發(fā)布時間：2020-11-21 07:59

　　 近年來,Web服務(wù)及其組合技術(shù)的發(fā)展方興未艾。隨著單個Web服務(wù)難以滿足日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求,Web服務(wù)組合成為了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。Web服務(wù)組合不但可以提高Web服務(wù)的復(fù)用率,減少開發(fā)周期和開發(fā)成本,而且可以根據(jù)用戶不斷變化的需求靈活地進(jìn)行組合。對已有的Web服務(wù)進(jìn)行組合構(gòu)成新的Web服務(wù),新的Web服務(wù)作為一類特殊的系統(tǒng)可以為用戶提供更加強(qiáng)大的功能。Web服務(wù)組合的建模、分析與驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)是Web服務(wù)組合生命周期中極為重要的三個階段。眾多研究者用圖形化方法、形式化方法、業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的方法對Web服務(wù)組合進(jìn)行了研究。但是大部分研究者往往使用單一的方法對所有階段進(jìn)行建模和描述,沒有充分考慮各個階段的特點(diǎn)。圖形化方法雖然簡單直觀、易于理解,適合于Web服務(wù)組合的建模階段,但是其語義使用自然語言描述,存在著二義性和不一致性,因此并不適合用于Web服務(wù)組合的分析與驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)階段。建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的形式化方法雖然具有形式化的分析與驗(yàn)證手段,適合于Web服務(wù)組合的分析與驗(yàn)證,但是形式化方法高度抽象,不易理解,因此并不適合用于Web服務(wù)組合的建模、實(shí)現(xiàn)階段。業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言雖然能夠在流程引擎上直接執(zhí)行,適合于Web服務(wù)組合的實(shí)現(xiàn)階段,但是業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言是非形式化的,它涉及過多的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),抽象程度不高,因此并不適合于Web服務(wù)組合的建模、分析與驗(yàn)證階段。目前,現(xiàn)有文獻(xiàn)尚沒有將各個階段建模特點(diǎn)與建模語言有機(jī)結(jié)合,Web服務(wù)組合的建模、分析與驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)之間存在著鴻溝。本文提出將業(yè)務(wù)流程建模標(biāo)注(BPMN)、工作流網(wǎng)(workflow nets)和業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言(BPEL)三種具有不同特點(diǎn)適用于不同階段的非形式化建模語言和形式化建模語言有機(jī)結(jié)合的方法,貫穿Web服務(wù)組合生命周期的建模、分析與驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)等三個階段。實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程建模標(biāo)注到工作流網(wǎng)的映射以及工作流網(wǎng)到業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的映射,達(dá)到了從建模到實(shí)現(xiàn)過程無縫銜接的目的。主要研究成果如下:(1)針對業(yè)務(wù)流程建模標(biāo)注建模的Web服務(wù)組合中存在的不規(guī)范、結(jié)構(gòu)不同但語義相同的問題。本文提出良構(gòu)Web服務(wù)組合的七大特征,給出Web服務(wù)組合過程、Web服務(wù)組合、良構(gòu)Web服務(wù)組合過程、良構(gòu)Web服務(wù)組合的定義,給出從普通Web服務(wù)組合到良構(gòu)Web服務(wù)組合的轉(zhuǎn)換規(guī)則,按照轉(zhuǎn)換規(guī)則將普通Web服務(wù)組合轉(zhuǎn)換為良構(gòu)Web服務(wù)組合。解決了Web服務(wù)組合中不規(guī)范、構(gòu)造結(jié)構(gòu)多樣性的問題。(2)針對BPMN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約使用自然語言描述Web服務(wù)組合的執(zhí)行語義,無法對Web服務(wù)組合進(jìn)行語義分析的問題。本文提出良構(gòu)Web服務(wù)組合到工作流網(wǎng)的映射規(guī)則,用Petri網(wǎng)精確定義了Web服務(wù)組合的語義,并實(shí)現(xiàn)了Web服務(wù)組合到工作流網(wǎng)的轉(zhuǎn)換工具Orch2PetriNet。利用弱互模擬關(guān)系檢測Web服務(wù)組合與所生成的工作流網(wǎng)在行為上是等價的,從而驗(yàn)證映射結(jié)果的正確性。(3)針對Web服務(wù)組合中具有共性的缺少開始事件、結(jié)束事件或者缺少開始事件和結(jié)束事件,并行網(wǎng)關(guān)和排他網(wǎng)關(guān)混用、排他網(wǎng)關(guān)和并行網(wǎng)關(guān)混用,Web服務(wù)組合不合理等三大類問題。本文借助工作流網(wǎng)分析技術(shù),將Web服務(wù)組合中的語義錯誤歸結(jié)為工作流網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)問題或者性質(zhì)問題,具體來說,Web服務(wù)組合缺少開始事件、結(jié)束事件或者缺少開始事件和結(jié)束事件及網(wǎng)關(guān)混用的問題,通過相應(yīng)的算法以及已有的Petri網(wǎng)驗(yàn)證工具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析;Web服務(wù)組合不合理的問題,通過Petri網(wǎng)驗(yàn)證工具進(jìn)行性質(zhì)分析。對于發(fā)現(xiàn)的問題,修改建模階段的Web服務(wù)組合模型,映射成工作流網(wǎng),再次使用相應(yīng)的工具及算法檢測工作流網(wǎng)是否還存在問題,直到?jīng)]有問題為止。(4)針對工作流網(wǎng)轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的問題,本文提出工作流網(wǎng)到可執(zhí)行的業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言的映射算法,給出構(gòu)件的定義以及順序構(gòu)件、選擇構(gòu)件、挑選構(gòu)件、循環(huán)構(gòu)件和流構(gòu)件對應(yīng)的BPEL代碼,通過迭代的方法反復(fù)選取不同類型的構(gòu)件,提供BPEL轉(zhuǎn)換,化簡工作流網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)整個工作流網(wǎng)到BPEL代碼的映射和轉(zhuǎn)換�？傊�,針對Web服務(wù)組合生命周期中的建模、分析與驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)等三個階段,本文提出了不同階段的相關(guān)理論、方法和技術(shù),支持從建模到實(shí)現(xiàn)過程的平滑過渡。最后通過一個完整的案例驗(yàn)證所提出理論和方法的正確性。
【學(xué)位單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.09
【部分圖文】：

個相鄰?fù)�類型網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接，接著使用轉(zhuǎn)換規(guī)則六在相鄰?fù)�類型網(wǎng)關(guān)增加一個抽象任務(wù)對其規(guī)范化，直到 Web 服務(wù)組合滿足良構(gòu) Web 服務(wù)組合的七大特征，不在需要使用轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換的情況，此時便得到良構(gòu) Web 服務(wù)組合。3.4 案例本文 3.3 中給出 Web 服務(wù)組合規(guī)范化的六條轉(zhuǎn)換規(guī)則，在本節(jié)中，將結(jié)合職位推薦系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程來驗(yàn)證 Web 服務(wù)組合模型的規(guī)范化過程，在對 Web 服組合規(guī)范化的過程中，將反復(fù)使用六條轉(zhuǎn)化規(guī)則，直到 Web 服務(wù)組合成為良構(gòu)為止。當(dāng)客戶登錄職位推薦系統(tǒng)，如果有適合客戶的新職位，那么將新職位和樣例職位簡介進(jìn)行匹配。當(dāng)不匹配時，創(chuàng)建新的職位簡介；當(dāng)匹配時，根據(jù)客戶是否為角色創(chuàng)建條款和條件，沒有創(chuàng)建則創(chuàng)建新的條款和條件，已經(jīng)創(chuàng)建的話則顯示最新的角色變化，之后對條件和條款進(jìn)行修改，審查文件，填寫職位聯(lián)系信息之后流程結(jié)束。整個組合如圖 3-3 所示。

圖 3-4 對編號為①②的網(wǎng)關(guān)直接相連轉(zhuǎn)換后的某職位推薦系統(tǒng)的服務(wù)組合在圖 3-4 中，通過轉(zhuǎn)換，編號為①②的網(wǎng)關(guān)通過在它們之間用抽象任務(wù)連接，滿足了良構(gòu) Web 服務(wù)組合的特征。對圖 3-4 中的業(yè)務(wù)流程圖繼續(xù)檢查，發(fā)現(xiàn)編號為②③的網(wǎng)關(guān)直接相連，不滿足良構(gòu) Web 服務(wù)組合的第 6 條特征。通過在其網(wǎng)關(guān)間增加一個抽象的任務(wù)，從而使得網(wǎng)關(guān)不再直連，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果如圖 3-5 所示。

圖 3-4 對編號為①②的網(wǎng)關(guān)直接相連轉(zhuǎn)換后的某職位推薦系統(tǒng)的服務(wù)組合在圖 3-4 中，通過轉(zhuǎn)換，編號為①②的網(wǎng)關(guān)通過在它們之間用抽象任務(wù)連接，滿足了良構(gòu) Web 服務(wù)組合的特征。對圖 3-4 中的業(yè)務(wù)流程圖繼續(xù)檢查，發(fā)現(xiàn)編號為②③的網(wǎng)關(guān)直接相連，不滿足良構(gòu) Web 服務(wù)組合的第 6 條特征。通過在其網(wǎng)關(guān)間增加一個抽象的任務(wù)，從而使得網(wǎng)關(guān)不再直連，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果如圖 3-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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1 馬炳先;相東明;張正明;;Web服務(wù)組合的Petri網(wǎng)自動生成方法[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2013年02期

2 錢鈴莉;陳怡海;;Generating test case specifications of web service composition using model checking[J];Journal of Shanghai University(English Edition);2011年05期

3 胡佳;馮志勇;徐超;王輝;;基于Petri網(wǎng)的語義Web服務(wù)流程一致性驗(yàn)證[J];計算機(jī)工程;2010年19期

4 黃小慶;夏安邦;;基于有色Petri網(wǎng)和分類服務(wù)的Web服務(wù)組合模型[J];計算機(jī)集成制造系統(tǒng);2009年01期

5 鄧水光;李瑩;吳健;鄺礫;吳朝暉;;Web服務(wù)行為兼容性的判定與計算[J];軟件學(xué)報;2007年12期

6 羅楠;嚴(yán)雋薇;劉敏;;一種基于有色Petri網(wǎng)的語義Web服務(wù)組合驗(yàn)證機(jī)制[J];計算機(jī)集成制造系統(tǒng);2007年11期

7 岳昆,王曉玲,周傲英;Web服務(wù)核心支撐技術(shù):研究綜述[J];軟件學(xué)報;2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 鄧水光;Web服務(wù)自動組合與形式化驗(yàn)證的研究[D];浙江大學(xué);2007年

本文編號：2892769