面向Web服务集成的自适应Agent协同框架研究

摘要

Web服务作为下一代Web的标志性技术，能够有效地解决企业集成环境中存在的软件接口复杂、难以升级和集成等方面问题，并使得服务供求双方有机地形成商业供求链。单个Web服务难以满足实际应用的需求，为了解决互联网应用的集成和协作问题，需要把独立的Web服务集成起来以实现复杂的业务逻辑功能。许多研究采用集中式的服务集成引擎管理集成服务的执行，在系统的可伸缩性、消息传输效率、自治性及自适应性等方面存在局限。 针对上述问题，通过对Web服务集成关键技术的分析，在仔细分析相关研究项目的基础上，引入软件Agent技术，通过结合流程分布化和自适应工作，本文提出了一个面向Web服务集成的自适应Agent协同框架。主要思想是：通过Agent代理Web服务，使得Web服务具有一定的主动性和自治性；通过划分集成服务的全局流程模型产生各个服务的本地流程模型，使得集成服务的控制逻辑及执行负载能够对等地分布到多个结点；同时引入Agent会话和情境感知，使得Web服务集成系统具有自适应性。本文具体工作主要包括如下几个方面： (1)Web服务集成框架首先从整体上提出了面向Web服务集成的自适应的Agent协同框架，并详细分析了框架中的各组成成分，接着介绍了Agent协同框架的Agent设计，最后给出了Agent会话。 (2)分布式服务集成算法介绍了一种基于有向图的分布式动态服务集成算法，接着基于该算法建立了面向Web服务集成的执行引擎——多Agent系统，最后从实验模拟的角度验证了该算法的性能优势。 (3)自适应服务集成方法为了增强Web服务集成系统的自适应，引入了情境感知和Agent会话，服务集成系统的自适应主要包括自适应的服务访问、自适应的Agent交互模型、自适应的服务集成三部分内容。 (4)Web服务集成平台设计并实现了Web服务集成原型系统，首先在系统设计方面主要介绍了需求分析、系统设计原则、系统设计框架、Agent模型和Agent交互等内容，随后以一实例介绍了系统的概要设计、详细设计和部署过程。 模拟实验结果表明，与传统的服务集成框架相比，本文提出的框架能更有效地提高服务集成系统的性能、自治性和自适应性。

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1研究背景

1.1.1Internet对软件技术的挑战

1.1.2传统软件技术开发存在的问题

1.1.3 Web Services的出现

1.2存在的问题

1.3研究内容及成果

1.4论文结构

2准备知识和相关工作

2.1引言

2.2 Web服务集成技术背景

2.2.1 Web服务集成问题的提出

2.2.2 Web服务集成基本概念

2.3 Web服务集成生成方式

2.3.1静态集成

2.3.2动态集成

2.4 Web服务集成执行方式

2.4.1集中式控制

2.4.2分布式控制

2.5 Web服务集成研究分类

2.5.1面向工作流的服务集成

2.5.2基于AI规划的服务集成

2.5.3当前研究的不足

2.6基于Agent的Web服务集成

2.6.1Agent与Web服务

2.6.2相关研究

2.7本章小结

3面向Web服务集成的自适应Agent协同框架

3.1引言

3.2抽象三层体系架构

3.2.1业务流程层

3.2.2 Agent处理层

3.2.3 Web服务层

3.3面向服务集成的Agent协同框架

3.3.1系统框架

3.3.2服务集成系统部署步骤

3.4 Agent设计

3.4.1 Agent模型

3.4.2发现Agent的设计

3.4.3集成Agent的设计

3.4.4服务Agent的设计

3.5 Agent会话

3.5.1 Agent会话的引入

3.5.2 Agent会话的分类

3.5.3集成Agent与服务Agent的会话

3.5.4服务Agent间的会话

3.6相关工作

3.7本章小结

4一种基于有向图的分布式服务集成方法

4.1引言

4.2集中式服务集成与分布式服务集成的比较

4.3基于有向图的分布式服务集成模型

4.3.1全局流程模型

4.3.2本地流程模型

4.3.3本地流程模型产生算法

4.4基于有向图的分布式服务集成模型示例

4.4.1全局流程模型示例

4.4.2本地流程模型示例

4.4.3本地流程模型产生示例

4.5以多Agent系统为引擎的分布式服务集成系统

4.6实验模拟

4.7相关工作

4.8本章小结

5自适应的Web服务集成研究

5.1引言

5.2自适应的Web服务集成流程

5.2.1本地流程模型向Agent会话的映射

5.2.2会话错误的侦测

5.2.3会话错误的消除

5.2.4应用举例

5.3自适应的服务访问控制

5.3.1 Access Context

5.3.2 Access Policy

5.4基于上下文的服务交互

5.4.1使用上下文的必要性

5.4.2上下文的处理

5.4.3应用举例

5.5本章小结

6面向服务集成的自适应Agent协同框架的实现

6.1引言

6.2功能分析

6.3概要设计

6.3.1系统结构图

6.3.2系统协作图

6.4 Agent设计

6.4.1发现Agent的设计

6.4.2集成Agent的设计

6.4.3服务Agent的设计

6.5关键技术

6.5.1 UML图转化为BPEL4WS流程

6.5.2基于JADE平台的Agent实现

6.6实例分析

6.6.1问题描述

6.6.2抽象流程的设计

6.6.3抽象流程的实例化

6.6.4 BPEL4WS流程的生成

6.6.5多Agent系统

6.6.6 Web服务层

6.7本章小结

7总结与展望

7.1本文工作总结

7.2进一步工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文及参加科研项目