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1、2023-3-21信息系统集成1第五章 信息与系统集成技术l概述l数据流集成技术l企业集成架构l企业数据集成l信息流集成技术l信息管理集成技术l流程重组与业务流程集成l企业门户集成2023-3-21信息系统集成25.1 概述l信息与系统集成的目标l建立良好的系统环境，使得信息共享、信息操纵、功能交互、信息服务及决策支持得以畅通。l系统的环境建立在计算机网络系统及服务系统之上，如何使信息操纵、功能交互、信息服务得以畅通，从而为决策提供良好支持是系统集成要解决的主要问题。l阻碍畅通的主要原因l分散的数据源以及数据源的异构使得数据流不能畅通。l分散的应用系统功能交互性差，使得功能交互难以畅通。l信息
2、及信息操纵语义的不一致使得信息服务部畅通。2023-3-21信息系统集成35.1 概述l信息与系统集成技术体系信息与系统集成技术数据流集成技术信息流集成技术信息管理集成技术业务流程集成技术信息服务集成技术数据库及数据仓库技术XML技术语义互操作技术对象化数据操作技术分布式对象互操作与应用接口集成技术工作流技术业务流程重组技术信息空间与个性化信息服务支持建设依据2023-3-21信息系统集成45.2 数据集成技术l数据库技术l人工管理文件系统数据库系统l数据模型描述的是数据的组结构及数据间的相互关系，如E-R图。实体1实体2关系属性1属性i属性1属性j属性1属性k概念模型到结构化数据模型的工作主
3、要由专业人员完成。关系模型是将实体之间的关系以及关系之间的关系用二维表及二维表之间的某种关联的方式描述。2023-3-21信息系统集成55.2 数据集成技术l模式和映射 概念模式也叫模式，是数据库中所有被管理数据的完整逻辑结构的描述。 概念模式是所有用户的公共数据模型，是应用系统的全局数据视图，体现在数据关系库中就是各类基本数据表的总体。 概念模式中，为了使得模型避免数据冗余、保持数据一致等方面考虑进行不同级别的规范化处理，使得模型符合某种范式。 内模式是数据库的底层描述，也称物理模式或存储模式，是数据库中全体数据的物理结构和存储结构的描述。 数据库的三级模式是对数据库中数据的不同级别的抽象，
4、这种抽象有利于数据的物理独立性和逻辑独立性，有利于数据管理和系统扩展。 在应用系统中，应用程序与数据库交互，可以是外模式层面也可以是概念模式层面，并没有严格限定一定使用外模式。甚至为了提高数据访问效率，多数采用基于基本数据表进行数据的各种操作，而用户数据的组织由应用程序来完成。2023-3-21信息系统集成65.2 数据集成技术lDBMS功能DBMS是以数据库为管理对象的数据管理软件，它的核心作用是利用数据库实现科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。数据结构定义：依据某种数据定义语言定义数据库结构及逻辑关系。数据库的数据操纵：实现对数据库中的各类操作。数据的安全控制：通过用户权限的设置，
5、来管理数据库数据的各类操纵。数据的完整性控制：保证数据库中数据的正确和有效。数据的并发控制：提供多用户的共享访问并防止访问中的各类错误发上。数据库的维护：包括数据备份、恢复以及性能监测等功能。2023-3-21信息系统集成75.2 数据集成技术l数据仓库技术l数据仓库(data warehouse, DW)技术是数据库技术的进一步发展。l传统的数据库技术主要是面向事务性应用，称为联机事务处理OLTP，主要目标是高时效性，对业务活动能够及时响应。l数据仓库是为了解决从海量的信息资料中得到对管理、决策有益的信息而产生的。2023-3-21信息系统集成85.2 数据集成技术l什么是数据仓库面向主题：
6、主题指的是用户所关心的领域问题，是与管理、决策相关的某一类别事物的标识。具有集成特性：利用现存的分散数据进行决策支持，即从分散异构的数据源中取得决策所需要的信息。动态性：体现了管理、决策对象的动态特性。动态性体现在数据与事物的活动特征、变化趋势等关联方面。相对稳定性：体现了数据仓库中的数据是相对不变的，一般情况下只能追加，而不允许修改。数据仓库中保存了应用系统的历史数据，而不是正在发生的多变业务数据。数据仓库主要是对管理、决策的支持，支持的方式是提供多种查询手段和丰富的、多角度的信息分析展示服务能力。2023-3-21信息系统集成95.2 数据集成技术l数据仓库采用的数据模型数据仓库是面向主题
7、的数据组织方式。数据仓库的高层数据模型一般被称为多维数据模型。维指的是观察事物的不同角度，即用户关心的问题层面。维是具有层次结构的对主题信息的某种划分，层次中水平层是相同级别的归类，垂直层是逐步细化和深入。多维数据构成主题信息的立体结构，不同主题之间，涵盖的数据可能存在交叉，因此完全按照主题来构造数据的存储模型会造成过多的冗余。数据仓库中数据具有多层结构。2023-3-21信息系统集成105.2 数据集成技术图中表示了数据仓库的数据来源、数据不同层面的概括。数据仓库的来源数据一般是企业各类应用系统数据库或文档等。这些数据都是与业务有关的历史数据。数据仓库事实数据是从历史业务数据的抽取，该数据与
8、应用系统中的业务数据具有直接对应关系。 联邦数据库策略，采用虚拟存储方式，数据实际上存在于各个应用系统中，数据仓库中数据只是利用一系列规则从不同的数据源构造的用户级视图。 利用关系数据库建立数据仓库的实际数据库，存储从不同应用获取的数据，这些数据是已经经过加工处理为同一的数据模型，并经过数据质量检验达到在表示、内容上一致的数据。轻度数据综合及高度数据综合是围绕主题进行的不同层面的概括，是围绕主题数据的逻辑数据结构。2023-3-21信息系统集成115.2 数据集成技术l元数据由于存在多级的数据抽象，在数据仓库中元数据成为重要的系统数据。传统数据库中，元数据主要是数据字典，用于描述数据的结构、数
9、据间关系、数据的逻辑组织、存储方式、各级模式及映射关系等内通，是数据库管理系统管理控制数据的依据。数据仓库的元数据除了具有与数据库数据字典内容相同外，还应该包含数据仓库自身的特定信息：主题描述、外部数据和非结构化数据描述、记录系统定义、逻辑模型定义、数据抽取历史、粒度定义、数据分割信息、索引定义等。元数据贯穿数据仓库操作的各个环节，是数据仓库运作的基础，因此元数据管理是数据仓库管理中的重要内容。2023-3-21信息系统集成125.2 数据集成技术l数据仓库的体系结构业务数据业务数据业务数据数据源访问接口数据仓库数据元数据数据仓库使用接口应用系统OLAP工具数据挖掘工具数据仓库管理：元数据及数
10、据模型建立，数据存储与检索、概括聚集、模式映射等查询分析：面向主题、多角度、多层面、丰富的信息展示形式数据获取：抽取、转换、清洗、整理、归并、质量检查、复制、装载等加工处理过程。2023-3-21信息系统集成135.2 数据集成技术l数据库操作接口l开放数据库连接ODBC的体系结构：数据源1数据源n驱动程序1驱动程序nODBC驱动管理程序ODBC接口应用程序1应用程序n本地或网络平台2023-3-21信息系统集成145.2 数据集成技术lJava数据库连接JDBC的体系结构数据源驱动程序中间层JDBC驱动管理器JDBC-ODBC桥虚拟驱动程序网络驱动协议纯Java驱动JDBC API应用程序1
11、应用程序2应用程序n2023-3-21信息系统集成155.2 数据集成技术lXML技术lXML的特点XML是标准的文本，因此在跨程序设计语言、跨平台等方面具有优势，可以被任意支持文本读写的应用程序所识别。XML是得到广泛支持的国际标准，如J2EE，.NET等均支持XML，因此XML的使用不存在开发工具的障碍。XML语法简单，容易理解，易于使用。XML具有良好的可扩展性，可以用XML根据应用领域中信息表述的需要灵活定义领域内的信息描述，易于按照主题交换数据，可表达信息语义。XML可描述结构化及半结构化数据，在数据描述上功能强大，可描述复杂结构的文档数据，也易于对数据的封装、发布。XML支持对文档
12、的丰富查询方式，方便信息的多样化查询。XML文档易于应用程序语言的解析。2023-3-21信息系统集成165.2 数据集成技术lXML文档结构其中元素内容可以是空的称为空元素。标签可以增加属性，标签书写时不允许交叉，即元素之间要么并列，要么嵌套。2023-3-21信息系统集成175.2 数据集成技术l数据流集成及技术应用l数据流集成是在相互连通的不同计算机系统之间，通过网络通信协议实现数据流的流通。l数据流的主要内容概括为：建立面向企业全局的统一的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。整理分散数据源中的数据，使得数据在全局模型下保持一致。建立集成系统的中心数据库完成分散数据源中
13、的必要数据到集成系统中心数据库的导入。构建统一的数据表达和数据访问机制。2023-3-21信息系统集成185.3 信息流集成技术l数据是信息的载体，数据流集成实现了数据在表达上的一致和畅通的传递与交换。l语义互操作技术l元数据与语义描述集成系统中院数据可分为两类：系统元数据和领域元数据。系统元数据是集成系统中不同数据源数据存储管理、各类数据源的数据逻辑结构、局部数据与全局数据之间的映射关系、不同数据源的位置及连接方式等方面的描述。领域元数据是集成系统中面向领域的问题抽象。使用数据仓库技术的数据模型中需要描述主体结构及主体与关系标的关系结构、局部信息应用结构、面向角色的信息空间结构等。数据来源于
14、企业的概念模型。2023-3-21信息系统集成195.3 信息流集成技术lRDF资源描述框架RDF是Web资源描述语言。提供了对网络资源的一致化描述方法，是针对Web资源的有效元数据描述方案。RDF的基本模型可描述为资源(resource)、属性(property)、属性值(value)，资源是可以唯一标示的任意事物，属性是事物的特性以及事物之间的关系等，值是属性的内容。资源属性值属性主体谓词客体2023-3-21信息系统集成205.3 信息流集成技术l对象数据操作技术l对象化程序设计使得程序易于理解，维护方便，并且代码的重用性高，适合大型的软件开发。然而，应用系统的核心部分目前仍然以关系数据
15、库为主，应用系统在于数据库打交道的时候，不能避免关系模型，要求程序员完全理解数据库结构，否则，无法使用数据库的组件。l因此程序在可读性、可维护性、可重用性和可移植性等方面大打折扣。2023-3-21信息系统集成215.3 信息流集成技术l对象-关系映射及数据对象 对象数据操作的真正含义是将关系数据库中的数据变成应用系统中的对象，具有对象的所有特征，应用系统的其他部件与这种对象交互时可以不去理解数据库的结构问题，可以象普通对象一样使用和交互。关系数据库对象模型与关系模型之间相互映射数据对象数据对象业务对象业务对象2023-3-21信息系统集成225.3 信息流集成技术l数据对象的持久性在对象数据
16、操作技术中，除了解决模型映射之外，更重要的是持久性的实现，数据库数据存储于可长期保存的物理介质中，称为持久性数据。持久性体现在数据不受应用程序执行的影响，一直保持与数据库中数据的一致。应用系统访问数据对象，如同访问数据库一样，数据对象能够保持其他对象在上次操作交互中结果数据的延续。因此数据对象也要求具有与数据库一样持久保持自己的能力，在即使是数据对象赖以存在的系统环境，因为某种原因重新启动，数据对象也能恢复到系统故障前的运行状态和当前保存的数据，而不是仅仅存在于内存和应用程序的执行周期内。与数据库连接的数据对象除了持久性问题解决之外，还需要解决其他数据管理问题，如安全、连接池和事务等。2023-3-21信息系统集成235.3 信息流集成技术l基于EJB的对象数据操作技术EJB是Java分布应用组件技术规范，利用EJB规范可构造出某种用途的EJB组件。EJB体系结构JDNIEJBHomeEJBObjectEJB实例EJB实例EJB实例远程Home接口远程对象接口客户程序数据库远程交互EJB容器2023-3-21信息系统集成245.3 信息流集成技术客户端与EJB实例的交互过程如下：JDN
