Web服务编排描述语言WS-CDL的形式化模型框架

Web服务编排描述语言WS-CDL从全局的角度定义了一组Web服务之间的协作和交互必须遵守的规则。作为一个基于XML的描述性规范语言,WS-CDL缺乏形式化的模型和验证机制,难以保证协作和交互的正确性。本文针对WS-CDL规范提出了一个基于全局的形式化模型框架Abstract WS-CDL,包括语法、同构关系和操作语义,同时定义了一套从该模型框架到基于Pi-演算描述的局部模型的映射规则,最后通过案例分析给出了全局和局部2个层次的模型验证方法。     

类型化的Web服务组合形式化模型

Web服务组合的正确性包括动态行为的匹配性和数据类型的一致性.本文定义了一个扩充的Pi-演算类型系统,同时利用该系统对BPEL4WS Web服务组合规范建立了一个类型化的形式化模型,通过该模型能够对Web服务组合的正确性进行验证.最后通过一个案例,给出了对Web服务组合动态行为的匹配性和数据类型的一致性的验证方法.     

基于Pi演算的OWl-s的Web服务的自动组合

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可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。针对目前最主要的一种语义Web服务组合的规范WEB本体论语言(Ontology Web Langage-Semantic,简称OWL-S),给出基于Pi演算的形式化描述,定义了Pi演算和OWl-S之间的概念映射,并给出了OWl-S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。     

基于Pi-演算的BPEL4WS 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P-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P-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。     

Web服务合成的相容性与替换性分析

形式化的分析有助于Web服务的合成.已有的合成分析方法,验证的重点是Web服务合成时形成的全局交互流程是否与预先定义的模型相匹配,忽略了合成时各个Web服务之间的行为是否相容.通过自动机对基于WSCI规范描述的Web服务进行形式化描述.在此基础上,提出了一个Client/Server模型,定义了Web服务合成的相容性概念,并提供相应的算法进行验证,保证了Web服务合成的正确性.在相容性分析的基础上,考虑到Web服务动态性的特点,定义了Web服务的替换性概念,并给出了保证替换服务正确性的定理.     

Web服务相容性的形式化描述与分析

Web服务的相容性分析是为了保证多个Web服务之间的正确交互。基于Pi-演算对Web服务的相容性进行了形式化的分析,给出了二个Web服务之间相容性的两个形式化定义。同时定义了二个Web服务进程之间的投影操作,在此基础上给出了多个Web服务之间相容性的形式化定义。     

支持Web服务组合与验证的形式化模型

针对Web服务的组合与验证问题,在范畴理论描述框架的基础上,引入进程代数描述服务组件的外部行为,为Web服务系统的架构描述建立了一种形式化的语义模型。Web服务作为范畴理论中的对象节点,服务间的交互和组合关系作为态射,从而以范畴图表的形式来描述服务网络。在形式化定义服务接口、Web服务、服务组合等概念的基础上,进一步分析讨论了服务组合和交互过程中的语义特性,给出了Web服务可替代性和服务请求可满足性的形式化定义。实例研究表明,该框架增强了Web服务架构的语义描述能力。     

多Web服务组合兼容性的自动化验证

Web服务组合的目的是实现单一服务无法满足的复杂功能,而保证组合的正确性以实现服务增值是十分必要,因此组合之后的正确性验证是Web服务组合的一个重要研究方向。从Web服务交互行为方面描述多Web服务组合,在提出行为兼容性的相关理论的基础上,给出基于Pi演算的多Web服务组合行为兼容性的自动化验证算法,通过将多Web服务组合自动转化为Pi演算中的组合进程,实现多Web服务组合的自动化验证。     

语义Web服务组合的形式化描述与验证研究

Web服务组合是Web服务的主要研究方向之一,对语义Web服务组合进行形式化描述并进行分析和验证是组合服务正确运行的保证.本文首先给出了基于有色Petri网的语义Web服务形式化模型,形式化描述了OWL-S的ServiceModel中8种基本的Web服务组合模式,利用这些组合模式可以构造出满足需求的组合Web服务.然后,对服务组合形式化模型的正确性分析和验证进行研究后,给出了组合模型语法正确性、可达性、活性和有界性的算法.最后,通过一个具体的建模实例展示了Web服务组合的Petri网建模.     

WS—CDL的形式化模型和执行过程研究

WS-CDL以全局的视角描述了基于交互的各个服务之间的组合方式,定义了公共和互补的可观察行为,以及具有一致见解的顺序规则.但是WS-CDL没有形式化的模型,也没有定义执行过程.提出了一种为WS-CDL建立全局模型的方法,定义了语法和语义,然后将全局模型映射到局部模型,并且定义了全局执行过程,最后讨论了一致性问题.     

一个基于偏序事件结构的Web服务模型及其形式化组装

随着Internet的发展,服务化和Web化趋势使得一个基于Web的分布式软件服务计算环境正在形成;同时随着大规模应用需求的不断涌现,单个的Web服务往往不能很好地满足一些复杂的应用。因此Web服务之间的集成组装就显得尤为重要。分析Web服务的交互和协同行为可以发现,分布性和并发性是基于软件服务分布计算系统的本质特征。这就往往使得组装的正确性难以得到保证,从而需要提供一定的手段加以支持;同时,基于软件服务分布计算系统的效率问题也值得关注。我们认为,利用偏序关系对这些问题加以处理是一种理想和有效的手段;而同时我们发现,在服务的组装中,服务与服务之间存在着一种自然的偏序关系。本文基于此,从形式化的角度研究了软件服务及其组装,提出了一种基于偏序事件多集的Web服务的形式化模型。本文从服务内部事件而不仅仅是服务的角度来考察并发问题,这使服务内和服务问的更多的事件可以并行执行,并使得组装后的系统可以更高效地进行实施,从而使得Web服务的并发拉度变细;在此基础上给出了一种服务组装语言和规则,以确保在组装过程中出现的局部变化不影响整体的Web服务的正确组装,从而能够从形式化的角度来规范Web服务的集成组装,使其正确性和效率能够得到保证。     

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．     

一种基于角色的分布式动态服务组合方法

服务组合是开放环境中实现跨组织敏捷应用集成的重要技术.许多研究采用集中的服务组合引擎管理组合服务的执行,在系统的可伸缩性、消息传输效率及自治性等方面存在局限.针对集中结构的上述问题,提出一种基于角色的分布式动态服务组合方法,通过划分组合服务的全局流程模型产生各个角色的本地流程模型,从而使得组合服务的控制逻辑及执行负载能够对等地分布到多个结点.讨论了本地流程模型的生成算法及部署与执行机制.模拟实验结果表明,与集中式结构相比,该方法能够更有效地支持大规模并发访问以及大数据量的消息转输,有助于提高组合服务的可伸缩性.     

组合Web服务访问控制策略合成研究

针对Web服务多域环境下组合服务的访问控制策略合成问题,首先提出基于属性的Web服务访问控制策略描述框架,并结合原子属性值限制的属性描述方法,对服务访问控制策略进行了形式化表达。然后,通过分析服务组合描述文档中的控制结构,并研究访问控制策略合成算子和访问控制策略规则的合成运算,提出组合Web服务访问控制策略合成方法,实现了组合服务访问控制策略的合成。最后,结合实例给出组合Web服务的访问控制策略合成流程,验证了合成方法的实用性。     

基于可达图的Web服务组合验证

针对基于Petri网的Web服务组合形式化建模,给出了Web服务网的正确性定义和可达图的构造算法.采用可达图作为分析工具,对Web服务网的可达性、有界性、安全性和活性等特性进行分析,给出验证Web服务组合正确性的方法,并举例说明了这种方法的应用.