基于UBL和純XML數(shù)據(jù)庫的EDI系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于UBL和純XML數(shù)據(jù)庫的EDI系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要本文在總結(jié)原有EDI系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題基礎(chǔ)上，引入了UBL和NativeXMLDB兩種新技術(shù)，最后，提出了構(gòu)建EDI系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的基本功能框架。本文可以為正興起的地方電子口岸的EDI系統(tǒng)建設(shè)起到一個(gè)指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞電子數(shù)據(jù)交換EDIUBL純XML數(shù)據(jù)庫1EDI簡述及現(xiàn)狀電子數(shù)據(jù)交換（ElectronicDataInterchange，EDI）就是將數(shù)據(jù)的信息規(guī)范化和格式化，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)通處理。EDI系統(tǒng)在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如醫(yī)療、零售、海運(yùn)等，主要用來做組織機(jī)構(gòu)間相互交換信息。傳統(tǒng)貿(mào)易中是使用各種單據(jù)、單證、票據(jù)通過人工或半人工的方式來實(shí)現(xiàn)貿(mào)易相關(guān)方之間的信息流轉(zhuǎn)。將傳統(tǒng)貿(mào)易模式過渡到EDI貿(mào)易模式，那將可以大大提高交易效率，簡化交易流程，減少錯(cuò)誤，降低成本。特別是在外貿(mào)物流行業(yè)，貿(mào)易所涉及到環(huán)節(jié)繁多，人工出錯(cuò)率大，數(shù)據(jù)需要反復(fù)確認(rèn)等許多不利因素。EDI系統(tǒng)將有效幫助解決這類因素，從而加快物流通關(guān)速度，節(jié)約物流通關(guān)成本。因此，國家也在大力推行各地方電子口岸的建設(shè)。傳統(tǒng)的基于增值網(wǎng)絡(luò)的EDI系統(tǒng)造價(jià)昂貴，需要租用線路，可擴(kuò)展性不強(qiáng)。如今Internet是如此的普及和方便，各貿(mào)易實(shí)體當(dāng)然希望能夠通過Internet的方式實(shí)現(xiàn)和EDI系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，但是Internet上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存在很大的不安全性，這就需要增加物理鏈路的安全性和數(shù)據(jù)本身的安全性。EDI系統(tǒng)間傳輸?shù)膱?bào)文可以采用國際標(biāo)準(zhǔn)，如UN/EDIFACT等，而這種國際標(biāo)準(zhǔn)往往是為了支持全球EDI系統(tǒng)，報(bào)文結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可讀性不強(qiáng)，程序處理也不方便。我們?nèi)绻槍τ趨^(qū)域化貿(mào)易數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，可以不采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的UN/EDIFACT報(bào)文格式，而采用自定義報(bào)文格式，如定長或分隔符區(qū)分字段或元素。只要收發(fā)雙方統(tǒng)一好格式，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單。但是，自定義報(bào)文格式也有一些限制，如數(shù)據(jù)中出現(xiàn)格式上的保留符號(hào)就比較難處理，報(bào)文結(jié)構(gòu)不適合加密，報(bào)文解析程序不能靈活適應(yīng)格式修改，報(bào)文格式正確性難以校驗(yàn)。因此，我們用XML報(bào)文進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)能克服以上不足，并能利用和發(fā)揮XML的優(yōu)勢和許多成熟的技術(shù)。在將來的EDI系統(tǒng)中，將有越來越多的行業(yè)基于XML框架。2UBL的定義及在EDI系統(tǒng)中的應(yīng)用國際上有許多組織根據(jù)自己的需求定義了特定的XML格式報(bào)文，這樣不同組織間要進(jìn)行報(bào)文交換就很困難。2004年9月，OASIS技術(shù)委員會(huì)定義了和發(fā)布了UBL(UniversalBusinessLanguage)1.0，稱為通用商業(yè)語言。UBL提供讓許多的商業(yè)文檔可以用一種普遍地可理解和可識(shí)別的商業(yè)語法合理的組裝而成，也是商業(yè)間的信息交互運(yùn)行在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)框架下，就如ISO15000(ebXML)。UBL可以通過擴(kuò)展來滿足不同行業(yè)的需要，從而試圖解決現(xiàn)有存在的大量不同XML格式報(bào)文的問題。發(fā)布的UBL1.0提供了如下內(nèi)容：⑴XMLSchema描述的可重用的數(shù)據(jù)組件庫，如“地址”、“條款”、“付款”——這些每天商業(yè)上都要使用的數(shù)據(jù)元素。⑵通用商業(yè)文檔如“訂單”、“發(fā)票”、“發(fā)貨通知”等可以從UBL組件庫抽取出需要的構(gòu)件稱特定的XMLSchemas集。⑶在特定的貿(mào)易關(guān)系中，支持UBL的個(gè)性化定制。如一個(gè)訂艙報(bào)文（bookingmessage），里面有船舶名稱、發(fā)貨人名稱、收貨人名稱、貨物名稱、港口、備注等信息（參見下圖），圖1訂艙報(bào)文UBL組件模型這些信息單元都是基于UBL中定義的基本商業(yè)信息實(shí)體（BasicBusinessInformationEntity）。我們也可以把幾個(gè)相關(guān)的基本業(yè)務(wù)信息實(shí)體組成一個(gè)集合商業(yè)信息實(shí)體（AggregateBusinessInformationEntity），如訂艙貨物信息可以由貨物名稱、包裝類型、件數(shù)、體積、毛重、凈重這六個(gè)基本業(yè)務(wù)信息實(shí)體組成一個(gè)集合業(yè)務(wù)信息實(shí)體，稱CargoLineItem。最后一個(gè)訂艙報(bào)文的形成就可以通過把有關(guān)的基本商業(yè)信息實(shí)體或集合商業(yè)信息實(shí)體按一定順序拼在一起。同時(shí)，這些基本/集合商業(yè)信息實(shí)體都是可以在其他報(bào)文中重用的。只要我們建立起了這些組件庫，我們的中間XML報(bào)文格式定義就像拼裝零件一樣簡單，這樣我們的報(bào)文格式也易于管理和維護(hù)。在UBL1.0版本中也給出了許多可重用的基本組件庫，下圖（圖2）是以XMLSchema形式給出的Party信息實(shí)體，圖2Party信息實(shí)體的Schema定義在實(shí)際的報(bào)文中如發(fā)貨人、收貨人、通知人等的定義都是以Party信息實(shí)體為基礎(chǔ)，并進(jìn)行定制而成的，我們也可以把自己定制而成的信息實(shí)體根據(jù)需要放入自己的基本組件庫。圖3實(shí)際中Shipper_Party信息實(shí)體的構(gòu)成圖另外，我們把每一個(gè)基本信息實(shí)體當(dāng)作一個(gè)小模塊，用XSL語言把每個(gè)小模塊定義好在WEB上的顯示方式。當(dāng)我們要以WEB方式顯示一個(gè)報(bào)文時(shí)，可以把用到的信息實(shí)體對應(yīng)的XSL模塊重新在jsp或asp中構(gòu)建一起，根據(jù)需要調(diào)整各模塊間的順序或格式大小，這樣一個(gè)報(bào)文就可以方便以WEB方式展現(xiàn)給客戶。報(bào)文交換平臺(tái)需要提供給客戶報(bào)文查詢功能，按照這樣方式，客戶查詢出的報(bào)文可以直接以WEB方式顯示，而且實(shí)現(xiàn)簡單，可以達(dá)到顯示風(fēng)格統(tǒng)一。我們需要在EDI系統(tǒng)中建立一套UBL定義的報(bào)文格式標(biāo)準(zhǔn)，作為EDI系統(tǒng)中的中間報(bào)文格式，利用UBL的特性，我們建立和維護(hù)這套報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)就方便許多。用戶的報(bào)文格式都轉(zhuǎn)換成中間的報(bào)文格式，然后再把中間的報(bào)文格式轉(zhuǎn)換成接收方可以接收的格式。3NativeXMLDB在EDI存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用NativeXMLDB又稱純XML數(shù)據(jù)庫，它把一個(gè)XML文檔作為基本的邏輯存儲(chǔ)單元。如現(xiàn)在的Oracle10g就支持NativeXML數(shù)據(jù)庫，并且定義XMLType作為一種數(shù)據(jù)類型，它使數(shù)據(jù)庫可以理解含有XML的列或表，就像DATE數(shù)據(jù)類型使數(shù)據(jù)庫可以理解含有日期的列，它可以同其它數(shù)據(jù)類型一樣使用。NativeXMLDB的簡單使用可以按照下面操作：首先把某個(gè)報(bào)文類型相應(yīng)的XMLSchema報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)（用UBLSchema定義的），注冊到NativeXMLDB，Oracle可以通過調(diào)用DBMS_XMLSCHEMA.REGISTER_SCHEMA()的PL/SQL過程來注冊Schema。當(dāng)基于該Schema的實(shí)際報(bào)文存儲(chǔ)入庫時(shí)，可以用XMLType數(shù)據(jù)類型提供的方法isSchemaValid()和schemaValidate()來驗(yàn)證報(bào)文是否滿足報(bào)文標(biāo)準(zhǔn)的定義。然后創(chuàng)建表，類似其他建表的方法，SQL>createtableXML_DOCUMENT_TABLE2(3FILENAME

varchar2(50)，4XML_DOCUMENT

XMLType5)或者，當(dāng)有XMLSchema已經(jīng)向數(shù)據(jù)庫注冊后，可以用以下方法來創(chuàng)建表，對于XML報(bào)文的存儲(chǔ)，NativeXMLDB具有非常鮮明的優(yōu)勢，因此我們把EDI系統(tǒng)的中間格式報(bào)文直接存入NativeXMLDB。從而可以不需要為了建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型花費(fèi)大量的時(shí)間；可以保持報(bào)文中數(shù)據(jù)間的樹型結(jié)構(gòu)層次關(guān)系而不是二維數(shù)據(jù)關(guān)系；也可以通過SQL函數(shù)語句直接從報(bào)文中提取數(shù)據(jù)。4EDI系統(tǒng)參考功能框架根據(jù)對原有EDI系統(tǒng)的研究和現(xiàn)有建設(shè)EDI系統(tǒng)的需求，提出了如下的EDI系統(tǒng)的功能模型，包含如下：(1)

EDI系統(tǒng)建設(shè)的前提條件要使各貿(mào)易實(shí)體間信息放心地通過EDI系統(tǒng)進(jìn)行流轉(zhuǎn)，就必須保持EDI系統(tǒng)的中立性，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，同時(shí)要保證數(shù)據(jù)不隨意對外泄漏、未授權(quán)的人不能看到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。(2)

提供多種接收通道允許客戶端從多種通道發(fā)送報(bào)文到EDI系統(tǒng)，包括FTP、FTP/s、EMAIL、HTTP、HTTP/s、WebServices、MQ等。(3)

病毒檢查對所有接收進(jìn)來的報(bào)文要進(jìn)行病毒檢查，可以通過防火墻或殺毒軟件檢查實(shí)現(xiàn)。(4)

支持?jǐn)?shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)簽名隨著我國電子簽名法的頒布，數(shù)字簽名具有法律效力，使得無紙化貿(mào)易成為可能，所以EDI要支持一套統(tǒng)一的CA認(rèn)證系統(tǒng)。發(fā)送方可以把數(shù)字簽名放入報(bào)文中，從而使報(bào)文具有原始不可以抵賴性。當(dāng)用戶和EDI系統(tǒng)都是采用了同一套CA認(rèn)證體系，報(bào)文發(fā)送進(jìn)來時(shí)，檢查報(bào)文是否經(jīng)過數(shù)據(jù)加密，如果數(shù)據(jù)經(jīng)過加密，則EDI系統(tǒng)采用自己平臺(tái)的私鑰對報(bào)文先解密，然后再進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換；當(dāng)發(fā)送方不希望EDI系統(tǒng)看到相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送方可以采用接收方的公鑰進(jìn)行加密報(bào)文體或某些關(guān)鍵字段，此時(shí)EDI系統(tǒng)就不需要對此段報(bào)文進(jìn)行解密。當(dāng)EDI系統(tǒng)把報(bào)文格式轉(zhuǎn)換成接收方的格式后，可以用接收方的公鑰進(jìn)行加密，然后把加密后的報(bào)文發(fā)送給接收方。更復(fù)雜的，如果有多個(gè)不同CA系統(tǒng)間進(jìn)行報(bào)文交換，那在系統(tǒng)內(nèi)要支持不同CA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)簽名換簽。(5)報(bào)文間格式轉(zhuǎn)換EDI系統(tǒng)要提供的一個(gè)重要的功能，就是為發(fā)送和接收雙方做格式轉(zhuǎn)換。由于報(bào)文格式有很多種，假如有n種報(bào)文格式，如果我們在任意兩種格式間做一個(gè)轉(zhuǎn)換，那就有n*(n-1)對轉(zhuǎn)換；另一種方式，如果我們把n種報(bào)文格式轉(zhuǎn)換成一個(gè)中間的格式，然后再把中間報(bào)文格式轉(zhuǎn)換成n種報(bào)文格式，這樣我們僅需要做2*n對轉(zhuǎn)換就可以實(shí)現(xiàn)任意兩報(bào)文格式間的格式轉(zhuǎn)換。這就很有效地減少了工作量和維護(hù)量。中間報(bào)文格式我們定義成UBL格式，這樣我們可以充分利用XML及UBL的技術(shù)優(yōu)勢，例如可以用XSL直接展現(xiàn)報(bào)文內(nèi)容，編程處理方便性等。(6)報(bào)文存儲(chǔ)功能經(jīng)過EDI系統(tǒng)的報(bào)文需要一式三份進(jìn)行存儲(chǔ)。第一，存儲(chǔ)剛接收進(jìn)來的原始報(bào)文，作為原始報(bào)文的存證；第二，原始報(bào)文統(tǒng)一轉(zhuǎn)為成平臺(tái)定義的中間報(bào)文格式，此中間格式的報(bào)文都放入NativeXMLDB中，可以用作以后數(shù)據(jù)查詢、顯示和基于上面開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)；第三，所有已轉(zhuǎn)換好接收方可以接收的報(bào)文格式在發(fā)送的同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)入庫，作為發(fā)送報(bào)文的存證。第一和第三份報(bào)文也可以用文件方式存儲(chǔ)。在把原始報(bào)文轉(zhuǎn)成中間XML報(bào)文格式時(shí)，再入庫的同時(shí)可以對報(bào)文用XMLSchema進(jìn)行格式校驗(yàn)，如報(bào)文是否完整，必選字段是否缺少，字段是否超長等。(7)報(bào)文數(shù)據(jù)繼承功能一個(gè)完善的EDI系統(tǒng)應(yīng)該更多的為客戶考慮，為客戶提供個(gè)性化和便捷功能。如報(bào)文發(fā)送方可以指定EDI系統(tǒng)把他原來發(fā)送過的或接收到的報(bào)文重新發(fā)送一遍；或者，把他原來發(fā)送過的或接收到的報(bào)文提取出數(shù)據(jù)組裝成一個(gè)新報(bào)文，再發(fā)給指定的接收方?？傊谝延械膱?bào)文數(shù)據(jù)我們可以開發(fā)許多客戶化系統(tǒng)，系統(tǒng)提供的功能越多，對用戶就會(huì)有更多的吸引力。(8)報(bào)文查詢和顯示功能客戶可以根據(jù)需要，在EDI系統(tǒng)上查詢出自己已經(jīng)發(fā)送的報(bào)文和接收到報(bào)文，可以跟蹤報(bào)文所處的狀態(tài)，這些查詢可以基于時(shí)間段、接收方、報(bào)文類型等條件?？蛻艨梢圆榭磮?bào)文內(nèi)容，并最好能提供友好的展現(xiàn)方式，而不是報(bào)文格式的再現(xiàn)。(9)發(fā)送回執(zhí)報(bào)文功能當(dāng)發(fā)送方把報(bào)文發(fā)送到EDI系統(tǒng)，系統(tǒng)需要給發(fā)送方一個(gè)已接收到報(bào)文回執(zhí)；接著系統(tǒng)做格式校驗(yàn)和格式轉(zhuǎn)換，這其中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，需要給發(fā)送方一個(gè)錯(cuò)誤回執(zhí)，并有錯(cuò)誤代碼和錯(cuò)誤描述；若報(bào)文沒有錯(cuò)誤就轉(zhuǎn)成接收方可以接收的報(bào)文格式，再發(fā)送出去，同時(shí)給發(fā)送方一個(gè)已發(fā)送報(bào)文回執(zhí)。(10)提供測試環(huán)境上生產(chǎn)環(huán)境前，當(dāng)然要有一個(gè)測試環(huán)境，讓客戶進(jìn)行聯(lián)調(diào)測試、發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)測試環(huán)境通過后，相關(guān)方簽定協(xié)議后，就可以方便地切換到生產(chǎn)環(huán)境。5結(jié)束語對EDI系統(tǒng)的建設(shè)，本文僅是拋磚引玉，描述了一個(gè)大體框架，其中用到的UBL和NativeXMLDB兩種新技術(shù)可供參考，具體的實(shí)現(xiàn)讀者可以參考相關(guān)資料完善。參考文獻(xiàn)1．UcheOgbuji.ThinkingXML:通用商業(yè)語言（UBL）./developerworks/cn/xml/rdf/part16/2．UBLTC.cd-UBL-1.0./ubl/cd-UBL-1.0/3．江代有.電子數(shù)據(jù)交換——EDI.現(xiàn)在電子技術(shù)，20034．SeanDillon.Wh