基于微服务架构的电力客户服务应用构建研究

张靖 刘培忠 李明郭

摘要：随着客户用电需求的不断变化和电力企业内部精细化管理的不断推进，对电力客户服务应用的快速响应能力、业务融合能力提出更高要求。本文首先对电力客户服务应用普遍构建方式进行调研，分析当前面临的问题，进而提出一种新的基于微服务架构的电力客户服务应用构建方法，并对应用构建过程中服务场景规划及微服务架构实现方式加以阐述，最后展望其在赋能企业创新方面发挥的作用。

关键词：移动应用;平台化;微服务架构

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0111-04

0 引言

随着互联网时代的到来和经济的快速发展，客户的用电需求不断变化，由于传统构架技术的局限性，大多电力客户服务应用无法灵活扩展和改造。此外，随着电力企业内部精细化管理的推进，现场作业应用越来越多，且业务多有重叠现象，不同业务应用之间流程独立、数据独立、人员权限独立，但实际工作中业务执行人员一致，管理单位一致，二者之间的矛盾不断突出，难以满足末端业务融合[1-3]和“企业数字化转型”带来的新要求[4]。

本文在此基础上提出一种新的基于微服务架构[5-7]的电力客户服务应用构建方法，不局限于某一特定业务，打造移动应用APP及业务中台[8]，将功能复杂、耦合度高、运维成本大的系统改造为功能独立、耦合度低、运维成本低的分布式系统。实现“统一终端、统一入口、统一认证、统一流程、统一操作”，规范新增业务应用的管理和接入，为将来业务创新发展提供有力支撑。

1 电力客户服务应用普遍构建方式

通过对目前典型电力客户服务应用的调研分析，本节从业务规划和技术架构两个方面简述其构建方式。

1.1 业务规划

在业务规划方面普遍采用针对选定业务场景进行抽象建模的设计方式，如“电力营销现场稽查作业系统”[9]、“计量普查移动应用系统”[10]。

现场稽查作业系统主要面向现场稽查业务下发、执行、反馈的作业场景，分为现场稽查作业数据处理系统和现场稽查作业终端系统两部分，现场稽查作业数据处理系统面向稽查工作管理人员，用于作业任务制定;现场稽查作业终端系统面向现场作业人员，用于任务接收、处理、提交，终端应用与营销业务应用的数据交互通过现场稽查作业数据处理系统实现。

计量普查移动应用系统主要面向资产库房盘点、出入库、现场勘察、装表接电等作业场景，与现场稽查作业系统类似，分为计量普查移动管理平台和计量普查移动作业应用终端两部分，管理平台负责计量普查作业任务管理，终端应用用于作业人员接收并处理计量普查相关现场任务。

1.2 技术架构

在技术架构方面，普遍采用传统单体应用架构[11]，将表示层的JSP、业务逻辑层的Service、Controller和数据访问层的Dao，打成war包，部署在Tomcat、Jetty或者其他Servlet容器中，当应用运行起来后，所有的功能也都运行在同一个进程中。

2 现有构建方式分析及改进方法

从以上论述可以看出，目前电力客户服务应用普遍采用“单一业务设计、单体架构开发”的构建方式。在建设初期，这种方式可以满足特定业务需求，且设计开发方便、应用部署简单、性价比高，但随着业务发展，单体架构的弊端将逐渐显露：修改某一业务逻辑时涉及整体代码调整，技术难度大;每次修改完需全量部署，影响范围广、风险高;随着业务不断变化，系统变得臃肿复杂，信息化运维升级困难[12-13]。由于以上原因，当系统拓展能力无法满足业务拓展需求时，只能采用构建新系统的方式来解决，长期下去，应用越来越多、基础功能重复建设，业务壁垒和数据孤岛的现象越来越严重，导致基层员工和管理人员工作负担加重，信息化成本不断增加等问题。

为解决传统构建方式导致的问题，本文对此提出一种基于微服务架构的电力客户服务应用构建方法，在业务规划方面，以平台化功能规划为主，实现公共能力抽象，建设时无需考虑所有业务功能细节，但可支撑未来各类业务的不断融合接入，规避了因未来不确定性而盲目规划大而全功能带来的风险;在技术架构方面，采用微服务架构，将单体应用程序拆分成微服务，每个服务运行在各自的进程，采用此方式在设计开发初期工作量会较大，但随着项目的不断推进和完善，开发效率将明显提高，当未来业务变更或增加新业务时，可进行独立开发部署，大大缩短迭代周期。逐步实现电力客户服务应用从业务耦合、多头管理、刚性支撑到業务分治、归口管理、柔性支撑的架构转变。

3 电力客户服务应用构建

本节从基础功能及微应用场景规划、中台服务功能规划、电力客户服务应用架构方案三个方面对应用构建方法做详细阐述。

3.1 基础功能及微应用场景规划

本文提出的构建方法从业务规划上偏向平台化，但为保证服务功能规划具有普适性，可满足未来各种业务的不断融合接入，首先需要就基础功能及微应用场景进行划分梳理[14-15]。以营销移动作业应用场景为例进行分析。

基础功能方面，需具备登录、注册、工作列表、消息接收、我的信息等;业务方面，移动作业涉及集成的业务系统[16]包括营销业务应用、用电信息采集系统、生产管理系统（PMS）等，涉及的作业任务包括工单类、业务办理类、查询类等，为直观说明产品形态，列举以下几类典型微应用场景：现场业扩微应用、用电检查微应用、网格化管理微应用、故障抢修微应用、综合查询微应用等。电力客户服务应用业务架构如图1所示。

3.2 中台服务功能规划

基于对前端业务场景的梳理分析，规划中台服务功能，提供营销移动作业前台微应用业务变化及创新的快速响应能力。从应用、服务、用户、设备、工单、消息、数据等统一规划管理的思路出发，构建8中心：配置中心、应用中心、工单中心、用户中心、设备中心、监控中心、消息中心、控制（处理）中心。电力客户服务中台业务架构如图2所示。

3.3 电力客户服务应用架构方案

3.3.1 微服务架构设计方案

基于总体业务规划，为实现系统灵活可扩展，业务中台采用技术先进、成熟的基于Spring-Cloud的微服务架构，由微应用、微服务、注册中心、配置中心、服务网关和服务监控组成。微应用提供人机交互界面，专注于用户体验;微服务为微应用提供服务，专注于业务逻辑处理;注册中心提供微服务注册信息储存，实现微服务间解耦;配置中心提供分布式环境下统一动态配置管理;服务网关为微服务提供统一访问入口;服务监控提供微服务状态和调用链路监控。电力客户服务应用微服务架构如图3所示。

3.3.2 总体架构设计

基于微服务架构，电力客户服务应用总体架构划分为界面展示层、服务接入层、服务层、数据存储层、业务系统层和基础资源层，通过各层次系统组件间服务的承载关系，实现系统功能。系统总体架构如图4所示。

界面展示层：包括PC端的业务中台和终端设备上的APP。

服务接入层：提供服务请求的统一接入、协议转换、界面资源、负载均衡等服务。

应用服务层：主要包括业务中台服务。

技术服务层：主要包括服务注册/发现、服务网关、服务调度、服务配置、熔断管理、服务监控、加密解密。

数据存储层：提供结构化数据、非结构化数据、缓存数据的存储及服务，可以按需供应服务及横向扩展。

业务系统层：主要包括相关业务处理系统，如营销业务应用、用电信息采集系统、生产管理系统（PMS）等。

基础资源层：主要包括计算资源、存储资源、网络资源等。

4 结语

在“用什么，建什么”的传统建设思想上，本文提出一种新的基于微服务架构的电力客户服务应用构建方法，通过构建终端应用及业务中台，灵活响应外部业务需求变化，当出现新的业务需求时，可复用基础功能，独立开发新的微应用，实现流程互通，数据共享。未来随着业务的不断融合、对数据的深入挖掘，平台化的电力客户服务应用在业务流程、管理模式、人员绩效、业务拓展等方面对赋能企业创新也将起到更为重要的作用。

参考文献

[1] 张佳.“互联网+”背景下电力营销服务分析[J].现代营销（信息版），2019（5）：245.

[2] 左威.面向“互联网+电力营销”的智能互动服务创新体系架构[J].通信电源技术，2018，35（5）：124-125.

[3] 周开保，陈润生，孙伟红.营配业务“四个融合”的农电服务体系[J].农电管理，2017（12）：21-22.

[4] 马化腾，孟昭莉，闫德利，等.企业如何进行数字化转型[J].科技中国，2017（7）：39-44.

[5] 张晶，黄小锋.一种基于微服务的应用框架[J].计算机系统应用，2016，25（9）：265-270.

[6] 周立.SpringCloud与Docker微服务架构实战[M].北京：电子工业出版社，2017：5.

[7] 刘俊玲，杨维，朱平飞，等.电力营销多渠道微服务架构设计[J]. 供用电，2019，36（6）：79-84+72.

[8] 赵冠东，张才俊，欧阳红，等.基于业务中台的全渠道运营支撑平台架构设计研究[J].供用电，2019，36（6）：67-71+61.

[9] 赵晓燕，王鑫，尹华山，等.基于移动终端现场作业的电力营销稽查系统的開发与设计[J].电子设计工程，2016，24（23）：62-64.

[10] 郭宝利，郭红霞，隽永龙，等.移动终端技术在电力营销计量领域的应用[J].电力信息与通信技术，2014，12（10）：25-30.

[11] 李文婧.电力营销移动作业系统建设[J].广西电力，2015，38（2）：60-62.

[12] 刘为.微服务架构及相应云平台解析[J].科教导刊，2017（1X）：27-28.

[13] 王磊.微服务架构与实践[M].北京：电子工业出版社，2016.

[14] 李忠民，齐占新.业务架构的微应用化与技术架构的微服务化： 兼谈微服务架构的实施实践[J].科技创新与应用，2016（35）：95-96.

[15] 蔡璟，丁宗银.基于移动平台的微应用开发框架技术的研究与应用[J].通信技术，2018，51（5）：1232-1238.

[16] 吴翔，欧阳红，董丽娟，等.国家电网公司营销业务应用系统研究与应用[J].电力信息化，2011，9（2）：49-54.