張　澎，王魯達(dá)

（湘南學(xué)院　軟件與通信工程學(xué)院，湖南　郴州　423000）

基于Trustie平臺(tái)的SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革方案研究

張澎，王魯達(dá)

（湘南學(xué)院軟件與通信工程學(xué)院，湖南郴州423000）

SOA軟件設(shè)計(jì)類課程的教學(xué)所亟需的開源軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，運(yùn)用Trustie為軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)，可克服SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教中存在的不足，最終解決SOA軟件設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題，使學(xué)生熟練掌握SOA軟件生產(chǎn)線、SOA軟件協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限、SOA軟件的可信保障與整體集成技術(shù).

Trustie；SOA軟件；教學(xué)改革

1　引言

Internet及Web service的快速發(fā)展與普及，使計(jì)算機(jī)軟件所面臨的環(huán)境從靜態(tài)封閉逐步走向開放、動(dòng)態(tài)和多變.這種變化給傳統(tǒng)的軟件工程理論、方法和技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)，并導(dǎo)致面向服務(wù)的軟件架構(gòu)（SOA,Service-Oriented Architecture）蓬勃發(fā)展.當(dāng)前國內(nèi)大部分高校的SOA軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)仍為空白或處于起步階段，普遍缺乏對(duì)SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)的有效運(yùn)用，更難以參與開發(fā)環(huán)境的自主化建設(shè).縱觀國內(nèi)外SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)專業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)，其實(shí)踐教學(xué)過程中所用的SOA軟件開發(fā)環(huán)境多數(shù)未形成集成化的開源平臺(tái)，且仍未能擺脫實(shí)踐教學(xué)協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限，同時(shí)還面臨跨團(tuán)隊(duì)開發(fā)實(shí)踐中可信保障的缺乏與軟件開發(fā)整體集成的不便.因此，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不同程度的停留在SOA軟件構(gòu)架知識(shí)的理解與基本運(yùn)用，具體表現(xiàn)為：SOA軟件設(shè)計(jì)課程僅包含簡(jiǎn)單的SaaS開發(fā)實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐教學(xué)尚未能全面貫穿SOA軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試的完整流程.建立合理的SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方案，增強(qiáng)實(shí)踐課程的創(chuàng)新性教育作用，在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性教育的目的，在SOA軟件教學(xué)中具有重要意義.

2　基于Trustie平臺(tái)的SOA軟件釋義

2.1SOA軟件

SOA又稱面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，它不是一種語言，也不是某一項(xiàng)具體的開發(fā)技術(shù)，更不是一件軟件產(chǎn)品，而一種軟件組件模型，目前這個(gè)模型已趨于成熟，它可以將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過服務(wù)之間定義的接口和契約聯(lián)系起來.其接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語言，使得構(gòu)建在軟件系統(tǒng)范圍內(nèi)的服務(wù)能夠以某種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互.

2.2Trustie平臺(tái)

Trustie是一個(gè)國家軟件資源共享與協(xié)同生產(chǎn)環(huán)境，它集軟件協(xié)同開發(fā)、軟件資源共享、軟件可信評(píng)估于一體，旨在研究可信軟件生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)，研制面向服務(wù)架構(gòu)軟件開發(fā)的系列工具、平臺(tái)與集成環(huán)境，其協(xié)同開發(fā)平臺(tái)、軟件資源庫等核心設(shè)施及部分工具已經(jīng)開源.該平臺(tái)先后獲得兩項(xiàng)國家863重點(diǎn)項(xiàng)目（“高可信軟件生產(chǎn)工具及集成環(huán)境”、“大型網(wǎng)構(gòu)化軟件的可信開發(fā)、運(yùn)行和演化技術(shù)體系與服務(wù)支撐環(huán)境”）的直接支持（總體縱向批復(fù)經(jīng)費(fèi)達(dá)1.6億元），并作為核心成果完成結(jié)題.近前，針對(duì)SOA軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的實(shí)踐操作環(huán)境，Trustie2.0的主要特質(zhì)可歸納為：開源化（免費(fèi)、開源的SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)）、自主化（高等教育機(jī)構(gòu)-企業(yè)間協(xié)作共建）、社區(qū)化（專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)線上互動(dòng)）.

3　當(dāng)前SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中存在的不足

在高校的軟件設(shè)計(jì)類課程中，SOA軟件設(shè)計(jì)的教學(xué)正逐步發(fā)展，具代表性的教學(xué)工作有國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院與中南大學(xué)”大數(shù)據(jù)&知識(shí)工程研究所”的相關(guān)課程設(shè)置.而SOA軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)亟需開源的軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)，這一直是困擾湖南省屬高校中相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué)的根本性問題.面臨這一問題，在實(shí)踐教學(xué)過程中存在的不足具體包含如下內(nèi)容：

3.1缺少實(shí)踐教學(xué)所需的軟件生產(chǎn)線

目前，互聯(lián)網(wǎng)上已出現(xiàn)多個(gè)SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)，為SOA軟件提供生產(chǎn)線.作為軟件生產(chǎn)線的載體，SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)多數(shù)為企業(yè)級(jí)平臺(tái)，例如：IBM的Rational軟件工程解決方案工具集、微軟的基于.Net和Windows Azure的SOA開發(fā)框架、普巴軟件公司的“POBA快速開發(fā)平臺(tái)”、普元軟件公司的“普元EOS”、頂點(diǎn)軟件公司的“LIVEBOS”、金富瑞公司的“UCML2.0應(yīng)用框架平臺(tái)”、方正飛鴻公司的“Founder Fix BPMES”等.上述SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)中，僅有“Founder Fix BPMES”平臺(tái)提供免費(fèi)的試用版本，其余均需付費(fèi)使用，且均未作為開源項(xiàng)目發(fā)布.多數(shù)SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)需要付費(fèi)且閉源的現(xiàn)狀導(dǎo)致SOA軟件設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)缺少相關(guān)的軟件生產(chǎn)線，使軟件開發(fā)實(shí)踐難以實(shí)施.而在目前教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，缺少對(duì)高校自主化的開源SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)的運(yùn)用與建設(shè).

3.2當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)中SOA軟件協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限

軟件設(shè)計(jì)開發(fā)類課程強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)課程實(shí)踐參與者之間的交互與協(xié)同來有效地支持課程實(shí)踐.實(shí)踐參與者不僅包括直接參與課程實(shí)踐的學(xué)生、指導(dǎo)和評(píng)價(jià)課程實(shí)踐的教師，還可包括互聯(lián)網(wǎng)上具有軟件工程經(jīng)驗(yàn)和技能、愿意為課程實(shí)踐做出貢獻(xiàn)的群體.借助于群體的力量、智慧、技能等來促進(jìn)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)類課程實(shí)踐是當(dāng)前專業(yè)教育倡導(dǎo)的重要理念.現(xiàn)有企業(yè)級(jí)軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)上的開發(fā)過程均發(fā)生于各企業(yè)技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部，或在企業(yè)間進(jìn)行開發(fā)協(xié)同，且多采取RUP（Rational Unified Process）或敏捷開發(fā)模式.企業(yè)級(jí)的SOA軟件協(xié)同開發(fā)具有協(xié)同集成接口規(guī)則私有、協(xié)同開發(fā)進(jìn)程迅速等特點(diǎn)，且易受到軟件開發(fā)項(xiàng)目保密制度的約束.因此，采用當(dāng)前的企業(yè)級(jí)軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)，易造成SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中存在協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限性.該局限性可歸納為三方面：師生難以掌握多樣性的私有協(xié)同集成接口規(guī)則、學(xué)生難以適應(yīng)企業(yè)迅速的協(xié)同開發(fā)進(jìn)程、實(shí)踐教學(xué)中的項(xiàng)目易受到企業(yè)級(jí)軟件開發(fā)項(xiàng)目的保密制度的阻礙.

3.3SOA軟件開發(fā)實(shí)踐中可信保障的缺乏、軟件開發(fā)整體集成的不便

軟件設(shè)計(jì)開發(fā)類課程強(qiáng)調(diào)收集實(shí)踐教學(xué)過程中的相關(guān)信息，并通過綜合考慮實(shí)踐的結(jié)果和過程信息對(duì)課程實(shí)踐完成情況進(jìn)行分析，提供可信評(píng)價(jià)結(jié)果，使得教師能基于可信的證據(jù)來指導(dǎo)學(xué)生的課程實(shí)踐，提供中肯的評(píng)價(jià)，確保學(xué)生在持續(xù)的評(píng)價(jià)中得到不斷改進(jìn)與提高.企業(yè)級(jí)SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)多面向RUP或敏捷開發(fā)，未重視軟件的可信性分析，無法提供對(duì)課程實(shí)踐的可信評(píng)價(jià)結(jié)果.就高校的SOA軟件設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)踐教學(xué)而言，仍缺乏統(tǒng)一的工具和生產(chǎn)線的可信性分析、保障技術(shù)，以及軟件生產(chǎn)環(huán)境中工具、生產(chǎn)線的應(yīng)用效能分析技術(shù).因此，在SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中，難以為各種特定領(lǐng)域的軟件提供可信度量、分析與保障，在學(xué)生的軟件開發(fā)實(shí)踐中無法明確軟件質(zhì)量.

同時(shí)，由于各種企業(yè)級(jí)SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)中的集成機(jī)制由不同的閉源軟件工具實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致在SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中還缺少便捷、統(tǒng)一的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)集成方法和機(jī)制與生產(chǎn)線集成框架.因此，在學(xué)生進(jìn)行開發(fā)實(shí)踐時(shí)，SOA軟件生產(chǎn)線的組裝存在不便，具體場(chǎng)景為：軟件資源訪問接口標(biāo)準(zhǔn)與資源描述信息的無序、各類軟件工具的集成機(jī)制的整體化程度不高.

4　基于Trustie平臺(tái)的SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革的作用

目前在SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域，已有極少數(shù)專業(yè)優(yōu)勢(shì)高校進(jìn)行了大力建設(shè).中國人民解放軍國防科技大學(xué)建設(shè)的“確實(shí)”創(chuàng)新實(shí)踐社區(qū)平臺(tái)（基于Trustie）已用于推動(dòng)高校和科研機(jī)構(gòu)的在線協(xié)同開發(fā)實(shí)踐.由于Trustie的自身特質(zhì)，可將其運(yùn)用于對(duì)SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)的改革，有助于克服實(shí)踐教學(xué)過程中存在的不足.基于Trustie平臺(tái)的SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革具體作用可歸納為如下內(nèi)容：

4.1可為實(shí)踐教學(xué)提供SOA軟件生產(chǎn)線

Trustie擁有線上SaaS（Software-as-a-Service）開發(fā)組件，可為實(shí)踐教學(xué)提供免費(fèi)開源SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)，通過自主的師資培訓(xùn)可掌握實(shí)踐教學(xué)所需的軟件生產(chǎn)線，使SOA軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)踐得以有效實(shí)施.

4.2實(shí)踐教學(xué)中將突破SOA軟件協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限

Trustie提供的SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái)是高等教育機(jī)構(gòu)與企業(yè)間共建的產(chǎn)物，同時(shí)提供了一個(gè)軟件資源庫，有助于突破實(shí)踐教學(xué)中存在的協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限性，具體效用為：高校與企業(yè)間公開的協(xié)同集成接口規(guī)則易被師生學(xué)習(xí)和掌握、學(xué)生在實(shí)踐過程中能夠適應(yīng)符合教學(xué)要求軟件協(xié)同開發(fā)進(jìn)程、實(shí)踐教學(xué)中將擁有針對(duì)教學(xué)的自主化軟件開發(fā)項(xiàng)目及其各類權(quán)限.

4.3實(shí)踐教學(xué)中有利于實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化SOA軟件的可信保障與整體集成

在SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中，借助于Trustie可為軟件設(shè)計(jì)提供可信保障，有效測(cè)評(píng)實(shí)踐開發(fā)中的軟件質(zhì)量；并可指導(dǎo)學(xué)生參與Trustie平臺(tái)的可信保障環(huán)境建設(shè)，用于優(yōu)化其軟件生產(chǎn)環(huán)境可信保障機(jī)制.

同時(shí)，借助于Trustie可實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)所需的便捷的軟件組裝模式，包括：規(guī)范的軟件資源訪問接口標(biāo)準(zhǔn)與資源描述信息、系統(tǒng)化的軟件工具集成機(jī)制；并可指導(dǎo)學(xué)生參與Trustie平臺(tái)的整體集成環(huán)境建設(shè)，用于軟件生產(chǎn)環(huán)境整體集成機(jī)制的優(yōu)化設(shè)計(jì).

5　總結(jié)

綜上所述，SOA軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)的特點(diǎn)造成了實(shí)踐教學(xué)中存在諸多不便，基于Trustie平臺(tái)的SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革將有效解決實(shí)踐教學(xué)中的相關(guān)問題.此教學(xué)改革可彌補(bǔ)SOA軟件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中的不足，解決其中三項(xiàng)實(shí)際問題，其具體研究意義在于：①可使學(xué)生熟練掌握SOA軟件生產(chǎn)線，②可使學(xué)生熟練掌握SOA軟件協(xié)同開發(fā)環(huán)境的局限，③可使學(xué)生掌握與優(yōu)化SOA軟件的可信保障與整體集成技術(shù).同時(shí)，此項(xiàng)目的研究可實(shí)現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域的師資培育，并有利于進(jìn)一步建設(shè)實(shí)踐教學(xué)所需的SOA軟件開發(fā)協(xié)同平臺(tái).

〔1〕梅宏，黃罡，趙海燕，等.一種以軟件體系結(jié)構(gòu)為中心的網(wǎng)構(gòu)軟件開發(fā)方法［J］.中國科學(xué)（E輯），2006，36（10）：1100-1126.

〔2〕Papazoglou M P，Traverso P，Dustdar S，et al.Serviceoriented computing：a research roadmap［J］.International Journal of Cooperative Information Systems，2008，17（02）：223-255.

〔3〕姜峰，范玉順.UDDI與Web服務(wù)擴(kuò)展元數(shù)據(jù)拓?fù)溆成洌跩］.清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009（7）：1080-1084.

〔4〕Chen Z，Liang-Tien C，Silverajan B，et al.UX-an architecture providing QoS-aware and federated support for UDDI［C］//Proceedings of the 2003 International Conference on Web Services.Las Vegas，2003：1-6.

〔5〕肖芳雄.面向QoS的Web服務(wù)組合建模和驗(yàn)證研究［D］.南京：南京航空航天大學(xué)，2010.

G642

A

1673-260X（2016）09-0272-02

2016-05-16

湖南省教育廳科研項(xiàng)目（15C1288）；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（61379109，61402165）；郴州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（cz2015036）