基于函數(shù)式編程的Web服務(wù)組合技術(shù)研究.pdf

1、面向服務(wù)的計(jì)算是一種新興的主流分布式計(jì)算范型，強(qiáng)調(diào)使用具有良好定義和業(yè)務(wù)功能的服務(wù)作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)建模塊，利用服務(wù)組合和協(xié)作描述系統(tǒng)的行為，構(gòu)造的系統(tǒng)具有松耦合、敏捷性和動(dòng)態(tài)適應(yīng)性等特點(diǎn)。面向服務(wù)的計(jì)算有許多新的問題需要解決，其中如何由小粒度的基本服務(wù)通過組合形成具有一定業(yè)務(wù)邏輯的大粒度服務(wù)是最核心的問題之一。
　　 論文通過對服務(wù)組合問題的深入分析，以服務(wù)組合模型為研究重點(diǎn)，結(jié)合服務(wù)組合多階段、動(dòng)態(tài)性和分布式的特點(diǎn)，采用組合服

2、務(wù)建模、描述與執(zhí)行相分離卻又緊密聯(lián)系的研究思路，提出了一種基于函數(shù)式編程風(fēng)格和Monad結(jié)構(gòu)的服務(wù)組合模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)描述該模型的服務(wù)組合語言，并提出一種基于關(guān)鍵路徑的組合服務(wù)分布式執(zhí)行優(yōu)化算法。這些模型、語言和算法都已經(jīng)在函數(shù)式服務(wù)組合平臺XDWSC(XiDian Web Service Compsition，西電Web服務(wù)組合)中實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證該解決方案的正確性、有效性以及相關(guān)綜合性能，本文還對其進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。作者研究工作的

3、具體內(nèi)容包括：
　　 (1)定義面向服務(wù)的計(jì)算環(huán)境與服務(wù)組合參考模型
　　 在對面向服務(wù)的企業(yè)級計(jì)算框架進(jìn)行分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上，定義與具體應(yīng)用無關(guān)的面向服務(wù)的計(jì)算環(huán)境(包含服務(wù)運(yùn)行層和服務(wù)組合層兩個(gè)層次)，并指出本文的研究重點(diǎn)在于服務(wù)組合層?？偨Y(jié)歸納現(xiàn)有服務(wù)組合方法，抽象出通用的組合服務(wù)開發(fā)過程、常見的服務(wù)組合模型以及具有普遍意義的組合服務(wù)支撐功能，提出服務(wù)組合參考模型(Service Composition Refer

4、ence Model，SCRM)，SCRM為研究組合服務(wù)的分析、建模、部署、運(yùn)行等提供了一致的可參考計(jì)算框架。
　　 (2)提出了一種基于函數(shù)式編程風(fēng)格和Monad結(jié)構(gòu)的服務(wù)組合模型FSCM(Functional Service Composition Model)
　　 隨著企業(yè)級應(yīng)用的不斷發(fā)展，對于服務(wù)組合系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)的靈活性和運(yùn)行時(shí)的并發(fā)性提出了更高的要求。經(jīng)過對現(xiàn)有服務(wù)組合方法的比較與分析，參考服務(wù)組合參考模型SC

5、RM，提出了一種基于函數(shù)式編程風(fēng)格和Monad結(jié)構(gòu)的服務(wù)組合方法，其核心是通過建立函數(shù)式的服務(wù)組合模型FSCM描述服務(wù)組合過程。FSCM利用函數(shù)式編程模型易于組合且具有無副作用這一特性，很容易地實(shí)現(xiàn)組合服務(wù)的并發(fā)優(yōu)化及分布式部署與執(zhí)行。
　　 (3)設(shè)計(jì)了函數(shù)式服務(wù)組合語言FSCL(Functional Service CompositionLanguage)，并基于C++語言對FSCL進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
　　 基于代碼生成的思路

6、，給出了一個(gè)實(shí)現(xiàn)函數(shù)式服務(wù)組合的框架，并重點(diǎn)討論了采用面向?qū)ο笥?jì)算模型實(shí)現(xiàn)函數(shù)式服務(wù)組合模型FSCM的方法。該方法支持組合服務(wù)設(shè)計(jì)者使用簡單的服務(wù)組合語言FSCL描述組合服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯；基于該語言的組合服務(wù)描述將被映射為C++代碼，在服務(wù)組合類庫的支持下共同編譯為可執(zhí)行的組合服務(wù)模塊，部署并運(yùn)行在在項(xiàng)目組自主研發(fā)的模塊化系統(tǒng)中。
　　 (4)提出了一種基于關(guān)鍵路徑的組合服務(wù)分布式執(zhí)行優(yōu)化算法
　　 針對面向服務(wù)計(jì)算環(huán)境中

7、對于靈活、高效組合服務(wù)執(zhí)行模式的要求，提出“集中式建模，分布式執(zhí)行”的思路，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)將集中式組合服務(wù)模型轉(zhuǎn)換為分布式執(zhí)行模式的受限遞歸關(guān)鍵路徑(restricted Recursive Critical Path，rRCP)算法。算法在給定集中式組合服務(wù)模型和實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的條件下，能夠生成一個(gè)較優(yōu)的組合服務(wù)分布式執(zhí)行模式。
　　 (5)基于上述研究，論文以西安電子科技大學(xué)軟件工程研究所REPACE研究中心的研究成果“系統(tǒng)設(shè)