引言

供應鏈(Supply Chain)上下游企業(yè)之間的協(xié)同能力成為衡量企業(yè)競爭力的重要指標，企業(yè)要降低成本、贏得客戶，必須對客戶訂單做出快速響應(Quick Response，QR)?？焖夙憫獧C制是以可靠、開放、柔性的系統(tǒng)集成為基礎的，通過快速響應集成系統(tǒng)完成信息的及時交換和共享，企業(yè)以最快的速度接受客戶采購請求、及時向供應商采購完成客戶訂單生產所需要的原料、及時將生成完成的產品交到客戶手中。在采用面向服務架構(Service Oriented Architecture，SOA)的系統(tǒng)集成方式之前，有CORBA、DCOM、COM+、RMI，都是用來實行分布式架構的技術，而且也被證明是不同技術階段的可行的系統(tǒng)集成方法。但是這些系統(tǒng)有一個共同的缺陷，就是它們要求服務客戶端與系統(tǒng)提供的服務本身之間必須進行緊耦合，即要求一個同類基本結構。這樣降低了系統(tǒng)的可擴展性和可維護性，系統(tǒng)往往十分脆弱，如果一端的執(zhí)行機制發(fā)生變化，那么另一端便會無法正常運行。這樣的系統(tǒng)集成方法難以適應供應鏈快速響應對信息交換和共享的及時性要求。

SOA是一種軟件系統(tǒng)架構和軟件設計模式，而企業(yè)服務總線(Enterprise Service Bus，ESB)是實現(xiàn)這種架構的一種具體方法。Web服務是實現(xiàn)基于SOA的ESB集成方法的核心，它基于XML、SOAP、WSDL和UDDI等協(xié)議。Web服務技術是一個嶄新的分布式計算模型，是Web數(shù)據和信息集成的有效機制?；赟OA的ESB集成系統(tǒng)的基本單元是服務，這些服務是可互操作的、獨立的、模塊化的、位置明確的、松耦合的，并且可以通過網絡查找其地址。服務間通過消息互相調用，通過服務協(xié)調，完成一定的業(yè)務處理，服務請求者無須知道服務提供者的技術細節(jié)。SOA強調通過清晰的系統(tǒng)結構層次，使系統(tǒng)具有良好的通用性和可維護性。SOA從軟件體系結構的角度出發(fā)改造企業(yè)的原有系統(tǒng)或設計新的應用系統(tǒng)，從而支持動態(tài)實現(xiàn)將來未知的企業(yè)應用集成。

ESB為SOA系統(tǒng)提供了一個核心架構，以集中管理各種服務。ESB是SOA、Web service、XML等技術相結合的產物，是一種分布式的集成框架，是SOA架構概念的具體實現(xiàn)。ESB定義通常如下：它是由中間件技術實現(xiàn)并支持的面向服務架構的一組基礎架構功能，支持異構環(huán)境中的服務、消息以及基于事件的交互，并且具有適當?shù)姆占墑e和可管理性。一個ESB提供下述的能力：1)SOA的體系結構;2)采用面向消息的交互方式和XML作為消息表示與轉換的標準。

ESB是一種新的集成方法，支持企業(yè)應用間面向服務的交互，就像PC中硬件的總線，ESB智能地在企業(yè)系統(tǒng)間路由數(shù)據流，配合和轉換各個系統(tǒng)需要的數(shù)據信息。ESB作為SOA架構的數(shù)據交換HUB，同時為SOA提供一種連通性基礎架構，用以連接SOA中的服務。這種模式有助于減少應用接口數(shù)量和復雜性，是解決企業(yè)之間異構系統(tǒng)集成，實現(xiàn)準確高效的信息交換的有效方法。本文探討應用基于SOA的ESB系統(tǒng)集成方法來建立一種新型的供應鏈快速響應集成系統(tǒng)。

1 供應鏈快速響應系統(tǒng)集成條件

供應鏈快速響應系統(tǒng)涉及上游供應商、下游銷售商及第三方物流公司，這些合作伙伴的信息系統(tǒng)、單證及數(shù)據交換格式都不相同，使用傳統(tǒng)系統(tǒng)集成方式大大增加了系統(tǒng)集成的成本和復雜性。為適應激烈市場競爭需要，企業(yè)需要引入新的合作伙伴，淘汰不能滿足服務要求的合作方，企業(yè)供應鏈始終處于一個動態(tài)重組的狀態(tài)。新合作伙伴的加入，意味著需要協(xié)同新的業(yè)務流程、集成新的信息系統(tǒng)、處理新的格式數(shù)據。企業(yè)間業(yè)務流程協(xié)同，需要有一個開放、松散耦合的信息集成系統(tǒng)來支持。

為此，供應鏈快速響應集成系統(tǒng)應至少滿足如下條件：

1)支持不同格式數(shù)據的統(tǒng)一交換，實現(xiàn)異構系統(tǒng)間的集成;

2)盡可能減少對參與供應鏈快速響應集成系統(tǒng)數(shù)據交換的原有系統(tǒng)的修改;

3)保持供應鏈快速響應集成系統(tǒng)的柔性和可擴展性;

4)節(jié)省企業(yè)IT方面的投資。

2 基于SOA的ESB模式的系統(tǒng)集成設計

2.1 基于SOA的ESB模式的系統(tǒng)集成架構

SOA擺脫了面向技術的解決方案，朝著面向服務的方向發(fā)展。與其他架構相比，SOA更有彈性，使得企業(yè)能夠對變化做出快速響應，并且利用變化來獲得優(yōu)勢，SOA為動態(tài)、異構的供應鏈快速響應系統(tǒng)集成提供了一個理想的構架模式。

基于SOA的ESB集成框架定義了一個數(shù)據適配器完成數(shù)據轉換、消息驅動服務的模型。將業(yè)務處理邏輯封裝成一系列的服務組件，消息處理器接收系統(tǒng)外發(fā)送來的請求消息，通過注冊中心檢索相應的數(shù)據適配器完成數(shù)據轉換，將轉換后的數(shù)據封裝成一定格式的數(shù)據消息，調用服務組件，完成數(shù)據處理。

ESB是實現(xiàn)SOA架構的重要方法，符合SOA的構架特征，包括服務的提供者、服務請求者和注冊中心，一般由消息處理層、服務層、數(shù)據訪問層、數(shù)據存儲層等構成。本文設計的基于SOA的ESB模式的供應鏈集成系統(tǒng)架構如圖1所示。

圖1 基于SOA的ESB模式的系統(tǒng)集成架構

在圖1中，該系統(tǒng)主要由以下幾個主要元素構成。

1)服務請求端。外部應用、服務、代理都可能是服務請求端，服務請求端發(fā)送基于XML消息規(guī)范的SOAP請求消息到ESB。服務請求端的請求消息包括從業(yè)務系統(tǒng)提取的業(yè)務數(shù)據，如供應商的裝箱單信息(最終由服務提供端的服務處理成采購商的報關單)，也包括服務請求端在ESB注冊中心注冊數(shù)據適配器號、服務路由等信息。

2)消息處理器。消息規(guī)范采用XML語言來描述消息，消息處理器取出消息隊列中的頭信息，根據解析出來的頭信息標識，到中心注冊查找相應的數(shù)據處理適配器、數(shù)據映射關系表。

3)注冊中心。服務注冊中心充當信息庫，存放著ESB當中可用的Web服務信息、消息路由信息、消息處理配置信息。注冊中心根據配置信息，調用相關的數(shù)據適配器進行數(shù)據轉換。

4)數(shù)據適配器。它將從服務請求端傳遞過來的消息轉換成符合ESB中相應Web服務接口標準要求的數(shù)據。

5)服務提供端。接收由服務請求端發(fā)送、由ESB數(shù)據適配器轉換后的數(shù)據，對這些數(shù)據進行相關的處理。是由一些互相獨立的、完成邏輯處理的服務單元構成，按服務請求端事先注冊的服務路由表順序執(zhí)行相關服務，并將處理后的數(shù)據發(fā)送到ESB的數(shù)據輸出適配器進行數(shù)據轉換處理，以消息的形式反饋給服務請求端。

2.2 基于SOA的ESB模式的集成系統(tǒng)執(zhí)行機制

采用基于SOA的ESB模式的系統(tǒng)集成方法，可以有效地降低被集成系統(tǒng)之間的耦合程度，具有良好的可擴展性、可復用性、可維護性?；赟OA的ESB模式的集成系統(tǒng)執(zhí)行過程包括服務注冊、請求消息發(fā)送、消息解析、數(shù)據適配器進行數(shù)據轉換和Web服務處理五個階段組成，各階段執(zhí)行過程如圖2所示。

圖2 基于SOA企業(yè)服務總線模式的集成系統(tǒng)執(zhí)行機制

圖2中，各階段的執(zhí)行過程描述如下。

1)服務注冊階段。包括服務提供端的注冊和服務請求端的注冊。服務請求端的注冊包括對ESB數(shù)據適配器的申請、服務路由定義及數(shù)據映射關系的建立。

2)請求消息發(fā)送。服務請求端發(fā)送請求消息到服務提供端，請求端將一個或多個商務文檔加載到請求消息中，SOAP請求消息是用XML來編碼的。在服務請求端和服務提供端之間的消息交互模式有以下幾種：請求/響應模式;會話交換模式;異步消息(Asynchronous Message)模式;發(fā)布—訂閱(Rublish/Subscribe)模式。

3)消息解析。ESB接收到請求消息后，消息處理器對接收到的消息進行解析，獲取請求端注冊申請的數(shù)據適配器標識，根據標識到注冊中心檢索具體的數(shù)據適配器。

4)數(shù)據適配器進行數(shù)據轉換。按照數(shù)據映射關系表，數(shù)據適配器將收到解析后的數(shù)據轉換為符合相應Web服務接口標準要求的數(shù)據。

5)Web服務處理。Web服務接收到經過數(shù)據適配器轉換處理的數(shù)據后，完成業(yè)務邏輯處理，并輸出相關處理結果消息。

3 供應鏈快速響應集成系統(tǒng)構建

供應鏈快速響應系統(tǒng)涉及采購、運輸、通關、收貨及對帳等業(yè)務流程，快速響應系統(tǒng)的整體執(zhí)行效率需要各個節(jié)點的執(zhí)行效率來保證。供應鏈快速響應是建立在及時、高效、準確的信息共享基礎上，通過對上下游異構系統(tǒng)的集成，完成信息的交換和共享。

如圖3，基于SOA的供應鏈快速響應系統(tǒng)集成是通過參與系統(tǒng)集成的雙方互相以消息的形式調用對方的Web服務，服務處理完成后，再將含有處理結果的數(shù)據以消息的形式反饋給遠程服務調用方。

圖3 基于SOA的供應鏈快速響應集成系統(tǒng)模型

本文以快速通關為例來說明該集成系統(tǒng)：通關環(huán)節(jié)是供應鏈快速響應系統(tǒng)的重要一環(huán)，很多因素會影響通關效率，造成原料交付的延誤，如采購商錄入的進口報關數(shù)據與供應商實際交貨數(shù)據不一致、第三方物流服務商提供的相關數(shù)據滯后、錄入錯誤等。

為避免進口報關環(huán)節(jié)的差錯和延誤，采購企業(yè)希望從供應商那里獲取原始數(shù)據，如裝箱單數(shù)據、發(fā)票數(shù)據，將這些數(shù)據轉換為進口報關數(shù)據，從而提高進口報關單證的制作效率和數(shù)據準確性，避免單證錯誤，影響海關放行。但每家供應商的系統(tǒng)不同，單證格式也不一樣，采用傳統(tǒng)的數(shù)據交換方式，必然造成采購企業(yè)的采購門戶平臺針對不同供應商的大量定制開發(fā)，隨著新的供應商加入，系統(tǒng)最終很難維護，甚至無法正常運行。采用基于SOA的ESB模式的系統(tǒng)集成方式，數(shù)據適配器可以對供應商的數(shù)據進行預處理，將不同格式的裝箱單數(shù)據或發(fā)票數(shù)據轉換為符合進口報關單EDI報文生成服務接口標準的XML格式數(shù)據。

以下是基于SOA的ESB模式的快速通關集成系統(tǒng)處理流程。

1)供應商在平臺上注冊數(shù)據適配器。按注冊中心向導，根據單證類型，注冊相應的數(shù)據適配器，建立數(shù)據字段的映射關系，如發(fā)送發(fā)票數(shù)據，注冊Adapt1數(shù)據適配器;發(fā)送裝箱單數(shù)據，注冊Adapt2數(shù)據適配器。注冊信息將保存到企業(yè)服務總線的注冊中心。

2)服務請求端(供應商)發(fā)送含供應商代碼、采購訂單號、數(shù)據適配器注冊編號參數(shù)的消息到采購企業(yè)門戶平臺，消息中以XML格式負載發(fā)票信息或裝箱單信息。

3)采購門戶平臺的服務總線接收到SOAP消息后，對消息進行解析，獲取請求端注冊的數(shù)據適配器號、服務路由及數(shù)據信息;

4)注冊中心根據傳遞來的數(shù)據適配器代碼，檢索相關注冊信息，如數(shù)據匹配映射關系，調用相應數(shù)據適配器處理數(shù)據。

5)數(shù)據適配器處理完數(shù)據后，將發(fā)票信息(或裝箱單信息)轉換為后臺服務能接受的統(tǒng)一格式化數(shù)據，再調用進口報關單EDI報文生成服務，將由數(shù)據適配器轉換成統(tǒng)一格式后的數(shù)據生成進口報關單EDI報文。系統(tǒng)處理交互如圖4。

圖4 生成進口報關單EDI報文的系統(tǒng)交互圖

由于系統(tǒng)框架的開放性、數(shù)據適配器的可配置性以及數(shù)據交換標準的統(tǒng)一性，進口企業(yè)可以引用供應商發(fā)票、裝箱單或運單等不同單證信息作為進口報關的數(shù)據來源，同時支持Excel、TXT、CSV、XML等不同格式文件之間的數(shù)據轉換，基于SOA的ESB方法為快速通關業(yè)務中異構系統(tǒng)間的數(shù)據交換提供了一個理想的系統(tǒng)集成框架，使通關效率得到了顯著地提高。

4 結語

本文分析了當前企業(yè)實施供應鏈快速響應系統(tǒng)集成過程中，實現(xiàn)異構系統(tǒng)之間數(shù)據交換和共享時遇到的主要問題。將ESB作為實現(xiàn)基于SOA架構系統(tǒng)集成的具體方法，提出了一個遵循SOA基本原則、應用ESB為系統(tǒng)集成方法的供應鏈快速響應系統(tǒng)架構，重點對該系統(tǒng)架構組成和執(zhí)行機制進行了詳細說明，并應用此框架解決一個具體應用問題。這種松散耦合的系統(tǒng)集成框架提高了系統(tǒng)的可擴展性和可維護性，SOA和ESB共同為分布式、異構的系統(tǒng)集成提供更高效的、可擴展的平臺和工具，使供應鏈快速響應集成系統(tǒng)的柔性大大提高。