[发明专利]一种基于工作流网的语义web服务行为匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机处理技术的服务行为匹配领域。

背景技术

随着计算机应用的进一步发展，网络的研究重点从网络层系统互联向应用层服务集成的迁移已成为必然。Web技术的进一步发展又催生了面向服务的计算(SOC)和面向服务的体系架构(SOA)等概念的提出。以Web服务为代表的软件服务及软件服务协同已成为开放网络环境下一种典型的应用，实现服务按需发现，以保证服务有效复用、相容组合，对提高网络软件生产效率，实现跨组织的业务集成具有极其重要的意义。

在面向服务的计算体系(SOA)中，服务的查找和组合是其中两个关键的问题。而在传统的Web服务中服务的查找与匹配主要是通过关键字向注册中心查询来实现，查找效率较低，同时标准的Web服务不支持服务组合，也不带有语义信息。

语义Web和Web服务相结合的语义Web服务为之提供了一种行之有效的解决方案。目前语义Web服务匹配的研究主要是基于服务的功能性匹配，在经典的功能性匹配中，根据请求与服务的输入输出匹配情况将服务匹配程度分为四种：精确匹配、插入匹配、包含匹配和不匹配，服务请求和待选的服务之间的匹配取决于它们所有的输出和输入之间的匹配，每个输出或者输入之间的匹配又取决于它们的概念之间的包含关系。也有通过修改服务描述的方式来实验服务的发现，如为WSDL文件和UDDI添加语义标记来实现语义服务发现。另外也有对功能匹配进行扩展的方法，把服务匹配分为两个阶段。第一阶段，先根据请求的服务的功能性需求(服务做什么、它的输入输出、前提及结果)。这个阶段确保了返回的服务能够满足请求的基本需求。第二阶段，为当前请求任务确定最适合的服务，这基于非功能性需求，比如第一阶段返回的服务的QoS。再有通过修改匹配算法来提高匹配精度的方法，如基于逻辑推理和信息检索(IR)的混合服务匹配算法。在跨组织的业务集成及协作中，除了考虑服务的功能性要求，更强调企业的业务流程，即服务的过程模型。

在当前过程模型匹配的研究中，主要有两个方向，一是将服务模型转换为有限自动机，用自动机状态转换机制来刻画服务的动态行为。这种方法从服务的执行路径来刻画过程模型，它主要的缺点主要有两方面，一方面它不能区分过程模型的内部结构，如选择和并行结构。另外一方面它只能处理执行路径是有限的情况，针对循环结构的情况它就不能有效解决。另外一个方向是将过程模型转换为Petri网，用Petri网形式化描述服务模型，在这种方法中，它的优势主要是可以有效地描述服务的动态行为，能够刻画出服务的内部结构。但它也不足，一方面它没有考虑在服务模型中单个服务的语义匹配要求，同时在目前的语义web服务研究中，还没有一种有效解决行为模型匹配的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于工作流网的语义web服务行为匹配方法。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

一种基于工作流网的语义web服务行为匹配方法，通过工作流网转换器、行为匹配器及I/O匹配器共同实现；所述工作流网转换器将OWLS复合服务映射为工作流网模型，实现语义Web服务的形式化描述，同时将OWLS复合服务中涉及到的原子服务添加到服务注册中心，为I/O匹配器提供服务查询；所述行为匹配器根据工作流网转换器所生成的工作流网模型，针对工作流网的动态特征，应用查找一致性算法对工作流网模型进行匹配；所述I/O匹配器利用本地构建的服务注册中心和本体库完成对于单个原子服务的匹配。

上述技术方案中，所述工作流网转换器包括工作流网处理模块、OWLS解析器、OWLS控制结构转换模块、工作流网组装模块、服务注册模块，所述工作流网处理模块处于中心位置，接收来自外部的服务转换请求，并调用其它模块协作完成操作，最后输出转换后的工作流网模型，所述OWLS解析器解析OWLS服务描述文件，将OWLS控制结构解析出来，为后续操作提供数据支持，所述OWLS控制结构转换模块接收由OWLS解析器提供的数据，将OWLS控制结构映射为工作流网，所述工作流网组装模块将各种OWLS控制结构转换而成的各部分工作流网组装成一个整体的工作流网模型，所述服务注册模块将工作流网模型中的各个原子服务注册到外部的服务注册中心，并且将各个服务涉及到的输入/输出概念添加到本体库中。

所述行为匹配器进行匹配后，返回一个介于0和1之间的数值，以标示服务匹配的精度。