基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)

全立新

（湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息管理系，湖南長沙410205）

基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)

全立新

（湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息管理系，湖南長沙410205）

Web服務(wù)與本體結(jié)合是語義Web服務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫是當(dāng)前本體存儲(chǔ)的主要方式，研究基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)存儲(chǔ)是語義Web服務(wù)的重要內(nèi)容之一.在比較現(xiàn)有基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫本體存儲(chǔ)模式優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納了基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫Web服務(wù)本體存儲(chǔ)的七條原則，給出了一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)Web服務(wù)本體的關(guān)系模式設(shè)計(jì)，并在SQLService 2008系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn).提出了Web服務(wù)本體的存儲(chǔ)方案，并與OWL-S具有兼容性，可為Web服務(wù)大規(guī)模的存儲(chǔ)、Web服務(wù)的語義查詢及Web服務(wù)信息的管理提供依據(jù)和借鑒.

Web服務(wù)本體；關(guān)系數(shù)據(jù)庫；OWL-S；存儲(chǔ)模式

SOA是一種以服務(wù)為中心的分布式軟件架構(gòu)方法，已成為軟件工程技術(shù)發(fā)展的重要趨勢[1].Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)是SOA基礎(chǔ)核心問題.Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的過程是以用戶需求為目的，精準(zhǔn)、有效地從Web服務(wù)庫中匹配到能夠滿足用戶需求的Web服務(wù)過程.目前，Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)按匹配方式分類主要分為三類[2-3]：第一類是基于關(guān)鍵字的匹配方式，此類方式類似于傳統(tǒng)的信息檢索的工作方式，其查準(zhǔn)率和查全率都不高；第二類是基于分類法的匹配方式，根據(jù)分類法對Web服務(wù)進(jìn)行功能歸類，用結(jié)構(gòu)化查找的方式進(jìn)行查找，其查準(zhǔn)率要高于第一類，而查全率不高；第三類為基于語義的匹配方式，此方式在Web服務(wù)中加入語義信息使之成為語義Web服務(wù)，從而增強(qiáng)Web服務(wù)的計(jì)算機(jī)可讀性.研究證明，第三類方式擁有極高的查全率和查準(zhǔn)率.

基于語義匹配方式的巨大優(yōu)勢使之成為服務(wù)發(fā)現(xiàn)熱門的研究方向，而Web服務(wù)本體及描述語言是語義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù).Web服務(wù)存儲(chǔ)方式的不同，查找的策略和效率也將不同.所以，研究Web服務(wù)本體存儲(chǔ)是一項(xiàng)基礎(chǔ)且有現(xiàn)實(shí)意義的工作.本文將提出一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)方法.

1 Web服務(wù)本體語言O(shè)WL-S[4]

OWL-S最早于2001年5月提出，它是一種Web服務(wù)語義標(biāo)記語言，是用來描述Web服務(wù)屬性和功能的OWL本體規(guī)范，主要是為了解決Web服務(wù)描述和發(fā)現(xiàn)以及業(yè)務(wù)組合的語義表示.圖1所示為OWL-S描述的服務(wù)的頂層本體[4].

圖1 服務(wù)頂層本體

由圖1知，服務(wù)本體包括ServiceProfile、Service?Model和ServiceGrounding三個(gè)方面的基本信息，它們分別表示“服務(wù)是做什么的”“服務(wù)是如何工作的”“服務(wù)是如何被訪問的”.Service類表示一個(gè)發(fā)布的Web服務(wù)，presents、describedby、supports則是Ser?vice類的三個(gè)屬性，分別與ServiceProfile、Service?Model和ServiceGrounding三個(gè)類映射.

1）ServiceProfile：描述了服務(wù)的功能信息、基本信息、QoS信息等.Profile是ServiceProfile子類，通過haslnput、hasoutput、haspreocndition、hasEeffet等屬性來描述服務(wù)功能信息；通過serviceName、isPresented?By、textDescription等屬性來描述服務(wù)基本信息；通過serviceParameter、serviceCategory等屬性來描述服務(wù)特性信息.

2）ServiceModel:OWL-S將服務(wù)看作一個(gè)過程，Process作為ServiceModel的子類，詳細(xì)描述了服務(wù)的工作過程與細(xì)節(jié).Process主要分為AtomicPro?cess、SimpleProcess和CompositeProcess三種類型.其中，AtomicProcess是不可再分且能直接調(diào)用的最小粒度的服務(wù)，必須提供一個(gè)ServiceGrounding信息；SimpleProcess不可直接調(diào)用，不需要提供Service?Grounding信息，它的作用是提供SimpleProcess的視圖或簡化CompositeProcess，而CompositeProcess可以由其他AtomicProcess或SimpleProcess通過控制構(gòu)詞組合而成的服務(wù).

3）ServiceGrounding：描述了如何訪問服務(wù)的相關(guān)信息，如協(xié)議、接口、消息格式、序列化、和尋址等信息.OWL-S采用WSDL作為Grounding，Grounding是ServiceGrounding的子類.

2 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫本體存儲(chǔ)模式分析

目前，對本體存儲(chǔ)文獻(xiàn)較多，但對Web服務(wù)本體存儲(chǔ)的研究文獻(xiàn)很少.Web服務(wù)本體作為本體的一個(gè)子集與通常說的本體存在許多共性.在對關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)本體研究中，有不少研究者對關(guān)系模型和本體模型進(jìn)行了異同研究，提出了多種運(yùn)用關(guān)系模式來存儲(chǔ)本體信息的方法，歸納起來主要有水平模式、垂直模式、分解模式和混合模式四種[5-9].下面將對這四種模式進(jìn)行技術(shù)分析與比較：

1）水平模式：用一個(gè)二元表存儲(chǔ)，本體中類的每一個(gè)屬性對應(yīng)表中一列，表的一條記錄對應(yīng)本體的一個(gè)實(shí)例，表中列的個(gè)數(shù)就是所有本體屬性之和.優(yōu)點(diǎn)是簡單易于理解.缺點(diǎn)是可讀性很差，數(shù)據(jù)冗余高，維護(hù)代價(jià)很大，不支持大規(guī)模本體的存儲(chǔ)，信息查詢復(fù)雜.

2）垂直模式：用一個(gè)三元組的表，表中三列分別RDF的主體、謂詞和賓語，表中一條記錄就是RDF的一個(gè)三元組.優(yōu)點(diǎn)是模式穩(wěn)定，增刪改操作簡單.缺點(diǎn)是查詢效率非常低，當(dāng)查詢需要進(jìn)行多次表的連接時(shí)，SQL語句非常復(fù)雜，不適合大規(guī)模本體存儲(chǔ).

3）分解模式：將本體按照類或者按照屬性進(jìn)行分解.按照類分解就是對本體中的每一個(gè)類都設(shè)計(jì)一個(gè)表，類的屬性對應(yīng)表中的一列.這種模式簡單，當(dāng)本體中類很多時(shí)，數(shù)據(jù)庫性能不高，維護(hù)性差.按照屬性分解就是每一個(gè)屬性創(chuàng)建一張表，該表只有兩列，分別存儲(chǔ)此屬性的定義域和值域.這種模式雖然比較簡單，但可用性很差，查詢處理代價(jià)非常大.分解模式的可維護(hù)性差，非常不適應(yīng)類數(shù)量和屬性的變化.

4）混合模式：將多種模式結(jié)合起來而形成.

通過上述分析，混合模式比較適合Web服務(wù)本體不斷變化的存儲(chǔ)要求.

3 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)

3.1 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式設(shè)計(jì)原則

通過前文分析，選取Web服務(wù)本體存儲(chǔ)模式應(yīng)遵循以下七個(gè)原則：

1）滿足關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則[10].因?yàn)椴捎藐P(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)本體信息，故應(yīng)遵循關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則.

2）方便用戶使用原則.Web服務(wù)本體中的關(guān)系模式要清晰，要有利開發(fā)人員設(shè)計(jì)SQL查詢語句.

3）關(guān)系模式穩(wěn)定性原則.語義Web服務(wù)本體是不斷變化的，如果設(shè)計(jì)的關(guān)系模式是穩(wěn)定的，就不會(huì)增加關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的維護(hù)代價(jià).

4）語義查詢高效原則.Web服務(wù)本體的主要應(yīng)用之一就是方便查詢，該原則是重要指標(biāo).

5）兼容性原則.目前OWL-S是語義Web服務(wù)的官方描述語言，得到眾多廠家支持，應(yīng)考慮關(guān)系模式與OWL-S文件信息兼容.

6）語義信息完整原則.語義完整性是語義Web服務(wù)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的重要指標(biāo)，應(yīng)該能夠存儲(chǔ)Web服務(wù)本體的顯性知識和隱性知識，保證語義Web服務(wù)信息的完整性.

7）語義推理高效原則.在設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式時(shí)，應(yīng)考慮關(guān)系數(shù)據(jù)庫能夠進(jìn)行Web服務(wù)高效本體推理以及推理結(jié)果的存儲(chǔ)問題.

3.2 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式設(shè)計(jì)

根據(jù)3.1節(jié)總結(jié)出的語義Web服務(wù)本體存儲(chǔ)的一般原則，設(shè)計(jì)一種支持基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫Web服務(wù)本體存儲(chǔ)的混合模式RDWOMM，具體設(shè)計(jì)思路如下：

1）RDWOMM為一個(gè)通用的語義Web服務(wù)存儲(chǔ)模式，需要對不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的Web服務(wù)本體信息進(jìn)行存儲(chǔ)，考慮到與OWL-S兼容，并且能保證這些不同的Web服務(wù)本體之間不會(huì)互相沖突，根據(jù)原則5，設(shè)計(jì)webServiceOntology表來存儲(chǔ)Web服務(wù)本體頭部相關(guān)信息.

① webServiceOntology表關(guān)系模式：webServi?ceOntology（ontid,ontname,nsid,comment,priorVer?sion,label,imports），其中，ontid存儲(chǔ)本體唯一標(biāo)識（Int類型，主鍵），ontname存儲(chǔ)本體名稱（字符類型），nsid記錄命名空間ID（Int類型），comment存儲(chǔ)本體注釋（字符類型），priorVersion存儲(chǔ)本體版本控制信息（字符類型），label存儲(chǔ)本體標(biāo)簽（字符類型），imports存儲(chǔ)本體導(dǎo)入信息（字符類型）.為節(jié)省篇幅，以下字段名稱相同，字段含義和數(shù)據(jù)類型也相同，后文將不再解釋.

②通過命名空間來區(qū)別不同的Web服務(wù)本體對象和對象屬性.表示命名空間的字符串一般較長，根據(jù)原則1，單獨(dú)創(chuàng)建nameSpace表來存儲(chǔ)命名空間，nameSpace表的關(guān)系模式：nameSpace（ontid, qualifiednames,nsname），其中，qualifiednames存儲(chǔ)命名空間前綴和限定名稱（字符類型），nsname存儲(chǔ)命名空間字符串（字符類型），ontid與qualifiednames字段構(gòu)成主鍵.

2）類、屬性和實(shí)例構(gòu)成了OWL-S本體的基本組成元素，這三者之間不會(huì)有交集，根據(jù)原則2、3，分別將對這三種資源信息用不同的表進(jìn)行存儲(chǔ).

3）在Web服務(wù)本體中的類class分為簡單具名類、限制具名類和并集復(fù)合類三種.簡單具名類沒有對象屬性限制或基數(shù)限制，限制具名類有對象屬性的限制或基數(shù)限制，復(fù)合類的OWL-S中只用并集運(yùn)算.考慮到OWL-S類的特點(diǎn)，根據(jù)原則1、4設(shè)計(jì)四個(gè)表（classes，simpleclasses，RestrictionClasses和unionOfClass）來實(shí)現(xiàn)OWL-S類的存儲(chǔ).

①classes存儲(chǔ)所有的類基本信息（包括簡單類、限制類和復(fù)合類），它的關(guān)系模式：classes（ontid，cid，cname），其中，cid存儲(chǔ)類ID（int類型），cname存儲(chǔ)類名稱（字符類型），由ontid和cid構(gòu)成主鍵.

②simpleClass存儲(chǔ)簡單類的定義，它的關(guān)系模式：simpleClass（cid,upperCid），其中，upperCid存儲(chǔ)父類的ID（int類型），由cid和upperCid構(gòu)成主鍵.

③RestrictionClass存儲(chǔ)限制類的定義，它的關(guān)系模式：restrictionClass（cid,upperCid,propertyId,re?strictionType,value），其中，upperCid存儲(chǔ)父類的ID（int類型），propertyId存儲(chǔ)屬性對象ID，restriction?Type存儲(chǔ)限制類型名稱，可以取allValuesFrom,som?eValuesFrom,hasValue,minCardinality,maxCardinali?ty,Cardinality,intersection等值（字符類型），value存儲(chǔ)約束值（字符類型），由cid，upperCid和propertyId構(gòu)成主鍵.

④unionOfClass存儲(chǔ)并集復(fù)合類的定義，它的關(guān)系模式：unionOfClass（cid,unionOfcid,parseType），其中，unionOfcid存儲(chǔ)參與并集運(yùn)算的類ID（int類型），parseType存儲(chǔ)解析器類型名稱ID（int類型），cid與unionOfcid構(gòu)成主鍵.

4）OWL-S本體對象的屬性分為對象屬性和數(shù)據(jù)屬性，是查詢和使用的高頻術(shù)語，根據(jù)原則4，單獨(dú)為它們建表，分別是對象屬性表（objectProperty）和數(shù)據(jù)屬性表（dataProperty）.

①objectProperty存儲(chǔ)對象屬性的定義，它的關(guān)系模式：objectProperty（ontid,opid,objectProperty?Name,domain_cid,range_cid），其中，opid存儲(chǔ)對象屬性編號（Int類型），objectPropertyName存儲(chǔ)對象屬性名稱（字符類型），domain_cid存儲(chǔ)定義域類ID（int類型），range_cid存儲(chǔ)值域類ID（int類型），ontid和opid構(gòu)成主鍵.

②dataProperty存儲(chǔ)數(shù)據(jù)屬性的定義，它的關(guān)系模式：dataProperty（ontid,dpid,dataPropertyName,do?main_cid,dataTypeId），其中，dpid存儲(chǔ)數(shù)據(jù)屬性編號（Int類型），dataPropertyName存儲(chǔ)數(shù)據(jù)屬性名稱（字符類型），dataTypeId參照dataType表，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型編號（int類型），ontid和dpid構(gòu)成主鍵.

③dataType存儲(chǔ)本體中定義的數(shù)據(jù)類型，它與dataProperty表聯(lián)系使用可節(jié)省硬盤空間.其關(guān)系模式：dataType（dataTypeId,dataTypeName），其中，dataTypeId存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型編號（int類型，主鍵），dataTypeName存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型名稱（字符類型）.

5）OWL-S的實(shí)例分為類實(shí)例和屬性實(shí)例，它們也都是Web服務(wù)相關(guān)查詢頻率很高的部分，根據(jù)原則2、4可以建立classIndividual、datapropertyIndividu?al、objectpropertyIndividual三個(gè)表.它們分別存儲(chǔ)類、數(shù)據(jù)屬性和對象屬性的實(shí)例，用來實(shí)現(xiàn)對類的實(shí)例查詢和對實(shí)例所擁有屬性值的查詢.

①classIndividual中存儲(chǔ)類實(shí)例的標(biāo)識，通過此表可以查詢Web本體中類的所有實(shí)例或者某個(gè)實(shí)例所屬的類信息.它的關(guān)系模式：classIndividual（on?tid,ciid,cid,classIndividualValue），其中，ciid存儲(chǔ)實(shí)例ID，int類型，classIndividualValue存儲(chǔ)實(shí)例值（字符類型），由ontid、ciid和cid構(gòu)成主鍵.

②objectPropertyIndividual存儲(chǔ)對象屬性的實(shí)例標(biāo)識，通過此表可以查詢實(shí)例之間關(guān)系或者某個(gè)對象屬性的所有實(shí)例等信息.它的的關(guān)系模式：ob?jectPropertyIndividual（ontid,opid,opiid,ciid1,ciid2），其中，opiid存儲(chǔ)對象屬性實(shí)例編號（int類型），ciid1存儲(chǔ)定義域?qū)ο髮?shí)例，ciid2存儲(chǔ)值域?qū)ο髮?shí)例，由ontid、opid和opiid構(gòu)成主鍵.

③dataPropertyIndividual存儲(chǔ)某個(gè)類具體的實(shí)例特征值信息，通過此表可能查詢類所特有的不同于其他類的特征信息，它的關(guān)系模式：dataProperty?Individual（ontid,dpid,dpiid,ciid,rangevalue），其中，dpiid存儲(chǔ)數(shù)據(jù)屬性編號（int類型），ciid存儲(chǔ)定義域類編號（int類型），rangevalue存儲(chǔ)具體值字符串（字符類型），由ontid、dpid和dpiid構(gòu)成主鍵.

6）Web服務(wù)本體中層次關(guān)系的查詢頻率高，根據(jù)原則4、6、7，故單獨(dú)建subClassPropertyDef表，用于定義直接層次關(guān)系，表subClassProperty定義推理得到的層次關(guān)系，兩表關(guān)系模式完全相同.sub?ClassPropertyDef表關(guān)系模式：subClassPropertyDef（ontid,supercid,subcid,subType），其中supercid存儲(chǔ)父類ID（int類型），subcid存儲(chǔ)子類ID（int類型），subType取值class，property其一（字符類型），表示是子類層次還是子屬性層次關(guān)系，由ontid、supercid、subcid三者構(gòu)成主鍵.

7）Web服務(wù)本體中ObjectProperty、DatatypePro?perty、TransitiveProperty等屬性特征是一元關(guān)系.屬性特征的查詢相關(guān)頻率不高，根據(jù)原則4、6，將一元關(guān)系組織在表propertyUnitaryRelations和unitary?Name中.

①propertyUnitaryRelations的關(guān)系模式：proper?tyUnitaryRelations（ontid,opid,unid），其中，unid（Int類型）取值參照unitaryName表中的主鍵，由ontid、opid和unid構(gòu)成主鍵.

②unitaryName（unid,unitaryName），其中，unid存儲(chǔ)一元關(guān)系名稱編號（Int類型，主鍵），unitary?Name存儲(chǔ)地元關(guān)系名稱（字符類型），可選取值為ObjectProperty、DatatypeProperty、TransitiveProperty、SymmetricProperty、FunctionalProperty或InverseFunc?tionalProperty，等等.

8）Web服務(wù)本體中disjointWith，equivalent?Class，equivalentProperty等描述類、屬性、實(shí)例之間二元關(guān)系的使用和查詢頻率都不高，根據(jù)原則4、6、7，把這些二元關(guān)系單獨(dú)建表classPropertyIndividual?BinaryRelationDef和classPropertyIndividualBinaryRe?lation.兩表關(guān)系模式完全相同，前者存儲(chǔ)直接定義的二元關(guān)系記錄，后者存儲(chǔ)推理所得二元關(guān)系記錄，推理所得記錄由兩表的觸發(fā)器控制.

classPropertyIndividualBinaryRelationDef的關(guān)系模式：classPropertyIndividualBinaryRelationDef（on?tid,binaryRelationType,res1id,res2id），其中，bina?ryRelationType取值equivalentClass，equivalentProper?ty，sameAs，disjointWith，differentFrom，allDifferent，inverseOf等，分別代表本體概念，屬性和實(shí)例的等價(jià)關(guān)系，不等價(jià)關(guān)系和對象之間的互逆關(guān)系（字符類型），res1id和res2id根據(jù)binaryRelationType值，存儲(chǔ)類或?qū)傩曰驅(qū)嵗腎D值（int類型），ontid、res1id和res2id構(gòu)成主鍵.

綜合上述設(shè)計(jì)，得到的RDWOMM關(guān)系模式主要包括:webServiceOntology,nameSpace,classes,sim?pleClass,restrictionClass,unionOfClass,objectProper?ty,dataProperty,dataType,classIndividual,objectProp?ertyIndividual,dataPropertyIndividual,subClassProper?tyDef,subClassProperty,propertyUnitaryRelations,uni?taryName,classPropertyIndividualBinaryRelationDef, classPropertyIndividualBinaryRelation等18個(gè)關(guān)系.由于關(guān)系設(shè)計(jì)是按實(shí)例、屬性和類為基本關(guān)系展開的，可能應(yīng)對Web服務(wù)本體的屬性擴(kuò)展，即本體的變化不影響RDWOMM的關(guān)系模式結(jié)構(gòu)變化，RD?WOMM相對穩(wěn)定，可適合本體大規(guī)模存儲(chǔ).

另外，RDWOMM中的關(guān)系已經(jīng)優(yōu)化，對于1∶1關(guān)系進(jìn)行了合并，對n∶m之間關(guān)系拆分成多個(gè)1∶n關(guān)系，在RDWOMM中關(guān)系之間只存在1∶n關(guān)系，比如：nameSpace與webServiceOntology是1∶n關(guān)系，外鍵是nsid，受篇幅限制，不能羅列所有1∶n關(guān)系，讀者可以從圖2中方便找出所有關(guān)系之間1∶n關(guān)系和外鍵.RDWOMM幾乎涵蓋Service服務(wù)本體的全部語義信息.

4 語義Web服務(wù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本文選用MicrosoftSQLServer2008作為數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了上述設(shè)計(jì).首先創(chuàng)建了一個(gè)RD?WOMM的數(shù)據(jù)庫，用于保存上述設(shè)計(jì)的18個(gè)關(guān)系和其他數(shù)據(jù)對象.然后，在RDWOMM下依次創(chuàng)建各個(gè)表，可以用手工創(chuàng)造，也可以用SQL代碼創(chuàng)建（代碼太多，略），再后，創(chuàng)建不同表之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)這些關(guān)聯(lián)是完整性約束[10]，最后，創(chuàng)建相應(yīng)表的觸發(fā)器代碼（代碼略）.圖2是本文設(shè)計(jì)在SQLServer2008實(shí)現(xiàn)后生成的各表之間的關(guān)聯(lián)視圖.

圖2 基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)Web服務(wù)本體的各表關(guān)系圖

從圖2分析知，該數(shù)據(jù)庫對OWL-S類、屬性、實(shí)例的處理，對類的關(guān)系、屬性的關(guān)系、屬性的特征、類和屬性關(guān)系等的處理.同時(shí)，該模式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠適應(yīng)規(guī)模較大的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)，不管是Web服務(wù)本體實(shí)例信息的擴(kuò)大還是本體類、屬性等信息的增減，都不會(huì)改變該數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu).

本文設(shè)計(jì)了3個(gè)具有代表性的查詢操作，具體查詢方案如下.

1）查詢指定Web服務(wù)提供商的所有Web服務(wù)：該操作主要查詢本體中的serviceProcuduct關(guān)系，用三元組可以表達(dá)為：.

2）查詢指定功能的所有Web服務(wù)：該操作主要查詢本體中textDescription關(guān)系，用三元組可以表達(dá)為：.

3）查詢指定功能，指定輸入輸出參數(shù)類型的Web服務(wù)：該操作主要查詢本體中textDescription、hasInput和hasOutput關(guān)系.用三元組可以表達(dá)為：，，.

受篇幅限制，沒有列出具體的SQL代碼.

5 結(jié)語

本文是在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合他們的利弊，同時(shí)，針對OWL-S語言特點(diǎn)，提出了一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)模式.該模式穩(wěn)定性很好，存儲(chǔ)OWL-S語義信息較完整，能在Microsoft SQLServer2008中比較好地實(shí)現(xiàn)根據(jù)語義查詢Web服務(wù)等功能.為了對系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，還利用了RDB中成熟的外鍵約束、索引、視圖、觸發(fā)器和存儲(chǔ)過程等技術(shù)，提高Web服務(wù)本體存儲(chǔ)和查詢效率.但是本方案還存在一些不足，一是還不能把OWL-S本體文件不失語義的導(dǎo)入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫（會(huì)損失比如Label標(biāo)簽等非功能性信息），二是還沒有實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)本體信息導(dǎo)出功能，三是對于屬性的推理信息處理不完全.

[1]ZHENGZB,LYUMRT,WANGHM.Servicefaulttolerancefor highlyreliableservice-orientedsystems:anoverview[J].Science China(InformationSciences),2015,58(5):7-18.

[2]陳布偉,李冠宇,張俊,等.基于語義網(wǎng)規(guī)則語言的推理機(jī)制框架設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010(4):847-849.

[3]郗君甫,劉國華,唐軍軍,等.基于本體的關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞語義查詢擴(kuò)展方法[J].燕山大學(xué)學(xué)報(bào),2010(3):231-235.

[4]MARTIND,BURSTEINM,HOBBSJ,etal.OWL-S:Semantic MarkupforWebServices[EB/OL].(2004-11-22)[2015-03-01]. http://www.w3.org/Submission/OWL-S.

[5]唐富年,姚莉,漆學(xué)田,等.一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式到本體映射的失效檢測方法[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2010(3):170-174.

[6]白偉華,朱嘉賢.語義網(wǎng)中基于Web資源本體的數(shù)據(jù)中介服務(wù)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010(11):2654-2658.

[7]楊煒辰,凌海風(fēng),武鵬,等.基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的本體存儲(chǔ)模式[J].四川兵工學(xué)報(bào),2013(4):111-115.

[8]張杰.基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的本體存儲(chǔ)研究與實(shí)現(xiàn)[D].重慶:重慶大學(xué),2012.

[9]李潔.OWL本體存儲(chǔ)模式研究[J].中國科技信息,2007(21)：118-120.

[10]王姍,薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].第四版.北京:高等教育出版社,2006.

【編校：李青】

OntologyWebServicesBasedonRelationalDatabase

QUANLixin
（DepartmentofInformationManagement,HunanUniversityofFinanceandEconomics,Changsha,Hunan410205,China）

ThecombinationofWebservicesandontologyisthefoundationofthesemanticWebserviceapplication,and relationaldatabaseisthemainwayofstorageofontology.ThestudyofWebservicesbasedonrelationaldatabasestorage isoneoftheimportantcontentsofthesemanticWebservices.Onthebasisofcomparisonofexistingontologystoragemod?els,sevenprinciplesaboutthestorageofWebservicesontologybasedonrelationaldatabaseweresummarized.Arelation?alpatternforWebservicesontologybasedonrelationaldatabasestoragewaspresentedanditwasimplementedinthe SQLService2008system.TheWebservicesontologystoragesolution,whichiscompatiblewiththeOWL-S,alsovery meaningfultomassstorageofWebservices,semanticqueryandthemanagementoftheWebserviceinformation,wassug?gested.

Webservicesontology;relationaldatabase;OWL-S;storagepattern

TP311

A

1671-5365(2015)12-0019-06

全立新.基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Web服務(wù)本體存儲(chǔ)[J].宜賓學(xué)院學(xué)報(bào),2015,15(12):19-24.

QUANLX.OntologyWebServicesBasedonRelationalDatabase[J].JournalofYibinUniversity,2015,15(12):19-24.

2015-07-15修回：2015-08-27

湘科技計(jì)劃一般項(xiàng)目“動(dòng)態(tài)電子商務(wù)環(huán)境下語義Web搜索的條件表達(dá)式研究”（2011FJ3119）；湘教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度一般資助課題“基于語義Web服務(wù)的教育資源云服務(wù)應(yīng)用研究”（XJK013BXX004）

全立新（1969-），男，副教授，碩士，研究方向?yàn)檎Z義Web服務(wù)及應(yīng)用

時(shí)間：2015-08-2717:17

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.z.20150827.1717.001.html