基于petri网的web服务建模

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1、软件开发方法与技术基于Petri网的Web服务建模基于Petri网的Web服务建模(东南大学)摘要：目前Petri网是对Web服务进行建模的重要工具之一。本文在介绍Web服务和Petri网的基础上，对基于Petri网的Web服务建模进行了综述，分别讨论了基于有色Petri网、时间Petri网、面向对象Petri网和分层Petri网的Web服务模型。最后简单介绍了Web服务组合的Petri网模型及其应用。关键字：Web服务建模；Petri网模型；Web服务组合建模1引言近年来Web服务(WebServices)作为

2、一种新兴的Web应用模式，是一个崭新的分布式计算模型，是Web上数据和信息集成的有效机制，发展非常迅速。Web服务是当前实现面向服务的体系结构SOA(Service-OrientedArchitecture)范型最有前景的技术。Web服务技术的广泛应用使得Web服务正逐步成为Internet网络环境中资源封装的标准形式。随着部署在Internet上的Web服务不断丰富，这些可被公共访问和集成的服务构成了一个潜在的巨大标准组件库。在Web服务互操作技术的基础上，提供高层的Web服务集成手段、实现Web服务组合成为W

3、eb服务技术发展的自然需求。Web服务是基于XML和HTTPS的一种服务，是一种新的Web应用程序[1]分支，他们是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过Web调用。简单的说，Webservice就是一个应用程序，它向外界暴露出一个能够通过Web进行调用的API，用编程的方法通过Web来调用这个应用程序。Web服务平台是一套标准，它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。这样一来，服务方可以用任何语言，在任何平台上写Web服务，只要可以通过Web服务标准就可以对这些服务进行查询和访问。单个Web服务

4、的功能有限，难以满足实际应用中多种多样的需求。为了更加充分利用Web服务，有必要将共享的Web服务组合进来，提供更强大的服务。Web服务组合[2]是将多个自治的Web服务按照一定的逻辑顺序组织起来构成新的功能更强大的Web服务，它为复杂的Web应用提供了有效的解决方案。在实现Web服务时需要对Web服务进行建模，以实现可靠的服务。通过简化一些细节，模型可以帮助我们理解系统。如何选择建模对象对理解问题和提供解决方案有重大影响。Web应用程序与其他软件密集型系统一样，通常由用例模型、实施模型等一组模型来表示。Web系

5、统还另有一个专用模型，即站点图。站点图是对贯穿整个系统的Web页和导航路线的抽象。一个好的Web服务模型是实现一个具有高度灵活性、可靠性、可实用性、易于操作性的服务系统的关键和基础。总结当前的Web服务建模方法，主要分为语法方法、语义方法和形式化方法等。其中Petri网就是一种可行的形式化方法。本文主要分析的是基于Petri网的Web服务建模方法，并在此基础上介绍几种高级Petri的建模方法。2Petri网相关基础知识Petri网[3]是对离散并行系统的数学表示。Petri网最早是由德国学者CarlAdamPet

6、ri博士在1962年提出来的，适合于描述异步的、并发的计算机系统模型。Petri鲍娌娜唐作用刘智杰柳津韩雪娇10软件开发方法与技术基于Petri网的Web服务建模网既有严格的数学表述方式，也有直观的图形表达方式，既有丰富的系统描述手段和系统行为分析技术，又为计算机科学提供坚实的概念基础。一个Petri网是一个有向连通图，其节点分别称为库所和变迁，每个库所代表一种资源，而库所中的托肯数表示资源的数量，当变迁t的所有输入库所中都至少含有一个托肯时(标识M)，t就可以发生，记为[M>t。变迁发生的结果是从每个输入库所中

7、移除若干个托肯，而给每个输出库所移入若干个托肯。此时到达标识M’记为[M>tM’。一个经典的Petri的数学表达如下：Net(S，T;F)⇔S∪T≠Φ∧S∩T＝Φ∧F⊆S×T∪T×S∧dom(F)∪cod(F)＝S∪T其中S是库所（状态）的集合，T为变迁（事件）的集合。在形式化表达中，通常用圆圈或椭圆表示库所，用方框或粗杠表示变迁，用箭头表示流关系的图形的示例，如图表1：图表1Petri网中的形式化表达Petri网是一个良好的过程建模方法，在库所中添加表示状态信息的托肯分布，并按引发规则使得变迁引发驱动状态演变，

8、从而反映系统动态运行过程。采用Petri网来建立模型有许多优点，主要有两个：其一是其图形化的描述比较容易让用户理解系统模型，其二是可以利用Petri网对模型进行形式分析和验证。1基于Petri网的web服务建模1.1基于普通Petri网的web服务模型Web服务在行为上是操作的偏序集，因此适宜用Petri网进行建模。一个Web服务可以直接映射为一个Petri网，Web服务