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北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 基于规则的w e b 服务组合研究 摘要 w 曲s e r v i c e s 技术的出现，为解决软件组件复用问题提供了解决 思路。w 曲s e n ，i c e s 的组合技术是当前研究的热点之一，这是由于w 曲 s e n ，i c c s 开发的方法论所决定的，w 曲s e n r i c e s 以及以此为基础的s o a ( s e r v i c e so r i e n t c d a r c h i t e c t u r e ) 的核心思想，就是将一些基础性的， 可重用的操作作为服务发布出来，达到重用的目的。因此，发现和组 合需要的服务解决用户实际问题的必经之路。但是目前。目前在工业 界推出的w 曲服务描述协议w s d l ，缺乏定义良好的语义信息，而且 缺乏w 曲服务相互交互的表达能力，并不能满足w 曲服务自动发现、 执行、合成、监控和恢复的需求。 本文主要以w 曲服务组合为应用背景进行研究，主要工作及创新 主要有以下几点： 1 分析了w 曲服务组合与w 曲s e r v i c e s 技术的关系，论述了研究 w 曲服务组合技术的必要性。针对w 曲服务组合中动态服务选取这个 难点，提出在w 曲服务组合领域中应用基于规则的服务组合方法。 2 设计适用于服务组合的规则推理系统，对传统推理算法在性能 上加以改进。设计了能够从时间性能及空间性能两方面进行评估的方 法，与经典的推理算法进行比较，分析了两者在性能上的差异。 3 提出了一个简化的服务组合框架，将规则推理系统与传统的企 业级应用框架相集成，实现了w 曲服务的智能组合。 关键词：w 曲s e r v i c c s ，服务组合，规则引擎 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 r e s e a r c ho nr i e b a s e d 、e bs e r c e s c o m e o s i t i o n a b s t m c t w 曲s e i c e st e c l l l l o l o g yg i v eo u tam e t h o dt 0r c a l i z et h er e u s eo f s o r w a r ec o m p o n e n t a n dt h et c c h n o l o g yo fw 曲s e n ，i c c sc o m p o s i t i o ni s m er e s e 疵hf o c u sr e c e n t l y n 蛐i n e db yt h em e t h o d o l o g yo fw 曲 s e r v i c e sd e v e l o d m e n t t h em a i ni d e ao fw e bs e n r i c e sa n dw e bs e i c 懿 b a s e ds e i c e so r i e n t e da r c h i t e c t i l f ei s ( i e l i v e rt l l eb a s i co d 盯a t i o n s 硒 s e r v i c e st oa c h i e v et h ei m e n t i o no fr e u s e s oi ti sn e c e s s a t od i s c o v c r a n dc o m p o s et h ew e bs e r v i c c st os a t i s 母m eu s c r sd 锄a n d s t h e 、j l r i d e l y u s e dw e bs e i c 器d c s c r i p t i o nl a n g u a g e ( w s d l ) i ni n d u s n yc 柚ts a t i s 矽 t h cn e e do fw e bs e i c e s 孤t o l m t i cd i s c o v 吼o p e m t i o n c o m p o s i t i o n ， o b s e n r ea i l dr 。c o v c rb e c 卸s c l a c h n g o fw e ud e f i n e ds e m 她t i c i n f - o 皿a t i o n t h i s 也e s i sc h o o s ew 曲s e r v i c e sc o m p o s i t i o na sr e s e a r c hf i e l d t h e m a j o rw o r k 觚di i l i l o v a t i o n si nt h i sp a p e ra r e 硒f o l l o w s ： 1 a n a l y s i sm er e l a t i o n s h i pb e 咐e e nw e bs e i c e sa n dw e bs e n r i c e s c o m p o s i t i o n t h e ni n 仃o d u c et h en e c e s s i t yo fw c bs e r v i c e sc o m p o s i t i o n ； i n 仃d d u c er u l e b 勰c dm e t h o dt ot h ef i e l do fw e bs e n r i c e sc o m d o s i t i o nt o s a t i s t h en c c do f w e bs e 重啊c e ss e l e c t i o n 2 c h o o s em es u i t a _ b l em l er 印r e s e n t a t i o n 柚d 嗽强o n i n ga l g o r i t h m i m p m v et h ep e r f o m a n c eo ft r a d i t i o n a lr e 私o n i n ga l g o r i t l l l n ，d e s i g n s u i t a b l em e t h o dt oe v a l u a t et h et i m ea n ds p a c ep 柏咖加c eo ft h e r e a s o n i n gs y s t c m ；p r o v et h ea d v 蛐t a g ec o m p a r et o t h e 仃a d i t i o n a l r e a l s o n i n ga l g o r i t h i n 3 d e s i g nab a s i cw e bs e r y i c ea s s e m b l yf r a m e w o r kt oi n t e g m t et h e 1 1 l l e e n g i n e w i t h t h e 协甜i t i o n a l 朗t e 甲r i s e 纳m e w o r k ；r e a l i z et h e i n t e l l i g e n ta s s e m b l yo fw e bs e n r i c e s k e y w o i m s ：w 曲s e n r i c e s ，s e r v i c c sc o m p o s i t i o n ，m l ee n g i n e 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本：蕴笸 日期溯。3 0 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本 学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期 日期 1 叼弓：l _ 7 北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 1 1 课题背景 第一章绪论 2 0 世纪9 0 年代以后，随着计算机与网络技术的发展，特别是i n t 锄e t 应用日益普 及的情况下，现代企业的信息系统越来越表现出自治、异构、分布的特点，相应的 企业信息资源也分布在异构的计算机环境中，而随着企业信息化，电子商务的进一 步推进，整合不同信息系统与信息流程的需求也越来越迫切。传统的分布式处理技 术( r m i j i n i ，c o r b d c o m ) 的广泛应用，虽然在一定程度上解决了信息系统整合 的问题，但是都存在着明显的缺陷：它们要求服务客户端与系统提供的服务本身之 间必须进行紧密耦合，即要求一个同类基本结构。这样的系统往往十分脆弱：如果 一端的执行机制发生变化，那么另一端便会崩溃。例如，如果服务器应用程序的接 口发生更改，那么客户端便会崩溃。这种模式在处理公司内部紧密耦合的流程时并 没有太大问题。但是当各个公司之间需要相互合作时，这种相对封闭的模式便无法 提供良好的支持。 w 曲服务技术的出现从一定程度上解决了异构信息系统集成的问题，它使用标 准协议规范，为用户提供了高度可集成能力。根据w 3 c 的定义：“w e b 服务是一种通过 u r i 标识的软件应用，其接口及绑定形式可以通过x m l 标准定义、描述和检索，并能 通过x m l 消息及互联网协议完成与其他应用的直接交互”。由于w 曲服务采取简单 的、易理解的标准w 曲协议作为组件界面描述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软 件平台的差异，无论是c o r b a 、d c o m 还是e j b 都可以通过这一种标准的协议进行 互操作，实现了在当前环境下最高的可集成性。开发人员可以利用w 曲服务技术为 原来有的封闭系统创建统一的消息接口，并使之能够通过现存的开放式网络协议如 h r r p ，f t p ，s m r p 被访问。而在系统开发方面，w 曲服务技术的出现也带来了一 种全新的思路，对于一些完成通用功能的系统模块，完全可以不必自己开发，而是 通过搜索现有w 曲服务系统，配合特定用户的商务逻辑来组合成新的系统，充分缩 短软件开发的周期。目前，有实力的公司将自己的服务作为w 曲s e i c e s 发布已经成 为大势所趋。如搜索公司g o o g l e 已经对外发布了名为g 0 0 d es c a f c h 的搜索w 曲 s e i c 韶，用户可以通过调用其a p l ，将搜索功能集成到自己的系统中来；而微软也 发布了股票报价w 曲s e i c 铭，对外实时提供股票价格变化服务；在移动通信领域， 中国移动通过w 曲s e r “c 鹤开放其网络服务能力，使用户能够很容易地将短消息， 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 w a p 集成到自己的系统中来而不需要去了解复杂的电信知识：而在其它、b s e i c e s 更是提供了从产品报价，天气预报，车票预订，酒店预约等各个方面的服务。 w 曲服务技术的出现，实际上解决了两个方面的问题，一是小范围内企业信息 集成的问题，而其更重要的影响是，它带来了软件开发思路的转变，通过组合现有 的w 曲服务，可以对外提供更为复杂和更为个性化的服务。目前w 曲服务组合技术 已成为工业界和学术界的研究热点，就w 曲s e n r i c 嚣技术本来说，其对服务注册，服 务描述，服务发现方面的支持已经较为完善，而服务集成领域，由于涉及到用户逻 辑以及w 曲s e i c 髂语义方面的问题，在技术上并不十分成熟，而这一领域，又恰恰 是w 曲服务技术的发展方向所在。 到目前为止，国内外已有许多学术机构、研究机构在从事w 曲服务组合方面的 研究，并取得了一定的研究成果【l 】。以往对w 曲服务的研究，对服务组合语言规范， 服务组合验证方面的关注比较多，而对于基于用户个性化的服务选择问题研究并不 太多，本文通过分析w 曲服务技术特性，结合用户个性化选择中的问题，提出了基 于用户规则的w 曲服务组合算法，并实现了可重用的w 曲服务组合框架。 1 2 工作内容及成果 1 2 1 研究的目标 随着w 曲服务的普及，w 曲服务的种类以及同类w 曲服务的数量也在不断增 多，给用户提供了较大的选择余地，基于特定用户个性化的w 曲服务组合技术是 w 曲服务组合中一个重要的分支，用户个性化规则的推理与w 曲服务的发现与组合 技术的结合是目前要解决的问题。因此，本文研究的目标是熟悉w 曲服务与用户规 则推理的相关技术，包括u d d i l 2 1 ，w s d l ，s o a p 【3 1 j a 、，a 和规则引擎等，在此基础上 得出一种基于用户规则的w 曲服务组合方法，并提出操作性强的实施方案。 1 2 2 工作的内容 针对论文的研究目标，本文的研究内容主要包括一下几部分： ( 1 ) 资料调研：收集、学习关于w 曲服务组合的文献，了解目前该领域的研究 进展，了解常用的服务组合技术及算法。 ( 2 ) 熟悉w 曲服务相关知识：通过对、b 服务技术分析研究，熟悉其特点及应 2 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 用方面，了解现有的基于w 曲服务组合技术的系统；学习大型项目的设计 和实施经验，将这些经验体现在基于用户规则的w 曲服务组合系统的设计 中： ( 3 ) 选择算法：研究相关的规则推理算法及技术，分析其技术特点，选择适合 的规则推理算法 ( 4 ) 实现模型：研究目前主流的实现技术，根据确定的模型给出可行的实现方 案。 1 2 - 3 工作成果 通过完成以上工作内容和撰写论文， 的w 曲服务组合技术，并提出实现方案， 1 3 论文结构 学习相关计算机知识，设计基于用户规则 完成了既定的目标。 论文主要分如下几个部分展开： 第一章绪论。介绍了研究背景，选题目的以及研究思路。 第二章w 曲服务技术概述。主要介绍了w 曲服务的定义，架构，以及 ) m 几，s 0 a p w s d l ，u d d i 等w 曲s c n i c 嚣核心技术。 第三章w 曲服务组合技术。主要介绍w 曲服务组合的定义，作用，常见服务 组合模式以及相关实现技术，通过对当前w 曲服务组合技术的分析对比，进一步分 析讨论了w 曲服务组合技术，指出其在用户个性化组合方面的不足，并提出了改进 思路，既将基于用户规则的推理系统应用于w 曲服务组合领域。 第四章基于用户规则的推理系统。本章节首先分析了基于规则的推理系统的优 势及适用范围，进而全面地研究了基于规则的推理系统中的规则表示方法，规则推理 算法等关键问题，在此基础上通过对比分析，确定了应用于w 曲服务组合领域的规则 推理系统所采用的规则表示方法以及推理算法。 第五章基于规则的服务组合技术。本章是对前文确定的模型及技术路线的进一 步研究，首先分析了当前企业级应用的基本模式。提出了集成规则推理引擎的服务组 合框架，同时对规则推理引擎的工作原理及推理过程进行了全面的分析，对系统的 性能进行了评测。 文章最后总结了本文成果和不足，并对今后工作进行了展望。 北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 第二章w e b 服务技术概述 1 9 9 8 年，w 3 c 组织公布了) 叫l1 o 标准，使x m l 迅速成为了网络上统一的数据 描述和数据交换的标准格式，数据层次上标准的统一，使得软件之间跨平台的交互 成为了可能，随后w 3 c 又发布了s o a p ( s i l n p l eo b j c c t a c c e s sp 咖1 ) 协议，将远程 过程调用和消息传递的方法加以标准化，从而使得h l t 锄e t 环境下的各种应用程序真 正实现了交互，与此相关的一些协议如w s d l ( w 曲s e r v i c e sd e r i p t i o nl 锄g i i a g e ) ， u d d i ( u n i v e 体a ld e s c 打p 石o n ，d i s c o v e r y 姐di n t c g r a t i o n ) 也被陆续地建立，从而使、砸b 的应用进入了一个新的阶段，即“w 曲s e r v i c e s ”阶段。 仅仅经过两三年的发展，w 曲s e r “c 髂已经进入实用阶段，一些w 曲s e r v i c 嚣的 实际应用已为大家所熟悉，如微软的 t p 硒s p o r t 服务已拥有2 亿多注册用户，著名 的搜索引擎服务商g o o g l e 也发布了基于s o a p ，w s d l 的g 0 0 9 l e a p i ，它使程序员可以 在自己的应用程序中集成g 0 0 9 l e 搜索；而b 2 c 的带头人a m a 功n 发布了一套可以通过 两种接口访问( 订l h r r p 以及x m l s o a p ) 的w 曲s e i c 嚣，通过这套w 曲s e i c e s ， 用户可以使用程序获取a m a z o n 提供的各种商品的结构化数据，包括产品名称、制造 商、价格等等。相信在w 3 c 等标准化组织的推动和m m 、m i c r o r 、s i l n ，o r a c l e ，h p ， b e a 等大企业的积极的响应下，我们有理由相信、bs e i c e s 必将成为i n t 锄c t 环境 下的主流技术。据d c 在2 0 0 3 年的调查报告中显示，尽管2 0 0 2 年只有5 的企业部署 了w 曲s e r “c 翻，但到2 0 0 8 年，这一比例将提高到8 0 。 2 1 - e b 服务的概念 2 1 1w e b 服务的定义 目前，对w 曲服务的定义，由于所处视角不同，各个公司及标准化组织给出的 定义也不尽相同。根据w 3 c 的定义：“w e b 服务是一种通过u r i 标识的软件应用，其接 口及绑定形式可以通过x 札标准定义、描述和检索，并能通过x m l 消息及互联网协议 完成与其他应用的直接交互”。1 其它系统以它所指示的方式通过s o a p 消息与w 曲 s e i c e 交互，典型的方式是使用耵t p x m l 序列化以及其它的w 曲相关标准进行交 互。就技术本身而言，w 曲服务技术是一系列技术的组合，如u d d i 、x m l 、w s d i 、 s o a p 、 r r r p 、s s l 等等。而从使用者的角度来看，w 曲s e r v i c 可以被认为是一种 4 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 部署在w 曲上的对象( w 曲o b j e c t ) 。因此，具有面向对象技术所承诺的所有优点；同时， w 曲s e r “c e s 的基石是以x 为主的、开放的w e b 规范技术，因此，具有比任何现有 对象技术更好的开放性。w 曲s e r v i c e s 描述了一些操作的接口，通过标准化的x m l 消息传递机制，可以通过网络访问这些操作。w 曲s e r “c 鼯是用标准的、规范的基于 m 。的w s d l 语言描述的，这称为w 曲s e r v i c e s 的服务描述这一描述囊括了与服 务交互所需要的全部细节，包括消息格式( 详细描述输入输出的消息格式) 、传输协 议和位置。该接口隐藏了服务实现的细节，允许通过独立于服务实现、独立于硬件 或软件平台、独立于编写服务所用的编程语言的方式使用该服务。这使得基于w 曲 s e i c e s 的应用程序具备松耦合、面向组件和跨技术实现的特点。w 曲s e i c 嚣都履 行一项特定的任务或一组任务，可以单独或同其他w 曲s e r v i c 嚣一起实现复杂的企业 应用。 站在更高的层次来看，w 曲服务技术的实质，是提供了一套接口定义，发布的规 范，使用户能够通过通用的协议发送请求及接受响应。 2 1 2 b 服务体系结构 w 曲服务体系结构，即一般意义上讲的面向服务的体系结构s o a ( s e r v i c 骼 o r i 砌觚h i t e c t i l r e ) ，一般由三个角色组成。 ( 1 ) 服务提供者( s e r “c ep r o v i d 砷：发布自己的服务，并且对使用自身服务的请求 进行响应。 ( 2 ) 服务代理或服务注册中心( s e r v i c er e g i s y ) ：注册己经发布的s e r 、，i c e p r o v i d 盯，对其进行分类，并提供搜索服务。 ( 3 ) 服务请求者( s e r “c er e q u e s “神：利用s e 九血er e 百s 时查找所需的服务， 然后使用该服务。 图2 1 b 服务体系结构 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 在这三种角色之间存在以下操作： ( 1 ) p u b l i s h 操作：这是s e r v i c er e g i s 廿y 与s e r v i c ep r o v i d c r 之间的操作，s e r “c e p r ；0 v i d e 可以通过这个操作向s e i c er e 画s 仃y 注册自己服务的相关信息，以使 s e i c er c q u e s t 盯能够发现并访问。 ( 2 ) f m d 操作：这是s e r v i c er e 画s 仃y 与s e f v i c er e q u e s t 盯之间的操作，通过这一操 作，s e r v i c er e q u 韶t e r 可以发现已经在s e r v i c cr e 画s 仃y 中注册的w 曲服务。 ( 3 ) b i n d 操作：使s e i c er c q u e s t c r 能够真正使用s e i c ep r o v i d c r 提供的服务。 上图的三个部分，服务注册中心并不是必需的，服务提供者可以直接将其服务 的w s d l 文件发给服务请求者，服务请求者根据服务描述进行静态绑定。完全可以 不用经过l i n d 操作，直接通过s o a p 协议与之交互而如果要实现动态的服务发现和 绑定，服务注册中心就是必须的，在实现中，服务请求者通过u d d i 注册中心动态 地查找发现w 曲s e r “c 铭，以寻找合适的服务。同时这也引出了本文的研究目的， 就是如何根据用户的偏好与需求动态地选取w 曲s e r v i c 鼯并进行组合。 在实际应用中，一般来说，针对于不同应用场景，有以下几种实现方案： ( 1 ) 静态连接方案：在某服务的提供者是固定的，服务接口的抽象定义即w s d l 描述是己知的情况下，根据其w s d l 要求针对一个服务提供者编写客户端 代码，最后实现静态绑定。企业内部的某些w e bs e r v i c 岛应用、b 2 b 电子商 务中某些具有长期稳固合作伙伴关系的w 曲s e r v i c e s 项目可采用这种方式。 尽管服务提供者的某些改变可能要求客户端的代码的变化，但静态绑定改 善了服务的效率。 ( 2 ) 开发时动态连接方案：这是目前最常见的动态连接方法，使用这个方法的目 的是只需编写一个w 曲s c n 施调用程序，就能够调用多个服务提供者所提 供的同一w 曲s e r v i c 鼯。对于某些公共服务，服务接口定义是标准化的，因 此用户可以在u d d i 里搜索这一类的服务，然后根据找到的实体里提取出服 务绑定，找出服务提供端口，从而调用此服务。例如，在u d d i 中心中，规 定了天气预报服务的接口定义，用户就可以去搜索提供天气预报服务的这 一类公司的注册信息，获取其提供服务的端口，然后根据事先规定好的消 息格式与之进行交互。 ( 3 ) 运行时动态连接方案：在开发时没有w 曲s e i c 瞄的接口定义，需要程序在运 行时到商务注册中心根据商务分类寻找商务实体，然后从中搜寻所需的服 务接口定义。在获得接口定义之后，程序可以通过用户选择或者根据事先 6 北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 定义的规则动态绑定服务，完成服务调用。这种方式可以使不依赖于具体 的w 曲s e i c 髓，与w e bs e r v i c e s 有更松散的耦合程度。 对于这三种方案来说，第一种最为简单直接，但是效率较高，因为不需要服务 发现的过程。所有的消息流程在开发时已经可以预知了。而第三种方案，由于事先 并不了解w 曲s e r v i c 嚣服务返回的参数类型，使开发变得非常复杂，即使能解释出消 息参数类型，由于目前w 曲服务的描述在语义方面的缺乏，也无法保证获得信息的 正确性。而第二种方案采取了一种折衷的方法，即在w 曲服务描述语义信息确定的 前提下进行动态选取，实用性较强。 2 1 3h b 服务的相关技术 w 曲服务所有的机制都是基于现有的技术，并没有创造一个新的体系，无论是 d v 4 ，h 兀卫兀p 这些现有的网络协议，还是s 0 a p ，w s d l 等这些基于x m l 而定义的协 议都是遵循着一个原则：继承所有的被广泛接受的技术，这样才能使得w 曲服务被广 泛应用。 图2 2 b 服务技术层次 其中，m 、叽1 甲、s m l l p 等协议是已经定义好的并且已广泛使用的传输层和网 络层的标准。而它们之上是目前开发的w 曲服务的相关标准协议，包括服务调用协 议s o a p 、服务描述协议w s d l 和服务发现集成协议u d d i ，以及服务工作流描述语 言w s f l 。而更高层的关于路由、可靠性以及事务等方面的协议目前还并不完善。 而橙色部分描述的是更高层的待开发的关于路由、可靠性以及事务等方面的协议。 7 北京邮电大学硕士论文基于规则的w e b 服务组合研究 黄色部分是各个协议层的公用机制，这些机制一般由外部的正交机制来完成。 简单性和重用性是w 曲服务技术设计的主要思路，首先，w 曲服务所使用协议 本身都是简单的，无论是m p ，f r p 等传统的t c p 口系统的网络协议，还是s o a p ， w s d l ，u d d i ，w s f l 等基于) ( 1 l 的协议，其次，一个可以使用的w 曲服务应 当按照需要选用若干层次的功能，而无需所有的特性。比如在目前状况下，一个简 单应用可能只要使用w s d l s o a p 就可以架构一个符合规范的w 曲服务了。最后，所 有的机制完全是基于现有的技术，并没有创造一个完全的新体系。v 4 、h r r p 、f 1 t 这些都是现有的网络协议，而s o a p 、w s d l 等协议也不过是基于“l 进行了重新 定义，这些都是遵循着一个原则：继承原有的被广泛接受的技术，这样才能使得w 曲 服务被广泛接受。 2 2s o a p 技术 s o a p 意思是简单对象访问协议( s i i n p l e o b j e c t a c c e s s p m l o c 0 1 ) 。如它的名字一 样，s o a p 是很简单的。它是一个基于x m l 的协议，允许程序组件和应用程序彼此 使用一种标准的i i l t 锄e t 协议一h t t p 来通讯。s o a p 是一种独立的平台，它不依赖程 序语言，它是简单的，弹性的，很容易扩展的。目前，应用程序能够彼此使用一种 基于d c o m 和c o r b a 技术的远程过程调用( r p c ) 来进行相互通讯，但h r r p 不被 设计为这个目的。同时，在i m e n l e t 上应用i 强c 是非常用难的，它们会出现许多兼容 性和安全性的问题，因为防火墙和代理服务器通常都会阻断这些类型的流量。应用 程序之间最好的通讯方式是通过 r 兀p 协议，因为h r r r p 是支持所有i i l t 锄c t 浏览器和 服务器的。基于这个目的，s o a p 协议被创建出来。 因为s o a p 是一个基于文本的协议，因此，s 0 a p 也可以运行在兀p 和s n m p 协 议之上，但是，由于基于 i t r p 的s 0 a p 被广泛采用，因此如果没有特别说明，默认 s o a p 消息是运行在h t t p 之上的。哪协议( h y p e n e x t1 - r a n s 衙p r o t o c o l ，超文 本传输协议) 是用于从w w w 服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使 浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档， 还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示( 如文本先于图形) 等。像 d c o m 和i i o p 一样，h r r p 层通过t c p i p 进行请求响应通信。一个h 兀_ p 的客户端用 t c p 连接到h 1 r p 服务器。在 册中使用的标准端口号是8 0 ，但任何其它端口也能 被使用。在建立t c p 连接后，客户端可以发送一个请求消息到服务器端。服务器在 处理请求后发回一个盯p 响应消息到客户端。请求和响应消息都可以包含任意的传 北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 输体的信息，如图像，压缩文件等，同样也可以用来传输基于文本的s o a p 消息， 通常用c o m e m k g t h 和c o m e n t 一1 如e 的h t t p 头来标记传递的数据信息。下面是一 个合法的m 1 p 消息： h 删1 12 0 00 k 消息头 c o 皿e c t l o n ：c l o s e d a t e ：n u1 3o c t2 0 0 50 3 ：1 7 ：3 3g m r 发送时间 s e r v 啊a p a c h 眈o 5 4 ( u n i x )服务器类型 ia s 卜_ n o d i f i e d ：m o n ，2 2j 蚰1 9 9 80 9 ；2 3 ；2 4g m r 最后修改时间 c o n t 即t - i 肋g i h ：6 8 2 l消息长度 c o t 印t _ _ t 如e ：t c x 讹缸l 消息类型 h e l l o ，w b r l d ，消息内容 分析h 1 1 甲信息，我们可以注意到 哪头只是一般文本，而传输内容可以是 任意文件，只需要在c t 即t - 却e 中注明，浏览器会自动分析文件类型，如果是 浏览器能够支持的类型，如耵m l ，d c l r ，m i a g e 等类型的文件，就直接显示给 用户，如果是其它格式的文件，如p d f 或e x c e l 格式的文件，浏览器会调用相关 的程序对文件进行处理。利用h r r p 协议的这种灵活性，可以像s o a p 消息作为 h r r p 消息的内容，通过 r r r p 协议传递，一个简单的基于哪协议的s 0 a p 消 息如下： p o s ts t l i d e n t i i l f oh 1 1 p 1 1 h o s t ：b u p t e d u c n c o n t 舶t ，i 押e ：t e x 以i n l ；c h a 体e 卢”u t f - 8 ” c o n t t - l e n g t i l ：6 4 0 ，以上是| r 兀p 协议头 s o a p a c t i 州 ”g e t s t u d e n t i n f 0 ”从这里开始是s o a p 消息 以上是名字空间 胁 b u p t c d u 9 北京邮电大学硕士论文基丁规则的w 曲服务组合研究 以上是s o a p 消息头 以上两句指定了访问地址及参数类型 l i u d e h u a s o a p e n v b o d y 由上面的例子可以看到，s o a p 消息主要包括了信封头，消息头，主体，附件 几部分，因为s o a p 消息必须使用x m l 编码，因此，用h t r p 协议传递s o a p 消息时， 必须把传输中的数据类型指定为“t 恤l ，用以指定传递的文件格式是儿文 件。包封： 类似于日常平常的信封，但没有由传输系统负责 和包含在h t t p 报头中的地址。包封指定诸如编码方法之类的全局设置。报 头： 是任选的。如果它出现，则含有定义s o a p 设置的报头项， 比如一条消息的最终目的地以及应用系统具体相关的设置。主体： 是必不可少的，并且必须紧跟报头。主体含有一条消息，一个褂 c 调用或一 个故障。关于s o a p 协议的其它详细规定可参见相关技术文档。 2 3w s d l 协议 w 曲服务描述语言( w s d l ) 和s o a p 一起构成了w 曲服务的核心结构单元。 w s d l 基于) m i l 格式，用来描述w 曲服务。它描述了w 曲服务可以执行的操作以及 w 曲服务可以发送或接收的消息格式。w s d l 文档可以看成是客户端和服务器之间 的一个协约。使用w s d l 工具，你可以自动处理这个过程，几乎不用手工编写代码 就能够让应用程序整合新的服务。因此w s d l 是、v e b 服务体系结构的基础，因为它 提供了一个通用语言，用来描述服务和整合这些服务的平台。 w s d l 定义了一种儿语法，将网络服务描述为能够进行消息交换的通信端 点的集合，从而满足了这种需求。w s d l 服务定义为分布式系统提供了文档，并且 可用于自动执行应用程序通信中所涉及的细节。w s d l 文档将服务定义为网络端点 或端口的集合。在w s d l 中，由于端点和消息的抽象定义已从具体的网络部署或 l o 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 数据格式绑定中分离出来，因此可以对抽象定义进行再次使用：消息指对交换数据 的抽象描述；而端口类型，指操作的抽象集合。用于特定端口类型的具体协议和数 据格式规范构成了可以再次使用的绑定。将网络地址与可再次使用的绑定相关联， 可以定义一个端口，而端口的集合则定义为服务。因此，w s d l 文档在网络服务的 定义中使用下列元素： 1 卯髓数据类型定义的容器，它使用某种类型系统( 如x s d ) 。 m e s s a g e 通信数据的抽象类型化定义。 o p 啪吐对服务所支持的操作的抽象描述。 p o r t 聊e 操作的抽象集合，这些操作由一个或多个端点支持。 b 砌i n g 特定端口类型的具体协议和数据格式规范。 p o r t 定义为绑定和网络地址组合的单个端点。 s e i c e 相关端点的集合。 w s d l 提供以下四个可得到端点支持的传输原语： 单向( o n e w a ”：端点接收消息。 请求响应( 凡c q u 鹳t r e s p o 璐e ) ：端点接收消息，然后发送相关消息。 要求响应( s o l i c i t - 即船e ) ：端点发送消息，然后接收相关消息。 通知( n o t i f i c a t i o n ) ：端点发送消息。 w s d l 称这些原语为操作。虽然可以使用两条单向消息抽象地模拟请求响应或 要求响应，但是将其作为原语操作类型模型也很有用，因为通常可能有如下需求： 经常需要使用这两个操作。 可以使顺序相互关联，而不必引入更为复杂的流信息。 某些端点可以只接收消息( 如果它们是同步请求响应的结果) 。 需要流定义时，可以通过算法从这些原语派生简单的流。 虽然请求响应或要求响应在w s d l 文档中是逻辑相关的，仍然有一个特定的 绑定描述具体的相关信息。例如，请求消息和响应消息可以作为一两个实际网络通 信的一部分进行交换。操作使用类型为q n 锄e 的m 嚣蚰g e 属性来引用所涉及的消 息。该属性遵循w s d l 为链接定义的规则。 单向操作 单向操作的语法是： w s d l ：o f l e i 嘶o n 衄e = ”n m t o k e n ” 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 吲w s d i ：q 耐1 0 n 小v s d l ：d c f i i l i t i o n s i n p u t 元素指定单向操作的抽象消息格式。 请求响应操作 请求响应操作的语法是： w s d l ：i i l p u tn 锄f ”衄t o k 吼”? m e s s a g f ”q n 锄e ”胁 i n p u t 元素和o u u t 元素分别指定请求和响应的抽象消息格式。可选的f a u l t 元素为操作可能产生的错误消息( 协议所特有的除外) 指定抽象消息格式。 请注意，请求响应操作是一个抽象的概念；必须查询特定的绑定，才能确定消 息的实际发送方式：是在同一个通信中发送( 例如 r 兀p 请求响应) ，还是作为两 个独立的通信发送( 例如两个h r r p 请求) 。 要求响应操作 要求响应操作的语法是： ( w s d i ：叩e m t i n 锄e = ”n m t o k 即”p a r a m c t e i ( i d e r = ”m n t o k e 璐” 刮w s d l ：d e f i i l i t i o n s o u t p u t 元素和i n p u t 元素分别指定所要求的请求和响应的抽象消息格式。可选 北京邮电大学硕士论文基于规则的w 曲服务组合研究 的f 砌t 元素为操作可能产生的错误消息( 协议所特有的除外) 指定抽象消息格式。 请注意，请求响应操作是一个抽象的概念；必须查询特定的绑定，才能确定消 息的实际发送方式：是在同一个通信中发送( 例如 r r r p 请求响应) ，还是作为两 个独立的通信发送( 例如两个 r r r p 请求) 。 通知操作 单向操作的语法是： 伽t p l l t 元素指定通知操作的抽象消息格式。 以下是一个运行在h 1 r p 协议上的s o a p 绑定w s d l 。 q s s a g en 锄e = “g e t i 盈s t l h d e p r i c e r e q u e s t “ p a r t 咖e = ”t i m e “c l 伽啦删产”x s d ：劬e i m t a n t ”肛 唧。呻p e 叫i n p u 伊 饥砌i i l g 、， 力呵f i 侣tw c bs 盯“c 髓 钠r tn 锄e = ”s t o c k q u o t e p o b 砌i n g = ”仃l s ：k q u o t e b i n d i n g ” 2 4u 呻l 技术 借助于s o a p 和w s d l 能够解决应用之间的消息通信和功能接口描述的问题，但 w 曲服务作为集成异构应用的手段，还必须提供一种有效的机制用于互联网环境中 信息的发布和检索，使得应用之间能够相互发现，彼此了解各自的需求和能力，进 而实现应用的集成和互操作。因此，m i c m s o f i ，m m 、a 曲a 推出了u d d i 规范，作为 互联网环境下的服务描述、发现和集成机制，为电子商务应用和服务发现提供标准 4 北京邮电大学硕士论文 基于规则的w 曲服务组合研究 的信息格式和调用方式。u d d i 是一套信息与服务注册的标准，同时也提供了一组标 准接口。企业应用可以通过这组接口来注册它们所提供的服务，同时也可以通过它 们来实现对所注册的服务的访问。该规范中定义了一套基于x m l 的信息模型，以描 述企业及其所提供服务信息。 u d d i 本质上是为解决当前在开发基于组件化的w 曲服务中所使用的技术方法 无法解决的一些问题。u 】) d i 具有非凡的技术简单性，它为w 曲服务在技术层次上提 供了三个重要的支持： ( 1 ) 标准化的、透明的、专门描述w 曲服务的机制 ( 2 ) 调用w 曲服务的简单机制 ( 3 ) 可访问的w 曲服务注册中心 从理论上来说，所需要发布的企业所有信息由u d d i 商业注册中心提供，这些信 息包括三个部分：公司联络信息的“白皮书”，依据标准分类法的商业分类的“黄皮书” 和提供被发布服务的技术描述信息的“绿皮书”。通过这样一个信息模型，企业可以 详细地将自身所提供的服务信息描述清楚。相反，u d d i 规范中没有直接涉及到具体 的商业发现流程，没有定义发现服务所需的特性，其目标仅仅是为了在技术上实现 服务的发现。借助u d d i 所定义的功能，应用或开发者能够定位到合作伙伴所提供的 服务信息，知道对方能否提供与自己技术相兼容的服务，然后按照这些合作伙伴服 务所提供的调用标准进行集成。 在u d d i 中，其核心是一个物理分布、逻辑集中的注册中心