面向多服務(wù)交互的相容性分析與適配器生成

范大娟，黃志球，肖芳雄，祝 義，王 進

（1.南京航空航天大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，南京210016；2.南京工程學(xué)院 計算機工程學(xué)院，南京211167）

0 引 言

Web服務(wù)作為實現(xiàn)SOA架構(gòu)的重要技術(shù)有效地解決了在分布、動態(tài)、異構(gòu)環(huán)境下的應(yīng)用集成問題。由于單個Web服務(wù)提供的功能有限，為了滿足實際應(yīng)用的需要，常常通過組合已有Web服務(wù)以形成增值的、具有更大粒度的Web服務(wù)。近年來，關(guān)于Web服務(wù)組合的研究工作取得了重要進展，已逐漸從只側(cè)重于組合的功能方面的研究轉(zhuǎn)向支持QOS，比如代價、時間屬性［1］，可信性［2］和能耗［3］等方面的研究；同時由于服務(wù)自身和需求的動態(tài)變化特點，傳統(tǒng)的靜態(tài)服務(wù)組合的研究也逐漸向動態(tài)服務(wù)組合的方向轉(zhuǎn)變［4］。

在進行服務(wù)組合時，由于不同的Web服務(wù)常常由不同的提供者獨立開發(fā)，它們在簽名層或行為層上可能不相容而導(dǎo)致不能直接組合。如何消除Web服務(wù)在簽名層和行為層上的不相容，從而實現(xiàn)服務(wù)的正確組合非常關(guān)鍵。服務(wù)之間的不相容表明交互的服務(wù)之間發(fā)生了失配（Mismatch），失配包括簽名層失配（Signature-level mismatches）和行為層失配（Behavioral-level mismatches）。服務(wù)適配技術(shù)通過構(gòu)造適配器的方法來消除服務(wù)之間的不相容而不改變服務(wù)內(nèi)部代碼，以支持服務(wù)的正確組合［5－6］。

目前，有關(guān)服務(wù)適配的研究引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。如文獻［7］對服務(wù)之間WSDL簽名層上的不相容進行適配，假定功能相似的服務(wù)的簽名只在組成消息的部件上不一致，而在消息名上相同，即不考慮消息名稱失配的情況。文獻［8］對于在簽名層不相容的服務(wù)，通過改變WSDL簽名描述使得服務(wù)之間可以正確交互。文獻［9］利用YAWL工作流語言作為中介語言，對于兩個BPEL流程，通過合并兩者的對偶服務(wù)執(zhí)行樹（Dual service execution trees）的方法自動生成適配器以消除它們在行為層上的失配。文獻［10］針對兩個異步通信的流程服務(wù)，生成最小適配器以消除流程服務(wù)之間行為層上的不相容，最小適配器只處理引起失配的消息，可以降低服務(wù)組合運行時的通信開銷。文獻［11］定義了若干個基于BPEL代碼的適配模板，每一個模板對應(yīng)一種失配的輸入。開發(fā)者可以根據(jù)Web服務(wù)之間簽名層和行為層不相容的情況，利用適配模板生成BPEL適配代碼。文獻［12］利用模式匹配技術(shù)識別簽名層和行為層的失配，并通過生成失配樹的方法得到適配器規(guī)約。

以上研究工作主要存在如下不足：①文獻［7-10］只關(guān)注服務(wù)簽名層或行為層上的適配。而由于需要組合的多個服務(wù)通常是由不同提供者獨立開發(fā)，它們往往在簽名層和行為層上均不相容，只考慮某一層上的適配難以有效支持服務(wù)組合的正確執(zhí)行。②上述方法［7－12］主要針對的是兩個服務(wù)交互的簡單場景，而實際的Web服務(wù)組合往往是多個服務(wù)參與的復(fù)雜交互場景。③上述方法［7－12］所生成的適配器模型可能包含BPEL不能實現(xiàn)的部分，因此不能直接映射生成實際的適配器BPEL代碼，且文獻［11-12］所提出的方法不支持服務(wù)的自動適配，需要開發(fā)者的介入以生成相應(yīng)的適配器。

針對以上問題，本文研究了面向多個服務(wù)參與的復(fù)雜交互情形下的適配器自動生成方法。首先對有限自動機（Finite automata，F(xiàn)A）進行簽名和行為的擴展（稱其為SBA模型）以同時建模服務(wù)的簽名和行為信息，給出了基于SBA模型分析多個服務(wù)之間相容性的方法。定義了適配器模型的語法和操作語義，根據(jù)服務(wù)的SBA模型和服務(wù)之間的消息映射給出了適配器模型的自動生成算法，并討論如何針對適配器模型中不能實現(xiàn)的部分（比如不確定、不可達等部分）進行約簡的方法。最后通過一個實例分析說明了本文所提方法的可行性。與已有服務(wù)適配方法相比，通過該方法生成的適配器可以消除多個服務(wù)之間在簽名層和行為層上的不相容以支持服務(wù)組合的正確執(zhí)行。另一方面，該方法考慮如何對生成的適配器模型中BPEL不能實現(xiàn)的部分進行約簡，因此可以支持從適配器模型到BPEL代碼的自動生成。

1 服務(wù)的簽名、行為建模

服務(wù)的簽名包括服務(wù)的一組操作，由服務(wù)的WSDL文件描述。服務(wù)的每一個操作都可以看作是一個輸入或輸出消息。服務(wù)的每一個消息均由一個或多個部件組成，每一個部件對應(yīng)一個類型。因此消息的類型常常是由其部件的數(shù)目、順序和類型所決定的結(jié)構(gòu)體類型?；谏鲜鲇懻摽芍?，服務(wù)的簽名可以看作是由服務(wù)所包含的消息以及消息的類型所組成的集合。

服務(wù)的行為定義了服務(wù)的操作調(diào)用的順序，即該服務(wù)與其他服務(wù)交互時該服務(wù)發(fā)送或接收消息的動作序列，通常由服務(wù)的抽象BPEL流程描述?；赪SDL、抽象BPEL流程描述的服務(wù)的簽名和行為缺乏精確的語義，需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的形式模型表示。

由于有限自動機FA簡單、直觀、易于理解，具有精確的語義，因此，本文通過對FA模型進行相應(yīng)的擴展分別用于形式化描述參與組合的單個服務(wù)（稱為SBA模型）和它們的適配器（稱為AM模型），通過SBA模型的組合運算描述SBA模型的組合（稱為CBA模型）。下面給出幾個關(guān)于FA模型的基本概念。

由于本文的SBA模型、AM模型、組合模型CBA均基于FA模型進行擴展，因此，定義1～3同樣適用于以上模型。比如在SBA模型中標簽集合L對應(yīng)SBA模型中的動作集合A，即μ1，…，μn－1∈A；在AM模型中標簽集合L對應(yīng)AM模型中的內(nèi)部動作集合AI和外部動作集合AO，即μ1，…，μn－1∈AO∪AI；在組合模型CBA中標簽集合L對應(yīng)組合模型中的動作同步集合AS，即μ1，…，μn－1∈AS。

本文對FA模型進行簽名和行為的擴展，稱其為簽名行為自動機，用于形式化描述單個服務(wù)的簽名和行為信息。

定義4 簽名行為自動機（Signature，behavioral automata，SBA）。SBA模型是一個擴展的FA模型SBA＝（S，s0，F(xiàn)，ΣM，fT，CD，A，T），其中：S表示狀態(tài)集合；s0表示初始狀態(tài)，s0∈S；F表示正常終止狀態(tài)集合，F(xiàn)?S；ΣM表示消息集合；fT：ΣM→DT為消息集合ΣM到類型集合DT的映射函數(shù)；CD為遷移觸發(fā)的條件集合；A表示動作集合，A?｛？，?。力睲×DT；T表示遷移關(guān)系，T?S×CD×A×S。其中，若發(fā)送動作a＝！m：d，其互補動作為＝？m：d；若接收動作a＝？m：d，則其互補動作＝！m：d。SBA模型的遷移觸發(fā)條件可為空，表示為ε∈CD。若條件cd1，cd2∈CD，則條件cd1∧cd2表示同時滿足cd1和cd2的條件。若條件cd∈CD，有cd∧ε＝cd成立。

服務(wù)的SBA模型同時包含服務(wù)的簽名和行為信息，因此利用SBA模型可以自動識別服務(wù)在簽名層和行為層上的失配，并自動生成適配器進行失配的消解，從而保證了服務(wù)組合的正確執(zhí)行。

2 多個服務(wù)之間相容性分析

參與組合的Web服務(wù)通常是由不同開發(fā)者提供，使用不同的命名空間和類型定義來描述服務(wù)的簽名，使用不一致的消息交互序列來描述服務(wù)的行為。因此，Web服務(wù)之間在簽名層和行為層上的不相容的現(xiàn)象常常發(fā)生。對多個不相容的服務(wù)進行組合將使得組合系統(tǒng)不能正確執(zhí)行。在進行服務(wù)組合之前，需要分析服務(wù)之間的相容性。

已有分析服務(wù)之間相容性的方法大多只考慮兩個服務(wù)之間在行為上的相容性［5，13］，通常根據(jù)這兩個服務(wù)之間的行為是否是完全相反的或者通過一個服務(wù)在某一狀態(tài)下發(fā)送消息的集合和與另一服務(wù)在相應(yīng)的狀態(tài)下接收消息的集合是否存在包含關(guān)系來確定。因此，此類（基于二元運算）相容性判定方法不適合用于判定多個服務(wù)之間的相容性。此外，已有相容性判定方法常常忽略了服務(wù)的簽名信息，它們假設(shè)相同消息名的消息具有相同的類型，在此假設(shè)下通過消息名匹配來分析服務(wù)之間的相容性，因此不能識別簽名層的某些失配，比如消息類型失配等。

在實際應(yīng)用中，服務(wù)組合往往是多個服務(wù)參與的復(fù)雜交互場景，且服務(wù)同時包含靜態(tài)的簽名信息和動態(tài)的行為信息，由于服務(wù)的SBA模型同時刻畫了服務(wù)的簽名和行為信息，因此本文基于SBA模型來分析服務(wù)之間在簽名層和行為層上的相容性。服務(wù)之間的不相容意味著它們的組合系統(tǒng)會發(fā)生死鎖，因此，可以通過檢測N個服務(wù)的SBA模型的組合模型是否存在死鎖狀態(tài)來判定這N個服務(wù)是否相容。

定義5 SBA的組合模型（Composition model of N SBA models，CBA）。N個SBA模型SBAi＝（Si，，F(xiàn)i，，，CDi，Ai，Ti），i＝｛1，…，N｝，它們的組合模型SBA1｜SBA2｜…｜SBAN可以被表示一個擴展的FA模型CBA＝（S，s0，F(xiàn)，ΣM，CD，AS，T），其中：S?S1×…× SN，s0＝，…，），F(xiàn)?F1×…×FN，ΣM?CD1×…×CDN，AS是動作同步集合，AS?ΣM×｛1，…，N｝×｛1，…，N｝× DT，（（s1，…，sN），cdi∧cdj，m（i，j）：d，（s′1，…，s′N））∈T??（s1，…，sN）∈S，?i，j∈｛1，…，N｝，?（si，cdi，！m：（m），s′i）∈Ti∧ ?（sj，cdj，？m：（m），s′j）∈Tj∧（m）＝（m）＝d∧（cdi∧cdj≠F）：?k∈｛1，…，N｝：（k≠i，j?s′k＝sk）。

判定N個服務(wù)是否相容的步驟：①首先根據(jù)定義5的計算方法，自動生成這N個服務(wù)的SBA模型的組合模型CBA；②利用定義3中有關(guān)死鎖狀態(tài)的形式化定義，自動判斷該CBA模型是否存在死鎖狀態(tài)。若不存在死鎖狀態(tài)，則表明這N個服務(wù)之間是相容的，因此可以直接進行組合；若存在死鎖狀態(tài)，則意味著這N個服務(wù)在簽名層或行為層不相容，需要生成適配器消除服務(wù)之間的不相容，使得服務(wù)組合能夠正確執(zhí)行。

3 多個服務(wù)之間適配器的自動生成

已有服務(wù)適配方法大多針對只有兩個服務(wù)參與組合的情形，未考慮多個服務(wù)參與組合的復(fù)雜交互場景［7－12］，且文獻［7-10］僅僅針對的是簽名層（或行為層）上的適配問題。比如文獻［7-8］只關(guān)注兩個服務(wù)之間在簽名層上的適配，該方法只適合于簡單的無狀態(tài)服務(wù)，而在實際應(yīng)用中，絕大多數(shù)服務(wù)是具有行為信息的有狀態(tài)服務(wù)。文獻［9-10］研究的是兩個服務(wù)之間行為層的適配問題，適配器僅通過消息交互的外部動作來消除服務(wù)之間的失配，未考慮適配器的有關(guān)消息處理的內(nèi)部動作，因此不能處理簽名層上的失配。

此外，文獻［11-12］中適配器的生成方法是半自動化的。在文獻［11］中，開發(fā)者需要根據(jù)兩個服務(wù)之間不相容的情況，人工識別并組合適配模板以生成相應(yīng)的適配器。文獻［12］在適配器的生成過程中需要開發(fā)者選擇消解失配的方式并提供相應(yīng)的消息構(gòu)造信息。以上服務(wù)適配方法［7－12］均沒有涉及如何對得到的適配器模型中BPEL代碼不能實現(xiàn)的部分進行約簡，從而不能直接從適配器模型映射生成實際的適配器BPEL代碼。

由于SBA模型同時刻畫了服務(wù)的簽名信息和行為信息，因此，本文將基于SBA模型提出一種面向多服務(wù)交互的適配器自動生成方法。首先引入多個服務(wù)之間的消息映射概念，給出具有消息處理的內(nèi)部動作和消息交互的外部動作的適配器模型的語法和操作語義，使得適配器可以同時處理多個服務(wù)之間簽名層和行為層的失配情況。在此基礎(chǔ)上給出適配器模型的自動生成算法，討論如何對得到的適配器模型進行約簡的方法以支持實際BPEL代碼的自動映射。

3.1 服務(wù)之間的消息映射

服務(wù)之間的消息映射是一組消息轉(zhuǎn)換規(guī)則，即某個服務(wù)所需要接收的消息如何通過其他服務(wù)的發(fā)送消息來構(gòu)造。消息映射表明了消息之間的語義依賴關(guān)系，可以利用語義Web和本體論的相關(guān)知識構(gòu)造服務(wù)之間的消息映射［14］。由于本文主要關(guān)注的是服務(wù)適配方法本身，即如何根據(jù)給定的服務(wù)的SBA模型和服務(wù)之間的消息映射M生成相應(yīng)的適配器，因此假定消息映射M已經(jīng)由開發(fā)者給出。

文獻［16］研究的是組件之間的適配問題，利用同步矢量作為適配契約并根據(jù)各個組件的接口描述自動生成適配器來消除組件之間的失配。但由于同步矢量只能表達兩個消息之間的匹配關(guān)系（是一種特殊的映射關(guān)系），該方法不能處理消息分裂／合并失配等情況。而本節(jié)中引入的多個服務(wù)之間的消息映射概念不僅給出了涉及多個消息之間的映射關(guān)系，并且指明適配器如何對接收到的多個消息進行處理以生成另一服務(wù)需要的消息的方法，因此可以處理服務(wù)之間更多的、更復(fù)雜的失配情況。

3.2 適配器模型描述及其自動生成

適配器本質(zhì)上是服務(wù)組合的編制器（Orchestrator），服務(wù)之間所有交互的消息必須通過適配器進行轉(zhuǎn)發(fā)。為了描述適配器與服務(wù)之間的交互情況，需要將適配器的發(fā)送／接收動作與具體的服務(wù)相關(guān)聯(lián)，即對發(fā)送／接收動作進行標記。

其中，標記動作？m（i）：d表示適配器接收從第i個服務(wù)發(fā)送的類型為d的消息m，標記動作！m（j）：d表示適配器發(fā)送類型為d的消息m至第j個服務(wù)，i，j∈｛1，…，N｝。

定義9 適配器模型（Adaptor model），簡稱AM。N個服務(wù)的SBA模型SBAi＝（Si，，F(xiàn)i，，，CDi，Ai，Ti），i＝｛1，…，N｝，它們的適配器模型AM可形式化定義為一個擴展的FA模型AM＝（S，s0，F(xiàn)，AO，AI，T），其中：S表示適配器的狀態(tài)集合，S＝S1×…×SN×δ，s0表示適配器的初始狀態(tài)，s0＝（，…，，?），F(xiàn)表示適配器的正常終止狀態(tài)集合，F(xiàn)?F1×…×FN×δF，AO表示適配器的外部動作集合，AI表示適配器的內(nèi)部動作集合，AI?MT1∪…∪MTN，T表示遷移關(guān)系，T?S×（（CD×AO）∪AI）×S。

適配器的動作分為外部動作和內(nèi)部動作，外部動作a∈AO是指適配器從某一服務(wù)接收消息或發(fā)送消息至某一服務(wù)。內(nèi)部動作a∈AI為服務(wù)之間的消息映射M中某一消息映射規(guī)則mt，表示適配器根據(jù)該消息映射規(guī)則對接收到的消息進行相應(yīng)的內(nèi)部處理。

定義10 AM模型的操作語義。AM模型的操作語義被描述為遷移系統(tǒng)（S，s0，→），遷移關(guān)系→定義如下：

發(fā)送消息：

接收消息：

內(nèi)部處理：

若給定N個服務(wù)的SBA模型和服務(wù)之間的消息映射M，按照算法1可以得到相應(yīng)的AM模型。

3.3 適配器模型約簡

根據(jù)算法1得到的AM模型不是最終的AM模型，需要對其進行約簡，去除模型中BPEL不能實現(xiàn)的部分，如不確定行為的部分、不可達的部分和死鎖部分，約簡后的AM模型可以自動映射生成適配器的BPEL代碼。

定義11 不確定狀態(tài)。AM＝（S，s0，F(xiàn)，AO，AI，T），狀態(tài)s∈S，若狀態(tài)s不符合以下幾種情況之一，則稱狀態(tài)s為不確定狀態(tài)。①從狀態(tài)s出發(fā)的遷移數(shù)目等于1；②從狀態(tài)s出發(fā)的接收遷移數(shù)目大于等于2，發(fā)送遷移數(shù)目等于0，這些接收遷移均為有條件約束的遷移，且遷移上的條件兩兩之間互不相交，即?i，j∈｛1，…，K｝，cdi∧cdj＝F，K為從狀態(tài)s出發(fā)的接收遷移數(shù)目；③從狀態(tài)s出發(fā)的接收遷移數(shù)目和發(fā)送遷移數(shù)目均大于等于1，這些遷移均為有條件約束的遷移，且遷移上的條件兩兩之間互不相交，即?i，j∈｛1，…，K｝，cdi∧cdj＝F，K為從狀態(tài)s出發(fā)的遷移數(shù)目。

在不確定狀態(tài)s下如何選擇某一遷移進行觸發(fā)是不確定的，需要對該狀態(tài)下多個沖突的遷移進行去除，使得該狀態(tài)下遷移的觸發(fā)是確定的。

約簡規(guī)則1（狀態(tài)確定化）。對于AM模型中的所有不確定狀態(tài)s，逐步去除從狀態(tài)s出發(fā)的某個遷移，直到狀態(tài)s符合定義11給出的三種情況之一。

對AM模型應(yīng)用約簡規(guī)則1后的模型中可能存在不可達狀態(tài)，因此需要引入約簡規(guī)則2去除AM模型中的不可達狀態(tài)。

定義12 不可達狀態(tài)。AM＝（S，s0，F(xiàn)，AO，AI，T）狀態(tài)s∈S是不可達狀態(tài)，當且僅當不存在從初始狀態(tài)s0到狀態(tài)s的跡，即tr（s0，s）＝?。

約簡規(guī)則2（去除不可達狀態(tài)）。在AM模型中去除所有不可達狀態(tài)s以及從該狀態(tài)s出發(fā)或到達該狀態(tài)s的遷移。

若AM模型存在死鎖狀態(tài)，則表明對于給定的N個服務(wù)，它們之間存在某些交互情況下的失配是不能通過適配器進行消解的，因此，在利用約簡規(guī)則1和約簡規(guī)則2去除模型中具有不確定行為的部分、不可達的部分之后，若AM模型中存在死鎖狀態(tài)，則需要利用約簡規(guī)則3去除AM模型中的死鎖狀態(tài)以得到最終的AM模型。

約簡規(guī)則3（去除死鎖狀態(tài)）。在AM模型中去除所有死鎖狀態(tài)以及從該狀態(tài)s出發(fā)或到達該狀態(tài)s的遷移。

利用本節(jié)的約簡規(guī)則1、2、3對AM模型中BPEL不能實現(xiàn)的部分進行約簡，使得約簡后的AM模型可以直接映射生成適配器的BPEL代碼，用于在實際的BPEL執(zhí)行引擎上運行。

4 實例分析

本節(jié)以一個網(wǎng)上醫(yī)院的應(yīng)用為例來說明本文方法的可行性，該應(yīng)用包括Client服務(wù)、Specialist服務(wù)和Doctor服務(wù)，它們的SBA模型見圖1，其中：

（1）Client服務(wù)通過發(fā)送用戶名（！mUN）和門診名稱（！mDN）進行登記，然后選擇預(yù)約專家（！mRS）或門診掛號（！mRD）。若選擇預(yù)約專家，則將收到相應(yīng)門診的專家信息（？mSL）或收到該門診暫無專家的提示（？mNS），若暫無專家，則流程結(jié)束，若有專家可以預(yù)約，則Client發(fā)送預(yù)約信息（！mRSI），并收到是否預(yù)約成功的提示（？mV或？mIV），若預(yù)約成功，則流程結(jié)束，若預(yù)約失敗，則可以重新預(yù)約（！mRS）或退出預(yù)約流程（！mEX）。若Client選擇門診掛號，則將收到掛號信息（？mRLD），Client可以選擇接受或取消此次掛號（！mOP），若取消掛號（mOP＝0），則收到掛號已取消的提示信息（？mCC），Client將選擇重新掛號（！mRD）或退出流程（！mEX），若接受此次掛號（mOP＝1），則將收到掛號成功的提示后（？mDS）結(jié)束掛號流程。

（2）Specialist服務(wù)首先接收預(yù)約專家的請求（？mRS），然后接收Client的登記信息（？mRI），根據(jù)登記信息中的門診信息，選擇發(fā)送相應(yīng)門診的專家信息（！mSL）或給出該門診暫無專家的提示（！mNS），若暫無專家，則流程結(jié)束，若有專家可以預(yù)約，則發(fā)送專家信息，隨后接收Client選定的專家姓名（？mSN）和預(yù)約時間（？mRT），并判斷Client的預(yù)約是否有效，若有效，則發(fā)送預(yù)約成功提示（！mV）并等待Client的確認消息（？mCF），若無效，則給出預(yù)約無效的提示（！mIV），等待Client的再次請求（？mRS）或退出預(yù)約流程（？mEX）。

（3）Doctor服務(wù)首先接收Client的用戶名（？mUN）和門診名稱（？mDN），然后接收門診掛號的請求（？mRD），將生成的掛號信息發(fā)送至Client（！mRLD）并等待Client接受或取消此次掛號（？mCO），若Client接受此次掛號（mCO＝1），則給出掛號成功的提示信息（！mDS），隨后接收來自Client的付款信息（？mPM）并結(jié)束流程，若Client取消掛號（mCO＝0），則發(fā)送掛號已取消的提示信息（！mCC）并結(jié)束流程。

圖1 網(wǎng)上醫(yī)院實例中三個服務(wù)的SBA模型Fig.1 SBA models for three services composing the online hospital example

Client服務(wù)、Specialist服務(wù)和Doctor服務(wù)之間存在如下消息映射M＝MTSpecialist∪MTDoctor∪MTClient：

圖2 應(yīng)用約簡規(guī)則1前后的AM模型片段Fig.2 The AM model fragments before and after applying reduction rule 1

根據(jù)第2節(jié)提出的相容性分析方法判斷出這三個服務(wù)之間是不相容的，即這三個服務(wù)之間發(fā)生了簽名層失配，比如消息合并失配（Client服務(wù)發(fā)送消息mUN和消息mDN進行登記而Specialist服務(wù)通過消息mRI接收Client的登記信息）等失配和行為層失配，比如未指定接收適配（Client服務(wù)先發(fā)送消息mUN和消息mDN進行登記，再發(fā)送消息mRS選擇預(yù)約專家；Specialist服務(wù)先通過接收消息mRS接受預(yù)約，再通過消息mRI接收Client的登記信息）等失配，因此需要生成適配器以消除這些簽名層和行為層的失配。

根據(jù)以上三個服務(wù)的SBA模型和消息映射M，利用3.2節(jié)的算法1得到的適配器AM模型中包含不確定狀態(tài)，圖2（a）（b）分別為本節(jié)實例按照算法1生成的AM模型中含有不確定狀態(tài)的約簡前后模型片段的結(jié)果。

對AM模型應(yīng)用約簡規(guī)則1-2后得到Specialist服務(wù)、Client服務(wù)和Doctor服務(wù)的適配器的AM模型如圖3。其中，圖3中的標記s，c，d分別表示Specialist服務(wù)、Client服務(wù)和Doctor服務(wù)。AM模型通過對服務(wù)之間的消息進行緩存、消息合并（應(yīng)用消息轉(zhuǎn)換規(guī)則mt1Specialist）、提?。☉?yīng)用消息轉(zhuǎn)換規(guī)則mt3pecialist和mt4pecialist）、轉(zhuǎn)換消息類型（應(yīng)用消息轉(zhuǎn)換規(guī)則mtclient）、生成消息（應(yīng)用消息轉(zhuǎn)換規(guī)則mt2specialist）等消除了三個服務(wù)之間上述簽名層和行為層失配。其中，mt Nw表示集合MTw的第N個消息轉(zhuǎn)換規(guī)則。

圖3中的AM模型存在死鎖狀態(tài)（灰色狀態(tài)顯示）表示Client服務(wù)和Doctor服務(wù)的交互過程中發(fā)生了不可消解的失配（Doctor服務(wù)在通過消息mDS發(fā)送掛號成功的提示信息后將通過消息mPM接收Client服務(wù)的付款信息，而Client服務(wù)無相應(yīng)的付款消息發(fā)送，且根據(jù)消息映射M可知消息mPM不能由適配器自動生成）。因此，需要利用約簡規(guī)則3去除AM模型中的死鎖狀態(tài)（需去除虛線顯示的兩個狀態(tài)）以得到最終的無死鎖狀態(tài)的AM模型。

圖3 網(wǎng)上醫(yī)院實例的最終適配器模型Fig.3 The final AM model for the online hospital example

5 結(jié)束語

本文首先提出了SBA模型以形式化描述服務(wù)的簽名和行為信息，并基于SBA模型給出了多個服務(wù)之間相容性的分析方法。對于不相容的情況，則給出了自動生成適配器模型以及對得到的適配器模型進行約簡的方法。通過一個實例分析說明本文所提方法的可行性。與已有服務(wù)適配方法相比，該方法針對的是多個服務(wù)交互的復(fù)雜場景，通過該方法生成的適配器可以消除多個服務(wù)之間在簽名層和行為層上的不相容，以支持服務(wù)組合的正確執(zhí)行。此外，通過對適配器模型進行約簡以去除BPEL不能執(zhí)行的部分，使得約簡后的適配器模型可以直接映射生成適配器BPEL代碼。

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