Web服務(wù)組合可適配性自動(dòng)判定研究

張 馳

(江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 軟件與物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院，南昌 330013)

1 引 言

面向服務(wù)的計(jì)算以可復(fù)用的Web服務(wù)為基本構(gòu)造單元，為解決分布式應(yīng)用系統(tǒng)集成提供了新的計(jì)算范型[1].由于單個(gè)服務(wù)功能有限，一般不能提供完整的解決方案，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，必須對(duì)服務(wù)進(jìn)行組合[2].組合的Web服務(wù)之間相互兼容才能保證服務(wù)正確交互，然后，在開(kāi)放環(huán)境下組合的Web服務(wù)往往由眾多不同的開(kāi)發(fā)者提供，這導(dǎo)致Web服務(wù)在接口描述、功能實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行行為上存在廣泛的異構(gòu)性，這種異構(gòu)性導(dǎo)致提供的服務(wù)無(wú)法直接集成，造成雖有大量的Web服務(wù)存在但實(shí)際可復(fù)用性較差，嚴(yán)重阻礙了面向服務(wù)計(jì)算技術(shù)的推廣和應(yīng)用.

Web服務(wù)適配為解決這一問(wèn)題提供了可行的方法，成為推動(dòng)和實(shí)施面向服務(wù)軟件應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)[3].通過(guò)非介入方式構(gòu)造一個(gè)被稱(chēng)為適配器的第三方服務(wù)，對(duì)不兼容的服務(wù)進(jìn)行消息的緩存、攔截、轉(zhuǎn)換、提取、合并等處理手段來(lái)消除服務(wù)間的不兼容從而保證服務(wù)間的正確交互.

Web服務(wù)適配并不能保證解決所有失配問(wèn)題，因而，在沒(méi)有預(yù)先的可適配性分析前提下Web服務(wù)適配總會(huì)面臨失敗的風(fēng)險(xiǎn)，可適配性分析則是用于在適配之前判斷適配的可行性，防止進(jìn)行無(wú)謂適配的一種技術(shù).

本文首先構(gòu)建包含語(yǔ)法、語(yǔ)義和行為信息的SxSTS(Semantic extended Symbolic Transition System)模型全面準(zhǔn)確刻畫(huà)Web服務(wù)，然后基于本體概念兼容建立參數(shù)之間的映射關(guān)系，在此基礎(chǔ)上自動(dòng)生成動(dòng)作映射關(guān)系，通過(guò)檢查所有發(fā)送動(dòng)作是否都有對(duì)應(yīng)接收動(dòng)作以及所有接收動(dòng)作中不存在缺失參數(shù)來(lái)判定組合服務(wù)的可適配性.該方法對(duì)大規(guī)模Web服務(wù)組合的可適配性判定具有重要的意義.

2 相關(guān)工作

Web服務(wù)組合可適配性分析的任務(wù)是檢測(cè)導(dǎo)致服務(wù)失配的問(wèn)題能否通過(guò)適配器解決.到目前為止，Web服務(wù)組合可適配性分析并未取得系統(tǒng)化成果，一些研究成果將Web服務(wù)組合可適配性分析隱含于適配器生成或正確性驗(yàn)證中[4-14]，文獻(xiàn)[4，5]提出基于LTS模型的適配器生成與正確性驗(yàn)證方法；文獻(xiàn)[6，7]采用自動(dòng)機(jī)模型研究了行為層適配器的生成；文獻(xiàn)[8]采用CSP模型描述Web服務(wù)行為，將協(xié)作流程轉(zhuǎn)換為協(xié)作子流程，檢查服務(wù)是否可以通過(guò)適配機(jī)制滿足兼容性要求，同時(shí)給出了適配器自動(dòng)生成算法；文獻(xiàn)[9，10]采用PI演算對(duì)服務(wù)的行為描述，采用1-1、1-n、n-1、1-0、0-1、m-n 這5種動(dòng)作映射，基于PI 演算生成符合動(dòng)作映射要求的適配器規(guī)約；文獻(xiàn)[11]引入了失配模式，每種失配對(duì)應(yīng)相應(yīng)適配邏輯，利用面向方面的編程技術(shù)把適配邏輯作為適配方面織入到需適配的Web服務(wù)實(shí)例中，而不是生成一個(gè)獨(dú)立的適配器.文獻(xiàn)[12]將動(dòng)作映射表示為同步向量，并人工設(shè)計(jì)同步向量的時(shí)序關(guān)系作為適配契約，提出了基于LTS的動(dòng)態(tài)服務(wù)適配方法.文獻(xiàn)[13]在組合和適配中將環(huán)境變化因素顯式建模.上述方法在適配時(shí)只考慮了Web服務(wù)行為的控制流信息，沒(méi)有考慮服務(wù)接口動(dòng)作中的數(shù)據(jù)流信息，而且動(dòng)作映射都是通過(guò)人工生成，自動(dòng)化程度較低，上述文獻(xiàn)中主要討論了行為層適配器的構(gòu)造方法，對(duì)于可適配性并未深入討論.

可適配性判定是對(duì)Web服務(wù)能否通過(guò)適配實(shí)現(xiàn)正常交互可行性的確認(rèn)，而適配器正確性驗(yàn)證是對(duì)生成的適配器是否滿足期望的能力的驗(yàn)證.即前者是對(duì)未知結(jié)果的預(yù)測(cè)，后者是對(duì)結(jié)果能力的驗(yàn)證，所以嚴(yán)格來(lái)講，后者不等同于服務(wù)組合可適配性.Tan首次明確提出了行為可適配分析的概念[14]，通過(guò)構(gòu)建交互服務(wù)的通信可達(dá)圖來(lái)進(jìn)行行為可適配性分析.該方法依賴(lài)于交互服務(wù)的通信可達(dá)圖，在服務(wù)規(guī)模較大時(shí)，仍可能導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)空間爆炸問(wèn)題.文獻(xiàn)[3]提出基于組件服務(wù)流網(wǎng)可達(dá)圖的行為可適配分析方法，可有效避免狀態(tài)空間爆炸問(wèn)題，但沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)流信息，動(dòng)作映射需要人工生成，未能解決可適配性自動(dòng)判定問(wèn)題.

3 Web服務(wù)模型SxSTS

在Web服務(wù)中，消息作為通信數(shù)據(jù)的抽象類(lèi)型化定義，一般有一個(gè)或者多個(gè)消息參數(shù).

定義1.(消息)消息是一個(gè)參數(shù)序列m=，1≤i≤n，pi表示W(wǎng)eb服務(wù)中的接口參數(shù).對(duì)于發(fā)送消息來(lái)說(shuō)是實(shí)參，對(duì)于接收消息來(lái)說(shuō)為形參.

可用PL表示參數(shù)的集合，對(duì)于消息m，使用var(m)表示消息m的參數(shù)集合，若m=，則var(m)={p1，…，pn}?PL.對(duì)每個(gè)參數(shù)來(lái)說(shuō)，既具有數(shù)據(jù)類(lèi)型，也具有語(yǔ)義本體的概念.定義2給出了既包含語(yǔ)法層又包含語(yǔ)義層信息的Web服務(wù)語(yǔ)義接口的概念.

定義2.(語(yǔ)義接口)Web服務(wù)的語(yǔ)義接口是一個(gè)五元組WSS=(PL，M，ACT，type，conpt)，滿足如下條件：

1)PL是服務(wù)的參數(shù)集合；

2)M是服務(wù)的消息集合，滿足PL=var(M)，var(M)=∪m∈Mvar(m)；

3)ACT是服務(wù)上的動(dòng)作集合，一個(gè)動(dòng)作act∈ACT，動(dòng)作act可以是內(nèi)部動(dòng)作τ，也可以是外部可見(jiàn)動(dòng)作(d，n，m)滿足：d∈{!，?}表明動(dòng)作的方向，“!”表示發(fā)送，“?”表示接收，n表示動(dòng)作名，m∈M表示消息；

4)映射type：PL→DT是一個(gè)函數(shù)，表示每個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，其中PL是參數(shù)集合，DT是一個(gè) XML數(shù)據(jù)類(lèi)型集合；

5)conpt：PL→IC表示每個(gè)參數(shù)的概念，IC是共享本體的概念集；

消息的類(lèi)型和消息的概念可用參數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型和概念的聯(lián)合來(lái)表示，對(duì)?m=∈M，消息的類(lèi)型用type(m)表示，即：type(m)=(type(p1)，…，type(pn))，消息m的概念用conpt(m)表示，即：conpt(m)=(conpt(p1)，…，conpt(pn))=(C1，…，Cn)，其中conpt(pi)=Ci，pi∈PL，Ci∈IC，i∈(1，…，n).

Web服務(wù)中的動(dòng)作之間的時(shí)序關(guān)系稱(chēng)為其行為協(xié)議，通過(guò)STS模型來(lái)描述Web服務(wù)的接口語(yǔ)法及接口動(dòng)作之間的時(shí)序關(guān)系，STS模型的操作語(yǔ)義見(jiàn)文獻(xiàn)[15]，在STS模型的基礎(chǔ)上添加了參數(shù)的語(yǔ)義本體概念信息，形成SxSTS模型涵蓋了Web服務(wù)的語(yǔ)法、語(yǔ)義和行為協(xié)議層的信息，形成了對(duì)Web服務(wù)精準(zhǔn)的刻畫(huà).SxSTS是圖形化的工具，簡(jiǎn)單直觀、易于理解，且有成熟的語(yǔ)義基礎(chǔ)和工具支持.

定義3.(SxSTS模型)一個(gè)Web服務(wù)的SxSTS模型可以表示為六元組SxSTS=(S，I，F(xiàn)，ACT，T，fC)，其中：

1)S表示狀態(tài)的集合；

2)I∈S表示初態(tài)；

3)F?S表示終態(tài)的集合；

4)ACT表示動(dòng)作的集合，ACT=τ∪ACT!∪ ACT?，其中ACT!表示發(fā)送動(dòng)作集合，ACT?表示接收動(dòng)作集合；

5)T?S×ACT×S表示變遷的集合；

6)fC：M→C是消息集合M到本體概念集合C的映射函數(shù).

4 失配分析

Web服務(wù)組合的系統(tǒng)每次交互總是由發(fā)送方發(fā)出請(qǐng)求動(dòng)作，發(fā)送動(dòng)作的執(zhí)行最終會(huì)導(dǎo)致對(duì)偶的接收動(dòng)作的執(zhí)行，若沒(méi)有發(fā)送動(dòng)作的執(zhí)行對(duì)偶的接收動(dòng)作永遠(yuǎn)也不會(huì)執(zhí)行.所謂對(duì)偶的動(dòng)作是指發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作名稱(chēng)相同，方向相反，并且動(dòng)作中的參數(shù)順序、個(gè)數(shù)、類(lèi)型以及語(yǔ)義兼容.

組合服務(wù)執(zhí)行時(shí)每個(gè)SxSTS模型從初態(tài)開(kāi)始，在每個(gè)全局狀態(tài)下，所有的發(fā)送動(dòng)作都有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作，直到所有的SxSTS都到達(dá)了自己的終態(tài)表明系統(tǒng)兼容.然后，在開(kāi)放環(huán)境下組合的Web服務(wù)往往由眾多不同的開(kāi)發(fā)者提供，這導(dǎo)致Web服務(wù)在參數(shù)聲明、動(dòng)作命名、動(dòng)作粒度、動(dòng)作時(shí)序等方面存在不同的差異，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不兼容而不能正確交互.

語(yǔ)法層的失配包含參數(shù)的失配和動(dòng)作失配兩個(gè)方面，其中在參數(shù)層可能會(huì)出現(xiàn)如下失配情形：

·參數(shù)冗余：發(fā)送動(dòng)作中的實(shí)參在接收動(dòng)作中無(wú)對(duì)應(yīng)的形參；

·參數(shù)缺失：接收動(dòng)作中的形參在發(fā)送動(dòng)作中無(wú)對(duì)應(yīng)的實(shí)參；

·參數(shù)順序不同：發(fā)送動(dòng)作中實(shí)參順序和接收動(dòng)作中形參順序不同

·參數(shù)類(lèi)型不同：發(fā)送動(dòng)作中實(shí)參和對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作中的形參類(lèi)型不同；

·參數(shù)語(yǔ)義不同：發(fā)送動(dòng)作中的實(shí)參和接收動(dòng)作中的形參概念不同.

在動(dòng)作層可能出現(xiàn)如下失配情形：

·動(dòng)作命名不同：發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作命名不同；

·接收動(dòng)作缺失1-0：發(fā)送動(dòng)作無(wú)對(duì)應(yīng)接收動(dòng)作；

·接收動(dòng)作冗余0-1：接收動(dòng)作無(wú)對(duì)應(yīng)發(fā)送動(dòng)作；

·動(dòng)作拆分1-n：一個(gè)發(fā)送動(dòng)作對(duì)應(yīng)多個(gè)接收動(dòng)作；

·動(dòng)作合并m-1：一個(gè)接收動(dòng)作對(duì)應(yīng)多個(gè)發(fā)送動(dòng)作；

在行為層可能出現(xiàn)每個(gè)發(fā)送動(dòng)作都有相應(yīng)接收動(dòng)作，但發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作的時(shí)序不同.

上述各種差異中有的差異可以通過(guò)適配器的緩存、攔截、轉(zhuǎn)換、提取、合并等處理手段進(jìn)行協(xié)調(diào)，但適配器不能“無(wú)中生有”，有的差異適配器是無(wú)法解決的.比如接收參數(shù)缺失和接收動(dòng)作缺失，眾所周知，Web服務(wù)組合中動(dòng)作是交互的原子單位，在某個(gè)狀態(tài)下一個(gè)發(fā)送動(dòng)作需要發(fā)送但沒(méi)有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作則該發(fā)送動(dòng)作無(wú)法執(zhí)行而導(dǎo)致死鎖.對(duì)于一個(gè)要執(zhí)行的接收動(dòng)作而言，如果其中的形參沒(méi)有對(duì)應(yīng)的實(shí)參對(duì)其賦值該接收動(dòng)作也無(wú)法執(zhí)行.

盡管可適配性分析并不能保證適配一定能夠成功，比如對(duì)于動(dòng)作的失序失配只能在適配過(guò)程中判定適配是否成功，但能夠盡早發(fā)現(xiàn)明顯不可適配的情形，避免進(jìn)行無(wú)謂的適配計(jì)算.

5 動(dòng)作自動(dòng)映射

動(dòng)作映射是可適配性分析的基礎(chǔ)，針對(duì)當(dāng)前動(dòng)作映射主要通過(guò)人工生成，工作量大且容易出錯(cuò)，基于類(lèi)型的動(dòng)作映射生成方法準(zhǔn)確性低，會(huì)產(chǎn)生大量的錯(cuò)誤映射，要解決Web服務(wù)組合自動(dòng)可適配性判定必須解決動(dòng)作映射的自動(dòng)生成并且保證動(dòng)作映射的準(zhǔn)確性.本文利用參數(shù)概念兼容性首先建立參數(shù)之間的映射關(guān)系，然后合并參數(shù)形成動(dòng)作，根據(jù)參數(shù)映射關(guān)系建立動(dòng)作之間的映射關(guān)系，最后剔除因委托調(diào)用而產(chǎn)生的冗余動(dòng)作，動(dòng)作自動(dòng)映射通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

2)將臨時(shí)動(dòng)作集合中具有相同服務(wù)名和相同動(dòng)作名的發(fā)送動(dòng)作合并為一個(gè)發(fā)送動(dòng)作，將臨時(shí)動(dòng)作集合中具有相同服務(wù)名和相同動(dòng)作名的接收動(dòng)作合并為一個(gè)接收動(dòng)作；

3)檢查動(dòng)作的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將一個(gè)輸出動(dòng)作只有一個(gè)輸入動(dòng)作的映射歸入1-1動(dòng)作映射集合AM1-1中，將一個(gè)輸出動(dòng)作有多個(gè)輸出動(dòng)作的映射歸入1-n動(dòng)作映射集合AM1-n中，將一個(gè)輸入動(dòng)作有多個(gè)輸入動(dòng)作的映射歸入n-1動(dòng)作映射集合AMn-1中，剩余的動(dòng)作歸入m-n動(dòng)作映射集合AMm-n中.然后對(duì)于AMm-n中的動(dòng)作映射，以接收動(dòng)作為基準(zhǔn)，形成n個(gè)k-1的動(dòng)作映射，其中1

4)剔除冗余的動(dòng)作映射.對(duì)于委托調(diào)用的情況，會(huì)在AM1-1中出現(xiàn)一個(gè)服務(wù)的接收動(dòng)作對(duì)應(yīng)另外兩個(gè)服務(wù)相同的發(fā)送動(dòng)作，如(WSSi.act!，WSSj.act?)，(WSSj.act!，WSSk.act?)，(WSSi.act!，WSSk.act?)，其中第3個(gè)動(dòng)作映射是冗余的，可將其剔除.

依據(jù)上述步驟，可以設(shè)計(jì)算法建立Web服務(wù)輸出動(dòng)作和輸入動(dòng)作的自動(dòng)映射.算法框架如算法1所示.

算法1.動(dòng)作映射算法

1.輸入：Web服務(wù)語(yǔ)義接口WSS1，WSS2，…，WSSn

2.輸出：參數(shù)映射集Plist；接口動(dòng)作映射集合AM

3.For each WSSisuch that i=1 to n do

5.End For

8. 初始化臨時(shí)參數(shù)集PT={ }；

13. End If

14. End For

15. End For

17. End For

18. End For

23.End For

25.按相同服務(wù)名的相同輸入動(dòng)作名合并動(dòng)作映射；

26.相同服務(wù)名的相同輸出動(dòng)作名合并動(dòng)作映射；

27.End For

28.For each 合并后的動(dòng)作映射

29. If 一個(gè)輸出動(dòng)作對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入動(dòng)作

Then 將動(dòng)作映射并入AM1-1；

30. Else If 一個(gè)輸出動(dòng)作對(duì)應(yīng)多個(gè)輸入動(dòng)作

Then將動(dòng)作映射并入AM1-n；

31. Else If一個(gè)輸入動(dòng)作對(duì)應(yīng)多個(gè)輸出動(dòng)作

Then將動(dòng)作映射并入AMn-1；

32. Else 剩余動(dòng)作并入AMm-n；

33.End If

34.End For

35.If ?(WSSi.act!，WSSj.act?)，(WSSj.act!，WSSk.act?)，(WSSi.act!，WSSk.act?)∈AM1-1

36. Then delete(WSSi.act!，WSSk.act?)；

37.End If

38.Return AM=AM1-1∪AM1-n∪AMn-1∪AMm-n；

算法語(yǔ)句3-18根據(jù)概念兼容找出所有與輸出參數(shù)概念兼容的輸入?yún)?shù)形成參數(shù)映射集合.語(yǔ)句19-23根據(jù)參數(shù)映射集合將所有輸出參數(shù)所在的動(dòng)作與輸入?yún)?shù)所在動(dòng)作建立映射集合R.語(yǔ)句24-30將動(dòng)作映射集合R中相同服務(wù)相同動(dòng)作進(jìn)行合并，并按照動(dòng)作對(duì)應(yīng)關(guān)系放入1-1動(dòng)作映射子集AM1-1中，將1-n動(dòng)作映射關(guān)系放入AM1-n中，將n-1動(dòng)作映射關(guān)系放入AMn-1中，其余m-n動(dòng)作映射放入AMm-n中.語(yǔ)句31-33將AM1-1集合中因委托調(diào)用而產(chǎn)生的一個(gè)發(fā)送對(duì)應(yīng)多個(gè)接收的冗余動(dòng)作剔除.

6 可適配性判定

在自動(dòng)動(dòng)作映射的基礎(chǔ)上，檢查是否所有發(fā)送動(dòng)作都有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作并且每個(gè)接收動(dòng)作中的所有接收參數(shù)是否都有對(duì)應(yīng)的發(fā)送參數(shù)來(lái)判斷Web服務(wù)組合的可適配性.但是在有冗余接收動(dòng)作的情況下，該冗余接收動(dòng)作后可能還會(huì)有發(fā)送動(dòng)作，因?yàn)樵撊哂嘟邮談?dòng)作不可能執(zhí)行因而其后的所有動(dòng)作都不會(huì)執(zhí)行.

如圖1所示例子中?c是冗余接收，其后的下個(gè)發(fā)送動(dòng)作!d是不會(huì)執(zhí)行的，所以!d是不需要有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作映射的，同時(shí)?c也是沒(méi)有發(fā)送動(dòng)作與其映射，所以在判定可適配性前，我們要剔除冗余接收動(dòng)作以及以該冗余接收為唯一前驅(qū)的后續(xù)動(dòng)作.

圖1 接收冗余示例

假定我們將剔除了冗余接收動(dòng)作以及以該冗余接收動(dòng)作為前驅(qū)的所有后繼動(dòng)作的SxSTS模型稱(chēng)為SxSTS′，則可定義Web服務(wù)組合的可適配性.

定義5.(可適配性)在所有SxSTSi′中，i=(1，…，n)，任意一個(gè)發(fā)送動(dòng)作都有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作并且所有接收動(dòng)作中的接收參數(shù)都有對(duì)應(yīng)的發(fā)送動(dòng)作，即：(?act!∈SxSTSi′.ACT!，act!∈AM.ACT!)∧(?p?∈SxSTSi′.ACT?，p?∈AM.ACT?).

據(jù)此，可以設(shè)計(jì)算法2進(jìn)行Web服務(wù)組合可適配性的判定.

算法2.可適配性判定算法

1.輸入：Web服務(wù)模型SxSTSi，i∈(1，…，n)，接口動(dòng)作映射集合AM

2.輸出：Adaptability

3.Adaptability=True；

4.For each SxSTSisuch that i=1 to n do

5. For each act?∈SxSTSido

6. If(act??AM)Then delete act?and its succeeding actions；

7. SxSTSi′=SxSTSi；//剔除冗余接收及后繼動(dòng)作

8. End If

9. End For

10.End For

11.For each SxSTSi′ such that i=1 to n do

12. For each act!∈SxSTSi′.ACT!do

13. If act!? AM.ACT!Then

14. Adaptability=False；Break；//存在缺失接收動(dòng)作

15. End If

16. End For

17.For each act?∈SxSTSi′.ACT?Such that i=1 to n do

18.For each p?∈act?do

19. If p??AM.ACT?Then

20.Adaptability=False；Break；//存在缺失的發(fā)送參數(shù)

21.End If

22.End For

23.End For

24.End For

25.Return Adaptability；

算法語(yǔ)句3先假定Adaptability為真，算法語(yǔ)句4-10首先檢查每個(gè)服務(wù)中是否有冗余接收動(dòng)作并將所有冗余接收動(dòng)作及其后繼動(dòng)作刪除.語(yǔ)句11-16判斷是否存在缺失的接收動(dòng)作.語(yǔ)句17-24判斷是否存在缺失的發(fā)送參數(shù).

如前文所述，行為層動(dòng)作亂序的失配情形只能在適配過(guò)程中判定是否能夠成功適配，算法2只能確定語(yǔ)法層中是否存在明顯不可適配的情況，如果不存在明顯不可適配情形則該算法返回True表明可以實(shí)施適配，否則無(wú)需進(jìn)行適配.

7 實(shí) 例

本文以網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)系統(tǒng)為例說(shuō)明方法的可行性，該系統(tǒng)包含3個(gè)Web服務(wù)：FClient、FServer和FCharge，其中客戶(hù)FClient可以上傳或下載文件，下載分為兩種類(lèi)型，一種是免費(fèi)下載，一種是付費(fèi)下載.FServer可以接收用戶(hù)登錄、文件查詢(xún)、文件上傳和下載服務(wù).在付費(fèi)下載情況下FCharge完成付費(fèi)功能.

FClient行為如圖2所示，F(xiàn)Client先輸入用戶(hù)名!user()然后輸入密碼!password()，此后決定進(jìn)行上傳文件!upload()或者查找文件!search()，在獲得上傳成功后?ACK()可以退出也可以進(jìn)行查找文件!search()并獲得查找結(jié)果?list()，用戶(hù)在結(jié)果中選擇要下載的文件!request()，如果文件無(wú)需付費(fèi)則直接下載?download()，若需付費(fèi)則收到付費(fèi)要求?reqpay()后發(fā)送自己的銀行卡號(hào)!sendcard()付費(fèi)成功后收到付費(fèi)確認(rèn)?payack()最后退出系統(tǒng).

圖2 FClient行為模型

FServer行為模型如圖3所示，文件服務(wù)器首先期望收到用戶(hù)登錄請(qǐng)求?Login()，然后可以接收用戶(hù)上傳文件?upload()請(qǐng)求并返回成功通知!ACK()，如果收到查找文件請(qǐng)求?search()，則返回查找結(jié)果!list()，收到用戶(hù)請(qǐng)求下載文件?request()后如果該文件不需收費(fèi)則可直接下載?download()否則通知用戶(hù)付費(fèi)!pay()后接收用戶(hù)銀行卡號(hào)?getcard()，然后請(qǐng)求支付服務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)賬!transfer()成功后收到轉(zhuǎn)賬成功通知?notice()，此后用戶(hù)可下載文件!download()，收到用戶(hù)登出?logout()后通知用戶(hù)支付成功!payack().

圖3 FServer行為模型

FCharge行為模型如圖4所示，可以接收用戶(hù)查詢(xún)余額申請(qǐng)?query()并返回查詢(xún)結(jié)果!resule()結(jié)束，如果收到用戶(hù)轉(zhuǎn)賬申請(qǐng)?charge()執(zhí)行后通知文件服務(wù)器!notice()和用戶(hù)轉(zhuǎn)賬成功!payack().

圖4 FCharge行為模型

通過(guò)表1中動(dòng)作對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出，盡管系統(tǒng)中存在動(dòng)作合并，如FClient.!user()和FClient.!Password()合并為FServer.?Login()，命名不同，如FClient.!searh()和FServer.?find()，F(xiàn)Client.?reqpay()和FServer.!pay()，F(xiàn)Client.!sendcard()和FServer.?getcard()，F(xiàn)Server.!transfer()和FCharge.?charge()等，對(duì)于這些失配都可以通過(guò)適配器的緩存和轉(zhuǎn)換得到解決.對(duì)于FClient.?payack()，F(xiàn)Client.?download()，F(xiàn)Client.!logout()動(dòng)作序列和FServer.!download()，F(xiàn)Server.?logout()，F(xiàn)Server.!payack()動(dòng)作序列不同，但是這些失配也是可以通過(guò)適配器緩存可以進(jìn)行適配的.對(duì)于因委托調(diào)用而產(chǎn)生的FClient.?payack()同時(shí)對(duì)應(yīng)FCharge.!payack()和FServer.!payack()，在動(dòng)作映射集合中刪除冗余動(dòng)作映射(FCharge.!payack()，F(xiàn)Client.?payack())即可.FCharge.!result()沒(méi)有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作是因?yàn)槠淝膀?qū)動(dòng)作FCharge.?query()是冗余的接收動(dòng)作，不會(huì)影響適配.通過(guò)檢查可知該系統(tǒng)滿足定義5的條件，所以是可適配的.

表1 動(dòng)作對(duì)應(yīng)關(guān)系

如果將圖2FClient改為圖5FClient1，圖5中增加了發(fā)送動(dòng)作!modify()以請(qǐng)求對(duì)文件的修改，但是FServer并不運(yùn)行對(duì)文件進(jìn)行修改，因而無(wú)對(duì)應(yīng)接收動(dòng)作，所以!modify()為接收動(dòng)作缺失類(lèi)型的失配而無(wú)法適配.在接收動(dòng)作?list()中增加了接收參數(shù)filetype，由于FServer中!list()中并無(wú)對(duì)應(yīng)的發(fā)送參數(shù)，屬于發(fā)送參數(shù)缺失類(lèi)型的失配，盡管有對(duì)應(yīng)的發(fā)送動(dòng)作但?list()依然無(wú)法執(zhí)行.可見(jiàn)FClient1與FServer以及FCharge的服務(wù)組合是不可適配的.

圖5 FClient1行為模型

8 總 結(jié)

本文基于Web服務(wù)接口動(dòng)作自動(dòng)映射，通過(guò)檢查所有發(fā)送動(dòng)作是否有對(duì)應(yīng)的接收動(dòng)作以及接收動(dòng)作中是否所有的接收參數(shù)都有對(duì)應(yīng)的發(fā)送動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)組合可適配性的自動(dòng)判定.盡管可適配性未必一定能夠生產(chǎn)適配器，但是當(dāng)Web服務(wù)組合規(guī)模較大時(shí)，適配并生成 Web服務(wù)組合適配器需要很大的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo).為減少Web服務(wù)適配失敗的風(fēng)險(xiǎn)，在Web服務(wù)組合適配之前，進(jìn)行服務(wù)組合的可適配性分析是值得的.正確的動(dòng)作映射是適配的前提，在本文動(dòng)作映射和可適配性判定之后，研究Web服務(wù)組合的自動(dòng)適配問(wèn)題將是進(jìn)一步的工作.