第5章：信息与系统集成 信息系统集成技术要点

第5章 信息系统集成技术,信息系统集成技术体系 数据流集成技术 信息流集成技术 信息管理集成技术 流程重组与业务流程集成 信息服务集成技术,本章内容,1.信息系统集成技术体系,2. 数据流集成技术,数据流集成内容与技术 集成目的：以网络为基础条件，实现不同应用程序对数据的跨平台、跨系统访问，使各业务系统、子系统之间的数据实现共享。 集成层面：数据通信层面、数据管理层面,2. 数据流集成技术,数据流集成内容与技术 集成内容 建立面向全局的统一数据模型。 建立局部数据模型与全局数据模型之间的转换机制（比如可以通过建立元数据库来实现数据模型的映射）。 整理分散、异构数据源中的数据，使得数据在全局模型下的一致，即解决数据结构、格式不一致问题（需要对数据进行梳理、清洗、整理）。 建立中心数据库，即建立全局统一的数据库，完成分散数据的集中。 建立全系统统一的数据表达及数据访问（交换）机制。,2. 数据流集成技术,数据流集成内容与技术 数据流集成的主要技术 数据库技术 数据仓库技术 数据库接口技术 XML技术等,2. 数据流集成技术,数据库技术 数据模型：数据模型主要是指数据的表示方法和组织方法，即如何存放数据、数据之间的关系、获取数据的方法与途径。 需求阶段：概念模型，用E-R（Entity-Relationship）图描述。实体是对客观事物的抽象，联系是实体之间的关联性。,2. 数据流集成技术,数据库技术 设计阶段：逻辑模型（结构化数据模型），一般由3部分内容组成数据结构、数据操作、数据完整性约束。 关系模型：一个实体、一个多对多联系都可映射成一张二维表（关系），表与表之间通过关键字字段进行关联。,学生,课程,选课,2. 数据流集成技术,数据库技术 详细设计或实现阶段：物理模型，与具体DBMS相关的数据库描述。 采用DDL（Data Define Language）进行描述，一般包括：库结构、表结构、相关映射、相关约束等。,学生表,2. 数据流集成技术,数据库技术 DBMS：数据库管理系统，DataBase Management System DBMS功能：数据结构定义、数据操纵、安全性控制、完整性控制、并发控制、数据库维护 DBMS产品：Oracle，SQL Server，DB2，Sybase，MySQL等,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 数据仓库（Data Warehouse，DW）：为决策提供支持服务的面向主题的、集成的、随时间变化而又相对稳定的数据集合。 主题（Subject） ：是用户关心的领域问题，比如税收收入、欠税、年产量等。 DW按主题组织数据，数据库则往往按照功能来组织数据。 集成（Integrated）：对异构、分散数据进行抽取、清洗(E)、转换(T)、归并、加载(L)、汇总等一系列加工，形成表示一致、内容准确的数据，而不是从各个业务系统中简单抽取出来的数据。 因此数据仓库中的数据是一种全局性数据。 随时间变化（Time-variant）而又相对稳定（nonvolatile）：数据仓库的数据会随着业务系统数据的变化而变化，但变化周期长于业务系统，且数据一般只追加，而不能修改和删除。,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 DW数据模型 DW中的“维”：观察数据的角度。例如：水平维可以是相同级别数据的归类、垂直维可以是数据的逐步细化和深入。,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 DW数据模型 数据粒度：数据的综合程度。粒度越小越接近事实数据。 数据组织结构（多维数据模型，如星型模型、雪花模型）。 OLAP（联机分析处理）。,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 元数据：关于数据的数据，数据字典就是一种元数据。 数据字典：关系数据库中用来描述数据结构、数据约束、数据关联等的数据。 在数据仓库中，元数据是用来描述数据及环境的数据，比如数据仓库主题描述、外部数据描述、系统定义、数据抽取历史、粒度定义等等。,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 数据仓库体系结构,查询分析：面向主题、多维度、多角度信息分析和展现,数据获取：抽取、转换、清洗、整理、归并、装载等加工和处理,管理：元数据及数 据仓库建模、数据 存取与检索、概括 聚集、模式映射等,2. 数据流集成技术,数据仓库技术 数据库、数据仓库用途 数据仓库适用于分析型应用 数据库适用于业务型应用,2. 数据流集成技术,数据库操作接口 开放数据库连接ODBC（Open database connectivity）：应用系统与数据库系统之间进行交互的接口（桥梁）。 对应用而言，ODBC是与具体DBMS无关的API接口。 驱动程序由具体DBMS提供。 ODBC接口接收并传递SQL命令到数据源，返回操作结果。,2. 数据流集成技术,数据库操作接口 Java数据库连接JDBC（Java database connectivity）：也是应用系统与数据库系统之间交互的接口。 对应用而言，JDBC是与具体DBMS无关的API接口，在Java.sql包中提供。,2. 数据流集成技术,XML（eXtensible Markup Language）技术 概念 W3C、纯文本、跨平台、简单易用、可扩展、支持结构半结构化数据、查询方便 用途：结构化数据、非结构化数据的存储和交换 XML文档结构 形式化描述 Document=prolog element Misc prolog：文件头，文件类型声明 element：元素，定义为：内容 标签名：可以是中英文字符串 Misc：注释、字符引用、处理指令等 XML文档示例,2. 数据流集成技术, 张涛 男 1988年8月 党员 政工科 13303456789 钱梅 女 1994年3月 群众 办公室 ,3. 信息流集成技术,信息流集成的任务 实现系统内部、外部信息流的畅通：解决语义级的交互问题 基于元数据技术、语义互操作技术，解决信息资源的语义描述问题 基于对象化数据操作，使系统内部信息的交互在数据对象层面进行，屏蔽底层数据模型的差异,3. 信息流集成技术,元数据与语义描述 系统集成中的元数据是描述数据语义的数据。并可分为两类：系统元数据和领域元数据 系统元数据：数据源以及各数据源逻辑结构、与全局数据的映射、数据源的位置、数据源连接方式的描述等。 领域元数据：行业术语、业务数据命名空间、业务数据的结构、业务数据的逻辑关系、业务数据使用约束及控制规则，数据仓库主题结构、主题与表的关系、局部信息结构、面向角色的信息空间结构等。 描述工具：XML、RDF（资源描述框架）等。,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 对象-关系映射（Object-relational mapping, ORM） 目的：把关系数据库中的数据转变成应用系统中的数据对象，屏蔽数据库细节，提高可移植性、可维护性。 映射结构： 映射内容：数据结构及类型映射；对象的继承、多态、类间关系等与关系模型进行相互映射。 映射工具：TOPlink, JavaBlend, Hibernate, OJB 等,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 数据对象的持久化 持久性：磁盘上的数据不因断电而丢失，称为持久性数据；数据对象在内存中运行，是非持久的。 数据对象持久化：使数据对象不因系统故障等原因失去运行状态和现场数据 ，是保证对象化数据与数据库中的数据始终一致的技术。 J2EE数据对象持久化：Hibernate，J2EE中的数据-对象映射和持久化框架。 主要使用步骤：创建Hibernate配置文件、创建持久化类、创建对象-关系映射文件、通过HibernateAPI编写数据库访问代码等。 .NET数据对象持久化：Nhibernate，.Net 中针对关系型数据库的对象持久化类库 ，持久化步骤与Hibernate 相似。,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 EJB（Enterprise Java Bean）概念及类型 按照EJB规范、用Java语言编写的分布式对象，即逻辑组件，部署在应用服务器上。 采用EJB容器部署、管理、发布对象，控制对象实例的创建、执行和销毁。 EJB有三类： 会话Bean（Session Bean）：处理业务逻辑的组件。 实体Bean（Entity Bean）：业务逻辑与数据库的交互，用于构造持久化数据对象。实体可以是一张表、主题等 消息Bean（Message driven Bean）：业务活动中的协作消息传递，是一种可滞后的服务。,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 基于EJB（Enterprise Java Bean）的对象数据操作,JDBC,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 应用程序与EJB的交互过程,3. 信息流集成技术,对象数据操作技术 关于重量级与轻量级J2EE：EJB容器与其他容器 EJB是过度设计的结果重量级J2EE,太过于复杂和全面，系统开销大 采用Spring、Struts、Hibernate等,改良容器开源框架，轻量级J2EE，复杂性和系统开销降低,4. 信息管理集成技术,解决的主要问题：跨系统功能引用及相关规则 涉及的主要技术： 分布式对象互操作技术 应用接口集成技术 工作流技术,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 CORBA RMI DCOM,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 CORBA（Common Object Request Broke Architecture) 由OMG（Object Management Group）制定的开放标准。 核心：分布式对象技术标准化、支持异构系统互联。,GIOP：General Inter-ORB Protocol ，通用 ORB 间协议 IIOP：Internet Inter ORB Protocol，GIOP应用于 TCP/IP网络,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 CORBA（Common Object Request Broke Architecture) CORBA体系结构,CORBA体系结构,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 CORBA（Common Object Request Broke Architecture) CORBA体系结构,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 RMI（Remote method invocation）,远程方法激发JAVA分布式对象互操作技术 RMI体系结构,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 RMI（Remote method invocation）,远程方法激发JAVA分布式对象互操作技术 RMI工作过程,JRMP:Java Remote Method Protocol,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 RMI（Remote method invocation）,远程方法激发JAVA分布式对象互操作技术 RMI与CORBA的互操作,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 DCOM COM (Component object model)面向Windows的构件(组件)技术规范，支持同一操作系统的对象间互操作：,4. 信息管理集成技术,分布式对象互操作技术 DCOM DCOM (Distributed Component object model)在COM基础上发展而来的分布式构件（组件）技术规范，支持通过网络的分布式对象互操作：,4. 信息管理集成技术,应用接口集成技术 集成目的 异构系统应用间的互操作 遗产系统集成 集成的主要技术 消息队列中间件（Message-Oriented middleware，MOM）基于消息队列的异步消息通信 远程过程调用（Remote process call，RPC） 对象请求代理（Object request broke，ORB）,4. 信息管理集成技术,应用接口集成技术 集成的主要技术 消息队列中间件（Message-Oriented middleware，MOM）基于消息队列的异步消息通信 MOM产品：MQSe