面向服务设计的Web服务组合系统

导读：

　　现有的Web服务技术和体系结构关注于如何开发使用XML技术和互联网的集成应用，其核心是用标准的信息和协议来提供Web服务的发布、定位和调用等交互功能。但是，完成由各种不同的Web服务提供者提供的各种Web服务组成的Web服务组合工作，实现真正的跨越企业边界集成业务流程，仅仅使用标准的信息和协议提供简单的交互功能是远远不能满足要求的[1]。WSDL基本上是与状态无关的，因为该语言不知道操作之间的状态。它所提供的状态的概念是在请求－响应或者请求－响应操作中发送和接受消息之间的状态。任何支持Web服务组合的技术都将必须为过程记录状态，只有记录状态，才能确定下一步将要做什么，这将比简单的请求－响应复杂得多。

　　在Web服务设计阶段，包含由各种不同的Web服务提供者提供的各种Web服务组成的Web服务组合，对消费者来说越来越有用，而软件开发人员必须面对如何从各种现有的Web服务或Web应用系统中根据用户的要求摘取出数据，再加上运算、集成并返回给用户[2]。因此，迫切需要有关技术来解决如何开发一个集成运算的Web应用问题，以便能够建筑在原来的Web服务之上，提供集成的服务，而不需要使用特定的开发工具或是程序语言，也不需要重复的开发。这样，对集成各种异构动态的Web服务的Web服务组合技术的需求将显得尤为突出[2]。

　　为解决Web服务组合问题，一些研究者和系统开发商使用一些商业的协议来建立Web服务组合[1-3]，如IBM的WSFL，微软的XLANG，IBM、微软以及BEA Systems等公司将其流程语言合并成为的一种新的协议BPEL4WS]。这些协议通常都基于现有的产品（例如：WSFL几乎就是IBM的Flowmark/MQ Series Workflow 语言的一个拷贝），像组合语义、表现力以及适用性等更加基本的论点及问题在其中没有获得其应有的关注。另一些研究者从服务模型角度研究Web服务组合技术[4-5]，如eFlow、CMI等，这些研究主要针对组合服务的可配置性以及从服务实现中分离出服务接口的技术，对web服务动态组合的语义异构性和web服务动态性关注不够，而且缺少对Web服务进行语义搜索的支持。还有一些研究者以传统的工作流集成技术为基础来研究Web服务组合技术[6-7]，如InterWork、WISE、FlowJet等，但工作流和面向服务设计的Web服务组合面向的目标是不同的，工作流描绘出一个服务所作的工作，而Web服务组合需要模型化一个服务从外部可见的互操作，实现服务的商务功能，需要提供松散耦合的互操作。

　　对于正在兴起和即将广泛应用的服务设计而言，如何集成各种Web服务和Web资源来提供新的组合服务以满足客户的需要将是成败的关键[2]。当然，服务设计也必须在这些集成的组合服务中提供增值的功能。而在服务设计应用领域，最新趋势是渐渐脱离紧密耦合系统而朝着松散耦合、动态组合成员部件的系统发展。不论是针对简单的Web服务合成应用还是针对复杂的Web服务组合应用，所做的工作可以分为语法和语义二个层次[4]：在语法或者实现层（低抽象层）上，主要考虑的是程序设计者的需求。而在语义层（高抽象层）上，需要从Web服务的语义或者概念方面的层次上考虑通过隐藏低级别的技术细节来更好地为业务用户提供服务。本文提出的系统是以已有的语法层面的研究成果和软件产品为基础，主要是为语义层上的应用开发提供必要的技术手段和软件。针对Internet的易变性和Internet上Web服务的自治性、异构性和动态性，该层的用户希望拥有新一代的Web服务组合技术和工具以帮助其快速、动态地创建和维持组合的Web服务，这些技术和工具可以帮助用户在语义层面上发现和组合自治的、异构的、动态的基本Web服务或者组合服务，并且是以模型化Web服务从外部可见的互操作来实现组合Web服务商务功能的Web服务互操作机制为基础，而不是以描绘出一个组合Web服务所作工作的工作流机制为基础。这样，企业就可以在多源Web服务组合的基础上，以协同工作的方法集成由不同企业提供的自治的、异构的、动态的Web服务，构建分布式的Web应用。我们认为支持语义层上构建和集成以服务为向导的新一代Web应用系统的一个很有希望的方式之一是：以支持Web服务设计为目标，以语义级的Web服务互操作机制为基础，以通过标准数据表示形式和协议来存取的服务代理机制为平台，按照用户自己的习惯和知识、以统一的Web服务视图为用户提供自治的、异构的、动态的组合Web服务。由于Web服务技术的应用正在渐渐脱离紧密耦合系统而朝着松散耦合、动态组合成员部件的系统发展，我们认为提供一个以标准数据表示形式和协议为基础的语义级的、动态的Web服务互操作机制是必要的，以此在语义层上提供对web服务动态组合的支持。由于Web服务设计所针对的基本Web服务具有很强的自治性和语义异构性，而其面对的用户又具有非常强烈的个性化需求，为了能够集成和按不同的用户视点来组合Web服务，为用户提供统一Web服务视图，需要提供模型化Web服务从外部可见的互操作语义的能力，进而生成组合Web服务，在生成组合Web服务的过程中，可以实现Web服务的发现、语义描述、智能选取、定义组合规则、Web服务组合等功能。

　　面向Web服务设计的Web服务组合技术是正在兴起和即将广泛应用的新技术，它将彻底改变提供电子商务和客户软件应用的方式[1]，是国内外在信息集成、软件工程等领域关注的焦点，也是Web服务技术的主要发展方向之一[2]。 在当今的网络时代，在各个领域中，对面向Web服务设计的Web服务组合技术的需求无处不在，下面是几个典型的领域应用实例：

　　 在供应链领域，可借助于本领域的研究成果和产品快速获得商机，即时集成，按需提供最好的服务。

　　 在网络化制造领域，可借助于本领域的研究成果和产品，通过竞争，寻找最佳合作伙伴，通过优化配置，提供最好的产品。

　　 全球信息检索领域，根据消费者的不同需求，动态查询，提供优质服务给消费者。

　　在该系统上进一步扩展和研究，就可以使该系统研究具有广阔的应用前景。对于各企业开发基于Intranet的信息系统，特别是对于那些已经良好地运行了一种或多种信息系统的大型企业，在新的网络和数据库的支持下开发、合并、集成新的Intranet上的信息系统具有更加重要的意义和应用价值。

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