[发明专利]基于Pi演算的分布式流程验证系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工作流和计算机技术领域，具体涉及一种验证用BPEL语言描述的流程是否正确的方法，特别是一种基于Pi演算的分布式流程验证系统及方法，该方法能够验证当多个流程并发推进时是否会有死锁发生，并给出死锁发生原因。

背景技术

随着经济的全球化，业务模式和组织形式的多样化，流程出现了分布式、跨组织、多任务协作等特点，对流程管理提出了灵活性和移动性等新的需求。目前开发分布式流程的主要语言是BPEL，一个新的流程被开发出来后，为了保证流程在实际运行中的正确性，流程在部署之前必须被验证，但由于业务模式的分布式、跨组织、多任务协作的特点，使得流程的验证变得很困难。

目前关于流程的验证研究很多，比较流行的是基于Petri网的验证方法。Petri网有精确的定义，可对工作流及工作流系统进行定性和定量分析，这使得Petri网成为主要的建模技术之一。在国外，Aalst等对Petri网工作流模型进行了深入的研究。在国内，范玉顺，suyou li，西北大学软件工程研究所等也做了很多有益的工作。Petri网具有丰富的分析技术可以帮助判断过程设计的正确性，但Petri网由于无法表达移动性，不能验证分布式、多任务协作流程。

Pi演算理论因其适合于描述移动性而日益引起人们的重视，目前很多人尝试用Pi演算验证分布式工作流，但这些验证都停留于手工阶段，关于如何用计算机协助人们验证用BPEL语言描述的流程是否会产生死锁的方法目前还没有。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种基于Pi演算的分布式流程验证系统及方法，本发明克服了目前用Pi演算验证分布式工作流程中验证都停留于手工阶段的缺陷或不足，在本发明的验证系统中运用验证方法，可以验证用BPEL语言描述的分布式流程是否存在死锁，并精确定位死锁位置，找出或者发现由于流程设计的不恰当，当并发协作的流程在推进时在什么地方会出现死锁，并重新设计流程，从而保证在把流程部署到真实环境之后，流程运行的正确性。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种基于Pi演算的分布式流程验证系统，其特征在于，所述的验证系统至少包括如下模块：

BPEL语言编辑模块，用来开发被验证的BPEL流程；

BPEL语言到Pi演算的转换模块，用来将被开发出来的BPEL流程转换为Pi演算；

Pi演算编辑模块，用来对转换后的Pi演算进行改写；

Pi演算验证模块，用来对生成的Pi演算公式进行验证：把转换后的每个Pi演算公式当作一个进程，然后将所有进程共同推进，通过进程间的通信判断是否有流程死锁发生；

死锁原因显示模块，用来显示解释死锁状态的文本文件；

所述BPEL语言编辑模块、BPEL语言到Pi演算的转换模块、Pi演算编辑模块、Pi演算验证模块和死锁原因显示模块依次相连接，在Pi演算验证模块中，通过各模块互相之间的进程通信来判断分布式流程中是否存在死锁，并在死锁原因显示模块中通过显示解释死锁状态的文本文件来定位死锁位置。

进一步的，所述流程死锁有如下特征：

a、在流程推进中，流程已经无法和其他流程通信，但还至少有一个流程不能最终到达中止状态；

b、在流程推进中，虽然流程之间还可以通讯，但有多于一个的流程却不断重复回到某一中间状态。

一种利用基于Pi演算的分布式流程验证系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，BPEL语言编辑模块用BPEL语言描述将要部署的流程；

步骤2，BPEL语言到Pi演算的转换模块对用BPEL语言描述的流程进行转换，得到若干个Pi演算流程；

步骤3，Pi演算编辑模块对得到的Pi演算流程进行改写；

步骤4，Pi演算验证模块采用Pi演算的规约理论进行死锁检查；

所述的流程死锁有如下特征：在流程推进中，流程已经无法和其他流程通信，但还至少有一个流程不能最终到达中止状态；或者，在流程推进中，虽然流程之间换可以通讯，但却不断重复回到某一中间状态。

步骤5，死锁原因显示模块用文本文件解释死锁状态，定位死锁位置。

进一步的，所述步骤2的转换过程具体包括如下步骤：

步骤201：读入整个BPEL文件；

步骤202：把BPEL文件中process标签对应的过程名作为一个Pi演算进程名；