服务组合分布式执行机制的研究与实现

admin · 发表于 2023-9-24 16:34:23

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近年来，迅速发展的Web服务技术和面向服务的体系结构（SOA），已逐渐成为企业之间应用集成、企业内部组件复用的关键支撑和标准。然而，单一的Web服务通常较为简单，难以实现复杂业务需求的全部功能。因此，集成Internet已有的Web服务实现复杂功能的组合服务，逐渐成为网络化应用的必然趋势并已经得到广泛应用。组合服务执行是服务组合生命周期中的重要组成部分。组合服务的执行方式，根据执行期间服务之间控制与数据传递模式的不同，可以分为集中式执行和分布式执行。其中，集中式的执行模式因其简单和直观的处理方法，已存在许多较为成熟的系统。然而随着网络服务资源和用户需求日益增多，传统的集中式服务组合执行框架愈发暴露出性能瓶颈、可扩展性差、单点失效等缺点；另外，在某些情况下，组件服务的数据私密性需求使得集中式的结构不适用于这些特殊的应用场景。针对集中式执行机制面临的挑战，业界提出了许多关于组合服务分布式执行的研究成果。然而，这些技术方案普遍存在局限性。一方面，组合服务分布式执行中的关键题目，即本地化流程的构建和其间消息协议的生成，缺乏较为实用的方法，难以应对实际应用中组合服务复杂的逻辑结构和数据流、控制流由集中式和分布式转化等难题；另一方面，现有的研究成果大都未考虑组件服务的选择和分布对分布式执行通信量和效率的影响，分布式执行的通信代价有进一步提高的空间。为解决上述题目，本文设计了基于数据流分析的组合服务分布式执行机制，在此基础上实现了组合服务分布式执行系统。首先研究了BPMN流程驱动的组合服务数据流分析方法，为组件服务选择和分布式执行提供了基础；然后设计了基于数据流分析的组件服务选择算法，根据组件服务的地理位置和数据依赖关系确定组件服务最佳的分布方案，有效降低了分布式运行期通信代价；进而提出了组合服务全局流程的划分与本地流程的构建方法，并通过设计和实现分布式控制流传递与数据消息精简，进一步优化了组合服务的分布式执行机制；最后对组合服务分布式执行系统的功能与性能进行了验证。

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