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异构Web服务组合兼容性判定和度量研究

异构Web服务组合兼容性判定和度量研究

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作者：马英杰江西财经大学

学位级别：硕士

随着服务技术和云计算技术的不断发展,互联网上的Web服务数量急剧增加,但单个服务的功能有限,无法满足复杂业务的需求,因此,必须采用组合的方式来提供完整的解决方案。但是在现实中的服务组合过程中,不同类型的服务间具有明显的异构特征... 详细信息

随着服务技术和云计算技术的不断发展,互联网上的Web服务数量急剧增加,但单个服务的功能有限,无法满足复杂业务的需求,因此,必须采用组合的方式来提供完整的解决方案。但是在现实中的服务组合过程中,不同类型的服务间具有明显的异构特征,即便相同类型的服务也是由不同的服务提供商开发,这些服务在接口的语法、语义和行为协议方面也存在广泛的异构性,正是这些异构性造成虽有大量的可用服务,但这些服务之间并不能无缝组合。服务之间的兼容性是服务组合系统正确交互的前提。如何判定异构服务组合是否兼容,如果不兼容,那么不兼容是什么原因引起的,对不兼容的服务如何度量其兼容的程度,这些问题是进行服务选择和适配的关键。基于上述问题,本文围绕异构服务组合中的兼容性判定和度量中的问题展开研究。首先介绍Web服务组合、判定和度量技术的研究现状,指出当前研究存在的不足,进而从异构Web服务组合兼容性判定和异构Web服务组合兼容性度量等相关方面进行深入研究。项目组前期的工作仅对SOAP类型的Web服务组合进行了兼容性判定和度量研究,未考虑到既包含REST类型Web服务又包含SOAP类型的Web服务的异构Web服务组合的兼容性判定和度量。在项目组前期基于SxSTS模型的SOAP类Web服务兼容性判定和度量的基础上,将兼容性判定和度量的工作扩展到异构服务组合方面,主要工作如下:(1)本文构建包含语法和语义协议的SxSTS模型来全面刻画RESTful Web服务。首先从Web页面中的HTML文件中提取请求服务的语法信息并用微格式h RESTS进行描述,然后对h RESTS描述的服务添加对语义注释的Micro WSMO微格式,最后用这两种微格式注释的HTML数据生成SxSTS模型,作为后续与基于SOAP的Web服务SxSTS模型交互的基础。(2)目前异构服务组合兼容性判定的研究尚不多见,并且针对语法、语义和行为三个层面的异构服务组合兼容性判定鲜少出现,本文提出了异构Web服务组合多层次、多策略、多概念的兼容性判定框架。首先在异构Web服务SxSTS模型的基础上定义了兼容性概念,包括静态兼容性和动态兼容性,然后对兼容性判定过程中的不同情况提出了四种异构服务组合兼容性判定类型,并针对这四种兼容性判定类型设计了异构服务组合兼容性判定算法,通过异构服务组合兼容性判定算法对异构服务组合进行动态兼容性判定,为服务组合系统的正确运行提供保障。(3)对于异构服务组合兼容性判定中出现的不兼容服务,提出了静态兼容性度量和动态兼容性度量相结合的兼容性度量方法,静态兼容性度量包括语义兼容性度量、消息兼容性度量和动作兼容性度量,动态兼容性度量是在静态兼容性度量结果上使用洪泛算法进行动态兼容性度量。根据会话类服务和非会话类服务的不同特性,分别提出了会话类Web服务兼容性度量方法、非会话类Web服务兼容性度量方法和异构Web服务组合兼容性度量方法。通过该兼容性度量方法,可以客观准确地度量兼容程度,为服务选择和适配提供依据。(4)根据上述提出REST类型的Web服务的SxSTS模型构建方法、异构Web服务组合兼容性判定框架和兼容性度量方法,开发了原型系统来验证方法的可行性和有效性。系统由SxSTS模型自动生成、异构Web服务组合兼容性判定和异构Web服务组合兼容性度量三个模块组成,进行了异构Web服务组合模型构建、异构Web服务组合兼容性判定和异构Web服务组合兼容性度量,为Internet环境下由第三方构件或服务组装的系统提供正确性和可靠性保证。

关键词：异构服务组合 SxSTS模型兼容性判定兼容性度量

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基于LTS的Web服务可适配性组合研究

基于LTS的Web服务可适配性组合研究

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作者：褚楚江西财经大学

学位级别：硕士

随着互联网与电子商务的迅速发展,企业大量采用信息系统来自动化处理业务,并从中获得了巨大的收益。其中每个信息系统都对应不同的业务,这些分散的系统需要集成才能让企业内部其他系统或外部合作企业使用。然而集成需要解决平台之间所... 详细信息

随着互联网与电子商务的迅速发展,企业大量采用信息系统来自动化处理业务,并从中获得了巨大的收益。其中每个信息系统都对应不同的业务,这些分散的系统需要集成才能让企业内部其他系统或外部合作企业使用。然而集成需要解决平台之间所用语言、协议等属性的差异化问题,这需要付出很高的代价。由此面向服务体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)的方法被提出,它以Web服务作为基础单元,利用服务组合技术灵活而快速地将原有服务拼装成企业所需应用。SOA可以根据企业不同需要随时进行扩充、调整,并能够使用成熟、稳定的已有服务来减少开发和测试时间,提高工作效率。这种开发模式得到了业界的广泛认同。在服务组合的过程中,由于Web服务由不同第三方服务提供者开发的,在服务接口中定义的操作名、操作参数、操作调用顺序、操作返回值等不同的属性会产生不一致,从而导致在组合的兼容性检查中出现不兼容,这个问题是几乎不可避免的。对于这些不兼容的服务,完全舍去不兼容的服务可能会导致无法找到需求的服务。那么如何将这些不兼容的服务转化为企业可用的服务成为当前Web服务组合中重要的技术,也就是服务适配技术。当前服务组合技术研究的重点就是服务组合流程中的服务描述、服务检索、服务兼容性检查和服务适配技术。本研究首先查阅文献资料对现今Web服务组合技术研究现状进行梳理、归纳和分析,了解国内外研究情况,并对当前的主流的Web组合方法进行总结,得出当前服务组合研究中有两个不足之处。对于服务组合中的问题,大部分研究都从服务组合中的某一点进行研究,并没有作系统性的研究,并且大部分研究在面对多元兼容性检查问题上都从整体进行考虑,使得复杂度过高。本文针对上述问题对服务组合整体进行研究。本文提出将外部接口和内部行为统一起来的图形化的、直观的服务视图,采用标签转换系统(Labeled Transition System,LTS)对Web服务行为进行建模。根据检索算法从服务库中检索出需要的服务,并选择出适当的服务进行服务的兼容性判定。在组合阶段先针对两个服务之间的兼容性进行判定,将两个服务的交互过程表示为服务之间的动态变迁,通过使用LTS同步积模拟组合后服务的动态行为,再通过检查同步积是非正常来判定是否出现状态来进行行为兼容性判断,并设计判定算法以实现兼容性的自动分析。再对多元服务之间兼容性进行分析,根据Web服务间的连接关系,将相连服务的行为投影到对应连接件上,使得Web服务行为正交化,将整个系统的兼容性检查转化为对多对相连服务之间的兼容性检查。然后对造成服务不兼容原因进行分析,为每个适配原因提出解决方案,根据解决方案来制作适配器。本文通过网上阅读电子书的服务实例来对本文的方法进行分析,并通过一个服务组合系统来对本文方法进行解析。本研究采用服务视图模型来描述服务,其中采用LTS模型模拟Web服务交互行为。在服务组合的工程中,本文通过检索的方式过滤出候选服务,然后根据系统Web服务连接关系,对候选服务进行兼容性分析。针对多元服务将服务投影到相连的连接件上,实现了 Web服务行为的正交化,并基于投影将系统整体协作映射为P2P分布式协作子流程,形成不同连接件上服务投影进行成对的兼容性检查与适配,从而只需考虑单个连接件上交互过程的一致性,降低了兼容性检查与适配方法的复杂性。在满足了可适配的前提下,给出了适配器的自动生成算法,系统通过适配器协调来保证Web服务交互的正确性。这种方法在动态多变的网络环境中,在单个Web服务发生变化时,只需进行局部的兼容性与适配器的重新计算,降低了系统更新代价,提高了组合灵活性。在后续的研究将考虑在检索过程中通过适配程度来对服务进行排序,可以检索出更适合适配的服务,并对服务的可替换性进行研究。

关键词： Web服务 LTS 兼容性判定服务视图服务适配

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