论文摘要
随着计算机技术、Web服务技术的快速发展,用户对互联网的需求也进一步提高,希望互联网能够为其提供所需的服务。Web服务作为一种开放式的业务提供方式,具有跨平台、跨标准、跨语言等特点,已经得到了工业界和学术界的广泛认可。然而,单一的Web服务功能是有限的,因此,用户希望通过Web服务组合的方式实现定制、生成满足自身需求的业务。另外,随着SOA的提出,通过组合独立开发的Web服务方式来产生新的应用成为一种新的发展趋势,Web服务组合技术将逐渐成为企业信息集成的主流技术。因此,如何利用Web服务组合技术向用户提供合乎功能需求及性能需求的组合服务是当今研究的热点。Web服务组合研究涉及了众多热点问题,这些问题分别存在于Web服务组合建立时和运行时,其中,建立时的问题如Web服务匹配、Web服务选择、Web服务自动合成、Web服务组合验证等,这些问题在Web服务组合的生命周期中占据了重要地位,运行时的问题包括服务组合的执行与监控、安全与事务管理等。本文主要围绕服务组合建立时的四个方面问题展开研究,主要研究工作与贡献如下:1.提出基于语义匹配的Web服务混合选择策略。主要结合服务功能属性及非功能属性,提出一种结合服务语义匹配及QoS属性的混合服务选择策略。该策略在实现Web服务选择时,主要关注Web服务的两个方面:一是服务模式匹配,利用匹配技术提高Web服务接口的语义匹配性能,提出服务组合接口匹配算法,实现对服务接口参数的语义连接;二是服务实例选择,当服务的几个运行的实例可对应相同的服务模式时,通过QoS进行服务实例选择。该混合选择策略可实现抽象服务组合流程的局部最优服务选择,为提高服务组合的正确率奠定了基础。2.实现QoS全局感知的服务组合。基于组合最优化理论的思想,重点研究全局范围内基于遗传算法的服务组合语义匹配及QoS约束问题,提出计算服务组合流程的QoS及语义匹配值的算法,对基于遗传算法实现服务组合的方法进行拓展,并给出相应的遗传算法实现以达到服务组合过程中对多QoS约束和语义约束的满足。该方法与局部最优服务选择策略相互补,可提高基于语义的服务组合性能并降低其复杂度。3.提出抽象服务节点自动合成方法。为提高基于流程的服务组合的灵活性,提出基于语义链矩阵(SLM)实现抽象服务节点自动合成方法。首先基于服务库建立一个语义链矩阵SLM,其次基于SLM,采用后向搜索算法实现抽象服务节点自动合成。该方法适用于抽象服务节点没有对应的具体服务、需要采用合成的方式实现抽象服务接口功能的场合。算法分析与实验结果表明该方法可以提高服务组合流程的灵活性及服务自动合成的效率和正确性。4.研究服务组合流程的验证问题。提出一种基于Petri网验证组合模型结构正确性的方法,给出服务网的定义及Web服务组合的代数描述,基于Petri网对基本控制流及具有基本控制结构的服务组合进行建模与验证,进而达到对复杂服务组合的建模及验证,给出服务组合的Petri网模型生成算法,以发现服务组合流程中安全、有界、无死锁等问题。