使得各個應用領域中都形成了優化的數據交換模式:星型交換模式(見圖2-1)。?
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圖2-1星型數據交換模式?
3. 消息中間件模型設計?
當我們面臨多種不同數據格式,信息交換變得比較困難的時候,可以利用XML技術建立如圖3-1所示的消息交換模型。?
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圖3-1基于消息中間件的數據交換平臺模型?
消息中間件平臺和“適配器”是模型中的兩個關鍵模塊,下面分別介紹這兩個部分。?
3.1適配器
“適配器”的主要作用是將來自各業務系統的、不同格式的消息轉換為相適應的XML文檔,以及XML文檔之間的轉化,當然它也實現了諸如消息收發之類的接口。?
“適配器”模型如圖3-2所示。在這個分層模型中,最低層的“與業務系統的接口”完成格式化消息的接收,在中間層完成消息與XML文檔的轉換,在最上層將轉換后的XML格式化消息發送到消息中間件平臺。在實際應用中,可以設計通用的“適配器”,但必須為不同的業務系統設計不同XML文檔轉換" title="文檔轉換">文檔轉換配置文件。?
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圖3-2“適配器”模型?
3.2消息中間件平臺
消息中間件平臺可以看成信息傳輸的“橋梁”,主要負責數據的傳輸,但是它無需了解具體業務系統的任何細節,只需實現與通用“適配器”之間的接口。這種設計可以使整個消息中間件系統實現構件化,使得整個系統穩定性、可靠性好,擴展性更強,且易于升級和維護。?
4.基于XML技術的格式化消息轉換的具體實現?
格式化消息轉換技術是消息中間件設計中的核心部分,也是“適配器”的主要工作。格式化消息轉換過程如圖4-1所示。?
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消息類型A? |
消息類型B? |
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圖4-1 格式化消息轉換的過程?
例如,現在業務系統A要將本系統所使用的A格式的消息(通過消息中間件平臺)發送給業務系統B,并轉換成業務系統B中所使用的消息格式B。根據圖4-1描述的轉換過程,首先由業務系統A中的“適配器”將類型A的消息轉換成本消息格式對應的XML格式化文檔并交給消息中間平臺進行發送。業務系統B的“適配器”收到XML文檔后,首先對XML文檔進行解析,根據源消息的相關信息,選擇相匹配的XSLT格式轉換模板,將收到的XML文檔轉換成消息類型B所對應的XML文檔。最后,“適配器”將轉換后的XML文檔轉換成本系統所使用的消息類型B格式的消息并發送給業務系統B,從而完成本次轉換。?
本轉換過程主要包括三次基本轉換,消息類型A→源XML文檔、源XML文檔→結果XML文檔以及結果XML文檔→消息類型B。第一次與第三次實際上是同一類型的轉換,即特定格式消息與XML統一格式消息之間的轉換。?
但是為什么不直接將源XML文檔轉換成消息類型B呢?因為這樣做,勢必要為不同的業務系統設計不同的“適配器”,這將使得系統變得難以維護、升級,極大的增加了工作量。而上述的這種三次轉換的設計,充分地利用了組件化設計的優勢,“適配器”不需要隨著業務系統的不同而改變某些接口和內部算法。“適配器”一旦設計好,可以在任何業務系統中使用而不用做任何修改,用戶只需維護本系統內部使用的消息格式的XML文檔性質的消息結構描述,系統只需維護關于使用中消息的XSLT轉換模板即可,簡單方便。?
目前,W3C組織有專門的機構來來維護各種語言、各種環境下XML的ToolKit,比如:expat、libxml、xerces等,不管是C/C++程序員還是Java程序員都可以方便的引用相應的dll、lib進行開發,具體開發過程由于篇幅限制,就不再贅述。?
5.結束語?
?????? 本文提出了基于XML的消息交換平臺,該平臺具有如下特點:?
?????? 1)采用XML規范,確立了數據交換的標準,使平臺具有較好地通用性;?
?????? 2)采用組件化設計思想,平臺模型結構清晰,易于開發和維護;?
?????? 3)與設計語言無關,開發人員在該模型的基礎上,可以選擇不同的開發語言和工具進行程序設計。?
6. 參考文獻?
[1] 康威,戰術數據鏈間格式化消息轉化研究,2005。?
[2] 章明,許青松,沈錫臣 基于XML的數據交換共享平臺模型,2003。
[3] 柴曉路 XML數據環境下基于關系模式的數據交換方法,2001。
[4] 金可仲?,陳慶章 XML數據交換的安全解決方案,2003。?