17、电子商务应用中的分布式系统技术

电子商务应用中的分布式系统技术

1. 引言

电子商务（E - Commerce）常被视为全球开放式计算机网络基础设施（如互联网）最重要的应用领域。现有的全球计算机网络能提供近乎无限的各类功能和服务。对于像电子商务这样复杂的分布式应用领域，系统支持既涵盖传统通信、信息和协作支持系统中已知的各种功能和技术，也包括一些更特定的功能，如服务选择、交易、合同谈判、安全和支付活动等。它要求其软件组件在系统支持和应用层面都具备强大的灵活性和互操作性，同时也反映了全球分布式、异构、协作组织架构不断变化的需求和偏好。

1.1 集中式与分布式架构

如今，许多计算机系统客户要求企业计算系统重新集中化，以降低部署成本和维护成本。这一发展可看作是对在任何异构硬件和操作系统环境中随时分布任何服务这一理念的冷静回应。目前，某些“底层”服务（如 DNS、NFS、HTTP、SMTP 等）被认为本质上是分布式的，但早期预计会成为分布式应用的一些服务（如分布式数据库、共享编辑、电信基础设施的应用层扩展）在日常实践中并未成功。这可能是因为前者经过了 15 年以上的发展，人们对其理解更深入，而后者规范复杂。在有集中式替代方案且成本合理的情况下，通常会选择集中式方案。

不过，互联网已经建立了一个高度分散的通信平台，它打破了层级结构，跨越了组织边界，使小公司和个人无需为通信服务投入高额成本，也促进了分布式商业伙伴之间的合作。如今，大型组织通常分布在不同城市、地区和国家，它们需要协调跨组织边界（通常是长距离）的商品、服务和支付交换，因此电子商务应用自然需要合适的分布式系统提供相应的系统软件支持。在这种情况下，分布式应用和软件组件的分布不仅是一种选择，更是实现开放系统支持电子商务市场的必要前提。

1.2 商业交易建模

为了对电子商务技术进行系统分类，主要有两种视角：区分企业、消费者和公共机构，或者区分商品和服务的买卖双方角色。但如果将个人视为法律实体，与公司具有同等市场地位，这些类别之间的界限就会模糊。因此，我们采用商业交易的“阶段模型”：
- 信息阶段 ：市场参与者提供产品规格，寻找可能的交易伙伴，比较产品规格和价格，并评估报价。
- 合同谈判阶段 ：市场参与者建立初步联系后，会交换服务报价和反报价。谈判可能达成双方同意的条款和条件，也可能放弃。
- 合同执行阶段 ：合同成立后，所有参与者先签署合同以确认参与，然后在该阶段交换商定的资产。此阶段的时长可能从几秒到数年不等。

阶段	所需服务
信息阶段	在线目录、搜索引擎、横幅广告等
谈判阶段	远程协作支持、谈判协议和策略
执行阶段	工作流管理、市场参与者间的业务流程集成、电子支付系统、基于 EDI 的消息交换功能等

在这些阶段之间，还可能需要以下额外服务：
- 经纪支持 ：选择和匹配相应的报价和询价，组建服务联盟或为商业交易各方设置谈判会议。
- 签约支持 ：通过建立合同并确保各方签署，进入执行阶段。此过程可由“可信第三方”（如“认证机构”或“电子公证人”）支持。

为简化模型且不过度抽象，我们将任何商品或服务都视为服务，例如支付是客户提供的“服务”，其结果是数据的转移，可解释为价值的转移；有形商品也可在系统中表示为“服务”，其选择、订购和支付都可电子化，物理交付也伴随着一系列商业方可用的服务和数据通信。

1.3 文章结构

接下来，我们将概述当前各阶段对应的系统技术组件，然后介绍 EU/ESPRIT 项目 COSMOS 开发的系统支持参考架构，作为在统一电子合同模型下整合这些阶段和技术的示例。最后，展望电子商务应用系统支持的未来趋势以及 COSMOS 项目的前景。

2. 商业交易的分布式系统支持

按照阶段模型的步骤，我们讨论已确定的电子商务领域中分布式系统应用的需求和解决方案。

2.1 目录服务

目录服务作为供应商和客户共享的信息系统，用于向客户介绍产品范围和规格，也为后续的交易阶段（支付和产品交付）提供了便捷的前端。目录内部由供应商的库存管理系统提供数据，以确保显示的信息与实际仓库同步。

如今，目录服务通常由单个供应商部署，以向客户提供其有形或无形（“软”）商品。对于小供应商，目录可由第三方托管，就像互联网服务提供商提供 Web 服务器一样。在这种情况下，单个供应商负责其“店铺”的展示和产品数据，而购物中心提供商可集中处理统一的支付结算和软商品交付。

下一步，目录服务提供商倾向于让供应商将单个报价录入目录，从而形成报价数据库，使竞争的市场参与者能在合适的类别中注册其报价。这一概念早在几年前就由 ODP 交易服务提出，它不仅能存储产品规格，还能以正式方式存储服务规格。交易服务还提供报价导出和匹配功能，后来该技术被纳入 CORBA 标准化，成为交易对象服务。

2.2 服务经纪

通常，访问目录后会直接进行购买，无需进一步细化合同或其他条款，商品一般按报价购买。但如果涉及非人类用户，可利用形式化的匹配服务将客户和供应商甚至一组市场参与者聚集在一起，此时可使用经纪服务。经纪服务需要服务提供者和需求者的正式规格说明。ODP 交易服务很适合这一活动，进口客户只需使用 OQL（对象查询语言）语句指定所需服务。

交易服务还可应用于多方商业交易，通过逐步从报价数据库中获取所需服务。如今，经纪服务已融入不同的电子商务应用中，例如：
- 全球分布式交易/经纪功能可用于在开放式分布式服务环境（如互联网）中选择“最佳可能”的服务。
- 在开放式数字图书馆（开放式服务市场的重要示例）中，MEDOC 项目原型使用经纪功能匹配电子图书馆系统用户的文献供需。
- EU/ACTS 研究项目 OSM（开放服务模型）开发的“服务经纪”，其架构基于 OMG CORBA 标准化的业务对象组件架构（BOCA），旨在整合录入公共目录的服务报价。

2.3 服务谈判

谈判是就服务规格达成协议的过程，可通过线下或线上方式进行。线上谈判有以下几种自动化阶段：
- 使用协作工具 ：人类用户参与谈判过程，使用共享编辑工具等，谈判形式自由，对文档访问顺序和结构无限制。
- 使用谈判协议 ：人类用户或软件组件参与谈判，谈判主题无结构，但文档访问顺序形式化和参数化，可将谈判视为由预定义流程描述驱动的工作流过程。

graph LR
    A[开始谈判] --> B[提出报价]
    B --> C{对方回应}
    C -->|接受| D[达成协议]
    C -->|拒绝| E[提出反报价]
    E --> B

• 使用形式化对话 ：言语行为理论（特别是知识查询和操作语言 KQML）提供了定义形式化消息的语言手段，可将谈判相关概念（如“报价”“拒绝”“提议”“接受”等）形式化，有助于调整软件系统以支持谈判。
• 完全自动化谈判 ：如果谈判主题的本体已经标准化，整个谈判过程可自动化并委托给“自主”软件组件。此时，软件组件能够推理“速度”和“价格”等特征，并合理权衡其价值。

在现实世界中，目前尚未广泛使用自动化谈判，因为只有当服务规格简单（即只有几个“服务质量”属性）时，策略模块才能实际用于谈判。规格越复杂，为代理实施策略和政策所需的精力就越多。如果简单规格足够，服务可视为商品，个别谈判成本过高。因此，除非将谈判支持设计为整个软件系统的组成部分，否则谈判机制的实际集成是不可行的。

2.4 服务配置

在互联网这样的开放异构环境中提供的服务，只有足够灵活以适应各种用户和技术需求，才能具有竞争力。因此，需要适当的技术根据实际需求动态（重新）配置服务。例如，在企业对企业交易中，应支持尽可能多的“第三方”服务（如支付或公证功能）选项，并确定和激活所有交易方通用的选项。

一种通用的系统支持动态服务配置的方法是使用策略管理机制，策略可将任意需求形式化，能在与应用无关的情况下进行评估、比较、匹配（或统一）和激活。策略可在运行时自动添加和激活，无需更改应用代码，通过修改应用作为系统参数使用的外部可访问属性来实现配置效果。

从更广泛的意义上讲，灵活的服务配置意味着任意服务应可轻松组合以产生新功能，即作为构建模块“即时”组装新服务。组件技术旨在满足这些需求，但仍存在许多未解决的问题，如应用系统组件的组合与新组件的生成需要满足不同的性能要求，DynamiCS 等项目正在对此进行研究，以使组件技术在实践中得以应用。

2.5 电子合同签署

从法律角度看，许多合同无需明确签署，口头协议或最终行动即可使其生效。在电子商务应用中，例如客户点击电子商店应用的“购买”按钮，可认为其已知并接受所有相关后果。

但在某些应用中，将电子合同纳入（更安全的）明确在线交易有诸多理由：
- 书面合同不可否认。电子合同可由各方和可信第三方签署，明确谁在何时同意了哪些条款。若需要仲裁，中立审计员存档的合同版本有助于解决问题。
- 一些国家正在建立在线商业交易的法律框架，电子签名至少被视为签署文件的认证手段，但合同管理仍需参与国家进一步协调国家立法。
- 使用文档作为共同协议形式可更好地解决复杂法律问题。如今，商业供应商通常在在线展示中显示其条款和条件，但如果这些文档能由第三方（如商会）托管和存档，将更有助于明确法律情况，使签约方在文档更新后仍可参考。
- 一些合同需要复杂的规格说明，以书面共享文档形式处理至关重要，如工作计划和联盟中的复杂权利义务关系。

与纸质合同不同，电子合同是可执行的。从技术角度看，许多合同中的条款可解释为在特定时间提供的活动或服务（如支付、交付商品或报告、翻译文档等）。因此，商业交易的执行阶段不仅在法律意义上是合同的执行，在技术意义上也是通过远程方法调用相应服务。

3. EU/ESPRIT 项目 COSMOS 的系统支持参考架构

在电子商务应用中，为了更好地整合各阶段和技术，EU/ESPRIT 项目 COSMOS 开发了系统支持参考架构。该架构基于上述所提及的商业交易阶段模型，将各个阶段的功能和技术进行了统一的整合。

在这个架构中，各个阶段的服务被有机地结合在一起。例如，在信息阶段，通过目录服务提供的信息，为后续的谈判和执行阶段奠定基础。而经纪支持服务则在整个过程中起到了桥梁的作用，连接了不同阶段和不同的市场参与者。签约支持服务则确保了合同的合法性和可执行性。

下面是一个简单的关于 COSMOS 架构主要组成部分及其关联的 mermaid 流程图：

graph LR
    A[信息阶段服务] --> B[经纪支持]
    B --> C[谈判阶段服务]
    C --> B
    B --> D[签约支持]
    D --> E[执行阶段服务]
    E --> B

这个流程图展示了各个服务之间的交互关系。信息阶段的服务为经纪支持提供基础数据，经纪支持协助谈判阶段的进行，谈判结果又可能反馈给经纪支持进行调整。签约支持确保合同的有效性，进而推动执行阶段服务的开展，而执行阶段的情况也可能再次影响经纪支持的决策。

4. 电子商务应用系统支持的未来趋势及 COSMOS 项目展望

随着技术的不断发展，电子商务应用系统支持也呈现出一些未来趋势。

4.1 自动化与智能化的增强

• 谈判自动化 ：虽然目前自动化谈判在实际应用中还面临一些挑战，但随着技术的进步，尤其是人工智能和机器学习的发展，未来自动化谈判可能会更加普及。当服务规格的本体能够更完善地标准化时，软件组件将能够更准确地推理和权衡各种因素，实现更高效的谈判。
• 工作流自动化 ：在执行阶段，工作流管理将更加自动化。通过智能算法和规则引擎，能够自动处理各种业务流程，减少人工干预，提高效率和准确性。

4.2 安全与合规性的提升

• 电子合同安全 ：随着电子合同的广泛应用，其安全性将成为重中之重。未来将开发更先进的加密技术和认证机制，确保电子合同的不可否认性、完整性和保密性。
• 法规合规 ：随着各国电子商务法规的不断完善，系统需要更好地适应不同国家和地区的法规要求，实现全球范围内的合规性。

4.3 服务集成与创新

• 组件化集成 ：组件技术将不断发展，各个服务组件之间的集成将更加无缝。不同的组件可以根据需求灵活组合，形成新的服务和应用，满足不断变化的市场需求。
• 新服务模式 ：随着市场的发展，可能会出现一些新的服务模式，如共享经济模式下的电子商务服务、基于区块链的电子商务服务等。

对于 COSMOS 项目而言，它需要紧跟这些未来趋势进行不断的改进和完善。具体来说：
- 技术融合 ：将人工智能、区块链等新技术融入到现有的架构中，提升系统的自动化、智能化和安全性。
- 国际合作 ：加强与不同国家和地区的合作伙伴的合作，共同应对法规合规性问题，推动全球电子商务的发展。
- 用户体验优化 ：不断优化系统的用户界面和交互流程，提高用户体验，吸引更多的用户使用。

总之，电子商务应用中的分布式系统技术在不断发展和演变，未来将面临更多的机遇和挑战。通过持续的技术创新和合作，我们有望构建更加高效、安全和智能的电子商务系统，推动全球经济的发展。

未来趋势	具体影响
自动化与智能化的增强	提高谈判和工作流效率，减少人工干预
安全与合规性的提升	保障电子合同安全，适应全球法规要求
服务集成与创新	实现组件化集成，催生新服务模式

综上所述，我们对电子商务应用中的分布式系统技术进行了全面的探讨，从商业交易的建模到当前的系统支持技术，再到未来的发展趋势和项目展望。希望这些内容能够为相关领域的研究和实践提供有益的参考。