Luận văn công nghệ dịch vụ web

Trong đồ án tốt nghiệp này, người viết luận văn NVLV sẽ trình bày về lýthuyết của kiến trúc hướng dịch vụ và công nghệ dịch vụ Web, tại sao những côngnghệ này có thể xóa bỏ những rào cản

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

KẾT LUẬN 83 1

MỞ ĐẦU 2

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 4

CHƯƠNG I LÝ THUYẾT KIẾN TRÚC HƯỚNG DỊCH VỤ 5

1 Kiến trúc hướng dịch vụ - xu hướng mới trong công nghệ thông tin 5

2 Kiến trúc hướng dịch vụ - một giải pháp 7

2.1 Sự tiến hóa của lý thuyết phát triển phần mềm 7

2.2 Kiến trúc hướng dịch vụ 10

2.3 Dịch vụ và thành phần 18

3 Thiết kế theo kiến trúc hướng dịch vụ 22

4 Các công nghệ hướng dịch vụ 35

4.1 Sun JINI 35

4.2 Openwings 36

4.3 Dịch vụ Web 39

4.4 Enterprise Service Bus (ESB) 40

5 Kết luận chương: 41

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ DỊCH VỤ WEB 43

1 Kiến trúc dịch vụ Web 44

2 Các chuẩn cho dịch vụ Web 45

2.1 Ngôn ngữ mô tả dịch vụ Web WSDL 45

2.2 Giao thức truy cập đối tượng đơn giản SOAP 48

2.3 Đặc tả mô tả và tích hợp tìm kiếm UDDI 53

3 Các kiểu liên kết trong dịch vụ Web 57

3.1 Liên kết tĩnh 57

3.2 Liên kết động trong thời gian xây dựng 58

3.3 Liên kết động trong thời gian chạy 60

5 Xây dựng dịch vụ Web 61

5.1 Vòng đời của dịch vụ Web 61

5.2 Bảo mật trong dịch vụ Web 62

5.3 Tính liên thông giữa các dịch vụ Web 67

6 Kết luận chương 68

CHƯƠNG III CÀI ĐẶT ỨNG DỤNG 69

KẾT LUẬN 83

MỞ ĐẦU

Kiến trúc phần mềm của một hệ thống mô tả các thành phần của hệ thống vàcách thức các thành phần này tương tác với nhau; tương tác giữa các thành phầnđược gọi là “liên kết” (connector) Trong một hệ thống phần mềm có quy mô lớn vàphức tạp thì kiến trúc của hệ thống giữ một vị trí quan trọng trong việc hiểu hệthống, việc tổ chức phát triển và tăng cường tái sử dụng

Ngày nay, khi mà độ phức tạp của phần mềm ngày càng tăng thì các kiếntrúc phần mềm truyền thống dường như đang tiến tới giới hạn khả năng giải quyếtvấn đề của chúng; trong khi đó, các tổ chức công nghệ thông tin vẫn phải đáp ứngđược những yêu cầu đặt ra như: yêu cầu được đáp ứng nhanh, yêu cầu giảm giáthành, yêu cầu về khả năng thu hút và tích hợp với các đối tác mới v.v…, và đặcbiệt là sự thay đổi nhanh chóng của các công nghệ

Trong suốt bốn thập kỷ qua, thực tế phát triển phần mềm đã trải qua nhiềuphương pháp phát triển khác nhau Mỗi phương pháp mới xuất hiện đều hướng tớimục tiêu quản lý độ phức tạp ngày càng tăng của phần mềm bằng cách đưa ra các

cấu trúc có mức độ đóng gói tăng dần: từ hàm (function), lớp (class), tới thành phần (component); các cấu trúc này được xem như những phần mềm “hộp đen”, chúng

che giấu cài đặt nhờ việc kiểm soát việc truy cập tới hành vi và dữ liệu của mìnhthông qua một giao diện tường minh Ở mức độ đóng gói thấp, chúng ta sử dụng đốitượng để che giấu dữ liệu, ở mức độ đóng gói cao hơn, chúng ta sử dụng các thànhphần để thực hiện việc này Việc sử dụng đối tượng để che giấu thông tin hoạt độngtốt với các hệ thống nhỏ, nó cho phép tạo ra các cấu trúc phần mềm phản ánh đượccác đối tượng trong thế giới thực Vấn đề nảy sinh khi chúng ta cố gắng nhóm một

số lượng lớn các đối tượng cùng với nhau Mặc dù truy cập tới các đối tượng đượcđiều khiển thông qua giao diện của chúng, mức độ đóng gói thấp của các đối tượngvẫn làm cho sự phụ thuộc giữa chúng trở nên khó kiểm soát trong một hệ thốngtương đối lớn Khái niệm thành phần được phát triển giúp quản lý các hệ thống lớntốt hơn: một thành phần được định nghĩa là một nhóm các đối tượng hoạt động cùng

nhau để thực hiện một chức năng của hệ thống Các công nghệ như EJB (Enterprise Java Bean), NET, CORBA (Common Object Request Broker Architecture) tỏ ra rất

hiệu quả trong việc cài đặt các thành phần Phương pháp phát triển phần mềm dựa

thành phần (Component-based Development - CBD) cho phép những nhà phát triển

tạo ra các hệ thống phức tạp hơn, có chất lượng cao hơn và nhanh hơn bất kỳphương pháp phát triển phần mềm nào khác trước đó Nhưng khi chúng ta xây dựngcác thành phần trên các ngôn ngữ khác nhau, hay thậm chí là trên những nền tảngkhác nhau (các thành phần không đồng nhất) cho một hệ thống thì cần có khả năngtích hợp chúng lại với nhau, nhưng một vấn đề nảy sinh: các thành phần dùng công

nghệ EJB đòi hỏi việc triệu gọi phương thức thông qua RMI (Remote Method

Invocation – Triệu gọi phương thức từ xa), trong khi đó, các thành phần dùng công nghệ CORBA thì lại dùng IIOP (Internet Inter-ORB Protocol), hơn nữa, khi các

thành phần được định vị qua Internet, các thông điệp giữa chúng có thể bị chặn bởitường lửa Ngay cả khi không gặp phải những vấn đề trên thì để sử dụng được thànhphần, chúng ta vẫn cần phải biết vị trí chính xác và giao diện của thành phần để nếugiao diện thay đổi, chúng ta cũng phải thay đổi cách gọi đến chúng Vì số lượngngười dùng thành phần có thể rất lớn nên việc này sẽ tạo ra các phụ thuộc có quy

mô lớn, rất khó kiểm soát Vậy làm thế nào chúng ta có thế giải quyết vấn đề này?

Kiến trúc hướng dịch vụ (Service-oriented architecture, viết tắt là SOA)

đang được phát triển và được xem như một bước đột phá tiếp theo trong kiến trúcphần mềm giúp giải quyết vấn đề “khủng hoảng” phần mềm Sự xuất hiện của công

nghệ dịch vụ Web (Web services) trong vài năm trở lại đây đã tạo ra sự quan tâm

mạnh mẽ tới kiến trúc này bởi Web service hiện thực hóa việc phát triển hệ thốngtheo kiến trúc hướng dịch vụ một cách tự nhiên và dễ dàng hơn Web service vàkiến trúc hướng dịch vụ đang thay đổi một cách căn bản cách thức xây dựng các hệthống nội bộ (các hệ thống thông tin hỗ trợ trong các tổ chức) và cách các hệ thốngnội bộ tương tác với các hệ thống bên ngoài mà chưa một kiến trúc nào trước đó cóthể thực hiện được Thuật ngữ “dịch vụ” trong kiến trúc hướng dịch vụ cũng không

phải là khái niệm mới: các ứng dụng khách/chủ (client/server) trong những năm 90

đã sử dụng “dịch vụ” để chỉ khả năng thực hiện lời gọi phương thức từ xa Kiến trúc

hướng dịch vụ đặc biệt đề cao tính liên thông (interoperability) và sự trong suốt về

vị trí của các dịch vụ, nói tới dịch vụ và kiến trúc hướng dịch vụ là nói về việc thiết

kế và xây dựng các hệ thống sử dụng các thành phần phần mềm không đồng nhất

Sử dụng công nghệ dịch vụ Web và kiến trúc hướng dịch vụ đem lại các lợiích sau:

• Mở rộng các lựa chọn về mặt công nghệ

• Các hệ thống được xây dựng linh hoạt và nhạy bén hơn

• Giảm thời gian phát triển

• Giảm chi phí bảo trì

Trong đồ án tốt nghiệp này, người viết luận văn (NVLV) sẽ trình bày về lýthuyết của kiến trúc hướng dịch vụ và công nghệ dịch vụ Web, tại sao những côngnghệ này có thể xóa bỏ những rào cản công nghệ để tạo ra các hệ thống phần mềm

có tính tích hợp cao, và tại sao lựa chọn công nghệ dịch vụ Web là thích hợp nhấtcho việc cài đặt ứng dụng theo kiến trúc hướng dịch vụ cũng như lợi ích của nhữngứng dụng này khi xây dựng theo kiến trúc hướng dịch vụ

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

CHƯƠNG I LÝ THUYẾT KIẾN TRÚC HƯỚNG DỊCH VỤ

Chương này sẽ trình bày các khái niệm cơ bản về :

• Sự tiến hóa của kỹ thuật phát triển phần mềm

• Kiến trúc hướng dịch vụ và phát triển phần mềm theo kiến trúc hướng dịch vụ

• Các công nghệ giúp hiện thực hóa triết lý của kiến trúc hướng dịch vụ

1 Kiến trúc hướng dịch vụ - xu hướng mới trong công nghệ

thông tin.

Trong khi các nhà quản lý công nghệ thông tin đang phải đối đầu với việcgiảm giá thành và tối đa lợi ích của các công nghệ hiện có, họ vẫn phải liên tục cốgắng để phục vụ khách hàng được tốt hơn, trở nên cạnh tranh hơn và phản ứngnhanh hơn với chiến lược của doanh nghiệp

Có hai yếu tố chính ẩn sau những áp lực này, đó là tính không đồng nhất củacác hệ thống và sự thay đổi nhanh về mặt công nghệ Phần lớn các doanh nghiệpngày nay đều gồm nhiều hệ thống, ứng dụng và kiến trúc khác nhau với thời giantồn tại và công nghệ khác nhau Việc tích hợp các sản phẩm từ nhiều nhà cung cấp

và nhiều nền tảng thực sự là điều khó khăn Nhưng chúng ta cũng không thể cốgắng tiếp cận theo kiểu một nhà cung cấp đối với công nghệ thông tin vì các bộ ứngdụng và kiến trúc hỗ trợ rất không mềm dẻo

Sự thay đổi công nghệ là yếu tố thứ hai mà các nhà quản lý công nghệ thôngtin phải đối mặt Sự toàn cầu hoá và kinh doanh điện tử đang làm tăng tốc sự thayđổi Sự toàn cầu hoá dẫn tới sự cạnh tranh gay gắt trong việc rút ngắn chu kỳ sảnxuất để có thể chiếm ưu thế đối với đối thủ cạnh tranh Các thay đổi về yêu cầu vànhu cầu của khách hàng nhanh chóng hơn do tác động của phân phối cạnh tranh và

sự phong phú về thông tin sản phẩm trên Internet Do đó lại càng thúc đẩy việc cảitiến trong sản phẩm và dịch vụ diễn ra nhanh hơn

Các cải tiến trong công nghệ tiếp tục tăng, làm tăng sự thay đổi yêu cầu củakhách hàng Doanh nghiệp phải nhanh chóng thích nghi để tồn tại, chưa kể đến việcphải thành công trong môi trường cạnh tranh động ngày nay, và hạ tầng công nghệthông tin phải đem lại khả năng thích nghi cho các doanh nghiệp

Vì vậy, các tổ chức kinh doanh đang phát triển từ sự phân chia doanh nghiệptheo chiều thẳng dọc, cô lập của những năm 1980 về trước thành các cấu trúc chútrọng quy trình kinh doanh theo chiều ngang của những năm 1980, 1990, tới môhình kinh doanh mới trong đó các doanh nghiệp có tác động lẫn nhau Các dịch vụ

kinh doanh ngày nay cần phải được thành phần hoá và phân tán.Cần chú trọng vàodây chuyền cung cấp mở rộng, cho phép khách hàng và đối tác truy cập tới các dịch

vụ kinh doanh

Hình 1.1: Sự phát triển của các công ty

Làm thế nào để môi trường công nghệ thông tin trở nên linh hoạt và nhạybén hơn đối với sự thay đổi của các yêu cầu kinh doanh? Làm thế nào để các hệthống và ứng dụng không đồng nhất trao đổi với nhau một cách liền mạch? Làm thếnào để đạt được các mục tiêu kinh doanh mà không làm phá sản các doanh nghiệp?

Đã có nhiều giải pháp được đề ra song song với sự phát triển của các vấn đềkinh doanh, như được chỉ ra trong hình dưới đây Hiện nay, nhiều nhà quản lý vàcác chuyên gia công nghệ thông tin tin rằng chúng ta đang tiến ngày một gần hơn

với câu trả lời với kiến trúc hướng dịch vụ (SOA).

Hình 1.2: Sự phát triển của kiến trúc

Để đáp ứng được nhu cầu về sự không đồng nhất, tính liên thông và sự thayđổi yêu cầu không ngừng, một kiến trúc như vậy phải đem lại một nền tảng cho việcxây dựng các dịch vụ ứng dụng với các đặc tính sau:

• Liên kết lỏng lẻo (Loosely coupled)

• Vị trí trong suốt (Location transparent)

• Độc lập về giao thức (Protocol independent)

Dựa trên một kiến trúc hướng dịch vụ như vậy, người dùng dịch vụ thậm chí không cần phải quan tâm tới một dịch vụ cụ thể mà mình đang trao đổi thông tin vì

hạ tầng cơ sở, hay là tuyến dịch vụ (service bus), sẽ tạo ra một lựa chọn thích hợp

cho người dùng Các đặc tả kỹ thuật cụ thể từ các công nghệ cài đặt khác nhau như J2EE hay NET không làm ảnh hưởng tới người dùng SOA Người dùng cũng có khả năng cân nhắc và thay thế một cài đặt dịch vụ tốt hơn nếu có một dịch vụ khác

có chất lượng tốt hơn tồn tại

2 Kiến trúc hướng dịch vụ - một giải pháp

2.1 Sự tiến hóa của lý thuyết phát triển phần mềm.

Trước khi giải thích về SOA cũng như bản chất những khái niệm tạo nên SOA, chúng ta cần phải hiểu về lịch sử phát triển của SOA bằng cách nhìn lại những khó khăn mà những nhà phát triển phần mềm đã phải đối mặt trong vài thập

kỷ qua và xem xét các giải pháp được đưa ra để giải quyết các khó khăn đó

Những người lập trình đã sớm nhận ra rằng việc viết phần mềm đã đang ngàycàng phức tạp hơn Họ cần một cách tốt hơn để sử dụng lại những đoạn mã đã viết.Khi những nhà nghiên cứu quan tâm tới vấn đề này, họ đã đưa ra khái niệm thiết kế

mô đun Với các quy tắc của thiết kế mô đun, các lập trình viên có khả năng viết cáchàm và chương trình con và sử dụng lại mã đã viết Đó quả là một bước đột phá vàmột điều tuyệt vời cho việc xây dựng phần mềm Cách này có hiệu quả tốt trong mộtthời gian, giai đoạn 1960 - 1980

Hình 1.3: Phát triển phần mềm theo mô đun

Nhưng sau đó, các lập trình viên lại nhận thấy rằng họ đang thực hiện việc cắt dán các mô đun vào các ứng dụng khác, điều này bắt đầu tạo ra một cơn ác mộng về bảo trì: khi một lỗi được phát hiện trong một hàm nào đó, họ phải kiểm tra tất cả các ứng dụng có sử dụng hàm này và thay đổi mã để sửa chữa Những nhà phát triển không muốn điều này, họ cần một mức trừu tượng cao hơn.Các nhà nghiên cứu đã đưa ra khái niệm các lớp và phần mềm hướng đối để giải quyết vấn

đề này Phương pháp phát triển phần mềm hướng đối tượng đã có hiệu quả trong một thời gian từ 1980 đến 1990

Hình 1.4: Phát triển phần mềm hướng đối tượng

Lại một lần nữa, khi độ phức tạp của phần mềm tăng lên, các nhà phát triển bắt đầu nhận thấy việc xây dựng và bảo trì phần mềm là rất phức tạp, họ muốn một cách nào đó để sử dụng lại và bảo trì các chức năng chứ không chỉ đơn thuần là mã nguồn Những nhà nghiên cứu lại đưa ra một lớp trừu tượng khác để kiểm soát độ

phức tạp này, đó là phần mềm dựa thành phần (Component-based software - CBD).

Hình 1.5: Phát triển phần mềm hướng thành phần

CBD là một giải pháp tốt cho việc sử dụng lại và bảo trì, nhưng nó không kiểm soát được tất cả các độ phức tạp mà các nhà phát triển hiện nay đang phải đối mặt như: phần mềm phân tán, các ứng dụng tích hợp, các nền tảng, thiết bị khác nhau v.v… Phần mềm ngày nay phải được xây dựng sao cho có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên Và kiến trúc hướng dịch vụ cùng với công nghệ dịch vụ Web xuất hiện đã đem lại một giải pháp cho tất cả các yêu cầu Bằng cách thực hiệnSOA, các nhà phát triển có thể loại bỏ được những sự không tương thích về giao thức, nền tảng và các ứng dụng được tích hợp một cách dễ dàng

Hình 1.6: Phát triển phần mềm hướng dịch vụ

Như vậy, theo thời gian, ta nhận thấy rằng những phương pháp phát triểnphần mềm đã liên tục tiến hóa, từ phương pháp xây dựng phần mềm đơn giản nhấtcho đến những phần mềm đồ sộ như ngày nay Quá trình tiến hóa của phương phápphát triển phần mềm có thể tóm lược lại như sau: ban đầu là phương pháp phát triển

tự phát, tức là cần máy tính thực hiện như thế nào thì viết lệnh như thế đó Đơn vị

có thể tái sử dụng của phần mềm là rất nhỏ - từng dòng lệnh Những phần mềmđược viết ra thường nhỏ, và đơn giản, chủ yếu là các phần mềm hỗ trợ tính toán.Sau đó kỹ thuật phát triển phần mềm tiến thêm một bước mới, đó là phát triển phầnmềm theo mô đun Nhờ phương pháp này, những đơn vị chương trình có khả năngtái sử dụng đã tăng lên và quy mô của phần mềm cũng đã lớn hơn, không chỉ dừng

ở các phần mềm hỗ trợ tính toán, mà còn bao gồm cả những ứng dụng thương mại

Kỹ thuật phát triển phần mềm hướng đối tượng đã trở thành một làn sóng mới về kỹthuật phát triển phần mềm trong một vài thập kỷ gần đây, việc đưa ra các khái niệmlớp, hàm và biến thành phần, kế thừa, kết tập đã khiến cho việc xây dựng phầnmềm trở nên dễ dàng hơn, cấu trúc chương trình trở nên dễ hiểu hơn, với khái niệmđối tượng tương đối gần với các thực thể trong đời sống tự nhiên và xã hội Kỹ thuậtphát triển phần mềm hướng đối tượng đã làm tăng khả năng tái sử dụng mã bằngcác phương pháp như kế thừa, kết tập, và nó cũng làm cho phần mềm có khả năngkhả chuyển hơn do đặc tính khép kín của các lớp Cùng với sự phát triển ngày càngnhanh của các phần mềm cả về quy mô lẫn yêu cầu về thời gian phát triển, phương

pháp phát triển phần mềm hướng thành phần, là mức trừu tượng hóa cao hơn củaphương pháp phát triển hướng đối tượng Đặc điểm chính của phần mềm phát triểntheo phương pháp này là chúng gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần có thể hoànthành một hoặc một số công việc cụ thể, nhất định Mỗi thành phần bao gồm mộttập các lớp, các đối tượng Phần mềm được tạo ra bằng cách ghép các thành phần đólại với nhau, thông qua việc sử dụng các giao diện giữa chúng Phần mềm được tạo

ra theo phương pháp này có khả năng tái sử dụng mã rất cao, việc bảo trì và nângcấp khá dễ dàng Tuy nhiên, quy mô của phần mềm ngày càng nở rộng, thời gianđưa ra thị trường được đòi hỏi ngày càng phải sớm hơn, yêu cầu về khả năng tái sửdụng mã và khả năng dễ bảo trì đối với phần mềm đã khiến cho phương pháp pháttriển phần mềm hướng dịch vụ ra đời và đang được xem như là một làn sóng mớitrong phát triển phần mềm

Bảng so sánh dưới đây cho ta thấy rõ ưu thế của phương pháp phát triển phầnmềm hướng dịch vụ so với các phương pháp phát triển phần mềm trước đó

Hướng cấu trúc Hướng đối tượng Hướng thành phần Hướng dịch vụ Mức độ đóng

Hình 1.7: Kiến trúc phần mềm theo định nghĩa cổ điển

Kiến trúc hướng dịch vụ là một loại kiến trúc phần mềm đặc biệt có nhiềuđặc tính riêng biệt

Hình 1.8: Mô hình kiến trúc hướng dịch vụ

2.2.1 Các định nghĩa về kiến trúc hướng dịch vụ

Kiến trúc hướng dịch vụ (Service-oriented architecture - SOA) là một cụm từ thông dụng trong công nghệ thông tin ngày nay Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng vẫn không có được sự thống nhất trong định nghĩa về kiến trúc này

“SOA là một framework cho phép tính năng ứng dụng được cung cấp, tìm ra và tiêu thụ như là các tập Web Service có khả năng tái sử dụng Trong khi Web Service không phải là SOA, nó là một trong các chuẩn cho phép xây dựng SOA SOA trừu tượng hoá tính phức tạp và chi tiết cài đặt, khiến cho nó trở thành một kiến trúc hoàn thiện để xây dựng các hệ thống phần mềm.” Scott Rosenbloom is chief strategist with WRQ Inc

“Các giải pháp công nghệ thông tin an toàn, tích hợp đáp ứng được các yêu cầu nghiệp vụ Các giải pháp phải cài đặt, tối ưu và chỉ dẫn sự thực thi quy trình nghiệp vụ bằng cách kết hợp tính năng của các dịch vụ riêng lẻ, đóng kín và có khả năng tái sử dụng SOA không nặng nề về việc phát triển ứng dụng phức tạp mà tập trung vào việc chuẩn hoá giao diện giữa các thành phần dịch vụ với sự quản lý tập trung và cài đặt phân tán”.Dave Morris, I.T Security Lead TransAlta Corp

“SOA mô hình hoá nghiệp vụ như là một tập các dịch vụ tự chứa đựng contained) có hiệu lực giữa các tổ chức và có thể được gọi cả từ bên trong và bên ngoài thông qua các giao thức chuẩn.” Dave McComb, president, Semantic Arts

(self-“SOA không phải là cái gì khác ngoài kiến trúc hướng nghiệp vụ, cái mà cho phép tính linh hoạt của các ứng dụng nghiệp vụ, để trở thành độc lập nhưng cộng

tác, trong khi cung cấp các dịch vụ của chúng Các ứng dụng dưới kiến trúc này cùng một lúc có thể là “client” và “server” với các dịch vụ tuỳ thích.” Satheesan Kunnel, USWWI

“SOA là một hướng tiếp cận để thiết kế và tích hợp phần mềm trong một phương pháp mô đun trong đó, mỗi mô đun là một “dịch vụ được kết nối lỏng lẻo”

có thể truy cập qua mạng và có khả năng tích hợp động với các dịch vụ khác trong thời gian chạy Một dịch vụ phải đưa ra một giao diện chuẩn (WSDL) cho tính năng

và các lời gọi các phương thức của nó.” Rajesh Dawar

“Các dịch vụ cung cấp một số chức năng cho những người biết cách yêu cầu

và tiêu thụ chúng mà không cần phải biết làm thế nào để tạo ra được chức năng ấy SOA là một cách tiếp cận để xây dựng các ứng dụng phần mềm như là các tập hợp dịch vụ tự trị, tương tác không cần quan tâm tới nền tảng, cấu trúc dữ liệu hay các thuật toán bên trong của các dịch vụ khác.” Michael Champion, R&D specialist, Software

“SOA là một kiến trúc cho quy mô doanh nghiệp (thường trải rộng nhiều ứng dụng trong một doanh nghiệp hoặc nhiều doanh nghiệp) trong đó thành phần cấu trúc chính là dịch vụ.

Một dịch vụ là một tập hợp các chức năng nghiệp vụ liên quan tới nhau tương tác nội bộ hoặc từ xa sử dụng kiểu truyền thông truyền thông điệp / hướng tài liệu Một dịch vụ bao gồm một giao diện dịch vụ và một cài đặt dịch vụ cài đặt một hoặc nhiều giao diện dịch vụ và gắn liền với một tập hợp tính năng nhất định Các dịch vụ cụ thể được xác định dưới dạng giao thức vận chuyển/ ứng dụng/ thông điệp, chứ không phải dưới dạng một mô hình lập trình cụ thể SOA điển hình bao gồm các dịch vụ kỹ thuật để quản lý siêu dữ liệu về các giao diện dịch vụ và các cài đặt, các nguồn cung cấp và nguồn tiêu thụ dịch vụ; và các dịch vụ cho việc quản lý

và bắt tuân theo các chính sách, điều khiển truy cập, các tính năng bảo mật, các giao dịch, mặc dù tất cả các dịch vụ này đều là tuỳ chọn trong một thể hiện SOA cụ thể.” Stefan Tilkov, CEO, innoQ

“SOA là một quy tắc kiến trúc tập trung vào quan điểm cho rằng các tài sản công nghệ thông tin được mô tả và thể hiện ra như là các dịch vụ Các dịch vụ này

có thể được kết hợp theo một cách thức lỏng lẻo để tạo thành các quy trình nghiệp

vụ ở mức cao hơn, đem lại cho nghiệp vụ tính nhanh nhẹn trong sự không đồng nhất về mặt công nghệ thông tin “ Ronald Schmelzer, analyst, ZapThink LLC

“ SOA là một cách tiếp cận để phát triển các ứng dụng phân tán liên kết không chặt chẽ, độc lập giao thức tạo thành từ các tài nguyên phần mềm có tính hoàn toàn xác định, tự chứa đựng có khả năng truy cập như là các dịch vụ giữa các doanh nghiệp được mở rộng theo một cách được chuẩn hoá nhằm tăng cường tính tái sử dụng và liên thông ” Ankur Gupta, marketing manager, Fiorano Software Inc

“SOA là một dạng của kiến trúc công nghệ gắn liền với các quy tắc của hướng dịch vụ Khi được cài đặt thông qua nền tảng công nghệ Web Service, SOA tạo ra tiềm năng để hỗ trợ và thúc đẩy các quy tắc này trong toàn bộ quy trình nghiệp vụ và các miền tự động hoá của một doanh nghiệp.” Thomas Erl, chief architect, XMLTC Consulting Inc

Nói tóm lại, SOA có thể được hiểu là một hướng tiếp cận để xây dựng các hệthống phân tán cung cấp chức năng ứng dụng dưới dạng các dịch vụ tới các ứngdụng người dùng cuối hoặc các dịch vụ khác:

• SOA là một kiến trúc dùng các chuẩn mở để biểu diễn các thành phầnphần mềm như là các dịch vụ

• Cung cấp một cách thức chuẩn hóa cho việc biểu diễn và tương tácvới các thành phần phần mềm

• Các thành phần phần mềm riêng lẻ trở thành các khối cơ bản có thể sửdụng lại để xây dựng các ứng dụng khác

• Được sử dụng để tích hợp với các ứng dụng bên ngoài tổ chức

Dịch vụ là yếu tố then chốt trong SOA Có thể hiểu dịch vụ như là hàm chứcnăng (mô đun phần mềm) thực hiện quy trình nghiệp vụ nào đó Các dịch vụ trongSOA có các đặc điểm sau:

• Các dịch vụ là có thể tìm kiếm được

• Các dịch vụ có tính liên thông

• Các dịch vụ không được gắn kết chặt chẽ với nhau

• Các dịch vụ là phức hợp, bao gồm nhiều thành phần, được đóng gói ởmức cao

• Các dịch vụ trong suốt về vị trí

• Các dịch vụ có khả năng tự hàn gắn

Một cách cơ bản, SOA là tập hợp các dịch vụ kết nối “mềm dẻo” với nhau(nghĩa là một ứng dụng có khả năng giao tiếp với một ứng dụng khác mà không biếtcác chi tiết kỹ thuật bên trong), có giao diện được định nghĩa rõ ràng và độc lập vớinền tảng hệ thống, và có thể tái sử dụng SOA là cấp độ cao hơn của phát triển ứng

dụng, chú trọng đến quy trình nghiệp vụ và dùng giao diện chuẩn để che giấu sựphức tạp kỹ thuật bên dưới.

Thiết kế SOA tách riêng phần thực hiện dịch vụ (phần mềm) với giao diệngọi dịch vụ Điều này tạo nên một giao diện nhất quán cho ứng dụng sử dụng dịch

vụ mà không cần quan tâm tới công nghệ thực hiện dịch vụ Thay vì xây dựng cácứng dụng đơn lẻ và đồ sộ, nhà phát triển sẽ xây dựng các dịch vụ tinh gọn hơn cóthể triển khai và tái sử dụng trong toàn bộ quy trình nghiệp vụ Điều này cho phéptái sử dụng phần mềm tốt hơn, cũng như tăng sự linh hoạt vì nhà phát triển có thểcải tiến dịch vụ mà không làm ảnh hưởng đến ứng dụng sử dụng dịch vụ

Thật ra, triết lý SOA không hoàn toàn mới, DCOM và CORBA cũng có kiếntrúc tương tự Tuy nhiên, các kiến trúc cũ ràng buộc các thành phần với nhau quáchặt, ví dụ như các ứng dụng phân tán muốn làm việc với nhau phải được thỏathuận về chi tiết tập hàm API, một thay đổi mã lệnh trong thành phần COM sẽ yêucầu những thay đổi tương ứng đối với mã lệnh truy cập thành phần COM này

Ưu điểm quan trọng nhất của SOA là khả năng kết nối mềm dẻo và tái sửdụng Các dịch vụ có thể được sử dụng trên nền tảng bất kỳ và đước viết với ngônngữ bất kỳ (ví dụ, ứng dụng Java có thể liên kết với dịch vụ web NET và ngượclại)

SOA dựa trên hai nguyên tắc thiết kế quan trọng:

• Mô đun: tách vấn đề lớn thành nhiều vấn đề nhỏ

• Đóng gói: che giấu dữ liệu và logic trong từng mô đun đối với truycập từ ngoài

Một thiết kế kiến trúc phù hợp với khái niệm của SOA cần tuân theo nhữngtính chất sau:

• Một dịch vụ là một đơn vị phần mềm gồm các hoạt động nghiệp vụ cótính tự chứa đựng và mức độ đóng gói cao (coarse-grained)

• Một dịch vụ có thể dùng lại được, cho phép có thể xây dựng được mộtdịch vụ mới từ các dịch vụ hiện có Do đó, việc quan sát các hàm ý cóthể có của các thuộc tính phi chức năng như tính giao dịch là rất quantrọng

• Một giao diện dịch vụ là một điểm cuối mạng (network endpoint) đảmbảo tính độc lập và trong suốt về vị trí

• Một dịch vụ cần có khả năng được phát hiện ra một cách công khaibằng cách sử dụng một nơi đăng ký dịch vụ nhằm cho phép các liênkết động tới dịch vụ

• Một dịch vụ cần đảm bảo tính liên thông bằng cách hỗ trợ các giaothức truyền thông được chuẩn hóa và các định dạng dữ liệu rõ ràng

Các đặc điểm trên đảm bảo cho một kiến trúc hướng dịch vụ khả năng gắnkết lỏng lẻo của các dịch vụ phân tán và có tính mô đun bằng cách sử dụng các giaoước dịch vụ để mô tả các định dạng thông điệp cần thiết.

2.2.2 Các thực thể trong kiến trúc hướng dịch vụ

Các thực thể trong kiến trúc hướng dịch vụ bao gồm:

• Dịch vụ (service).

• Thành phần sử dụng dịch vụ (service consumer client/ requester).

• Thành phần cung cấp dịch vụ (service provider).

• Thành phần đăng ký dịch vụ (service registry).

• Giao kèo dịch vụ (contract).

• Dịch vụ có tính chất rõ ràng, là một đơn vị chức năng nghiệp vụ để cóthể được triệu gọi

 Có khả năng triệu gọi thông qua các giao thức truyền thôngchung

 Có tính liên thông và vị trí trong suốt

• Dịch vụ được định nghĩa bằng các giao diện tường minh

 Các giao diện độc lập với cài đặt

 Cung cấp giao kèo giữa các thành phần cung cấp và sử dụngdịch vụ

Dịch vụ là các mô đun phức tạp, bao gồm nhiều thành phần Mức độ đónggói của dịch vụ càng cao thì dịch vụ càng có khả năng tái sử dụng và linh hoạt

Thành phần cung cấp dịch vụ:

Thành phần cung cấp dịch vụ là một thực thể có khả năng được địa chỉ hóaqua mạng, nó có thể chấp nhận và thực thi các yêu cầu từ những thành phần sử dụngdịch vụ Thành phần cung cấp dịch vụ có thể là một hệ thống máy tính lớn, mộtthành phần, hoặc một loại hệ thống phần mềm khác có thể thực thi các yêu cầu dịch

vụ Thực thể này xuất bản giao kèo của nó trong một kho đăng ký dịch vụ để cácthành phần sử dụng dịch vụ có thể truy cập.

Thành phần đăng ký dịch vụ:

Thành phần đăng ký dịch vụ là một thư mục trên mạng có chứa các dịch vụsẵn dùng Đây là một thực thể chấp nhận và lưu trữ các giao kèo từ các thành phầncung cấp dịch vụ và cung cấp các giao kèo đó cho những thành phần sử dụng dịchvụ

Giao kèo dịch vụ:

Một giao kèo là một bản đặc tả cách thức để thành phần sử dụng dịch vụ cóthể tương tác với thành phần cung cấp dịch vụ Nó chỉ ra khuôn dạng của thôngđiệp yêu cầu và thông điệp đáp ứng từ dịch vụ Giao kèo dịch vụ có thể đòi hỏi mộttập các điều kiện tiên quyết và điều kiện sau Các điều kiện này xác định trạng tháicần thiết của dịch vụ để thực thi một chức năng cụ thể Bản giao kèo cũng có thểbao gồm các mức độ chất lượng của dịch vụ, các đặc tả cho các khía cạnh phi chứcnăng của dịch vụ

Ủy nhiệm dịch vụ:

Thành phần cung cấp dịch vụ cung cấp một ủy nhiệm dịch vụ cho thành phần

sử dụng dịch vụ Thành phần sử dụng dịch vụ thực thi yêu cầu bằng cách gọi mộthàm API trên nó Ủy nhiệm dịch vụ (hình 1.9) sẽ tìm một giao kèo và một thamchiếu tới thành phần cung cấp dịch vụ trong nơi đăng ký Sau đó, nó định dạngthông điệp yêu cầu và thực thi yêu cầu trên danh nghĩa của thành phần sử dụng dịch

vụ Ủy nhiệm dịch vụ là một thực thể không bắt buộc, nó chỉ đơn giản hóa chothành phần sử dụng dịch vụ và thành phần sử dụng dịch vụ hoàn toàn có thể viếtphần mềm để truy cập trực tiếp tới dịch vụ

Một thành phần cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp nhiều ủy nhiệm cho các môitrường khác nhau, mỗi ủy nhiệm dịch vụ được viết bằng ngôn ngữ của thành phần

sử dụng dịch vụ Ví dụ, một thành phần cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các ủynhiệm cho Java, Visual Basic, Delphi nếu đó là các nền tảng của thành phần sửdụng dịch vụ sử dụng dịch vụ Mặc dù ủy nhiệm dịch vụ là không bắt buộc nhưng

nó có thể cải thiện một cách đáng kể hiệu năng và tính tiện dụng cho các thành phần

sử dụng dịch vụ

Hình 1.9: Ủy nhiệm dịch vụ Ràng buộc sử dụng dịch vụ:

Ràng buộc sử dụng dịch vụ mà thành phần đăng ký dịch vụ gán cho thànhphần sử dụng dịch vụ rất cần thiết để dịch vụ bảo trì được thông tin trạng thái liênkết giữa thành phần sử dụng và thành phần cung cấp Nó tạo ra sự gắn kết khôngchặt chẽ giữa các thành phần này bằng cách giới hạn khoảng thời gian mà chúngđược liên kết với nhau Không có ràng buộc, một thành phần sử dụng dịch vụ có thểliên kết với một dịch vụ mãi mãi và không bao giờ liên kết lại với giao kèo của nó

Các thao tác trong kiến trúc hướng dịch vụ bao gồm:

Xuất bản dịch vụ: Để có thể truy cập được, một mô tả dịch vụ phải được

xuất bản để nó có thể được tìm thấy và triệu gọi bởi một người dùng dịch vụ

Tìm kiếm dịch vụ: Một người yêu cầu dịch vụ định vị một dịch vụ bằng cách

yêu cầu nơi đăng ký dịch vụ một dịch vụ phù hợp với các tiêu chí đặt ra

Liên kết và thực thi dịch vụ: Sau khi nhận được mô tả dịch vụ, người dùng

sẽ gọi dịch vụ theo các thông tin mô tả

2.2.3 Lợi ích của kiến trúc hướng dịch vụ

Như đã trình bày trong phần mở đầu, các doanh nghiệp đang phải đối mặtvới hai vấn đề cơ bản: khả năng thay đổi một cách nhanh chóng, và yêu cầu giảmgiá thành sản phẩm Với kiến trúc hướng dịch vụ, chúng ta có thể nhận thấy nhiềulợi ích giúp các tổ chức thành công trong môi trường kinh doanh hiện nay:

Thúc đẩy được các tài sản hiện có

SOA cung cấp một lớp trừu tượng cho phép một tổ chức tiếp tục thúc đẩyđầu tư vào công nghệ thông in bằng cách đóng gói những tài sản hiện có này thànhnhững dịch vụ cho các chức năng nghiệp vụ Các tổ chức có thể tiếp tục thu đượclợi nhuận từ các tài nguyên hiện có thay vì phải xây dựng lại chúng từ đầu

Tích hợp và quản lý độ phức tạp dễ dàng hơn

Điểm tích hợp trong một kiến trúc hướng dịch vụ là đặc tả dịch vụ, khôngphải là cài đặt dịch vụ Điều này làm cho cài đặt được trong suốt và tổi thiểu hoáảnh hưởng khi thay đổi hạ tầng và cài đặt xảy ra Bằng cách cung cấp một đặc tả

dịch vụ trước các tài nguyên và tài sản hiện có được xây dựng trên các hệ thốngriêng biệt, tích hợp trở nên dễ quản lý hơn vì độ phức tạp được cô lập Việc nàythậm chí còn trở nên quan trọng hơn khi nhiều nghiệp vụ hơn hoạt động cùng nhau

để tạo nên một dây chuyền

Nhạy bén hơn và thời gian tung ra thị trường nhanh hơn.

Khả năng tạo thành các dịch vụ mới từ những tài nguyên hiện có đem lại mộtlợi ích khác biệt cho một tổ chức phải nhanh chóng đáp ứng được yêu cầu nghiệp vụthay đổi Thúc đẩy các thành phần và dịch vụ hiện có làm giảm thời gian cần thiết

để đi qua vòng đời phát triển phần mềm gồm: thu thập yêu cầu, thực hiện thiết kế,phát triển và kiểm thử Việc này dẫn tới sự phát triển nhanh của các dịch vụ nghiệp

vụ mới và cho phép tổ chức nhanh chóng đáp ứng được các thay đổi và giảm thờigian cần thiết để tung sản phẩm ra thị trường

Giảm giá thành và tăng cường tái sử dụng:

Với các dịch vụ nghiệp vụ cốt lõi được thể hiện theo cách liên kết lỏng lẻo,chúng có thể được sử dụng một cách dễ dàng hơn và có thể được kết hợp dựa trêncác yêu cầu nghiệp vụ; có nghĩa là giảm sự trùng lặp về tài nguyên, nâng cao tiềmnăng tái sử dụng và hạ giá thành sản phẩm

SOA cho phép các doanh nghiệp sẵn sàng cho tương lai Các quy trìnhnghiệp vụ bao gồm hàng loạt các dịch vụ nghiệp vụ có thể được tạo ra, thay đổi vàquản lý một cách dễ dàng hơn để phù hợp với yêu cầu về thời gian SOA đem lạitính linh hoạt và nhạy bén cần thiết cho các tổ chức có thể tồn tại và phát triển

Chuyển sang kiến trúc hướng dịch vụ không phải là một nhiệm vụ đơn giản.Thay vì việc chuyển toàn bộ các chức năng nghiệp vụ của một doanh nghiệp thànhhướng dịch vụ, hướng tiếp cận được khuyến cáo là chỉ chuyển một tập con phù hợpcủa chức năng nghiệp vụ khi doanh nghiệp phát sinh nhu cầu hoặc đoán trước đượccác nhu cầu

Khi nhiều doanh nghiệp nhận ra giá trị và sức mạnh của kiến trúc hướng dịch

vụ, nhiều cuộc tranh cãi về việc chúng cần bắt đầu từ đâu trong quy trình hướng tớimột sự chuyển đổi nghiệp vụ hoàn thiện lại bắt đầu

2.3 Dịch vụ và thành phần

Thành phần là gì?

“Thành phần là một gói các tạo tác phần mềm có thể được phát triển mộtcách độc lập và có thể được phân phối như là một đơn vị, các đơn vị này sau đó cóthể kết hợp với nhau để tạo thành một thứ gì đó lớn hơn “

Mối quan hệ giữa dịch vụ và thành phần:

Hình 1.12: Mối quan hệ giữa thành phần và dịch vụ

Dịch vụ là một đơn vị xử lý có mức độ đóng gói cao, nó dùng và sinh ra cáctập đối tượng được truyền theo kiểu tham trị Dịch vụ không giống như đối tượngtrong ngôn ngữ lập trình, nó gần với khái niệm giao dịch kinh doanh hơn

Một dịch vụ gồm một tập hợp các thành phần hoạt động cùng nhau để cungcấp một chức năng nghiệp vụ Vì vậy, có thể nói rằng thành phần có mức độ đónggói thấp hơn hơn dịch vụ Ngoài ra, trong khi dịch vụ ánh xạ tới một chức năngnghiệp vụ thì thành phần ánh xạ tới các thực thể nghiệp vụ và quy tắc nghiệp vụ

thao tác trên các thực thể đó Ví dụ, xem xét mô hình thành phần Đơn đặt mua hàng(Purchase Order) cho ví dụ quản lý mạng lưới cung cấp trong hình sau:

Hình 1.13: Mô hình thành phần đơn đặt mua hàng

Trong thiết kế hướng thành phần, các thành phần được tạo ra gần tươngđương với các thực thể nghiệp vụ (như Customer, Purchase Order, Oder Item) vàđóng gói hành vi phù hợp với các hành vi mà thực thể cần

Ví dụ, thành phần Purchase Order cung cấp các hàm nhận thông tin về danhsách các sản phẩm được đặt và tổng số lượng của đơn đặt hàng; thành phần Itemcung cấp các hàm để nhận được thông tin về số lượng và giá thành của sản phẩmđược đặt Cài đặt của mỗi thành phần được đóng gói sau giao diện Vì vậy, mộtngười dùng thành phần Purchase Order không biết về lược đồ bảng Purchase Order

và thuật toán tính thuế, số tiền được giảm trên tổng số đơn đặt hàng

Trong thiết kế hướng dịch vụ, các dịch vụ được thiết kế không dựa trên cácthực thể nghiệp vụ, thay vào đó, mỗi dịch vụ là một khối quản lý các thao tác trênmột tập các thực thể nghiệp vụ Ví dụ, dịch vụ Customer sẽ trả lời bất kỳ yêu cầunào từ hệ thống hoặc dịch vụ khác cần truy cập tới thông tin khách hàng Dịch vụCustomer có thể xử lý một yêu cầu cập nhật thông tin khách hàng, thêm, cập nhật,xoá các danh mục đầu tư, và điều tra về lịch sử đặt hàng của Customer Dịch vụCustomer chứa tất cả các dữ liệu liên quan tới khách hàng mà nó đang quản lý và cókhả năng tạo ra các yêu cầu dịch vụ với danh nghĩa là người dùng dịch vụ để cungcấp một khung nhìn dịch vụ khách hàng thống nhất Điều này có nghĩa là một dịch

vụ là một đối tượng quản lý tạo ra và quản lý tập các thành phần của nó

Kiến trúc hướng dịch vụ và phát triển hướng thành phần

Ở rất nhiều khía cạnh, SOA là một sự phát triển các nguyên lý cơ bản củaphát triển hướng thành phần (CBD – Component-based Development) Nó cũngbiểu diễn một bước phát triển trong việc đem các nghiệp vụ và công nghệ thông tinxích lại gần nhau hơn Trong khi các dịch vụ SOA là hữu hình đối với người dùngdịch vụ, các thành phần nền tảng của chúng là trong suốt Đối với người cung cấp

dịch vụ, thiết kế của các thành phần, sự thể hiện và quản lý dịch vụ phản ánh cácquyết định thiết kế và kiến trúc chính cho phép phát triển dịch vụ trong SOA Việc

ra những quyết định đó đòi hỏi một sự hiểu biết về các thành phần của SOA và môhình hóa SOA để nhận diện, phân loại, xác định và cấu trúc các thành phần của dịchvụ

Sự phát triển của SOA bắt nguồn từ phát triển hướng đối tượng và hướngthành phần Thế giới của các đối tượng bắt đầu với sự xuất hiện của các ngôn ngữlập trình hướng đối tượng và được phát triển thành mô hình, sau đó, nó thêm vàocác kỹ thuật kỹ thuật thiết kế và các phương pháp phân tích thiết kế hướng đốitượng Các dịch vụ hạ tầng, các công cụ, các nền tảng phát triển, các mẫu, và cáckiến trúc tham chiếu theo sau

Phát triển hướng thành phần đã tạo ra một hướng tiếp cận mới trong việcthiết kế, xây dựng, cài đặt và phát triển của các ứng dụng phần mềm Các ứng dụngđược lắp ráp từ các thành phần từ nhiều nguồn khác nhau và các thành phần đượcviết trên nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau, nhiều môi trường khác nhau, và chạytrên các nền tảng khác nhau Nhưng chỉ với phát triển hướng đối tượng, các dịch vụ

hạ tầng, các công cụ, nền tảng phát triển và các mẫu mới làm cho phát triển hướngthành phần trở thành hiện thực

Cả hướng đối tượng và hướng thành phần đều yêu cầu tính tái sử dụng trongphát triển phần mềm Với phát triển hướng đối tượng thì đó một yếu tố tùy chọn,còn với phát triển hướng thành phần là bắt buộc Phát triển hướng dịch vụ đem lạikhả năng tái sử dụng lớn hơn so với phát triển hướng đối tượng SOA, với nền tảng

là cả phát triển hướng đối tượng và hướng thành phần, còn tạo ra khả năng tái sửdụng cao hơn nữa SOA trở thành một nhân tố mới để đạt được kinh tế trong côngnghệ phần mềm

Các khái niệm và quy tắc của phát triển hướng đối tượng và hướng thànhphần được áp dụng để đem lại các framework thích hợp cho việc chỉ đạo thiết kế vàphát triển các dịch vụ SOA

Rất nhiều các nhà cung cấp dịch vụ thường cài đặt một mô tả dịch vụ Trongcác thành phần, chúng ta có thể tìm thấy các quy tắc thiết kế của hướng đối tượngxác định các cấu trúc trong của thành phần Do vậy, mô hình hóa dịch vụ là nhằmxác định đúng các dịch vụ, tổ chức chúng theo một cây phân cấp của các dịch vụphức hợp (các thành phần có mức độ đóng gói thấp hỗ trợ các thành phần có mức

độ đóng gói cao), sắp xếp chúng để hỗ trợ cho một quy trình nghiệp vụ Về phía nhàcung cấp, các dịch vụ này hoặc là được cấp phát một cách trực tiếp cho các thànhphần chứa hướng thành phần để cài đặt các chức năng của chúng, hoặc được cài đặtbằng cách thay đổi các chức năng sẵn có

Đây là bước tiến cơ bản trong công nghệ phần mềm hướng dịch vụ: thànhphần sử dụng dịch vụ không cần phải quan tâm về việc cài đặt hay hiện thực hóacủa dịch vụ, miễn là nó hỗ trợ các chức năng và chất lượng theo đúng yêu cầu củadịch vụ Đây được gọi là khung nhìn của thành phần sử dụng (Consumer View).Bên cạnh đó, khung nhìn của thành phần cung cấp đưa ra một triển vọng về cáchthiết kế cài đặt của thành phần cung cấp dịch vụ; các quyết định và thiết kế kiến trúccủa nó.

Một sự khác biệt chính với hướng đối tượng truyền thống là chúng ta khôngcòn phải tạo ra các mô hình đối tượng lớn, mà chỉ cần tạo ra các thiết kế bên trongcủa các ranh giới thành phần có mức độ đóng gói cao hơn, thông qua hướng đốitượng có mức độ đóng gói thấp hơn

Các thành phần không cần quan tâm tới các thành phần sử dụng dịch vụ, chỉcần các giao ước sử dụng dịch vụ của chúng được thỏa mãn Thành phần cung cấpdịch vụ cần thiết kế một cài đặt dịch vụ thỏa mãn các yêu cầu đó thông qua cácquyết định về việc chúng chứa đựng, quản lý và cài đặt đặc tả dịch vụ như thế nào.Khung nhìn bên trong là khung nhìn của người sử dụng hoặc thành phần sử dụng –tức là những thành phần chỉ nhìn thấy dịch vụ thông qua thành phần cung cấp, vàkhung nhìn ngoài, ở đó thành phần cung cấp dịch vụ tạo ra các thành phần cung cấpdịch vụ thông qua các giao diện của chúng Để thực hiện được như vậy, chúng yêucầu một tập trong gồm các thành phần có mức độ đóng gói thấp hơn, hoặc ngangbằng tham gia vào các cộng tác cần thiết để đáp ứng các dịch vụ Do vậy, trong cácthành phần cung cấp dịch vụ, chúng ta sẽ có các thành phần ở mức độ miền tươngứng với các mô hình đối tượng miền trong hướng đối tượng truyền thống và đượccài đặt thông qua các cơ chế chứa đựng thành phần chuẩn hóa như các máy chủ ứngdụng (Application server)

3 Thiết kế theo kiến trúc hướng dịch vụ.

Trong sự tiến hóa của các các kỹ thuật xây dựng phần mềm, công nghệ vàcác ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng thích hợp để cài đặt các thành phần Trongkhi các thành phần lại là cách thích hợp nhất để cài đặt các dịch vụ, mặc dù cần hiểurằng một ứng dụng dựa thành phần tốt không cần thiết phải là một ứng dụng hướngdịch vụ tốt Khi vai trò của dịch vụ trong kiến trúc ứng dụng được hiểu rõ, chúng ta

có thể tích hợp các thành phần mới và các thành phần hiện có Hình dưới đây minhhoạ cách các tầng công nghệ có thể được áp dụng cho kiến trúc ứng dụng để đem lạicác cài đặt ở mức độ đóng gói cao hơn khi tiến gần hơn tới người dùng ứng dụng,

nó cũng cho thấy dịch vụ là cách thích hợp để thể hiện khung nhìn ngoài của một hệthống với sự tái sử dụng bên trong có sử dụng thiết kế thành phần truyền thống

Hình 1.14: Các tầng cài đặt trong thiết kế: đối tượng dịch vụ, thành phần

Các nguyên tắc trong thiết kế SOA

Việc tiếp cận xây dựng các hệ thống dựa trên mô hình hướng dịch vụ phảituân theo bốn nguyên tắc sau :

Nguyên tắc 1 : ranh giới phải rõ ràng Các dịch vụ tương tác qua việc truyền

đi các thông điệp tường minh Chúng ta không cần biết về không gian nằm sau ranhgiới của dịch vụ Vượt qua các ranh giới của dịch vụ có thể tốn nhiều công sức vàchi phí Các ranh giới rõ ràng cho phép cài đặt các tương tác độc lập – không cầnbiết về nền tảng hay các ngôn ngữ lập trình được lựa chọn để cài đặt các dịch vụ

Nguyên tắc 2: Dịch vụ là tự trị Các dịch vụ hoạt động như là các thực thể

độc lập Không có quyền làm chủ trong một môi trường hướng dịch vụ Các dịch vụđược triển khai, thay đổi, quản lý một cách độc lâp

Nguyên tắc 3 : Các dịch vụ chia sẻ lược đồ (schema) và giao kèo(contract),

không chia sẻ lớp (class) Các dịch vụ tương tác với nhau chỉ dựa vào các biểu thứccủa cấu trúc dùng lược và các hành vi dùng giao kèo Giao kèo của dịch vụ mô tảcấu trúc của thông điệp và các ràng buộc giữa các thông điệp Tính hình thức củabiểu thức cho phép chúng ta bảo toàn được tính toàn vẹn của dịch vụ Các giao kèo

và lược đồ phải được duy trì tính ổn định với thời gian Vì vậy việc xây dựng chúngmột cách linh hoạt là rất quan trọng

Nguyên tắc 4 : Tính tương thích của dịch vụ dựa trên chính sách Cả người

cung cấp và người dùng dịch vụ sẽ phải có các chính sách để tương tác qua các ranhgiới Một ví dụ đơn giản về chính sách phía người cung cấp là một dịch có thể đỏihỏi người gọi phải có một tài khoản hợp lệ với người cung cấp dịch vụ Về phíangười dùng dịch vụ, một tổ chức có thể đòi hỏi các lời gọi qua Internet phải được

mã hóa

Các quyết định thiết kế và kiến trúc trong SOA:

Có rất nhiều quyết định thiết kế và kiến trúc là nền tảng cho SOA để đạtđược các mục tiêu và lợi ích mà kiến trúc này đã nêu ra Các quyết định kiến trúc

thường liên quan tới việc chọn lựa các công nghệ và sản phẩm cần thiết để đáp ứngchất lượng cho các thuộc tính dịch vụ được yêu cầu bởi một quy trình nghiệp vụ.Các quyết định thiết kế tập trung vào các lựa chọn dịch vụ sử dụng kỹ thuật được

mô tả sau trong phân tích và thiết kế hướng đối tượng Một số các quyết định chínhlà:

là các tiêu chuẩn chính cho việc đóng gói hơn là việc chỉ đơn thuầnđóng gói chức năng

• Tính gắn kết không chặt chẽ và cấu hình lại động là một quyết địnhthiết kế yêu cầu việc tách các giao diện khỏi cài đặt và cài đặt giaothức thông qua các chuẩn mở Kết nối giữa các thành phần cung cấp

và sử dụng dịch vụ cần phải bền vững và được cấu trúc rõ ràng, cókhả năng cấu hình lại linh hoạt Có khả năng cấu hình lại có nghĩalấcc thành phần sử dụng dịch vụ và các thành phần cung cấp dịch vụhiện có có thể được lắp ghép lại với chức năng không bị thay đổi đểđạt được các giải pháp nghiệp vụ trong các môi trường kỹ thuật khácnhau và với các ràng buộc thao tác khác nhau của các đối tác kinhdoanh mới

• Các tầng SOA: Các thành phần của một kiến trúc hướng dịch vụ

Các thành phần chính của một kiến trúc hướng dịch vụ là:

• Danh mục dịch vụ: mô tả các dịch vụ nghiệp vụ trong SOA, bao gồmmột danh sách, phân loại và cấu trúc cây của các dịch vụ được xácđịnh thông qua kx thuật phân tích và thiết kế hướng dịch vụ

• Các thành phần: Cung cấp các cài đặt chức năng của dịch vụ

• Thành phần sử dụng dịch vụ, thành phần cung cấp dịch vụ và thànhphần môi giới dịch vụ (tùy chọn) với các kho đăng ký dịch vụ, ở đó,các định nghĩa và mô tả dịch vụ được xuất bản

• Các tầng SOA: vị trí của các thành phần và dịch vụ

Hình dưới đây mô tả các tầng SOA Với mỗi tầng, các quyết định thiết kế vàkiến trúc được tiến hành.

Hình 1.15:Các tầng của SOA

Tầng 1: tầng dưới cùng, mô tả các hệ thống vận hành Tầng này chứa các hệ

thống hoặc ứng dụng hiện có, bao gồm các ứng dụng được đóng gói, các ứng dụngđang có, và các cài đặt hệ thống hướng đối tượng theo kiểu cũ cũng như các ứngdụng thu thập nghiệp vụ Kiến trúc theo tầng của một kiến trúc hướng đối tượng cóthể thúc đẩy các hệ thống hiện có, tích hợp chúng bằng cách sử dụng tích hợphướng dịch vụ

Tầng 2: tầng thành phần, sử dụgn các kỹ thuật và thiết kế dựa đối tượng

chứa trong phát triển hướng thành phần truyền thống

Tầng 3: cung cấp cơ chế để lấy các thành phần ở quy mô doanh nghiệp, các

thành phần cho từng đơn vị nghiệp vụ cụ thể, và trong một số trường hợp là cácthành phần của từng dự án và cung cấp các dịch vụ thông qua các giao diện củachúng Trong tầng này, các giao diện được thể hiện ra ngoài thông qua các đặc tảdịch vụ, ở đó, các dịch vụ tồn tại một cách độc lập hoặc là tổng hợp của một số dịchvụ

Tầng 4: là một sự tiến hóa của việc tổng hợp dịch vụ thành các luồng hoặc

sắp đặt các nhiệm vụ được phân nhóm vào một luồng để hoạt động như một ứngdụng Các ứng dụng này hỗ trợ các trường hợp sử dụng và các quy trình nghiệp vụ

cụ thể Ở đây, các công cụ tổng hợp luồng trực quan có thể được sử dụng để thiết kếluồng ứng dụng

Tầng 5: Tầng trình diễn thường là nằm ngoài phạm vi của một kiến trúc

hướng dịch vụ

Tầng 6: cho phép sự tích hợp của các dịch vụ thông qua việc định tuyến tin

cậy và thông minh, giao thức trung gian, và một số cơ chế chuyển đổi khác, thườngđược mô tả như là một tuyến dịch vụ doanh nghiệp (ESB – Enterprise Service Bus)

Tầng 7: đảm bảo chất lượng dịch vụ thông qua các cơ chế cảm biến và đáp

ứng và các công cụ kiểm soát các ứng dụng SOA

Việc sử dụng kiến trúc hướng dịch vụ không bị giới hạn cho các tổ chức lớn.Trong thực tế, kiến trúc này tạo ra cơ hội cho các tổ chức vừa và nhỏ Một ví dụ vềviệc các doanh nghiệp nhỏ có thể sử dụng dịch vụ là việc nhận các hóa đơn: chúng

ta có thể dùng dịch vụ Web để tạo ra một dịch vụ nhận hóa đơn Các hóa đơn này sẽđược lưu trữ bởi dịch vụ cho đến khi hệ thống kế toán trên máy PC của người dùngkết nối đến nó để nhận hóa đơn về bằng cách sử dụng dịch vụ Web Các hóa đơnsau đó sẽ được cập nhận một cách tự động trên PC… Bằng cách này, bất kỳ tổ chứcnào, không phụ thuộc vào quy mô lớn hay nhỏ, đều có thể nhận được lợi ích từ việc

Mức độ 2: Tích hợp hướng dịch vụ các chức năng nghiệp vụ

Mức độ tiếp theo là tích hợp hướng dịch vụ Bước này bao gồm việc tích hợpcác dịch vụ từ nhiều ứng dụng khác nhau cả bên trong và bên ngoài doanh nghiệp

để phục vụ cho mục đích nghiệp vụ Mức độ này cũng phải hỗ trợ nhiều kiểu tíchhợp, bao gồm:

Tích hợp ứng dụng: gồm phát triển các giao diện mới để thể hiện các ứng

Mức độ 3: Chuyển đổi doanh nghiệp công nghệ thông tin có quy mô lớn.

Mức cài đặt SOA rộng hơn này là một cài đặt được kiến trúc hoá cho phéptích hợp nhiều chức năng nghiệp vụ trong toàn doanh nghiệp

Mức độ 4: Chuyển đổi nghiệp vụ theo yêu cầu.

Đây là mức độ cuối cùng trong phát triển kiến trúc hướng dịch vụ Mức độnày là sự định hướng chiến lược hướng tới sự chuyển đổi rộng của các mô hìnhnghiệp vụ hiện có hoặc sự triển khai của các mô hình nghiệp vụ mới

Hiện nay, chưa có một quy trình cụ thể để phát triển các ứng dụng theo kiếntrúc hướng dịch vụ, tuy nhiên, dựa trên thực tế, 12 bước sau đã được đưa ra nhằmtham khảo khi quyết định chuyển sang định hướng dịch vụ

12 bước trong quy trình phát triển phần mềm theo kiến trúc hướng dịch vụ:

1 Hiểu nghiệp vụ

2 Xác định phạm vi của vấn đề

3 Hiểu tất cả các ngữ nghĩa ứng dụng trong miền đó

4 Hiểu tất cả các dịch vụ hiện có trong miền

5 Hiểu tất cả các nguồn và đích của thông tin có trong miền

6 Hiểu tất cả các quy trình trong miền

7 Xác định và phân loại tất cả các giao diện bên ngoài miền cần thiếtcho việc xây dựng ứng dụng (các dịch vụ và thông tin)

8 Định nghĩa các dịch vụ mới và các ràng buộc thông tin của các dịch

Bước 1: Hiểu các mục đích nghiệp vụ, và xác định thành công.

Đây là nhiệm vụ thu thập yêu cầu cơ bản Nó đòi hỏi phải tiếp xúc với tàiliệu, nhân sự và hệ thống để xác định thông tin cho phép việc tích hợp ứng dụng

được xác định đúng để có thể phân tích, mô hình hóa và cải tiến Chỉ sau khi thựchiện bước này thì tập giải pháp thích hợp mới được đưa ra.

Cần lưu ý rằng có cả lợi ích hữu hình và vô hình từ việc cài đặt bất kỳ loạicông nghẹ nào Lợi ích hữu hình bao gồm việc tiết kiệm chi phí tức thì, như việc tựđộng hóa một hệ thống bán theo đơn đặt hàng thay cho việc bán hàng thủ công Lợiích vô hình thì khó nhận biết hơn, như sự thỏa mãn của khách hàng dẫn tới việctăng doanh số bán hàng, hoặc cộng tác chặt chẽ hơn tăng cường chất lượng và chophép các nhân công trao đổi thông tin tốt hơn

Bước 2: Xác định miền vấn đề.

Phải xác định phạm vi của việc ứng dụng SOA trong một tổ chức Hãy chianhỏ tổ chức để áp dụng SOA thay vì áp dụng vào toàn bộ tổ chức Cùng với thờigian, những thành công nhỏ sẽ dẫn tới các chiến lược thành công lớn hơn, phải thiếtlập các đường ranh giới khi bắt đầu dự án để có thể tiến hành xây dựng ứng dụngmột cách trọng tâm hơn

Bước 3: Hiểu tất cả các ngữ nghĩa ứng dụng trong miền vấn đề.

Chúng ta không thể giải quyết các vấn để mà bản thân mình không hiểu rõ

Vì vậy, bước tiếp theo này là cực kỳ quan trọng để xác định tất cả các siêu dữ liệungữ nghĩa tồn tại trong miền ứng dụng nhằm giải quyết vấn đề một cách hoàn hảo

Sự hiểu biết về ngữ nghĩa ứng dụng thiết lập cách thức và khuôn dạng trong đó ứngdụng tham khảo các thuộc tính của quy trình nghiệp vụ Ví dụ, cùng một số hiệukhách hàng nhưng trong một ứng dụng này có thể có một giá trị và ý nghĩa hoàntoàn khác trong một ứng dụng khác Việc hiểu ngữ nghĩa của ứng dụng đảm bảorằng sẽ không có bất kỳ sự xung đột thông tin nào khi nó được tích hợp với các ứngdụng khác ở mức độ thông tin hoặc dịch vụ Xác định ngữ nghĩa của ứng dụng làmột công việc khó khăn vì có thể nhiều hệ thống mà chúng ta đang phân tích đã cũhoặc mang tính độc quyền Bước đầu tiên trong việc xác định và định vị ngữ nghĩa

là tạo ra một danh sách các hệ thống ứng viên Danh sách này sẽ cho phép chúng ta

có thể xác định những kho chứa dữ liệu nào tồn tại trong các hệ thống đó Bất kỳcông nghệ nào có thể xây dựng lại các lược đồ dữ liệu vật lý và logic cũng sẽ có íchtrong việc xác định dữ liệu trong các miền vấn đề Tuy nhiên, trong khi lược đồ và

mô hình dữ liệu có thể cho phép nhìn vào cấu trúc của cơ sở dữ liệu thì chúng lạikhông thể xác định những thông tin đó được sử dụng như thế nào trong ngữ cảnhcủa dịch vụ hoặc ứng dụng; đó là lý do chúng ta cần tới các bước tiếp theo Bằngviệc hiểu rõ các ngữ nghĩa của ứng dụng, chúng ta có thể hiểu trọn vẹn việc tích hợpứng dụng, và đảm bảo rằng tất cả các hệ thống nguồn và đích trong và giữa các tổchức được tích hợp một cách hoàn hảo

Bước 4: Hiểu tất cả các dịch vụ hiện có trong miền.

Tìm hiểu các thông tin về dịch vụ, bao gồm:

• Vị trí của dịch vụ

• Mục đích của dịch vụ

• Thông tin ràng buộc của dịch vụ.

• Các phụ thuộc (nếu đó là một dịch vụ phức hợp)

• Các vấn đề bảo mật

Vị trí tốt nhất để bắt đầu tìm hiểu là thư mục dịch vụ Giống như các thư mụckhác, đây là một kho chứa các thông tin được thu thập về các dịch vụ hiện có, cùngvới các tài liệu về mỗi dịch vụ, bao gồm mục đích của dịch vụ, các thông tin vào/ra… Thư mục này được sử dụng cùng với những hiểu biết về ngữ nghĩa của ứngdụng để xác định các điểm tích hợp trong tất cả các hệ thống của miền vấn đề

Bước 5: Hiểu tất cả các nguồn và đích thông tin hiện có trong miền vấn đề.

Bước này xác định các giao diện xử lý các thông tin đơn giản Chúng có thểthực hiện một trong 2 vai trò: sử dụng thông tin (đích) hoặc cung cấp thông tin(nguồn)

Chúng ta cần phải hiểu rõ các khía cạnh sau:

Bước 6: Hiểu tất cả các quy trình.

Chúng ta cần xác định và liệt kê tất cả các quy trình nghiệp vụ tồn tài trongmiền vấn đề, có thể là tự động hóa hoặc không phải tự động hóa Việc này rất quantrọng vì chúng ta đã biết dịch các dịch vụ và nguồn/ đích thông nào hiện có, chúng

ta cần phải xác định các cơ chế tương tác cao hơn, bao gồm tất cả các quy trình ởmức mức cao, mức trung bình và mức thấp Trong nhiều trường hợp, những quytrình này vẫn chưa được tự động hóa hoặc chỉ có một phần được tự động hóa Ví

du, nếu một kiến trúc sư tích hợp ứng dụng cần hiểu tất cả các quy trình hiện cótrong một ứng dụng kiểm kê, anh ta sẽ hoặc là đọc tài liệu hoặc là đọc mã nguồn đểxác định quy trình nào đang được thực hiện Sau đó, anh ta sẽ đưa quy trình nghiệp

vụ vào phân loại và xác định mục đích của quy trình, ai là người sở hữu nó, nóchính xác là gì, và công nghệ để thực hiện nó (Java hoặc C++ …) Những quy trìnhnày sau đó được gắn với các quy trình mới để đáp ứng được yêu cầu nghiệp vụ.Chúng ta cần phải xem xét khái niệm quy trình chia sẻ và quy trình riêng Một sốquy trình là quy trình riêng, và do đó, chúng không chia sẻ với các thực thể bênngoài (trong một số trường hợp, chúng thậm chí còn không chia sẻ với các phầnkhác của tổ chức) Các quy trình chia sẻ và quy trình riêng có thể tồn tại trong cùngmột không gian quy trình với công nghệ tích hợp quy trình quản lý bảo mật giữa cácngười dùng

Một thông tin có thể được bảo trì trong phân loại, đó là thông tin bao gồmcác biến được sử dụng trong các quy trình, các lược đồ đối tượng, các yêu cầu bảomật, và/ hoặc các đặc điểm hiệu suất Mỗi phân loại quy trình phải duy trì tập thuộc

tính riêng của nó, được xây dựng tùy biến cho mỗi yêu cầu tích hợp ứng dụng cụthể.

Bước 7: Xác định và phân loại tất cả các giao diện bên ngoài miền cần thiết

cho việc xây dựng ứng dụng

Chúng ta cần xác định tất cả các giaodiện bên ngoài mà các hệ thống trongmiền vấn đề của chúng ta có tương tác với, hoặc cần tương tác với để đem lại giá trịtối đa Điều quan trọng ở đây là phải chắc chắn rằng tất cả các giao diện cần thiếtđều được xác định, bao gồm khả năng thể hiện các dịch vụ của miền vấn đề ra bênngoài cho các đối tác, cũng như khả năng nhận biết và thúc đẩy dịch vụ của họ Các

hệ thống của đối tác và của chúng ta cần hoạt động cùng nhau để hỗ trợ các quytrình chia sẻ chung

Bước 8: Xác định các dịch vụ mới, các dịch vụ phức hợp và thông tin ràng

buộc đối với các dịch vụ đó

Chúng ta cần phải xác định tất cả các dịch vụ tạo thành SOA; những dịch vụnày được chia thành 3 loại

Bước 9: Xác định các quy trình mới, cũng như các dịch vụ và thông tin ràng

buộc đối với các quy trình đó

Đến bước này, chúng ta cần hiểu phần lớn những thành phần cần thiết để xácđịnh các quy trình mới, cũng như liên kết chúng với các quy trình hiện có, tự độnghóa các quy trình mà trước chưa được tự động hóa

Bước 10: Lựa chọn tập công nghệ.

Có rất nhiều các công nghệ để lựa chọn, gồm các máy chủ ứng dụng, các đốitượng phân tán, và các máy chủ tích hợp Sự lựa chọn công nghệ sẽ giống nhu một

sự tổng hợp các sản phẩm và nhà cung cung cấp để đáp ứng được yêu cầu cho SOA.Rất hiếm có trường hợp một nhà cung cấp duy nhất có khả năng giải quyết được tất

cả các vấn đề

Lựa chọn công nghệ là một công việc khó khăn yêu cầu một lượng thời gian

và công sức đáng kể Việc tạo ra tiêu chuẩn cho công nghệ và sản phẩm, việc hiểu

rõ các giải pháp được đưa ra, và sau đó nối các tiêu chuẩn với các sản phẩm đó làviệc không dễ dàng Để thành công, việc kết nối tiêu chuẩn với sản phẩm thườngđòi hỏi một dự án thử nghiệm để chứng minh rằng nó sẽ hoạt động Thời gian cầnthiết để lựa chọn các công nghệ phù hợp có thể dài bằng thời gian phát triển SOA,nhưng nếu nản chí, có thể sẽ dẫn tới việc lựa chọn các công nghệ không phù hợpdẫn đến phá hỏng hệ thống

Bước 11: Triển khai công nghệ SOA.

Đến bước này, chúng ta đã hiểu tất cả những gì cần phải hiểu, đã xác địnhđược các dịch vụ và quy trình mới, đã chọn lựa được tập công nghệ thích hợp, vàbây giờ sẽ là thời gian để xây dựng hệ thống

Bước 12: Kiểm thử và đánh giá

Để đảm bảo cho việc kiểm thử, cần phải xây dựng kế hoạch kiểm thử

Cần phải hiểu rằng 12 bước trên không phải là quy trình bắt buộc để xâydựng một dự án SOA thành công Trong một số trường hợp, chúng ta cần thêm vàohoặc xóa bỏ đi một số bước để phù hợp với từng yêu cầu cụ thể.

Kiến trúc hướng dịch vụ được đưa ra nhằm loại bỏ sự trùng lặp và dư thừaqua việc tái sử dụng và tích hợp Cách đơn giản nhất để bắt đầu với SOA là thử vớimột dịch vụ mà chúng ta biết rằng có nhiều cài đặt trong các ứng dụng khác nhau,sau đó bắt đầu xây dựng kết hoạch và chiến lược để loại bỏ các dịch vụ dư thừa Kếhoạch này được gia tăng dần để loại bỏ các bản sao dư thừa Quy trình cài đặt này

sẽ giúp chúng ta đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của tổ chức ẩn sau bước chuyểnđổi thành công sang SOA Khi chúng ta đã thực hiện được quy trình này, chúng ta

sẽ có tất cả các công cụ và hiểu biết để mở rộng quy mô áp dụng SOA trong tổ chứccủa mình

Trong phần dưới đây là một đề xuất việc chỉnh sửa các phương pháp pháttriển hiện có cho phù hợp với mô hình hướng dịch vụ, tức là việc tích hợp dịch vụvào một quy trình phát triển

Mô tả quy trình phát triển:

Nền tảng của quy trình phát triển này là một quy trình phát triển theo các giaiđoạn, như mô hình thác nước hoặc các phương pháp phát triển hướng đối tượng nhưRUP v.v… Chúng ta tích hợp các dịch vụ như một khái niệm trung tâm và chỉ đạocho việc phát triển

Hình 1.17: Một quy trình phát triển hướng dịch vụ

Giả định chúng ta có một pha khởi tạo, trong đó dự án được khởi tạo và cảnhiệm vụ của dự án cũng như các yêu cầu của dự án đã được chi tiết hóa Đây làđiểm khởi đầu cho quy trình của chúng ta Khái niệm dịch vụ vẫn chưa xuất hiện và

do đó pha khởi tạo không bị ảnh hưởng bởi hướng tiếp cận của chúng ta Các kếtquả của pha này được tài liệu hóa trong một tài liệu nhiệm vụ dự án và trong mộtdanh sách đặc tả yêu cầu

Sau pha khởi tạo, một chuỗi các hành động ở mức độ trừu tượng cao được

mô hình hóa trong pha xác định dịch vụ Trong pha này, một sự tách biệt hệ thống

sẽ diễn ra Các kết quả của pha này là các biểu đồ hoạt động mô hình hóa việc thựcthi của các chức năng dịch vụ

Sự chi tiết hóa đầu tiên của các dịch vụ được xác định trong pha xác địnhdịch vụ được thực hiện trong pha mô hình hóa trường hợp sử dụng Luồng sự kiệncủa mọi chức năng dịch vụ được xác định cùng với các dữ liệu vào/ra và các ràngbuộc dịch vụ Kết quả của pha này dẫn tới một mô hình trường hợp sử dụng với mộtđặc tả kết cẩu kiến trúc của các trường hợp sử dụng, các biểu đồ diễn tiến cho mộthoặc nhiều luồng sự kiện cho một chức năng dịch vụ

Các biểu đồ diễn tiến từ pha mô hình hóa trường hợp sử dụng quyết địnhphiên bản đầu tiên của mô hình phân tích sẽ được tiến hành trong pha mô hình hóadịch vụ Hành vi của một dịch vụ được xác định một cách hình thức theo một cáchtrừu tượng bằng việc liên hệ các đầu vào và đầu ra của nó, ví dụ, bằng cách sử dụngcác biểu đồ chuyển trạng thái Các kịch bản thực thi được tạo thành như là sự tổnghợp các dịch vụ (kiến trúc logic)

Pha tiếp theo, pha thiết kế thành phần sẽ kết thúc các hoạt động đặc tả dịch

vụ trong quy trình Ở đây, các dịch vụ được ánh xạ thành các thành phần hệ thống

và do đó, kiến trúc logic được chuyển thành kiến trúc hệ thống Kết quả của pha này

là một tập các thành phần với các nhiệm vụ được gán và một mô hình hành vi củacác thành phần

Sau đó, việc phát triển hệ thống lại tiếp tục như bình thường với pha xâydựng và chuyển giao Các pha này có thể được thực hiện theo cách truyền thống, vìcác việc liên quan đến dịch vụ đã được giải quyết trong việc ánh xạ được đề cập ởtrên

Xác định dịch vụ:

Trong pha này, các yêu cầu phải được chia nhỏ và chúng phải được phânchia cho các tác nhân, ở đây, các tác nhân có thể là các vai trò (role), các hệ thốnghoặc là các dịch vụ

Trong bước đầu tiên các yêu cầu của danh sách đặc tả các yêu cầu đượcchuyển đổi thành luồng các hoạt động có mức độ đóng gói thấp đủ để mỗi hoạtđộng có thể được thực hiện bởi một tác nhân

Trong bước thức hai sau bước phân chia này, chúng ta phải sắp xếp các hànhđộng này cho các tác nhân thực thi của chúng, nghĩa là tác nhân hoặc là nhận thôngtin từ hành động này hoặc gửi thông tin tới hành động

Mô hình hóa trường hợp sử dụng:

Ý tưởng cơ bản của hướng tiếp cận này là cả các đối tượng miền cũng nhưtương tác người dùng của hệ thống đều được mô hình hóa trong các pha phát triểnsớm Các trường hợp sử dụng không chỉ được xây dựng từ việc nắm giữ các yêu cầu

hệ thống: chúng định hướng toàn bộ quy trình phát triển và chúng cung cấp đầu vàochính khi tìm kiếm và xác định các lớp, các hệ thống con, các giao diện và cáctrường hợp kiểm thử Ngoài ra, các trường hợp sử dụng là đủ cho một quy trình pháttriển lặp

Trong khi các trường hợp sử dụng đều được tích hợp vào phát triển hướngđối tượng, chúng không bao quát các khía cạnh của mô hình hóa hướng dịch vụ.Trong trường hợp này, chúng ta phải giải quyết với những điểm sau đây:

Không có yêu cầu cho một mô hình miền chung, cái mà phải được thực hiệntrong các hệ thống thông tin trong suốt quá trình mô hình hóa nghiệp vụ và phảiđược cải tiến trong suốt pha mô hình hóa trường hợp sử dụng Các dịch vụ chỉ giảiquyết với một tập con các đối tượng hệ thống, đó là các đối tượng chúng ta cần choviệc lưu trữ thông tin trong các dịch vụ và nhu các đối tượng đầu vào, đầu ra chodịch vụ

Cuối cùng, chúng ta thêm một phần các dịch vụ liên quan Trong bước tiếptheo, chúng ta có thể cải tiến trường hợp sử dụng và kết nối các dịch vụ liên quanbằng các quan hệ như ảnh hưởng (affect), sử dụng (use) hoặc điều khiển (control)đưa đến mọt kiến trúc dịch vụ logic Nó cung cấp cho chúng ta một khung nhìn cócấu trúc trên các chức năng hệ thống cũng như sự liên quan giữa chúng, và cuốicùng là một cơ hội để giả quyết các vấn đề tính năng tương tác từ phần đầu của quytrình phát triển

Do vậy, chúng ta có một mô tả nguyên mẫu có cấu trúc Với một mô hìnhtrường hợp sử dụng dịch vụ hoàn thiện, chúng ta phải bao hàm mọi chức năng dịch

vụ đã xác định trong pha xác định dịch vụ Chú ý rằng đây là một phần của mô tả,

vì biểu đồ luồng hoạt động chỉ chỉ ra một hoạt động điển hình của dịch vụ Chúng ta

sẽ nhận được một mô tả dịch vụ hoàn thiện bằng cách kết nối tất cả các mô tảtrường hợp sử dụng từng phần này

Ngoài mô tả nguyên mẫu, chúng ta cũng xây dựng các biểu đồ phân tích đầutiên trong pha mô hình hóa trường hợp sử dụng dưới dạng các biểu đồ diễn tiến Vớimỗi chức năng dịch vụ cùng với mô tả nguyên mẫu của nó, chúng ta mô hình hóaquy trình cụ thể trong một biểu đồ diễn tiến, ở đó, chúng ta chỉ ra luồng thông điệpgiữa các tác nhân khác nhau

Dưới đây là các bước phải thực hiện cho các chức năng dịch vụ để mô hìnhhóa chúng như các trường hợp sử dụng Chú ý rằng chúng ta không có bước môhình hóa mô hình đối tượng nào vì chúng ta không có một mô hình miền trong môhình hướng dịch vụ như đã nói ở trên

• Cụ thể hóa các mô tả trường hợp sử dụng có cấu trúc

• Chỉ rõ các nguy cơ và các mục tiêu an toàn và thêm chúng vào các mô

tả trường hợp sử dụng nguyên mẫu

• Xác định các mối quan hệ giữa các dịch vụ và thêm chúng vào các mô

tả trường hợp sử dụng nguyên mẫu

• Hình thức hóa các mô tả trường hợp sử dụng điển hình trong một hoặcnhiều biểu đồ diễn tiến

Mô hình hóa dịch vụ:

Trong pha mô hình hóa dịch vụ, chúng ta sử dụng các biểu đồ diễn tiến vàcác mô tả trường hợp sử dụng nguyên mẫu được phát triển trong pha mô hình hóatrường hợp sử dụng như một nền tảng để phát triển một mô hình phân tích cụ thểhơn Mô hình phân tích chúng ta triển khai là một mô hình được định nghĩa mộtcách hình thức cho các kiến trúc dịch vụ

Mô hình phân tích của một hệ thống hướng dịch vụ bao gồm một số các tácnhân Đối với sự phát triển của các hệ thống hướng dịch vụ, chúng ta tập trung vàocác đặc tả của các tác nhân dịch vụ Các vai trò của con người và các hệ thống ngoàitạo thành môi trường của chúng

Thiết kế thành phần.

Kiến trúc dịch vụ logic cung cấp một khung nhìn chức năng trên hệ thống,tức là định nghĩa của các dịch vụ và các phụ thuộc dịch vụ tương ứng Cho đến phathiết kế thành phần, không có một ràng buộc kiến trúc nào được xem xét Ở đây, cácdịch vụ có thể được ánh xạ tới một hoặc thậm chí là một số các kiến trúc thànhphần

Tuy nhiên, việc thiết kế các thành phần với sự chú ý tới việc bao gồm cácdịch vụ trong các thành phần không phải là trọng tâm ở đây

Phát triển gia tăng.

Trong mô hình thác nước, hệ thống được phân tích, thiết kế, cài đặt và kiểmthử như một khối tổng thể Các tương tác thường được nhận ra trong các giai đoạnphát triển sau và để giải quyết vấn đề này thì thường rất khó và tốn nhiều thời giancũng như chi phí Vì lý do này, các hệ thống hướng đối tượng thường được xâydựng theo cách gia tăng hơn là theo cách phát triển toàn bộ một lần Một lý do kháccho việc áp dụng quy trình phát triển gia tăng là đội ngũ làm việc có thể làm việcmột cách hiệu quả hơn

Trong miền của vấn đề mô hình hóa hướng dịch vụ, chúng ta bắt đầu mộttương tác với sự chi tiết hóa của một hoặc nhiều yêu cầu từ danh sách đặc tả các yêucầu thành một luồng hoạt động cho mỗi yêu cầu Sự chi tiết hóa này được thực hiệntrong pha xác định dịch vụ

Sau đó, trong pha mô hình hóa trường hợp sử dụng và pha mô hình hóa dịch

vụ, các chức năng dịch vụ (đã được xác định và chỉ rõ trong kiến trúc dịch vụ logic)được mô hình hóa một cách chi tiết

Các dịch vụ, bao gồm các tập chức năng dịch vụ, bây giờ có thể được ánh xạtới các kiến trúc hệ thống trong thiết kế thành phần Các pha xây dựng và chuyểngiao có thể được tiến hành, vì tất cả các chức năng dịch vụ tương ứng với các yêucầu chi tiết đã được mô hình hóa.

Trong bước gia tăng kế tiếp, các yêu cầu mới được chuyển đổi thành cácluồng hoạt động Có thể là hoặc các chức năng dịch vụ mới sẽ được thêm vào mộtdịch vụ được xây dựng và mô hình hóa từ trước (nghĩa là dịch vụ sẽ được gia tăngthêm một số chức năng), hoặc các dịch vụ mới cần được chi tiết hóa Các chức năngdịch vụ mới phải được mô hình hóa trong pha mô hình hóa trường hợp sử dụng vàtrong pha mô hình hóa dịch vụ, và sau đó được thêm vào trong pha thiết kế thànhphần và pha xây dựng cũng như chụyển giao

Chúng ta sẽ lặp lại với các yêu cầu từ bản đặc tả yêu cầu cho tới khi tất cảđều được thỏa mãn

4 Các công nghệ hướng dịch vụ

4.1 Sun JINI

Công nghệ Jini cho phép xây dựng một hệ thống là một mạng của các dịch

vụ Các dịch vụ có thể được thêm vào và xoá bỏ khỏi mạng, và người dùng mới cóthể tìm kiếm các dịch vụ hiện có Tất cả đều xảy ra động, không có sự quản lý

Dịch vụ được dựa trên các giao diện đã biết được viết trong ngôn ngữ lậptrình Java Nó không quan tâm tới việc dịch vụ được cài đặt bằng phần cứng hayphần mềm Đối tượng dịch vụ mà người dùng tải về được cung cấp bởi các thànhphần cung cấp dịch vụ Client chỉ cần biết rằng họ đang làm việc với một cài đặtcủa một giao diện được viết bằng ngôn ngữ lập trình Java Việc thiết kế dựa trên cácgiao diện dịch vụ cho phép xây dựng các hệ thống với tính sẵn dùng cao Một thànhphần có thể sử dụng bất kỳ dịch vụ nào phù hợp với giao diện, thay vì được cấuhình tĩnh để giao tiếp với một thành phần nhất định nào đó

Công nghệ Jini được xây dựng phía trên công nghệ Java (xem hình dưới)

Phương thức triệu gọi từ xa của Java (RMI) cung cấp cơ chế thu rác từ xa của các

đối tượng từ xa và khả năng truyền trạng thái của đối tượng cũng như mã đối tượngqua mạng

Hình 1.18: Mô hình kiến trúc Jini

Kiến trúc Jini bao gồm:

Dịch vụ tra cứu (Lookup Service):

Dịch vụ tra cứu lưu giữ các dịch vụ Jini và cung cấp các ủy nhiệm để truyềnthông với dịch vụ, bản thân nó cũng là một dịch vụ Jini

Dịch vụ Jini (Jini service)

Dịch vụ Jini được đăng ký với dịch vụ tra cứu và có khả năng được triệu gọithông qua giao diện công khai của mình (giao diện này được định nghĩa qua mộtgiao diện Java từ xa) Hệ thống nền tảng truyền thông của Jini là RMI

Thành phần sử dụng dịch vụ Jini (Jini client)

Thành phần sử dụng dịch vụ Jini là một phần mềm yêu cầu đối tượng ủynhiệm từ dịch vụ tra cứu để gọi dịch vụ Jini

Jini có một số các dịch vụ được xây dựng sẵn, bao gồm:

Dịch vụ tìm kiếm tra cứu (Lookup Discovery Service):

Dịch vụ tìm kiếm tra cứu thông báo cho các thành phần sử dụng dịch vụ vềcác thay đổi trong mạng Jini Các dịch vụ có thể kết hợp hoặc tách ra khỏi mạng bất

kỳ thời gian nào

Dịch vụ tái tạo ràng buộc (Lease Renewal Service):

Khái niệm tái tạo ràng buộc hỗ trợ mạng dịch vụ Jini tính năng tự hàn gắn vàkhắc phục lỗi Dịch vụ phải tái tạo ràng buộc của chúng với dịch vụ tra cứu, trongtrường hợp một ràng buộc không được tái tạo, dịch vụ sẽ là một ứng viên bị loại bỏkhỏi mạng lưới dịch vụ Trách nhiệm của những người quản trị trong lĩnh vực nàyđược giảm tới mức tối thiểu nhờ tính năng tự hàn gắn của hệ thống

Dịch vụ giao dịch (Transaction Service):

Dịch vụ giao dịch cho phép sử dụng các giao dịch trong một hệ thống phântán Thông thường, các tổ chức sử dụng cơ sở dữ liệu để tạo ra các hệ thống giaodịch Dịch vụ giao dịch của Jini đưa tính năng giao dịch của cơ sở dữ liệu lên mạng.Các dịch vụ có thể tham gia vào các giao dịch để đảm bảo các thuộc tính ACID

(Atomicity – Consistency – Isolation – Durability) gắn liền với giao dịch.

Dịch vụ hộp thư sự kiện (Event Mailbox Service):

Các thay đổi trong mạng dịch vụ Jini được truyền đi trong hệ thống bằngcách sử dụng các sự kiện phân tán Dịch vụ hộp thư sự kiện hỗ trợ tính năng thôngbáo các sự kiện cho các dịch vụ ngay cả khi dịch vụ không được kích hoạt tại thờiđiểm hiện tại

Openwing có hàng loạt các dịch vụ cốt lõi hỗ trợ tính toán hướng đối tượng.

Component services (Các dịch vụ thành phần) : cung cấp các kỹ thuật cho

việc đưa ra công bố một dịch vụ trong hệ thống đảm bảo cho quá trình tìm kiếm

phát hiện (discover), thông qua sử dụng component service, việc tạo và đưa ra công

bố một dịch vụ sẽ đảm bảo được tính nhất quán theo một quy cách chung Cụ thể

hơn, component cung cấp các thư viện cho phép :

• Tạo ra khả năng cung cấp, định vị và sử dụng các dịch vụ nói chungtrong hệ thống mà không phụ thuộc vào bất cứ một kỹ thuật định vị/tìm kiếm (location/lookup) nào Ví dụ các kỹ định vị/tìm kiếm nhưJini, UDDI với mô hình Web-services , giao thức phát hiện(discovery) Bluetooth

• Quá trình giao tiếp giữa các thành phần hay dịch vụ được định nghĩavới các API chuẩn cho các dịch vụ thông qua việc kế thừa từ nhữnggiao diện chuẩn mà openwings đề xuất

• Cung cấp các component API cho giao thức tương tác giữa các dịch

vụ qua mạng mà không phụ thuộc vào tính đồng bộ hay không đồng

Qua hình vẽ minh họa sau, ta có thể thấy được vị trí trung tâm của các dịch

vụ thành phần trong mô hình khung mà openwings đề xuất :

Hình 1.19: Mô hình khung của Openwings

Install services (Các dịch vụ cài đặt): là thành phần dịch vụ của framewok

cho phép thực hiện cài đặt các thành phần mới vào hệ thống Để cài đặt được thìcác thành phần này cần phải qua các quy trình chuẩn mà openwings đề xuất

• Cung cấp khả năng cài đặt thêm những dịch vụ mới với hạn chế tối đacác tương tác bằng tay cho người sử dụng Đảm bảo không gây ra ảnhhưởng tới các file hay dịch vụ đã được cài đặt trước đó

• Cung cấp khả năng tự động dò tìm và cho phép gọi thực hiện với cácthành phần được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ lưu động

• Có cơ chế thẩm định quyền và độ ưu tiên cho việc cài đặt và gọi thựchiện

• Có cơ chế hủy cài đặt an toàn cho hệ thống khi cần thiết

Context serives (các dịch vụ ngữ cảnh): là thành phần cho hỗ trợ việc kết

hợp chức năng các dịch vụ trong môi trường hệ thống để có được một dịch vụ lớnhơn Đồng thời còn hỗ trợ việc kết hợp các dịch vụ được chia sẻ trong một mạngWAN

Menagement services (các dịch vụ quản lý): cung cấp các phương thức cơ

bản hỗ trợ việc quản lý các thành phần và dịch vụ trong hệ thống Với các hỗ trợ từdạng quản lý thông qua can thiệp bằng tay hay thông qua việc đặt các cơ chế quản

lý tự động Các hỗ trợ này được đóng gói trong Mbean

Security services (các dịch vụ bảo mật): cung cấp các phương thức cho việc

mã hóa, truyền tải dữ liệu trọng hệ thống, các hỗ trợ cơ bản cho việc cấp quyền,thẩm định quyền, đảm bảo an toàn khi truyền tin, tính toàn vẹn, khả năng phát hiệntấn công và đáp trả các tấn công vào hệ thống

Connector services (các dịch vụ kết nối): cung cấp các kỹ thuật cho việc

giao tiếp gữa các thành phần hay dịch vụ trong hệ thống Hỗ trợ trực tiếp cho các kỹthuật giao tiếp thông qua một đối tượng chuyển tiếp trung gian như CORBA, RMI,JMS … Một kết nối theo định hướng của Openwings sẽ cài đặt trực tiếp giao thứcgiao tiếp từ một giao diện dịch vụ được định trước theo các kỹ thuật chuyển tiếptrung gian chuẩn với cơ chế động ngay tại thời điểm diễn ra giao tiếp tùy theo yêucầu sử dụng Với đầy đủ các hỗ trợ cho việc giao tiếp theo phiên hay theo dạng giaotiếp không duy trì kết nối Hỗ trợ đầy đủ các hàm cơ bản cho phép làm việc vớiRMI, CORBA, JMS, SOAP …

Container services (các dịch vụ chứa đựng): cung cấp môi trường tương

ứng cho việc thực hiện các dịch vụ trong mô hình openwings Đây là một thànhphần quan trọng tạo nên khả năng vận hành động không phụ thuộc vào nền tảng haymôi trường vận hành phân tán của hệ thống

• Cung cấp khả năng gọi chạy các dịch vụ trên máy hiện tại qua mộtnền hệ thống từ xa

• Hỗ trợ việc quản lý vòng đời của các tiến trình dịc vụ, các phươngthức cho phép tự động khởi động lại, tạm dừng hay hủy dịch vụ

• Cung cấp khả năng gán hay thiết lập cho một số tiến trình xây dựngbằng Java có thể hoạt động độc lập trên các máy ảo Java mà khôngảnh hưởng tới các thành phần khác

• Hỗ trợ việc gọi khởi động các dịch vụ không được xây dựng trên nềnJava

• Cung cấp các phương thức cho phép theo dõi tài nguyên hệ thống nhưtheo dõi các thông tin về dung lượng bộ nhớ trong, khả năng hoạtđộng của bộ vi xử lý hay khả năng đáp ứng lưu lượng của đườngtruyền tải dữ liệu

4.3 Dịch vụ Web

Mặc dù các khái niệm nền tảng cho kiến trúc hướng dịch vụ đã được thiết lập

từ trước khi dịch vụ Web xuất hiện nhưng Web service vẫn đóng một vai trò quantrọng trong một kiến trúc hướng dịch vụ Đó là bởi vì dịch vụ Web được xây dựngtrên một tập các giao thức được biết tới nhiều và độc lập về nền tảng Các giao thứcnày bao gồm HTTP, XML, UDDI, WSDL và SOAP Chính sự kết hợp của các giaothức này đã làm dịch vụ Web đáp ứng được các yêu cầu chính của kiến trúc hướngdịch vụ: SOA yêu cầu dịch vụ phải được phát hiện và triệu gọi động, yêu cầu này

được thỏa mãn bằng UDDI, WSDL và SOAP; SOA yêu cầu dịch vụ có một giaoước giao diện độc lập nền tảng, yêu cầu này được thỏa mãn bởi XML; SOA nhấnmạnh tới tính liên thông, yêu cầu này được thoả mãn bởi HTTP Đây là lý do tại saocác dịch vụ Web lại có vai trò trung tâm trong kiến trúc hướng dịch vụ Chi tiết hơn

về dịch vụ Web sẽ được đề cập tới trong chương sau

4.4 Enterprise Service Bus (ESB)

Các công nghệ dựa trên nền Web service đang ngày càng được ứng dụngrộng rãi trong phát triển và tích hợp ứng dụng trong các tổ chức Một trong nhữngvấn đề nổi lên hiện nay là việc tìm kiếm các phương pháp hiệu quả hơn trong việcthiết kế, phát triển và triển khia Web service dựa trên các hệ thống kinh doanh; quantrọng hơn nữa là việc chuyển kiểu truyền thông Web service điểm tới điểm tới cácứng dụng lớn hơn của các công nghệ này thành các quy trình kinh doanh ở mức xínghiệp Trong bối cảnh này, mô hình ESB (Enterprise Service Bus) đang xuất hiệnnhư một bước tiến mới trong sự phát triển của Web service và kiến trúc hướng đốitượng

Hình 1.20: Mô hình ESB

Web service cơ bản:

Web service cơ bản (SOAP/HTTP điểm tới điểm) cung cấp một nền tảngvững chắc cho việc cài đặt một kiến trúc hướng dịch vụ, nhưng có những vấn đềảnh hưởng tới tính mềm dẻo và khả năng bảo trì của chúng trong các kiến trúc ởquy mô xí nghiệp

Thứ nhất, bản chất điểm tới điểm của Web service cơ bản có nghĩa là ngườidùng dịch vụ thường cần phải được sửa đổi bất kỳ khi nào giao diện người cung cấpdịch vụ thay đổi Điều này không thành vấn đề trên quy mô nhỏ, nhưng trong các xínghiệp lớn chúng ta sẽ phải thay đổi nhiều các ứng dụng client Nó cũng có thể trởnên khó khăn hơn để tạo ra các thay đổi đối với các client đã có

Thứ hai, chúng ta có thể kết thúc bằng một kiến trúc dễ đổ vỡ và không linhhoạt khi một số lượng lớn người dùng dịch vụ và người cung cấp dịch vụ liên lạcvới nhau sử dụng các kết nối kiểu điểm tới điểm hỗn loạn