基于服務(wù)關(guān)聯(lián)模式的組合服務(wù)選取方法研究.pdf

1、面向服務(wù)的架構(gòu)是一種軟件架構(gòu)風(fēng)格，它能夠重用、組合具有松耦合特征的服務(wù)構(gòu)建、維護(hù)、集成應(yīng)用以改進(jìn)貫穿整個(gè)應(yīng)用生命周期中的生產(chǎn)率以及成本。在SOA中，每個(gè)應(yīng)用通常被設(shè)計(jì)為一個(gè)工作流以及若干具體的服務(wù)。每個(gè)服務(wù)封裝了一個(gè)應(yīng)用組件的功能以及信息資源，工作流定義了服務(wù)之間如何相互作用。服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)定義了施加于工作流實(shí)例的端到端QoS需求。工作流中的抽象服務(wù)需要綁定具體服務(wù)以滿足SLA約定的QoS約束。
　　在實(shí)際的場景中，很多服

2、務(wù)之間具有QoS關(guān)聯(lián)關(guān)系。因此為某個(gè)抽象服務(wù)選取關(guān)聯(lián)服務(wù)時(shí)需要考慮其他抽象服務(wù)與服務(wù)間的綁定關(guān)系。目前的研究都假設(shè)服務(wù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系已存在或者服務(wù)提供者已經(jīng)聲明了與之具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的服務(wù)。在關(guān)聯(lián)服務(wù)的應(yīng)用層面，這些研究都集中于為Web服務(wù)建立關(guān)聯(lián)QoS模型，最后基于關(guān)聯(lián)QoS模型進(jìn)行服務(wù)選取。然而，這類方法在實(shí)際中存在諸多問題。首先，由于造成服務(wù)之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的原因比較復(fù)雜（例如，服務(wù)的部署環(huán)境），難以直接分析出哪些服務(wù)具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)而

3、影響關(guān)聯(lián)關(guān)系在組合服務(wù)中的應(yīng)用;其次，很多不同的應(yīng)用可以通過具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的服務(wù)實(shí)現(xiàn)相似的功能性需求，現(xiàn)有的研究大都忽略了如何將關(guān)聯(lián)關(guān)系作為一種可重用的知識(shí)應(yīng)用于其他具有類似功能的系統(tǒng)中;此外，這些研究只考慮了如何在關(guān)聯(lián)關(guān)系出現(xiàn)的情況下進(jìn)行初始選取，忽略了服務(wù)異常時(shí)，如果已完成的服務(wù)與未完成的服務(wù)之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)，如何對(duì)組合服務(wù)進(jìn)行重選取;最后，這些方法只能解決單個(gè)SLA感知的服務(wù)選取問題，忽略了云環(huán)境下組合服務(wù)需要為不同的用戶提供具有

4、不同QoS等級(jí)的組合服務(wù)實(shí)例。
　　為解決上述問題，本文研究了一種基于服務(wù)關(guān)聯(lián)模式的組合服務(wù)選取方法。該方法利用數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)技術(shù)，基于Web服務(wù)以往的執(zhí)行、調(diào)用信息分析出具有QoS關(guān)聯(lián)關(guān)系的服務(wù)以及建立組合服務(wù)業(yè)務(wù)模型的知識(shí)，作為組合服務(wù)業(yè)務(wù)建模與選取的基礎(chǔ)，以提高單SLA與多SLA的選取質(zhì)量。圍繞著這一思路，本文在以下方面展開了研究。
　　(1)針對(duì)難以直接分析出哪些服務(wù)具有質(zhì)量關(guān)聯(lián)關(guān)系以及如何將關(guān)聯(lián)服務(wù)作為一種有效的可

5、重用的知識(shí)，本文提出了一種服務(wù)關(guān)聯(lián)模式的提取方法。該方法基于組合服務(wù)以往的執(zhí)行信息，挖掘出同時(shí)執(zhí)行時(shí)效果比較好的服務(wù)作為具有QoS關(guān)聯(lián)關(guān)系的服務(wù)。并根據(jù)服務(wù)調(diào)用事件日志，推理出組合服務(wù)的控制流程結(jié)構(gòu)。最后，提取出關(guān)聯(lián)抽象服務(wù)，關(guān)聯(lián)服務(wù)組成了這一類抽象服務(wù)的備選服務(wù)集。將關(guān)聯(lián)抽象服務(wù)及其對(duì)應(yīng)的QoS關(guān)聯(lián)服務(wù)、施加于關(guān)聯(lián)抽象服務(wù)上的控制流程結(jié)構(gòu)記錄為服務(wù)關(guān)聯(lián)模式。抽象服務(wù)與控制流程的設(shè)計(jì)反映了領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)業(yè)務(wù)需求分解出業(yè)務(wù)活動(dòng)，并建立這些活

6、動(dòng)之間邏輯關(guān)系的領(lǐng)域知識(shí)。重用服務(wù)關(guān)聯(lián)模式可以避免對(duì)已存在解決方案的問題上消耗大量的資源，并且使用得到頻繁驗(yàn)證的QoS關(guān)聯(lián)服務(wù)也可以獲得良好的實(shí)踐效果。
　　(2)針對(duì)如何根據(jù)用戶的功能性需求選取服務(wù)關(guān)聯(lián)模式構(gòu)建組合服務(wù)工作流程的問題，本文提出了基于輸入、輸出匹配的服務(wù)關(guān)聯(lián)模式選取方法。該方法將關(guān)聯(lián)抽象服務(wù)的輸入、輸出參數(shù)與用戶提供的輸入、期望得到的輸出之間進(jìn)行匹配，選取出能夠匹配或部分匹配用戶請(qǐng)求的關(guān)聯(lián)抽象服務(wù)。選出的關(guān)聯(lián)抽象服

7、務(wù)對(duì)應(yīng)的服務(wù)關(guān)聯(lián)模式作為領(lǐng)域知識(shí)用于構(gòu)建組合服務(wù)工作流程，其包含的QoS關(guān)聯(lián)服務(wù)則用于支持服務(wù)選取以提高選取質(zhì)量。
　　(3)針對(duì)如何基于服務(wù)關(guān)聯(lián)模式進(jìn)行組合服務(wù)選取以及異常情況下進(jìn)行服務(wù)重選取的問題，本文提出了支持關(guān)聯(lián)QoS的服務(wù)選取以及考慮已完成的服務(wù)與未完成服務(wù)之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的重選取方法。該方法首先給出了關(guān)聯(lián)QoS模型，并給出了支持關(guān)聯(lián)QoS的組合服務(wù)選取方法。然后，在組合服務(wù)重選取方法中，報(bào)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系對(duì)剩余工作流程中抽象

8、服務(wù)的影響程度，將工作流程中的抽象服務(wù)分為不同類型，找出每一類型抽象服務(wù)的備選服務(wù)集合。最后基于更新后的備選服務(wù)集重新選取出可執(zhí)行的組合服務(wù)實(shí)例。從而支持組合服務(wù)的選取與重選取，提高組合服務(wù)的選取質(zhì)量。
　　(4)針對(duì)支持關(guān)聯(lián)QoS的多SLA感知的組合服務(wù)選取問題。本文給出了關(guān)聯(lián)情境下支持多QoS間服務(wù)共享的組合服務(wù)選取方法。該方法將具體服務(wù)實(shí)例作為共享資源，使其能夠被具有多個(gè)SLA等級(jí)的組合服務(wù)實(shí)例共同使用。并以服務(wù)之間的關(guān)聯(lián)Q