[發明專利]面向語義Web服務程序設計的語義數據表示和處理方法

無效

• 申請號: 200910061664.8
• 申請日: 2009-04-17
• 公開（公告）號: CN101526898A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 應時;薛童;賈向陽;曹虹華;肖洋;袁文杰;趙楷;崔華;曾志浩
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F17/30
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所
• 代理人: 劉 榮

技術領域

本發明涉及一種面向語義Web服務程序設計的語義數據的表示和處理方法，屬于面向語義Web服務的計算機軟件領域。

背景技術

伴隨著電子商務的迅速崛起，Web應用完成了從集中式到分布式的巨大變革。Web服務作為一種發展非常迅速的、新興的Web應用模式，已經成為一個嶄新的分布式計算模型，并為互聯網上的數據和信息集成提供了有力的支撐。同時，構建在面向組件編程技術、Web服務和SOA基礎上的面向服務編程技術也已發展成為針對互聯網的新一代軟件開發技術。BPEL語言是當前企業界事實上的標準規范。借助于Web服務描述語言WSDL，BPEL通過組裝互聯網上分散的、功能有限的單個Web服務來構造企業應用系統。

然而，以BPEL為代表的面向服務程序設計語言一般都在語法層面進行程序設計，并沒有很好的解決互聯網開放環境下服務組合所面臨的諸多問題。特別是組合服務與各個成員Web服務之間的靜態綁定關系，導致其結構在運行時難以動態調整。一方面，因為Web服務的描述缺乏足夠的語義信息，以Web服務為構成要素所設計的程序明顯缺乏靈活性和動態適應能力，Web服務的搜索、發現和組裝具有不確定性，軟件的可靠性和可用性較差。另一方面，多個Web服務構建并隸屬于同一個應用系統，其中每個服務都是對該系統中可復用資源的抽象，服務之間在業務邏輯上往往存在比較緊密的數據關聯性，即一個服務的輸出數據(消息)與業務相關的另一個服務的輸入數據(消息)之間存在著關聯性。這種Web服務之間的數據相關性對于Web服務搜索、發現、組裝等任務具有重要的意義，而BPEL語言和WSDL語言均無法描述這種數據關聯信息。

為了能夠根據用戶提供的信息更加準確地描述并執行Web應用，需要考慮更加豐富的語義和上下文信息。語義是數據(符號)所代表的概念的含義，以及這些含義之間的關系，是對數據的抽象或者更高層次的邏輯表示。Web應用中XML格式的數據處理的實質就是得到被處理的Web數據所代表的含義，實現數據在含義上的處理。數據正確的語法表達是保證計算機之間能夠進行信息交換和處理的前提，而數據語義的描述則是數據可被計算機正確理解和推理的基礎。

語義Web服務技術的發展，為描述Web服務及Web數據的語義提供了更有效的手段。語義Web服務是Web服務和語義Web的有機結合，其目標是以一種明確的、計算機能夠理解的方式來描述Web服務的數據、功能和內容，同時增強已經存在的Web服務操作的性能和健壯性，為Web服務的發現、執行、解釋和組合的自動化提供有效的支持。

研究表明，借助于語義Web服務技術，Web應用可以基于資源描述框架RDF、元數據和OWL本體來抽象表示數據，進而提高Web服務的質量，這也使得直接將語義Web服務作為語義程序的基本構成元素成為可能。

當前，尚不存在直接以語義Web服務和語義數據變量為軟件構成元素進行程序設計的語義程序設計語言。BPEL語言不支持面向語義Web服務的程序設計。針對語義Web服務而對BPEL語言進行擴展的語言，如BPEL4SWS(BPEL?forSemantic?Web?Services)語言的發展還不夠成熟，相應的，也缺乏對于語義數據進行有效表示和處理的手段和機制。

發明內容

本發明的目的是解決面向語義Web服務程序設計技術缺乏對各種數據的語義層抽象和表示以及相應的語義數據處理機制，難以有效地支持語義層程序設計以及語義軟件結構和行為的運行時調整和動態演化問題，從而提供一種語義數據表示和處理方法，使語義程序設計人員能夠直接和顯式地描述各種數據的語義信息，并完成語義程序部署和執行階段的語義數據類型轉換和語義數據處理。

實現本發明目的采用的技術方案是：根據面向語義Web服務的語義程序設計特點，制定出了基于XML標準的、面向語義Web服務的語義數據表示規范和處理方法，可以方便開發者進行實際的語義軟件開發。使用該語義數據表示規范可以協助開發語義Web應用系統，能精確地對各種語義Web服務調用及業務流程所涉及的語義數據，如輸入消息，輸出消息和中間數據進行描述，并實現語義信息處理的自動化。下面就語義數據的表示和處理方法進行說明：

一、制定語義數據類型和語義變量的XML?Schema模式規范。