（计算机应用技术专业论文）民航公众信息服务平台中基于bpel的动态服务组合研究与实现.pdf

r n a n j i n gu n i v e r s i t yo f a e r o n a u t i c sa n da s t r o n a u t i c s 砀eg r a d u a t es c h o o l c o l l e g eo fi n f o r m a t i o ns c i e n c ea n dt e c h n o l o g y t h er e s e a r c ha n d i m p l e m e n t a i o no f d y n a m i c s e r v i c e c o m p o s i t i o nb a s e d o n b p e li np u b l i ci n f o r m a t i o ns e r v i c ep l a t f o r m o fc i v i la v i a t i o n a t h e s i si n c o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ye n g i n e e r i n g b y c h e nb u q i a o a d v i s e d b y p r o f x ut a o s u b m i t t e di np a r t i a lf u l f i l l m e n t o ft h er e q u i r e m e n t s f o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g m a r c h ，2 0 1 0 1 ， 1 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：雌 日期： 工2 lc z i 互。羔蔓 p 尊， r h ， t 南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 随着我国民航信息化的发展，旅客人次和航班数量的不断增加，民航信息数据呈现出爆炸 式增长的趋势，与此相对的是我国民航面向公众、全行业单位与部门的数据共享和信息服务不 适虑整个民航事业的快速发展。并且，由于各民航单位在职能上的相对独立，造成其业务系统 的相互独立，存在着系统集成以及流程自动化困难等问题。 采用丁作流b p e l 组合w e b 服务来实现开放、清晰、松藕合的业务流程，可以为企业信息 集成和协同上作提供一种新的解决方案。但是，b p e l 流程很难在运行期间动态地调整以适应 环境的变化。因此，本文在国内外现有研究基础上，结合我国民航公众信息发布特点，研究并 实现了基于b p e l 的动态服务组合方法。 本文提出了一种基于b p e l 的动态服务组合框架，在b p e l 中加入本体概念使其支持语义， 利用语义描述w e b 服务，引入服务簇、服务社区来组织、管理w e b 服务。并通过一种基于服 务输出参数优先级的服务选择策略，完成对b p e l 成员服务的动态替换，提高了b p e l 服务组 合的动态适应性。设计了动态服务组合框架中服务绑定器的服务发现算法，在基于二部图的服 务匹配算法基础上加入概念间语义相似度闽值，有效地提高了w e b 服务发现的准确率。通过对 开源的a c t i v e b p e l 引擎代码分析和改造，实现了动态服务组合框架的核心部分，成功应用在 民航公众信息服务平台的航班信息便捷服务系统中。 关键词：民航信息服务，w e b 服务组合，b p e l ，动态调整，服务匹配，二部图 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc i v i la v i a t i o ni no u rc o u n t r y , t h en u m b e ro ft r a v e l e ra n df l i g h ti n c r e a s e s r a p i d l y a tt h es a m et i m e ，c i v i la v i a t i o ni n f o r m a t i o nd a t aa l s og r o w se x p l o s i v e l y b u tb yc o n t r a r i e s ， t h el e v e lo fp u b l i ci n f o r m a t i o ns e r v i c eo fc i v i la v i a t i o ni no u rc o u n t r yi ss t i l ll o w d a t as h a r i n ga n d i n f o r m a t i o ns e r v i c ef o rp u b l i ca n dc i v i la v i a t i o ne n t e r p r i s e sc o u l dn o tf l o wt h es t e p so fr a p i d d e v e l o p m e n to fc i v i la v i a t i o n b e s i d e s ，e a c hd e p a r t m e n to f c i v i la v i a t i o ni si n d e p e n d e n tf u n c t i o n a l l y , w h i c hc a u s e si t sb u s i n e s ss y s t e ma u t o n o m o u sa n dm a n yp r o b l e m so c c u rw h e ns y s t e mi n t e g r a t i o na n d p r o c e s sa u t o m a t i o n i ti san e ws o l u t i o nf o re n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o na n dc o l l a b o r a t i o nu s i n gw o n 【f l o wl i k e b p e lt oc o m p o s i t ew e bs e r v i c e s b u tb p e lc a nh a r d l ya d a p tt h ec h a n g eo fe n v i r o n m e n td u r i n g r u n n i n gt i m e t h e r e f o r e ，c o n s i d e r i n gt h ef e a t u r eo fp u b l i ci n f o r m a t i o no fc h i n ac i v i la v i a t i o n ，t h i s p a p e rf o c u s e so nd y n a m i cs e r v i c ec o m p o s i t i o nb a s e do nb p e l a tt h ef u n d a m e n to fr e s e a r c hd o m e s t i c a n da b r o a d t h i sp a p e rp r e s e n t sad y n a m i cw e bs e r v i c ec o m p o s i t i o nf r a m e w o r kw h i c hd e s c r i b e sw e bs e r v i c e u s i n gs e m a n t i ca n do r g a n i z e ss e r v i c e st h r o u g hs e r v i c e c l u s t e ra n ds e r v i c ec o m m u n i t y t h i sf r a m e w o r k s u b s t i t u t e sp a r t n e rs e r v i c eo fb p e lp r o c e s sd y n a m i c a l l ya c c o r d i n gt os e r v i c es e l e c t i o ns t r a t e g yb a s e d o nt h ep r i o r i t yo ft h e i ro u t p u tp a r a m e t e r s i nt h i sw a y , t h ea d a p t a b i l i t yo fb p e ls e r v i c ec o m p o s i t i o n h a sb e e ni m p r o v e d a l s o ，w ed e s i g n e daw e bs e r v i c ed i s c o v e r ya l g o r i t h mf o rt h es e r v i c eb i n d e ri no r r f r a m e w o r k t h ek ma l g o r i t h mf o rb e s tm a t c ho fb i p a r t i t eg r a p hc a nb eu s e df o rw e bs e r v i c e d i s c o v e r y b u tt h es i m i l a r i t i e sb e t w e e ns o m ec o n c e p t sa r es ol o wi nt h eb e s tm a t c ht h a tr e d u c e st h e p e r f o r m a n c eo fw e bs e r v i c em a t c h i n g i nt h i sp a p e rt h r e s h o l di sc o n s i d e r e dd u r i n gb u i l d i n gt h e b i p a r t i t eg r a p h t h ee a g e sw h i c hw e i g h t sa r el e s st h a nt h r e s h o l da r er e m o v e di no r d e rt oi m p r o v et h e a c c u r a c yo fw e bs e r v i c ed i s c o v e r y f i n a l l yt h ec o r eo fo u rd y n a m i cs e r v i c ec o m p o s i t i o nf r a m e w o r ki s i m p l e m e n t e da n da p p l i e dt oc o n v e n i e n tf l i g h ti n f o r m a t i o ns e r v i c es y s t e m k e yw o r d s ：i n f o r m a t i o ns e r v i c eo fc i v i la v i a t i o n ，w e bs e r v i c ec o m p o s i t i o n ，b p e l ，d y n a m i c a d a p t i o n ，w e bs e r v i c em a t c h i n g ，b i p a r t i t eg r a p h j 气 、 r q 南京航空航天大学硕十学位论文 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 研究现状2 1 3 课题来源和本文研究内容3 1 4 本文的组织结构4 第二章相关理论与技术5 2 1w e b 服务。5 2 1 1w e b 服务的定义5 2 1 2w e b 服务的体系结构和相关规范5 2 2 w e b 服务组合一7 2 2 1 服务组合的定义7 2 2 2 服务组合的分类8 2 3 b p e l 9 2 3 1 类型定义9 2 3 2 业务流程定义1 0 2 4 语义w e b 概述一1 l 2 4 1 什么是语义w e b 1 1 2 4 2r d f 和r d fs c h e m a 1 2 2 4 3o w l 1 4 2 4 4o w l - s 1 6 2 5 本章小结1 7 第三章基于b p e l 的动态服务组合框架1 9 3 1 框架的总体设计1 9 3 1 1 框架结构1 9 3 1 2 语义b p e l 流程( b p e l s ) 2 0 3 2 服务库的组织结构2 1 3 2 1 相关定义2 2 3 2 2 服务库组织结构2 2 3 3 基丁二服务输出参数优先级的动态服务筛选策略。2 4 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 3 3 1 相关定义及算法描述2 4 3 3 2 示例2 6 3 4 服务绑定器中的服务匹配算法2 9 3 4 1 相关定义和存在的问题3 0 3 4 2 改进算法描述3 l 3 4 3 实验结果与分析3 4 3 5 框架内部执行过程3 5 3 6 本章小结3 6 第四章动态服务组合框架的核心实现3 7 4 1 民航公众信息服务平台3 7 4 1 1 平台概述3 7 4 1 2 航班信息便捷服务系统设计3 7 4 2 动态服务筛选策略设计与实现。3 9 4 2 1 设计思路3 9 4 2 2a c t i v e b p e l 体系结构分析。3 9 4 2 3a c t i v e b p e l 引擎改造和动态服务筛选策略的实现4 2 4 3 系统运行效果4 5 4 4 本章小结4 8 第五章总结4 9 5 1 主要上作。4 9 5 2 后继工作和展望。4 9 参考文献。5 0 致谢 5 4 在学期间的研究成果及发表的学术论文。5 5 附勇乏5 6 1 “ c 吨 南京航空航天大学硕士学位论文 图、表清单 图2 1w 曲服务的体系结构5 图2 2 语义w e b 的层次结构1 2 图2 3r d f 示例1 3 图2 4 有向图表示1 3 图2 5o w l s 本体1 6 图2 6o w l s 与w s d l 的映射关系1 7 图3 1 框架结构1 9 图3 2b p e l s 流程2 0 图3 3b p e l s 转换为b p e l 2 0 图3 4 变量定义本体标识一2 1 图3 5 服务簇标识2 l 图3 6 三层服务组织结构示例2 4 图3 7 服务簇、服务社区、社区代理服务本体之间关系2 5 图3 8 民航公众信息服务平台服务组织结构。2 7 图3 9 航班不正常通知流程。2 7 图3 1 0 加权二部图3 0 图3 1 1 算法s e r v i c e m a t c h m a k i n g 和算法c h e c k m a t c h i n g 结果对比。3 4 图3 1 2 服务数量对服务发现的性能影响3 5 图3 1 3 框架内部执行过程3 6 图4 1 航班信息便捷服务系统架构模型3 8 图4 2 引擎体系结构4 0 图4 3 访问者模式创建活动对象4 1 图4 4 社区代理服务配置文件4 3 图4 5 社区代理服务发布成功l 。4 4 图4 6 类图4 4 图4 7 优先级表数据库设计4 5 图4 8 接机服务组合流程4 6 图4 9 服务选择分析4 7 图4 1 0 输出参数优先级表制定界面。4 7 v 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 表2 1r d f 等价三元组例子。1 4 表2 2 民航航班时间分类1 5 表2 3 航班类属性表1 6 表3 1 服务操作说明2 3 表3 2 输出参数优先级表2 5 表3 3 航班号查询服务社区优先级表2 8 表3 4 服务发现准确率对比3 5 表4 1 社区代理服务类的主要方法4 3 ，i 南京航空航天大学硕士学位论文 注释表 b p e lb u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g e 业务流程执行语言 b p e l 4 w sb u s i n e s sp r o c e s se x e c u t i o nl a n g u a g ef o rw e b 网络服务业务流程执行语 s e r v i c e s言 b p m l d a m l h t m l o a s i s o i l o w l o w i ，s r d f r d f s s g m l s o a p u d d i u 魁 b u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n gl a n g u a g e d a r p aa g e n tm a r k u pl a n g u a g e h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e o r g a n i z a t i o n f o r t h ea d v a n c e m e n to fs t r u c t u r e d i n f o r m a t i o ns t a n d a r d s o n t o l o g yi n f e r e n c el a y e r o n t o l o g y 肋l a n g u a g e o n t o l o g yw | e bl a n g u a g ef o rs e r v i c e s r e s o u r c ed e f i n i t i o nf r a m e w o r k r e s o u r c ed e f i n i t i o nf r a m e w o r ks c h e m a s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y , a n di n t e g r a t i o n u i l i f o r mr e s o u r c ei d e n t i f i e r 业务流程建模语言 服务代理描述语言 超文本标记语言 结构化信息标准推进组织 本体推理层 w e b 本体语言 w e b 服务本体语言 资源描述框架 资源描述框架模式 标准通用标记语言 简单对象访问协议 统一描述、发现和集成协议 统一资源标识符 x l a n gx m l b a s e de x t e n s i o no fw e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n 基于x m l 扩展的w e bn 艮务 l a n g u a g e 描述语言 x m l w 3 c w s c i w s d l e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e w e bs e r v i c ec h o r e o g r a p h yi n t e r f a c e w e bs e r v i c e d e s c r i p t i o nl a n g u a g e 可扩展标记语言 万维网联盟 服务协调语言 w e b 服务描述语言 v n 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 w s f lw e bs e r v i c e sf l o wl a n g u a g ew e b 服务工作流语言 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景 目前，中国民航业务信息系统专业性强、信息种类繁多、数据量庞大。数据库结构异构、 数据接口标准不统一，缺少行业数据交换的技术标准、实现机制和管理规范等问题导致了航空 公司、空管、机场的业务系统之间，甚至同一单位内部的不同系统之间实现信息交换、资源整 合存在障碍。我国民航面向公众及全行业单位与部门间的数据交换共享及信息服务不适应整个 民航事业的快速发展，与国际先进水平相比还存在相当大的差距，信息服务的方式和服务水平 不能满足公众日益增长的要求。迫切希望通过技术的手段对民航行业信息进行疏理与整合，为 面向公众提供民航信息服务以及将来面向行业部门之间信息共享与协同决策奠定基础。因此， 研究民航信息服务组合方法，推动民航信息在行业内的系统性和统一性进程，是解决上述问题 的根本途径，也是提升我国民航整体形象和国际竞争力的有力措施。 w e b 服务使得软件能够以服务的形式通过互联网进行发布和访问，提供基于i n t e m e t 的与 开发环境无关的软件服务，为企业信息集成和资源共享提供了很好的方式。w e b 服务技术在企 业中的应用，已经从试验阶段转入了广泛应用阶段。服务提供者利用w e b 服务技术将不同地域 的异构的企业应用或者资源封装起来，并注册到网络中的服务注册中心( u d d i ) 中，服务请求 者可以从注册中心检索服务并调用服务接口使用服务。然而单一的w e b 服务已经不能满足发 展的需要，需要将多个w e b 服务组合起来才能满足需求，这样可以减少企业开发成本，实现服 务增值，并能够将w e b 服务的真正潜力发挥出来。 采用上作流方式组合w e b 服务来实现开放、清晰、松藕合的业务流程，可以为企业信息集 成和协同工作提供一种新的解决方案。目前，w e b 服务业务流程执行语言( b u s i n e s sp r o c e s s e x e c u t i o nl a n g u a g ef o rw 曲s e r v i c e s ，w s - b p e l 或b p e l 4 w s ) 已经成为o a s i s 标准组织维护的 w e b 服务标准【l l 。由于w s b p e l ( 简写为b p e l ) 流程通过w s d l ( w e bs e r v i c ed e s c r i p t i o n l a n g u a g e ) 端口类型描述与其发生交互的伙伴服务，而w s d l 端口类型面向语法而非面向语义， 既不描述接口数据的语义，也不描述服务的功能与行为【2 】，因此，b p e l 流程很难在运行期间动 态地调整以适应环境的变化。 处于开放环境中的服务组合通常是由跨越企业组织的多个w e b 服务间相互协作实现的，从 而网络环境的改变，成员服务的技术升级，新服务的出现，旧服务的消亡以及非功能性需求的 变化等等情况都可能导致b p e l 在运行过程中出现异常情况。针对这些变化，b p e l 服务组合 方式现有的解决方法是停止原服务的运行，进行重新开发和部署。但是，服务组合采用这种方 式应对环境的变化往往会带来无法接受的延迟、高额的代价和巨大的风险。 1 民航公众信息服务平台中基丁二b p e l 的动态服务组合研究与实现 因此，更为理想的解决方案是考虑为b p e l 组合服务引入动态调整的能力，从而能够在不 影响业务功能的情况下，根据环境的变化调整组合服务与其成员之间的绑定关系，也允许服务 流程的某些部分不在定义时静态地描述其执行细节，而将其推迟到运行时根据流程状态及环境 等因素动态地确定【3 】。 1 2 研究现状 目前，学术界在利用b p e l 进行服务组合，并且提高b p e l 服务组合的动态适应性方面的 研究主要有下述方法。 基于软件体系结构实现系统的动态演化。国内，南京大学软件研究所开发了一个动态架构 的服务组合平台a r t e m i s - a r c l 3 】，从运行时体系结构的角度来刻画组合服务的体系结构，并 用其解耦组合服务与其成员之间的引用关系，从而通过对该体系结构对象的修改引起组合服务 与其成员之间交互行为的重解释，实现组合服务的动态演化。国外，卡内基梅隆大学的r a i n b o w 【4 】 是一项具有代表性的工作。该项目通过使用外置的体系结构管理器实现对体系结构的修改，并 借助特定于应用的模型管理机制和属性探测机制以保证体系结构与实际系统的因果互联。 基于反射的b p e l 业务过程动态演化方法5 】【6 1 。反射是指系统能够通过修改对自身状态和行 为的描述( 简称自述) 米调整自己的能力。系统实际的状态和行为始终与自述保持一致，即对 自述的改变能反映到系统实际的状态和行为中，而系统的实际状态和行为改变亦能在自述中得 到反映。反射提供了一种运行时刻系统修改自身的能力。冈此可以实现系统自适应性、动态配 置以及系统的动态演化。 利用面向方面编程( a o p 7 1 ) 的方法，动态选择最优的服务调用，运行时绑定到具体的伙 伴服务。例如文献 8 】中使用a o p 实现服务替换。对于面向b p e l 的方面扩展，已经由a 0 4 b p e l t 9 】 和p a d u s t l 0 1 做了相关t 作，实现对流程活动的横切关注点。国内，中国科学院软件研究所软件 工程技术研究中心设计开发的o n c e b p e l l l l 】业务流程执行环境，提出了面向b p e l 状态方面扩 展，为基- j - b p e l 规范业务流程的开发、部署、运行和管理提供了集成化的支撑平台。 利用代理技术来弥补b p e l 不能很好地支持动态性的缺陷。文献【1 2 】、【1 3 1 i 1 匝过静态和动态 代理的方法，透明地将服务的自治行为引入到b p e l 流程中，当伙伴服务失效时，利用代理完 成服务替换，代理是静态编织到复合服务中的。文献 1 4 1 也是用代理方法，复合服务直接与代 理交互，实现服务的动态绑定，而代理负责服务调用错误恢复。西安电子科技大学软件工程研 究所周如民等人提出的基于动态代理的方法是通过a o p 技术扩展a c t i v e b p e l 的功能，使之 具有动态恢复的能力，其中动态代理能够进行动态服务发现、服务相似性搜索、等价服务选择 和服务管理等。 w e b 服务中加入语义，可以很好地支持服务的动态查找、组合与调用。大量研究者在b p e l 2 南京航空航天大学硕十学位论文 中加入语义，增加其运行时的动态性【2 】【l 9 1 。如：文献 2 】对b p e l 语言进行扩展，增a n t 目标 类型的活动定义，为服务流程附加语义描述，提出一个服务流程执行框架，基于现有的b p e l 引擎扩展实现了服务流程动态细化机制。文献【1 6 】用抽象的s t ( s e r v i c et e m p l a t e ) 代替b p e l ， 用o w l - s 描述伙伴服务s e ( s e r v i c ee l e m e n t ) ，根据用户上下文信息选择得分最高的s e ，实 现普适计算环境中伙伴服务的动态切换。 另外，万维网联盟( w 3 c ，w o r l dw i d ew 曲c o n s o r t i u m ) 推荐了语义w e b 服务标记语言 o w l s ( o n t o l o g yw 曲l a n g u a g ef o rs e r v i c e s ) 【2 0 l 。相对于b p e l ，o w l s 充分结合了语义w 曲 技术，更容易实现w e b 服务的自动发现和组合。但是，o w l s 独立于现有的工业界标准，而 不是对现有工业标准的扩展，因此很难得到i t 厂商和开发人员的广泛支持。 长期以来，我国民航各单位( 空管、机场、航空公司等) 各自建立的信息系统相对独立， 信息封闭，无法实现共享。民航用户一次出行需要民航的各种综合服务信息( 包括航班状况， 天气状况，机场状况，航班预测等) 分布在民航不同的部门，任何一个部门都不具备单独向旅 客提供交通综合信息服务的能力。 针对这种情况，民航公众信息服务平台利用b p e l 对各单位发布的航班计划、航班动态、 天气状况等服务进行组合，向公众和行业用户提供满足情景意识服务需求，以及完整、准确、 及时的航班信息便捷服务。并且，民航各单位提供的航班动态信息，在航班运行过程的不同时 刻具有不同级别的准确性、实时性和完整性，需要在b p e l 组合服务运行时依据优先级动态调 用。所以本文在国内外现有研究基础上，结合我国民航公众信息发布特点，研究基于b p e l 的 动态服务组合框架，及框架中涉及的动态服务筛选策略和服务发现算法。 1 3 课题来源和本文研究内容 本论文研究工作的开展，得到以下项目的支持： 国家“8 6 3 ”高技术研究发展计划资助项目：地球观测与导航技术领域重大项目“新一代国 家空中交通管理系统”的重点课题基于服务架构的民航公众信息服务平台( 2 0 0 6 a a l 2 a 1 0 6 ) 。 该课题研究主要包括三部分：航班延误预警与波及分析、基于服务架构的航班信息便捷服务系 统、民航数据交换标准。 作者参加了该平台中基于服务架构的航班信息便捷服务系统的设计、实现，本文的研究内 容主要有以下方面： 1 提出一种基于b p e l 的动态服务组合框架。 提出了一种动态服务组合框架，利用语义描述w e b 服务，引入服务簇、服务社区来组织、 管理w e b 服务。框架结构主要包括：流程定义器、服务绑定器和b p e l 执行引擎。并通过一种 基于服务输出参数优先级的服务选择策略，完成对b p e l 伙伴服务的动态替换，提高了b p e l 3 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 南京航空航天大学硕士学位论文 2 1w e b 服务 2 1 1w e b 服务的定义 第二章相关理论与技术 w 曲服务是随着i n t e m e t 的发展而兴起的一种软件技术，它用来描述一些操作的接口，允 许用户利用标准化的x m l 消息传递机制通过网络访问这些操作，并且在不同的硬件和软件平 台上，可以用不同的编程语言编写应用程序使用服务。w e b 服务涉及到的技术包括x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) 、w s d l ( 服务描述语言，w e bs e r v i c e d e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 、u d d i ( 统一描述、发现和集成，u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y ，a n d i n t e g r a t i o n ) 、s o a p ( 简单对象访问协议，s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c 0 1 ) 。 目前对w e b 服务没有统一的定义，不同的组织机构对w e b 服务有不同的定义，万维网联 盟对w e b 服务的定义是【2 1 1 ：“w e b 服务是由u r l 标识的软件应用程序，其接口和绑定可以通过 x m l 构件调用、描述和发现，w e b 服务支持通过基于因特网的协议使用x m l 的消息与其它软 件应用程序直接交互”。 2 1 2w e b 服务的体系结构和相关规范 w e b 服务体系结构包括三种基本角色：服务提供者、服务请求者和服务注册中心。图2 1 展示了它们之间的交互关系。服务提供者定义w e b 服务的服务描述，并把它发布到服务注册中 心同时实现并维护w e b 服务；服务请求者通过注册中心或本地查找服务描述，并与服务提供者 进行绑定以调用相应的w e b 服务。 图2 1w e b 服务的体系结构 w e b 服务采用一系列的相关规范和协议来描述、发布服务，与服务交互。主要包括： 5 民航公众信息服务平台中基于b p e l 的动态服务组合研究与实现 1 可扩展标记语言- x 。是一种使用者可以用来创建自描述标记的语言。它由万维网 联盟创建，最初用来克服h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ) 的局限。和h t m l 一样，x m l 基于标准通用标记语言s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ) ，是s g m l 的一个子集， x m l 的设计既考虑了实现的方便性，同时也顾及了与s ( 3 m l 和h t m l 的互操作性，具有良好 的扩展性；它具有自描述性，适合数据交换和共享；x m l 另一个优点是无关性，独立于具体的 平台和厂商，确保了结构化数据的统一。目前x m l 已成为开放环境下描述数据信息的标准技 术，也是w e bs e r v i c e 中信息描述和交换的标准手段。 x m l 使用x m ls c h e m a 作为建模语言。x m ls c h e m a 具有丰富的数据类型，支持类型继承， 能对x m l 文件进行严格的合法性检查；使用与x m l 完全一致的文法，统一了分析和处理方式； 引入了命名空间的概念，解决了可能的名称重复问题。它是w e bs e r v i c e 中协议制订的标准语 言，和x m l 共同构成w e bs e r v i c e 的基石。 2 描述w e b 服务的标准方法w s d l l 2 2 1 。在应用程序调用一个w e bs e r v i c e 之前，必须知 道其调用接口。w e b s e r v i c e 具有松散耦合和自动集成的特点，要求接口描述方式能够被机器自 动识别。w e bs e r v i c e 采用w s d l 来描述其服务接口。w s d l 是一个x m l 应用，它将w e b 服 务描述定义为一组服务访问点，客户端可以通过这些服务访问点对包含面向文档信息或面向过 程调用的服务进行访问( 类似远程过程调用) 。w s d l 首先对访问的操作和访问时使用的请求， 响应消息进行抽象描述，然后将其绑定到具体的传输协议和消息格式上以最终定义具体部署的 服务访问点。w s d l 采用x m ls c h e m a 定义，能够对各种语言实现的服务接口进行描述，具有 语言无关性。w s d l 将w e bs e r v i c e 定义为网络端点的集合，使用类型、消息、端口等元素来 描述服务接口。请求者据此可以知道服务要求的数据类型、消息结构、传输协议等，从而实现 对w e bs e r v i c e 的调用。w s d l 文档在w e b 服务的定义中使用下列元素： t y p e s ：数据类型定义的容器，它使用某种类型系统，一般使用x m ls c h e m a 中的类型系统。 m e s s a g e ：通信消息数据结构的抽象类型化定义。使用t y p e s 所定义的类型来定义整个消息 的数据结构。 o p e r a t i o n ：对服务中所支持操作的抽象描述，一般单个o p e r a t i o n 描述了一个访问入口的请 求响应消息对。 p o r t t y p e ：对于某个访问入口点类型所支持的操作的抽象集合，这些操作可以由一个或多 个服务访问点来支持。 b i n d i n g ：特定端1 3 类型的具体协议和数据格式规范的绑定。 p o r t ：定义为协议，数据格式绑定与具体w e b 访问地址组合的单个服务访问点。 s e r v i c e ：相关服务访问点的集合。 3 发布和查找w e b 服务的标准协议ij d d i 2 3 1 。为了使服务请求者能够查找需要的服务，