基于服务关系的服务组合相关技术研究

随着Web服务技术的成熟，越来越多的业务提供者以Web服务的形式提供服务。然而，单一服务功能是有限的，如何使利用Web服务向用户提供综合、复杂服务成为当今研究的热点。Web服务组合的目标为构造服务之间的执行顺序，服务间语义关系是影响服务组合的主要因素，所以仅对服务个体的描述是远远不够的。 本文结合国家自然科学基金“移动智能业务平台”以及国家973项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”项目，从多视点的角度对服务关系展开讨论，对基于服务关系的服务组合方法中的关键技术进行了研究。本论文的主要工作包括以下内容： (1)本文以信息获取类Web服务作为切入点，从服务主题视点构造服务关系，提出了一种基于Topic Maps的服务组织模型(TMCM4WS)和一种新的应用本体—服务关系本体(TMSRO)，以用于对服务关系进行形式化描述。现有对OWLDL语言支持的工具可以实现服务关系本体的编辑以及一致性检查工作。TMDM4WS可应用于服务注册以及服务的组织，从而改善了服务查找、匹配结果并提高了查找效率。 (2)服务组合也是一个商业过程，商业策略决定了复杂服务的业务逻辑。本文从商业策略视点构造服务关系，提出了基于SWRL的商业策略模型(SBPM)，采用SWRL在TMSRO基础上定义了描述商业策略的方法，讨论了商业规则推理中的冲突发现和解决的方法，提出了通过规则推理动态得到服务关系的方法，并应用于服务组合中。案例分析说明，第三方业务开发商通过SBPM可以精确描述其所需的商业规则，并将其产生的服务关系应用于服务组合过程中，以控制生成的组合服务的业务逻辑，SBPM的提出使服务组合方法的商用成为可能。 (3)本文提出了一种基于服务关系的交互式服务生成方法—SROCM方法，该方法在服务执行、组合过程中，挖掘了服务的动态语义，可准确获取用户的兴趣点，并利用服务之间的语义关系进行服务推荐。SROCM方法可以提供较优的推荐服务供用户选择，既体现了智能化特点，又提高了服务组合效率，使组合服务能灵活地适应用户及业务提供者的需求变化。最后以综合地理信息服务系统为例，给出了支持该方法的原型系统，通过实验，表明了SROCM方法的可行性与有效性。 (4)针对交互式组合服务的执行流程建模，分析交互式组合服务的性能，其主要受各原子服务性能影响，即用户等待时间主要由各原子服务的响应时间决定。本文针对WebService实现技术的特点，以基于Web Service的电信服务为例，将其与基本业务网络作为一个整体进行建模，给出了具有有限源和基于会话特点的闭环排队网络模型。在仅对网关性能进行分析时，将模型简化为M／G／1／K＋Y／H PS排队模型，分析了各模型参数对系统性能的影响。文中对实际项目中实现的Web Service电信网关系统进行了测量，实验结果表明了模型的正确性和有效性，该模型可用于系统瓶颈确定、性能预测和应用程序配置等方面，同样也适用于一般Web Service实现的多层次化网络结构，可有效地对其性能进行评价。