Что это такое?

Статья опубликована в журнала MSDeveloper.RU

Когда я впервые столкнулся с BizTalk Server, то довольно долго пытался «въехать», как же с его помощью начать создавать приложения. О том, что такое BizTalk Server и для чего оно нужно, мне было понятно из обзорных статей, например, на сайте Microsoft есть довольно неплохая обзорная информация по этой технологии (http://www.microsoft.com/biztalk/ru/ru/overview.aspx), более того, наверное, на русском языке больше материала просто не найти.

Итак, что же такое BizTalk Server? Если кратко, то это серверное решение Microsoft, которое служит для связывания разрозненных систем, с использованием различных способов обмена информацией. Можно выделить две основные функции BizTalk Server:

· «Брокер сообщений», т.е. преобразование сообщений из формата одной системы в формат другой;

· «Интеграционная шина», т.е. связывание систем через использование унифицированного канала обмена информацией.

Ознакомление с теоретической частью интеграции корпоративных приложений я рекомендую начать с книги «Шаблоны интеграции корпоративных приложений» (авторы Г. Хоп и Б. Вульф), в данной статье я попытаюсь показать, как можно с наименьшими усилиями начать писать приложения, используя Microsoft BizTalk Server 2010 R2.

Средства, необходимые для разработки

Итак, для того, чтобы писать приложения под BizTalk Server 2010 R2 нам понадобятся такие инструменты:

· Microsoft Windows: Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008 SP2, Windows Vista (SP2)

· SQL Server 2008 R2 \ SQL Server 2008 SP1

· Microsoft Visual Studio 2010

· Microsoft .NET Framework 4 и .NET Framework 3.5 (SP1)

· SQLXML 4.0 (SP1)

· Internet Information Services (IIS) 7.5

Непосредственно для BizTalk Server (здесь и далее BTS) нужно скачать версия для разработчиков BizTalk Server 2010 — Developer Edition со страницы http://goo.gl/l0uOf. Установка и настройка достаточно простая и описана в моем блоге на странице http://goo.gl/2RPF7

Пример

Когда я начинал разбираться с BTS, мне очень сильно не хватало материалов, которые описывали бы решение довольно тривиальных задач с нуля, поэтому я решил сформулировать простейшую задачу, а затем попытаться ее решить.

Не будем выдумывать сложных задач, пусть ее условия будут максимально простыми, как, например, сложить числа a и b. Итак, пусть у нас есть такие участники процесса:

· Система А, делающая запрос к интеграционной шине, будет отправлять два числа;

· Система B, представляющая интеграционную шину, будет эти два числа складывать;

Весь процесс можно представить на диаграмме последовательности:

Как видим, все максимально просто, и я уверен, что можно без труда реализовать подобную систему, не используя BTS. Однако, в реальности таких сценариев очень много («взять отсюда, отдать туда»), и они осложнены тем, что участников довольно много и сам поток информации должен динамически изменяться, следуя каким-то бизнес-правилам, например, шина может не сама вычислять результат, а обращаться за данными в другие системы типа SAP. Отсюда возникают задачи масштабирования приложений, управления их нагрузкой, предоставления удобной платформы для управления бизнес-правилами. В составе BTS всё это есть – разработаны адаптеры для различных источников данных (базы данных, FTP- и веб-сервисы, файлы, почта и прочее), есть платформа для управления бизнес правилами (Business Rules Composer) и средства для обширной диагностики системы.

Итак, у нас есть два участника процесса, сейчас нам нужно определить, на чем будет реализована каждая из систем. Система А будет представлена консольным приложением и сервисом WCF, система B будет реализована на основе BTS.

Разработка решения на BizTalk

Начнем работу с создания нового проекта BizTalk:

Данный шаблон создаст проект для BTS и добавит ссылки на все нужные сборки:

Схемы

Нам нужно представить вид, в котором мы будем обмениваться информацией с другими системами. Основной язык, используемый в BTS, — это XML, что, впрочем, неудивительно, именно этот язык служит основным средством для связывания гетерогенных сред. Поэтому наши типы данных будут в виде XML. Для этого определим два типа – Request и Response, запрос и ответ соответственно. Добавим две схемы через стандартный диалог Add New Item:

Замечу, что в данном диалоге можно увидеть все основные объекты, которыми оперирует BTS, а именно оркестровки, карты, конвейеры и схемы. О них речь пойдет ниже.

Итак, добавим две новых схемы. BTS предоставляет специальные редакторы для XML, с его помощью можно довольно легко редактировать структуру XML:

С помощью редактора XML нужно создать такую структуру:

<ns0:Request xmlns:ns0="http://SystemB.Request">
    <A>10</A>
    <B>10</B>
</ns0:Request>

Для этого нужно переименовать Root в Request и добавить к нему два дочерних узла через команду контекстного меню Insert Schema Node \ Child Record.

Далее, у узлов A и B нужно задать типы данных, сделать это можно, выделив соответствующий узел в дереве XML и в окне свойств задав нужный тип Base Data Type, в нашем случае это xs:int.

Аналогичным образом создадим структуру для Response:

<ns0:Response xmlns:ns0="http://SystemB.Response">

<Result>10</Result>

</ns0:Response>

Чтобы затем не возвращаться к структуре XML, нам нужно к Request и Response добавить узел CorrelationID. Для этого через команду Insert Schema Node \ Child Record добавляем новый узел CorrelationID, задаем тип xs:string и дальше определяем вид этой строки. Допустим, мы хотим, чтобы это был GUID, для этого делаем следующее:

1. Закрываем файл, выбираем его в окне Solution Explorer, вызываем контекстное меню, выбираем команду Open With…

2. Выбираем XML (Text) Editor

3. Находим и заменяем кусок вида

на кусок вида

Таким образом мы наложили ограничение в виде паттерна GUID ([a-fA-F0-9]{8}-[a-fA-F0-9]{4}-[a-fA-F0-9]{4}-[a-fA-F0-9]{4}-[a-fA-F0-9]{12}) на строку, которая может храниться в поле CorrelationID.

Аналогичные действия нужно совершить с Request.

Оркестровки

Итак, у нас есть схемы данных, теперь нам нужно определиться, каким образом наши данные будут «гулять» в ходе нашего процесса. Для этого BTS предоставляет нам способ описания бизнес-процессов – оркестровки. Оркестровка – это некая блок-схема обработки сообщений, выглядит она следующим образом:

На первый взгляд пугает, конечно, но на самом деле ничего сложного в этом нет, думаю, все умеют читать блок-схемы. BTS предоставляет фиксированный набор компонент для оркестровок, это набор компонент для управления ходом процесса (Loop, Decide, Terminate, Throw Exception), компоненты манипуляции с данными (Receive, Send, Transform, Message Assignment) и прочее. То есть, нельзя, как в Windows Workflow Foundation, разработать свои компоненты и использовать их, хотя произвольный код можно выполнять в специальном компоненте Expression. На картинке ниже представлены все компоненты:

Давайте создадим свою оркестровку, начнем с добавления через команду Add \ New Items:

Выбираем BizTalk Orchestration, задаем название (я назову «MainFlow») и нажимаем Add. К проекту добавится файл MainFlow.odx и откроется окно редактирования оркестровки:

Оркестровка описывается в виде XML и с помощью языка XLANG/s, который является «младшим» братом C#. Для просмотра исходного кода оркестровки следует выбрать нужную в проекте, в контекстном меню выбрать команду Open With… и в появившемся окне Open With выбрать пункт XML (Text) Editor. Откроется окно с подобным содержимым:

К счастью, практически никогда этот код читать нужно не будет.

Вернемся к нашему решению. У нас есть оркестровка, и нам нужно набросать сценарий, который будет обрабатывать входящие запросы и выдавать ответы. Давайте определимся с тем, что нам понадобится:

1. Нужно получить входящий запрос от системы A

2. Нужно рассчитать ответ

3. Нужно отправить рассчитанный ответ системе A

Приступим к реализации, начнем с получения данных, для которых есть компонент Receive, который будет «прослушивать» входящий канал на предмет новых сообщений. Открываем оркестровку, в Toolbox находим элемент Receive и бросаем его на оркестровку, должно получиться вот так:

Мы должны получить сообщение в виде XML, созданного по определенной нами схеме Request, поэтому мы должны определить сообщение типа Request. Для этого в окне Orchestration View нужно выбрать узел Messages и через контекстное меню вызвать команду New Message:

Эта команда добавит новое сообщение, у которого нужно задать тип через окно свойств Properties:

Окно выбора Message Type сделано не очень удобно, нельзя изменить его размеры, тем не менее, нужно в появившемся окне выбрать узел Schemas и созданный нами ранее тип SystemB.Request.

Далее нам нужно указать, откуда данное сообщение поступит. Для этого нам нужно определить логический порт для входных данных. Для этого нужно вызвать контекстное меню поля Port Surface и выбрать команду New Configured Port…:

Появится мастер создания нового порта, нужно нажать кнопку Next, далее задать имя порта (оставим предложенное по умолчанию), снова нажать Next и задать конфигурацию порта так, как на картинках ниже:

Указываем, что мы хотим создать новый тип порта, задаем имя типа порта, определяем направление коммуникации (One Way) и задаем область видимость создаваемого типа.

Здесь мы указываем, что мы будем получать с этого порта данные, а не отправлять их, а также указываем, что фактический источник данных мы укажем позднее.

После нажатия на кнопку Finish оркестровка должна принять следующий вид:

Теперь у нас есть источник сообщений, дальше нам нужно эти сообщения из него получить. У компонента Receive есть ряд свойств, которые нам нужно установить. Для этого выделяем фигуру Receive_1, вызываем окно свойств и устанавливаем свойства так, как на картинке ниже:

Обращаю ваше внимание на свойство Activate=True, которое указывает, что наша оркестровка будет вызвана всякий раз, когда на порт поступит сообщение.

Дальше у нас стоит задача по расчету и отправке результата. Для этого нам нужно добавить еще одно сообщение, также типа Response, скопировать в его поле CorrelationID соответствующее поле из первого сообщения, а также заполнить поле Result. Для этого воспользуемся картами (Maps).

Карты

Карты – это XSLT-преобразования, которые мы можем выполнять над нашими сообщениями.

В окне Orchestration View добавляем еще одно сообщение Message_2 типа SystemB.Response. Находим в Toolbox элемент Transform, кидаем его на оркестровку сразу под компонентом Receive_1 и в его контекстном меню выбираем Configure Transform Shape (также можно просто два раза кликнуть по компоненту):

Откроется окно с параметрами трансформации:

Указываем, что мы хотим создать новую карту трансформации, выбираем источника (Message_1) и получателя (Message_2), ставим галочку When I click OK, launch the BizTalk Mapper и далее нажимаем OK, должно открыться окно BizTalk Mapper:

Мы видим, что в Toolbox есть куча различных функций (функтоидов), которые могут использоваться в XSLT-преобразованиях, более того, мы можем использовать какие-то свои, разработанные под наши нужды, преобразования.

Приступим к преобразованию. Как я писал выше, нам нужно скопировать CorrelationID из первого сообщения во второе. Для этого нужно просто взять CorrelationID из первого сообщения и натащить на CorrelationID второго, должна получиться такая картинка:

Далее нам требуется рассчитать сумму A и B, к счастью для нас есть разработанный функтоид Addition, он расположен в разделе Mathematical Functoid окна Toolbox. Его нужно натащить на карту:

Если два раза щелкнуть по расположенному функтоиду, откроет окно его свойств:

Как мы видим, ему требуется входные параметры в количестве от 2 до 100. Предоставим ему это, закроем окно его свойств и натащим поля A и B из первого сообщения на наш функтоид:

Желтый восклицательный знак на функтоиде подсказывает нам, что мы не задали выход для функции, натащим поле Result второго сообщения на добавленный функтоид:

Теперь всё в порядке, данная карта будет принимать сообщения типа Request и Response, при этом после преобразования в поле Result сообщения Response будет храниться сумма значений полей A и B сообщения Request, а в поля CorrelationID будут одинаковы. Сохраняем карту и закрываем окно BizTalk Mapper.

Итак, на данный момент мы умеем получать сообщение и вычислять результат. Теперь нам нужно отправить результат наших вычислений. Для этого нужно добавить на правый Port Surface новый порт (собственно, правый или левый – значения не имеет):

Обращаю внимание на то, что на последнем экране мастера создания порта мы должны указать, что мы будем на данный порт отправлять сообщения, а не получать. После завершения работы мастера должна получиться такая картинка:

Тип сообщения, с которым работает порт, можно указать вручную, для этого нужно в окне Orchestration View найти созданный тип порта, выбрать операцию и указать у нее тип:

Далее нам нужно на добавленный порт отправить сообщение Message_2, в котором после преобразования с помощью карты будет храниться искомый результат. Для этого из Toolbox нужно натащить компонент Send и расположить его прямо под элементом Construct Message:

После этого нужно указать, какое сообщение мы будем отправлять, для этого нужно в окне Properties выбрать Message_2, а затем натащить коннектор фигуры Send_1 на коннектор Request порта Port_2 (либо просто выбрать Operation в свойствах Send_1):

После этого наша оркестровка приобретает законченный вид, а наше приложение можно разворачивать в пуле приложений BizTalk Server 2010 R2.

Развертывание приложения

Для развертывания (Deploy) нашего приложения нам нужно подписать нашу сборку (поскольку она будет располагаться в GAC), а также задать параметры развертывания.

Открываем окно свойств проекта (выбрать проект в окне Solution Explorer, в его контекстном меню выбрать пункт Properties), переходим на вкладку Signing и задаем файл для подписи сборки. Если нужно, можно сразу создать новый файл:

После этого переходим на вкладку Deployment, где нужно задать следующие параметры:

BizTalk Group

a. Application Name – имя приложения;

b. Configuration Database – база данных BizTalk, в которой хранится вся конфигурационная информация. По умолчанию это база называется BizTalkMgmtDb;

c. Server – имя компьютера, на котором развернут BizTalk;

На этом всё, нужно сохранить все файлы и выбрать в главном меню Visual Studio пункт Build \ Deploy Solution, при этом не забывайте, что VS должна быть запущена от имени администратора.

Настройка портов

Развернутое приложение нужно настроить на получение сообщений, в нашем случае настроим его на получение сообщений от веб-сервиса. Для этого нужно запустить утилиту BizTalk WCF Service Publishing Wizard, которая умеет создавать и публиковать веб-сервисы для приложений BTS.

После запуска утилиты появится мастер публикации сервиса. На экране выбора типа WCF-сервиса нужно установить следующие параметры:

Здесь мы указали, что сервис должен использовать WCF-биндинг basicHttp, разрешить endpoint с метаданными и создать физический порт (receive location) для нашего приложения, SystemB. На следующем экране нужно выбрать опцию Publish schemas as WCF service, далее появится следующий экран:

Здесь нам нужно задать сигнатуру для нашего сервиса. Помимо переименования, на данном месте нужно вспомнить, что наш логический порт Port_1 имеет тип OneWay, поэтому Response в данном случае у сигнатуры лишний, его нужно удалить через контекстное меню (в данном окне вообще всё делается через контекстное меню). Далее, нужно указать, что мы принимаем сообщения типа Request:

Появится окно выбора сборки с типам, нужно найти сборку SystemB.dll, ее можно взять либо из GAC (C:\Windows\Microsoft.NET\assembly\GAC_MSIL\SystemB), либо из папки bin\$Configuration$ нашего проекта, далее нужно выбрать тип SystemB.Request:

Описание сервиса принимает вид:

Далее на экране ввода namespace веб-сервиса можно оставить всё по умолчанию, либо задать свой, например, «http://SystemB». На следующем экране нужно задать параметры публикации сервиса, я указываю следующие:

На следующих шагах мастер опубликует сервис и можно попробовать зайти по опубликованному адресу, в моем случае это «http://localhost/SystemB/SystemB.svc». К сожалению, не все так просто в век всеобщей безопасности, поэтому вместо сервиса BTS можно увидеть сообщение об ошибке логина:

Дело в том, что Application Pool по умолчанию (DefaultAppPool) не имеет доступа к базам данных BTS в MS SQL Server, поэтому нужно заводить отдельный пул приложений и настраивать у него запуск с учетной записью, которая эти права имеет, а затем назначать веб-сервис выполняться в созданном пуле.

После всех этих действий можно снова попробовать обновить адрес в IE. Если всё было сделано правильно, появится следующая картинка:

Смысл этой ошибки в том, что мы создали сервис, привязали его к входящему порту нашего приложения, но само приложение, как и его порт, не было запущено. Для запуска приложения нужно запустить утилиту BizTalk Server Administration Console. Эта утилита является основным средством настройки и диагностики BizTalk Server 2010 R2, в ее состав была включена существовавшая отдельно утилита HAT – Health and Activity Tracking.

Итак, открываем BTS Administration Console и в дереве консоли слева переходим на узел BizTalk Server Administration \ BizTalk Group [%DataBase%] \ Applications \ SystemB \ Receive Locations:

Выбираем единственный receive location, в контекстном меню выбираем у него Enabled и идем смотреть обратно в браузер

На этот раз ошибок нет, сервис показывается, по адресу http://localhost/SystemB/SystemB.svc?wsdl можно получить его WSDL.

Тестирование

Полученное приложение хотелось бы рассмотреть в работе, для этого я предлагаю использовать программу soapUI, которая позволяет тестировать веб-сервисы (включая нагрузочное тестирование и создание mock-веб-сервисов).

Запускаем soapUI, добавляем новый проект и указываем WSDL к нашему веб-сервису:

После нажатия на кнопку OK программа скачает WSDL, распарсит его и подготовит проект, а также сгенерирует тестовый запрос к сервису:

Однако, при попытке отправить запрос нам вернется неутешительно сообщение об ошибке:

Если терпение еще осталось, можно побороться и с этой ошибкой J

Идем в BTS Administration Console и в дереве выбираем Event Viewer \ Windows Logs \ Application (можно и отдельно запустить просмотрщик событий). Последнее событие-ошибка будет от BizTalk Server:

Собственно, в тексте ошибки содержится ответ на вопрос «почему?» — создав физический порт приема сообщения, мы не привязали его к логическому порту сообщения, а также не запустили само приложение, поэтому BizTalk Server, получив на физический порт сообщение, не нашел, кому (какой оркестровке) оно предназначалось. Нужно это исправить.

Снова выбираем наше приложение в списке приложений BTS, в контекстном меню выбираем Configure:

Зададим параметры для оркестровки MainFlow:

Здесь нам также нужно создать новый физический Send Port для привязки его к логическому Port_2, который отсылает, если вы помните, ответ. Чтобы не усложнять и без того раздувшееся вступление в мир BizTalk, будем ответы складывать в папку на диске.

В раскрывающемся списке напротив Port_2 окна Configure Application нужно выбрать <New send port…>

Появится окно по созданию нового порта отправки, нужно задать Type=FILE и нажать кнопку Configure, где нужно будет задать папку, в которую будут приходить ответы:

Я задам, чтобы файлы складывались в папку C:\temp\SystemA. Затем нужно закрыть все окна, нажав кнопки OK, в итоге окно по настройке приложения будет выглядеть вот так:

После этого нужно запустить приложение:

После запуска возвращаемся в soapUI и выполняем запрос:

На этот раз нам придет «пустой» ответ, а в папке, указанной для SendPort, будет лежать файл с ответом:

Заключение

В данной статье мы рассмотрели основы программирования для BizTalk Server 2010 R2, разобрались с основными частями работ по созданию приложений, а также проверили наше тестовое приложение на работоспособность. Безусловно, затронутые вещи – лишь верхушка айсберга, который представляет собой BTS, поскольку кроме таких базовых вещей есть также вопросы по использованию других типов адаптеров, более сложных сценариев работы с использованием реестров UDDI и платформы определения бизнес-правил Business Rules. Отдельным вопросом является (автоматизированное) тестирование, поскольку тестирование приложений BTS — довольно сложное недокументированное дело. Также мы не затронули вопросы диагностирования и вычисления метрик производительности BTS на основе платформы Business Activity Monitoring, которая, к слову, может использоваться не только в рамках приложений BTS, но и для замеров производительности сервисом WCF и WWF.