Web服务核心支撑技术:研究综述

随着电子商务的迅速崛起,基于Web的应用模式迅速发展,Web应用从局部化发展到全球化,从B2C(business-to-customer)发展到B2B(business-to-business),从集中式发展到分布式,Web服务成为电子商务的有效解决方案.Web服务是一个崭新的分布式计算模型,是Web上数据和信息集成的有效机制.Web服务的新型构架,Web服务的高效执行方式,Web服务与其他成熟技术的有机结合以及Web服务的集成是解决现实应用问题的重要技术.从Web服务研究的不同侧面对其进行了综述,阐述了Web服务的基本概念,分析了当前Web服务的主要研究问题及其核心支撑技术,概括了Web服务中的数据集成技术、Web服务的组合、语义Web服务、Web服务发现,Web服务安全,P2P(Peer-to-Peer)新型计算环境下的Web服务解决方案和网格服务等方面的研究内容,并对这些技术进行了总结,结合已有的研究成果,展望了Web服务未来的研究方向及其面临的挑战.  

基于领域本体的Web服务动态组合

随着Web环境下服务数量的快速增长，如何自动地根据服务请求，进行服务的动态组合成为一个迫切需要解决的问题，该文提出了一种基于领域本体的服务动态组合方法，该方法利用领域本体及其推理能力，生成一个优化的服务组合图，然后基于该图给出了一个高效的服务组合算法．与已有的方法相比，该文的方法综合考虑了服务语义、服务组合的质量和服务组合的效率等因素，可以自动地根据服务请求实现服务的动态组合．同时保证了服务组合的效率和质量．  

Web Services技术综述--一种面向服务的分布式计算模式

Web Services引出了新一代的分布式计算模式。首先介绍了Web Service的基本概念，分析了面向服务的计算模式。然后阐述了Web Services的核心支撑技术：XML，SOAP，WSDL，UDDI以及扩展的协议栈。将Web Services与已广泛应用的分布式对象计算模式CORBA进行了详细比较，分析了它们的特点和优劣，指出了各自的应用领域。最后分析了Web Services当前研究状况，指出了下一步研究方向。  

基于Pi-演算的Web服务组合的描述和验证

形式化方法对于建模和验证软件系统是一种有效的方法，所以对Web服务的形式化描述和验证是一个重要的研究方向．对于Web服务及其组合来说，保证其组合正确性以实现其服务增值是十分必要的．Pi-演算是一种移动进程代数，可用于对并发和动态变化的系统进行建模．该文基于Pi-演算对Web服务及其组合进行形式化描述和建模．文中说明了Pi-演算与以前形式化方法的不同之处，分析了Pi-演算应用于Web服务组合需要解决的问题．讨论了Pi-演算与Web服务协议栈的对应关系，说明了利用Pi-演算建立Web服务组合模型的规则，指出了如何寻找代理和通道．最后建立了一个实际的模型，并利用形式化工具对建立的组合模型是否正确以及是否满足需求进行了验证．  

一种面向业务用户的大粒度服务组合方法

对如何在业务层面即时组合服务，按需创建个性化应用进行了研究，提出了一种适合业务用户使用的大粒度服务组合方法——TROLL方法．该方法利用服务组合模板并结合多约束下的参数进行求解，以一种大粒度、可重用的方式组合业务服务，从而提高服务组合的自动化程度和抽象层次．该文重点介绍了时序约束下如何利用组合模板进行业务级的服务组合．实验结果表明TROLL方法降低了用户参与服务组合的难度，在业务级面向服务应用的构造上效率更高．  

Semantic E-Workflow Composition

Systems and infrastructures are currently being developed to support Web services. The main idea is to encapsulate an organization's functionality within an appropriate interface and advertise it as Web services. While in some cases Web services may be utilized in an isolated form, it is normal to expect Web services to be integrated as part of workflow processes. The composition of workflow processes that model e-service applications differs from the design of traditional workflows, in terms of the number of tasks (Web services) available to the composition process, in their heterogeneity, and in their autonomy. Therefore, two problems need to be solved: how to efficiently discover Web services—based on functional and operational requirements—and how to facilitate the interoperability of heterogeneous Web services. In this paper, we present a solution within the context of the emerging Semantic Web that includes use of ontologies to overcome some of the problem. We describe a prototype that has been implemented to illustrate how discovery and interoperability functions are achieved more efficiently.  

CGSP作业管理器合成服务的QoS优化模型及求解

服务网格为松散的分布式服务提供了一个“电子市场”，使整合这些来自不同地方的异构的、动态的资源成为可能．CGSP的作业管理器提供了一个网格环境下的服务合成工具．在CGSP作业管理器早期开发和使用的实践中，作者发现合成服务难以提供预期的服务质量将成为CGSP网格服务合成技术走向实用化所面临的重要挑战．为此文章提出了一种合成服务的QoS优化模型．此模型的主要特点是：(1)服务虚拟化；(2)可扩展的QoS度量；(3)基于多度量的合成服务全局QoS优化．为此建立了数学模型并给出了两种求解算法．用程序对模型进行了模拟，分析了测试结果，然后从求解速度和优度两个方面比较了两种算法的优劣，并针对此模型在CGSP作业管理器中的实现给出了讨论．  

一种支持领域特性的Web服务组装方法

Web服务为软件构件技术提供了良好的工业化基础．软件构件和构架技术的研究也为Web服务的应用奠定了一定的应用基础．在构件组装中，如何支持适应用户需求的Web服务的组装是当前研究的热点之一．该文提出了一种基于优化算法的、支持领域特性的Web服务组装方法，该方法的核心是面向Web服务应用．按照用户确定的功能和QoS需求，基于现有领域模型和Web服务QoS属性，将特定领域的优化组装转化为数学优化问题加以解决．这一方法可以较好地适应用户需求的更改并可以辅助用户选择服务．该文最后给出了支持该方法的原型工具的实验结果，用以说明该方法的可行性与有效性．  

基于Petri网的Web服务自动组合研究

根据Web服务中消息和行为的关系,Web服务被描述为面向消息的基于行为Petri网模型(Moap)．该模型包括消息域和服务过程,前者是服务协同以及和用户通信的通道,后者是基于Petri网的Web服务行为过程描述．Moap支持组合服务的重用,可以很好地描述可用服务的并行调用,另外元消息机制也有利于服务的自动组合．在Moap基础上,定义了服务组合系统和服务的协同;给出了服务自动组合规则,并证明了其有效性和完备性．最后,通过一个实例直观描述了服务组合系统的工作方式．  

基于回溯树的Web服务自动组合

在服务规则库的基础上,介绍了回溯树与完备回溯树的概念,并证明了其重要性质.提出了基于回溯树的Web服务自动组合方法.该方法采用分步分治的思想进行服务的自动组合:1) 针对用户请求的输出对象生成完备回溯树;2) 在完备回溯树中选取最佳生成源(生成路径);3) 将生成路径合成为可执行的流程服务.与已有的基于图搜索的自动Web服务组合方法相比,该方法极大地减小了搜索空间,避免了循环搜索,能够满足单目标和多目标的用户请求.仿真实验结果表明,该方法能够在大规模的服务规则库中进行快速的服务组合,从而满足用户请求.