環境模型驅動的服務組合方法

    計算機工程應用技術

    作者：蔡廣軍等

    摘要：針對服務組合動態、開放、複雜度高的特點，提出了一種環境模型驅動的服務組合方法.該文用環境模型中服務作用下客體的變化來描述服務功能，用客戶期望的環境變化描述客戶需求，構建了一種獨立於服務實現和具體客戶的組合環境；然後以環境模型為基礎分解需求和組合服務.實驗結果分析表明，該文方法可以有效提高服務組合的效率.

    關鍵詞：服務組合；環境；模型驅動；動態開放；行為

    中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0208-05

    Abstract： To address the challenge of service composition that are dynamic， open and with a high complexity， the paper presents a service composition method driven by environment model. In this paper， by projecting service functionalities and the custom requirement into the environment model， a closed and simple problem domain is constructed. And then a composition method through decomposing the requirement is proposed. The test results show that this method is effective.

    Key words： Service Composition； Environment； Model Driven； Dynamic and Open； Behavior

    服務的標準化和鬆耦合為提高軟件或應用的互操作能力，重用服務提供了基礎。服務組合是實現服務集成、重用服務的主要方式，是麵向服務計算成功的關鍵因素。雖然商務的電子化使Web上的服務越來越多，僅單個購物網站就有300多萬個店鋪，但服務並沒有達到預期的發展速度，該文認為一個主要原因在於缺乏一種可以適應這一需要的服務組合方法。

    服務組合的麵臨的困難包括：一是服務的數量和組合問題的複雜度，存在大量服務是服務優勢的來源，但是手工組合方法很難應對大量服務的組合，同時組合問題是一種指數複雜度的問題；二是服務組合的動態性和開放性，服務實現的自主性和異構性以及客戶的未知性等性質使得服務組合是動態開放的，而當前的很多自動組合方法和工具隻支持封閉世界下靜態的組合；三是推理和描述之間的矛盾，語言的描述能力與推理能力成反比，比如描述能力逐漸增加，但推理複雜度卻分別為多項式時間、指數時間和不可推理。

    當前對服務組合的研究可以分為對已有工具能力的應用、對推理工具的擴展和組合問題的定義和分析。實現了服務組合問題到層次任務規劃問題的轉換，使得可以借助已有的Shop2工具組合服務；通過擴充已有的Golog語言，實現了一種客戶化通用程序的組合方法。從服務行為描述的重要性出發，提出了一種行為服務組合的方法，並實現了問題到自動機、描述邏輯等描述語言的轉換，以借用已有的理論和工具；WSMO則從組合問題的整體性質出發，提出了一種包含服務、本體、目標和中介四類元素的多層次組合框架。這些方法大多基於某種假設，而沒有討論在服務組合時如何滿足對應的假設，而且組合的複雜度也比較高，基於行為的組合方法都是指數複雜度的。

    與以上方法不同，該文從環境建模的思想出發，提出了一種轉換服務組合問題和模型驅動的組合方法。該文的主要創新點包括提出了一種通過創建領域環境模型、投影描述解決動態開放組合問題的方法；並提出了一種基於環境知識提高組合效率的方法，使得可以在多項式時間內組合服務，實驗結果表明該方法是有效的。