7堂BPM迷你課程 第2 回－現代BPM架構及技術（上）

現代的BPM系統多採行服務導向架構（Service Oriented Architecture，SOA），以標準化的開放式架構（Standard based open architecture）為基礎，運用最先進的Web Services技術以達系統整合與分散式處理的目的。而SOA（服務導向架構）是什麼？為何SOA最近成了當紅的IT名詞？在BPM領域中是否有更佳的技術架構可取代SOA？為了讓讀者對SOA有通盤的了解，在介紹SOA之前，我們先簡短回顧一下軟體系統發展的歷史。

40年前電腦剛萌芽的時候，一臺電腦得兩三個房間才裝得的下，軟體功能簡單、以數目運算為主，但它的運算能力尚不及現在的一臺手提電腦；在電晶體問世後，電腦的體積逐漸縮小，而運算能力也倍速增加，此時軟體開始變的越來越複雜，各式的電腦語言也如雨後春筍般的出現。為了更容易維護，設計師把程式切割成一塊塊的，稱之為程序或函數，每個程序或函數都有一個介面，可以被呼叫並傳入、傳出函數。然而這樣的分割是以程式的控制及運算為主，而資料仍是共用的，因此當電腦速度以每隔18個月倍增的速度下成長，而程式的大小複雜度也隨之成長，如何更模組化的設計程式，提升再利用率成為一大課題。此時OO（Object-Oriented，物件導向）的設計概念便應運而生。所謂的物件就是把資料與程序包成一個基本單位，如此一來在維護及重覆使用上，都以物件為基礎，不需要為了修改程式或資料結構而一行行的去尋找被波及的程式。

1990年代，當網際網路蓬勃發展之後，程式的執行不再被局限於單一電腦上，而程式的架構也由client/server、3-tier演進到 n-tier MVC的架構，而各個複雜系統架構之間，所用到的程式物件數量往往達成千上萬個之多，要管理維護如此龐雜的系統只有運用類似物件導向的觀念，把更大塊的程式包裝成一個基本單元，並且制定一套標準以便透過網路來呼叫各個基本單元，這就是SOA的基本精神，而這些基本單元在SOA中便稱之為服務。

何謂SOA

要了解SOA首先得知道「服務」的意義。不同的系統對服務的定義與需求皆不盡相同，從功能面來看，服務可以是簡單的匯率換算到複雜的信用卡交易系統；從技術面來看，服務必須有公開的介面（API）及呼叫協定（protocol）。而服務導向架構則是一個以服務為基礎的分散式處理架構。它有三個缺一不可的構成要件：服務提供者、服務需求系統、及服務目錄。由SOA所組合的系統，本身是個需求者，透過服務目錄來找到可以滿足需求的服務提供者，並藉由公定的標準呼叫方式來對服務提出要求。舉例來說，一套可及時換算各地匯率的會計系統，它可以透過服務目錄來找到環境中的所有匯率服務，從而過濾出符合所需轉換貨幣的服務提供者，此時這套系統就可以透過標準的協定與服務提供找交談並呼叫服務，請注意服務需求者（會計系統）可能同時也是服務提供者，透過各式服務的組合來提供其他系統（如ERP）特定服務，因此服務可以像組合屋一樣，由小的服務組成大的服務，再用各式的服務組出一個完整的系統。

SOA與Web Services

其實早在SOA成為熱門話題之前，就已經有許多SOA的技術存在，從早期的RPC、CORBA、DCOM，到近期的RMI、web Services都是SOA的實現工具，除了這些比較完整架構的技術外，也有一些專注在資料交換的結構及協定的技術，我們稱之為服務基底架構（Service Based Architecture），如Rosetta Net等就是這類的代表，不過這些技術雖然行之有年，卻沒有受到大部分人的注意。主要的原因是因為這些技術有其侷限性，並且技術門檻太高，不容易上手。

近年來網路科技快速發展，頻寬與速度皆快速成長，因此分散式處理的架構逐漸受到大家的注意，再加上網路標準如HTTP、XML等的應用已成熟，使得Web Services受到大家的注目，Web Services的長處在於它沒有侷限性，從PC到大型主機、從VB到Java都可以互通，並且它產生服務及使用服務的工具日益成熟，使得入門的困難度減低很多，再加上各主要軟體大廠的大力推廣，造成了流行。

Web Services是以XML、HTTP為基礎，訂定了三個標準：SOAP、UDDI、WSDL。這三個標準分別定義了傳輸的協定，服務目錄所需的資訊，以服務及服務本身的描述。SOAP（Simple Object Access Protocol）規定資訊傳輸可透過internet 標準的HTTP或SMTP協定，並且資料的格式包括MIME及XML都有詳細規定，所以服務需求者可以產生一個SOAP的要求給服務提供者，而服務的結果也經由SOAP傳回給原需求者，可是需求者要找到提供者，就必須透過一個目錄來找到，就好像我們要透過104來找到電話號碼一樣。UDDI（Universal Description , Discovery and Integration）提供了讓服務提供者註冊各種服務的機制，使需求者能找到服務提供者及其資訊，包括了公司資料所提供的服務種類以及各個服務的資訊，服務的描述是透過WSDL（Web Services Description Language）來完成的，其中有定義了這個服務所提供的功能，類似API的概念，也描述了這些功能輸入輸出的資料型態。

POA大有凌駕SOA之勢

SOA的好處在於它提供了一個很好的架構來實現分散式的處理，服務可以很容易的Plug-n-play即插即用，當服務停止時，系統也可以透過服務目錄的搜尋，找到同種類的服務，達到Hot Swap（熱插拔）的效果。不過在實際上，工程師們常發現用SOA實作一個系統，並非一件易事。這主要是因為SOA強調服務導向，而我們在設計系統時，卻是著眼於完整的功能及其目標，舉例來說，每個公司的員工其實都是一個服務提供者，協助公司團隊完成某項任務，然而，從公司的角度來看，如何將這些員工組成一支堅強的戰鬥體，完成交付的任務與如何找到這些人是一樣重要的。而這個整合的動作，其實就是企業流程或作業流程（SOP），因此有人開始提出POA（流程導向架構）的概念，用流程來整合各個服務，而各個服務本身也可以是由流程串接各種功能而產生的，SOA專注於元件的溝通與管理，而POA則專注於如何用這些元件來做一些有意義的事。

使用流程導向架構的好處在於：

1.由於POA是建構於SOA之上，它也擁有SOA的好處如整合性高、模組化、再利用率高、及擴充彈性等。

2.容易維護、提升彈性：由於流程可以透過圖形的方式表示，並且用拖拉的方式就可以修改，不像一般程式將商業的Logic及執行步驟埋藏在程式裡。

3.快速建立：不同於SOA只是一個概念及一些協定，POA架構有BPM系統的支持，要設計一套POA的系統可以透過市面上現成的BPM系統快速實現。

從軟體系統發展的歷史來看，當系統越來越複雜後，人們便開始想辦法增大基本元件，所以從每一行到程序到物件，現在則是把服務看做基本元件來簡化系統設計，在服務的相關協定標準化之後，未來將會產生「網路效應」--越來越多的服務出現，系統建置將不再從零開始，而會利用這些服務來快速產生，更多的服務需求因而產生，並開始良性循環。

由於，21世紀BPM系統須能協助企業更敏捷、有效率地串連人、流程、系統運用及資訊，加速企業回應全球化經營環境的速度，因此未來系統開發會更著重於快速整合各種應用服務，此時POA將是最佳選擇。

《作者簡介》黃仕鎮

超義科技總經理，BPM暨B2Bi研究團隊領導人，國立中央大學助理教授，NYU紐約大學碩士/博士。曾服務於美國AT&T貝爾實驗室，為AT&T研究中心物件導向設計概念委員會（Object Oriented Technology Committee）成員，致力協助AT&T內各研究發展計劃演進至物件導向式設計概念和Web-based N-tier系統架構，以增進系統運作能力和未來發展的彈性；專精於SOA、Web Services、BPMN、POA……等當代e-business技術架構。