基于Petri网的信息管理软件服务建模方法研究

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1、基于Petri网的信息管理软件服务建模方法研究答辩提纲研究内容、创新点3进一步工作展望4研究目标、研究意义2国内外研究现状及问题1Petri网是服务建模的一种主流方式服务建模需要将服务流程形式化、计算机化，以工作流形式描述的现今服务建模表示的主流方式之一。Petri网既有严格的数学分析和形式化定义，又有直观、形象的图形表示，非常适合工作流领域的建模需要。国内外代表性研究成果RachidHamadi等APetriNet-basedModelforWebServiceComposition。基于Petri网对服务网络、服务和服务组

2、合的形式化描述来建立服务模型。AxelMartensOnCompatibilityofWebServices。提出了一种提供了一个标准化的，平台独立的，被广泛接受的概念和组成部分，适用于各种分布式系统的服务组合建模方法。中国科学院计算技术研究所侯紫峰、李景霞基于颜色Petri网对Web服务及服务组合建模。描述服务内部控制结构和数据流，给出了模拟Web服务执行的引发规则。中国科学院软件研究所童蕾，王宏安，戴国忠基于Petri网的Web服务流程建模方法研究。通过将紧同步随机Petri网引入建模过程，更好的描述实际业务。北京航空航天

3、大学王艳春，林广艳基于BPEL4WS和Petri网的服务建模与分析。描述了SOA中基于BPEL4WS和Petri网的服务建模与分析方法，提出了基于BPEL4WS的业务流程建模转化为Petri网模型的方法。主要存在问题及本文研究定位主要问题：建立的服务模型结构性差；服务系统与Petri网的映射单一，影响对服务状态转换描述的灵活性。研究定位针对以上问题，提出一种基于Petri网的服务建模方法PN-SM。在形式化描述的基础上，建立分层服务模型，并建立了不同层次模型间的转换；定义了控制和数据两种托肯，普通、替代和零变迁三种不同功能的变

4、迁，更加全面、灵活的刻画服务组合流程。研究目标及研究意义研究目标研究意义PN-SM是对面向服务建模方法的补充；对服务系统的开发有指导作用。提出一种基于Petri网的服务建模方法PN-SM，准确、灵活的描述服务模型和服务组合逻辑。PN_SM服务建模方法体系结构PN_SM服务建模流程PN_SM服务发现服务需求分析业务流程的域划分子域划分核心业务单元核心业务单元组合服务服务服务子域划分核心业务单元核心业务单元组合服务服务服务原子服务服务原子服务原子服务自顶向下的领域分析实例——大学生综合素质排队系统目标系统业务环境目标系统业务流程实

5、例——领域分解1成功素质教育测评综合排队1.1评估参评资格1.1.1查询学生基本信息1.1.2查询违纪记录1.1.3查询学费欠缴情况1.1.4查询挂科情况1.2获取专业成绩1.3获取加分成绩1.3.1申请加分1.3.2审核加分1.3.3累计加分1.4求和排队1.5结果评审实例——各候选服务所属系统PN_SM服务规约服务规约的原则业务对齐：该服务候选者可以支持相关的业务流程和业务目标。可组装：该服务候选者满足技术中立、自包含以及无状态等特点，同时还满足复合应用的相关非功能性需求。可重用：该服务候选者可以在不同的应用、流程中重用，

6、从而减少重复的功能实现，降低开发和维护的成本。PN_SM服务规约从应用的层面，还有跟业务相关的规则：通过行业规范规定了的业务服务一般都需要作为公共服务进行暴露。和业务目标相关的服务一般都需要作为对外的服务进行暴露。跨越业务部门边界的服务一般要对外暴露。可能需要不同地区进行部署的服务一般要对外暴露。一般情况下，如果决定暴露组合服务，而其子服务都几乎不被单独调用，则不暴露子服务。实例——目标系统与相关系统的服务关系实例——决定暴露的服务列表1.1.1查询学生基本信息1.1.2查询违纪记录1.1.3查询学费欠缴情况1.1.4查询挂科

7、情况1.2获取专业成绩1.3获取加分成绩1.3.1申请加分1.3.2审核加分1.3.3累计加分1.4求和排队1.5结果评审*PN_SM服务实现完成PN_SM服务系统向Petri网的映射；建立PN_SM服务模型；服务组合逻辑关系的形式化描述。PN_SM模型描述与Petri网的映射图示Petri网中的表示PN_SM模型中的表示圆圈库所（place）：决定迁移能否发生服务的状态方框迁移（transitions）改变库所的状态普通迁移：表示服务操作S零迁移：辅助丰富组合模式的表达替代迁移：用于表示子流程和循环结构的表达有向弧弧（arc

8、）表示服务状态和服务操作之间的因果转换关系圆圈中的实心点托肯（token）控制托肯：描述组合流程中的控制流数据托肯：描述组合流程中的数据流PN_SM非层次结构模型库所折叠其中：Service1和Service2表示服务所进行的操作，p1、p2、p3代表库所，即服务的状态，库所