基于接口和行為語義的Web服務發(fā)現(xiàn)與適配研究.pdf

1、服務計算(Service-Oriented Computing，SOC)正引領著分布式計算和軟件開發(fā)的最新一輪發(fā)展浪潮，它徹底改變了軟件應用系統(tǒng)設計、交付和消費的方式，囊括了一系列的技術集合，用于指導以服務為基本功能單元、以服務重用為軟件開發(fā)理念、以面向服務的架構(gòu)為設計原則的應用系統(tǒng)開發(fā)方式。服務計算的核心思想是通過服務重用構(gòu)建隨需應變的松耦合的分布式應用系統(tǒng)，而服務重用的關鍵則在于如何發(fā)現(xiàn)符合應用需求的基礎服務。隨著Web服務相關標準

2、的持續(xù)完善以及支撐Web服務的企業(yè)級應用平臺的不斷成熟，越來越多的企業(yè)和組織加入到軟件服務化的行列中來，發(fā)布在網(wǎng)絡上的服務呈現(xiàn)出爆炸性增長的趨勢，這也使得如何以快速、準確和高效的方式發(fā)現(xiàn)目標服務成為一個迫切需要解決的問題。本文圍繞語義Web服務發(fā)現(xiàn)中的服務模型與元數(shù)據(jù)組織、基于接口和行為語義的服務發(fā)現(xiàn)方法以及對發(fā)現(xiàn)結(jié)果的語義適配這三大關鍵問題展開研究，主要工作與貢獻包括如下四個方面：
　　 ⑴研究了Web服務模型與元數(shù)據(jù)組織問題

3、，提出了Web服務接口和行為語義模型，以及基于自動分類識別和倒排索引的服務元數(shù)據(jù)組織方法。Web服務描述模型和語言以及服務元數(shù)據(jù)的組織管理是研究服務發(fā)現(xiàn)問題的基礎。本文提出了面向原子服務的接口語義模型和面向復合服務的行為語義模型，增加了對消息間產(chǎn)生依賴關系的描述；并進一步使用π演算對語義Web服務模型進行形式化建模。提出對服務元數(shù)據(jù)進行基于自適應BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自動分類組織和基于倒排索引的索引組織，以實現(xiàn)更高效的服務發(fā)現(xiàn)。
　　

4、⑵研究了語義Web服務發(fā)現(xiàn)和匹配方法，提出了基于接口語義匹配的原子服務發(fā)現(xiàn)方法和基于行為語義等價的復合服務發(fā)現(xiàn)方法。Web服務發(fā)現(xiàn)是實現(xiàn)服務計算核心理念--服務重用的關鍵技術。對于原子服務的接口語義匹配問題，提出了基于倒排索引的單實例匹配和多實例組合兩階段原子服務發(fā)現(xiàn)方法。該方法考慮輸入和輸出消息間的產(chǎn)生依賴關系以提高單個原子服務匹配服務請求的查全率，并挖掘多個原子服務接口間的即時組合作為匹配服務請求的備選方案，同時提出使用倒排索引機制

5、來提高基于接口匹配的兩階段原子服務發(fā)現(xiàn)的效率。對于復合服務的行為語義等價問題，提出了基于π演算互模擬理論的服務行為等價判定標準和方法。該方法定義了基于兩種服務行為視圖的強模擬、弱模擬和上下文兼容模擬總共6種行為等價標準；進一步基于服務演化過程的抽象表達--推演樹，給出了自動推導服務間行為等價關系的方法。一系列應用實例和仿真實驗說明了所提的語義Web服務發(fā)現(xiàn)方法的應用性。
　　 ⑶研究了Web服務適配方法，提出了基于接口關聯(lián)的語義

6、層服務適配方法。Web服務適配是對服務發(fā)現(xiàn)結(jié)果的進一步優(yōu)化和調(diào)整。本文分析了語義層Web服務互操作中存在的問題及場景。針對這些問題，提出在適配說明書中，通過消息映射指明兩個服務的輸入/輸出消息之間的關聯(lián)關系；通過活動映射指明兩個服務活動之間的對應關系；同時，在考慮消息語義對服務交互影響的前提下，說明對無映射消息的處理方法?；诖m配服務的描述說明書及生成的適配說明書，通過模擬兩者的交互，以增量的方式合成具體的適配器。
　　 ⑷研