（计算机应用技术专业论文）基于web+service的多agent系统网关的技术研究.pdf

摘要 w e bs e r v i c e 技术通过采用广泛接受的网络协议和技术来解决异构平台跨组 织边界的调用问题，获得了极大的成功。然而充分发挥w e bs e r v i c e 的潜力需要 采取更快速访问信息和服务的模式，即w e bs e r v i c e 全面自动化。a g e n t 技术可 以提供调用框架使组件能够执行搜索，协同问题解决等工作，从而能够满足动态， 异构环境的要求。下一代w e bs e r v i c e 将不需要人工参与调用过程，而直接利用 a g e n t 组件实现自动调用，软件a g e n t 可以对提供特定服务和属性的w e b s e r v i c e 实现资源发现、调用、组合和监控。 w e b s e r v i c e 作为a g e n t 行为理论为集成w e bs e r v i c e 技术和多a g e n t 技术提 供理论支持。如果w e bs e r v i c e 可以是a g e n t 行为，那么多a g e n t 之间的连续行 为可以表示成w e bs e r v i c e 组合、种行为选择的方式，使得w e bs e r v i c e 组合超 越传统意义上的问题分解，其目的是创建有效的、稳定的、可靠的子目标，通过 子目标的组合，从而完成最终目标，其本质是协同问题解决计算模式。借助于语 义w e b 发展的背景，这种崭新的计算模式可能产生新的应用前景。 鉴于w e bs e r v i c e 和多a g e n t 技术具有相对独立的体系结构和通讯协议。为 达到集成w e bs e r v i c e 和多a g e n t 平台的目的，重新设计、定义规范是不经济， 也是不优美的解决方案。经过分析，本文作者觉得使用网关技术来解决w e b s e r v i c e 和多a g e n t 平台之间的通讯消息协议转换问题是比较合适的解决方案。 本文构建了一个试验厨关，使得基于s o a p 消息通讯的w e bs e r v i c e 客户端能够 通过特别设计的网关组件，完成调用目标a g e n t 平台中a g e n t 组件的任务，随后 目标a g e n t 将结果返回w e bs e r v i c e 客户端，调用过程中由网关组件协同网关控 制器解决s o a p 消息和f i p aa c l 消息之间的协议转换问题。 关键词：网关，s o a p ，a c l ，w e b s e r v i c e 自动化，多a g e n t ， a b s t r a c t w e bs e r v i c eh a sr e v o l u t i o n i z e dt h ec o m m u n i c a t i o no fi n f o r m a t i o nb e t w e e n o r g a n i z a t i o n sb yu s i n gw i d e l ya c c e p t e ds o a pp r o t o c o l sa n d t r a n s p o r t a t i o n s h o w e v e r , r e a l i z i n g t h ew e bs e r v i c ef u l l p o t e n t i a l w i l l r e q u i r e m o r et h a n r a p i d a c c e s st o i n f o r m a t i o na n ds e r v i c e s ，w h i c hi s c a l l e dw e bs e r v i c ea u t o m a t i o n i ne f f e c t a g e n t b a s e dt e c h n o l o g i e sp r o v i d et h em e c h a n i s m f o rc o m p o n e n t st os e e kw o r k ，e n t e r i n t oc o o p e r a t i v ea g r e e m e n t sa n dt h u so t h e r w i s ea d d r e s st h er e q u i r e m e n t so fd y n a m i c ， h e t e r o g e n e o u se n v i r o n m e n t s a d v a n c e dw e b s e r v i c ew i l ln o tb ep r o c e s s e db yh u m a n a t t e n d e da c t i o n s ，b u tb ys o f t w a r ea g e n t s ，w h i c hs h o u l db ea b l et od i s c o v e r , i n v o k e ， c o m p o s e ，a n dm o n i t o rw e b s e r v i c ei e s o u r c e so f f e r i n gp a r t i c u l a rs e r v i c e sa n dh a v i n g p a r t i c u l a rp r o p e r t i e s w e bs e r v i c ea sa g e n tb e h a v i o rb r o k ed o w nb u r d e nb e t w e e nw e bs e r v i c ew o r l d a n dm u l t ia g e n t sw o r l dt h e o r e t i c a l l y , t h e nt h es e q u e n c eo fa g e n tb e h a v i o rm e a n s c o m p o s i t ew e bs e r v i c e s ，as e l e c t i o n m e t h o d ，m e e tc o o p e r a t i v ep r o b l e ms o l v i n g a p p r o a c h s i n c ew e bs e r v i c ea n da g e n t sa r ec o m p l e t e l ys t a n d a l o n et e c h n o l o g i e s ，w h i c h h a v et h e r eo w n s p e c i f i c a t i o n s a n dc o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l s ，r e d e s i g n i n g s p e c i f i c a t i o n s t o i n t e g r a t et h o s et w ot e c h n o l o g i e s i s a i l i m p o s s i b l em i s s i o n t h u s u s i n gg a t e w a yt ot r a n s l a t ec o m m u n i c a t i o nm e s s a g eb e t w e e nw e bs e r v i c ep l a t f o r m a n dm u l t ia g e n tp l a t f o r mi saw e l ld o n ea p p r o a c h t h i sa r t i c l eb u i l dae x p e r i m e n t a l g a t e w a ys y s t e mt h a ta l l o wn o r m a ls o a p - b a s e dw e b s e r v i c er e q u e s tt ob es e r v e db y a g e n tt h r o u g hs e v e r a lg a t e w a yc o m p o n e n t s ，a n ds e n db a c kr e s p o n s et ow e bs e r v i c e c 】i c u t k e y w o r d s ：g a t e w a y , s o a p , a c l ，w e b s e r v i c ea u t o m a t i o n ，m u l t i a g e n t s 基子w e bs e r v i c e 熬多a g e n t 系统糟美豹鼓术研究 l 。1 背景和动因 第一章序论 1 1 1w e bs e r v i c e 自动化 i n t e m e t 静价值程于资源的连接和整台，但各种原因导致目前“信息孤岛”现 象非常严重。其原因在于：蓠先企业普遍装配防火墙等安全接施来保障企妲数据 安全，嚣次缺泛灵活的组件技术来满足开放环境下的级件应用环境。w e bs e r v i c e 以x m l 终为s o a p 满息传递的基础、壬 订p 譬广泛接受鼓掺议器麓簧竣协议， 使得w e bs e r v i c e 可以独立于开放平台、开发语言，良好兼容防火墙，成为现在 羧炮手霹热豹金韭交夏技术。 w e bs e r v i c e 之所以称之为服务是因为它不仅仅只是单向提供静态信息，而 怒麓够蠲焉户帮a g e n t 实俸进行敢商交互l l 】。只有当数据能够被自动处理、共享， 鼎各某种“智能”时，i n t e m e t 才w 能发拇其应商的潜力 2 1 。w e bs e r v i c e 只有达 劐完全翻动化的程度，其全部潜力才能够得到究分的发挥，凝体而言h i ： l 。w e bs e r v i c e 发现自动化( a u t o m a t i cw e bs e r v i c ed i s c o v e r y ) 。 2 w e bs e r v i c e 装配自动化( a u t o m a t i cw e bs e r v i c ei n v o c a t i o n ) 。 3 w e b s e r v i c e 缀合窥互操终叁动但( a u t o m a t i cw e b s e r v i c e c o m p o s i t i o n a n d i n t e r o p e r a t i o n ) 。 4 w e bs e r v i c e 撬露控裁鑫凌诧( a u t o m a t i cw e bs e r v i c ee x e c u t i o n m o n i t o r i n g ) 。 目前w e bs e r v i c e 计算距离上述目标还有很远的距离。实现上述目标的关键 在于为整个w e b 赋予涪义，便褥禳据内容或者怒m a t a 数据籀涟( m e t a d a t a ) 黼不仅 仪是关键字( k e y w o r d ) 搜索成为可能。语义w e b ( s e m a n t i cw e b ) 最早由h t m l 语 裔剖建人t i mb e m e r s l e e 撼出，它被认为是解决目前信息膨胀的最为重要的主 攻方向。语义w e b 的定义是：语义w e b 怒当翦w e b 搜术的延律，悠通过绘数据 添加明确的语义可以更方便计算机和人们进行协同处理。饿是w e b 中的数据 表示，她的基戳是资源搂述框架( r e s o u r c e d e s c r i p t i o n f r a m e w o r k ( r d f ) ) ，并遴 道x m l 来表示语法，通过u r i ( u n i v e r s a lr e s o u r c ei d e n t i f i c a t i o n ) 来表示命名空间 b l 。按照露翦懿发展趋势，激惹帮便是完全独立开发静软件恣登须其蓉共事，麓 理数据的能力。语义w e b 通过某种方式来定义、连接w e b 数据，使得w e b 数据 不仅仅廷为显示，两筏够这剿让钒器在不诵静软件之间自动鲶理、集成或者重用 的目的【2 】。语义w e b 相关规范、协议主要由w 3 c 制定并推广，鉴于w 3 c 组织 的影响力和权威性，语义w e b 必然会成为w e b 技术领域的主导标凇之一。 第1 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统刚关的技术研究 1 1 2 i n t e r n e t 计算 随着计算机技术的发展，计算机应用领域逐步从单独、个人应用领域发展到 i n t e r n e t 这样一个开放、分布和动态的环境之中，计算机技术的发展面临新的挑 战和新的发展机遇。开放、动态的环境迫使计算机系统能够具备以下能力【6 j ： 1 异构系统能够跨越组织边界进行交流。 开放意味着系统的异构性，即操作系统、开发语言等都可能完全不同。网络 的价值在于资源的连接和重用，如何在互联网架构下实现异构系统调用模型一直 是业界研究的重点。 2 动态环境下能够快速改变自己的状态和行为。 环境的快速变化意味着传统中央控制模式不再适用动态、开放环境。中央控 制模式必然会被更细粒度的控制模式所取代。为快速改变自身状态和行为，细粒 度模式中的实体必须具备某种“智能”。与人工智能致力于解决计算机和人之间交 互的目标不同的是，此处的智能更体现在机器与机器之间的智能交互上，即自动 交互。 3 信息的动态获取。 细粒度控制模式或者自主控制模式要求实体能够动态获取数据，并消化数 据，否则的话实体将逐渐失去对环境的适应能力。动态获取信息是实体合理改变 自身状态和行为的前提。如何获取有用信息的关键在于对环境理解的基础上。 1 1 3w e b s e r v i c e 和多a g e n t 系统的集成 i n t e r n e t 计算需要新的计算模式。w e bs e r v i c e 技术的出现解决异构系统如何 跨越组织边界交流的问题。未来计算模式应该具备一定程度的“智能”，通过对周 围环境的理解，它能够感知周围环境的变化，并根据其自治性合理改变自己的状 态和行为【9 l 。语义是人与人之间交流的基础，同样语义也是机器与机器之间就同 一表达建立相同理解的基础，所以i n t e r n e t 计算模式的核心在于为整个i n t e m e t 赋予语义。x m l 通过严格规范语法要求、分离数据的表征和数据本身，避免了 h t m l 主要用于显示而不便于机器处理的弊端，逐渐成为w e b 技术的核心。语 义w e b 的出现为方便机器和机器的交互，发挥i n t e m e t 计算的潜力，最终实现自 动化贡献力量。 语义w e b 的出现为多a g e n t 平台带来新的发展契机，语义w e b 为a g e n t 实 体同a g e n t 实体之间的交互提供稳定、被广泛接受的语义标准，从而使多a g e n t 通讯迈上新的台阶。在w e bs e r v i c e 自动化框架下，w e bs e r v i c e 客户端将不仅仅 是人创建的特定程序，而更多的是a g e n t 实体。在语义w e b 的推动下，w e bs e r v i c e 和多a g e n t 平台的结合将拓展各自应用领域产生更加令人激动的网络应用、创造 第2 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统两关的技术研究 新的发展思路和应用前景，具体表现如下： 1 w e bs e t r i c e 可以作为a g e n t 行为的一部分，通过组合w e bs e r v i c e ，来达到 协作问题解决的目的。 2 a g e n t 技术可以帮助w e b s e r v i c e 实现自动发现、装配、加载等操作，最大限 度发挥w e bs e r v i c e 潜力，实现w e bs e r v i c e 全面自动化。 3 a g e n t 计算充分利用w e bs e r v i c e 互操作性来扩展a g e n t 应用物理范围。 4 a g e n t 在手持设备方面的应用可以扩展w e bs e r v i c e 的应用范围。 5 语义w 曲解决a g e n t 难以处理理解和处理自然语言描述数据所带来的阻碍， 也为知识表达和推理建立标准，为多a g e n t 计算带来更为广阔的发展空间的 同时，也使w e bs e r v i c e 和多a g e n t 计算的集成成为可能。 6 a g e n t 技术本身所具备的交流能力，可用于w e bs e r v i c e 的本体标注、语义问 答等诸多方面。 集成w e b s e r v i c e 和多a g e n t 平台的关键在于解决w e bs e r v i c e 平台和多 a g e n t 平台直接消息通讯问题。w e bs e r v i c e 和多a g e n t 计算都是独立发展的技术， 具备相对独立的体系架构，在不改变现有规范的前提下，利用网关来解决w e b s e r v i c e 和多a g e n t 平台消息通讯协议的转换是比较理想的方式。 1 2 研究现状 1 2 1w e b s e r v i c e 研究现状 根据i d c 的统计资料，在北美，2 0 0 7 年用于w 曲服务项目的软硬件和服务 支出将高达1 6 0 亿美元。随着w 曲s e r v i c e 应用的逐渐增多，隐藏在w e bs e r v i c e 技术中的诸多弊端也会逐渐暴露，如何发展w e bs e r v i c e 协议，避免当前互联网 中的信息膨胀问题，实现w e bs e r v i c e 全面自动化成为越来越多的实验室、研究 机构的关注重点。在w 3 c 发展语义w e b 的大环境下，越来越多的学者认为下一 代w e bs e r v i c e 的核心内容是具备语义能力。目前w e bs e r v i c e 规范尚不能提供语 义表达能力。在w e bs e r v i c e 自动化过程中，服务定位是关键。目前w e bs e r v i c e 体系结构中服务描述和注册主要通过w s d l 协议和u d d i 协议来完成w s d l 协议和u d d i 协议的现有版本都不具备语义能力。 对于使用标准化的消息格式通信协议的w e bs e r v i c e ，它需要以某种结构化 的方式( 即x m l ) 对w e bs e r v i c e 的调用通信加以描述。w s d l 正是这样一种描述 语言，w s d l 定义了一套基于x m l 的语法，将w e bs e r v i c e 描述为能够进行消 息交换的服务访问点的集合，从而满足了这种需求。现有w s d l 规范不具备语 义表述能力，除了接口名称和简单描述之外，w s d l 并不能提供足够机器进行自 动处理所需的语义表达能力【4 】。 第3 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统网关的技术研究 同样的情况也出现在u d d i 上面。统一描述、发现和集成( u n i v e r s a l d 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 ，u d d i 壕嚣提供了一维舔准援藏鞲予接 述和发现服务，还提供了组基于因特网的实现。u d d i 注册中心包含了通过程 序手段可以访问的企韭和企业支持的藤务所做的描述。j 龟外，还龟含对w e b s e r v i c e 所支持的因行业耐异的规范、分类法定义( 用于对于企业和服务很重要 的类剐) 以及标识系统( 用于对于企业很重甏的标说) 的日l 用。 u d 掺议本身仍然楚不够完美，u d d i 的信患套找过程仍然是局限予类似 于关键字的逛找方式。u d d i 查找方式和目前使用的搜索引擎没有多少本质上的 区别，瘗于u d d i 校棱予x m l 技寒，掰竣u d d i 跑起援索 擎，其套找准确嫠 会有所提高，但u d d i 的主要信息来源于提交到u d d i 注册中心的分类信息，以 及w s d l 文档所摇述豹落患，繇欲u d d l 只裁疆答诸魏“查我所有等于a 豹信息” 而不可能回答“查找所有价格最便宜的飞机票”这样的问题。所以目前使用u d d i ， 必须魏含人工劳动，也就怒说必须手工筛选查找结暴。只有程序能够自动处理定 位w e bs e r v i c e ，装配w e bs e r v i c e 的目标，w e bs e r v i c e 技术才能够发撂去最大 潜力，目前u d d i 协议则无法达到这个目标。是不怒语义w e b 的出现，可以完 全骜l 弋u d d i 注爨艇毒? 答案也是否定豹。稳序在执行搜索时，蕊先应该获缛一 个列表，然厝再利用语义w e b 技术来筛选、判断具体哪个w e bs e r v i c e 可以满足 需求。掰鼓瓣蘸班狰0 i 蛰滚戆圭体框浆并没鸯润题，主要在懿霹秘雳语义w e b 技术来增强u d d i 协议在语义问答方面的能力。当然这一切都需要对目前u d d i 协议本身傲疆修订。本文所构建静基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统两关也提供 在u d d i 注册中心注册信息的功能，具体以詹如何兼容语义w e b 协议，还要看 u d d l 协议的发展而定。、 1 2 2 多a g e n t 技术研究现状 随着f i p a 等a g e n t 平台标准的广泛接受和成为标准，a g e n t 通讯系统的研 究已逐步从遥讯语言方嚣转移到系统遴讽行为和平套方嚣，靼从对每个静态豹通 讯原谮的研究，转移到如何动态地使用原语形成有意义的交互过程的研究 9 1 。以 藩许多未勰决的瓣耩，翔嚣操作性闯题。在这些囊秘环境下部褥剿较妊翡解决。 f i p a 标准获得越来越多的认同，成为a g e n t 技术的搴实标准，f i p a 标准涵盖 a g e n t 技术瓣方方磷覆，兼容f i p a 标穗懿a g e n t 平螽。无论是采蠲俺耱浯言实 现，均能够实现较好的互操作性。 多a g e n t 协作的基础楚a g e n t 通讯。传统a g e n t 通讯黎于s p e e c ha c t 理论， 由于缺乏a g e m 通讯“范围”的界定，导致多a g e n t 之间通讯不畅。本体( o n t o l o g y ) 来表示对某个领域内的共享的知识或者对某事物共同的观点，可以把这嫩知识和 鼹点馋为一个统一趣框架。本体必多a g e n t 遇讽提供统一躲基础。h p a 终议尽 第4 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e r r 系统网关的技术研究 管在其a g e n t 通讯( a g e n tc o m m u n i c a t i o n ) 层提供对本体的支持，但是仍然缺乏统 一且被广泛接受的本体定义标准。w 3 c 语义w e b 为多a g e n t 平台提供新的发展 契机，f i p a 标准的工作重点在于引入w 3 c 语义w 曲规范。 多a g e n t 平台在服务( s e r v i c e ) 领域的延伸是f i p a 2 0 0 4 年的发展重点方向。 现有用于服务的模型很多，影响最大的是w e bs e r v i c e 和d a m l - s ，而d a m l s 在一定程度上是对w e bs e r v i c e 现有体系结构的延伸，在现有w e bs e r v i c e 协议基 础上添加语义支持能力。 1 2 3 集成w e bs e r v i c e 和多a g e n t 系统的研究现状 如果a g e n t 可以访问以本体为基础、带有语义描述的行为和服务，可以确定 这样的技术将开辟机器计算的崭新时代。语义w e b 的本质意图不是如何更加有 效的在w e b 上标示、添加和推销信息，而在于使w e b 数据如何更容易重复使用 【2 】。服务( s e r v i c e s ) 作为w e bs e r v i c e 的统称和表达信息的方法不仅简单传送信息， 而是代表某种行为，行为则可以被认为是智能的基本要素和重要体现。所以完整 发挥w e bs e r v i c e 和语义w e b 的潜质，就不能够仅仅把语义w e b 作为信息发现 和查询的技术，而是应该考虑借助于语义w e b 技术，使w e bs e r v i c e 可是实现自 动装配、加载等操作即全自动化( a u t o m a t i o n ) 【2 】【1 5 】。 行为( b e h a v i o r s ) 是a g e n t 的基本属性之一。服务( s e r v i c e ) 的一个重要特点是 它可以是一个黑盒子，可被客户端( 可以是程序也可以是a g e n t ) 所访问，所以w e b s e r v i c e 可以作为a g e n t 行为的一部分【n 】。w e bs e r v i c e 作为a g e n t 行为为集成 w e b s e r v i c e 和多a g e n t 技术提供理论支持。 f i p a 标准对服务( s e r v i c e ) 的支持是当前f i p a 标准的工作重点之一，标准的 制定工作一般滞后于理论和实践工作，并且f i p a 标准对服务的支持必须参考语 义w e b 技术的发展，所以目前尚没有具体的标准出台。f i p a 的时间表是在2 0 0 4 年底提供支持w s d l 和d a m l s 的测试标准。 d a m l s 由d a m l ( d a r p aa g e n tm a r k u pl a n g u a g e ) 组织提出，用于解决当 前w e bs e r v i c e 协议体系缺乏语义描述能力的缺陷。d a m l s 定义了s e r v i c e p r o f i l e 、s e r v i c em o d e l 、s e r v i c eg r o u d i n g 三个部分来共同描述w e bs e r v i c e t 。1 。 s e r v i c e p r o f i l e 主要用于服务的发布、查找和定位，a g e n t 依据信息决定此w e b s e r v i c e 能不能满足其要求；s e r v i c e m o d e l 描述服务的输入、输出、初始条件等信 息；g r o u d i n g 则表达通讯协议、端口等。d a m l s 在w s d l 的基础上通添加语 义信息，方便w e bs e r v i c e 自动操作。d a m l s 已经获得较广泛的支持，但是 d a m l s 是抽象程度相当高的标准，所以满足d a m l s 标准的应用还需等待象 f i p a 那样的标准提供支持才可以。 集成w e bs e r v i c e 和多a g e n t 系统并不是一个全新概念。但是目前发展现状 是：首先集成停留在体系结构层面，尚没有成熟产品或者测试平台：其次集成程 第5 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统网关的技术研究 度较低。就技术层面而言，单纯实现a g e n t 访问w e bs e r v i c e 或者w e b s e r v i c e 访问a g e n t 并不是特别困难的事情，但这样层面的集成通常无法发挥各自平台的 特点。或者说是为集成而刻意放弃自身平台的特点。最佳集成方案是在消息层面 上进行集成，即消息通讯本身就可以解决通讯互连互通问题，这也是本文所希望 达到的目标。 1 3 主要研究内容和创新 本文第二章首先分析了现有w e bs e r v i c e 规范和a g e n t 技术规范。本文没有 停留在讨论w e bs e r v i c e 和多a g e n t 技术的一般性问题的层次，而是力图展现这 两个平台最新发展动态和不足之处，特别是在语义w e b 发展的背景之下，探讨 这两个平台的发展方向之一，即组合w e bs e r v i c e 平台和多a g e n t 平台的必要性 和可能性。 本文的主要贡献体现在以下几点： 1 w e bs e r v i c e 自动化环境下的组合w e bs e r v i c e 是协作问题解决计算模式。 2 利用网关技术，实现集成w e bs e r v i c e 和多a g e n t 平台调用模型。 3 利用网关技术设计并实现s o a p 消息和a c l 消息之间的协议转换。 1 3 1 组合w e bs e r v i c e ( c o m p o s i t ew e bs e r v i c e l 多a g e n t 技术是典型的协作问题解决( c o o p e r a t i v e p r o b l e m s o l v i n g ) 计算模式 的应用。如果多个a g e n t 为完成某一共同的目标协同工作在一起，可以称之为协 作问题解决。为协作问题解决计算模式可以实施，最为重要的是a g e n t 可以判断 怎样通过其他a g e n t 实体的帮助来为自己问题的解决找到一个可行的、或者是最 佳的方案。一个典型的协作问题解决的形式描述是这样： ( 协作问题解决xya p ) = ( 目标x p ) a 7 ( 能够完成x a ) 八( 能够完成y a ) 八( ( 完成ya ) = 目标p ) 意思是a g e n tx 依靠a g e n t y 来完成p 目标，在完成p 目标的过程中如果x 不能完成某一分目标a 而y 可以完成分目标a 的情况下，x 仍然是可以达到p 目 标的。从上述形式描述可以看出，这个等式可以成立的充分条件是a g e n tx 和 a g e n ty 可以通过推理从而明确他们具备处理a 的能力( a g e n tx 确定它不能完成 a 而a g e n t y 确定它可以完成a ) ，并且a 的完成可以促成p 目标的完成。所以在 协作问题解决计算模式下，a g e n tx 的首要任务是：它必须显性知道a g e n tx 在 任何情况下都不能完成a ，而完成a 是到达p 目标的必将之路。即1 a ( 能够完成x a )( ( 可以完成xa ) = p ) ) 2 4 1 。 如果w e bs e r v i c e 可以是a g e n t 的行为，w 曲s e r v i c e 的组合可以看作是行为 第6 页 基于w e bs e r v i g v e 抟多a g e n t 系统瓣美懿技术疆究 麴缝合、一黪行炎选择静方式。缀会w e bs e r v i c e 粒瓣懿是蠢效斡裂建稳定懿、 可靠的子目标，通过子目标的组合，从而完成最终目标，所以组合w e b s e r v i c e 翡孩心瑟怒怒镑 乍瓣霪解凌诗算模式， 1 3 2 基子w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统网关的技术研究 繁三章开始讨论基予w e bs e r v i c e 豁多a g e n t 系统阚关设诗工佟。瓣荚静设 计目标是w e bs e r v i c e 客户端采用s o a p 协议透明调用目标a g e n t 提供的服务， 其实舔过程熹两关服务缀佟映射黼标a g e n t 提供静服务，接收到来自客户端静 s o a p 请求并对请求做相威转换，实际计算逻辑由目标a g e n t 来完成。第三章首 先讨论采用阐关技术实现w e bs e r v i c e 平台和多a g e n t 平台消息通讯，然后重点 讨论实现w e bs e r v i c e 平台敷多a g e n t 乎台的漓息通讯所涉及关键阅题，如同步 调用和异步调用之间的同步问题、消息传输协议之间的同步问题、有限资源共享 产生鲍同步阕题。最蜃绘爨慰关豹总体设计方案。 第四章是网关实现。网关使用j a v a 语言编写代码，主要包含两个部件，网 荚骚务缀臀帮网关控锻器。丽关黢务缝髂又具傣分为霹关漱bs e r v i c e 缓耱、弼 芙a g e n t 组件、网关接口等。网关控制器主要包括网荚调用框架组件和用于人机 交互静交互维件等。关于上述缓徉本章鞠给出生要实现彳弋码。 语义w e b 的发展给w e bs e r v i c e 自动化注入极大幼力，集成w e bs e r v i c e 平 台和多a g e n t 平台在理论和实践中都有缀多工作要骰，本文实现的基于w e b s e r v i c e 的多a g e n t 系统网关也只楚完成其中的部分功能，在第五章绘出网荚实现 需要改进的地方。 筹7 贾 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统网关的技术研究 第二章相关协议规范 w e bs e r v i c e 是为程序到程序的交互做准备。w e bs e r v i c e 模型建立在现有的 和新兴的标准之上，例如，h t t p 、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 ) 、简单对象访问协议( s i m p l eo b j e c t a c c e s sp r o t o c o l ，s o a p ) 、w e bs e r v i c e 描述语言( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，w s d l ) 以及通用描述、发现和集 成( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o nd i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ，u d d i ) 。 w e bs e r v i c e 在协议栈中较高层发生，从而实现了业务功能的松散集成，所 以应用程序的集成比以前更快、更容易而且更便宜。这些特性对于在企业之间和 企业内部通过w e b 连接业务功能是非常理想的。它们提供一种一致化编程模 型，从而在企业内外都可以利用通用的基础设施并以一种通用的方法进行应用程 序集成。利用现有的语言和平台以及旧应用程序，可以以一种增量的方式来集成 和应用w e bs e r v i c e j 。 2 1w e bs e r v i c e 体系结构概述 2 1 1w e bs e r v i c e 定义 w e bs e r v i c e 是描述一些操作( 利用标准化的x m l 消息传递机制可以通过 网络访问这些操作) 的接1 2 1 【4 j 。w e bs e r v i c e 是用标准的、规范的x m l 概念描 述的，称为w e bs e r v i c e 的服务描述。这一描述囊括了与服务交互需要的全部细 节，包括消息格式( 详细描述操作) 、传输协议和位置。该接口隐藏了实现服务 的细节，允许独立于实现服务基于的硬件或软件平台和编写服务所用的编程语言 使用服务。这允许并支持基于w e bs e r v i c e 的应用程序成为松散耦合、面向组件 和跨技术实现。w e bs e r v i c e 履行项特定的任务或一组任务。w e bs e r v i c e 可以 单独或同其它w e bs e r v i c e 一起用于实现复杂的聚集或商业交易【4 】。 w e bs e r v i c e 是一种应用程序，它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输 协议( h t t p ) 年i x m l ，将功能纲领性地体现在互联网和企业内部网上。可将w e b s e r v i c e 视作w e b 上的组件编程。w c bs e r v i c e 有一些和面向对象中类似的基本概 念：封装、消息传递、动态绑定、服务描述和查找。对w e bs e r v i c e 还必须有这 样的基本观念：任何东西都是在网上发布a p i 给其它服务使用并且封装了实现细 节的服务( s e r v i c e ) 。 w e bs e r v i c e 是下一代分布式系统的核心，它具有如下特点： 1 松散耦合：这一特征源于对象组件技术，当一个w e bs e r v i c e 的实现发生变 更的时候，调用者是不会感到这一点的，对于调用者来说，只要w e bs e r v i c e 第8 页 基予w e bs e r v i c e 翦多a g e n t 系统嬲美静技术磷究 的调用接口不变，w e b s e r v i c e 的实现任群变更对匏嬲寒谈都葱透甥敕。怼予 松散耦合而言，尤其魑在i n t e r n e t 环境下的w e bs e r v i c e 而言，需要有种适 合i n t e m e t 强璞靛瀵惑交换镑谈，蓑x l v t l s o a p 正是晷1 l f 最为适会鹣瀵悫交 换协议。 2 互臻洼稻高度瑟集成繇力： w e bs e r v i c e 霹潋与其经w e bs e r v i c e 遂行交互。 它县有语言和平台无关性。支持c o r b a 、e j b 、d c o m 等多种组件标准。 支持各种通讯媒体如：h r r p 、s m t p 、m q 、f t p 、r m i o v e ri i o p 等。 3 使用标准协议规范：作为w e bs e r v i c e ，其所有公共的协约完全霈要使用开放 的标准协议进行描述、传输芹秘交换。这些标准协议具有完全免费的规范，以 便由任意方进行实现。一般嚣言，绝大多数援范姆最终毒w 3 c 或o a s i s 髂 为最终版本的发布方和维护方。 2 1 2 、bs e r v i c e 相关协议简允 w e bs e r v i c e s 是一个垒新的技术架构，在这个技术架构中，为了支持技术架 梅的各秘特髅，各耱各样黪技本缀莲被不叛遮开发窭泉。整个w e bs e r v i c e s 协议 系列如表2 1 所示：【4 】 表2 - 1w e ds e r v i c e 捺议络稿 l 工作流w o r k f i o wb p e l 4 w s_ c 发现d i s c o v e r y u d d i 警 e 埘 安全s e c u r i t yw s s e c u r i t y k o息 髫 o i t - ： w s l i c e n s e a 删 u 嵋 憾 o 协 c 盛 瀵患协议m e s s a g e s o a p 椎 z 传输协议t r a n s p o r t h 1 t pf t ps n t p 剐 悄 逶谖赘议i n t e r n e ti p v 4l p v 6 趣 其中，w e bs e r v i c e 协议栈的然础是网络层。w e bs e r v i c e 要被服务请求者调 箱，藏毖须是可以通过阏络访润静。因特网上w 以公用的w e bs e r v i c e 使用普遍 部署的网络协议。瑚r p 毙借其蛰遍性，成为了因特网砸用的w e bs e r v i c e 真正 的标准网络协议。w 的s e r v i c e 还可以支持其它因特网协议，包括s m t p 和f t p 。 蕊中间部分怒基煎嚣发的w e bs e r v i c e 的提关标准协议，趣括黢务谖翔臻议 s o a p 、服务描述协议w s d l 和服务发现协议u d d i ，以及服务工作流描述语言 b p e l 4 w s ，右边部分是各个携议爱熬公用捉铡，这臻辊裁一般壶外部静燕交税 制来完成。 薷9 页 基于w e bs e r v i c e 的多a g e n t 系统网关的技术研究 2 2 s o a p 协议 s o a p 怒个蕊于x m l 的、在松散分布式环境中用于信息交换的轻型协议， 它由三部分缀盛：一个定义描述消息走餐和瀵息处理方法黪框架，一组翊来定义 数据类型的编码规则和一个对远程过程调用和响应的约定。s o a p 可以和许多协 议蕊一莛镬建，毽在s o a p l ，l 中只撼述了怎撵经曩h t t p 以投h t t p 静扩矮框絮寒 传递s o a p 消息。 2 2 。ls o a p 协议规范 s o a p 的主要设计目标是简单性和可扩展性。s o a p 以x m l 形式提供了一个 筒萃、轻量豁震予分散或分布环境中交换结擒讫和癸鳖纯僖息静梳嗣。s o a p 协 议主臻包含四个部分： 1 s o a p 封装结枣句定义了一个箱来表示消惠肉含和处理方式的熬体框檠。可用 于表示消息中嬲内容楚什么，是谁发送的，谁应当接受并处理它，以及这魑 处理操作是可选的还怒必须的等。 2 。s o a p 缓疆援则定义了雳于交换应期程序定义戆数撂类型戆实铡盼窍到化枫 制。通过这样个编码机制米定义应用程序中需要使用的数据类型，并可用 予交换凌这些应蠲程瘩定义豹数摄类型联黉亍生豹实铡。 3 s o a pr p c ( r e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) 定义了一个用来表示远程过程调用和应 答静协议。翻织摇 霹使用 l 耵p 或糟s m t p 傍汉与s o a p 绑定，辩俺传输遂稷 调用，在具体传输协议的那个部分传输过程响威，如可以在h t t p 的响应的 时候传递过程响应。 4 s o a p 绑定( b i n d i n g ) ，确定s o a p 历使用的传瑜协议 2 2 2s o a p 消息 s o a p 消息的描述擞架格式是以s o a pe n v e l o p e ( s o a p 信封) 为根元素，内禽s o a p h e a d e r 年n s o a pb o d y