网格工作流的Xml描述转化为Petri网的研究与实现

论文摘要

随着网格研究的深入和网格基础设施的发展,在网格上开发了越来越多的功能强大、需要大量资源的科学计算和协同应用,很多网格应用也越来越复杂,具有时间、空间和资源等多种约束。网格工作流能够方便的构建、执行、管理和监控网格应用,使得网格应用能够自动实施并且效率较高。由于网格的动态性、分布性、异构性和自治性导致传统工作流的一些方法和技术不能有效的处理网格环境中工作流的过程描述问题,本论文根据网格资源和网格应用的特点,对网格工作流过程描述进行了研究,主要内容如下:1)为了更清晰的描述网格工作流各组件之间的关系,本论文提出了网格工作流系统模型,且针对网格工作流的过程模型提出了分层思想,将网格工作流的过程模型分为描述语言层和流程逻辑层。对于描述语言层,本论文提出基于XML的网格工作流模型,对于流程逻辑层,本论文提出基于CPN的网格工作流模型。2)由于XML是半形式化的,难以对用XML建立的网格工作流模型进行语义分析和正确性验证,从而限制了它的有效性。Petri网作为一种图形化建模工具,用Petri网建立的网格工作流模型具有成熟的数学分析方法。所以设计实现了基于XML到基于CPN的网格工作流模型转换工具,并证明了其转换的等价性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 图表目录
• 第一章 网格工作流技术概况
• 1.1 课题目的和意义
• 1.2 网格
• 1.2.1 网格概念
• 1.2.2 网格特点
• 1.3 工作流
• 1.3.1 工作流定义
• 1.3.2 工作流参考模型
• 1.3.3 工作流管理系统
• 1.4 网格工作流
• 1.4.1 网格工作流的定义及其相关概念
• 1.4.2 网格工作流与传统工作流的区别
• 1.4.3 网格工作流研究中存在的问题及本文的工作
• 1.4.4 网格工作流系统模型
• 1.5 网格工作流模型
• 1.5.1 网格工作流过程模型
• 1.5.2 网格工作流过程建模的分层思想
• 1.6 本章小结
• 第二章 基于XML的网格工作流模型
• 2.1 XML语言及其文档格式
• 2.1.1 XML概述
• 2.1.2 XML的特点
• 2.1.3 XML的文档格式
• 2.1.4 XML在网格工作流过程定义的应用
• 2.2 基于XML的网格工作流过程模型
• 2.2.1 过程定义概念及用途
• 2.2.2 GFPDL概述
• 2.2.3 网格工作流过程元模型及其实体
• 2.2.4 基于XML网格工作流模型定义
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于CPN的网格工作流模型
• 3.1 工作流网（WF-NET）
• 3.1.1 基本Petri网
• 3.1.2 WF-Net的定义
• 3.2 着色工作流网（COLORED WF-NET）
• 3.2.1 着色Petri网
• 3.2.2 着色工作流网的定义
• 3.2.3 着色工作流网的基本组件
• 3.2.4 着色工作流网的触发机制
• 3.3 基于CPN的网格工作流过程模型
• 3.3.1 基于CPN的网格工作流元模型
• 3.3.2 基于CPN的网格工作流模型定义
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于XML到基于CPN网格工作流模型的转换机制
• 4.1 XML到CPN转换的可行性分析
• 4.2 XML到CPN转换的总体思路
• 4.3 XML到CPN的转换规则
• 4.3.1 将GFPDL中的活动转化为CPN中的变迁
• 4.3.2.将GFFDL描述的活动之间的关系转化为CPN网变迁之间的连接关系。
• 4.3.3.条件信息的映射:
• 4.4 基于XML到基于CPN的网格工作流模型转换的等价性证明
• 4.4.1 DOM树生成字符串的深度优先遍历算法
• 4.4.2 CPN网的深度优先遍历算法
• 4.4.3 用字符串相等来判断其等价
• 4.5 本章小结
• 第五章 模型转换工具CONVERT-XMLCPN的设计与实现
• 5.1 CONVERT-XMLCPN总体设计
• 5.1.1 Convert-XMLCPN的功能需求
• 5.1.2 Convert-XMLCPN体系结构
• 5.1.3 实现Convert-XMLCPN工具的算法
• 5.2 CONVERT-XMLCPN工具的开发环境及涉及的相关技术
• 5.2.1 Convert-XMLCPN工具的开发环境
• 5.2.2 Java平台同XML技术合作的优势
• 5.2.3 Convert-XMLCPN工具的特点
• 5.2.4 涉及的相关技术介绍
• 5.3 模型转化功能的实现
• 5.3.1 描述网格工作流元模型的XML数据源
• 5.3.2 解析XML数据
• 5.3.3 将XML文件的DOM树转换成有色Petri网
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢