基于ＢＰＥＬ的Ｗｅｂ服務(wù)組合測試路徑生成

摘要：文章以更好地實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合測試為目標(biāo)，提出基于BPEL的Web服務(wù)組合測試路徑生成方法。首先將應(yīng)用于描述BPEL流程的模型WFDAG，通過DAG對Web服務(wù)工作流進(jìn)行建模，有效保證數(shù)據(jù)流測試路徑的生成。然后以此為基礎(chǔ)應(yīng)用擴(kuò)展后的分析方法，并采取覆蓋原則ALL-USES進(jìn)行數(shù)據(jù)流測試。最后以變量信息為指標(biāo)分析所構(gòu)建的WFDAG模型，從而獲取符合所有既定數(shù)據(jù)流標(biāo)準(zhǔn)的測試路徑。

關(guān)鍵詞：BPEL；Web服務(wù)組合；測試路徑生成；WFDAG

中圖法分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

１ 引言

ＢＰＥＬ 能夠使當(dāng)前基礎(chǔ)的Ｗｅｂ 服務(wù)根據(jù)特定的應(yīng)用邏輯構(gòu)成特性更加復(fù)雜的業(yè)務(wù)集合，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的重復(fù)應(yīng)用與價(jià)值提升［１］ 。但其復(fù)雜性會(huì)對服務(wù)組合測試造成較大的影響。實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合測試需與測試用例相結(jié)合，通過測試路徑生成測試用例［２］ ?；跀?shù)據(jù)流覆蓋的測試原則保證服務(wù)組合的正確性是當(dāng)前最直接、有效的方式，其主要是對某設(shè)定的輸入獲取對應(yīng)期望輸出［３］ ，同時(shí)利用某些變量的定義完成輸入、輸出間的關(guān)聯(lián)，該方法具有較為直觀的呈現(xiàn)結(jié)果。當(dāng)前，國內(nèi)外針對數(shù)據(jù)流相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)方面開展的試驗(yàn)工作尚少［４］ 。所以，為解決基于ＢＰＥＬ 的服務(wù)組合測試路徑生成中存在的問題，需要先提出生成測試路徑的方法，以獲取符合所有既定數(shù)據(jù)流標(biāo)準(zhǔn)的測試路徑。

２ ＢＰＥＬ 與Ｗｅｂ 服務(wù)組合

２．１ ＢＰＥＬ

ＢＰＥＬ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）是結(jié)合業(yè)務(wù)流程與Ｗｅｂ 服務(wù)組合的一種業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言，其是以ＸＭＬ 的流程描述語言為基礎(chǔ)的一種強(qiáng)有力工具，可為Ｗｅｂ 服務(wù)技術(shù)提供支持。ＢＰＥＬ 可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程結(jié)構(gòu)的規(guī)范化處理以及Ｗｅｂ 服務(wù)的開發(fā)，依賴于ＷＳＤＬ 規(guī)范且全部需要的外部資源均被稱為ＷＳＤＬ 服務(wù)，能夠?qū)α鞒虄?nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，以提高其傳輸有效性，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)生命周期管理的優(yōu)化，提升管理效率。

２．２ Ｗｅｂ 服務(wù)組合

Ｗｅｂ 服務(wù)組合是通過輕量級服務(wù)構(gòu)建復(fù)雜性服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)體系的整體規(guī)范化、系統(tǒng)化、綜合化，其具有實(shí)踐性，為企業(yè)服務(wù)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。其中，輕量級服務(wù)表示規(guī)模小、簡單易操作的任務(wù)功能，復(fù)雜性服務(wù)表示構(gòu)建功能較全或針對用戶需求制定的服務(wù)，可最大程度地滿足用戶需要。在輕量級服務(wù)過渡至復(fù)雜性服務(wù)時(shí)，需要對所有Ｗｅｂ 服務(wù)進(jìn)行連接，以構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的整體，從而提升企業(yè)管理效率。

３ Ｗｅｂ 服務(wù)工作流建模

ＷＦＤＡＧ （ Ｗｏｒｋ Ｆｌｏｗ ＤＡＧ） 基于有向無環(huán)圖（Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ａｃｙｃｌｉｃ Ｇｒａｐｈ， ＤＡＧ）增加了對ＢＰＥＬ 并發(fā)控制與同步依賴關(guān)系的處理并統(tǒng)計(jì)了相關(guān)數(shù)據(jù)，以便開展數(shù)據(jù)流分析，從而獲得測試路徑。ＤＡＧ 為一個(gè)無環(huán)的有向圖，被廣泛應(yīng)用于描述業(yè)務(wù)邏輯，其具有簡單、直觀等優(yōu)勢，因此，通過ＤＡＧ 對Ｗｅｂ 服務(wù)工作流進(jìn)行建模，ＷＦＤＡＧ 構(gòu)成如下。

３．１ 開始節(jié)點(diǎn)和結(jié)束節(jié)點(diǎn)

整體工作流的入、出口點(diǎn)分別通過開始、結(jié)束節(jié)點(diǎn)表示。二者分別負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)整體工作流的輸入?yún)?shù)列表和返回值。在ＷＦＤＡＧ 中將開始和結(jié)束節(jié)點(diǎn)表示為２ 個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)，開始、結(jié)束節(jié)點(diǎn)分別通過Ｓ，Ｅ描述，具體見圖１。

３．２ 活動(dòng)和連接

如圖１ 所示，小寫字母為ＷＦＤＡＧ 內(nèi)除開始、結(jié)束節(jié)點(diǎn)外的節(jié)點(diǎn)，表示一個(gè)活動(dòng)，指的是某一Ｗｅｂ 服務(wù)的一項(xiàng)具體操作；一條有向弧段表示一個(gè)連接，負(fù)責(zé)連接２ 個(gè)相鄰的活動(dòng)，描述了活動(dòng)間的運(yùn)行順序，且儲(chǔ)存２ 個(gè)相鄰Ｗｅｂ 服務(wù)輸入與輸出的匹配關(guān)系。

３．３ 有效性

為實(shí)現(xiàn)有效、正確的解析，要求ＷＦＤＡＧ 設(shè)計(jì)必須遵循以下要求： （１） ＷＦＤＡＧ 內(nèi)不存在環(huán)； （２）ＷＦＤＡＧ 之外無孤立活動(dòng)；（３）所有連接表示參數(shù)匹配，兩端的參數(shù)類型一致。

３．４ ＷＦＤＡＧ 的遍歷及ＢＰＥＬ 文檔的生成

該模型的核心算法主要包括有效性檢驗(yàn)、ＷＦＤＡＧ 的遍歷２ 部分。在有效性檢驗(yàn)方面，主要對ＷＦＤＡＧ 是否存在環(huán)進(jìn)行判斷，而通過ＤＡＧ 構(gòu)建Ｗｅｂ服務(wù)工作流模型的重點(diǎn)為ＷＦＤＡＧ 的遍歷算法，其過程如下。由于ＷＦＤＡＧ 表示的是Ｗｅｂ 服務(wù)工作流的業(yè)務(wù)流程，對其所有節(jié)點(diǎn)的訪問次序表示為工作流的業(yè)務(wù)邏輯，即遍歷路徑不隨機(jī)且須從開始節(jié)點(diǎn)展開開始遍歷，因此工作流中的服務(wù)之間存在一種依賴關(guān)系。例如，隨機(jī)相鄰的２ 個(gè)Ｗｅｂ 服務(wù)ａ 與ｂ 的連接方向若為ａ 指向ｂ，則ｂ 依賴于ａ，主要原因是ｂ 可以有效執(zhí)行的基礎(chǔ)是ａ 已經(jīng)完成執(zhí)行且將ａ 的返回結(jié)果指配給ｂ。基于這種依賴關(guān)系，采取的遍歷算法稱為基于依賴的遍歷方式，需要通過Ｖｉｓｉｔｏｒ 設(shè)計(jì)模式對ＷＦＤＡＧ 進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行具體的訪問操作，即將生成ＢＰＥＬ 的元素封裝至Ｖｉｓｉｔｏｒ 接口的實(shí)現(xiàn)類中，

通過實(shí)現(xiàn)Ｖｉｓｉｔｏｒ 的具體類來生成ＢＰＥＬ 文檔的各個(gè)部分。

４ 測試路徑生成

４．１ 擴(kuò)展傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流分析方法

本文采用基于有向無環(huán)圖的可抵達(dá)定義分析法，并應(yīng)用ＡＬＬ?ＵＳＥＳ 的覆蓋準(zhǔn)則（即測試路徑覆蓋所有定義?使用對）。已知傳統(tǒng)的可抵達(dá)定義計(jì)算公式如下：

５ 結(jié)束語

針對基于ＢＰＥＬ 的Ｗｅｂ 服務(wù)組合的測試路徑生成問題，先對ＢＰＥＬ 流程建模，獲取相關(guān)變量信息并構(gòu)建可擴(kuò)展的有向無環(huán)圖ＷＦＤＡＧ 模型，并以此為基礎(chǔ)按照ＡＬＬ?ＵＳＥＳ 準(zhǔn)則進(jìn)行測試，得出服務(wù)組合符合ＡＬＬ?ＵＳＥＳ 的測試路徑。未來還可以通過在建模方法的核心結(jié)構(gòu)中加入復(fù)雜語法、驗(yàn)證ＢＰＥＬ 流程中數(shù)據(jù)流的屬性等方式對本文方法展開進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 徐克圣，王蘭．基于ＢＰＥＬ 的ＷＥＢ 服務(wù)組合測試路徑生成［Ｊ］．大連交通大學(xué)學(xué)報(bào)，２０２０，４１（２）：９４?９９．

［２］ 鐵威，黃志球，王進(jìn)．基于ＢＰＥＬ 的ＲＥＳＴＦＵＬ ＷＥＢ 服務(wù)異步交互及組合研究［Ｊ］．計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，２０１３，３５（４）：２９?３６．

［３］ 周子健，劉冬梅．基于ＰＥＴＲＩ 網(wǎng)自動(dòng)化構(gòu)建ＢＰＥＬ 流程的ＳＭＶ 模型［Ｊ］．計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，２０２１，４９（１０）：２０６２?２０６８＋２１３２．

［４］ 張亞．服務(wù)組合ＢＰＥＬ 測試序列生成研究［Ｊ］．計(jì)算機(jī)科學(xué)，２０１７，４４（１）：２０３?２０７＋２２５．

作者簡介：董天驕（１９８１—），本科，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。