ＳＯＡ在故宫

石秀敏

摘要：从故宫信息化建设的历程出发，浅析了SOA的概念，并探讨了SOA理念在故宫信息化建设中的应用。

关键词：SOA，故宫。信息化，流程管理

一、故宫信息化建设的历程回顾

当今时代，是一个信息化的时代，实现博物馆各项业务管理的信息化，是现代博物馆发展的共同趋势。对于故宫这样一个在国内外文博界占据举足轻重地位，而观念、管理、机制和方式又相对比较落后的大馆来说，信息技术的应用不仅能起到全面提高故宫综合业务管理水平和文博业务水平，促进故宫学术水平和学术研究的作用，而且在加强对文物、古建的科学管理、保护和利用方面，更是具有无可替代的优势。

故宫信息化建设的历史，始于摄影室1992年起进行的有关影像资料电子化管理的有益探索。与中科院合作开发的单机版影像资料管理软件。为故宫信息电子化工作奠定了基础。在其后的几年中，藏品管理数据库的建设成为故宫信息化建设的中心工作。随着网络和数据库技术的发展，1998年，故宫会同中科院软件研究所，将初步成形的“文物影像管理系统”进行改造，扩展成为可以支持全院文物管理工作的“文物管理信息系统”。这一系统采用当时先进的C／S结构，以PowerBui]der为开发平台，充分运用了网络、数据库和图像处理技术。在之后的数年中，它的运行极大方便了对藏品描述信息、方位信息的查询和统计，并在账、卡、物核对方面起到了有效作用。成为故宫信息化建设的重要里程碑。

随着业务需求的不断扩展，故宫又相继建成了古建管理、影像加工等系统，同时，人事、财务、图书馆等业务部门也依据自身的需求建设了一些小型的业务系统。这些系统在各自的应用领域中为提高业务管理水平和工作效率都发挥了积极作用。

但是，系统越建越多，问题也接踵而来。首先，随着故宫信息化建设领域的不断扩展和深入，行政和文物管理部门的工作人员提出了更多的需求。例如文物管理部门希望藏品信息化管理的领域从单纯的账目管理扩展到以藏品流通业务为核心的流程管理，行政部门则希望建立以公文签报等业务为核心的行政办公流程管理系统等等。而原有的小型管理系统由于相互之间分割独立，系统架构不灵活，缺乏总体设计，因此无法全面适应这种日益增加的业务需求的需要。第二，我们发现，如果不对原有系统进行功能和数据的整合，会导致业务人员面对的系统越来越多，操作变得繁琐，效率随之低下。同时。由于各系统进行分散的数据采集、加工，导致相互之间的资源数据不能重复利用和共享，造成了资源的严重浪费，也大大增加了用户的工作量系统维护的成本。第三，由于各种系统是在不同的时期，由不同的团队、不同的工具开发的，因此系统的维护成本较高，加上界面及操作风格不一致，同时也增加了培训的难度。

业务部门的工作人员们希望，能够有一个统一的平台来承载各种信息系统，每个业务人员只需要看到自己要处理和已经处理的工作，而各种复杂的业务流程则被隐含在平台的内部。业务部门的工作人员还希望，能够通过一个人口进入各种业务系统，而不再需要输入一大堆的用户名和密码。

面对种种困惑和挑战，SOA这一概念逐渐进入了我们的视野。SOA，作为一种软件系统架构方法论，满足了企业对软件互连互通，复用和业务流程管理的需求。从2005年开始，以办公自动化系统的建设为契机，SOA的理念被逐步应用到故宫信息化建设的实践中。

二、SOA概念的引入

那么，到底什么是SOA呢?

SOA不是一款产品，更不是一种技术，SOA只是一种企业系统平台架构设计中的管理理念①。

随着企业中信息系统数量的增加及系统功能的日渐庞大，对于系统的管理变得越来越复杂，而彼此分割独立的系统又造成了各种信息孤岛和系统孤岛。要消除这些信息孤岛，解决企业信息化建设中的难题，就需要对系统进行整合，建统一的信息平台，最大程度地实现信息的共享。同时，面对不断变更的业务需求，还要能够快速搭建新的系统平台，以满足新的业务需求。SOA的灵动性恰好满足了企业的这些需求，可帮助企业建立灵动的系统平台。

SOA是面向服务的体系结构(servieeOriented Architecture)的简称。它的本质是一种设计方法学，其目的是最大限度地重用应用程序中的“服务”以提高IT适应性和效率。虽然这些概念已经存在了数十年之久，但只是在出现了基于标准的集成技术(如Web服务和XML)之后，SOA才开始被加速采用。SOA的核心是把组织的业务流程功能模块构件化，并对外提供标准的服务，基于这些服务，组织内部的不同业务部门或是不同组织之间的业务整合更加容易。这就意味着，原来横在业务与技术间不能协同的鸿沟即将消除，业务流程管理将成为企业调整为面向服务架构的基础，业务流程将以可视化的方式随意调用每一个服务。在SOA中，服务将以构件形态呈现。也就是说，SOA的本质是面向构件的。SOA中的服务通过服务描述和传输实现了相互之间的交互。

三、SOA在故宫信息化建设中的实现

办公自动化系统是故宫信息化建设的“重头戏”，也是“数字故宫”的重要组成部分。行政办公是典型的流程驱动型业务，例如各种文件、合同的行政审批，电子档案调阅、工作纪事等。它具有以下需求：业务流程跨部门；流程的灵活性要求高；要求有完备的任务代理机制；严格的权限控制；具有良好的管理监控能力；安全保密要求高；卓越的性能等等。考虑到办公系统的上述需求，我们决定将基于构件技术的流程软件开发引入到办公系统的建设中。在与合作伙伴北京中科软件有限公司进行多次研讨后，构建SOA下的办公系统。

经过细致的调查分析、反复需求论证及与软件开发人员的沟通，我们确立了以工作流为核心、以Web Service作为SOA的实现方式以及使用J2EE平台开发SOA／Web Service框架的技术路线，并于2005年6月完成了办公系统的建设工作。建成的办公系统是一个基于构件技术的流程管理系统。包括报批件、合同审定、工作纪事、督察督办、档案调阅等功能模块，在系统架构上实现业务流程同业务逻辑层、表现层、数据层的分离。形成一个高内聚、松耦合系统、从而能够满足系统业务流程根据业务需要进行快速调整的要求。当业务流程发生变化时，只需要更改系统的流程定义即可。以故宫项目合同的审批为例，2005年系统建成时，合同的审定部门为计划财务处，2007年由于机构调整，部门职能发生变化，合同审定的部门由计财处变为审计处，合同审定的流程相应地发生改变。这时，系统只要调整流程定義，将原来从计财到审计的连线变为法律顾问处到审计的连线就可以完成流程的改变，灵活性大大提高。办公系统还实现了以岗位为中心的流程管理，解决了上下级之间、部门之间相互推诿的难题，内部控制能力和工

作效率有了大幅度提高。从图三及图四可以看出，申请人、科组长、部门领导、院办公室、院领导分别属于不同的岗位，各司其责，共同完成行政公文审批这一业务流程。公文的流转严格按照预先设定的流程进行，少了哪一步，都无法继续下去。办公系统运行后，工作人员彻底结束了拿着纸质公文跑来跑去的历史，原来一个报批件从申请到批下来，至少需要一个星期，而现在只需要一天至两天即可完成，工作效率大大提高。在权限控制方面，办公系统化以角色为单位进行权限的分配，系统定义了若干角色(相当于各个工作岗位)，每个角色具有若干操作权限，用户是什么角色就有什么权限。如果组织结构发生变化了，只需要增加或删除相应的角色即可。此外，以往C-S(数据库一服务器)结构的系统，需要给每位用户安装数据库的客户端程序，每个客户端都要占用一个数据库连接，因此用户的并发数量是有限制的。以Web Service作为实现方式实施SOA以后，多用户可用连接池共享一个连接，部分数据运算可以由webservice运算后提供结果，减轻了应用服务器的运算压力。因此，系统在多用户数、大访问量、高并发性和高响应速度等方面具有了更优异的表现。

在办公系统1．0版的基础上，故宫采用WebService技术相继建设了办公系统V2．0、文物流通与出入库管理、人力资源管理、影像利用等流程管理系统，并对原有的影像、图纸、文档等资源采集加工检索平台以及文物管理、古建管理等系统进行改造．整合至统一的信息化工作平台中。平台中整合的功能模块如图五所示，从平台可以直接进入的应用信息系统如图六所示。在身份认证方面，我们建立了统一的身份认证管理系统，所有人员的身份认证信息从人力资源管理系统中同步而来，彻底实现了统一认证、单点登陆的功能(即用户由一个入口进入多个应用信息系统)。每个用户能登录哪些系统，在统一身份认证系统中进行授权，而各应用系统内部的权限则由各系统自己进行管理。

从故宫信息系统建设的总体框架中，我们可以看到，SOA得到了更深入的实现。

资源采集加工层提供对文物、古建、影像、图纸、音视频、文档等资源信息的采集、加工和管理，并为流程管理及决策支持系统、对外文化展示平台提供文物、古建及资源信息服务。同时，资源信息加工系统和文物、古建管理系统也相互调用、相互服务。以影像资源采集加工系统为例，在影像资源的采集过程中，需要输人相关的文物信息，这时，系统只需输入文物号，然后通过文物系统提供的Web Ser-vice就可以获得相关文物信息。同样地，在文物流通管理系统中，当申请人填写文物利用申请单。选取被利用文物时，只需要填写文物号，或者从文物管理系统中直接关联查询结果，通过文物系统提供的Web Service就可以获得相关文物信息。这样，文物资源信息就被打包成了一个服务，为其他的应用信息系统所调用。我们可以这样来形容，这些服务，就好像一块块的乐高积木一样，可以随意拼插组合，相互调用，最大程度地实现了系统之间的互联、互通和互用。

四、小结

从SOA的设计理念在故宫的实践中，我们可以得到这样一些经验：部署SOA平台，就如同一个城市做城市规划，太过落后的系统需要推倒重来，还能继续应用的系统，则需要包装、改进，而一些新的系统则需要重新做规划。同时，在SOA的平台搭建完成之后，也更容易实施规划新的系统③。实施SOA，是一个持续的过程，不可能一步到位。首先要对自身信息系统建设的情况进行一个全面的评估，确定哪些系统能用，哪些需要改造，还需要上哪些新系统，预计投入多少资金等。其次，要选择适合的工具和技术。根据自身实际情况选择合适的开发团队和软硬件技术，对SOA的实施至关重要。第三，就是系统的开发过程及后期的维护了。开发的过程，实际上也是一个边学习、边实践的过程，随时可能依据具体的问题调整系统解决方案。SOA系统搭建完成后，在不断的应用实践中，也可能会出现很多不合理的地方，需要重新调整。最后，虽然系统开发的工作一般都是由专业的软件开发人员完成的，但是后期的維护、需求的调整等任务还很艰巨，因此建设自己的技术团队是十分必要的。

故宫的SOA之路，依然任重而道远。