[發明專利]基于復雜性度量的BPEL過程數據流錯誤預測方法

在審

• 申請號: 201711452935.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108182147A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 宋巍;張成震;常震
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F8/30
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種基于復雜性度量的BPEL過程數據流錯誤預測方法，首先解析數據集中的BPEL過程文件，分別計算和檢測得到每一個BPEL文件的各種復雜性度量指標的值和各種數據流錯誤；接著，去除一些復雜性度量指標，從而挑選出候選特征；最后將候選特征進行枚舉組合，并作為輸入特征，運用WEKA數據挖掘軟件，使用其包含的常見的分類算法對數據流錯誤進行分類預測，根據所得的分類預測準確度結果，確定最終選擇的特征。本發明能有效地分類預測BPEL過程是否存在數據流錯誤，對相關工作者建模和設計提供強有力的指導作用，加深對服務組合數據流錯誤的理解。

技術領域

本發明屬于服務計算領域，具體涉及一種基于復雜性度量的BPEL過程數據流錯誤預測方法

背景技術

伴隨著計算機和信息技術的不斷創新、進步和普及，軟件已經滲透到人們的生活，并成為了我們日常生活不可或缺的一部分。而由于Internet使得計算機軟件所處的網絡環境變得愈加復雜和多變，由原來的封閉走向開放、由靜態轉向動態和由可控變得更加難以控制。在此背景之下，一些先進的技術和思想隨之產生，其中包括軟件即服務(Software asa service，簡稱SaaS)和面向服務的體系結構(Service Oriented Architecture，簡稱SOA)。SaaS和SOA有一個共同的特點就是都圍繞服務展開，并以此為基礎和核心。為了適應服務計算和云計算等前沿技術的快速發展，不同種類的資源被封裝成可調用的Web服務。Web服務技術(Web services)產生于SOA之前，為SOA的發展提供了重要的借鑒作用。

單一的Web服務功能不僅結構簡單且功能非常有限，無法滿足現有業務需求的復雜化，因此Web服務組合技術隨之產生。Web服務組合是根據業務需求，將這些已有的原子Web服務通過重新組合得到新的一個服務，從而實現了服務的重新利用和增強服務潛在的實用價值。目前國內外主流服務組合技術利用Web業務過程執行語言(Web ServicesBusiness Process Execution Language，WS-BPEL簡稱BPEL)來實現的。由于Web服務數量的日益龐大，基于Web服務的業務過程已經成為大規模的應用程序開發的重要方法和途徑。順應著這種方向和發展趨勢，BPEL因此成為構建基于Web服務業務過程的大規模編程語言，并已經發展成為了描述Web服務事實上的業界一致認可的標準。BPEL盡管已經發展了十多年，但是BPEL工作者編寫的部分BPEL質量依然低于我們的期望，常常造成一些不當的問題和錯誤的實踐，從而造成巨大的經濟損失。在BPEL過程中，我們把所有的這種重復出現的不當設計產生的錯誤模式，稱之為反模式(anti-patterns)。

盡管反模式可以有多種不同的形式或者種類，但是在業務過程中，目前最受關注的、最基礎的兩個方面是控制流反模式和數據流反模式。由于BPEL是基于通用的XML格式編寫的業務過程語言，而且BPEL過程具有優良的塊結構的特點，因此在BPEL過程中控制流相關的不良的錯誤不太容易發生。與之相反的是，在BPEL過程中數據流相關的錯誤相對更加比較容易產生一些，其主要原因有以下兩點：首先，BPEL過程支持并發執行，并發的不同分支活動能夠通過條件(數據相關的)link表達同步依賴；其次，是因為在BPEL過程中部分數據變量常常來自于動態且多變的外部Web服務。BPEL過程中常見的三種數據流反模式分別是輸入缺失(input missing)、輸出冗余(output redundancy)和輸出丟失(output lost)。

現有方法大多采用模型檢驗或規則匹配等技術，這類方法檢測數據流錯誤往往面臨著狀態空間爆炸問題，且缺少對數據流錯誤的實證研究特性，不能夠體現數據流錯誤的發生究竟與哪些錯誤息息相關。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于復雜性度量的BPEL過程數據流錯誤預測方法。