第5章：信息与系统集成 信息系统集成技术要点

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1、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

2、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

3、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

4、、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

5、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

6、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

7、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（eX

8、tensible 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

9、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

10、、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

11、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

12、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

13、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 Architect

14、ure) 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 Reque

15、st 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

16、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