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基于适配机制的Web服务匹配研究

杨婉玥  
【摘要】:面向服务是当前软件工程的主要发展趋势之一,基于Web服务的分布式计算机模型是面向服务的软件应用程序的主要标志。面向服务的计算提供了一种新的计算范式,通过将可重用的Web服务用作基本结构单元来解决分布式应用程序系统的集成。由于单一服务功能的有限性,在复杂业务逻辑的实现过程中无法满足现实的需要,因此将服务进行组合成为当前最好的解决方案。在服务进行组合之前如何根据业务需要找到合用的服务、如何使不能完全满足需要的现有的服务通过适配手段满足需要、在服务适配时适配器如何构造等问题是Web服务组合中亟需解决的重要问题。本文基于上述需求为研究背景,针对Web服务的匹配和适配问题,展开相关技术研究。研究工作包括:首先全面介绍Web服务匹配和适配技术现有的研究现状,指出当前研究存在的不足与问题;其次构建Web服务形式化模型描述Web服务各层次信息,并基于此模型构建匹配性判断框架;再次提出适配器构造方法来满足匹配已有服务的需求;最后开发系统原型,验证理论实现可行性。具体内容如下:(1)对于现有Web服务建模方法对服务形式化描述的不足,构造包含语法、语义和行为协议的Sx STS模型来全面刻画Web服务。本文提出基于扩展语义信息的Sx STS作为服务描述模型,分析WSDL、OWL-S和BPEL各自的XML文档结构和其中元素之间的映射关系,分别从WSDL的操作类型、OWL-S的服务概要、B PEL的通信活动中提取语法、语义和行为协议信息,构造Sx STS模型形成对Web服务全面准确的刻画,作为后续研究的模型基础。(2)对于当前匹配类型无法自动判断问题,构建Web服务匹配性自动判定框架。为了适应不同的使用场景,提出包含强、弱、迹三种内部变迁处理策略和完全匹配、包含匹配、单路径匹配和完全不匹配四种匹配类型的匹配性判断框架,利用Sx STS模型模拟积理论,通过静态匹配和动态匹配相结合的方式判定匹配类型,并设计了算法实现了Web服务匹配类型的自动判定。(3)对于已有服务不能完全满足需要的情况,提出了适配器自动构造方法。首先分析了失配情形,针对不同适配情形提出对应的适配策略,其次提出了基于共享本体的动作自动映射,形成了适配基础,最后设计算法实现了适配器的自动构造并利用模拟积和同步积验证了适配契约的正确性。(4)对于上述理论方法,开发了系统原型,原型分为模型自动生成实现、匹配框架实现和适配器生成实现三个模块,通过实例验证了方法的可行性和有效性。


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