摘要：為了改進(jìn)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換" title="數(shù)據(jù)交換">數(shù)據(jù)交換平臺(tái)缺乏通用性和擴(kuò)展性的問題，本文采用可擴(kuò)展" title="可擴(kuò)展">可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）和中間件技術(shù)，在對(duì)跨平臺(tái)、多數(shù)據(jù)源的消息轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行了抽象，在此基礎(chǔ)上，提出了基于XML的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的組件化" title="組件化">組件化模型。該模型的設(shè)計(jì)充分運(yùn)用了XML、中間件以及組件化技術(shù)，使得數(shù)據(jù)交換平臺(tái)具有更好的通用性和擴(kuò)展性。?

關(guān)鍵詞：XML XSLT 中間件組件化?

1.引言?

可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）是當(dāng)前數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為W3C組織提出的標(biāo)準(zhǔn)，它為數(shù)據(jù)交換提供了一系列技術(shù)和方案。

在XML出現(xiàn)之前，系統(tǒng)間如果需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不可避免地需要根據(jù)多個(gè)交換/描述標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)接口，而且還要為潛在的交換/描述標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留接口。另外，隨著系統(tǒng)的進(jìn)化、自動(dòng)化程度的提高，數(shù)據(jù)的一次轉(zhuǎn)換流程將不局限于一個(gè)交換/描述標(biāo)準(zhǔn)，在很多情況下需要涉及兩個(gè)或多個(gè)交換/描述標(biāo)準(zhǔn)。若為每?jī)蓚€(gè)存儲(chǔ)格式分別開發(fā)轉(zhuǎn)換應(yīng)用，是一項(xiàng)復(fù)雜度呈指數(shù)增長(zhǎng)的工作。

本文針對(duì)上述問題，提出了利用XML技術(shù)構(gòu)建消息中間件平臺(tái)" title="中間件平臺(tái)">中間件平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換方法，將上層應(yīng)用與底層基本操作分開。運(yùn)用該平臺(tái)，各種數(shù)據(jù)交換只需考慮高層應(yīng)用開發(fā)，而不需要關(guān)心底層的細(xì)節(jié)問題，從而可以節(jié)約時(shí)間和成本，而且提高了系統(tǒng)的安全性。

2．XML與數(shù)據(jù)交換?

在數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域中，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)的交換技術(shù)和方法，相同的數(shù)據(jù)分析處理模塊在很多應(yīng)用中都要重復(fù)開發(fā)，而完成的工作可能只是將某一數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到不同的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中。由于沒有中間標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)的開發(fā)人員幾乎沒有可能將代碼重用，昂貴的數(shù)據(jù)交換代價(jià)使得數(shù)據(jù)源只能散亂孤立地存在，形成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)“孤島”。在XML出現(xiàn)之前，在絕大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域里都是如此。可以看出，數(shù)據(jù)交換的核心問題是信息的標(biāo)準(zhǔn)化，主要解決信息的可理解問題，重點(diǎn)是機(jī)器對(duì)信息的識(shí)別，并能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理。?

XML文檔本身并不描述數(shù)據(jù)的顯示方式，而只是表示數(shù)據(jù)本身。數(shù)據(jù)按照樹狀表示，不僅可以用于顯示，而且可以為其他應(yīng)用程序充當(dāng)數(shù)據(jù)源。只要在數(shù)據(jù)交換中各個(gè)參與方采用統(tǒng)一的XML標(biāo)記和格式來生成XML文檔，不同的應(yīng)用系統(tǒng)就可以正確地識(shí)別和解析文檔中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)共享。XML文檔本身就是由很多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的樹形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有利于信息查詢，也便于使用面向?qū)ο笳Z言來編程。?

綜上所述，XML作為一種數(shù)據(jù)描述的元語言標(biāo)準(zhǔn)，從出現(xiàn)以后，就不斷地被應(yīng)用到各種不同的數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域中。利用XML制定應(yīng)用領(lǐng)域的交換標(biāo)準(zhǔn)，使得各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中都形成了優(yōu)化的數(shù)據(jù)交換模式：星型交換模式（見圖2-1）。?

?

?

圖2-1星型數(shù)據(jù)交換模式?

3. 消息中間件模型設(shè)計(jì)?

當(dāng)我們面臨多種不同數(shù)據(jù)格式，信息交換變得比較困難的時(shí)候，可以利用XML技術(shù)建立如圖3-1所示的消息交換模型。?

?

圖3-1基于消息中間件的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)模型?

消息中間件平臺(tái)和“適配器”是模型中的兩個(gè)關(guān)鍵模塊，下面分別介紹這兩個(gè)部分。?

3.1適配器

“適配器”的主要作用是將來自各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的、不同格式的消息轉(zhuǎn)換為相適應(yīng)的XML文檔，以及XML文檔之間的轉(zhuǎn)化，當(dāng)然它也實(shí)現(xiàn)了諸如消息收發(fā)之類的接口。?

“適配器”模型如圖3-2所示。在這個(gè)分層模型中，最低層的“與業(yè)務(wù)系統(tǒng)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(zhuǎn)換，在最上層將轉(zhuǎn)換后的XML格式化消息發(fā)送到消息中間件平臺(tái)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以設(shè)計(jì)通用的“適配器”，但必須為不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同XML文檔轉(zhuǎn)換" title="文檔轉(zhuǎn)換">文檔轉(zhuǎn)換配置文件。?

?

圖3-2“適配器”模型?

3.2消息中間件平臺(tái)

消息中間件平臺(tái)可以看成信息傳輸?shù)摹皹蛄骸保饕?fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，但是它無需了解具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)的任何細(xì)節(jié)，只需實(shí)現(xiàn)與通用“適配器”之間的接口。這種設(shè)計(jì)可以使整個(gè)消息中間件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)構(gòu)件化，使得整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性好，擴(kuò)展性更強(qiáng)，且易于升級(jí)和維護(hù)。?

4．基于XML技術(shù)的格式化消息轉(zhuǎn)換的具體實(shí)現(xiàn)?

格式化消息轉(zhuǎn)換技術(shù)是消息中間件設(shè)計(jì)中的核心部分，也是“適配器”的主要工作。格式化消息轉(zhuǎn)換過程如圖4-1所示。?

?

?

?

圖4-1 格式化消息轉(zhuǎn)換的過程?

例如，現(xiàn)在業(yè)務(wù)系統(tǒng)A要將本系統(tǒng)所使用的A格式的消息（通過消息中間件平臺(tái)）發(fā)送給業(yè)務(wù)系統(tǒng)B，并轉(zhuǎn)換成業(yè)務(wù)系統(tǒng)B中所使用的消息格式B。根據(jù)圖4-1描述的轉(zhuǎn)換過程，首先由業(yè)務(wù)系統(tǒng)A中的“適配器”將類型A的消息轉(zhuǎn)換成本消息格式對(duì)應(yīng)的XML格式化文檔并交給消息中間平臺(tái)進(jìn)行發(fā)送。業(yè)務(wù)系統(tǒng)B的“適配器”收到XML文檔后，首先對(duì)XML文檔進(jìn)行解析，根據(jù)源消息的相關(guān)信息，選擇相匹配的XSLT格式轉(zhuǎn)換模板，將收到的XML文檔轉(zhuǎn)換成消息類型B所對(duì)應(yīng)的XML文檔。最后，“適配器”將轉(zhuǎn)換后的XML文檔轉(zhuǎn)換成本系統(tǒng)所使用的消息類型B格式的消息并發(fā)送給業(yè)務(wù)系統(tǒng)B，從而完成本次轉(zhuǎn)換。?

本轉(zhuǎn)換過程主要包括三次基本轉(zhuǎn)換，消息類型A→源XML文檔、源XML文檔→結(jié)果XML文檔以及結(jié)果XML文檔→消息類型B。第一次與第三次實(shí)際上是同一類型的轉(zhuǎn)換，即特定格式消息與XML統(tǒng)一格式消息之間的轉(zhuǎn)換。?

但是為什么不直接將源XML文檔轉(zhuǎn)換成消息類型B呢？因?yàn)檫@樣做，勢(shì)必要為不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同的“適配器”，這將使得系統(tǒng)變得難以維護(hù)、升級(jí)，極大的增加了工作量。而上述的這種三次轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)，充分地利用了組件化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，“適配器”不需要隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不同而改變某些接口和內(nèi)部算法。“適配器”一旦設(shè)計(jì)好，可以在任何業(yè)務(wù)系統(tǒng)中使用而不用做任何修改，用戶只需維護(hù)本系統(tǒng)內(nèi)部使用的消息格式的XML文檔性質(zhì)的消息結(jié)構(gòu)描述，系統(tǒng)只需維護(hù)關(guān)于使用中消息的XSLT轉(zhuǎn)換模板即可，簡(jiǎn)單方便。?

目前，W3C組織有專門的機(jī)構(gòu)來來維護(hù)各種語言、各種環(huán)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(yīng)的dll、lib進(jìn)行開發(fā)，具體開發(fā)過程由于篇幅限制，就不再贅述。?

5．結(jié)束語?

?????? 本文提出了基于XML的消息交換平臺(tái)，該平臺(tái)具有如下特點(diǎn)：?

?????? 1）采用XML規(guī)范，確立了數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，使平臺(tái)具有較好地通用性；?

?????? 2）采用組件化設(shè)計(jì)思想，平臺(tái)模型結(jié)構(gòu)清晰，易于開發(fā)和維護(hù)；?

?????? 3）與設(shè)計(jì)語言無關(guān)，開發(fā)人員在該模型的基礎(chǔ)上，可以選擇不同的開發(fā)語言和工具進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。?

6. 參考文獻(xiàn)?

[1] 康威，戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈間格式化消息轉(zhuǎn)化研究，2005。?

[2] 章明，許青松，沈錫臣 基于XML的數(shù)據(jù)交換共享平臺(tái)模型，2003。

[3] 柴曉路 XML數(shù)據(jù)環(huán)境下基于關(guān)系模式的數(shù)據(jù)交換方法，2001。

[4] 金可仲?，陳慶章 XML數(shù)據(jù)交換的安全解決方案，2003。?

[5] [英]Mark Birbect 等著，裴劍鋒等譯，《XML高級(jí)編程》，機(jī)械工業(yè)出版社，2002。