软件服务的行为一致性分析及原型系统实现

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1、Thereisnothingconstantinthisworldbutinconsistency．—-—-—-—-·-—·JonathanSwift硕士论文软件服务的行为一致性分析及原型系统实现摘要随着服务计算和云计算技术的发展，软件即服务已成为开放环境下主流的应用提供模式。量大面广、推陈出新的服务，一方面为利用服务组合技术提供增值服务和应用的敏捷开发提供了便利，另一方面也为如何有效搜寻到满足行为需求的服务或近似服务带来了挑战。企业业务过程的不断扩充使得相应服务的行为也变得日益复杂，仅依据服务接口关键字并不能保证查找到满足用户行为需求的服务

2、。为此，我们需要从服务行为一致性的角度来查找合适的服务或近似服务。现有方法大多从控制流角度对服务的行为一致性进行分析和度量，例如一些方法借用线性时间分支时谱中的路径等价或互摸拟等标准来定义服务的行为一致性，这类方法的弊端在于：一方面，它们大多只能得到一个“是”或“否”的定性分析结果，不能有效区分服务行为的严重不一致和轻微不一致。另一方面，虽有个别此类方法能够提供定量的结果，但仍然停留在控制流层面，并不能区分服务中数据流的差异。针对上述问题，本文综合考虑服务的控制流和数据流信息，提出一种基于活动约束关系(偏序、互斥、独立)的服务行为一致性分析与

3、度量方法，该方法不但能够提供一个定量(从0．0到1．0)的一致性分析结果，还能返回行为不一致的信息以供用户诊断。本文借助WS．BPEL过程的真实数据集，通过实验验证了我们方法的有效性和合理性。本文主要工作如下：1．在服务实现层面，以业界标准WS．BPEL过程为例，研究了不同服务实现间的行为一致性问题。我们利用WS．BPEL程序依赖图刻画服务中活动间的依赖、互斥、独立关系，然后依据过程对齐以及活动约束关系一致等概念，提出了一种基于活动间约束关系的服务行为一致性分析和度量方法。2．在服务实现和抽象过程模型之间，分别以WS．BPEL过程和Petri

4、网为例，研究了可执行业务过程和抽象业务过程间的行为一致性问题。我们分别利用程序依赖图和行为侧画作为WS．BPEL过程和抽象过程的行为抽象，然后将服务实现和抽象模型之间的行为一致性问题转化为活动间约束关系的一致性问题。3．为验证所提方法的可行性，本文设计并实现了服务行为一致性分析的原型系统COCO，并且以过程挖掘评估和基于行为的服务查找为例展示了本文方法的实际应用。关键字：软件服务，业务过程，活动约束，对齐，行为一致性Abstract硕士论文Withthedevelopmentofservicescomputingandcloudcomputi

5、ng，software-as-a-servicehasbecomethemainstreamapplicationstyleunderopenenvironments．Alargenumberofnewservicesappearincreasingly．Ontheonehand，itprovidesaconveniencefortheusageofservicecompositiontechnologytodevelopvalue-addedservicesandagileapplications．Ontheotherhand，italso

6、bringschallengesonhowtoeffectivelysearchtherequiredservicesorsimilarones．’Expandingenterprisebusinessprocessesmakethebehaviorofcorrespondingservicesincreasingly—complex．Basedonthekeywordsofserviceinterfacescannotguaranteetofindthequalifiedservices．Hence，weneedtosearchtheapp

7、ropriateservicesorsimilaronesfromtheperspectiveofthebehavioralconsistency．Mostexistingmethodsanalyzeandmeasuretheconsistencyfocusingonlyonthecontrol-flowaspect．Forexample，somemethodsusethenotionoftraceequivalenceandbi-simulationinthelinertimebranchspectrumtodefinethebehavio

8、ralconsistencybetweenservices．MostofthemCanonlygeta‘'true’’or“false’’resultSOthatt