基于模板匹配的BPEL程序故障修复及优化技术

BPEL(business process execution language)是一种可执行的Web服务组合语言.与传统程序相比,BPEL程序在编程模型、执行方式等方面存在较大差异.这些新特点使得如何定位并修改测试阶段发现的BPEL程序故障成为挑战,面向传统软件的故障修复技术难以直接应用于BPEL程序.从变异分析角度出发,提出一种基于模板匹配的BPEL程序故障修复方法BPELRepair.为了克服基于变异分析的故障修复技术计算开销高的缺点,从补丁生成、测试用例选择以及终止条件3个角度提出多种优化策略.开发一个BPEL故障修复支持工具,提高故障修复的自动化程度与效率.采用经验研究的方式,评估所提故障修复技术及优化策略的有效性.实验结果表明,所提故障修复方法能够成功修复约53%的BPEL程序故障;所提优化策略能够显著降低搜索匹配、补丁程序验证、测试用例执行与故障修复等方面的开销.

A Template-Based Approach for Automatic Mapping between Business Process and BPEL Process

In order to support just-in-time reconfiguration of business process execution language （BPEL） process, a template-based mapping method is proposed to map business level process to BPEL process. The method builds up mapping relationships between the key points of business level process and BPEL process, which helps users to adjust the business level process with simplified operations, and automatically maps the changes to BPEL. In addition, a case of the application of the method in a clothing enterprise was illustrated.

Event-driven process execution model for process virtual machine

Current orchestration and choreography process engines only serve with dedicate process languages.To solve these problems,an Event-driven Process Execution Model(EPEM) was developed.Formalization and mapping principles of the model were presented to guarantee the correctness and efficiency for process transformation.As a case study,the EPEM descriptions of Web Services Business Process Execution Language(WS-BPEL) were represented and a Process Virtual Machine(PVM)-OncePVM was implemented in compliance with the EPEM.

A Reflective Approach for Dynamic Change of BPEL Process

WS-BPEL （Web Service Business Process Execution Language）, as an emerging workflow standard, provides a simple and effective way to construct Web Services-oriented workflows. However, to the best of our knowledge, few effort from the industry and academia has addressed the dynamic change problems of BPEL process. This paper proposes a reflective approach to solve this problem. In this paper, a formal meta-object model of process instance is defined; the behavioral consistency criterion based on this model is proposed; a set of modification primitives are given to modify the meta-object while keeping the change atomic and consistent; and in addition, the MOP is offered to provide the programming interfaces for dynamic BPEL process change.

一种基于CPN的BPEL异常处理逻辑的开发方法

针对WS-BPEL在面向服务软件异常处理方面不够完善的问题,提出了一种基于着色Petri网描述的BPEL异常处理逻辑开发方法。该方法利用着色Petri网(CPN)形式化地描述BPEL的异常处理机制,建立BPEL的异常处理CPN模型,指导对BPEL的异常处理逻辑开发,并依据此建模思想,提出了一个BPEL的异常处理CPN模型的转换工具,用以实现将异常处理的BPEL着色Petri网模型转换成对应的带异常处理的BPEL代码。该工具可在输入的原始的没有异常处理功能的BPEL代码基础上,通过动态地添加BPEL的异常处理语言成份,形成带有异常处理功能的BPEL流程。最后通过引入供应商流程案例,阐述了该方法的具体使用过程。

BPEL流程数据竞争和死锁检测算法研究

针对BPEL(Business Process Execution Language)流程中出现的数据竞争和死锁问题,提出了一种基于图理论的检测方法.首先把BPEL流程转化为BPEL片段图,然后通过求BPEL片段图中强连通分量的方式判定流程是否存在死锁;通过求BPEL片段图中节点间的可达性以判定节点间的可并发性来检测流程中的数据竞争.该方法采用约束求解技术对BPEL中的变迁条件和联合表达式进行分析,提高了检测的准确性.实际应用结果表明,该方法可以检测出流程中的数据竞争和死锁,提高流程的可靠性.

基于BPEL的Web服务快速组合框架

针对当前Web服务组合语言以及Web服务组合过程的复杂性,提出基于业务流程执行语言(BPEL)的Web服务快速组合框架。该框架用有向无环图(DAG)表示服务组合逻辑,通过对DAG解析自动生成发布工作流所需要的各种文档。对原型系统的验证结果表明,该框架能将BPEL的复杂性隐藏起来,达到Web服务快速组合的目的。

BPEL流程建模中的交叠模式分析与转换

由图形化流程建模语言生成可执行的业务流程语言(business process execution language,简称BPEL)时,对于源模型中顺序与并发结构交织的情况(称为交叠模式),传统的复制相关活动方法缺少系统分析及形式化描述.针对这一现状,提出基于工作流网的UML活动图生成BPEL方法,以自由选择工作流网作为活动图的理论基础,利用活的、有界的自由选择网系统的合成规则,定义合理的自由选择工作流网中的两种交叠模式,针对其中一种给出复制相关活动的形式化转换方法,并借助Petri网的并发正则表达式证明转换等价性,说明另一种交叠模式中复制相关活动方法的适用范围.针对BPEL流程建模及图形化流程语言生成块状语言过程中的交叠模式转换问题,给出形式化的描述与解决方法.

采用函数式语言的BPEL模型形式化验证方法

通信顺序进程(communicating sequential process,CSP)是一种经典的形式化方法,CSP_M是在CSP基础上提出的一种函数式语言。目前Web服务组合中BPEL(business process execution language)模型缺乏可执行的形式化编程语言,通过CSP_M提出了一种基于函数式语言的BPEL模型验证方法。首先给出了基于CSP_M的BPEL模型建模与验证框架;其次给出了CSP_M的进程代数定义;再次详细描述了BPEL语言到CSP以及CSP_M的映射方法;最后以一个在线购物系统为例,讨论了该方法的使用效果。实验表明该方法可以提高BPEL模型的可靠性。

BPEL静态流程切片技术研究

提出了业务流程切片的概念和对应的静态切片算法。流程切片是根据给定的活动和活动引用的变量(称为切片准则),分析出在整个流程中能够影响切片准则的流程片段。介绍了静态切片算法在给定切片准则的前提下,首先构造BPEL控制流图,在此基础上生成活动依赖图,并对活动依赖图进行分析,从而确定流程中影响切片准则的活动序列(流程片段)。其结果已经在流程分析、优化和并行化等方面起到了重要作用,效果较好。

基于Pi-演算的BPEL4 WS Web服务组合形式化模型

Web服务组合研究领域的一个重要的问题是如何形式化描述Web服务组合,如何验证服务组合的正确性。Web服务组合的形式化模型来可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。Pi-演算是一种适合于Web服务组合建模的进程代数。本文介绍了Pi-演算的基本语法,针对目前最主要的一种描述和执行基于工作流模式的Web服务组合的规范-Web服务商业流程执行语言(Business Process Execution Language for Web Services,BPEL4WS),定义了Pi-演算和BPEL4WS之间的概念映射,并给出了BPEL4WS的基于Pi-演算的形式化模型,最后通过一个案例给出了模型验证的方法。

BPEL流程静态优化技术研究

提出了一种基于同步和并发分析的业务流程执行语言(BPEL)流程静态优化算法.该算法首先利用同步分析技术对流程中的同步结构进行处理:细化流程的同步粒度、删除冗余的同步依赖和增大流程的并发度;然后采用程序依赖图对流程进行数据流与控制流分析,利用节点合并-重组算法减少流程中顺序活动的数量,进一步增大流程的并发度.实验表明,该算法能够有效提高流程的执行效率,减少流程的执行时间.

基于BPEL的网格工作流系统

设计并实现了一个基于业务流程执行语言(business process execution language,BPEL)的网格工作流管理系统.针对满足网格环境中的特殊需求,如状态的交互、动态服务绑定、高吞吐量和可扩展性、界面友好的工作流定义工具等,分别提出了BPEL与Web服务资源框架(Web service resource framework,WSRF)整合方法、BPEL的简单集群架构和面向应用组件的工作流定义等.最后,给出了在中国教育科研网格公共支撑平台(ChinaGrid supporting platform,CGSP)中网格工作流系统的原型实现.实验结果表明,原型系统支持负载均衡是正确、可行和有效的.

基于BPEL的电厂竞价系统设计

由于电厂竞价系统需要基于重用来灵活地应对竞价规则的频繁变更,提出采用基于Web服务的业务流程执行语言(BPEL)和面向服务架构(SOA),建立电厂竞价系统。设计了系统的架构层次和部署结构,描述了基于BPEL的系统流程管理框架。最后,应用Active VOS Desinger对电厂参与日前市场竞价的流程建模,部署到BPEL Server中,快速实现了面向竞价流程的组合服务编制和发布。

基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法(英文)

随着Web Service组合变得越来越复杂,通过测试来保证服务质量和可靠性也变得越来越重要.将传统数据流分析方法扩展用于Web Service组合测试,提出了一种基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法.该方法基于一个测试模型:Web Service组合测试模型WSCTM,该测试模型可以捕获Web Service组合的数据流接口.采用基于服务的模型WSCTM,数据流可以从3个视点来分析:服务间、服务内和服务实现构件间.从而,Web Service组合的数据流测试可以在三层上得到实现.基于以上方法,可得到Web Service组合的定义-使用链,最终可产生满足既定测试标准以获得需求Web服务组合质量要求的测试路径.

基于WS-BPEL的服务组合流程建模工具的设计与实现

详细介绍了基于BPEL语言的可视化Web服务组合流程建模工具的体系结构;引入节点和弧的概念实现可视化流程编辑器;采用图形化方法和流程图到WS-BPEL元素的映射技术,实现了Web服务组合流程模型的建立、编辑和配置等功能,简化了抽象流程到可执行流程的转化;提出了基于Web服务QOS约束的服务查询、QOS本体表示和QOS筛选方案,使得符合用户需求的Web服务能够被动态灵活地绑定到业务流程中。

基于BPEL描述的移动工作流的协同机制与实现

针对基于面向服务架构的移动信息服务平台,研究了移动工作流的结构模型,分析了流程设计中的Web服务接口及其消息驱动的协同机制.移动工作流主要依赖SMS和MMS协议发起同外部进行通信和服务调用.当用户发起某一事项申请时,工作流引擎实例化流程,按照每一个活动中协同规则调用服务来完成该活动的任务.由于流程节点之间的流转体现出多种协同关系,在进行逻辑规则和时间规则分类的基础上,提出了基于业务流程执行语言BPEL协同规则的描述方法.以申请开放实验项目协同流程为例,涉及多种人员角色,利用移动短消息的模式驱动流程的流转,利用基于BPEL描述的服务协同规则进行了实现,取得了良好的效果.表明所提出的方法有利于简化移动服务平台的系统集成,缩短系统设计周期.

基于Web services和BPEL实现企业应用集成

本文介绍了传统企业应用集成的架构,阐述了其存在的弊端,在认真分析Webservice和BPEL两大关键技术的基础上,提出了一种基于Webservices和BPEL技术实现企业应用集成的新架构,并给出新架构中关键部分的解决方案。

基于BPEL的流程数据竞争问题研究

服务组合就是将多个基本的Web服务组合成可以满足用户需求的增值服务,为企业或企业间的业务过程集成提供技术支持。作为一种流程驱动的服务组合描述语言,BPEL和其他采用不同方式的服务组合语言一样面临着流程描述的正确性问题,在执行服务组合之前要对其控制流和数据流进行分析和验证。数据竞争是BPEL数据流分析中亟需解决的问题之一。围绕BPEL流程数据竞争问题,在对BPEL规范中的活动类型、活动并发性进行分析基础上,给出了数据竞争的形式化描述,提出一种检测方法。该方法基于XML节点树的特性、活动之间的并发性以及活动关联的消息来判断是否存在潜在的数据竞争。最后,通过一个订单处理流程实例,说明了该方案的有效性。

基于BPEL4WS的网格服务组合体系结构及其分析

开放网格服务基础结构 OGSI(Open Grid Services Infrastrstructure)把 Web 服务工作流引入到网格任务描述中,给出了几种 Web 服务与网格技术相融合机制,但并没有界定如何进行网格服务组合。而 BPEL4WS(BusinessProcess Execution Language for Web Services)是描述 Web 服务业务工作流的工业标准。通过对 BPEL4WS 和 OGSI在生命周期管理、Web 服务实例化和状态交互管理等方面异同的深度分析,提出了一种兼容 OGIS 并使用 BPEL4WS来合成网格服务的高层体系结构。介绍了一个电力网电能损耗理论计算的实际应用原型系统,表明该文提出的体系结构可应用于网格服务的建模和构造。