基于接口自动机的BPEL4WS Web服务组合形式化模型

介绍了接口自动机的基本语法,针对目前最主要的一种描述和执行基于工作流模式的Web服务组合的规范——Web服务商业流程执行语言 (business process execution language for Web services,BPEL4WS),定义了接口自动机和BPEL4WS之间的概念映射,并给出了BPEL4WS的基于接口自动机的形式化模型,最后通过一个案例给出了BPEL4WS到接口自动机的映射及验证的方法。     

服务组合BPEL测试序列生成研究

为更好地对Web服务组合的控制流进行分析和验证,提出一种映射转换模型和测试序列生成算法。首先解析基于BPEL的Web服务组合流程描述文件,然后对流程描述文件进行图形化转换,形成业务流程编排控制流程图,再采用路径推导算法对控制流程图进行解析,获取基于BPEL的服务组合的所有测试执行路径,最后通过一个服务组合实例证明模型及算法的有效性。该方法解决了测试路径的自动生成和全覆盖问题,保证了测试的充分性,提高了路径生成效率。     

基于Pi-演算的BPEL4WS Web服务组合形式化模型

Web服务组合研究领域的一个重要的问题是如何形式化描述Web服务组合，如何验证服务组合的正确性。Web服务组合的形式化模型来可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。Pi-演算是一种适合于Web服务组合建模的进程代数。本文介绍了P-演算的基本语法，针对目前最主要的一种描述和执行基于工作流模式的Web服务组合的规范-Web服务商业流程执行语言（Business Process Execution Language for Web Services，BPEL4WS），定义了Pi-演算和BPEL4WS之间的概念映射，并给出了BPEL4WS的基于P-演算的形式化模型，最后通过一个案例给出了模型验证的方法。     

A Calculus for Generation, Verification and Refinement of BPEL Specifications

Business Process Execution Language for Web Services (WS-BPEL) is the emerging standard for designing Web Services compositions. In this context, formal methods can contribute to increased reliability and consistency in the BPEL design process. In this paper we propose an approach based on the HAL Toolkit that allows verification of the correctness of the behavior of a π-based specification of interacting Web Services, and generates the BPEL processes that have the same behavior. This correlation based on two-way mapping between the π-based orchestration calculus and BPEL. This approach facilitates the verification and refinement process and may be applied to any BPEL implementation.     

AO4BPEL: An Aspect-oriented Extension to BPEL

Process-oriented composition languages such as BPEL allow Web Services to be composed into more sophisticated services using a workflow process. However, such languages exhibit some limitations with respect to modularity and flexibility. They do not provide means for a well-modularized specification of crosscutting concerns such as logging, persistence, auditing, and security. They also do not support the dynamic adaptation of composition at runtime. In this paper, we advocate an aspect-oriented approach to Web Service composition and present the design and implementation of AO4BPEL, an aspect-oriented extension to BPEL. We illustrate through examples how AO4BPEL makes the composition specification more modular and the composition itself more flexible and adaptable.     

Through Personalized Web Service Composition Specification: From BPEL to C-BPEL

Over the last few years, Web services technologies offered a new and successful way for interoperability among web applications. A Web service is a software system designed in a way that other software components and humans can discover and invoke to satisfy different needs. The vision of WS as a software component allows to combine several WS, providing a global value-added WS, called composite WS.Although there are several researches in web services composition, more effort should be focused on its personalization, particularly regarding how well the composition results correspond to what the user really wants. Accordingly, we present in this paper an approach that may contribute to the personalization of web services composition specification. Our approach is a context-based proposal that makes services composition specification more efficient by taking into account both user context, needs, and preferences and web services context, and by integrating them to the composition process. In addition, to permit the reuse of specifications, we enhance BPEL by developing a specification language based on context to be used in composition that we called C-BPEL.     

类型化的Web服务组合形式化模型

Web服务组合的正确性包括动态行为的匹配性和数据类型的一致性.本文定义了一个扩充的Pi-演算类型系统,同时利用该系统对BPEL4WS Web服务组合规范建立了一个类型化的形式化模型,通过该模型能够对Web服务组合的正确性进行验证.最后通过一个案例,给出了对Web服务组合动态行为的匹配性和数据类型的一致性的验证方法.     

从BPMN模型导出组合服务的代数规约

针对应用规约自动测试BPEL表示组合服务时需要解决BPEL服务的规约生成问题,提出了一种从BPMN模型导出BPEL规范定义的组合Web服务的由代数规约语言CASOCC-WS表示的代数规约方法。首先,定义从BPMN模型转换成基调的规则和从BPMN结构转换成正则表达式的规则,设计由正则表达式导出构成公理的项的算法;然后,提出根据所得的项人工书写公理的启发式规则;最后,实现一个从BPMN模型导出组合服务基调的工具原型。案例研究表明,该方法可以解决BPEL服务的代数规约生成问题。     

基于BPEL的Web服务快速组合框架

针对当前Web服务组合语言以及Web服务组合过程的复杂性,提出基于业务流程执行语言(BPEL)的Web服务快速组合框架。该框架用有向无环图(DAG)表示服务组合逻辑,通过对DAG解析自动生成发布工作流所需要的各种文档。对原型系统的验证结果表明,该框架能将BPEL的复杂性隐藏起来,达到Web服务快速组合的目的。     

一种验证Web服务流程的新方法*

在实际的服务组合中,Web服务流程（process）的验证(verification)对于Web服务的组合实现和应用具有重要意义——通过验证可以证明一个组合服务的控制流满足某个重要或者期望的属性,如不包含死锁或不包含无限循环,诸如此类;而服务提供者可对Web服务流程进行验证,以确保所提供的Web服务是完全正确的。然而,针对这两种语言的验证方法较少被人们注意。提出一种验证Web服务流程的方法,该方法使用时序行为逻辑（TLA）建模服务流程,然后,利用模型检验（model checking）技术验证模型的某些属     

服务组合的代数规约

现有的服务组合描述途径不能有效地验证和测试组合正确性,针对这一问题,提出了一个代数规约方法,引入规约包机制扩展面向服务代数规约语言SOFIA以支持该方法。用代数规约单元描述服务系统中的各种实体,其中基调部分定义实体的语法和结构,公理部分定义其功能和行为特性。与一个服务相关的规约单元封装在一个包中或拆分在几个相互引用的包中,每个包形成一个命名空间。当多个服务组合在一起时,以这些服务的代数规约包为基础,一方面抽象地定义组合服务的交互过程和语义,形成描述服务组合实现方式的实现规约包;另一方面抽象地定义组合服务对外接口及其功能语义,形成描述组合服务需求的抽象规约包。在实现规约和抽象规约的双元结构基础上,进一步定义了实现规约和抽象规约之间必须满足的“实现”关系,证明了满足实现关系可以保证实现的正确性,从而为服务组合的可验证性和可测试性奠定了理论基础。最后结合实例分析阐述了用代数规约描述服务组合的抽象性、可表达性和可验证性。     

一种基于CPN的运行时监控服务交互行为的方法

BPEL对Web服务组合的描述特性使得它很难表达和分析服务组合中的交互行为属性.这些行为属性需要遵循一定的交互协议.然而良定义的交互协议还是容易受到侵犯,这将导致服务组合进程产生状态不一致的问题.为了解决这类实际交互行为与其服务组合描述之间的不一致性问题,提出了一种由BPEL描述自动构造运行时监控器的方法.首先提出了一种基于有色Petri网(CPN)的形式化表示模型以及服务组合规约到模型的映射方法,用于精确表达从BPEL流程描述中提取的服务交互行为规约.然后,描述了由CPN形式化表示模型生成运行时监控器的方法.该运行时监控器能够捕获所有进出服务组合进程的交互消息,并且检测是否存在违背交互协议的行为.     

有色Petri网协作模型的BPEL代码实现

Web服务业务流程执行语言（BPEL）提供了有力的技术来聚合封装的功能以及定义高质量的Web服务,然而,尽管功能强大,但是BPEL却难于使用。另一方面,有色Petri（CPNs）可以用于模拟、分析以及校验Web服务。为了在CPNs协作模型和业务流程的执行之间建立一座桥梁,给出了基于CPNs从过程模型驱动演绎出一致的BPEL代码的方法。首先,把CPNs协作模型转换为结构工作流网模型;然后,把工作流网模转换为BPEL代码,最后,通过电话机故障修理的案例研究,说明了算法的有效性。     

基于答案集的Web服务组合验证

语义Web服务组合的形式化描述和验证,是保证组合服务能正确运行的重要前提基拙。首先描述基于答案集编程(Answer Set Programming)的OWL-S建模方法,并分析基于答案集编程建模的优势。然后给出OWL-S流程模型中几种控制结构到中间模型Petri网的映射,并提出由Petri网生成答案集编程的算法。同时将时态约束引入到 组合服务验证中,利用时态约束表达待验证性质,将验证问题转换为求解逻辑程序的答案集。最后通过一个具体的实例说明该方法的有效性。     

基于BPEL的流程数据竞争问题研究

服务组合就是将多个基本的Web服务组合成可以满足用户需求的增值服务,为企业或企业间的业务过程集成提供技术支持。作为一种流程驱动的服务组合描述语言,BPEL和其他采用不同方式的服务组合语言一样面临着流程描述的正确性问题,在执行服务组合之前要对其控制流和数据流进行分析和验证。数据竞争是BPEL数据流分析中亟需解决的问题之一。围绕BPEL流程数据竞争问题,在对BPEL规范中的活动类型、活动并发性进行分析基础上,给出了数据竞争的形式化描述,提出一种检测方法。该方法基于XML节点树的特性、活动之间的并发性以及活动关联的消息来判断是否存在潜在的数据竞争。最后,通过一个订单处理流程实例,说明了该方案的有效性。     

BASIS: A behavioral approach to the specification of information systems

This paper is an overview of BASIS (Behavioral Approach to the Specification of Information Systems), a multi-step formal method used for information systems design and development. The steps include information analysis, semantic specification, verification of the specification, concrete implementation, and verification of the implementation. In this way, BASIS can be used to provide a formal basis for information systems development. We provide an example showing how BASIS can be used in conjunction with implementation in the programming language PLAIN.     

基于PDG图的分布式动态可执行服务组合方法

组合服务是将一系列Web服务协调地组合在一起,从而完成预期目标。组合服务按照其引擎分布可分为:集中式服务组合和分布式服务组合。分布式组合服务可以有效地解决集中式组合服务在系统可伸缩性、消息传输效率、自治性和有效负载均衡等方面的问题,将可执行全局流程等价分解成可执行本地流程,以及将服务组合和负载均衡结合集群概念,研究服务组合的QOS。这些将成为新的挑战,文中通过PDG图进行等价分解,并结合QOS,通过实验测试引擎负载,提出将负载均衡融入服务组合QOS研究思想。