特定領(lǐng)域WEB服務(wù)合成技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,特定領(lǐng)域,WEB,服務(wù)合成技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn),報(bào)告內(nèi)容,研究目標(biāo),,研究?jī)?nèi)容,,解決方案,,進(jìn)展情況,,所遇到的問(wèn)題,研究目標(biāo),,面向教育管理軟件這一特定領(lǐng)域的服務(wù)合成，它能夠針對(duì)這一特定領(lǐng)域的業(yè)務(wù)特點(diǎn)根據(jù)對(duì)業(yè)務(wù)需求的描述形成服務(wù)候選集，根據(jù)這些候選集合以及對(duì)遺留系統(tǒng)分析所發(fā)現(xiàn)的服務(wù)按照某種匹配算法形成服務(wù)合成方案,,,用以指導(dǎo)遺留系統(tǒng)向面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的遷移,。,Web,服務(wù)合成,,Web,服務(wù)合成是解決如何協(xié)調(diào)和組織多個(gè),Web,服務(wù)并按照一定的流程來(lái)構(gòu)造新的,Web,服務(wù)或應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)。合成后的新服務(wù)被稱為復(fù)合服務(wù)。,Web,服務(wù)合成大致分為兩種類型：,,,1),靜態(tài)合成,,,2),動(dòng)態(tài)合成,服務(wù)合成的優(yōu)點(diǎn),從用戶的角度來(lái)說(shuō)，復(fù)合服務(wù)能夠更好的匹配用戶的要求，同時(shí)將調(diào)用各個(gè)單獨(dú)服務(wù)的邏輯隱藏在流程內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于服務(wù)的調(diào)用也就更方便，更簡(jiǎn)練。,,從開(kāi)發(fā)者的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)服務(wù)進(jìn)行組合可以有效地節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間成本。,,從服務(wù)提供者的角度來(lái)說(shuō)，能夠降低提供各種服務(wù)的配置成本和運(yùn)行成本。,,從各單獨(dú)服務(wù)的角度來(lái)說(shuō)，服務(wù)合成能夠?yàn)榉?wù)的調(diào)用提供結(jié)構(gòu)化的標(biāo)識(shí)，將業(yè)務(wù)邏輯映射到流程描述中，而不是映射到服務(wù)內(nèi)，使得服務(wù)能夠有更廣泛的同時(shí)也是更專一的功能實(shí)現(xiàn)。,,服務(wù)合成的研究現(xiàn)狀,學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究,,學(xué)術(shù)研究集中在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)合成的思想算法研究和框架研究?jī)蓚€(gè)方向，讓已有的服務(wù)通過(guò)某種組合的機(jī)制來(lái)自動(dòng)生成新的服務(wù)。,,,商業(yè)領(lǐng)域研究,,商業(yè)領(lǐng)域的研究集中于如何正確的生成、描述和執(zhí)行組合服務(wù)的體系架構(gòu)上，使得服務(wù)合成可以準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和執(zhí)行。,服務(wù)合成的理論研究,,當(dāng)前服務(wù)合成主要分為三個(gè)大的方向：,,,定義能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)表述、調(diào)用機(jī)制和服務(wù)合成語(yǔ)言,,尋找能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)服務(wù)合成的機(jī)制、思想和算法,,構(gòu)建適合進(jìn)行服務(wù)合成的框架,Web,服務(wù)合成模型,基于工作流模型,,BPEL4WS,、,E-Flow,等,,基于語(yǔ)義模型,,,SWSF,、,Meteor-S,等,,基于組件模型,,SWORD,、,Web,組件等,基于工作流的,Web,服務(wù)合成模型,基于工作流的合成技術(shù)只要借助工作流模型來(lái)表示業(yè)務(wù)流程，應(yīng)用分布式技術(shù)，提高服務(wù)合成的成熟度。研究?jī)?nèi)容包括如何是想,Web,服務(wù)合成的模塊化和規(guī)范化，如何讓,Web,服務(wù)合成適應(yīng)實(shí)際動(dòng)態(tài)變化的應(yīng)用環(huán)境，如何支持,Web,服務(wù)合成的事務(wù)性、可靠性和安全性等。,,,BPEL4WS,（,Business Process Execution Language for Web Services,）是由,IBM,、微軟和,BEA,等多家公司或研究機(jī)構(gòu)在,2002,年共同制定的基于工作流的流程描述語(yǔ)言（簡(jiǎn)稱,BPEL,語(yǔ)言）。,,,E-flow,是由惠普公司在,2001,年發(fā)布的服務(wù)合成系統(tǒng)，提供合成服務(wù)的表示、構(gòu)造和管理等功能。,E-Flow,系統(tǒng)的主要貢獻(xiàn)在于提出一個(gè)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的服務(wù)合成模式，使合成服務(wù)適應(yīng)各種動(dòng)態(tài)變化的運(yùn)行環(huán)境。,基于語(yǔ)義的,Web,服務(wù)合成模型,基于語(yǔ)義模型的合成目前國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)主要從兩個(gè)方面研究，一方面是創(chuàng)建一種計(jì)算機(jī)之間能夠互相理解的，充分表示,Web,服務(wù)內(nèi)容、功能、屬性、接口以及規(guī)則和限制條件的服務(wù)描述語(yǔ)言，例如基于,OWL,本體語(yǔ)言的,OWL-S,，,Web,服務(wù)建模本體,WSMO,和,WSDL-S,語(yǔ)言；另外一方面是在上述語(yǔ)言的基礎(chǔ)之上提出能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、選取、執(zhí)行、組裝以及交互的體系結(jié)構(gòu)。基于語(yǔ)義的服務(wù)合成技術(shù)的主要思想是在語(yǔ)義,Web,服務(wù)的研究成果上，利用本體語(yǔ)言的豐富語(yǔ)義以及推理能力，實(shí)現(xiàn),Web,服務(wù)合成的自動(dòng)化。,,,,SWSF,（,Semantic Web Service Framework,）是斯坦福大學(xué),MIIlraith,等人提出的基于語(yǔ)義的服務(wù)概念框架，它借助于,Agent,技術(shù)和知識(shí)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn),Web,服務(wù)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)執(zhí)行和自動(dòng)合成。,,Meteor-S,是喬治亞大學(xué),LSDIS,實(shí)驗(yàn)室在,2003,年發(fā)開(kāi)出的系統(tǒng)，是基于,WSDL-S,語(yǔ)言的語(yǔ)義合成系統(tǒng)。,,中國(guó)人民大學(xué)信息學(xué)院的李曼等人提出把基于接口與基于語(yǔ)義的合成方法結(jié)合起來(lái)，利用領(lǐng)域本體及其推理能力生成一個(gè)優(yōu)化的服務(wù)組合圖。,基于組件的Web服務(wù)合成模型,,基于組件模型的合成是從組件粒度去研究服務(wù)的合成關(guān)系。服務(wù)本身的實(shí)現(xiàn)是由一些更細(xì)粒度的組件組成，這些組件可以是類或?qū)ο螅鼈児餐瓿煞?wù)功能，服務(wù)合成是通過(guò)組件之間的消息交互的方法實(shí)現(xiàn)的。,,,SWORD,是美國(guó)斯坦福大學(xué),SWIG,研究組提出的快速合成已有服務(wù)構(gòu)造新服務(wù)的合成工具。,SWORD,不依賴,Web,服務(wù)的各種協(xié)議，合成過(guò)程簡(jiǎn)單高效，但是,SWORD,的合成能力較弱且不適用于開(kāi)放的,Web,服務(wù)環(huán)境。,,Web,組件將合成邏輯相關(guān)的信息封裝在類的定義中，類的公共接口相當(dāng)于合成服務(wù)的接口。,Web,組件的主要特點(diǎn)是支持重用、特化和擴(kuò)展等軟件開(kāi)發(fā)的原則，并提供了兼容性和一致性檢驗(yàn)。,研究?jī)?nèi)容,教育管理軟件領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)和領(lǐng)域詞典的建立,,業(yè)務(wù)需求描述轉(zhuǎn)換為服務(wù)流程的描述并對(duì)其進(jìn)行表示,,服務(wù)的表示,,服務(wù)檢索，選擇適合該業(yè)務(wù)流程的服務(wù),,,形成服務(wù)合成方案,領(lǐng)域服務(wù)合成系統(tǒng)框架,業(yè)務(wù)需求（功能）,功能解析器,常用業(yè)務(wù)流程庫(kù),領(lǐng)域規(guī)則庫(kù),領(lǐng)域詞典,業(yè)務(wù)需求的分析,,服務(wù)匹配引擎（圖的搜索及匹配算法）,服務(wù)合成方案,遺留系統(tǒng),遺留系統(tǒng)分析（常用的程序分析工具）,分析結(jié)果的形式化表示（,DAG),具體的系統(tǒng)流程,①根據(jù)業(yè)務(wù)需求的描述，主要是功能，接口等信息的描述，對(duì)此需求進(jìn)行自上而下的分解并在功能解析器中進(jìn)行解析，此處的功能解析器就是根據(jù)業(yè)務(wù)功能的描述在常用業(yè)務(wù)流程庫(kù)中進(jìn)行查找，如果沒(méi)有查找到則根據(jù)領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)和領(lǐng)域詞典對(duì)業(yè)務(wù)需求描述進(jìn)行分析，并生成相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程并加入到業(yè)務(wù)流程庫(kù)中。（業(yè)務(wù)流程的粒度越小越好）,,②根據(jù)①中的業(yè)務(wù)需求解析結(jié)果進(jìn)行更加細(xì)化的分析。,,③對(duì)遺留系統(tǒng)進(jìn)行分析，分析出可用的服務(wù)及其相關(guān)信息。,具體的系統(tǒng)流程,④將業(yè)務(wù)流程分析結(jié)果和遺留系統(tǒng)的分析結(jié)果用形式化的方法表示出來(lái),。,,⑤服務(wù)匹配引擎按照一定的匹配算法將業(yè)務(wù)流程分析結(jié)果和遺留系統(tǒng)分析結(jié)果進(jìn)行匹配計(jì)算。,,⑥根據(jù)匹配計(jì)算結(jié)果形成服務(wù)合成方案，用以指導(dǎo)遺留系統(tǒng)向面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的遷移。,服務(wù)模型,,,服務(wù)表示為：,,WS={C,，,S,，,I/O},,,其中，,,C,：服務(wù)基本描述信息，包括服務(wù)名稱、服務(wù),ID,、服務(wù)分類等；,,S,：服務(wù)功能信息描述包括服務(wù)所提供功能的詳細(xì)描述；,,I/O,：服務(wù)接口信息即服務(wù)的數(shù)據(jù)源。,服務(wù)匹配引擎,,業(yè)務(wù)需求描述,服務(wù)匹配引擎,,,基本信息,,,功能信息,,,接口信息,服務(wù)合成方案,遺留系統(tǒng)分析,服務(wù)相似度計(jì)算,,服務(wù)相似度計(jì)算,:,,,,SimWS(S,1,,S,2,)=ω,1,SimC(S1,S2)+ω,2,SimS(S,1,,S,2,)+ ω,3,SimI/O(S,1,,S,2,),,,,其中：∑,ω,i,=1,；,0≤ω,i,≤1,；,i=1,，,2,，,3,所遇到的問(wèn)題,,領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)的建立,,,服務(wù)中一些關(guān)系的確定以及不同關(guān)系的匹配方法（包含、相交等）,,,服務(wù)相似度計(jì)算中沒(méi)有考慮服務(wù)質(zhì)量等一系列非功能因素,,謝 謝！,