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Web服务事务管理关键技术研究

许炜  
【摘要】: Web服务技术的出现标志着互联网服务新时代的到来。未来的下一代网络将是一个面向用户的、以服务为中心、实现资源与业务广泛集成的平台环境。在经济全球化的大背景下,Web服务技术能够在各个商业企业之间、各个关联的经济实体之间实现高效实时的联接,加快整个产业链自动化协同商务目标的实现,从而有效应对“协同商务”新经济时代的挑战。 Web服务事务管理是整个服务计算体系中不可缺少的一个重要环节,同时也是一个多学科交叉的新兴研究领域。虽然传统的事务管理技术已经在数据库和分布式系统中得到了广泛应用,但是仍然无法满足Web服务事务管理的需要。Web服务事务环境具有明显区别于传统分布式事务环境的特征,它们具体体现在:自治性、交互性、模糊性和选择性4个方面: 1.自治性:事务的参与者来自不同利益团体,所有参与者在事务执行过程中拥有较强的自主决策能力,这种能力具体体现在资源提供者在事务执行过程中对资源的全面控制; 2.交互性:人为交互是Web服务事务的一个显著特征,由于人为交互的原因,导致Web服务事务的长期性和不确定性; 3.模糊性:丰富的Web服务内容会造成事务构成的不确定性,同时也是因为服务的多样性,导致了事务结果的不确定性,在Web服务环境中,事务成功的概念变得很模糊; 4.选择性:事务参与者的“服从—控制”关系变成了“双向选择”关系。因此,Web服务事务管理面临着诸多挑战。首先,长时间的资源隔离策略会对资源提供者造成极大的危害;其次,严格的原子性事务约束会浪费事务协调者已经取得的协调成果;再次,新型的Web服务事务模型无法与企业使用多年的传统事务管理系统集成等等。针对上述问题,本文在放松事务隔离性、原子性以及集成框架研究方面展开了积极的探索:①在事务协调过程中,赋予事务参与者相互感知的能力,尤其是为资源提供者建立起甄选事务的评价体系,从而使资源提供者可以更加自主地参与或退出事务,确保自身利益的优化;②将分布式人工智能技术引入Web服务事务协调领域,通过资源提供者之间的紧密协作,完成整体事务资源的最优分配;③利用移动代理技术构建一套灵活的、可扩展的Web服务事务集成框架,为分阶段的事务协调方法以及多种事务模型的融合提供支撑平台。 本文采用上述研究思路对相关问题展开了系统的研究,其主要成果与贡献具体体现在以下三个方面: 1.面向自治的事务协调环境,提出了一种具备个体事务感知能力的事务协调模型taTHP:在充分考虑Web服务事务环境特异性的基础上,首次赋予了资源提供者主动参与事务的能力,通过资源提供者与事务协调者之间的双向沟通,形成对事务成功概率的准确估计,并以此为依据来合理完成资源的预分配过程。仿真结果证明,taTHP模型能够在较小的候选事务范围内取得较好的资源分配结果。 2.面向协作的事务协调环境,提出了一种具备群体协作能力的事务协调模型GDCSP:在基于个体感知事务协商模型的基础上,提出了一种更为直接的事务协作模型,首次将分布式人工智能的方法应用于事务管理的范畴。通过向资源提供者之间引入明确的协同机制和共同的协作目标,来促使其共同完成事务协调过程中的资源预分配问题。仿真结果证明,GDCSP模型能够在完全不扩大候选事务范围的情况下实现资源分配方案的优化。 3.结合事务两阶段协调方法,提出了一种事务管理集成框架并完成其基于移动代理的系统实现:该集成框架能够有效支持分阶段的Web服务事务协调方法,并利用移动代理的特征,巧妙地实现了框架与异构事务环境的集成。此外,基于移动代理的实现能够有效降低事务协调过程中的通信开销,尤其适用于本文提出的taTHP和GDCSP模型,而且这种实现框架具有显著的灵活性和扩展性,能够为本文开发的开放式Web服务流程管理平台提供了强有力的事务支持,充分证实了本文的研究创新与应用价值。


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