一个基于WS-CDL的服务编排行为模型及角色映射

Web服务组合的服务编制过程需要遵守服务编排协议.针对将服务编排协议映射到分散式服务编制这一难点问题,提出了面向角色的WS-CDL映射模型,建立了服务编排协议的行为模型;给出了服务编排协议的行为模型的角色映射规则及实现算法.该模型符合分散式服务编制由各个成员服务独立处理交换信息的特点,通过引入角色映射这一中间环节,解决了因WS-CDL和BPEL在语法上不具有一一对应关系而无法完全直接转换的问题.最后,给出了面向角色的服务编排协议映射的实例分析过程,并通过开发的原型系统,验证了映射规则的正确性和算法的可实现性.

一种模型驱动的WS-CDL服务组合可靠性预测方法

WS-CDL是一种主流的Web服务组合标准,描述了基于编排机制的端对端服务组件的组合方式。对基于WS-CDL的服务组合进行可靠性预测,能帮助Web服务的使用和管理者定量考察服务的可信性,并帮助他们从功能相同的服务组件中择优选取以优化整体服务流程的可靠性。然而,学术界对WS-CDL可靠性研究非常匮乏。提出了一种模型驱动的方法来预测基于WS-CDL的组合服务的可靠性。该方法首先引入一系列的转换规则,将WS-CDL中的各种活动和结构转换为等效的NMSPN网描述。在生成的NMSPN网基础上,引入了一个预测算法以分析组合服务的"流程正常结束概率"。为了对理论模型和结果进行检验,还通过WS-CDL+执行引擎对服务组合的实例进行执行并获得了流程正常结束率的实验数据。比较发现,由实验数据导出的95%置信区间完好地覆盖了理论分析结果,表明了该方法的正确性和精确性。

基于进程代数WS-CDL交互模式建模研究

基于WS-CDL的编排是从全局视角描述Web服务交互功能,但其缺乏形式化语义。基于进程代数提出了PA4WS(Process Algebra for WS-CDL)来描述WS-CDL的形式化语法和语义。相比其他相关工作,PA4WS给出了WS-CDL编排的工作单元建模、基于信息对齐交互模式和异步交互建模。最后,通过一个例子给出了PA4WS带来的好处。

WS-CDL测试路径的生成与排序

为了找出WS-CDL组合流程中存在的错误,减少软件维护产生的开销,提出一种基于控制流图生成测试路径的方法,用于对WS-CDL进行测试.首先解析WS-CDL文档,根据元素特点生成各类节点,并根据流程结构确定节点的源节点和目标节点;然后通过在源节点和目标节点间添加有向边构造成控制流图;最后通过遍历控制流图生成所有可能的测试路径.测试路径中覆盖的WS-CDL元素越多,则发现的错误数也可能越多.为提高发现错误的效率,提出了2种基于路径中元素数量的排序算法,对路径的执行顺序进行排序.实验结果表明,将测试路径按路径中未被覆盖的元素总数降序排列,可以更快地发现错误.

基于Pi-演算的WS-CDL编舞的描述和验证

WS-CDL从全局的观点定义了P2P协作实体通用的外部行为,这些外部行为以消息交换序列的形式来达到一个共同的交易目的。尽管WS-CDL声称是基于Pi-演算的,但是证明Pi-演算在建模WS-CDL的效力上做的实质性工作并不多。因此,提出了一种基于Pi-演算的方法来形式化并且验证WS-CDL编舞。该方法可以保证WS-CDL编舞的正确性以降低由于Web服务执行的失败带来的开销。这一方法提高了部署的效率,降低了实现和调用不合适Web服务的风险。论文的贡献可以归纳为以下三点:首先,用Pi-演算形式化WS-CDL的语义信息;其次,形式化的有效性已确认,重要的属性都在形式化后得到验证。第三,用一个具体的交易场景验证WS-CDL模型设计的可靠性。

基于WS-CDL的图形化标识语言研究与建模工具的实现

Web服务编排描述语言(WS-CDL)从全局的视角定义了Web服务参与方之间的协作和交互。然而,作为一个业务流程建模语言,WS-CDL规范缺乏对应的图形化标识标准,导致业务人员无法方便地编排流程。为此,设计了一套图形化模型标记WS-CDL-N,该标记与WS-CDL一一对应。并在此基础上,使用GMF框架实现了WS-CDL的图形化编辑器。通过一个电子贸易流程的实例,展示了WS-CDL-N抽象层次高、直观、交互突出等优点。

基于Petri网的挖掘WS-CDL编排并行性的方法

挖掘WS-CDL(Web services choreography description language)编排中的并行性,使其中的交互任务尽量并行执行,是缩短业务过程执行时间,提高业务过程效率的重要手段。现有针对WS-CDL编排的研究主要是集中在编排的可实现性方面,没有关注编排并行性方面。使用Petri网对WS-CDL编排模型进行建模,从分析交互变迁相关性的角度提出一种方法,挖掘Petri网中可并行的交互变迁,并重构Petri网模型,从而通过编排并行度的提高使得编排效率得到提升。

WS-CDL编排到BPEL编制的转换与实现

Web服务编排流程与编制流程之间的转换一直是学术界的研究热点,尤其是W3C提出的标准规范WS-CDL与如今广泛应用的编制规范BPEL流程之间的转换,对SOA实践者来说具有很强的实用性。然而,现有的转换规则都没有考虑全局模型到局部模型的转换过程中可能存在的不可执行问题,并且其转换规则本身也存在一些不合理的地方。提出了新的WS-CDL编排到BPEL编制流程的转换规则,该规则不但给出了转换过程中不可执行问题的检验和排除方法,并且其转换规则相较于现有的规则更加准确合理。

Web服务组合标准规范的研究

简要介绍Web服务组合,分析几种Web服务组合标准规范,包括BPML、WSCI、WS-CDL和WS-BPEL,着重分析WS-BPEL服务组合规范。最后指出Web服务组合技术在数字图书馆中具有应用价值。

多方协同应用中基于编排模型的业务流程监控技术的研究与实现

当前SOA架构已经广泛地应用于各种跨系统、跨组织的电子商务。对多方协同中所涉及到的业务数据进行跟踪与监控的需求日益增长。业务活动监控的主要难点是如何从商业应用中获取数据以及定义跟踪目标。提出基于WS-CDL模型对监控目标进行定义,截取网络包数据获得运行时数据的新方法。该方法避免为不同的业务流程重复性的开发不同监控适配器。对监控系统的架构、监控目标定义规则以及交互消息捕获算法进行阐述。

面向跨企业多方协同应用的Web服务安全模型

现有的Web服务安全工具仅提供单个服务的安全策略配置功能,忽略了业务流程层面的安全需求。为此,提出一种面向跨企业多方协同应用的Web服务安全模型,将Web服务安全建模、部署与监控过程,融合到企业业务流程管理过程中。在此基础上构造基于Secure-WSCDL的建模工具、转换工具和监控工具,实现SOA架构下业务模型与安全建模在软件工程生命周期中的同步。通过简化的国际贸易进出口流程实例,验证了该模型与相应工具的有效性。

基于服务编排的云制造服务协同

制造产品价值创造已演变为跨组织的协同,基于业务流程执行语言等服务编制的方法难以应对多主体、多样化和动态化的服务组合流程管理需求。提出了一种基于WS-CDL的云制造服务编排方法,对云制造服务协同流程进行预先定义并在执行过程中遵照执行。通过设计信息交互接口规范和扩展WS-CDL协议,实现云制造服务协同的标准化描述,促进跨组织服务之间的有效沟通。通过仿真对比验证了服务协同方法能改善服务执行效率,提高服务供应商的资源利用率。

Web服务业务流程一致性验证

在Web服务业务流程建模和实现过程中,Web服务编排从全局角度描述了Web服务参与者之间的协作和交互过程;Web服务编制描述了单个Web服务参与者与其他参与者的交互,两者的结合能有效提高服务流程建模和实现的效率以及准确性,但必须解决Web服务编排和服务编制的一致性验证问题。提出了一种基于CSP(communication sequence process)的Web服务编排语言WS-CDL(Web service choreography description lan-guage)和Web服务编制规范WS-BPEL(Web service business process execution language)间的一致性验证方法。该方法将WS-CDL和WS-BPEL均转换为CSP语言;然后基于CSP的模型检测工具PAT(process analysis toolkit)进行两者的一致性检查;最后通过一个完备的案例对该方法进行了验证,结果表明了该方法的有效性。

Web服务组合编辑器的设计与实现

针对现有的Web组合编辑器存在描述组合的方式不够全面和以一种紧耦合方式组合Web服务的问题,该文从软件体系结构的角度提出组合Web服务方法的新观点。Web服务视为可复用的软件体系结构的实体时,采用组件连接运算的方式来组合Web服务,该文中也提及相应的Web服务组合运算子,生成一个WS-BPEL(Web Service Business ProcessExecution Language)的连接器。最后通过WS-CDL(Web Service Choreography Description Language)把每个BPEL连接器组装到一起,形成一个完整的模型。该文最后给出了支持Web服务组合建模方法的工具,用以说明该方法的可行性。

Generating test case specifications of web service composition using model checking

Model checking techniques have been widely used in verifying web service compositions to ensure the trustworthi- ness. However, little research has focused on testing web services. Based on the research of model checking techniques~ we propose a model checking based approach for testing web service composition which is described by using the web services choreography description language （WS-CDL）. According to worldwide web consortium （W3C） candidate recommendation, the WS-CDL specification provides a language for characterizing interactions between distinct web services using XML. Since the behaviors of web service composition are asynchronous, distributed, low-coupled and platform independent, we employ the guarded automata （GA） model for specifying the composition described in WS-CDL and using the simple promela interpreter （SPIN） model checker for detecting the collaborations of web services. Test cases can be transformed from counterexamples generated by SPIN using adequacy criteria. In this paper we apply the transition coverage criterion for generating counterex- amples. To illustrate our approach, we set ＂E-commerce service system＂ as an example for demonstrating how test cases can be generated using SPIN for compositions specified in WS-CDL.

一种动态服务组合技术及其支撑系统

Web服务组合现已成为软件研究和实践热点之一。目前虽已出现多种Web服务组合模型和描述语言,但是面对开放分布多变的Internet网络环境,这些模型和语言在应对变化的动态性支持方面仍显不足,尤其是缺乏从协作全局对动态性的支持。在分析既有服务组合方式及其特点的基础上给出了一个解决方案,它通过一种动态协同模型综合了服务编排和服务编制的优点,在保持与主流技术和平台的兼容性的同时增强了对组合服务动态性的支持。还实现了相应的支撑系统,并在其上实现了一个应用示例。

基于编排和编制的Web服务组合技术研究

介绍了Web服务编排和编制的概念,分析现行Web服务组合技术标准,并结合使用Web服务编排和编制在不同层次组合业务服务的思想,给出了编制和编排的层次关系,最后说明如何在实际应用中运用WS-CDL和WS-BPEL进行Web服务组合。以期通过这些技术组合Web服务来创建更高层次、跨组织的业务流程。

一种模型驱动的WS-CDL服务组合性能预测方法

提出了一种模型驱动的方法来预测基于WS-CDL的组合服务的性能。该方法首先引入一系列的转换规则,将WS-CDL中的各种活动和结构转换为等效的随机PETRI网描述。在生成的随机PETRI网进基础上,引入了一个预测算法以分析组合服务的"流程正常结束期望时间"。同时,通过WS-CDL+执行引擎对服务组合的实例进行执行并获得了实验数据,以便对理论模型和结果进行检验。比较发现,由实验数据导出的95%置信区间完好地覆盖了理论分析结果。