涉众驱动的服务软件系统需求语义协作式获取方法

基于需求语义的服务工程旨在将无序需求变为有序规约,并最终关联到服务生产,以期提供按需服务能力,本文关注面向服务的软件需求语义的分布式协作获取方法的研究,针对基于服务资源聚合而成的网络化软件使用涉众的全球广域分布的特征,以面向服务软件的需求语义模型为核心,采用语义WIKIS引擎为协作平台基础,充分发挥涉众群体智能参与实例化需求要素标注,同时提供需求验证和推理功能以及与连接开放数据的映射关系,可即时生成阶段性需求语义制品.需求语义由网上涉众分布式协作获取,即用户需求(知识)表示,一致的、大众认可的需求语义为后续按需服务聚合与资源定制提供了自动化按需服务能力.理论与实证研究也证明了所提方法的有效性和可操作性,完成与现有的以需求主导、面向领域的应用系统的全面整合,支持实现需求语义为核心的按需服务工程应用.     

多版本共存的微服务系统自适应演化方法

微服务设计模式通过将应用程序拆分成多个相互独立的微服务实现了各个微服务之间的相互解耦，允许各个微服务能够独立的进行迭代开发、部署，从而对用户需求变化以及DevOps流程中部署需求做出快速响应.每个微服务的独立迭代升级导致了系统中可能出现多版本共存现象，不同服务的不同版本之间的依赖关系变得更加复杂，如何在这种场景下适应用户不断变化的需求以及开发者敏捷DevOps流程中部署需求是当前面临的一个挑战.为解决这一问题，本文提出了微服务依赖模型来刻画不同服务的不同版本之间复杂的依赖关系，设计了基于贪婪的优化算法来找到最优的微服务系统演化方案以满足用户需求变化和敏捷DevOps流程中部署需求，并实现了面向演化的微服务编程框架（MF4MS）和微服务系统自适应架构（MI4MS），可支持演化方案的自动执行，实现微服务系统运行时的自适应演化.实验表明，在有着复杂依赖的微服务系统中，该方法在服务失效时长、服务可用性、开发者DevOps代价等指标上有很好的表现，可有效支持微服务系统自适应演化以应对用户需求变化和敏捷DevOps.关键词：微服务系统；多版本共存；版本依赖；自适应；用户需求变化；DevOps.     

面向服务的网络化软件需求语义互操作展开的连接本体

面向服务计算的网络化软件需求的交互与行为协作实质上是一个受约束的语义互操作性问题,其研究重点在于自组织过程及其群体行为涌现中的需求语义互操作性的约束、展开、聚类以满足涉众用户需求.针对上述问题,本文提出一个基于连接本体的网络化软件需求语义互操作展开方法.文中研究了面向本体的需求工程,实现了基于领域本体和需求资产重用的需求获取技术,同时面向网络化软件需求语义的互操作聚类,运用连接本体解决网络松散耦合、异域、异构下服务资源聚合的需求建模,给出了连接本体的形式化定义和连接本体生成算法,设计了基于连接本体的需求语义互操作展开自动化集成环境,探讨了国际上的相关前沿工作,为面向服务的网络化软件需求工程开辟了一条新的研究思路.     

面向业务应用的服务发现研究

现有的服务发现研究大多基于功能,以服务为粒度考察服务.而服务是以操作为粒度与用户进行交互的.服务发现与使用粒度上的差异,使服务不能发挥最大效能.为此提出了一种从业务层面,以操作为粒度,考察服务对用户需求业务适用程度的服务发现方法.通过定义面向业务应用的服务与用户需求描述模型,建立领域业务应用本体为服务提供者和使用者的业务级交互奠定基础.通过服务与用户业务需求的深层匹配,在发现可用服务及其操作的同时,对服务的业务规范性和业务完备性进行评估.最终给出了一种面向业务应用的服务发现方法.     

物联网需求驱动的服务组合方法

为实现依据用户需求动态地组合原子服务, 形成服务集合, 提出一种基于本体的服务组合方法。首先对物联网服务进行多视图建模, 使用服务交互模型描述服务与物理实体的交互过程, 服务功能模型刻画物理世界中服务的属性和行为, 服务状态模型表示服务引起的期望状态变化, 并采用扩展的OWL描述面向物理对象的服务。同时, 采用多维QoS模型对用户的需求进行建模, 使用语义的方法进行服务的匹配与组合, 并基于QoS选择满足约束的服务。最后, 通过案例研究和实验验证了所提方法的正确性和有效性。     

需求语义驱动的按需服务聚合生产方法

按需服务资源聚合、软件随需演变生长,赋予了需求工程在服务计算时代新的机遇.文中针对面向服务的网络化软件开发强调发现和重用已有的服务资源,通过聚合服务资源来满足用户需求的软件生产技术形态,构筑语义需求工程以应用于网络化软件的生产.基于语义的服务需求工程的关注点是识别服务和过程,采取涉众群体智能参与的服务需求语义获取和需求语义驱动的互操作性聚类来实施按需服务生产的方法,以服务的需求语义完整性描述为支点,系统地研究和提出三大技术:即面向大众本体、不断演化、即时验证的需求语义获取技术,需求语义驱动的服务软件聚合方法,基于需求语义的服务定制.针对需求语义驱动的服务聚合生产,充分利用网上涉众群体智能和需求专家相结合,采用语义wikis以捕获和验证网络化软件需求语义,通过需求语义互操作展开选择连接本体作为语义信息载体,进行服务资源聚合,生成网络化软件.理论与实证研究表明,基于语义的服务需求工程对云服务环境下网络化软件的按需交付具有明显的实用性和有效性.     

用户QoS需求导向的服务演化选择策略

服务型软件以其特有的优点被广泛应用,而面向QoS服务选择问题的解决能更有效地推动服务的普及。组合服务的演化性要求在服务发生演化时,从具有相同功能的候选服务中选择满足用户QoS需求的候选服务。为了在满足用户QoS需求的情况下选择最优的服务,基于遗传算法,提出一种用户QoS需求导向的服务演化选择策略。通过淘汰不满足用户QoS需求的候选服务,快速排除不符合需求的服务,并最终选择符合用户QoS需求的服务组合。实验结果表明,用户QoS需求导向的服务演化选择策略能够较优和较快地解决服务组合选择问题,并保证用户QoS需求,为服务选择提供一种新的方法和思路。     

面向消费者的服务资源个性化主动定制

针对服务聚合中服务资源相对缺失和供应结构单一、服务消费者只能被动选择服务资源的实际,围绕面向领域、需求主导的服务计算基础问题,聚焦服务资源主动供应,设计面向服务消费者的服务资源个性化定制方法,转换传统的以服务提供者为中心的服务资源供应方式为以用户为中心的服务资源主动定制生产,对服务聚合中无法有效匹配的个性化需求片段采用需求订阅、信息推送和运行时动态生成方法进行服务资源个性化主动定制生产,提出需求驱动、面向消费者的服务资源定制模型和个性化定制平台设计,并验证方案的可行性和有效性.旨在完善服务资源供应理论与方法,改进服务资源供应结构,提供服务资源有效供应生产框架、过程指导和辅助工具的工程化支持.     

基于环境建模的物联网系统TAP规则生成方法

用户需求是物联网智能服务的根本驱动力，如IFTTT等很多物联网框架允许用户使用简单的触发-命令编程（TAP）规则进行编程，但它们描述的是设备调度程序，并不是用户服务需求.一些物联网系统提出采用面向目标的需求方法，支持服务目标的分解，但很难保证物联网不同服务间的一致性和服务部署的完整性.为了支持正确的“用户编程”并保证用户服务需求的一致性与完整性，本文提出了基于环境建模的TAP规则自动生成方法，在用户提供的服务需求基础上，根据环境模型自动推导出所需的系统行为，检测系统行为的一致性和完整性，并最终自动生成TAP规则，实现从用户服务需求到物联网设备调度的自动生成.本文构建了物联网应用场景的环境本体以建模环境，并定义了基于环境本体的服务需求的描述方法.另外，论文针对方法的准确性、效率、性能以及构建环境本体的时间开销在智能家居场景上进行了评估.结果表明，本文方法准确性、效率和性能超过可用阈值，且在需求达到一定数量后，构建环境本体花费的时间可忽略不计.     

业务需求变化敏感的服务虚拟化机制

为支持在用户主导、虚拟组织形态的问题求解环境中,透明访问分布、异构的Web服务资源,提出一种支持业务需求变化性的服务虚拟化机制。基于业务需求变化性的描述方法,给出了蕴含变化性的虚拟服务的描述模型,并基于服务匹配、变换以及特征的求解方法,提出了支持需求变化性的虚拟服务与Web服务之间的虚拟化和具体化操作。分析和实验表明,该机制在支持用户需求变化性的同时,提高了用户使用服务的效率。     

基于Web服务与Agent的软件架构

为了更好地适应软件智能化和分布化的发展需求,在概述了Web服务技术和Agent技术的核心概念的基础之上,提出了基于Web服务与Agent的软件架构,并设计了该架构中的核心概念服务代理的结构.该架构很好地融合了Web服务技术与Agent技术各自的优点,结合了Web服务体系结构与多代理系统各自的优势,能够更加高效地构建出应用于发布环境中开放的、动态的、分布式的IT系统.     

Web服务安全体系结构研究

随着Web服务的普及,构建解决其各种安全问题的安全体系结构研究变得非常有意义。在分析了Web服务的基本组件、协议以及Web服务所需要的安全保证之后,提出了一种分层的安全体系结构。该体系结构充分利用了现有的安全技术和设施,综合了传输层次和SOAP层次上的安全措施来保证Web服务的安全。另外还对各层次上应采取的措施和应达到的安全性要求做了详细的分析。     

基于CPN模型的REST服务架构标准特征验证方法研究

当前REST服务架构广泛应用于大规模、可扩展的分布式Web系统中,若应用REST服务架构时不遵循其标准特征,则可能导致基于REST服务架构的Web系统出现性能下降、可扩展性低等问题。因此,实现基于REST服务架构的Web系统前,需要对该系统设计是否满足REST服务架构标准特征进行验证,以提升基于REST服务架构的Web系统的研发质量。提出一种基于CPN模型的REST服务架构标准特征验证方法,即对REST服务架构的五个标准特征约束进行CPN建模,并使用模型状态空间执行路径同步匹配的验证方法,以应用系统的CPN模型和标准特征约束的CPN模型为基础,对模型状态空间中的各自执行路径进行同步匹配,若路径可同步执行完毕,则说明该应用系统满足该REST标准特征约束。以基于REST服务架构的课程管理Web系统为例,验证上述方法的可用性和有效性。实验结果表明,本文所提验证方法可以有效确认基于REST服务架构的Web应用系统设计是否符合REST服务架构的标准特征约束,并在不符合标准特征约束时提供直观、可行的执行数据,便于后续完成应用系统设计缺陷定位及修正。     

安全Web Services体系结构的研究

目前已有的Web Services安全规范只是制定了要实现某一安全需求应该遵循的规范协议,尚没有一个被广泛接受的安全体系结构.有很多学者和组织对安全Web Services体系结构做了有益的探索,并提出了一些方案与产品,各自有不同的特点并依据不同的安全规范.基于业界主导公司所推出的WS-*规范提出了一个基于安全令牌服务器的安全Web Services体系结构,并对它的工作机制做了研究.     

基于Java2安全体系结构的Web数据库安全性问题研究

在Web应用系统中,Web数据库保护是关键,通过分析Java2安全平台中的安全体系结构核心、加密体系结构和Java2安全平台扩展中的验证授权服务、安全套接扩展、加密扩展,针对Web应用系统的三层结构模型,提出了基于Java2安全体系结构中的用户验证、保护数据库连接、访问控制和审计4大机制的Web数据库安全保护措施及具体的实现方法,为用户开发Web应用系统提供参考.     

基于面向服务架构的敏捷供应链信息集成研究

在分析敏捷供应链信息系统的特性及需求的基础上结合Web Service技术和面向服务架构（SOA）思想,从生命周期角度描述了整个敏捷供应链信息集成的整个生命周期过程,并且提出了基于面向服务架构和Web Service实现技术的信息集成系统框架,简要分析了如何采用Web Service技术来实现整个系统,分析了实现过程中可能遇到的实际问题及将来进一步的研究方向.     

基于Java 2安全体系结构的安全扩展研究

Java虚拟机已经越来越频繁地作为动态Web服务的基本引擎。随着对这些网络资源的攻击的增多,更多的研究关注于网络环境下的安全性。但是在攻击者拥有主机的有效登入的情况下,如何确保Java Web服务器的安全的研究却很少。在介绍了Java安全机制的弱点之后,提出了一个基于Java2安全体系结构的安全扩展系统,并分析了系统的运行状态。该系统对Java应用服务器的正确操作和完整性提供了增强的保证。     

基于LNMPA架构的Web系统设计与实现

伴随数字化、网络化的快速发展,高校内涌现出众多的Web系统,这些Web系统参差不齐,安全性、易用性、可靠性等无法得到保障。把LAMP架构与LNMP架构各自的优点结合在一起形成新的网站服务器架构LNMPA,分析了该架构的特点及优势。采用基于MVC设计模式的ThinkPHP框架设计并实现了一套通用Web系统,该系统具备成本低、扩展灵活、性能稳定、数据安全、抗并发能力强等显著特点。     

面向三网融合的Web Service系统架构模型

提出一种面向三网融合的Web Service系统架构模型CWSM（Converged Web Service Model）,目标是允许系统对Web Service做自适应处理,实现其在三个网络中的融合发布;为了克服三个网络带宽的差异性、终端的多样性以及业务特征的差异性,通过设计若干发布控制网关,完成针对WSDL与服务响应内容的融合处理,实现面向三网融合的Web Service系统架构设计。     

基于Struts和Hibernate架构的Shids系统设计与实现

传统的Web应用程序的开发方法不能够满足当今的软件的发展需求。然而把Struts框架和Hibernate框架集成起来,可以使得两者得到互补,有助于快速开发Web应用程序。详细论述了这两个框架的原理和方法,阐述了一个基于Struts框架和Hibernate框架设计和实现的一个系统。以说明利用这个集成框架来开发一个功能强大而又灵活的Shids系统的高效方法。