[發(fā)明專利]一種基于腳本的Web服務(wù)執(zhí)行優(yōu)化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910201532.0
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN102103519A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾國蓀;王偉;周靜;譚一鳴;蔣昌俊;苗奪謙
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;H04L29/08
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Web服務(wù)技術(shù)，特別是涉及一種基于腳本的Web服務(wù)執(zhí)行優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

Web服務(wù)是一種新的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，是一種基于現(xiàn)有成熟的Internet技術(shù)的分布式應(yīng)用程序技術(shù)框架。Web服務(wù)是是基于網(wǎng)絡(luò)的、分布式的模塊化組件，由URL進(jìn)行標(biāo)識，它遵守標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范(SOAP、WSDL、UDDI)，對外提供一組通過XML構(gòu)件進(jìn)行定義和描述的接口，其它應(yīng)用可以通過基于因特網(wǎng)的協(xié)議(HTTP)及使用基于XML的消息與Web服務(wù)進(jìn)行交互。Web服務(wù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)的計(jì)算資源、數(shù)據(jù)資源和服務(wù)資源的有效無縫聚合和廣泛共享。一個(gè)Web服務(wù)可由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件集成組裝形成，一個(gè)Web服務(wù)也可用調(diào)用其它Web服務(wù)，從而形成更大的應(yīng)用系統(tǒng)，為軟件復(fù)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，軟件開發(fā)成本大大降低成為可能。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都對Web服務(wù)展開了研究和實(shí)踐探討，研究熱點(diǎn)主要集中在Web服務(wù)組合建模和驗(yàn)證、Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)、服務(wù)調(diào)度等方面。盡管現(xiàn)有的技術(shù)使得Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)可用、互操作、可擴(kuò)展等特點(diǎn)，很好的解決了異構(gòu)平臺的協(xié)作問題。但是要使Web服務(wù)真正獲得成功，還有許多困難和局限。主要表現(xiàn)在：

(1)Web服務(wù)組合的正確性尚需驗(yàn)證。Web服務(wù)組合的正確是Web服務(wù)正確執(zhí)行的前提條件。Web服務(wù)是由多個(gè)其他服務(wù)通過服務(wù)組合而成的執(zhí)行序列，服務(wù)編排和執(zhí)行過程中的任何細(xì)微差錯(cuò)，都可能導(dǎo)致執(zhí)行序列的錯(cuò)誤執(zhí)行，因此保證Web服務(wù)組合的正確非常重要。

(2)Web服務(wù)計(jì)算性能遭遇瓶頸。通信是分布式系統(tǒng)最基本的特征，Web服務(wù)采用通信協(xié)議SOAP來封裝遠(yuǎn)程調(diào)用和交換的數(shù)據(jù)，SOAP本身是基于XML的協(xié)議。同時(shí)Web服務(wù)的其他協(xié)議和規(guī)范(如WSDL)也是基于XML的說明。Web服務(wù)執(zhí)行時(shí)需要進(jìn)行協(xié)議和規(guī)范的解析工作，由于Web服務(wù)執(zhí)行是通信密集型計(jì)算，耗費(fèi)在SOAP協(xié)議解析和Web服務(wù)腳本解析的延時(shí)，大大降低了Web服務(wù)執(zhí)行的效率，阻礙了Web服務(wù)計(jì)算性能的提高。

(3)Web服務(wù)執(zhí)行的QoS服務(wù)質(zhì)量尚需保證。Web服務(wù)在保證正確執(zhí)行得同時(shí)，還需要保證Web服務(wù)執(zhí)行的質(zhì)量(包括Web服務(wù)的可靠性、可用性、強(qiáng)壯等)。由于參與的Web服務(wù)的其他服務(wù)具有自治和自演化特征，例如：是否可用、響應(yīng)需要花費(fèi)的時(shí)間、是否能夠連續(xù)工作？當(dāng)它不可用時(shí)，是等待還是繼續(xù)尋找其他可使用的Web服務(wù)？這都涉及Web服務(wù)執(zhí)行的效率和Web服務(wù)系統(tǒng)的健壯。實(shí)際也就是在若干個(gè)待選服務(wù)中，如何選取質(zhì)量最優(yōu)的服務(wù)資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于腳本的Web服務(wù)執(zhí)行優(yōu)化方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種基于腳本的Web服務(wù)執(zhí)行優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.采用Cpi演算對Web服務(wù)的描述腳本進(jìn)行簡約歸一化；

當(dāng)前形式化描述服務(wù)的方法主要包括有限自動機(jī)、Petri網(wǎng)、進(jìn)程代數(shù)和語義網(wǎng)等。它們的基本原理是類似的：用形式化語言對服務(wù)組合進(jìn)行建模，然后使用各自的形式化方法進(jìn)行演算和推理。其中自動機(jī)理論、Petri網(wǎng)和語義網(wǎng)對服務(wù)組合建模更為直觀、圖形化，但是不適合服務(wù)數(shù)量較大的情況。進(jìn)程代數(shù)因其簡單、形式化的描述和推理特性，被認(rèn)為是描述服務(wù)組合交互行為的有效方法。

Pi演算是Robin?Milner提出的以移動通信為研究重點(diǎn)的并發(fā)理論，它常用來描述進(jìn)程間的交互行為和并發(fā)通信操作。但傳統(tǒng)的Pi演算有其局限性，不能描述進(jìn)程間交互行為的約束規(guī)則和進(jìn)程的歸屬，使用Pi演算描述多個(gè)原子服務(wù)間的協(xié)作和語義，勢必非常復(fù)雜和困難。本發(fā)明通過深入分析Web服務(wù)組合的特點(diǎn)和BPEL的語法特征，對Pi演算進(jìn)行語義擴(kuò)充，給出Cpi演算的操作語義，用于表達(dá)交互進(jìn)程所屬的服務(wù)，以及約束條件對Web服務(wù)交互行為的影響。

Web服務(wù)的執(zhí)行是其成員服務(wù)間進(jìn)程交互和并發(fā)通信的過程，原子服務(wù)間要滿足一定的約束規(guī)則，同時(shí)Web服務(wù)的執(zhí)行會涉及大量的進(jìn)程操作，而每個(gè)進(jìn)程都有其對應(yīng)的歸屬服務(wù)，即原子服務(wù)。因此本發(fā)明采用進(jìn)程代數(shù)描述Web服務(wù)組合和執(zhí)行，作為一種中間表達(dá)方式，類似于編譯過程中的中間語言，對BPEL腳本文件進(jìn)行歸一化描述，表達(dá)Web服務(wù)及其成員服務(wù)的具體行為和狀態(tài)變遷。

b.通過分析Web服務(wù)的BPEL腳本，提取約束規(guī)則集，給出服務(wù)可用和可達(dá)性分析方法，用于形式化驗(yàn)證Web服務(wù)組合偏序序列的正確性，從而保障Web服務(wù)組合的正確。