基于扩展π演算的Web服务事务研究

作     者：吴怀广 

作者单位：浙江师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟发荣

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：Web服务 服务组合 事务处理 π演算 时间互模拟关系 

摘      要：随着电子商务的迅速崛起和Web应用的迅速发展，Web服务—一个被广泛接受的面向服务计算的范例，已经成为电子商务的一种有效的解决方案。Web服务被业界称为继PC和Internet之后的计算机IT技术的第三次革命。从电子商务的应用角度看，Web服务具有广阔的发展前景及空间。但是从Web服务自身的支撑技术来看，诸如Web服务组合、Web服务事务处理等很多关键的问题有待解决．因此，Web服务一直是业界研究的热点。 在Web服务组合中，不同成员的Web服务之间存在着操作一致性和可靠性的处理要求，需要在Web服务组合中提供对事务处理的支持。在本文中，我们主要围绕Web服务组合及Web服务事务处理的形式化描述而展开。 首先，我们对Web服务的概念、体系结构及其特征做了简单描述。列举了Web服务的基本技术：数据交换标准(XML)，简单对象访问协议(SOAP)，Web服务描述语言(WSDL)，统一描述、发现与集成协议(UDDI)。比较了编排(Choreography)与编制(Orchestration)之间的差异，并且也指出它们之间应该是一种协作的关系。分析了Web服务事务诸如长运行时间、自治性、松耦合、异构性等特点，介绍了现有方案BTP、WS-C／T、WS-TXM的事务处理机制。我们还对所要用到的形式化工具-π演算进行了基本语法、操作语义的介绍。 在此基础上，我们用扩展的π演算建立独立于具体编排(Choreography)、编制(Orchestration)语言方案的形式化模型，以用来刻画Web服务事务的处理机制。在不考虑时间因素的前提下，用抽象事务等结构对标准的π演算进行扩展，并用来描述Web服务的组合机制。随后，用扩展的实时(real-time)π演算来刻画Web服务事务的时间特性，重点讨论了Web服务事务的强时间互模拟关系、弱时间互模拟关系及基于时间粒的互模拟关系。 因此，本文的研究成果主要包括以下两个方面： ● 通过事件进程[P，Q]、Web事务结构(?)[P，Q];R(?)及消息进程signal(t)对标准的π演算进行扩展，定义其结构同余关系及操作语义。给出了它的辖域律、事务律、浮动律。通过该模型对Web服务组合实例的形式化的描述，充分体现了其灵活性及表达能力。 ● 对实时π演算进行了事务描述等扩展。为了刻画动作的执行时间，给出了动作执行时间算子t(α)的定义。针对实时系统持久性的性质，提出了事务阀值Thre(d)的概念。从延时和非延时(动作)两个方面，阐述了该模型的操作语义。进而，论