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基于本体的Web服务可靠性模型_图文

第3卷 第 1 7 O期  21 0 0年 1 0月 









学 

Vo. 7No 1   I3   . 0
Oc  0 0 t2 1  

Co mput r e  Sce c   in e

基 于本 体 的 We b服 务 可 靠 性模 型 
王喜凤  王 广正  金 玲玲。  

( 徽工 业大 学计算机 学院  马 鞍 山 23 0 ) ( 安 40 2  海南 师范大 学数 学与 统计 学院  海 口 51 5) 7 18。  
摘 要 可靠性是 We 服务 选择和 组合 的一 个重要度量标准 。针对 we b b服务发现机制 中存在效 率低 下和查准 率不 

高的问题 , 出了一种 新的 We 提 b服务可靠性评估方法——Ono e。该 方法基 于本体技 术, tR l 分析 了可靠性 属性的度量 

标准及其关 系, 建立 了we 服 务可靠性 本体模 型并评估 了 We b b服务 可靠性 。该方法有助 于可 靠性 知识域 的管理和 
开发 、 b 务的可靠性评估 和预 测、 b服务的 自动选择和组合。 we 服 we   关键词 we b服务 , 本体 , 可靠性 
T 3 15 P 1 .  文 献标 识码 A  中图 法 分 类 号

Ont l g - a e   e   e v c s Re ibiiy M o e  o o y b s d W b S r ie   la lt   d l
W AN G  —e g W ANG  a g z e g J N  ig l g  Xi n   f Gu n -h n   I Ln -i e n
( c o l fC m p trS in e, h iUnv riyo   c n lg M a n h n 2 3 0 Chn ) S h o    o o u e  ce c An u  ie st  fTe h oo y, ' s a   4 0 2, ia  a ( c o l   ahe tc n   t t tc , an n No ma  S h o  M t maisa d S ai is H ia   r lUnie st H ak u5 1 8, ia   of s v riy, i o   71 5 Chn )

Ab ta t Re ib l y p a s3   sr c   l ii   l y   n i o t n   o e i  h   e e t n a d c mb n t n o   e   e v c s W ih t e p p lrz t n a t mp r a t r l n t e s lc i   n   o ia i   f W b s r ie . t   h   o u a ia i   o o o o   e   e v c s r s a c e   n mi i zn  h   ic v r   u a i n a d i r v n   r cso  a i n a e g ti g mo ei p r  fW b s r ie , e e r h so   n mii g t ed s o e y d r t   n   o mp o i g p e iin r t   r   e tn   r   o — o m

tn. i p p rp o o e    e o t lg - a e  p r a h,ald Ono lt v laeW e  evc sr l b ly Th   — a t Ths a e  r p s dan w n oo yb s da p o c c l   tRe,oe au t  bs r ie ei it . eOn     e a i tRe p r ah a ay e h   es rme tc i raa d r lt n o  eibl y a tiu e , uls t eo t lg   d la   o l p o c  n lz st em a u e n  rt i n   eai   fr l it  tr ts b i  h   noo y mo e  n a e   o a i b d d
m e s r s t e r l b l yo   e   e v c s Th   p r a h i c a a t rz d b  h   a a e n   n   e e o me to   eib l   a u e h  ei i t f a i W b s r ie . ea p o c     h r c e ie   y t em n g me ta d d v l p n   fr l i — s a i

t n wld ed man,h  v laina dp e it n o  e  e vcsrl bl ya d t ea tmai eet na dc mbn — y k o e g  o i t ee au t  n   rdci  fW bsr ie ei i t n  h  u o tcs lci  n  o ia  o o a i o
t n o  e  evc s i   fW b s r ie . o  

Ke wo d   W e   e v c s On o o y Rei b l y y rs b s r ie , t lg , l i t   a i

1 引 言   
we b服务是 由 UR L标 识 的软件应 用程 序 , 接 口和绑  其
定能用 X ML来 定 义 、 述 和 发 现 , 过 基 于 Itre 描 通 nen t的协 议  

前 We b服务的可靠 性研究处 于起 步阶段 , 研究文献有 可靠性  建模[,]可 靠 性 评 估 和 预 测 -3 可 靠 性 和 服 务 质 量 关  1n 、 0 1 8、 z 1 系_] 。一些 文献研 究 了基于语 义 的 we 1等 9 b服务发 现 , 文  如 献 [ ,] 提出 了各种服务发现方法 。 4 5 等,   本文提出了一种新的可靠性评估方法——O tRe, 法  no l 方 使用本体描述 We 服务及其可靠性 的主要概念 和关系 , 对  b 并
W e 务 的 可 靠 性 进 行 预 测 。Ono e 方 法 有 助 于 We b服 tR l b服 

以X ML消息交换的方式 , 与其他 应用程序进 行直接交 互¨ 。 1  ] We b服务可 以在网络中被描述 、 发布 、 查找 以及 调用 , 从而扩  展了应用程序的功能 , 实现 了软件的动态提供 。在 We b服务  选择和组合 的质 量标准 中, 可靠性是一 个非常重要 的度量标  准, 因此 We 服务 的可靠性评估成为一个重要研究方 向【 ]  b   。 。
因 为 自然 语 言存 在 二 义 性 , 现有 的基 于关 键 字 的 W e 务 发  b服 现 方 法存 在 效 率 低 下 和 查 准 率 不 高 两 个 问 题 , 于 语 义 的  基 We b服务 发 现 可 以解 决 这 些 问 题 _ ] 4 。所 以 , 文 提 出 了 一    本

务 自动发现和组合 、 靠性 知识 域 的管理 和开 发、 b服 务  可 We 的可靠性评估和预测 。   本文第 2 讨论 了 we 节 b服 务可靠 性相关 内容 的研究情  况; 3 第 节给 出了 We 服务可靠性本体及组合 服务可靠性计  b 算方法 ; 4节给 出了 Ono e方 法的实例研究 。 第 tR l  

个新 的基 于本 体 的 We b服务 可靠 性评估 方 法——Ono e, tR 1   来 描述 和评估 We b服务的可靠性 。   软件可靠性是指在一段 特定 的 自然单元或 时 间间隔 内,   在特定 的环境下软件无失效运行的概率_ 。软件可靠 性研 究  6 ] 成果 已很多 , 如文献 [ —] 69 等。We b服务 可靠性 是 We b服 务 

2 相关性 研 究 
在 近几年 , 很多研究小组已经研究了基于本体 的 We b服  务发现 问题 , 主要 探讨 了 We b服 务及 其 Oo S的描述 和匹配  问题 。在这部分 , 我们列 出与本工作相关 的方法 , 并指出各方  法 的相似点 和不 同点 。  

正常运行的一个度量 , 一般用失 效 的百分 比标识 其值 _ 。 目 3 ]  
到稿 日期 :0 91—4 返修 日期 :0 00 —5 2 0 —12 2 1— 10  资助。  

本 文受 国家 自然科学基金项 目(0 7 12 和安徽 省教育厅 自然科 学研究项 目( 0 6 J 3 B  64 3 4 ) 20K 28 )

王喜凤(9 0 , , 18 一)女 博士生, 讲师 , 主要研究方向为 We b服务的可靠性 等, - i wxS 16 13 cr; 广正 (9 O , , E ma : f0 0 @ 6. o 王 l n 1 8 一)男 硕士 , 讲师 , 主要  研究方向为可靠性 。  
?

18 ? 4  

2 1 We 服 务 本 体  .  b

计算 和原 型系统 , 但整体缺少新意 。  
2 3 We 服 务 可 靠 性  .  b C r l sa11 提 出 了 一 个 可 靠 性 预 测 方 法 , 型 系 统  ot l s[,3 e e 05 原

在文献 [ ,02 ] , 4 2—2 中 均对 We b服务 的功 能部 分进 行 了 
描述 。文献[ 3 4 从输 人、 出、 置条件 和后置条 件 4个 方面  输 前 对 We b服务功能进行 了描述 , 提供了基于描述逻辑本 体的匹  配; 文献 [o 2 ] 2 ,1从接 口、 实现 、 服务域和是否免费 4 方面对  个 We b服务功能进行 了描述 , 提供 了匹 配算 法 ; 并 文献 [ 2 从  2]
输 入 、 出 、 置 条件 和 效 果 4个 方 面 对 W e 务 功 能 进 行  输 前 b服

R lev 持组 合 服务 可靠性 计算 。C r l sa认 为服务 提  eS r 支 o tls ee
供 者 对 组 合 服 务 的 透 明 度 策 略 分 为 3种 : 透 明 ( o t n — 不 N  r s a  

p rn y 、 透 明 ( at l rnp rn y 和 完 全 透 明 ( oa ae c) 半 P r a ta sae c ) i  T tl   tas ae c) 不同策略决定 服务请 求者 对组 合服 务 内部 结  rnp rn y , 构的 了解 程度 , 即是否需要 迭代 算法计算 组合服务 的可靠 性 
及 迭 代 的 深 度 。但 C re es 提 出 的预 测 方 法 和 其 他 常 见 方  o tl sa l

了描述 , 并提供 了匹配算 法 , 同文献 [ o 2 3 但 B ,1 的语 义匹配 度 
计 算 方 法 不 同 , 项 匹 配 的 权 重 不 同 。从 上 述 可 知 , we  每 对 b 服 务 功 能 的 各种 描 述 项 基 本 相 同 , 匹 配 方 法 不 同 。 但   22 Q S 体  .  o 本 Qo On 本 体 [,] 语 义 W e 务 的 Q S定 义 了 一 个   S t 22 为 34 b服 o

法不同 , 且没有 数据 证 明其方 法 的实用 性 , 缺少实 际参 考 价 
值。  

文献 [ 1提 出了一种动态评估 We 1] b服务可靠性 的模型 。   首先 利用群测试 和多数投 票原则计算原 子服务 的可靠性 , 然  后利用 原子服务 的可靠性 、 运行剖 面和服务 间结 构计算组合 
服 务 的可 靠 性 。但 该 方 法 需 要 强 大 计 算 能 力 的 We b服 务 开  发 环 境 来 完 成 服 务 的测 试 和选 择 功 能 , 成 和运 行 代 价较 高 。 集  

模 型。Qo On 本体包括 多个本体 , S t 这些 本体分 为 3个层 次 :  
基 层 、 性 层 和 特定 领域 层 。基 层 由基 Q S本 体 和单 位 本 体   属 o

构成 , Qo 基 S本体 由一些 常用 Q S概念构 成 , 位本体 以 时  o 单
间为 例 进 行 说 明 ; 性 层 的本 体 定 义 了 特 别 Qo 属 S属 性 及 其 度 

量 , 可依赖 ( ee dbly 本 体和性 能 ( efr ne 本 体 ; 有 d pn a it) i p r mac ) o  
特 定 领 域 层 对 特 定 类 型 系 统 与 底 层 建 立 关 联 , 网络 系 统 或  如

文献[ 9 详细列出影响 We 1] b服务可靠性 的相关 因素 , 主 
要 有 正 确 性 、 错 性 、 测 性 、 操 作 性 、 能 和 可 用 性 , 过  容 易 互 性 通

We b服务系统 , 定类 型 系统 具有 领 域专 有 Qo 特 S属性 。但  Qo O t 体不 支 持说 明 Qo S n本 S特 性 中的 Qo S剖 面 , 支 持  不
Q S关 系 ; 持 Qo o 支 S度 量 单 位 转 换 , 不 支 持 Q S参 数 间 映  但 o 射。  

测试得 到这些 因素 的相关值 , 最后用这些 因素 的复合 函数表  示可靠性 。该方法分析了 we 服务 的可靠性 的影响 因素 , b 缺 
点是函数的不确定性和测试的不完备性 。  

文献E 6 提出了一个基 于进 程代数进行可靠性 预测 的方  1] 法, 该方法 同时考虑 了操作剖面和体系结构 。在操作剖面 中,   认 为输入 是一个随机变量 , 并定义 了变量的概率密度函数 , 从  而得 到原 子服务 的可靠 性 ; 采用 的体 系结构 引用 了 O -  WLS
中现 有 的结 构 。但 输 入 随机 变 量 满 足 的分 布 具 有 不 确 定 性 。  

Q SMO  是一 个顶 层本 体 , o- c 包括 的概 念有 : b服 务  We
的 Qo S特 性 ( o C aat i i) 约 束 (o srit) 层 次   Q S hrce s c 、 rt cnta s 和 n

( vl)使用 OWL S描 述 we 务 。当创建 一个 we 1e , e s - b服 b服 
务 的 Qo 述 时 , 个 本 体 也 被 创 建 , 入 Q SMO本 体 , S描 一 导 o- 然 

后根据需求对概念进行整理并进行个体实例化 。Qo - SMO本 
体 包 括 下 列 类 : o C aatr t 是 Qo - 本 体 的 主 要 类 , Q S h rcei i sc SMO   用 来 定 义 服 务 的 可 量 化 特 性 ; S aeoy用 来 对 相 关 Qo   Qo C tg r S

在 A M , US 和 AE 3 TA D A M  种方法 的基础上 , 文献[ 3  1]
提 出 了 可 靠 性 体 系结 构 评 估 并 研 究 了一 些 体 系 结 构 机 制 , 但  没 考 虑 其 他 质 量 , 可维 护性 、 全 性 等 的 影 响 。 如 安  

特性分组 ; o Di nin用 来 对 Q S特性 度 量 建 模 ; o — Q S me s o o Q S 
C net 以表 达 多个 Q S特 性 的组 合 质 量 ; S mes n  o tx 可 o Qo Di ni — o Ma pn p ig提 供 Q S i n i 间 映 射 ; o V le表 示 一 个  o Dme s n o Q S au Qo Dme s n的 值 ; S o srit S i ni o Qo C n t ns有 3类 : S f e , a Qo Of rd  e

文献 [ ,0 3 3 出了基于可靠性 的软件体系结构开发 , 23 , 1提  
利用本体对软件体系结构和质量需求建立关联 。在这种方式  下, 需求可 以发生变化 , 目标是以体系结构的开发来 获得高  但
质 量 的产 品 , 可靠 性 知 识 域 中 的 概 念 都 是 在 体 系 结 构 下建   且 立起 来 的 , 少 广 泛 性 。 缺  

Qo R q i d和 Qo C ntat分别 代表 什 么角 色对服 务质  S eur e S o src, 量的要 求 ; See Qo l l 明一 个 服务 支 持 的不 同 Qo v s说 S模 型 。  
在 Q SMO本 体 中 , 供 者 提 供 了 多 种 服 务 质 量 级 别 , 户  o- 提 用

3 We 务可 靠性本 体    b服
3 1 可 靠 性 顶 层 本 体  .

可以按照需求进行选择 。Qo - SMO本体支持提供者和请求者  间相互依赖 的 Qo 需求 , S 但不支持 Qo S单位 、 o Q S值类型等 。   Trn2z 首先研究了现有 Qo a[ ,3 67 S本体 的优缺点 , 在此基础  上建立 了 we b服务 的 Qo S本体 WSQo Ono 它支 持 Oo   - S t, s 信息的详细描述 , 支持度 量 、 单位 、 单位 类 型、 影响方 向、 S Oo  
转 换 和 角 色 , 持 不 同类 型 参 与 者 表 达 不 同 级 别 Qo 支 S需 求 。   WSQo O t 本 体 由 5个 部 分 组 成 : S角 色 、 述 、 别 和  - S no Qo 描 级
分组 , S特 性 的 主 要 属 性 , S关 系 , o Qo Qo Q S度 量 和 主 要 Q S o 

可靠性顶层本体表 述 了 We b服务 和可靠性 的关键 概念  及其关系 , 类参 与者 都可以表 达对 We 各 b服务 的功 能和质量  ( 可靠性 ) 的描述 , 并进行 了可靠性知识域 的管理和开发 , 详见 
图 1  。

We b服务功能本体 : 有关 We b服务 的功 能本体 , 本文参  考了文献[ ,02 ] 4 2 —2 中有关服务功能 的描述 , 结合作者对 We  b
服 务 理解 和 实 际需 求 , 用 接 口、 现 、 否 付 费 及 付 费 方 式   采 实 是 4 方 面来 描 述 W e 务 功 能 。 个 b服  

特性 。但 WSQ S t 对 主要 Q S特性的分类不够准确 。 - o Ono o  

文献 [8 为地理信息 服务 的质量建立 了一个 本体 , 23 该本 
体整合 了数据质量 和 Qo , S 由顶层 本体 ( p r noo y 、 Up e  tlg ) 数  o

可靠性本 体 , 首先确定可靠性度量的子特性 , 即除可靠性  值外 , 实际常用哪些标准来衡量可靠性的好坏 ; 其次确定度量 

据本体 ( aao tlg ) Qo D t noo y 、 S本体 ( o  no g )   Q So tl y和应用本体  o
( pi t no tlg ) 成 , 仅 提 出 一 个 框 架 。 Ap lai  no y构 c o o 但  

过程 中涉及到 的概 念 , 如角色确定 哪类 参与者描 述可靠性信 
息 , 向 确 定 子 特 性 值 是 越 大 越 好 还 是 越 小 越 好 , le y e 方 VauT p 

文献[ 9 提出一种基 于本体的 We 2] b服务 质量评估方 法 ,  
本 体 由类 ( ls) 属 性 ( t b ts 、 量 ( ti ) 加 权 概  C as、 At iue) 度 r Mer s和 c 念 树 ( e he o cp re 构 成 , 绍 了 We W i tdcne tt ) g e 介 b服 务 质 量 的 

确定子特性值类 型和值 , i确定子 特性 值单 位转换 ; 次  Unt 再
确 定 这 些 概 念 间 的 关 系 , R l bly 通 过 hs i ci 如 ei it 类 a i aDr t n对  e o 象 属 性 与 Di cin 相 关 联 , 示 Rea it 量 标 准 所 对  rt 类 e o 表 l bly度 i i
?

1 9 ?   4  

应的方向 。   角色( oe : R l 在服务合 作 中, ) 存在 着不 同类型 的参 与者 ,   如服务提供者 、 求者 ( 请 用户 、 系统 中介 ) 和第 三方 ( 认证 授权  机构 )分别代表提供质量者 、 , 查询质量者 和认证质量者 。  

tl a c) 种 。 oe n e 3   r

3 2 可 靠 性 子 特 性  . 在 软 件 工 程 产 品 质 量 标 准 IO/E  1 6 2s中 , 靠 性  S IC 9 2 [ ] 可 sa

度量 分为成熟性度量 、 容错性度量 、 易恢复性度量和可靠性的  依从 性度 量 4 个部 分 ( 图 2 , 对每一 部分度 量子项 目进  见 )并 行列表解释 , 详见文献[ 23 3  3 —5 。
根 据 We 务 的 特 性 , 文 选 择 标 准 IO/E  1 6中  b服 本 S IC 92

部分项 目对可靠性进行度量 , 分别为 :  
成 熟 性 度 量 : 均 失效 间 隔 时 间 ( 平 MTB ) F;  

容错性度量 : 避免失效 ( alr v iac) F i eaod ne 和抵御误操 作  u
(n o r c p r t n a od n e ; I c re t e ai  v ia c )  o o

易恢复性度量 : 平均恢 复时 间( a   c vr i ) 易  MenReo eyt me 、
修 复 性 ( etrbly 和 可 用 性 ( al it)  R s a it) o i Av ibly 。 a i

图 1 We   b服 务 l 靠 性 本 体  Ⅱ 』

图 2 可靠 性 子 特 性 

方 向 ( i c o ) 可 靠 性 度 量 标 准 的 方 向 。正 表 示 度 量  Dr t n : ei

3 3 组 合 服 务 可 靠 性 度 量  .

标准值越 大越好 , MTB 、 如 F 避免 失效 、 抵御误操 作 、 可用性 、   易修复性 , 中避 免失效 、 其 抵御误操作 、 可用性 、 易修复性越 接  近1 越好 ; 负表示 度量标 准值越小越好 , 如平均恢 复时间。   可靠性 测 量 ( e aue : 括 可 靠 性 常 量 ( eC n  R l s r) 包 Me R lo — s nMeue和可靠性组合模 型( lo o io Mo e) 部  t t a r) a Re mp s in d1两 C t 分 。可靠性常量是指可靠性度量的子特性或同可靠性度量相  关 的子项 ; 可靠性组合模 型根据原子服 务可靠性 和服 务间逻  辑关 系计 算组合服务 的可靠 性 , 即可靠性组合模 型 的计算需  要原子服务可靠性常量子项值作为参数或 自变量 。可靠性 常  量部分的子类有原子服务可靠性 ( lf tmi eve) 网络  Re A o c ri 、 O S e 可靠性 ( e N t、 R l e)转移概率 ( rn io P o a it)使用 剖  Of T a s in rb bly 、 t i
面概 率 ( a e rfe rait) 置 信 区 间 ( 0 f ecitr Usg Po l o bly 、 iP i C ni ne e— d n   v l 、 效 强 度 目标 ( a uenes y jcie 、 效 严 重 程  a )失 s F i rIt i Obet ) 失 l nt v 度 ( alrSv r y 、 效 策 略 ( alrSrg ry 。 F i e eei ) 失 u t F i e taet)  u 原 子 服 务 可 靠 性 ( eO Atmi ev e : R l f o c ri ) 原子 服 务 是 指 由 S c  

根据原子服务可靠性及服 务间关 系计算组合服务 的可靠 
性 。 假设 R 表示 原 子 服 务  的 可靠 性 , t表 示 访 问 原 子  Nei 服 务 W   网络 可 靠 性 。对 于 组 合 服 务 w , ,个 原 子 服 务  的 由 z

w w  … , 组成 , , , w  对于不同的结构关 系, 组合服务 计算公 
式如下 :  

() 1 顺序结构 : , , , w wz … w 按顺序 结构 构成 , 组合  则 服务  的可靠性为 R  = INeR, 丁 t 。     () 2 分支结构 : 在分 支 w w  … , , , w 中 , 选择 w  设 的  概率为 Q 则组合服务 w 的可靠性 为R  ∑N t     , : e  R 。 Q   () 3 并行 结构 : , , , 按 并行 结构 构成 , w   … w  则组 合 
服务 W 的可靠性为 R  一 Ⅱ NeR 。 t     

() 4 迭代结构 : 迭代执行 , w  P为重复 的 We 服 务 w1 b 执 
行 结 束后 继 续 循 环 的 概 率 , 组 合 服 务 w 的 可 靠 性 为 R = 则  
( 一 声 R Nel ( 一p Ne ) 1 ) 1 t/ 1 R1 t 。 1  

服务提供者所提供的服务 体 , 不凋用其他服务 , 是不可再分 的  单元 。原子服务可 靠性 可 以通过分 析计 算历 史用 户 E志而  t 得, 或根据失效数据利用某 种模 型计 算而得 , 或假设 已知 , 或  将上述方法互相结合得到。  
网 络 可靠 性 ( e Ne)在 访 问 We 务 时 网 络 的 可 靠  Rl Of t: b服
性度量 。  

4 实例 研究 
4 1 原子服务  .

本体建模的结果最终是要机器可读 。我们运用 本体建模  工具 P o66及其 O -ls rt g WL pui n组件所构建 的 We b服务可靠 

转移概率 ( rnio Po ait )从 某 一服 务或状 态转  T ast n rb bly : i i
移 到 另 一 服 务 或状 态 的 可 能性 。  

性本体 的部分源代码如图 3所示 。  
( wl Cl s   d : D一 ” l o : a sr fI ReCon t nt e u e ) sa M a r ” 

使用剖面概率( ae rfe ra it)在使 用剖面 中操  UsgP oiP obly : l i 作 出现 的概率 。   置信 区间( o f e c  tras : C ni nei evl)原子服务可靠性 的可信  d n
范围。  

(d s s b ls O  d :e o re r f :u C a s fr fr s u c =” #Re a u e /   l s r” > Me ( wlds it t d :eo re ” o : i on Wi r f rs u c = #Re o o i o Mo e” ) j h l mp st n d l/   C i
( o : ls ) / wlC a s  

( w1Ob et r p ry r fI o : jcP o e t d :D= ” a Vau ”  h s le )
( ds d man r fr s u c = ” eC n tn Me u e /  r f: o i d :e o r e #R l o sa t a r ” >

失效强 度 目标 ( a uene s y jci ) 期 望 We F i rltn i Obet e : l t v b服  务 在发 布到市场之前应该达到 的失效强度 。   失效 策 略 ( a ue t g r ) 失 效 策 略 分 为 错 误 避 免  F i rSr et : l a y
( a l pe et n 、 误 移 除 ( a l rmo a) 容 错 ( al F ut rv ni ) 错   o F ut e v1 和   F ut  
?  

(dsrn erfrsuc= ” rf:a g d :eo re #Va e /  l ”) u ( o : jcP o et ) /wl0bet rpry 
( W1Cls d :D一 ” l AtmiS r ie ) O : a sr f I ReOf o c e vc ” 

( ds s b ls fr fr s u c = ” r f: u C s O  d :eo r e #R l o sa t a u e /  eC n tn Me s r ” )

】 5O ?  

( wlds it i  d :e o re ” o : i on W t r f rs u c = #ReO Ne ” > j h l f t/   < wlds it i  d :eo re ” o : i on W t r f rs u c = #Trn i o P 0 a it ” ) j h a s in r b bl y /  t i

p ia it , a lb l y, a l r a o d n e M io e a in v i— ar b l y Av i i t F i e v ia c , s p r t a o d   i a i u o

a c , au e tni Obet e Re Ne; 小 越 好 的 有  ne F i rl e s y jci , l l n t v Of t 越 Men cvrt , o f e citras而 F i rSrg ry aReo eyi C ni n e ev l, al e t et ̄  me d n u a
望相同 。  

( wlds it t d :eo re ” o :ionWi rfrsu c= #Usg P oi P obly /  j h ae rfe ra it” > l j ( w :i onWi  d:eo re ” o f ecitras /  o ld ̄ it t rfrsuc = #C n dn e evl” ) h i n

结束 语
( o : ls ) / wlC a s 

本文针对 we b服务 选择标 准及发 现和组 合 中 

存在 的问题 , 提出 了一个 基于 本体 的 We b服务可 靠性模 型 ,  
该 模 型 旨在 :   研 究 可 靠 性 度 量 标 准 及 其 关 系 , 可 靠 性 知 识 域 进 行 管  对

( wl Cl s   d :D一 ” l e s r ”   o : a sr f I Re M a u e )

( wle uv knCls > o :q ia t a s 
( w1 Cl s > o : a s 

理和开发 , 以便 于各类参 与者 交流 ;   建立组合服务可靠性计算方法 , We 对 b服务可靠性 进行 
评 估 和 预 测 , We 务 选 择 提 供 依 据 ; 为 b服  

( wlu in  d : as Ty e ” l cin”  o : no Ofr f p r e p = Col to ) e

( w : a s d : b u = ” o sa t ai Me s r ” ) o lCl   f a o t #C n tn Qu l y a u e /   sr t ( wlCl s d : b u = ” u cin ai Me s r ” > o : a   f a o t #F n t Qu l y a u e /  sr o t

基于本体 的 We b服务 和可靠 性描 述 , 助于 We 有 b服 务 
自动 的发 现 和 组 合 。  

( o : no O > / wl u in f  (o : as / w1Cl ) s  ( o l e  v k t ls > / w :q ja n C a s  u
( o : ls > / wlC a s  

参 考 文 献 
[] We  evcsArhtcue 1 bSrie  ci tr:W     r igGru  t E / e 3C Wokn   o p Noe[ B   OL . tp / www w3 og 20 —21  ] ht :/ . . r ,0 40 —1   [] Z o  e a , e l 2 h u ih n Ni   J meE,E etA, t 1 ek  a oann n vsi e  .P k a v lie :O     a S
t Arh Ap o c  fr o c   pra h o  Reibl ya r   fwae A rhtc ue l it -wa e Sot r  c ie t r  a i

图 3 原 子 服 务 可 靠 性 本 体 

42 组 合 服 务  . 根 据 原 子 服 务 可 靠 性 的 描 述 , 算 组 合 服 务 可 靠 性 。 以  计

Dee p n[ ]/ OMPS . 0 8 1 2—2 3 vl metC / C o AC 2 0 :2 81 3  [ ] Z   n jn , zrt  L J i H  Mes r gR lblyo  3 oHagu g NaaehD  ,an K. aui   ei it f   n a i Ap l ain  o oe  f bS ri sC ∥HIs  07 2 8 pi t sC mp sdo    vc [ ] c o we e e C S 20 :7  [ ] L t , O tlg -ae ecit n  r e nidso eya d 4 uz^   nooyb sddsr i sf   ma t  icvr n  L po o s c

银行卡取款为例 : 用户 输入银 行卡号 和密码 , 得知 卡 内余 额 ,   设卡 内余额为 Y元 ; 然后从 卡内取钱 , 每次从卡 内取 2 0 元 , 00   直到卡 内余额不足 2 0 0 0元。上述组合 服务 涉及两 个原 子服 

cm oio  f epoes gsri sJ . ei o t a 2 0 , o p s i o g o rcs n   v e[] G o fr i ,0 7 tn   i e c n ma c  
1 ( ): 6 1 1 卜3  

务: 查询余 额 ( h c ) C ek 和取钱 ( tda 。此组 合服 务可 表  Wi rw) h
示 为 S q ec C ek w i ( 2 0 ) W i da ; , 银  eu ne{ hc ; hl  > 0 0 { t rw) } 则 e h

[ ] 孙萍 , 昌俊. 5 蒋 利用服务 聚类优化 面向过程模 型的语义 We b服  务发现 []计算机学报 ,0 8 3 ( 8 :3 015  J. 2 0 ,1 O ) 1 4—3 3

行 卡 取 款 服 务 的 可 靠 性 为 R— M 如 R     ( N瓯md   …
Rm  一 )   ‘ 。    。 ’  。

[ ] Mu a     o w r rl b i   gnei [ . hn  c i   6 s Jn S f ae e a i ye i r g M] C i Mah e   t   i l n e n t a n
Pr s , 0 3 es2 0 

43 可 靠 性 匹 配 算 法  .

[] L uM L S f r  lblyE gn eig A  ama [ ] 7 y   t  t eRei it  n iern ; Rod p C ∥  o wa a i
FOS 2 0 1 3 1 0 E. 0 7: 5   7  

基于本体 的可靠性匹配算法 , 助于 we 务 自动发现  有 b服 和组合 。假设 We b服务 的 可靠性 匹配结 果分 为 两种 : 功  成 () 1 或失 败( ) 0 。现 以原 子服 务 的 可靠 性 为 例 , 请求 服 务  则
WS
_

[] I 8 mmo e   Nime E S re f ei it n vi blype  n nA, e l . uvyo  lbl ya da al it r—   r a i a i

d t nm tos r   e i p i  f ot ae r i c r[] i i   e d  o t   e o t   f r ac t t eJ . co h fm h vw nos w   he u  
o t r  n   yse M d ln 2 08 7( ) 4 — 5 S fwa ea dS tm  o eig, 0 , 1 : 9 6  

r 原 子 服务 W S a的 匹 配算 法 如下 : 和 _  
_

itReOf o c e vc M ac ( S r W S a  n   l At miS r ie th W , )
_

[ ] Go h l SS  c i cu ebsdS f r  l bl yAn lss 9 k ae   Arht tr-ae  t eRei it  ay i:   e o wa a i  

O ev w a d Lm t i s J . E E T a s D p n a l Sc v r e  n   i i t n [ ] IE   r . ee d b   e. i ao n e  
C m p t 2 0 4( ):2 4   o u , 0 7, 1 3 — 0

itrl AtmiM ac De e = 0; n  eOf o c t h gre  

. F && ( S  Rearbly =  w _ p i it< a i i ( S rMT F = WS a MTB ) f(W _. B <
_

[ O o tl saV,Grsiv 1 ]C r l s  ee as .Rei it  dl g adAn lsso    l blyMo en  n   a i f a i i y   Srieoi tdArhtcu e[ ∥ T s a dA ayi o  b evc-r ne  ci trs C] et n   ls   f e e   n s We 
Se v c s 2 0 3 9 3 2 r i e . 0 7: 3 — 6  

W S a Re arb l y & & ( S r Av i b l y 一 W S a . p ia ii ) t W   . al ii < a t .Av i— al 
_ —

a it) bly ∥值越大越好  i
& &( S r F i ra od n e =WS a F i ra od n e &&  W   . al e v ia c< u   . al e v ia c ) u
( S L M io e a i n v i a e < 一 W S a M io e a ina o d   W   s p r to a o d n e . s p r to v i —


Ei l]Tsi i k Z a gD we, hnYio g e 1A sf r e a We Te , h n   a iC e  n n 。ta  ot er—   — . wa   lbl ymo e frwe evcsC / I T D o fo  f r  i it  dlo  bsri [ ]/ AS E C n. nS t e a i   e o wa
En i e iga dA p l a in . 0 4: 4 — 4   gnern   n   pi to s 2 0 1 4 1 9 c



a c) ne ∥值越大越好 
&& ( S r F i rltn i Obet e 一W s a iu e n e — w _. al enest jci  ̄ u y v .Fa l r I t n  


E2 1 ]Gr nA, loeaL, n oaL e a.su sfr a aig i   Vad sr  Me dz  ,t 1Ise o  l t   ma   Ev u n R l blyi ot r  c i cue [ ei it  S f eArht trs C]∥ A I 0 5 P o  a i n wa e MCS 20  r—
c e i g .2 05 1 9 e dn s 0 : 8  

stObe t e && ( S r ReOf t 一 W S a Re Ne) i y jci ) v W . l Ne % . l Of t ∥ 




值 越 大 越好  
& &( S r W   .M e n c v r tme> 一 W S a M e n e o e y   a Reo e y i   aR cv r—


[3 1 ]Gr nA, 6e  A, n oaL E,ta. meh d poo a i   P rzM  Med z    e 1A  to  rp sl md  

t ) & (  L C n ie ci tr as 一 WS . o f e — i & me WS   o f n en ev l > d  a C n i n   d

f   c i c rle a i y v l t n C fIE K 2 0  6 —6  o a ht t a rl b i   a ai [  ̄?C I   7 5 45 8 rr eu   i l e u o t 0 [4 1 ]TsiWe Te , a gQin XuJ gig e a. tl yb sd a   i k Hu n   a ,   i j ,t 1O oo -ae  — n n   n g
Dy a cPr c s  lb rto  nS r ieOre td Arh tcu e n mi  o e sCol o ain i  vc - in e   c ie t r  a e

citras∥值越小越好  enev l )
& & ( S r FaIr S rg ry = w s 乱 Fal rS r g ry) W l . i e ta e t 一 _ u iu e ta e t  

[ ∥S) A 0 7 3 —6 C] (C 2 0 :94 
r 5 Grsi 1] as V,P tl  .R l blyPe i infr ev eO i td   ael s ei it  rdc o  o  ri - re e  a a i t S c n

{  
r l At miM a c eOf o c thDe e = 1 gre  

o C mp t gE vrn ns J .E E Itre  mp t g 20 , ui   n i me t[ ] I E  n en t n o o C ui ,0 6  n
1 3 4 —9 0( ): 3 4  

)  
r t r   eOf o iM a c De r e; e u n r l At m c th g e  

[ 6  a gNigWa gD n ,i Xi g a g AnAle r-ae  — 12 Hu n  n , n  o gJa a u n .   gb ab sdRe   o   l blyPrdcinAp rahfrC mp s eWe  rie[ 3/ i it  eit   po c o  o oi   bS v s C /  a i o t e c
IS S RE. 0 2 08: 8 — 8   2 52 6

)  

在可靠性度量子项 中 , 子项 值越大越 好 的有 MTB Re F, —  

( 转 第 1 0页 ) 下 6  
? 

11   5  ?

( n et O  net t ene a e e m n)  ̄ nc r3 on c r y   tr c ~ l et o o c o pi f e  


M ea n e tr 3   e c n s"cu e h n e be lCo n co O 7 t o n tu tr . o g a l  m a , C
=c n e t r 3 me a o n t c u e h n a l o n c o O o t e n s r t r . a ge b e u C  

构设计 时重用 的反射 式软件体 系结构 , 述了反射式软件 体  描 系结构的元级软件体系结构和基级软件体系结构 之间进行 交  互和互操 作 的 协 议 P , 于 软 件 规 格 语 言 O jc Z对  MB 基 bet -
P B协 议 进 行 了形 式 化 描 述 。 M  

M ea n e tr 3  ome tr e a r a g a l  t Co n co O 7 r co b h mo Ch n e be c
=c n e t r 3 c n e t r e a i r a n e b e o n co 0  o n co b h vo . Ch g a l  

Mea n e tr 3   tc n b h vo S e  c to Me lf   tCo n co O 7 a o n e ir p c ain t no me a a


Mea n e t r 3 ea o n co b h ir eS e ( c t n tCo n co 0 7m tc n e tr eav  ̄ tp cf ai   o i o


(o n co O . n e lr tp o e ain   c n e lr 3 o n co y p r t ) c e o
M e Co n c r 3   tc n c n w n  t a net O 7 o mea o n o s alt



我们的研究 工作 与已有研究不 同的地方在 于 :1 提供 了  ()


Mea n e tr 3  eC n t n (o n co O , n e tr tp l a tm) tCo n co O 7st o sr tc n e tr 3 o n co y nv ra   ai c e

种在设计 阶段 支持 软件体 系结构重用 的反射式软件体系结  作 为今后 的工作 , 我们将 对反射式 软件体 系结构 的元信 

M e Co n c r 3   tc n pr p r t a n e t O 7mea o n o e   o


Mea n e tr 3  e P o r c n e tr 3 o n co t  ̄a e  tCo n c O 7 t rpet o n co O  n e tr y tt) o s y( c e p


构 。( ) 2 对反射式体系结构的 P MB协议做 了部分定义 。   息模 型不断 丰富和完善 ; 完善 P MB协议 的定义 ; 出反 射式  给 软件体 系结构 的元级体系结构和基本级软件体系结构的一致  性 性质 的定义 ; 给出经过重用 操作后 , 反射式软件体系结构的  元级和基本级 软件体 系结 构 的一致 性性 质 的证 明方法 和过 
程 

所以, 定义增加 组件操作 的完 整性 描述模式 L Ad C m  do
p nn 为 : oet  



ad o p n n (d C m o e t O e uc s) a d o p n n — w S c e ) d C m o e t a d o p n n — n ^S ces v( C m o e t T o^ u cs   d s

4 相 关工作 
对于在软件设计阶段软件 体系结 构的重用 , 国内外研究 
机构提 出了很多不 同的方法 , 目前 具 有 代 表 意 义 的 研 究 成 果  

参 考 文 献 
[] Bn sP E g latVetl , D manS eicS f r  c i 1 in  , n eh r, sa ^   o i-pcf  ot eArh— L i wa   tcue o  ia c , vgt n a d C nrl J .S fw r  etrsfrGud ne Na iai , n   o to [ ] o t ae o
Eng a d Kn wld e En ., 9 6, 2 1 1 — 01   . n   o e g   g 1 9 6( ): 0 1 1 7

和本文提出的基 于反射式 软件 体系结构软件 重用 的对 比研 究  有: 面向领域的体系结构重用需要针对特定领域 , 而本 文的软  件体 系结构重用方法 具有通用性 ; 体系结构设 计知识 的重用  仍然 面临着 许多重大 的技 术障碍 ; 软件框架 可以将体系结构  的设计方案连同其实现代码一起进 行重用是支持实现 阶段 而  非设计 阶段 的重用 , 本文基 于反 射式软件体 系结构的软件重 
用 是 针 对 软 件设 计 阶 段 。  

r ] S a M. me a tr sfrS f r  c i cu e P ten L n   2 h w  S o   t n    t e P e o o wa Ar ht t r , atr   a — e

g a e fP o rm  ein[ / is e, o l n Ket , t u gso  rga D sg M]/Vl i s C pi , rh e  sd e
a.,d .1 9 2 5 2 0 1 e s 9 6: 5 — 7  

[ ] S h e   , al   . c e td S p ot g tl— e t e  3 e m r G r n A m Su i u p r n   y C ne d l B aD o: i S e r
ArhtcueDeeome t c]/ rceig  fItrain l ci tr  vlp n  e i t /P oedn s o  nen t a o  
C n ee c nS fwaeEn ie r g E ib r h, cta d M a  0 4 o frneo  ot r   gn ei . dn ug S oln , y2 0   n

本文提 出的基 于反射式软件体 系结构软件重用是一种更  通用 、 更便捷 的体系结构制品本身 的重用方法 , 它具有统一 的  体系结构建模 方法 的信 息 , 分别 利用反 射机 制和 P MB协议  来屏蔽和完成设 计阶段软件体 系结构制 品的重用 , 所以本文  以及后续 的研究 内容在一定程度上可 以部分解决软件体系结 
构 重 用 存在 的 主要 问题 。  

[ ] F ohi   H o e H J LuL g e a D s n goj t r n  4 r lh e c G, o v r  , i i ,  1 ei i   e - i —    n t . g n b coe
tdf me r sI  RC Ha d o ko  jc  c n l y M] e  a wok , C   n b o  f etTeh oo [ . r n Ob g  
C RC  e s 1 9   Pr s , 9 8

[ ] 罗巨波 , 5 应时. 一种支持软件体 系结构重用的反射机制及其形式 
化 []计算机科学 ,0 9 3 ( ) 1 51 8 J. 2 0 ,6 8 :4~4 

结束语

本文 的主要 贡献在 于 : 出了支持软 件体 系结  给

( 接 第 1 1页) 上 5  
[ 7 o p l oL, o n  , zo c  e 1we evcsw r — 1]C p oi   R ma oL Maz caN,t . bS ri   ok  n a e

[6 2 ]Vu n  a  a og Xun Trm WSQo O t:A  S O tlg  o  b - S no Qo   oo y frWe   n e vc [ ] } OS 2 0  3 ~3  S ri sC ?S E.0 8 2 328 e [7 2 ]Vu n   u n T a , dk z  sj, sd  A n w  o  n  o gX a  rn Hie au T uiMau aR.   e Q S o —
tlg   n   t Qo - ae   a kn   lo i m o   e   e vc s oo y a d i   Sb s d rn ig a r h fr W b s r i   s g t e

f w R lb i   s m t nT ru hR l b i   a en [ l/ l   e ait E t a o   ho g   e a i yP t rs e /  o i ly i i i l t t
e ur Co i 2 0   S e e n m. 0 7

[8 1]Aba wi   rmo c W,Kaz rk M,Z s o k n Dul yi We  z cmae  y kws i   ai     b t n

口] S l i   d l g P at ea dT e r , 0 9 1 ( ) . i a o Mo e i   r i   n  h oy 20 , 7 8 : mu t n l n cc  
17 一38 3 8l 9 

S ri s ea it[ ] ? I T I I 2 0  6  ev e R l b i C { C /C W. 0 6 1 5 c   i ly A
E9 h n  i, h n  i gJeC i r   ayi a dVaiaino  1]Z a gJ Z a gLa —i. rt i Anlss n  l t   f a n ea   d o teRei it f h  l blyo  a i
2 0 6 卜6 8 0 5: 2 2  

[8 2]Onh g  Wiy , rls ,e a.Ano tlg rme r  e aaR, d aI Moae  t 1  noo yfa wok J   fr u lyo egahclnomai   ri sq ∥GI. 08 6  o  ai  fgo rpi   r t ns vc [ q t ai f o e e S 20 :4 [9 i  oo g 2 ]LuGa yn ,Wa gHul g   to  rE aut gteS t n   ln .A Meh f   vlai  h  - i do n e   V eQulyo  -o     ai  f c mmec  b i sB sdo   tlg [ /  t E reWe s e  e nO oo y C]/ t a n
I I ’ 8 2 08: 3 2 7 CII 0 . 0 29 — 9  

S rie—r n e  ytms C]fI WS  ev soi tdS se [ I C . c e  

[O 2 ]Ma i l nE  Sn hM  . o r  uo o cwe ev e  xmie   M, ig   P T wada tnmi b sri s i   c tutadslcin C ∥I s rs n  eet [ ] c 0c 0 4 2 22 1 o 2 0 :1—2 

[1 2 ]Mai l nE M, i h M  A F a e oka d O tl y f   x i     S g  mi e n   r w r n   no g   r m   o o
D n mi We  evcsS l t n J.E  nen t o uig  y a c bSrie  e i [] IEE Itre  mp t ,   e co C n
2 0 , ( )8  3 0 4 8 5 :49 

[0  h u J hn i e E O t oyb s   ot ae rl b i   3 3 Z o  i a ,N e l . n l -ae sf r e ait e m   og d w   i ly m -en  ̄ ] } f ae n   ri s ai i yMa ae n   odl gC f t r a dS v e V r b i   n gmet i o S w   e c  al t —
o c p s M d l  n   os 2 07 C n e t , o esa d To l. 0  

[ 2  i C u nh n , e gY n , hnJ ni g We  ri s e  Z 3 Lu h a ca g P n   o g C e u l n . bS v e D —   a e c  s i i   n o g - ae  ri   i o ey Mo e[ ] We  c p o O t o y s S v eD s v r r tn l B de c c   dl C ∥ b
I e l e c . 0 6: 3 — 3   nt l g n e 2 0 6 3 6 6 i

[ 1  vsiA Qu lyoine ot aeaci cuedv lp n  3 3 E et   ai   r td sfw r  rht tr  eeo me t t e e

[ ] so . T   u lai s 3 ,0 77  C ∥E p o V T P b ct n  6 20 :9 i o 6
r 2 IO/E .S /E  1 61Itrain l tn ad S f r n  3 ] S IC I0 I C 9 2 ~ nen t a  a dr : t ee—   o S o wa

r 3 o bo   L c  S mmevl . o O taQo   n oo yfr 2 ]D snG, o kR, o rieIQ S n :  SO tl     l g o

gneig P o ut u ly S . at1Qu lymoe,0 1 2  ier . rd c q ai [ ]P r : ai   d l2 0 :5 n   t   t

e vc C nr   ytms C S ri -e ti S se [ ]∥E OMI  S A  2 0 :O  e c UR CR E 058一
8  7

[ 3 S / C I I C 92 ~ T c n a R p r: f ae n i e   3 ]IO I .S E  162 eh i l e tS t r eg er E O/   c  o o w   n — i . rd c q a t S . at : xe a m t c,0 3 8  n P o ut uly ]P r 2 E tr l er s2 0 :6 g   i[   n   i [ 4 S / C I0 I C9 2 ~ T c n a R p r: f ae n i e— 3 ]IO I .s /E  163 e i l e tS t r e g er E   h c  o o w   n  
ig P o utq a t[ ] P r 3 Itr a mer s2 0 :2 n . rd c uly S . at :nen l t c,0 3 6    i     i [ 5 S IC ( 04 S IC 9 2—  cnclRe r:S f r  3 ]IO/E 2 0 )IO/E   1 64 Teh ia p t ot e   o wa egn eigPrd c  uly S . at4 Qu lyi  s  ti, n ier . o u tq a t[ ] P r : ai  n uemer   n i   t c
2 0 5  0 4: 9

[4 o snG. 2 ]D bo   OWL adOWL SfrD pn ait- x l iS ri -  n   -    e ed blyE pi t vc   o i c  e e

C nr   o p t g c ∥ S ri O i t   o p t g C ne e t c m u n [ ] e v e r ne C m ui : s— iC i c - e d n o  
qu n e  o   gn ei   q ie e s S0CCER. 0 6:  e c sfrEn ie rngRe urm nt, 20 4

[ 5  n el G  , iu i   Th  SMO noo yfrsma t   2 3To d l  F Sqer o a eQo - o tlg o e ni c

Q Sm d l g C fS C 2 0  3 6 3 0 o   o e n E ] , A . 0 8 2 3~ 4  i 2
? 

10 ? 6