Nghiên cứu ứng dụng kiến trúc SOA trong mô hình ứng dụng doanh nghiệp

LỜI CAM ĐOAN Tôi – Phạm Đức Thọ, học viên lớp Cao học CNTT 2010 – 2012 Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội – cam kết Luận văn tốt nghiệp công trình nghiên cứu thân dƣới hƣớng dẫn TS Tạ Tuấn Anh, Viện Khoa học công nghệ Việt Nam Các kết Luận văn tốt nghiệp trung thực, không chép toàn văn công trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm 2012 Học viên: Phạm Đức Thọ Lớp: 10BCNTT-HV LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, TS Tạ Tuấn Anh, Viện Khoa học công nghệ Việt Nam, khuyến khích tận tình hƣớng dẫn suốt trình thực luận văn Nhờ quan tâm bảo ý kiến đóng góp quý báu thầy, hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy, cô giáo trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung Viện Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông nói riêng tận tình giảng dạy truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt năm học vừa qua Tôi xin cảm ơn giảng viên đồng nghiệp trƣờng Đại học Hùng Vƣơng tạo điều kiện thời gian để học tập hoàn thành luận văn Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân hết lòng giúp đỡ, hỗ trợ vật chất lẫn tinh thần giúp yên tâm học tập nghiên cứu suốt trình học tập thực luận văn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN .2 MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 Mục đích, phạm vi nghiên cứu 11 Đối tƣợng nghiên cứu 12 Phƣơng pháp nghiên cứu 12 Nhiệm vụ nghiên cứu 12 CHƢƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN DOANH NGHIỆP THEO MÔ HÌNH KIẾN TRÚC HƢỚNG DỊCH VỤ 13 1.1 Hệ thống thông tin doanh nghiệp 13 1.1.1 Khái niệm 13 1.1.2 Phân loại HTTT dùng doanh nghiệp 13 1.2 Mô hình kiến trúc hƣớng dịch vụ ứng dụng HTTT doanh nghiệp 15 1.2.1 Tổng quan kiến trúc hướng dịch vụ 15 1.2.2 Kiến trúc SOA 16 1.2.3 Các công nghệ áp dụng 21 1.2.4 Lợi ích sử dụng mô hình SOA thiết kế xây dựng HTTT doanh nghiệp 30 CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ TRONG HTTT DOANH NGHIỆP THEO KIẾN TRÚC SOA 35 2.1 Quy trình nghiệp vụ 35 2.1.1 Khái niệm quy trình nghiệp vụ 35 2.1.2 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ 36 2.1.3 Một số công cụ hỗ trợ việc mô hình hóa quy trình nghiệp vụ theo kiến trúc SOA 39 2.2 Giới thiệu BPMN 2.0 40 2.2.1 Khái niệm 40 2.2.2 Các kí pháp BPMN 2.0 41 2.2.3 So sánh BPMN 2.0 với biểu đồ hoạt động UML 46 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ BẰNG BPMN 2.0 .48 3.1 Chuyển đổi mô hình truyền thống sang BPMN 2.0 48 3.2 Một số quy trình nghiệp vụ đơn giản 48 3.2.1 Quy trình nghiệp vụ xem thông tin chi tiết hồ sơ học sinh 48 3.2.2 Quy trình nghiệp vụ tra cứu hồ sơ học sinh 51 3.2.3 Quy trình nghiệp vụ đăng nhập không nhớ mật 54 3.2.4 Quy trình nghiệp vụ học sinh nộp tập nhà 56 3.2.5 Quy trình nghiệp vụ sửa thông tin hồ sơ học sinh 58 3.2.6 Quy trình nghiệp vụ phân lớp tự động 60 3.3 Quy trình nghiệp vụ có nhiều tác nhân tham gia 63 3.3.1 Quy trình nghiệp vụ xin nghỉ phép cho giáo viên 63 3.3.2 Quy trình nghiệp vụ xin miễn giảm học phí 65 3.3.3 Quy trình đề nghị toán Dạy trung tâm 66 CHƢƠNG 4: ÁP DỤNG CÔNG CỤ HỖ TRỢ BPMN 2.0 TỰ ĐỘNG HÓA MỘT SỐ QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ 69 4.1 Giới thiệu Activiti 69 4.1.1 Tổng quan 69 4.1.2 Cài đặt 69 4.2 Triển khai Activiti 5.9 để mô hình hóa quy trình nghiệp vụ BPMN 2.0 72 4.3 Sử dụng công cụ Activiti tự động hóa số quy trình nghiệp vụ 76 4.3.1 Quy trình nghiệp vụ xin nghỉ phép cho giáo viên 76 4.3.2 Quy trình nghiệp vụ xin miễn giảm học phí 85 4.3.3 Quy trình đề nghị toán Dạy trung tâm 91 4.4 Đánh giá .98 4.4.1 Ưu điểm BPMN 2.0 98 4.4.2 Nhược điểm BPMN 2.0 99 KẾT LUẬN 100 Các nội dung hoàn thành luận văn 100 Các đóng góp khoa học 100 Hạn chế luận văn 101 Hƣớng phát triển luận văn 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BGH Ban giám hiệu BPM Business Process Management BPEL Business Process Execution Language BPMN Business Process Modeling Notation CRM Customer Relationship Management E- commerce Electronic commerce EAI Enterprise application integration ERP Enterprise Resource Planning HTTT Hệ thống thông tin GVCN Giáo viên chủ nhiệm JAX-RPC Java APIs for XML-Based Remote Procedure Call JAXM Java API for XML Messaging NSD Ngƣời sử dụng SCM Supply Chain Management SOA Service-Oriented Architecture SOAP Simple Object Access Protocol SRM Supplier Relationship Management UML Unified Modeling Language DANH MỤC BẢNG Bảng 3-1 Mô tả quy trình nghiệp vụ xem thông tin chi tiết hồ sơ học sinh 48 Bảng 3-2 Mô tả nghiệp vụ tra cứu hồ sơ học sinh 51 Bảng 3-3 Mô tả quy trình nghiệp vụ đăng nhập không nhớ mật 54 Bảng 3-4 Mô tả quy trình nghiệp vụ học sinh nộp tập nhà 56 Bảng 3-5 Mô tả quy trình nghiệp vụ sửa thông tin hồ sơ học sinh 58 Bảng 3-6 Mô tả quy trình nghiệp vụ phân lớp tự động 60 Bảng 3-7 Mô tả nghiệp vụ xin nghỉ phép cho giáo viên 64 Bảng 3-8 Mô tả nghiệp vụ xin miễn giảm học phí 65 Bảng 3-9 Mô tả nghiệp vụ Đề nghị toán dạy trung tâm 67 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Mô hình SOA 16 Hình 1.2 Kiến trúc tổng quan SOA 17 Hình 1.3 Kiến trúc phân tầng chi tiết SOA 18 Hình 1.4 Mô hình triển khai SOA thực tế 19 Hình 1.5 Mô hình Web Service 20 Hình 1.6 Mô hình khung Openwings 25 Hình 1.7 Mô hình ESB 28 Hình 2.1 Quy trình học sinh hoàn thành môn học 36 Hình 2.2 Các Event BPMN 42 Hình 2.3 Các kiểu Activities BPMN 43 Hình 2.4 Các kiểu Sub-Process 43 Hình 2.5 Các loại Gateway 44 Hình 2.6 Các đối tƣợng kết nối 45 Hình 2.7 Các loại Artifacts 46 Hình 3.1 Mô hình nghiệp vụ xem thêm thông tin chi tiết hồ sơ học sinh 50 Hình 3.2 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ xem thông tin chi tiết hồ sơ học sinh BPMN 2.0 51 Hình 3.3 Mô hình nghiệp vụ tra cứu hồ sơ học sinh 53 Hình 3.4 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ tra cứu hồ sơ học sinh BPMN 2.0 54 Hình 3.5 Biểu đồ hoạt động UML nghiệp vụ đăng nhập không nhớ mật 55 Hình 3.6 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ đăng nhập không nhớ mật BPMN 2.0 56 Hình 3.7 Biểu đồ hoạt động UML nghiệp vụ nộp tập nhà 57 Hình 3.8 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ nộp tập nhà BPMN 2.0 58 Hình 3.9 Biểu đồ luồng xử lý chức quy trình sửa thông tin hồ sơ học sinh 59 Hình 3.10 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ sửa thông tin hồ sơ học sinh BPMN 2.0 60 Hình 3.11 Biểu đồ luồng xử lý chức nghiệp vụ phân lớp tự động 62 Hình 3.12 Mô hình hóa quy trình phân lớp tự động BPMN 2.0 63 Hình 3.13 Mô hình quy trình nghiệp vụ xin nghỉ phép cho giáo viên 65 Hình 3.14 Quy trình nghiệp vụ xin miễn giảm học phí 66 Hình 3.15 Quy trình đề nghị toán tiền dạy trung tâm 68 Hình 4.1 Màn hình Activiti Explorer 70 Hình 4.2 Công cụ Activiti Modeler 71 Hình 4.3 Công cụ Activiti Probe 71 Hình 4.4 Công cụ Activiti Cycle 72 Hình 4.5 Mô hình hóa quy trình BPMN 2.0 Eclipse 73 Hình 4.6 Đăng nhập quyền quản trị hệ thống 74 Hình 4.7 Tải thêm quy trình vào Activiti Explorer 74 Hình 4.8 Màn hình quản lý quy trình có 75 Hình 4.9 Màn hình khởi động quy trình mô hình hóa BPMN 2.0 76 Hình 4.10 Mô hình quy trình nghiệp vụ xin nghỉ phép cho giáo viên 76 Hình 4.11 Giáo viên đăng nhập để xin nghỉ phép 79 Hình 4.12 Màn hình Activiti Explorer 79 Hình 4.13 Chọn khởi động quy trình xin nghỉ phép 79 Hình 4.14 Hoàn thiện thông tin xin nghỉ 80 Hình 4.15 Ngƣời quản lý đăng nhập 81 Hình 4.16 Màn hình Activiti Explorer ngƣời quản lý 81 Hình 4.17 Các công việc chờ xử lý 81 Hình 4.18 Nhận việc xử lý yêu cầu xin nghỉ phép 82 Hình 4.19 Xử lý yêu cầu hoàn thành 83 Hình 4.20 Nhận lại yêu cầu thay đổi 83 Hình 4.21 Gửi lại yêu cầu 84 Hình 4.22 GV gửi lại yêu cầu sửa 84 Hình 4.23 Quy trình nghiệp vụ xin miễn giảm học phí 85 Hình 4.24 Học sinh đăng nhập vào hệ thống 87 Hình 4.25 Chọn quy trình Xin miễn giảm học phí 87 Hình 4.26 Điền đầy đủ thông tin vào form khởi động 88 Hình 4.27 Quy trình đƣợc khởi động 88 Hình 4.28 GVCN nhận phần việc 89 Hình 4.29 GVCN Xử lý công việc 89 Hình 4.30 Quy trình chuyển tiếp công việc đến BGH 90 Hình 4.31 BGH Xử lý công việc 90 Hình 4.32 Quy trình đề nghị toán tiền dạy trung tâm 91 Hình 4.33 GV chọn quy trình Thanh toán Dạy trung tâm 93 Hình 4.34 GV nhập thông tin để tiến hành toán 94 Hình 4.35 Công việc xuất hàng chờ giáo vụ 94 Hình 4.36 Giáo vụ xử lý yêu cầu 95 Hình 4.37 Giáo viên nhận lại yêu cầu 95 Hình 4.38 Tải lên tài nguyên đính kèm 96 Hình 4.39 Giáo vụ nhận lại yêu cầu 96 Hình 4.40 Quản lý đào tạo nhận việc 97 Hình 4.41 Thủ quỹ hoàn thành quy trình toán 97 10 Hình 4.28 GVCN nhận phần việc Để xử lý, GVCN bấm vào nút Claim Khi công việc chuyển vào Inbox GVCN GVCN điền vào form bên dƣới để hoàn thành phần nhiệm vụ quy trình Có thể tải thêm tài liệu đính kèm phần Related content Hình 4.29 GVCN Xử lý công việc Bƣớc cuối quy trình Ban giám hiệu duyệt: Công việc hàng chờ trang cá nhân thành viên BGH: 89 Hình 4.30 Quy trình chuyển tiếp công việc đến BGH Thông tin đƣợc mô tả cụ thể qua bƣớc quy trình Để xử lý, Hiệu phó bấm vào nút Claim Hình 4.31 BGH Xử lý công việc Bƣớc cuối quy trình, Hiệu phó định Duyệt hoàn thành công việc 90 4.3.3 Quy trình đề nghị toán Dạy trung tâm Hình 4.32 Quy trình đề nghị toán tiền dạy trung tâm Một vài event user task quy trình: Giáo viên ${TenGV} yêu cầu toán tiền dạy trung tâm ${TenTrungTam} Thời gian: Từ ${TuNgay} đến ${DenNgay} Môn học: ${MonHoc} Lớp: ${Lop} Số tiết: ${SoTiet} 91 Yêu cầu bạn bị trả Lý đưa Giáo vụ: ${GiaoVuLyDo} Giáo viên ${TenGV} yêu cầu toán tiền dạy trung tâm ${TenTrungTam} Thời gian: Từ ${TuNgay} đến ${DenNgay} Môn học: ${MonHoc} Lớp: ${Lop} Số tiết: ${SoTiet} 92 Yêu cầu bạn bị trả Lý đưa phụ trách Đào tạo: ${DaoTaoLyDo} Quy trình đƣợc thực nhƣ sau: Giáo viên cần đề nghị toán đăng nhập vào hệ thống chọn quy trình Hình 4.33 GV chọn quy trình Thanh toán Dạy trung tâm Tại hình khởi động quy trình, ngƣời yêu cầu phải nhập số thông tin cần thiết liên quan: 93 Hình 4.34 GV nhập thông tin để tiến hành toán Sau khởi động quy trình, thông tin đƣợc hệ thống gửi đến giáo vụ để soát, đối chứng lần 1: Hình 4.35 Công việc xuất hàng chờ giáo vụ Giáo vụ tiến hành đối chiếu hoàn thành công việc: 94 Hình 4.36 Giáo vụ xử lý yêu cầu Trong trƣờng hợp này, giáo viên gửi thiếu file điểm nên giáo vụ yêu cầu gửi lại Giáo viên nhận đƣợc yêu cầu hoàn thành: Hình 4.37 Giáo viên nhận lại yêu cầu 95 Để đính kèm tài liệu, chọn dấu + Related content Sau chọn tài nguyên web link hay file có máy: Hình 4.38 Tải lên tài nguyên đính kèm Sau bấm vào Complete Task để chuyển lại yêu cầu cho giáo vụ Giáo vụ nhận lại yêu cầu, có thêm file mềm nhƣ yêu cầu (ở khu vực Related content): Hình 4.39 Giáo vụ nhận lại yêu cầu 96 Sau giáo vụ hoàn thành việc mình, quy trình tiếp tục với phần việc cuả quản lý đào tạo: Hình 4.40 Quản lý đào tạo nhận việc Quản lý đào tạo hoàn thành việc kiểm tra, đối chiếu đồng ý phê duyệt để Thủ quỹ toán: Hình 4.41 Thủ quỹ hoàn thành quy trình toán 97 4.4 Đánh giá Sau trình nghiên cứu thực nghiệm rút đƣợc số ƣu điểm, nhƣợc điểm BPMN 2.0 nhƣ sau: 4.4.1 Ưu điểm BPMN 2.0 Có thể mô hình hóa bƣớc quy trình nghiệp vụ mà biểu đồ hoạt động UML làm đƣợc ví dụ nhƣ mô hình nghiệp vụ NSD có bƣớc hệ thống gửi tự động thƣ điện tử tới ngƣời sử dụng Trong biểu đồ hoạt động UML kí pháp mô tả đƣợc điều cách rõ ràng nhƣ kí pháp BPMN 2.0 Trong hệ thống quản lý trƣờng học nói riêng thƣơng mại có quy trình nghiệp vụ yêu cầu giới hạn thực thời gian bƣớc quy trình nghiệp vụ Điều biểu đồ hoạt động UML ta không biểu diễn đƣợc quy trình nghiệp vụ dạng Trong công việc quy trình BPMN 2.0 cho phép đặc tả dịch vụ bên công việc script Điều làm khách hàng dễ hiểu so với biểu đồ hoạt động UML Kí pháp BPMN 2.0 rõ ràng công việc thực nó: Ngƣời thực công việc (user task), dịch vụ (service task), đoạn script…v v biểu đồ hoạt động UML không rõ đối tƣợng công việc (task) thực việc dễ gây nhập nhằng trình mô hình hóa quy trình nghiệp vụ BPMN 2.0 sử dụng công cụ nhƣ Activiti để thực thi tự động quy trình nghiệp vụ Nó giúp cho ngƣời quản lý, lập trình theo dõi đƣợc luồng liệu quy trình nghiệp vụ phức tạp Hiện nay, biểu đồ hoạt động chƣa có công cụ để thực thi quy trình mô hình hóa 98 4.4.2 Nhược điểm BPMN 2.0 Điểm yếu BPMN 2.0 liên quan tới việc hiểu công việc chuyển từ mô hình BPMN 2.0 sang môi trƣờng thực thi Vì BPMN 2.0 kí pháp nên có không nhiều công cụ hỗ trợ cho việc vẽ mô hình hóa quy trình nghiệp vụ đƣợc ngƣời quan tâm tới 99 KẾT LUẬN Các nội dung hoàn thành luận văn Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống thông tin doanh nghiệp theo mô hình SOA, đƣa đƣợc lợi ích sử dụng SOA Đào sâu nghiên cứu tìm hiểu mô hình hóa quy trình nghiệp vụ nghiên cứu cách thức sử dụng kí pháp BPMN 2.0 Từ mô hình hóa số quy trình nghiệp vụ trƣờng học Nghiên cứu ƣu điểm BPMN 2.0 so với biểu đồ hoạt động UML Từ việc phát điểm yếu UML không đặc tả đƣợc quy trình nghiệp vụ phức tạp có đặc tính riêng nên sử dụng BPMN 2.0 để khắc phục đƣợc điểm yếu Nghiên cứu sử dụng công cụ Activiti 5.9 để tự động hóa quy trình nghiệp vụ đƣợc mô hình hóa BPMN 2.0 nhằm giúp ngƣời phân tích hệ thống lập trình viên thực mô hình thực tế Qua phát sai lầm trình phân tích hệ thống để hoàn thiện quy trình nghiệp vụ tốt Các đóng góp khoa học Tổng hợp nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu tìm hiểu SOA, hệ thống thông tin doanh nghiệp, đƣa đƣợc lợi ích sử dụng SOA thiết kế xây dựng hệ thống thông tin doanh nghiệp - Trong nghiên cứu thực luận văn, tác giả đào sâu nghiên cứu tìm hiểu BPMN 2.0, phƣơng pháp mô hình hóa quy trình nghiệp vụ tổ chức Nghiên cứu sử dụng phần mềm Activiti 5.9 để tự động hóa số quy trình nghiệp vụ đƣợc mô hình hóa BPMN 2.0 100 - Luận văn đề xuất phƣơng án ứng dụng kiến trúc SOA việc mô hình hóa công việc cụ thể với nghiệp vụ đơn vị trƣờng học BPMN 2.0 Phƣơng án giúp giảm tải việc giải công việc quan, tổ chức Vận dụng lý thuyết Luận văn tiến hành nghiên cứu, vận dụng lý thuyết: Thứ chuyển đổi số mô hình quy trình nghiệp vụ dạng truyền thống sang BPMN 2.0 Thứ hai áp dụng phần mềm Activiti 5.9 để tiến hành tự động hóa số quy trình nghiệp vụ trƣờng học đƣợc mô hình hóa BPMN 2.0 Hạn chế luận văn Luận văn số kết định, nhiên hạn chế thời gian khả cá nhân nên luận văn tồn số hạn chế nhƣ:  Mới mô hình hóa thực thi tự động số quy trình sử dụng kí pháp BPMN 2.0 mà chƣa sử dụng hết kí pháp khác BPMN 2.0 nhƣ kí pháp “Data object”, “Data store”…v v số kí pháp khác BPMN 2.0  Chƣa khai thác triệt để ƣu điểm BPMN 2.0 vào việc mô hình hóa quy trình nghiệp vụ nhằm thấy rõ mặt mạnh BPMN 2.0 so với biểu đồ hoạt động UML  Chƣa đƣợc nhƣợc điểm BPMN 2.0 Hướng phát triển luận văn Hƣớng phát triển luận văn theo số hƣớng sau:  Nghiên cứu hệ thống SOA theo hƣớng khác BPMN 2.0 101  Nghiên cứu xây dựng hệ thống tự động hóa quy trình nghiệp vụ có sử dụng BPMN 2.0 để mô hình hóa 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO Stephen A White (2006), Introduction to BPMN, IBM Corporation Eloranta, Kallio, Terho (2006), A Notation Evaluation of BPMN and UML Activity Diagrams OMG Corporation (2011), Business Process Model and Notation (BPMN) Website http://eac.vn/tim-hieu-soa/ http://eac.vn/category/cong-nghe-moi/soa-cong-nghe-moi/ http://en.wikipedia.org/wiki/Service-oriented_architecture http://en.wikipedia.org/wiki/Business_Process_Modeling_Notation http://www.bpmnforum.com/ http://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/ 10 http://www.activiti.org/ 11 http://www.sparxsystems.com.au/products/mdg_bpmn.html 12 http://www.signavio.com/en/bpmn 13 http://www.pnmsoft.com/bpm_workflow_tutorial_4.aspx 14 http://www.edrawsoft.com/bpmn.php 15 http://www.jpml.org/jpml/eng/bpmn/modeler/ToolPalette.html 16 http://www.activevos.com/resources/demos 17 http://www.oracle.com/technetwork/middleware/soasuite/bpel-01098840.html 18 http://www.bpmn.org/ 103 ... hoạt cao kinh doanh Chính lẽ chọn đề tài Nghiên cứu ứng dụng kiến trúc SOA mô hình ứng dụng doanh nghiệp đề tài luận văn tốt nghiệp Mục đích, phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu tìm hiểu SOA, hệ thống... 1.1 Mô hình SOA 16 Hình 1.2 Kiến trúc tổng quan SOA 17 Hình 1.3 Kiến trúc phân tầng chi tiết SOA 18 Hình 1.4 Mô hình triển khai SOA thực tế 19 Hình 1.5 Mô hình. .. nghệ áp dụng 21 1.2.4 Lợi ích sử dụng mô hình SOA thiết kế xây dựng HTTT doanh nghiệp 30 CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ TRONG HTTT DOANH NGHIỆP THEO KIẾN TRÚC SOA