络化是现代软件技术与应用的主要特征,网络化极大增加了软件复杂度,对软件的开发、运行、集成和管理提出了新的要求,中间件平台就是为适应这种新需求而出现并迅速发展的一种系统软件,它通过屏蔽底层复杂的异构环境和提供高质量的基础服务,降低网络应用开发成本,提高软件的可靠性和性能。从上世纪末开始,中间件技术成为国内外学术界的研究热点和产业界的竞争焦点。中间件是各种软件新技术的重要载体,中间件功能的组件化、集成化并形成中间件平台是该领域的技术发展趋势。中间件平台也正在成为服务计算、云计算、物联网计算等新兴计算范型和应用模式不可或缺的软件基础设施。

国民经济和社会信息化强烈依赖于大型网络化软件,网络化已成为当前软件技术和应用的主流,但是互联网环境的动态开放特性造成用户规模难以预计、应用需求变化频繁、应用环境复杂多变,这给中间件平台的发展带来诸多挑战。一方面,大量关键应用部署运行于中间件平台,不可预计的用户规模严重威胁其性能和可靠性,使系统性能下降、服务失效乃至完全崩溃的现象时有发生;另一方面,软件技术体系多元化、复杂化以及应用需求的快速变化对中间件平台的集成能力,特别是在集成深度、准确性、适应性以及自动化程度方面提出了更高的要求。在网络化环境下,软件系统的结构、性能、可靠性、互操作性和可配置性、可扩展性成为中间件领域重要的研究问题。

中科院软件所在2001年向中国科学院知识创新工程计划提出了“中国信息化基础软件核心平台关键软件研究开发”的项目建议,以中间件软件发展作为契机,提高我国软件产业在关键领域的核心竞争力,掌握市场竞争的主动权。该建议得到了中科院领导的支持,并于2002年正式立项。与此同时,该项目还进一步获得了国家863重点项目和973项目的支持。项目以网络化应用的运行支撑和集成整合为突破口,旨在建立支持网络化应用开发、运行、集成和管理的一体化中间件平台。经过多年的刻苦攻关,形成了网络软件基础架构平台,即网驰(ONCE)平台,它从消息通信、基础服务、组件容器、业务集成等不同层次将现有主流JEE 和Web Services 技术体系进行了抽象和融合,全面支持组件化和服务化的网络应用系统的开发集成、部署运行和管理维护,其作用就像“网络环境下的操作系统”一样。

网驰(ONCE)平台采用了首创的“微内核总线+组件容器框架” 柔性中间件平台结构,支持平台组件及应用的松耦合集成和按需配给。参照JEE、Web服务技术体系,形成了包括微内核总线、基础服务、组件容器框架、集成协作框架的网络软件基础架构平台,平台功能部件被封装为统一的组件模型,由微内核总线灵活插拔装配,支持应用及平台组件的松耦合集成和按需配置,形成柔性中间件平台,并采用产品线工程方法,实现组件容器框架的高效复用和可定制。目前网驰平台已定制形成并发布的中间件系统可以覆盖目前大多数主流的中间件类型,主要包括:1)Web应用服务器OnceAS,是Web应用开发、部署、运行和管理的基础环境;2)SOAP引擎OnceSOAPExpress,是Web服务运行支撑系统;3)XML解析引擎OnceXMLParser,是网络化应用中基础的XML解析支撑系统;4)流程引擎OnceBPEL,是服务组合与协作的支撑系统;5)数据集成中间件OnceDI,是分布异构数据提取、转换、传输和加载的支撑系统;6)门户中间件OncePortal,是面向组织内外分布、异构资源统一集成、发布和访问的支撑系统。网驰平台还包括应用开发与管理工具OnceToolkits,用于支持网络化软件的开发和管理。

网驰平台全面支持JEE 和Web Services 国际标准与规范。Web应用服务器OnceAS是国内首家、全球第九家通过J2EE 1.4兼容性测试认证,突破了国外应用服务器的技术垄断;OnceXMLParser国内外第1 个同时支持SAX、DOM、StAX三种XML规范的高性能解析引擎。

从2001年开始长达十年的研发过程中,网驰平台在体系结构、功能特性、非功能特性等方面都在不断地进行改进和升级。平台的应用示范工作早在2003年就已经部分展开,并一直在不间断进行。通过承担应用工程项目,特别是通过与软件企业合作,使平台的应用水平得到了很大提高。到目前为止,成果已成功应用于金融保险,政府信息化以及航天、航空、核电、汽车、社保、数字电视等国家重点领域和重点工程建设,取得了良好的经济效益和社会效益。例如,中科软科技股份公司基于网驰平台产品和技术开发了保险领域应用平台,应用于保险核心业务系统的开发,产品覆盖保险业务的各种险种,支持全部的业务流程,市场占有率30.2%,IDC分析报告排名第一。

奥运场馆信息管理系统是2008年北京奥运会赛前和赛后各个场馆团队日常工作的主要依据和信息来源,负责2008奥运会场馆的运行计划管理和执行监控,应用在23个竞赛场馆(群)如鸟巢、水立方等,以及15个非竞赛场馆如主新闻中心、媒体村、训练场等。为落实科技奥运理念,向世界展示民族软件成果,经过严格测试,北京奥组委场馆信息系统选择网驰应用服务器OnceAS2.0及相关技术作为支撑平台。

网驰平台和技术还推广到许多不同规模,不同领域的软件企业,解决了这些企业在软件产品开发和应用实施过程中的一系列关键技术问题,提升了我国软件企业的产品竞争力。例如与中创软件工程股份公司建立长期的战略合作关系,在公司的平台软件和多个应用中成功地使用了网驰平台的产品和技术,公司的安全中间件产品与网驰平台应用服务器实现了系统集成,大幅提高了该产品的性能和可靠性,目前已在超过1500家政府单位成功实施。

近些年来,国产中间件发展迅速,东方通、中创、金蝶、普元等国内公司迎头赶上,在国内中间件市场均取得了不俗的成绩。网驰平台在柔性的中间件平台结构、资源敏感自适应性能优化、面向应用语义的可靠性保障以及多层次模型驱动集成框架等方面有其独特的优势。鉴于中间件在我国软件产业链中的重要地位,为了推进国产中间件技术的发展,中科院软件所实行多种形式的成果转化和应用推广,特别是通过产学研合作,与国内软件相关企业合作,形成一个上下游产业链,促进中国软件产业的发展。其中已与东方通、中创等软件公司开展了多个层面的合作关系,并共同实施国家核高基重大专项,使网驰平台的关键技术能在公司产品系统中进行持续的成果转化,提升我国软件企业的核心竟争力,提高国产中间件软件产品和应用的水平。