SOA是英文Service-Oriented Architecture，即面向服務架構的縮寫。這個詞匯最近一兩年頻頻出現(xiàn)在各種技術期刊上。但是一直以來對于SOA到底是什么沒有明確的回答； SOA有什么特點？適合用于解決哪些問題？與其他的技術有什么區(qū)別與聯(lián)系？Web Service和SOA又是什么關系？SOA的出現(xiàn)對于軟件架構設計有什么影響？本文將就上面提到的這些問題，嘗試根據(jù)作者自己的理解給出SOA的定義；總結出SOA特有的三個基本特征；然后以HTTP協(xié)議為例對這些特征進行解釋；最后簡要的說明SOA對今后軟件架構設計可能帶來的影響。
SOA定義
下面是作者給SOA下的一個定義：SOA是指為了解決在Internet環(huán)境下業(yè)務集成的需要，通過連接能完成特定任務的獨立功能實體實現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構。從這個定義中我希望表達的前提有下面兩點：
1) 軟件系統(tǒng)架構：SOA不是一種語言，也不是一種具體的技術而是一種軟件系統(tǒng)架構，它嘗試給出在特定環(huán)境下推薦采用的一種架構，從這個角度上來說，它更像一種模式(Pattern)。因此它與很多已有的軟件技術比如面向對象技術，是互補的而非互斥的。它們分別面向不同的應用場景，用來滿足不同的特定需求。
2) SOA的使用范圍：需求決定同時也限制功能。SOA并不是包治百病的萬靈丹，它最主要的應用場合在于解決在Internet環(huán)境下的不同商業(yè)應用之間的業(yè)務集成問題。在下面我們會詳細討論Internet的各種特點如何決定SOA的特點，這里我們只需要先簡單回顧一下Internet環(huán)境區(qū)別于 Intranet環(huán)境的幾個特點：
a) 大量異構系統(tǒng)并存，計算機硬件工作方式不同，操作系統(tǒng)不同、編程語言也不同；
b) 大量、頻繁的數(shù)據(jù)傳輸仍然速度緩慢并且不穩(wěn)定；
c) 版本升級無法完成，我們根本就無法知道互聯(lián)網上有哪些機器直接或者間接的使用某個服務。
基于上面的前提，下面就讓我們一起看一下SOA的基本特征。
SOA三大基本特征
1 獨立的功能實體
在Internet這樣松散的使用環(huán)境中，任何訪問請求都有可能出錯，因此任何企圖通過Internet進行控制的結構都會面臨嚴重的穩(wěn)定性問題。 SOA非常強調架構中提供服務的功能實體的完全獨立自主的能力。傳統(tǒng)的組件技術，如.NET Remoting，EJB，COM或者CORBA，都需要有一個宿主(Host或者Server)來存放和管理這些功能實體；當這些宿主運行結束時這些組件的壽命也隨之結束。這樣當宿主本身或者其它功能部分出現(xiàn)問題的時候，在該宿主上運行的其它應用服務就會受到影響。
SOA架構中非常強調實體自我管理和恢復能力。常見的用來進行自我恢復的技術，比如事務處理(Transaction)，消息隊列(Message Queue)，冗余部署(Redundant Deployment)和集群系統(tǒng)(Cluster)在SOA中都起到至關重要的作用。
2 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問
對于.NET Remoting，EJB或者XML-RPC這些傳統(tǒng)的分布式計算模型而言，他們的服務提供都是通過函數(shù)調用的方式進行的，一個功能的完成往往需要通過客戶端和服務器來回很多次函數(shù)調用才能完成。在Intranet的環(huán)境下，這些調用給系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定性帶來的影響都可以忽略不計，但是在 Internet環(huán)境下這些因素往往是決定整個系統(tǒng)是否能正常工作的一個關鍵決定因素。因此SOA系統(tǒng)推薦采用大數(shù)據(jù)量的方式一次性進行信息交換。
3 基于文本的消息傳遞
由于Internet中大量異構系統(tǒng)的存在決定了SOA系統(tǒng)必須采用基于文本而非二進制的消息傳遞方式。在COM、CORBA這些傳統(tǒng)的組件模型中，從服務器端傳往客戶端的是一個二進制編碼的對象，在客戶端通過調用這個對象的方法來完成某些功能；但是在Internet環(huán)境下，不同語言，不同平臺對數(shù)據(jù)、甚至是一些基本數(shù)據(jù)類型定義不同，給不同的服務之間傳遞對象帶來的很大困難。由于基于文本的消息本身是不包含任何處理邏輯和數(shù)據(jù)類型的，因此服務間只傳遞文本，對數(shù)據(jù)的處理依賴于接收端的方式可以幫忙繞過兼容性這個的大泥坑。
此外，對于一個服務來說，Internet與局域網最大的一個區(qū)別就是在Internet上的版本管理極其困難，傳統(tǒng)軟件采用的升級方式在這種松散的分布式環(huán)境中幾乎無法進行。采用基于文本的消息傳遞方式，數(shù)據(jù)處理端可以只選擇性的處理自己理解的那部分數(shù)據(jù)，而忽略其它的數(shù)據(jù)，從而得到的非常理想的兼容性。
HTTP協(xié)議：一個典型的SOA實現(xiàn)
每一項新技術都是在一些舊的技術基礎上發(fā)展出來的。正如XML根本思想來自于在60年代就已經出現(xiàn)的早期標記性語言一樣，SOA雖然這兩年才出現(xiàn)，但是它所表達的觀念應該說在網絡這種分布式系統(tǒng)結構出現(xiàn)不久就已經廣泛應用了。例如我們最熟悉的HTTP協(xié)議就是一個非常典型的SOA架構設計。HTTP 協(xié)議的工作過程簡單敘述如下：
1) 客戶端，通常是通過瀏覽器，向服務器端以文本的方式發(fā)送一個請求，索取一個Web頁面；
2) 服務器端接收到這個請求之后，根據(jù)請求的內容進行處理并且返回一個符合HTML語法的文本；
3) 客戶端接收到服務器端的響應文本后調用本地的程序，通常還是瀏覽器，把返回的HTML文本的內容展現(xiàn)出來。
下面來看一下HTTP協(xié)議如何滿足了SOA的特點：
* 獨立的功能實體：作為服務器端的Web服務器是絕對不會因為客戶端的狀況變化而改變的，它總是非常穩(wěn)定地按照自己的內在邏輯運行，響應外部的請求，管理自己的資源和數(shù)據(jù)。這里一個非常好的例子就是Web服務器對緩存(Cache)的處理，很多Web服務器為了提高性能都或多或少的對數(shù)據(jù)進行緩存，但是緩存數(shù)據(jù)、刷新數(shù)據(jù)這些于客戶端完全無關的操作完全由服務器端獨立完成，完全不受客戶端的影響。
* 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問：對于一個HTTP請求來說，客戶端與服務器之間訪問的邊界非常簡單：就是一個請求，一個響應，沒有任何其它的信息往返。無論客戶端申請的網頁上除了文字之外還有什么信息，對于客戶端來說，它發(fā)出的請求只是簡單的告訴Web服務器它所需要的網頁的位置；至于為了生成這個網頁，服務器端是否需要訪問數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行Servlet或者其它的CGI程序對客戶端而言，都是完全透明的。
* 基于文本的消息傳遞：迄今為止兼容性最好的系統(tǒng)可能就是HTTP協(xié)議支撐的大部分的web應用了，我們可以在Windows平臺下用IE查看互聯(lián)網上一個 Linux＋Apache服務器上的由Perl腳本自動生成的網頁。這里的關鍵就是所有內容都是以格式化的文本方式傳遞的，不管Perl腳本如何執(zhí)行，只要它的輸出是符合HTML規(guī)范的網頁，就可以被客戶端的瀏覽器解釋。而由于不同的操作系統(tǒng)上對于相同的HTML的解釋遵循相同的規(guī)范，因此不同操作系統(tǒng)下仍然能夠看到一致的用戶界面。
我們上面基本描述了SOA作為一種軟件架構有哪些特點，下面讓我們一起看看Web Service與SOA的關系。
SOA與Web Service
Web Service是就現(xiàn)在而言最適合實現(xiàn)SOA的一些技術的集合，事實上最近SOA的火爆在很大程度上歸功于Web Service標準的成熟和應用的普及為廣泛的實現(xiàn)SOA架構提供了基礎。下面讓我們看看Web Service中的各種協(xié)議是如何互相工作來滿足SOA所需的特點的：
* 獨立的功能實體：通過UDDI的目錄查找，我們可以動態(tài)改變一個服務的提供方而無需影響客戶端的應用程序配置。所有的訪問都通過SOAP訪問進行，只要WSDL接口封裝良好，外界客戶端是根本沒有辦法直接訪問服務器端的數(shù)據(jù)的。
* 大數(shù)據(jù)量低頻率訪問：通過使用WSDL和基于文本(Literal)的SOAP請求，我們可以實現(xiàn)能一次性接收大量數(shù)據(jù)的接口。這里需要著重指出的是 SOAP請求分文本方式和遠程調用(RPC)兩種方式，正如上文已經提到的，采用遠程調用方式的SOAP請求并不符合這點要求。但是令人遺憾的是現(xiàn)有的大多數(shù)SOAP請求采用的仍然是遠程調用(RPC)方式，在某些平臺上，例如IBM WebSphere的早期版本，甚至沒有提供文本方式的SOAP支持。
* 基于文本的消息傳遞：Web Service所有的通訊是通過SOAP進行的，而SOAP是基于XML的，不同版本之間可以使用不同的DTD或者XML Schema加以辨別和區(qū)分。因此只需要我們?yōu)椴煌陌姹咎峁┎煌奶幚砭涂梢暂p松實現(xiàn)版本控制的目標。
SOA對于軟件架構設計的影響
無論您現(xiàn)在的系統(tǒng)是否牽涉到基于Internet的業(yè)務集成，采用SOA推薦的架構都對提高您系統(tǒng)的擴展性有很大幫助，下面是在系統(tǒng)中引入SOA后需要在軟件架構方面做出的改變：
* 使用基于文本方式的SOAP調用，擺脫遠程調用中出現(xiàn)的函數(shù)參數(shù)類型等與數(shù)據(jù)無關的信息，保證所有SOAP傳遞的都是有意義的商業(yè)數(shù)據(jù)。依賴于Schema，而不是類定義對這些數(shù)據(jù)進行解釋。
* 傳統(tǒng)的三層Web應用將可能變成四層結構：傳統(tǒng)意義上的商業(yè)邏輯層將被進一步劃分為存放每個會話(Session)信息的客戶邏輯層和與狀態(tài)無關Sateless的SOA層。