[發明專利]一種開放環境下的Web服務組合多目標驗證方法

有效

• 申請號: 201710810726.5
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107645412B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 周宇;周女琪;魏歐
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開一種開放環境下的Web服務組合多目標驗證方法，包括：抽象出Web服務組合過程與QoS屬性，并建模成為多目標馬爾可夫決策過程；將影響Web服務組合過程的環境條件抽象出來，建模成為傳統的馬爾可夫決策過程，使之與Web服務組合模型交互，真實的模擬了在復雜的開放環境下，Web服務組合受動態的環境影響的過程；根據用戶偏好，將QoS屬性建模成為多目標時序邏輯公式；將以上Web服務組合模型、環境模型、多目標時序邏輯公式作為方法的輸入，使用概率模型檢測工具，最終得到滿足用戶需求的定量結果并導出相應策略。本發明方法解決了在復雜的開放環境下，由于環境的不確定性、用戶需求多目標性所導致的傳統Web服務組合驗證方法難以直接使用的問題。

技術領域

本發明屬于計算機軟件工程開發技術領域，特別涉及一種在開放環境下的Web服務組合多目標驗證方法。

背景技術

概率模型檢測技術是一種驗證有限狀態系統是否滿足屬性的形式化方法，其目的是將給定的概率系統和其待驗證的屬性分別用有窮狀態模型和時序邏輯公式描述出來，然后采用模型檢測器來判斷系統模型是否滿足系統屬性。概率模型檢測技術的一般流程是對待檢驗的概率系統進行建模，然后使用一種形式化的語言如時序邏輯公式來描述系統屬性，最后使用相應的模型檢測分析技術來判斷此系統模型是否滿足系統屬性。由此我們可以看出概率模型檢測技術一般分為三個部分：描述概率系統的建模語言，描述系統屬性的時序邏輯公式和一項驗證系統是否滿足屬性的分析技術。概率模型檢測工具在檢測算法的支持下會自動執行，當系統不滿足待測性質時將提供反例路徑。

PRISM是一個用來分析概率系統的工具，可以支持三種類型的模型，離散時間馬爾可夫鏈，連續時間的馬爾可夫鏈以及馬爾可夫決策過程。該工具通過自動分析建立好的概率系統，能夠驗證動態的概率系統是否滿足概率計算樹邏輯(PCTL)與連續隨機邏輯(CSL)表示的屬性。

Web服務組合是將不同的獨立服務組合起來以完成功能更強大的組合服務的技術。通過組合現有單一的服務來構建復雜和增值的應用，可大量減少部署時間與成本。隨著Web服務技術的快速發展，功能屬性類似而服務質量(Quality of Service，QoS)不同的服務數量急速增加。根據服務質量為用戶不同偏好選擇的服務，稱為QoS感知的Web服務組合。

在面向服務的架構(SOA)和面向服務計算(SOC)的領域，QoS感知的Web服務組合成為了目前的研究熱點。如何選擇一個服務使得整個服務組合的服務質量最大化成為了服務組合研究中的關鍵問題。評判Web服務組合的服務質量的標準一般是用戶的需求，例如服務價格、提供商聲譽、可靠性等。

之前人們都把工作集中在通過改進Web服務選擇算法，來提高得到Web服務組合的準確性，而對基于概率模型檢測技術的驗證方法關注較少。同時，之前的工作也沒有考慮環境的隨機變化將會給Web服務組合方法帶來的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種開放環境下的Web服務組合多目標驗證方法，其定義了一種新的多目標馬爾可夫決策過程，使用概率模型檢測技術和多目標驗證技術驗證該過程，得到Web服務組合和定量分析結果。引入顯式環境模型，使之與Web服務組合模型交互，真實模擬在開放環境下的Web服務組合過程，解決了在復雜的開放環境下，由于環境的不確定性、用戶需求多目標性所導致的傳統Web服務組合驗證方法難以直接使用的問題。

為了達成上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種開放環境下的Web服務組合多目標驗證方法，包括如下步驟：

(1)根據待研究對象的特點，抽象出Web服務組合過程與待驗證的QoS屬性；

(2)根據步驟(1)中的Web服務組合過程與QoS屬性，將該Web服務組合過程建模成為多目標馬爾可夫決策過程；