面向服务架构中基于语义图服务组合的研究

摘要

面向服务的架构(service-Oriented Architecture，SOA，也叫面向服务的体系结构)是指为了解决业务集成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 当前面向服务的体系结构主要采用了Web服务、SOAP、WSDL、OWL-S、UDDI等技术实现了服务的统一描述、发布、发现和集成。但是，传统的Web服务缺乏语义信息，它主要通过关键字来完成服务的组合，不能以计算机可理解的方式实现自动的服务组合。目前，语义网的发展为Web服务提供了一个契机，语义网使得网络中所有的信息都是具有语义的，使计算机能够理解和处理。利用Web服务的松散耦合特性和语义网为Web服务提供的语义信息，可以自动地匹配、发现和调用Web服务，动态生成和执行业务流程，更好地实现企业间各应用系统的集成。 本文以医院信息化建设为背景，提出了基于语义Web服务的应用集成平台(sWSA工P)的系统架构。该框架基于面向服务的架构实现业务系统接口封装，假定参与集成的业务系统都使用Web服务实现，并对其进行语义描述和发布，在平台的服务注册中心予以注册。应用系统通过该平台提出自己的服务请求，平台根据服务请求语义，在注册中心动态地发现和匹配适合的服务，实现业务系统的动态选择和可执行业务流程的动态生成。 本文在“基于语义Web服务的应用集成平台(SWSAIP)”的基础上提出了扩展的语义Web服务描述模型X-SWSDM (eXtensive Semantic Web ServiceDescription Model)，该模型从功能、语义、逻辑三方面描述服务，使服务提供者能够更完整、更详尽的服务描述。提出了一种基于服务的输入、输出、前提和影响的服务组合方法。同时将服务描述转化成一种基于概念图的语义图表示，根据用户服务请求和组合服务的语义图判断组合服务是否满足用户要求，提高了服务组合的自主性和准确性。最后，本文演示了医院系统中的一个工作流程，充分说明这个体系结构可以完成服务的自动组合，在实践中具有一定的应用价值。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于论文使用授权的说明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2国内外的研究现状

1.3研究内容及主要工作

1.4本文组织结构

1.5本章小结

第2章基于语义Web服务的应用集成平台

2.1 SWSAIP的体系结构

2.2 SWSAIP各部分的组成

2.3 SWSAIP的流程

2.4本章小结

第3章语义Web服务的描述模型

3.1扩展的语义Web服务描述模型

3.1.1功能描述

3.1.2语义描述

3.1.3逻辑描述

3.2考虑前提和影响的服务自动组合

3.3本章小结

第4章基于语义图的Web服务组合

4.1请求分析模块

4.2服务组合模块

4.3语义分析模块

4.4服务执行模块

4.5本章小结

第5章性能分析

5.1理论分析

5.2原型介绍

5.2.1业务背景

5.2.1原型实现

5.3实验及分析

5.3.1实验步骤

5.3.2实验结果数据

5.3.3性能分析

5.4本章小结

第6章总结与结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文