[發明專利]一種基于后備服務的高可靠工作流開發方法

無效

• 申請號: 201310013282.4
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103092617A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 呂建;徐鋒;陳威
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

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技術領域

本發明涉及計算機應用技術，具體是一種應用了Web?Service技術和網站開發技術實現了基于后備服務的高可靠性工作流開發方法。

背景技術

工作流是一類能夠完全或者部分自動執行的業務過程，文檔、信息或任務根據一定的程序規則在不同的參與者之間進行傳遞與執行。作為企業經營過程重組與過程自動化的一種手段,?工作流技術著眼于協調企業資源,?自動化企業業務流程,?高效完成企業業務目標。近年來，面向web服務的工作流技術逐漸興起，使得企業活動分散的參與者能夠透明地應用分布異構的資源進行更快更便捷的合作。

然而，面對開放、動態的網絡環境，構造和保障工作流的可靠執行面臨巨大挑戰。?web服務所處的環境是一個動態的網絡環境，很多服務可能經常發生變化，服務構建、服務組合、服務綁定和服務實際運行中都有可能出現失敗的情況。因此，即使已經建立了可靠的流程，流程中涉及服務的可靠性變化還會使整個流程可靠性降低甚至無法順利運行。

開放的網絡環境是挑戰，同是也帶來了機遇。隨著web服務的發展，往往會出現多個具有相似功能、能完成相同任務的服務，可以通過一定的方法把這些服務引入到工作流中增強工作流的可靠性。

在UDDI（Universal?Description?Discovery?and?Integration，統一描述、發現和集成協議）中心，會有很多相似行為的服務，比如提供的服務功能相同，服務調用方法相同。如果服務A的使用環境也是服務B的使用環境，那么我們稱服務B能模擬服務A；如果服務A與服務B能夠互相模擬，那么稱服務A與服務B等價。對于等價的服務，它們的使用環境相同，如果把處于工作流中的一個服務使用它的等價服務替換，那么整個工作流的運行將不會受到影響（如果替換服務能夠正常與運行的話）。我們把這些等價服務稱作原來工作流中服務的后備服務。

發明內容

本發明提供了一個基于后備服務的高可靠工作流開發方法，用戶按此方法進能開發出相對更可靠的工作流。

本發明所述的一種基于后備服務的高可靠工作流開發方法，其包括以下步驟：

1）首先，為提高可靠性，用戶對既有工作流添加后備服務，工作流描述機制將加入了后備服務的工作流以形式化的語言進行描述；

2）分解出該添加了后備服務的工作流中包含的各個子系統，計算出子系統中每個web服務節點的可靠性以及工作流整體的可靠性，如果計算得到的工作流可靠性不滿足用戶的需求，用戶從外部服務中選擇最優的服務繼續添加到后備服務列表中；

3）再次評估服務節點和工作流整體的可靠性，如果還是不滿足要求，則繼續添加后備服務，漸進地提高工作流的可靠性，直至達到用戶的要求。

上述步驟2）中，分解工作流中包含的各個子系統及計算可靠性的過程是：將工作流自頂向下被分解成五種不同類型的子系統：服務節點，順序結構，選擇結構，并行結構和循環結構，?運用Petri網系統結構性能分析的方法，把Petri網對圖形結構的性能分析方法應用于工作流結構的分析與可靠性的評估計算；使用自頂向下的方式把工作流表示成一個樹形結構，分解出工作流中所有的子系統，并從底層開始計算子系統的其可靠性，對分解得到的子系統應用自底向上逐層構建的方式，每一層都應用子系統的可靠性計算公式，最終在樹形結構的頂端得到整個工作流的可靠性。

所述每一層都應用子系統的可靠性計算公式中，對于單個web服務節點，假設???????????????????????????????????????????????是原服務成功的概率，它有個后備服務，是后備服務成功的概率，那么加入后備服務后，這個服務節點整體的可靠性可以由公式得到：

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所述步驟2）中，用戶從外部服務中選擇最優的服務繼續添加到后備服務列表的過程中，用戶優先選擇對工作流可靠性影響較高的web服務添加后備服務。對于每個服務的等價服務，按后備服務機制所安排的順序進行最優的排序，使得用戶每次都能夠優先選取可靠性最高的等價服務加入此服務的后備服務列表中。

所述各web服務對工作流可靠性影響高低與否是由子系統的敏感度確定，子系統敏感度的公式為：

其中是web服務在子系統中的重要性，是web服務的可靠性，是一個比例常數，子系統的重要性是指工作流整體的可靠性相對于子系統可靠性的變化率，其值越大說明子系統對整體的影響越大，具有越高的重要性。重要性不僅與子系統自身的結構有關，還與子系統運行的次數有關，子系統重要性的計算方法是：

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