面向业务流程的语义WEB服务组合的应用与研究

摘要

目前异构系统之间的信息交换和互操作已经引起业界的高度重视，人们希望建立在业务伙伴之上的系统能够根据一定的规则自动完成某个业务流程，而不需要过多的人为操作，这就使不同业务伙伴提供的服务的动态组合成为研究领域的一个热点问题。传统的Web服务缺乏良好的语义支持，不能以计算机可理解的方式实现业务关系、协议和业务规则的语义表示。语义Web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。因此将语义Web的研究成果引入到Web服务中，形成语义Web服务，通过定义良好的语义信息，使得服务可以理解相互之间互操作的信息，能够智能发布、匹配和组合Web服务，从而更好地实现异构系统的集成。 本文首先分析了目前Web服务组合的特点、存在的问题及现有解决方案的不足，通过研究Web服务、语义Web、OWL-S等语义Web服务相关技术从理论上探索了将语义Web服务技术应用到Web服务组合中的可行性和技术优势。其中OWL-S不仅实现了Web服务的语义描述，同时全面也支持业务流程建模。 其次，结合SOA架构与语义Web服务技术，设计了一个面向业务流程的语义Web服务组合系统模型，包括服务提供商、服务层、服务管理器、流程整合服务器、服务应用层和客户端6部分。其中在分析比较了三种不同Web服务组合方式的基础上，着重对流程整合服务器的结构及运行原理进行详细研究，并对服务管理器中语义Web服务的描述、注册、查找、调用的实现机制进行可性行分析。通过这种方式，使得集成平台能够根据业务需求自动地匹配、发现和调用Web服务。 然后，基于以上系统模型，以“基于多种交通方式耦合的城市交通出行信息服务集成平台”项目作为实验背景，阐述了现有交通出行服务系统的相关问题，且以此为基础详细分析了北京交通出行信息服务集成平台的需求以说明该平台以“面向业务流程的语义Web服务组合系统”为参考架构进行设计的可行性。最后设计了北京交通出行的流程对方案中的关键技术及服务的应用进行了实验，证明了利用语义Web服务技术完成某一业务流程时，组合并调用来自不同异构系统的Web服务的可行性和优越性。 本文的研究为基于语义的Web服务组合模式的研究提供了有益的参考，对推动语义Web服务组合应用的研究也有一定的指导作用和实际意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第1章引言

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作和研究意义

第2章语义Web和本体技术

2.1语义Web的基本思想和构架

2.2本体(Ontology)

2.2.1本体概述

2.2.2本体的建设方法

2.3面向语义的Web服务体系结构(SSOA)

2.3.1 SOA与Web服务

2.3.2语义Web与Web服务的联系

2.3.3语义Web服务与SSOA

2.4本章小节

第3章Web服务组合相关技术研究

3.1 Web服务组合

3.1.1 Web服务组合的提出及特点

3.1.2 Web服务组合技术的分类

3.1.3动态服务组合的主要问题

3.2服务组合建模语言

3.2.1 WS-BPEL

3.2.2 OWL-S

3.3本章小结

第4章面向业务流程的语义Web服务组合系统设计

4.1服务组合系统结构总体设计

4.2服务组合系统用户分类

4.3流程整合服务器架构设计

4.3.1服务组合模式分析

4.3.2流程整合服务器设计原则

4.3.3流程整合服务器运行原理

4.4服务管理器的设计

4.4.1语义Web服务的描述

4.4.2服务管理器运行机制

4.5本章小结

第5章北京交通出行信息服务集成平台设计

5.1项目背景

5.2系统需求分析

5.2.1北京交通网站调查分析

5.2.2公交地铁路线调研

5.2.3系统需求定义

5.3系统总体设计

5.4开发环境与工具

第6章北京交通出行平台服务应用示例

6.1北京交通出行服务流程建模

6.2领域本体的设计

6.3交通出行服务管理器

6.3.1发布服务

6.3.2组合服务应用示例

6.4服务应用

6.5实验分析

6.6本章小结

第7章结束语

7.1全文工作总结

7.2进一步工作展望

参考文献

附录

作者简历