（计算机科学与技术专业论文）本体在基于soa的多媒体会议系统中的应用与研究.pdf

， f ， i ? ：， 北京邮电人学硕士学位论文 一 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人学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一一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 本人签名： 处，本人承担一切相关责任。 日期：妣p0 鼍一 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1 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：学校口j 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年解密后适用本授权书。非保密论 文 适用本授权书。 日期： 日期： 沙沁f ， 汕加- 咆 w e b 的扩展，是实现新一代互联网的关键技术，具有语义可共用性以 及网络智能性。而s o a 技术作为一种i t 体系结构风格，其松散耦 合以及服务的可重用性为现代软件系统带来革命性的变化。如何在现 有的多媒体会议系统中融入s o a 技术以及语义网技术成为一个新的 研究课题。 针对上述问题，本文提出了一种在基于s o a 的多媒体会议系统 中运营本体推理技术的架构方案。在该架构下，系统实现了两类多媒 体会议应用场景。一类是会前通知，主席通过输入基本的会议信息， 系统则依据会议时间以及与会者联系方式自动选择合适的通知方式 进行会前通知：第二类是会议中进行发言时，系统会根据多名发言者 的优先级自动进行裁决并选择合适的发言者进行讲话。在系统中，各 类电信业务被封装成w e b 服务并部署在e s b 企业服务总线上，通过 b p e l 技术把应用流程化，使得两类应用组成了两个完整的大服务。 应用中除了s o a 技术外，还融入语义网中的本体推理技术。通 过创建一个多媒体会议大本体，在本体中设计了对应的业务规则，实 现基于本体的场景推理。另外，针对本体推理中的冗余数据以及大本 体的管理问题，本文提出了一种多源点的基于广度优先的分割算法， 可以成功切割掉本体中的冗余部分并且保证推理的有效性。 最后，本文展示了之前设计的业务流程的实现结果以及对应的测 试实验分析。并提出两种技术在多媒体会议系统中的进一步扩展和应 用方向。 关键词：语义网，本体，s o a ，w e bs e r v i c e ，上下文感知， h 北京邮电大学硕十学位论文a b s t l t a c t t h ea p p l i c a t i o na n di 乇e s e a r c ho f o n t o l o g yi nm u i j i m e d i a c o n f f e r e n c es u b s y s t e m b a s e d0 ns o a a bs t r a c t a s d e v e l o p m e n t o f t e l e c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g i e s ，t h e t r a n s m i s s i o nc a p a c i t yh a s b e e na b l et om e e tt h er i c h e ru p p e rs e r v i c en e e d a m o n g t h em a n yv a l u e a d d e ds e r v i c e ，t h er e m o t em u l t i m e d i ac o n f e r e n c e n o to n l yb ec o n s i s t e n tw i t hc u s t o m e r sn e e d s b u ta l s ot a k ef u l la d v a n t a g e o ft h eb r o a d b a n dn e t w o r k a tt h es a m et i m e ，t h ec u r r e n tc o m m u n i c a t i o n s e r v i c e sa r ei nt h et r e n d so fi n t e l l i g e n c ea n do n d e m a n dd e v e l o p m e n t s e m a n t i cw e ba sa ne x t e n s i o no ft h ec u r r e n tw e b ，i sk e yt e c h n o l o g yt o a c h i e v et h en e x t g e n e r a t i o no fi n t e m e t ，i t c a nr e a l i z es e m a n t i c i n t e r o p e r a b i l i t ya n dn e t w o r ki n t e l l i g e n c e t h es o at e c h n o l o g ya sa ni t a r c h i t e c t u r a l s t y l e i s l o o s e l yc o u p l e d a n dr e u s a b l e i t b r i n g sa b o u t r e v o l u t i o n a r yc h a n g ef o rm o d e ms o f t w a r es y s t e m s h o wt oc o m b i n et h e s o aa n ds e m a n t i cw e bt e c h n o l o g i e si n t ot h ec u r r e n tm u l t i m e d i a c o n f e r e n c es e r v i c ei sab r a n dn e wr e s e a r c ht o p i c i nt h i sp a p e r , w ep r o p o s eas o a b a s e dm u l t i m e d i ac o n f e r e n c i n g s y s t e mi nw h i c hi n v o l v e do n t o l o g yr e a s o n i n gd u r i n gt h ep r o g r a m u n d e r t h e s t r u c t u r e ，w ed e s i g n e dt w ot y p e so fm u l t i m e d i ac o n f e r e n c i n g s c e n a r i o s o n ei sc o n f e r e n c en o t i f i c a t i o n ，t h em e e t i n gc r e a t o re n t e r st h e b a s i cc o n f e r e n c ei n f o r m a t i o n ，a n dp r o c e s sw o u l da u t o m a t i c a l l ys e l e c tt h e a p p r o p r i a t ew a yt on o t i f yt h ep a r t i c i p a n t sa c c o r d i n gt ot h ec o n t e x t so f c o n f e r e n c e t i m ea n dc o n t a c ti n f o r m a t i o n t h eo t h e ro n ei s s p e a k i n g p r o c e s sd u r i n gc o n f e r e n c e ，t h es y s t e mw o u l ds e l e c tr i g h tp a r t i c i p a n t st o s p e a ka c c o r d i n gt ot h e i rp r i o r i t y i n t h e s y s t e m , v a r i o u st y p e so f t e l e c o m m u n i c a t i o n ss e r v i c e sh a v eb e e ne n c a p s u l a t e da sw e bs e r v i c e sa n d d e p l o y e di nt h ee s b ，a n dt h r o u g ht h eb p e lt e c h n o l o g yt oi n v o k e d i f f e r e n tc o m m u n i c a t i o nw e bs e r v i c es ot h a tt w ol a r g ec o n f e r e n c e s c e n a r i o sc a nb ec o m p l e t e d i na d d i t i o n a it os o a t h es y s t e mh a sa l s ot r i e dt h et e c h n o l o g yo f 北京邮电人学硕士学位论文 a b s t r a c t o n t o l o g yr e a s o n i n g f i r s tw ec r e a t ec o m p l e t e dm u l t i m e d i ac o n f e r e n c e o n t o l o g yb yp r o t 9 9 6 ，a n dt h e nt h er e l e v a n tr u l e sw e r ed e s i g n e da c c o r d i n g t os e r v i c el o g i c ，a tl a s tw eu s e dt w ok i n d so fr e a s o n i n gm a c h i n e st o d e d u c tt h ec o n t e x ti n f o r m a t i o n d u r i n go n t o l o g yr e a s o n i n g ，t h em a s so f r e d u n d a n td a t aw o u l db ep r o d u c e da n dl o wd o w nt h e e 街c i e n c yo f d e d u c t i o n ，i nt h i sp a p e rw ed e s i g n e dap a r t i t i o n i n ga l g o r i t h mb a s e do n b r e a d t h f i r s t a l g o r i t h m w i t hm u l t i c o n t e x ti n f o r m a t i o n i tc a nb e s u c c e s s f u l l yc u to f f t h er e d u n d a n tp a r to ft h el a r g eo n t o l o g ya n dt oe n s u r e t h ev a l i d i t yo fr e a s o n i n ga tt h es a m et i m e f i n a l l y , t h ep a p e rs h o w st h ei m p l e m e n t a t i o no ft w ob u s i n e s s p r o c e s s e sa n dc o r r e s p o n d i n gr e s u l t sw i t ha n a l y s i s w ea l s op r o p o s e dt h e f u r t h e ra m e n d m e n t so fc u r r e n ts y s t e mw h i c hc o m b i n e dt w ok i n d so f t e c h n o l o g yi nt h em u l t i m e d i ac o n f e r e n c i n gs y s t e m ，a n dg i v eav i s i o no f f u t u r ew o r ka n da p p l i c a t i o no fd i r e c t i o n s k e yw o r d s ：s e m a n t i cw e b ，o n t o l o g y ， s o a ，w e bs e r v i c e ， c o n t e x t a w a r e 北京 北京邮电大学硕十学位论文目录 4 2 2 继承关系3 5 4 2 3 实例关系3 6 4 2 4 布尔组合关系3 6 4 2 5 规则关系3 7 4 2 6 属性约束关系3 7 4 3 扩展b f s 算法3 8 4 3 1 算法描述3 8 4 3 2 切分评判标准4 0 4 4 本体推理一4 l 第五章技术实现4 4 5 1 类结构说明4 4 5 1 1 类结构及其说明4 4 5 1 2 类说明4 5 5 2 部署说明。5l 5 2 1 会议通知流程5 l 5 2 2 会议发言流程5 5 第六章结果展示与性能分析5 7 6 。i 软件和硬件平台：5 7 6 2 多媒体会议系统子系统5 7 6 3 本体分割算法实验分析6 0 6 4 功能测试及整体部署“ 6 4 1 发言服务功能测试“ 6 4 2 通知上下文服务测试6 5 6 4 3 邮件服务测试6 6 6 4 4 短信服务测试6 7 6 4 5 通知流程集成测试6 8 6 5 性能测试。6 9 6 5 1 通知流程测试6 9 6 5 2 发言选择服务测试一7 0 第七章总结与展望。7 2 7 1 工作总结。7 2 7 2 下一步的研究工作。7 3 北京邮电大 参考 术语 致 北京邮电大学硕十学位论文 绪论 1 1 背景 第一章绪论 随着通信技术的发展，无论是固网传输速率还是无线带宽都在快速增长通信 传输能力已能满足更丰富的上层业务的需求。如何设计新业务以满足客户的个性 化需求同时充分利用带宽资源以提供更优质的服务成为通信运营商下一步战略 需要考虑的问题。 在众多新兴业务中，远程多媒体会议【1 1 成为既能满足客户新需求，同时可以 不仅能够理解人类的语言，而且还谚以使人与电脑之间的交流变得象人与人之间 交流一样轻松。语义网是下一代互联网的发展方向，其实质就是增强网络资源内 容和功能的语义表示，以满足分布式主流计算环境语义互操作的需要，使软件 a g e n t 对w w w 上异构和分布信息进行智能的、有效的访问和检索。 语义万维网通过使用标准语言和相关的处理工具米扩展万维网的能力，而标 准语言系列中比较重要的是本体语言。为精确描述事物，现实世界中的许多领域 山成千上万的概念本体组成，如医学领域，n c i 癌症本体 j 由2 7 5 0 0 个概念组成， g e n e 本体有大概2 2 0 0 0 个概念。类似的例子也存在于电子商务领域，其产品分 类标准，如n a i c s ，u n s p s c 包含了上万种产品分类。通过本体语言o w l 描述 后的信息不仅具有统一的规范化结构，而且赋予了能够被计算机理解的语义，增 加了网络的智能性。 面向服务的体系结构1 4 】( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是一种i t 体 系结构风格，支持将业务转换为一组相互链接的服务或可重复业务任务，可在需 要时通过网络访问这些服务和任务。s o a 的概念最初由g a r t n e r 公司提出，2 0 0 5 年以后得到了诸如i b m 、o r a c l e 等众多企业的大力推广。随着技术的不断成熟， s o a 也为统一通信提供了良好的技术支持，使得多种电信业务可以被封装成标 准化的电信服务以方便服务提供者进行灵活的运作。 北京邮电大学硕士学位论文 绪论 伴随着互联网的浪潮，越来越多的企业将业务转移到互联网领域，带动了电 子商务的蓬勃发展。为了能够将公司的业务打包成独立的、具有很强伸缩性的基 于互联网的服务，人们提出了w e b 服务的概念。w e b 服务为s o a 架构中最基奉 的元素，作为一个开放标准，一个软件系统，它用以支持网络问不同机器的互动 操作p j 。w e b 服务技术从当前的w e b 技术扩展而来，己经成为分布式计算和服 务计算中主流计算范型，在业界得到广泛使用。 虽然现有的语义网技术和s o a 技术已成体系规范，但是如何把两个技术结 合起来，应用到新的电信业务领域，还是一个需要研究和实践的问题。本文的研 究工作j 下式考虑如何融合当前的这两种技术，使其能够有机的结合起来，为远程 多媒体会议系统增加更加智能化，统一化的服务。 1 2 研究工作 本文作者在硕士期间，主要参与“基于公网的多媒体会议系统”的研究开发工 作，本课题属于9 7 3 项目下的子课题，项目的名称是普适服务的基础理论、模型 与关键技术。 本文的研究内容主要包括： 1 ) 分析探讨了s o a 技术，语义网技术如何融入到上下文感知框架中； 2 ) 设计了基于b p e l 和本体推理技术的会议通知流程和发言决策服务； 3 ) 提出了一种基于图论和上下文的多中心本体切割算法。 本文先充分分析了s o a 技术以及语义网技术的功能特性，然后利用两者在 软件设计以及网络应用中的优势，将其融入到上下文感知的系统框架中；使得上 下文感知框架能够既增添灵活性又能够在网络应用中体现其智能型。并通过多媒 体会议子系统的设计实现上述理论框架。 考虑到当下的多媒体会议系统中还没有充分利用电信能力为与会者提供通 知服务，故采用b p e l 技术与语义网中的本体推理技术相结合的形式，设计了一 套结合用户上下文以及预约会议的上下文并通过多种电信服务为与会者提供多 媒体会议通知的业务。另外，考虑到在远程大型多媒体会议中如何协调用户发言 之问的冲突，故根据不同的策略以及用户申请发言的上下文信息设计实了一个裁 决用户发言优先级的原子服务。两个业务场景均使用了上下文感知理论、本体推 理技术以及s o a 架构。 基于图论的多中心本体切割算法是为了解决前述运片j 本体推理技术中出现 的大本体问题。由于大本体会使本体管理更加复杂、影响推理过程的效率并且产 生许多冗余信息。故考虑如何结合不同的业务场景利用不同的上下文信息来切割 北京邮电大学硕士学位论文 绪论 对应的大本体，使得切割后的小本体不仅满足先前的推理需要，同时可以加快推 理效率。 1 3 文章组织结构 本文首先对相关领域的研究以及技术进行了介绍，重点介绍了语义网中的本 体技术：然后讨论了基于上述两种技术的系统设计与实现，其他章节的主要内容 如下： 相关研究( 第二章) 本章对所使用的前沿技术进行较系统的介绍，包括语义网中的本体概念，以 及所使用的本体推理机的介绍；另外在s o a 技术中，重点介绍了系统架构下三 个重要的组成元素：w e bs e r v i c e ，e s b 以及b p e l 。 系统设计方案( 第三章) 本章从整体架构出发，阐述了组成系统的各个部分的功能结构以及对应的两 个业务场景的流程设计。在流程设计当中，结合已有的通信能力介绍了被封装的 几个w e bs e r v i c e 功能和实现。 基于b f s 的本体分割算法( 第四章) 本章详细介绍了如何切割大本体的b f s 算法首先通过第一部分的本体建 模讲述了如何把o w l 文本映射成图论中的邻接表，其中重点介绍了六种本体间 关系。紧接着描述了算法的过程并且分析了如何设定门限值以取得理想的切割结 果。 技术实现( 第五章) 技术实现章节通过对数据的描述( 类结构说明、数据库表单设计) ，核心函 数的定义以及软件包的部署和参数的配置等；详细介绍了多媒体会议中的两个应 用的实现。 结果展示于实验分析( 第六章) 在本章首先介绍了实现环境中的软硬件平台，并通过组图展示了流程效果。 并针对本体切割分析了实验结果，最后陈述了性能测试的结果。 结果展示于实验分析( 第七章) 本部分首先对于已有工作进行了总结，指出了还存在的潜在问题，并对接下 来如何更好的融合本体技术以及s o a 技术提出了新的应用想法和方向。 毒 北京邮电人学硕士学位论文相父研究 2 1 引言 第二章相关研究 本章重点介绍两大类技术，一类是以s o a 为核心的分布式技术；另一个是 从人工智能划分出来的新技术，语义网技术。 在分布式技术中，w e b 服务是一种建立可互操作的分布式应用程序的工作平 台。w e b 服务平台是一套定义应用程序如何在w e b 上实现互操作性的标准，它 作为一个组件模型，采用以w e b 服务为基础单元的面向服务的体系结构( s o a ， s e r v i c e - o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) ，将应用程序中称为服务的不同功能单元通过设置 在这些服务之间的接口和契约联系起来。采用中立方式定义的这些接口，独立于 实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，从而使得构建在该系统中的各种服 务能够以一种统一和通用的方式进行交互。在s o a 中，进程是使用一组离散的 服务创建的。业务流程执行语言( b p e l ，b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e ) 就是用于控制这些服务的语言，它是一种使用x m l 编写的、用于自动化业务流 程的编程语言，也被称作w s b p e l 或b p e l 4 w s b p e l 广泛用于与w e b 服务 相关的项目开发中，其优点为具有可移植性和能够有效保护投资。 语义网是能够根据语义进行判断的网络。简单地说，语义网是一种能够理解 人类语言的智能网络，它不但能够理解人类的语言，而且还能够使人与电脑之间 的交互可以像人与人之间那样轻松地交流。语义网中涉及到一个重要概念是本体 论。简单的说，本体论是概念化的详细说明，一个本体往往是一个正式的词汇表， 其作月j 是定义某一领域内的专业词汇和这些词汇之间的关系。目前，利用语义网 中定义的本体进行推理还处于发展阶段，大部分基于描述逻辑的推理机只能够针 对类层次进行一致性推理，对个体的推理支持性还不够。基于规则的推理功能虽 然强大和灵活，但是因其本身不包含针对本体自身的逻辑推理，所以在使用时， 不能充分发挥本体推理的优势。在现代语义网研究中，还涉及到对本体模块化的 研究，这类研究集中于静态划分本体的过程，主要基于本体语义之间的关系。目 前也没有针对实时的个体信息来划分本体的相关研究。 2 2s o a 面向服务的体系结构( s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是一个组件模型， 北京邮电人学硕士学位论文 相芙研究 它将应用程序的不同功能单元( 称为服务) 通过这些服务之间定义良好的接口和 契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬 件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种 统一和通用的方式进行交互1 6 j 这种具有中立的接口定义( 没有强制绑定到特定的实现上) 的特征称为服务 之间的松耦合。松耦合系统的好处有两点，一点是它的灵活性，另一点是，当组 成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时，它能够继续存 在。而另一方面，紧耦合意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构 是紧密相连的，因而当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时，它们 就显得非常脆弱。 对松耦合的系统的需要来源于业务应用程序需要根据业务的需要变得更加 灵活，以适应不断变化的环境，比如经常改变的政策、业务级别、业务重点、合 作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因素，这些因素甚至会影响业务的 性质。我们称能够灵活地适应环境变化的业务为按需( o nd e m a n d ) 业务，在按 需业务中，一旦需要，就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。 虽然面向服务的体系结构不是一个新鲜事物，但它却是更传统的面向对象的 模型的替代模型，面向对象的模型是紧耦合的，已经存在二十多年了。虽然基于 s o a 的系统并不排除使用面向对象的设计来构建单个服务，但是其整体设计却 是面向服务的。由于它考虑到了系统内的对象，所以虽然s o a 是基于对象的， 但是作为一个整体，它却不是面向对象的。不同之处在于接口本身。s o a 系统 原型的一个典型例子是通用对象请求代理体系结构( c o m m o no b j e c tr e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ，c o r b a ) ，它出现很长时间了，其定义的概念与s o a 相似。 恕声藏蓉 图2 1s o a 示意图 北京邮电人学硕士学位论文 相关研究 然而，现在的s o a 已经有所不同了，因为它依赖于一些更新的进展，这些 进展是以可扩展标记语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，x m l ) 为基础的。通过 使用基于x m l 的语言( 称为w e b 服务描述语言( w e bs e r v i c e s d e f i n i t i o n l a n g u a g e ，w s d l ) ) 米描述接口，同时还设计了一种总线式的信息交互结构以 及一种组织各种原子服务为一体的流程语言。 2 2 1w e bs e r v i c e w e bs e r v i c e s 是由企业发布的完成其特定商务需求的在线应用服务，其他公 司或应用软件能够通过i n t e r n e t 来访问并使用这项在线服务。它是一种构建应用 程序的普遍模型，可以在任何支持网络通信的操作系统中实施运行；它是一种新的 w e b 应用程序分支，是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过 w e b 调用。w e bs e r v i c e 是一个应用组件，它逻辑性的为其他应用程序提供数据与 服务各应用程序通过网络协议和规定的一些标准数据格式( h t t p ，x m l ，s o a p ) 来访问w e bs e r v i c e ，通过w e bs e r v i c e 内部执行得到所需结果w e bs e r v i c e 可以执 行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后，其他w e bs e r v i c e 应用程序可以发现并调用它部署的服务。 在构建和使用w e bs e r v i c e 时，主要用到以下几个关键的技术和规则： 1 x m l ：捕述数据的标准方法 2 s o a p ：表示信息交换的协议 3 w s d l ：w 曲服务描述语言 4 u d d i ：找到服务驱动器的的方法： s e r v i c e b r o k e r s e r v i c es e r v i c e r e q u e s t e r p r o v i d e r 图2 - 2w e bs e r v i c e 基本结构图 可扩展置标语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，简称x m l ) ，又称可扩展标 记语言，是一种置标语言。置标指计算机所能理解的信息符号，通过此种标记， 嘲 字紫蹿 臻广 北京邮电人学硕十学位论文 相关研究 计算机之间可以处理包含各种信息的文章等。如何定义这些标记，既可以选择国 际通用的标记语言，比如h t m l ，也可以使用像x m l 这样由相关人士自由决定 的标记语言，这就是语言的可扩展性。x m l 是从标准通用置标语言( s g m l ) 中简化修改出来的。它主要用到的有可扩展置标语言、可扩展样式语言( x s l ) 、 x b r l 和x p a t h 等。 简单对象访问协议( s o a p ，全写为s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 是一种 标准化的通讯规范，主要用于w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 中。s o a p 的出现是为了 简化网页服务器( w e bs e r v e r ) 在从x m l 数据库中提取数据时，无需花时间去 格式化页面，并能够让不同应用程序之间透过h t t p 通讯协定，以x m l 格式互 相交换彼此的数据，使其与编程语言、平台和硬件无关。此标准由i b m 、m i c r o s o r 、 u s e r l a n d 和d e v e l o p m e n t o r 在1 9 9 8 年共同提出，并得到i b m ，莲花( l o t u s ) ， 康柏( c o m p a q ) 等公司的支持，于2 0 0 0 年提交给万维网联盟( w o r l dw i d ew e b c o n s o r t i u m ；w 3 c ) ，目前s o a p1 1 版是业界共同的标准，属于第二代的x m l 协定( 第一代具主要代表性的技术为x m l r p c 以及w d d x ) 。 w s d l 7 ( w e b 服务描述语言) 是为描述w e b 服务发布的x m l 格式。w 3 c 组织( w o r l dw i d ew e bc o n s o r t i u m ) 没有批准1 1 版的w s d l ，但是2 0 版本已 经在制订中，2 0 版将被作为推荐标准( r e c o m m e n d a t i o n ) ( 一种官方标准) ，并 将被w 3 c 组织批准为正式标准。在诸多技术文献中通常将w e b 服务描述语言简 写为w s d l 。w s d l 描述w e b 服务的公共接口。这是一个基于x m l 的关于如 何与w e b 服务通讯和使用的服务描述；也就是描述与目录中列出的w e b 服务进 行交互时需要绑定的协议和信息格式。通常采用抽象语言描述该服务支持的操作 和信息，使用的时候再将实际的网络协议和信息格式绑定给该服务。 最后我们介绍u d d i t8 。u d d i 是统一描述、发现和集成( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ， d i s c o v e r y , a n di n t e g r a t i o n ) 的缩写。它是一个基于x m l 的跨平台的描述规范， 可以使世界范围内的企业在互联网上发布自己所提供的服务。u d d i 是o a s i s 发起的一个开放项目，它使企业在互联网上可以互相发现并且定义业务之间的交 互。u d d i 业务注册包括三个元件：白页：有关企业的基本信息，如地址、联系 方式以及已知的标识；黄页：基于标准分类的目录；绿页：与服务相关联的绑定 信息，及指向这些服务所实现的技术规范的引用。u d d i 是核心的w e b 服务标准 之一。它通过简单对象存取协议进行消息传输，用w e b 服务描述语言捕述w e b 服务及其接口使用。 w e bs e r v i c e 技术的优势有很多，主要有这么几点： 平台无关。不管你使用什么平台，都可以使用w e b 服务。 编程语言无关。只要遵守相关协议，就可以使用任意编程语言，向其他网站 鬻 北京邮电大学硕士学位论文相荚研究 要求w e b 服务。这人人增加了w e b 服务的适用性，降低了对程序员的要求。 对于w e b 服务提供者来说，部署、升级和维护w e b 服务都非常单纯，不需 要考虑客户端兼容问题，而且一次性就能完成。 对于w e b 服务使用者来说，可以轻易实现多种数据、多种服务的聚合 ( m a s h u p ) ，因此能够做出一些以前根本无法想像的事情。 2 2 2e s b e s b 全称为e n t e r p r i s es e r v i c eb u s ，即企业服务总线【9 j 。它是传统中间件技 术与x m l 、w e b 服务等技术结合的产物。e s b 提供了网络中最基本的连接中枢， 是构筑企业神经系统的必要元素。 e s b 的出现改变了传统的软件架构，可以提供比传统中间件产品更为廉价的 解决方案，同时它还可以消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用服务器协 调运作，实现了不同服务之间的通信与整合。从功能上看，e s b 提供了事件驱动 和文档导向的处理模式，以及分布式的运行管理机制，它支持基于内容的路由和 过滤，具备了复杂数据的传输能力，并可以提供一系列的标准接口。 e s b 的五个基本功能： 1 ) 服务的m e t a d a t a 管理：在总线范畴内对服务的注册命名及寻址管理功能。 2 ) 传输服务：必须确保通过企业总线互连的业务流程问的消息的正确交付， 传输还包括基于内容的路由功能。 3 ) 中介：提供位置透明性的服务路由和定位服务；多种消息传递形式；支持 广泛使用的传输协议。 4 ) 多种服务集成方式：如j c a ，w e b 服务，m e s s a g i n g ，a d a p t o r 等 5 ) 服务和事件管理支持：如服务调用的记录、测量和监控数据；提供事件 检测、触发和分布功能。 北京邮电大学硕十学位论文相关研究 图2 - 3s e r v i c e m l x 框架示意图 s e r v i c e m i x m j 是基于j b i 规范的一个开源项目，是对e s b 总线的一种实现。 而j b i 规范是由s u n 公司主持和推行的在j a v a 领域的业务集成标准。另外业界还 推行的一种标准是由i b m ，o r a c l e 公司推出的s c a 标准。目前这两种标准都是企 业服务总线中最主流的两种标准。s e r v i c e m i x 上可以直接发布w e b s e r v i c e 和 p o j o s 之类的程序或者模块，也可以发布一个类似于代理的服务。从流程上来说： s c r v i c e m i x 使用c o n s u m e r 接受到客户r e q u e s t ，在s e r v i c e m i x 的服务列表中寻找 服务，并且发布一个e n d p o i n t ，然后在p r o v i d e r 中发布一个指向目标s e r v i c e 的 服务。 2 2 3b p e l b p e l 是b u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e 的缩写，意为业务过程执行语 言，是一种基于x m l 的，用来描写业务过程的编程语言，被描写的业务过程的 每个单一步骤则由w e b 服务来实现。2 0 0 2 年i b m 、b e a 和微软一起开发和引入 了b p e l l l l 】作为描写协调w e b 服务的语言。这个描写的本身也南w e b 服务提供， 并可以当作w e b 服务来使用。通过b p e l 可以描写一个参加一个w e b 服务过程 的w e b 服务的接u ，比如信息需要按照怎样的顺序被输入，但是b p e l 无法用 来描写一个业务过程的调谐。 w s b p e l 原名b p e l 4 w s ，是基于w s d l 建立的，除w s d l 外它还使用 x m l 模式定义、x p a t h 和w s a d d r e s s i n g 等标准。b p e l 将微软的x i a n g 与i b m 的w s f l 连接到起。b p e l 的目的在于大规模编程，值得注意的是b p e l 不直 接支持人机对话，b p e l 所描写的过程仅与w e b 服务通信，而这些w e b 服务却 北京邮电大学硕十学位论文相灭研究 可以提供与用户的信息交换，但它们不是用户本身。 b p e l 本身提供一个基础，在这个基础上可以发展支撑新的应用的“支柱”。 比如在b p e l 本身的设置中就已经包括了“抽象业务过程”和“可执行业务过程”。 其它的支柱包括b p e l j ( 【l 】) 和b p e l 4 p e o p l e ( 【2 】2 ) 。b p e l j 的目标在于将j a v a 语言结合到b p e l 中来加速其操作过程，缺点是它与j a v a 息息相关，不能没有 j a v a 运行。i b m 和s a p 公司一起发表了一份名为b p e l 4 p e o p l e 的白皮书，其目 的是将b p e l 扩展为能够直接与人交换信息。 b p e l 使用块状结构，在定义局部环境时可以定义适用于这个环境范围内的 变数( 变量) 。此外故障处理、补偿处理和事故处理也可以与局部环境相连。b p e l 本身没有定义描写过程模型的图像表达，但是b p m n 标准可以用来描写b p e l 的模型。 2 3 语义网技术 语义网 1 2 l ( s e m a n t i cw | c b ) 是一个由万维网联盟的蒂姆伯纳斯李( t i m b e m e r s l e e ) 在1 9 9 8 年提出的一个概念，它的内核是：通过给万维网上的文档 ( 如：h t m l ) 添加能够被计算机所理解的语义( m e t ad a t a ) ，从而使整个互联网成为 一个通用的信息交换媒介。语义万维网通过使用标准、置标语言和相关的处理工 具来扩展万维网的能力。不过语义网概念实际上是基于很多现有技术的( 某些技 术甚至可以追溯到2 0 世纪6 0 年代末期) ，也依赖于后来和t e x t a n d m a r k u p 与知 识表现的综合。 语义网是由比现今成熟的网际搜索工具更加行之有效的、更加广泛意义的并 且自动聚集和搜集信息的文档组成的。其最基本的元素就是语义链接。通过下 列方法可以提升万维网以及其互连的资源的可用性( u s a b i l i t y ) 和有效性 ( u s e f u l n e s s ) ：”标记”了语义信息的文档。这可以是机器可以理解的关于文档内容 ( 例如文档的作者，标题，简介等) 的描述，或者是描述该网站所拥有的服务和资 源( 注意：任何东西都是能被u r i 统一资源定位符所描述的，因此语义网能理解 人物、地方、想法、类等等) 。通用元数据词汇表( 本体论) 及词汇间的影射使得文 档作者知道如何来标记文档方可让机器识别他想提供的元数据。利用元数据为语 义网用户执行任务的自动软件代理( a g e n t ) 。为自动软件代理提供特定信息的网络 服务( 例如，可信度服务可以让软件代理查询某个在线商店是否曾经有过不良纪 录或者发送过垃圾邮件) 。 语义网体系结构如下图所示。 北京邮电大学硕士学化论文 相火研究 u s e ri n t e r f a c e & a p p l i c a t i o n s p r o o f 图2 - 4 语义网层次图 第一层：u n i c o d e 和u r i 。u n i c o d e 是一个字符集，这个字符集中所有字符 都用两个字节表示，可以表示6 5 5 3 6 个字符，基本上包括了世界上所有语言的字 符。数据格式采用u n i c o d e 的好处就是它支持世界上所有丰要语言的混合，并且 可以同时进行检索。u r i ( u n i f o r mr e s o u r c ei d e n t i f i e r ) ，即统