基于ＢＰＥＬ的Ｗｅｂ服務(wù)組合測(cè)試路徑生成

摘要：文章以更好地實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合測(cè)試為目標(biāo)，提出基于BPEL的Web服務(wù)組合測(cè)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(guò)DAG對(duì)Web服務(wù)工作流進(jìn)行建模，有效保證數(shù)據(jù)流測(cè)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(cè)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(cè)試路徑。

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

中圖法分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(duì)服務(wù)組合測(cè)試造成較大的影響。實(shí)現(xiàn)服務(wù)組合測(cè)試需與測(cè)試用例相結(jié)合，通過(guò)測(cè)試路徑生成測(cè)試用例［２］ ?；跀?shù)據(jù)流覆蓋的測(cè)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(duì)某設(shè)定的輸入獲取對(duì)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(guó)內(nèi)外針對(duì)數(shù)據(jù)流相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方面開(kāi)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(cè)試路徑生成中存在的問(wèn)題，需要先提出生成測(cè)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(cè)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(yǔ)言，其是以ＸＭＬ 的流程描述語(yǔ)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(kāi)發(fā)，依賴(lài)于ＷＳＤＬ 規(guī)范且全部需要的外部資源均被稱(chēng)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(guò)輕量級(jí)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(jí)服務(wù)表示規(guī)模小、簡(jiǎn)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(duì)用戶(hù)需求制定的服務(wù)，可最大程度地滿(mǎn)足用戶(hù)需要。在輕量級(jí)服務(wù)過(guò)渡至復(fù)雜性服務(wù)時(shí)，需要對(duì)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(wú)環(huán)圖（Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ａｃｙｃｌｉｃ Ｇｒａｐｈ， ＤＡＧ）增加了對(duì)ＢＰＥＬ 并發(fā)控制與同步依賴(lài)關(guān)系的處理并統(tǒng)計(jì)了相關(guān)數(shù)據(jù)，以便開(kāi)展數(shù)據(jù)流分析，從而獲得測(cè)試路徑。ＤＡＧ 為一個(gè)無(wú)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(jiǎn)單、直觀等優(yōu)勢(shì)，因此，通過(guò)ＤＡＧ 對(duì)Ｗｅｂ 服務(wù)工作流進(jìn)行建模，ＷＦＤＡＧ 構(gòu)成如下。

３．１ 開(kāi)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(guò)開(kāi)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(kāi)始和結(jié)束節(jié)點(diǎn)表示為２ 個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)，開(kāi)始、結(jié)束節(jié)點(diǎn)分別通過(guò)Ｓ，Ｅ描述，具體見(jiàn)圖１。

３．２ 活動(dòng)和連接

如圖１ 所示，小寫(xiě)字母為ＷＦＤＡＧ 內(nèi)除開(kāi)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(wú)孤立活動(dòng)；（３）所有連接表示參數(shù)匹配，兩端的參數(shù)類(lèi)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(duì)ＷＦＤＡＧ 是否存在環(huán)進(jìn)行判斷，而通過(guò)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(guò)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(duì)其所有節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)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(kāi)始節(jié)點(diǎn)展開(kāi)開(kāi)始遍歷，因此工作流中的服務(wù)之間存在一種依賴(lài)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(lài)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?；谶@種依賴(lài)關(guān)系，采取的遍歷算法稱(chēng)為基于依賴(lài)的遍歷方式，需要通過(guò)Ｖｉｓｉｔｏｒ 設(shè)計(jì)模式對(duì)ＷＦＤＡＧ 進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行具體的訪問(wèn)操作，即將生成ＢＰＥＬ 的元素封裝至Ｖｉｓｉｔｏｒ 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)中，

通過(guò)實(shí)現(xiàn)Ｖｉｓｉｔｏｒ 的具體類(lèi)來(lái)生成ＢＰＥＬ 文檔的各個(gè)部分。

４ 測(cè)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(wú)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(cè)試路徑覆蓋所有定義?使用對(duì)）。已知傳統(tǒng)的可抵達(dá)定義計(jì)算公式如下：

５ 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)基于ＢＰＥＬ 的Ｗｅｂ 服務(wù)組合的測(cè)試路徑生成問(wèn)題，先對(duì)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(wú)環(huán)圖ＷＦＤＡＧ 模型，并以此為基礎(chǔ)按照ＡＬＬ?ＵＳＥＳ 準(zhǔn)則進(jìn)行測(cè)試，得出服務(wù)組合符合ＡＬＬ?ＵＳＥＳ 的測(cè)試路徑。未來(lái)還可以通過(guò)在建模方法的核心結(jié)構(gòu)中加入復(fù)雜語(yǔ)法、驗(yàn)證ＢＰＥＬ 流程中數(shù)據(jù)流的屬性等方式對(duì)本文方法展開(kāi)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(cè)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(cè)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(jiǎn)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)。