Web Services Workflows—Composition, Co-Ordination, and Transactions in Service-Oriented Computing

Web services can be seen as a newly emerging research area for Service-oriented Computing and their implementation in Service-oriented Architectures. Web services are self-contained, self-describing modular applications or components providing services. Web services may be dynamically aggregated, composed, and enacted as Web services Workflows. This requires frameworks and interaction protocols for their co-ordination and transaction support. In a Service-oriented Computing setting, transactions are more complex, involve multiple parties (roles), span many organizations, and may be long-running, consisting of a highly decentralized service partner and performed by autonomous entities. A Service-oriented Transaction Model has to provide comprehensive support for long-running propositions including negotiations, conversations, commitments, contracts, tracking, payments, and exception handling. Current transaction models and mechanisms including their protocols and primitives do not sufficiently cater for quality-aware and long running transactions comprising loosely-coupled (federated) service partners and resources. Web services transactions require co-ordination behavior provided by a traditional transaction mechanism to control the operations and outcome of an application. Furthermore, Web services transactions require the capability to handle the co-ordination of processing outcomes or results from multiple services in a more flexible manner. This requires more relaxed forms of transactions—those that do not strictly have to abide by the ACID properties—such as loosely-coupled collaboration and workflows. Furthermore, there is a need to group Web services into applications that require some form of correlation, but do not necessarily require transactional behavior. The purpose of this paper is to provide a state-of-the-art review and overview of some proposed standards surrounding Web services composition, co-ordination, and transaction. In particular the Business Process Execution Language for Web services (BPEL4WS), its co-ordination, and transaction frameworks (WS-Co-ordination and WS-Transaction) are discussed.

基于XML/Web Services的月球探测数据管理与集成技术研究

随着网络技术、特别是Internet技术的发展，分布式系统的高睦能、高可靠性、高灵敏度、可扩展性和系统透明性使得基于分布式系统的应用越来越广泛。在分布式坏境下，信息系统的集成是必须认真考虑的问题。研究如何集成和统一访问分布的、异构的数据资源，实现各种数据的转换、交流与共享；以及如何建立一个开放、可扩展和异构兼容的新一代信息管理系统成为当今网络应用的重要研究方向。本文针对建立月球探测数据管理和集成系统的数据集成与操作集成两方面的内容，重点分析和研究了数据存储管理和系统集成技术，结合月球探测数据管理的应用集成需求与特点提出了基于XML技术的数据存储与管理和基于Web Service技术的系统集成方案。并利用XML／WebService技术基于Net平台开发了一个月球探测数据管理与集成系统实例。研究内容主要包括以下四个方面： （1）基于XML的数据模型与数据库存储。利用XML的自描述性、独立于平台和应用、半结构化，机器可处理、可扩展性以及便于网络传输和广泛支持的特性，实现了基于关系数据库的XML数据存储。对系统中的结构化和非结构化数据信息、都进行了XML标记定义，实现了信息存储和查询的小粒度，增强了数据的表示、查询、插入和删除等数据处理能力和效率。同时，利用XML作为月球探测数据交换和信息传输的格式，也为实现与异构系统数据的互操作提供了理想的角军决方案。（2）基于WebServices的分布式信息系统集成的体系结构。在对XML、SOAP、WSDL和UDDI关键技术和标准规范进行研究与探讨基础上，针对绕月探测数据管理的需求提出了基于XML／Web Service的三层分布式结构模型。分别是表示层、应用逻辑层、服务端数据层。实现了系统功能的可迁移性和可装配性、各层间传输过程中数据流的XML化、接口定义的动态性。与传统技术开发的耦合的分布式应用系统相比，系统在跨平台性、可配置性、可伸缩性、可维护性等方面都有了大幅度的提高。（3）基于，NET平台系统的开发与实现。深入分析和研究了Mic1’osoft．NET平台的核心技术与整体技术框架，在VisLla1Sttldio．NET开发环境中利用C＃、ASP．NET、ADO．NET基于关系型数据库Oracle9i开发实现了统一身份认证系统和月球探测数据管理与集成系统。统一身份认证系统是一个通用的统一用户身份认证管理系统，包括用户管理、身份验证、实体管理、日志监控和消息、管理等功能，达到了一次登录，所有系统共用的目的。月球探测数据管理与集成系统包括数据管理、信息发布、系统管理、综合查询和应用集成五大功能模块，相对于原来的紧祸合的应用系统而言，系统的开发效率、重用性、祸合度、灵活性和自适 应性都有了很大的提高。（4）基于XML／WebServices的动态系统集成。分析了传统分布式对象模型在异构环境集成的弊端，基于XML、SOAP和WSDL等技术规范基础上，实现了统一身份认证系统、月球探测数据管理与集成系统、小空间碎片数据库系统以及其它语言开发的应用系统的信息集成、实现了资源时空的有效整合。通过这些集成应用实例，充分体现和说明了Web Services技术在应用系统集成方面的优越性。本研究的成果，也将为地球化学研究领域涉及海量数据的处理、管理和系统集成提供示范实例，推动地球化学数据的融合和综合应用。

Web-based spatiotemporal visualization of marine environment data

With long-term marine surveys and research, and especially with the development of new marine environment monitoring technologies, prodigious amounts of complex marine environmental data are generated, and continuously increase rapidly. Features of these data include massive volume, widespread distribution, multiple-sources, heterogeneous, multi-dimensional and dynamic in structure and time. The present study recommends an integrative visualization solution for these data, to enhance the visual display of data and data archives, and to develop a joint use of these data distributed among different organizations or communities. This study also analyses the web services technologies and defines the concept of the marine information gird, then focuses on the spatiotemporal visualization method and proposes a process-oriented spatiotemporal visualization method. We discuss how marine environmental data can be organized based on the spatiotemporal visualization method, and how organized data are represented for use with web services and stored in a reusable fashion. In addition, we provide an original visualization architecture that is integrative and based on the explored technologies. In the end, we propose a prototype system of marine environmental data of the South China Sea for visualizations of Argo floats, sea surface temperature fields, sea current fields, salinity, in-situ investigation data, and ocean stations. An integration visualization architecture is illustrated on the prototype system, which highlights the process-oriented temporal visualization method and demonstrates the benefit of the architecture and the methods described in this study.

基于进化分布式本体的语义Web服务动态发现

在语义Web服务中, 确认分布式本体变动、维护其一致性并实现基于进化的分布式本体的Web服务语义查询成为了一个重要挑战.该文使用SHOQ(D)的分布式描述逻辑扩展 (DDL) 描述相互关联的异构分布式本体,提出了优先分布式知识库(PDK)的概念,探讨了PDK方法的一些重要属性.PDK用来描述分布式本体的进化和更新, 它适用于语义Web服务环境.基于PDK, 文中还给出了相应的语义查询方法,Web服务的语义查询可以归结为检测同这个查询对应的概念在最优先PDK中的p -可满足性.

基于Internet工作流的复合Web服务框架

实现灵活方便的企业业务集成一直是信息领域的核心问题，也是B2B电子商务应用的关键。为此将Web服务和传统的工作流技术相结合，设计并实现了支持复合Web服务运行和管理的框架WSFlow。给出了WSFlow的总体结构，描述了其中的关键技术，包括Web服务与工作流活动的动态配置和绑定技术，复合Web服务流程的动态修改以及复合Web服务的运行监控等技术。

一种高效的Web服务迁移算法

为了满足Web服务动态分布的需求,并保证Web服务迁移的一致性,提出一种基于Broker的Web服务迁移算法WS Broker.其在保证迁移一致性的基础上了,提高了迁移效率.另外,通过分析客户请求之间的依赖关系,提前执行了某些阻塞的客户请求,缩短了服务中断时间.实验结果表明,WS Broker在保证迁移一致性的基础上有效地提高了Web服务迁移的效率.

一种基于访问控制的安全Web服务发现机制

当前的Web服务发现机制大多依赖集中式的统一描述、发现和集成注册中心,但组织机构出于安全和地域的考虑,倾向于构建私有的分布式注册中心,只有注册且可信的请求者才能浏览到他们有权限访问的服务信息。该文给出Web服务发现阶段基于角色的访问控制模型RBAC4WSD,发现代理依照服务提供者指定的安全策略对请求者实施访问控制,并以跨国公司内部的文档服务为例介绍原型系统的实现。

基于Petri网的Web服务流程建模方法研究

随着网络应用的蓬勃发展,Web服务越来越普及。在实际应用中,往往需要对已有Web服务进行集成。目前通常的企业Web服务集成过程,都是先根据企业的业务流程建立相应的Web服务流程模型,再由此建立应用系统。而目前已有的建模手段的共同问题是：无法确保模型的正确性和与具体业务的紧密吻合。该文提出一种基于Petri网的Web服务流程建模方法。该建模方法通过将Petri网引入建模过程弥补了原建模过程中无法直观感受模型的不足,通过建立一套完备的形式化定义保证了建立模型的正确性,通过将紧同步随机Petri网引入建模过程可以更好的描述实际业务。通过使用该方法, 可以很好地解决现在Web流程建模过程中存在的问题。此方法也为其他领域中的流程建模仿真提供了一种很好的解决问题的方法和思路。

基于JavaScript的浏览器端调用Web服务研究与实现

根据WebOffice系统中浏览器-服务器端通信需求,提出了一种调用Web服务的浏览器端代理方法.比较了此方法和传统的服务器端方法的优点和缺点,分析了此方法的适用场合.最后给出了实现的要点:WSDL的加载和解析、对象类型的序列化和反序列化、SOAP协议的封包和绑定.

事件驱动的BPEL引擎架构设计与实现

WS-BPEL(Web Service Business Process Execution Language，简称BPEL)是Web服务规范族中服务复合层的重要标准。BPEL支持通过对Web服务的编制(Orchestration)来构建业务流程，从而使编程人员能够集中关注业务逻辑。BPEL引擎系统是一个支持BPEL语言描述的业务流程运行的服务器中间件系统，使用BPEL引擎可以执行BPEL语言编写的业务流程。作为一个网络服务器系统，BPEL引擎将不可避免的处理大量的并发请求。如何设计实现BPEL引擎使之能高效的处理并发将是高性能BPEL引擎设计的关键问题。 并发服务器系统通常采用多线程和事件驱动两种并发模型。传统上大多数服务器软件都建立在多线程(或多进程)模型的基础上。但在高负载条件下，过多的线程和线程间的上下文切换会造成系统较大的开销，这些开销是导致系统性能下降的主要原因。事件驱动模型是一种只采用少量固定数量线程的并发模型，一般说来，它的伸缩性更好，并且有更高的处理效率。 本文对高并发服务器系统中所使用的事件驱动模型进行了分析和研究，并且结合BPEL语言规范的特点，提出了事件驱动的BPEL引擎实现技术方案。论文重点研究了BPEL事件结构和有限状态机(Finite State Machine，简称FSM)刻画BPEL流程和活动行为的原理，针对BPEL语言语法特点，构造了完整的BPEL FSM模型，包括了状态空间和基于ECA(Event-Condition-Action)模式的状态转移规则。 在基于事件驱动模型的BPEL引擎架构原理的指导下，我们设计并实现了基于事件驱动模型的OnceBPEL2.0引擎系统。并且，我们对采用多线程模型实现的OnceBPEL1.0系统和采用事件驱动模型实现的OnceBPEL2.0系统进行了性能测试和分析比较。从我们的测试数据和分析结果可以看出，采用事件驱动模型的OnceBPEL2.0系统比采用多线程模型的OnceBPEL1.0有了较大的性能提升。