基于Java EE技術(shù)和SOA架構(gòu)的電力營銷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

基于Java EE技術(shù)和SOA架構(gòu)的電力營銷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 該文在分析電力營銷管理信息系統(tǒng)開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的實際需求的基礎(chǔ)上，闡述了基于Java EE技術(shù)和面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的電力營銷管理信息系統(tǒng)。提出了業(yè)務(wù)組件化、服務(wù)化、應(yīng)用分層的設(shè)計思想，討論了電力營銷系統(tǒng)涉及的Java EE技術(shù)、XML技術(shù)、Web應(yīng)用框架、工作流服務(wù)、權(quán)限管理服務(wù)、圖庫一體化服務(wù)、電費計算服務(wù)、收費管理服務(wù)、報表管理服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，并介紹了系統(tǒng)實際應(yīng)用中的功能模塊和具備的特點。 關(guān)鍵詞 電力營銷系統(tǒng)；Java EE；面向服務(wù)架構(gòu)；應(yīng)用分層體系結(jié)構(gòu)0 引言 經(jīng)過多年的電力信息化建設(shè)，電力企業(yè)已經(jīng)建成了一系列服務(wù)于生產(chǎn)、營銷、客戶服務(wù)、企業(yè)管理、財務(wù)管理等各個領(lǐng)域的計算機信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)各自實現(xiàn)了相關(guān)領(lǐng)域的初步信息化，但也為企業(yè)信息化造成了“信息孤島”的局面，系統(tǒng)之間缺乏聯(lián)系，信息無法共享，成為了電力企業(yè)信息化進一步發(fā)展的顯著瓶頸?；谶@樣的考慮，企業(yè)對電力營銷管理信息系統(tǒng)的需求重點已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向“開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成”，對應(yīng)用集成、跨平臺、WEB技術(shù)等投入了更大的關(guān)注。而Java EE技術(shù)的成熟和SOA架構(gòu)的出現(xiàn)，正迎合了這些特點，成為目前構(gòu)建企業(yè)級應(yīng)用的主流方案。 作為電力企業(yè)主要的對外業(yè)務(wù)系統(tǒng)，電力營銷管理信息系統(tǒng)在企業(yè)信息化建設(shè)中的重要地位自不待言。本文從信息系統(tǒng)戰(zhàn)略計劃1、軟件系統(tǒng)工程2的角度，闡述了Java EE體系結(jié)構(gòu)和面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），提出了業(yè)務(wù)組件化、服務(wù)化、應(yīng)用分層的設(shè)計思想，對電力營銷系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)功能模塊和特點進行了介紹。1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計1.1 Java EE體系架構(gòu) Java EE（Java 2 Platform, Enterprise Edition）是一種利用Java2平臺來簡化企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理相關(guān)的復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)，是一個基于組件的體系結(jié)構(gòu)，定義了一套標(biāo)準(zhǔn)來簡化多層分布式企業(yè)應(yīng)用程序的開發(fā)，它定義了一套標(biāo)準(zhǔn)化的組件，并為這些組件提供了完整的服務(wù)。 Java EE體系架構(gòu)將表示邏輯、業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)邏輯相分離，使系統(tǒng)的并行操作、網(wǎng)絡(luò)計算能力大為提高，系統(tǒng)的整體性能得以優(yōu)化，并采用先進的軟件分層設(shè)計思想，支持基于框架的開發(fā)，降低開發(fā)難度和成本，同時降低組件的耦合度，極大地增強軟件的可維護性、可擴展性，滿足大型管理信息系統(tǒng)的要求。1.2 面向服務(wù)架構(gòu) 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）是互相通信（例如從一個服務(wù)向另一個服務(wù)傳遞數(shù)據(jù)或協(xié)調(diào)一個或多個服務(wù)之間的活動）的服務(wù)的集合，是一個靈活的體系結(jié)構(gòu)，是在計算環(huán)境下設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用、管理分散的邏輯（服務(wù)）單元的一種規(guī)范。將分布在網(wǎng)絡(luò)中的軟件資源看作是各種服務(wù)，旨在提供擺脫了面向技術(shù)的解決方案，而不必考慮其后臺實現(xiàn)的具體技術(shù)、具體運行平臺、具體物理位置甚至其內(nèi)部的通訊協(xié)議，從而實現(xiàn)更好的業(yè)務(wù)靈活性，使得企業(yè)能夠?qū)ψ兓焖俸陀行У刈龀鲰憫?yīng)。1.3 業(yè)務(wù)組件化、服務(wù)化、應(yīng)用分層的設(shè)計思想 基于Java EE規(guī)范的多層體系結(jié)構(gòu)，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)進行應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成，可擺脫面向技術(shù)的解決方案的束縛，集中精力于構(gòu)建電力營銷領(lǐng)域的業(yè)務(wù)模型，從而提高軟件復(fù)用、加快應(yīng)用軟件的實施。 電力營銷管理信息系統(tǒng)邏輯上分為客戶層、Web層、業(yè)務(wù)層和資源層4層3?？蛻魧又饕?fù)責(zé)人機交互； Web層封裝了用來服務(wù)訪問本系統(tǒng)的所有客戶端的表示層邏輯；業(yè)務(wù)層提供業(yè)務(wù)服務(wù)，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯，集中了系統(tǒng)大多數(shù)業(yè)務(wù)處理；資源層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲和組織、數(shù)據(jù)庫的分布式管理等?；诙鄬臃植际浇M件模型4，結(jié)合面向服務(wù)的設(shè)計思想，提出如圖1所示的業(yè)務(wù)組件化、服務(wù)化的應(yīng)用分層體系結(jié)構(gòu)。展示層業(yè)擴、計量、電量電費、收費、用檢等用電模塊的界面顯示業(yè)務(wù)邏輯層業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)（業(yè)務(wù)組件、服務(wù)）、對外接口、服務(wù)調(diào)用等應(yīng)用服務(wù)層Web應(yīng)用框架工作流服務(wù)權(quán)限管理服務(wù)圖庫一體化服務(wù)電費計算服務(wù)收費管理服務(wù)報表管理服務(wù)持久層數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)對象等J2EE基礎(chǔ)服務(wù)層企業(yè)應(yīng)用服務(wù)器：J2EE API(如JNDI，JDBC，JTA，JMS等)系統(tǒng)資源層數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議、操作系統(tǒng)圖1 應(yīng)用分層體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用分層的體系結(jié)構(gòu)，將應(yīng)用系統(tǒng)中一組類似問題的公共設(shè)計和部分實現(xiàn)抽象出來，以業(yè)務(wù)組件、SOA服務(wù)的形式部署運行于J2EE應(yīng)用服務(wù)器上，提供的服務(wù)完全抽象了訪問的細(xì)節(jié)5，大大提高了軟件復(fù)用性和軟件開發(fā)的效率，它強調(diào)的是軟件設(shè)計的復(fù)用性和系統(tǒng)的可擴展性。因此，業(yè)務(wù)組件化、服務(wù)化的應(yīng)用分層體系結(jié)構(gòu)是新一代電力營銷管理信息系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的關(guān)鍵。 新一代電力營銷管理信息系統(tǒng)在應(yīng)用整合方面具有顯著的SOA特性，在與企業(yè)內(nèi)外部的應(yīng)用系統(tǒng)的集成方面優(yōu)先采用Web服務(wù)的方式。業(yè)務(wù)組件化設(shè)計在最大程度上減少了業(yè)務(wù)模塊之間的耦合程度，促進了軟件的重用，使得業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠敏捷地適應(yīng)業(yè)務(wù)規(guī)則的變化。采用Web服務(wù)進行應(yīng)用系統(tǒng)集成則在于保證了松散耦合與跨平臺的突出優(yōu)勢，這兩個特性克服了企業(yè)應(yīng)用在異構(gòu)平臺集成及集成安全性、靈活性方面的突出要求。2 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)2.1 Java EE技術(shù) Java EE是開發(fā)可伸縮的、具有負(fù)載平衡能力的多層分布式跨平臺企業(yè)應(yīng)用的理想平臺。Java EE的核心是一組規(guī)范和指南，定義了一個使用Java語言開發(fā)多層分布式企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)平臺。Java EE體系內(nèi)的EJB、Java Servlet、JSP、JDBC、JNDI、JTS/JTA、JMS等技術(shù)，為構(gòu)建基于B/A/S（瀏覽器/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）純?nèi)龑蛹軜?gòu)的電力營銷系統(tǒng)提供了成熟的企業(yè)級平臺。Java EE有效地滿足了電力行業(yè)信息化深化的需求。2.2 XML技術(shù) XML 是一種元標(biāo)記語言。采用 XML 技術(shù)，可以自定義描述一個電力營銷管理信息系統(tǒng)需要的標(biāo)記。XML 的擴展性和靈活性允許它描述不同種類應(yīng)用軟件中的數(shù)據(jù)，在電力營銷系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用設(shè)計開發(fā)中采用XML作為描述數(shù)據(jù)的通用標(biāo)準(zhǔn)，作為應(yīng)用的數(shù)據(jù)載體和數(shù)據(jù)交換媒介，集成已有信息系統(tǒng)的不同來源數(shù)據(jù)，新設(shè)計開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)也采用XML，保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)的開發(fā)性和易集成性。2.3 Web應(yīng)用框架 采用開放源碼的應(yīng)用框架（如Struts）作為電力營銷系統(tǒng)的Web基礎(chǔ)框架，該框架是符合模型-視圖-控制（MVC）模型2及基于Java EE和XML技術(shù)的企業(yè)級Web應(yīng)用框架。MVC結(jié)構(gòu)是交互式應(yīng)用程序廣泛使用的一種體系結(jié)構(gòu)，其核心就是做到多層應(yīng)用的松散耦合，為基于組件驅(qū)動的Web編程提供極好的支持，為業(yè)務(wù)組件化奠定了良好的基礎(chǔ)。2.4 工作流服務(wù) 基于工作流聯(lián)盟（WFMC）的工作流系統(tǒng)參考模型實現(xiàn)工作流平臺，由過程建模工具、組織建模工具、系統(tǒng)監(jiān)控工具、消息服務(wù)、系統(tǒng)接口、工作流調(diào)度引擎組成，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供流程服務(wù)。通過抽象流程管理，使得業(yè)務(wù)過程各個步驟中的資源得到更合理的分配和利用，更好地監(jiān)督、控制業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)情況。2.5 權(quán)限管理服務(wù) 采用通用的權(quán)限管理平臺為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供基于角色和策略的安全訪問控制。通過權(quán)限管理服務(wù)設(shè)置權(quán)限項目、角色、用戶、部門及相互間關(guān)聯(lián)等，以完成授權(quán)。為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供組件接口，以實現(xiàn)驗證用戶身份、查詢用戶權(quán)限等功能。 2.6 圖庫一體化服務(wù) 基于Java開發(fā)，遵循MVC模式實現(xiàn)的圖庫一體化服務(wù)，實現(xiàn)了圖形顯示與業(yè)務(wù)邏輯的分層，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供圖形管理服務(wù)，為用電客戶建立包括電源、變壓器、電表、互感器等計量裝置的拓?fù)鋱D，反映其直觀的拓?fù)浣泳€方式。2.7 電費計算服務(wù) 通過對業(yè)務(wù)和技術(shù)的總結(jié)提升，系統(tǒng)在一套穩(wěn)健的數(shù)據(jù)模型電費電價模型（電價模型、電量電費模型、電費計算模型）的基礎(chǔ)上，采用基于交易中間件的三層體系結(jié)構(gòu)，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供電量、電費計算服務(wù)，保證計費處理的穩(wěn)定、高效。2.8 收費管理服務(wù) 通過總結(jié)實際工程項目的多種收費方式（坐收、走收、銀電聯(lián)網(wǎng)等），統(tǒng)一了大廳收費、與各家銀行的接口協(xié)議，基于交易中間件實現(xiàn)統(tǒng)一的收費管理服務(wù)，為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供收費服務(wù)，保證收費處理的穩(wěn)定、高效。2.9 報表管理服務(wù) 采用通用的智能報表平臺為電力營銷管理信息系統(tǒng)提供報表管理服務(wù)，通過報表的模版定義，采用數(shù)據(jù)倉庫的思想和模型，形成報表基礎(chǔ)事實庫，引入了維度、事實表、數(shù)據(jù)集的概念和通用化設(shè)置，實現(xiàn)了營銷報表制作的實用化。3 系統(tǒng)功能模塊和特點3.1 業(yè)擴管理 以工作流平臺為支撐，覆蓋了關(guān)口、躉售表計、高低壓用戶業(yè)擴業(yè)務(wù)的辦理流程，實現(xiàn)了業(yè)擴業(yè)務(wù)的信息化流轉(zhuǎn)，滿足了業(yè)擴新增、日常變更等業(yè)務(wù)的要求。主要實現(xiàn)工作單管理、客戶檔案信息管理、供用電合同管理、業(yè)擴費用管理、綜合查詢、統(tǒng)計報表等功能。3.2 計量管理 以計量資產(chǎn)生命周期管理為核心，實現(xiàn)日常計量器具由購置計劃、資產(chǎn)進倉、校驗到待裝配、運行、報廢等不同運行狀態(tài)的全過程流程化管理，并與各種器具校驗設(shè)備建立了數(shù)據(jù)接口。主要實現(xiàn)資產(chǎn)管理、內(nèi)勤修校、運行管理、計劃管理、標(biāo)準(zhǔn)裝置和人員管理、統(tǒng)計報表、綜合查詢等功能。3.3 電量電費管理 圍繞電費檔案展開電費的抄、核管理，根據(jù)業(yè)擴子系統(tǒng)和計量子系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立一套客戶檔案，準(zhǔn)確、及時地計算出電量電費并生成應(yīng)收記錄，以月為單位生成每月的電費檔案和應(yīng)收檔案，為電力企業(yè)的售電、電費回收、工作考核提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要實現(xiàn)日常業(yè)務(wù)管理、抄表管理、電費計算與核查、統(tǒng)計報表和綜合查詢等功能。3.4 收費管理 將營銷系統(tǒng)收費數(shù)據(jù)（應(yīng)收、實收、抹帳、違約金減免等）進行帳務(wù)化處理，應(yīng)收與實收對應(yīng)關(guān)系明確，規(guī)范了電力營銷系統(tǒng)的電費收繳管理。主要實現(xiàn)客戶繳費管理、預(yù)收管理、帳務(wù)管理、票據(jù)管理和統(tǒng)計查詢等功能。3.5 需求側(cè)管理 主要實現(xiàn)用電分析、業(yè)務(wù)分析、負(fù)荷分析、節(jié)電分析、綜合分析以及市場分析等功能。將營銷系統(tǒng)內(nèi)與營銷系統(tǒng)外的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、過濾、聚集和抽取，形成需求側(cè)數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)集市，形成面向分析主題的分析數(shù)據(jù)。3.6 用電檢查管理 主要實現(xiàn)用戶主要電氣設(shè)備管理、電工檔案管理以及用戶的預(yù)防性試驗管理，用電安全檢查管理、營業(yè)普查管理、用戶違章用電及竊電處理、用戶用電事故管理等功能，并實現(xiàn)查處違章竊電用戶、電量電費退補業(yè)務(wù)的流程化管理。3.7 線損和購電管理 主要實現(xiàn)線損考核指標(biāo)維護、線損統(tǒng)計關(guān)系維護、線損統(tǒng)計、報表打印等功能，實現(xiàn)了線損指標(biāo)考核管理和線損“四分”管理的報表統(tǒng)計要求。同時，以躉售、購電等特殊計費戶的電量電費計算、統(tǒng)計管理為核心，量身定制了各類用戶各個不同的“個性化”的電費計算、電費收費、報表統(tǒng)計功能，實現(xiàn)了躉售、購電的全過程管理及特定的統(tǒng)計報表要求。3.8 工作質(zhì)量管理 主要實現(xiàn)業(yè)擴專業(yè)考核、計量專業(yè)考核、電費專業(yè)考核、用電檢查考核、線損考核、統(tǒng)計報表考核、營銷專業(yè)考核、工作標(biāo)準(zhǔn)考核等功能。利用多種分析手段和評價體系、考核措施，形成考核結(jié)果，并以表格、圖形、報表展示，對考核結(jié)果異常的通過顏色等方式進行提醒，從而實現(xiàn)對各級單位監(jiān)督和考核。3.9 輔助決策管理 以前面若干業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提供了電量、電費、線損、業(yè)擴、計量等方面的分析、預(yù)測功能。針對不同的主題，可分成多種度量和維度對各類數(shù)據(jù)切片和鉆取，以靈活、多變的形式展現(xiàn)分析和統(tǒng)計結(jié)果。并提供多種預(yù)測模型，對電量、均價進行預(yù)測。4 結(jié)語 本文論述了基于Java EE技術(shù)和面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的電力營銷管理信息系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)技術(shù)方案。該技術(shù)方案已成功地應(yīng)用于系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，并應(yīng)用于工程項目實踐。該方案目前已在天津市電力公司、山東青島供電公司、廣東汕頭供電局、廣東佛山供電局等10多個電力企業(yè)成功實施，并準(zhǔn)備在廣東電網(wǎng)公司本部和試點單位東莞供電局項目進一步擴展，構(gòu)建“一體化大營銷系統(tǒng)”，實現(xiàn)全省橫向統(tǒng)一、縱向集中、應(yīng)用集成的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)1 John W. 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